Способ очистки капиллярно-пористых фильтрующих элементов

 

СПОСОБ ОЧИСТКИ КАПИЛЛЯРНО-ПОРИСТЫХ ФИЛЬТРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ , включающий воздействие акустических колебаний на направленный через капилляры поток Ж1 дкости, отличающийся тем, что, с целью-повышения эффективности очистки, фильтрующий элемент предварительно помещают в поток пара для плавления легкоплавкой составляющей загрязнений, затем в окружающем его пространстве создают -разрежение до получения обратного перепада давления на фильтрующем элементе и воздействуют акустическими колебаниями, половина длины волны которых больще характерного размера фильтрующего элемента. (Л ел ;о ел со О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1159596 А

4(5И В 01 0 41 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3602861/23-26 (22) 09.06.83 (46) 07.06.85. Бюл. № 21 (72) П. Н. Терлеев, P. Ф. Ситдыков и А. М. Поздняков (71) Рижский Краснознаменный институт гражданской авиации им. Ленинского комсомола (53) 66.067.12 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 323138, кл. В 01 D 41/04,,1969. (54) (57) СПОСОБ ОЧИСТКИ КАПИЛЛЯРНО-ПОРИСТЫХ ФИЛЬТРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ, включающий воздействие акустических колебаний на направленный через капилляры поток жидкости, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки, фильтрующий элемент предварительно помещают в поток пара для плавления легкоплавкой составляющей загрязнений, затем в окружающем его пространстве создают разрежение до получения обратного перепада давления на фильтрующем элементе и воздействуют акустическими колебаниями, половина длины волны которых больше характерного размера фильтрующего элемента.

1159596

Изобретение относится к очистке изделий с капиллярно-пористой структурой, а именно фильтрующих элементов, применяемых для фильтрации жидкости и газов в различных отраслях промышленности, в частности, в авиации, а также изделий машиностроения, содержащих поры и сквозные капиллярные каналы.

Известен способ очистки капиллярнопористых фильтрующих элементов, в котором через капилляры очищаемого фильтрующего элемента, установленного в мощном ультразвуковом поле, пропускают искусственно направленный поток моющей жидкости (1) .

Однако при ультразвуковой кавитации разрушение загрязняющих отложений идет только в поверхностном слое очищаемого изделия. Стремление увеличить интенсивность ультразвуковых колебаний с целью разрушения загрязнений внутри капиллярно-пористого тела приводит к разрушению основного конструкционного материала.

Кроме того, локальные участки фильтрующего элемента, находящиеся в ультразвуковом поле, длина волны которого существенно меньше характерного размера фильтрующего элемента, например высоты гофра, работают в неодинаковых условиях.

Часть поверхности находится в условиях резонансного поля, а часть — в условиях бегущей волны. В этом случае вторичные эффекты, например акустические течения, способствуют на отдельных участках очистке, на других — загрязнению.

Цель изобретения — повышение эффективности очистки.

Поставленная цель достигается тем, что при способе очистки капиллярно-пористых фильтрующих элементов, включающем воздействие акустических колебаний на искусственно направленный через капилляры поток жидкости, фильтрующий элемент пред варительно помещают в поток пара . для плавления легкоплавкой составляющей загрязнений, затем в окружающем его пространстве создают разрежение до получения обратного перепада давления на фильтрующем элементе и воздействуют акустическими колебаниями, половина длины которых больше характерного размера фильтрующего элемента.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способа.

Устройство для очистки фильтрующего элемента 1 включает камеру 2, парогенератор 3, вакуумный насос 4, и балластную емкость 5.

Устройство работает следующим образом.

Фильтрующий элемент 1 помещают в камеру 2 и обрабатывают водяным паром при

100 — 120 С. Время выдержки в потоке пара, в зависимости от размера фильтрующего эле10 мента и степени загрязнения, 1 — 3 мин. 3атем в камере 2 скачкообразно создается разрежение до 150 — 200 торр на время 15 — 20 с.

Промывной жидкостью служит вода с температурой 70 — 80 С предварительно отфильтрованная. Обратный перепад давления на фильтрующем элементе составляет 02

0,3 кГ/см . На поток накладываются колебания с частотой 35 — 40 Гц и амплитудой

5 кГ/см . Общая продолжительность цикла очистки не превышает 6 — 7 мин. Проверка качества очистки показывает полное восстановление пропускной способности и фильтрующих свойств.

15 Таким образом, практическая реализация предлагаемого способа не вызывает затруднений. Пар может быть получен различными способами в парогенераторе 3 при эксперименте используется подогреваемый змеевик. Разрежение создают обычным форвакуумным насосом 4. Для обеспечения необходимой скорости вакуумирования используют балластную емкость 5, в которой предварительно создают вакуум необходимой глубины. Промывная жидкость

25 подается из бака 6 с помощью насоса 7. .Колебания накладываются с помощью простого гидродинамического излучателя 14.

Необходимая последовательность операцйй обеспечивается системой кранов 8 — 13.

Фильтрующий элемент предварительно помещают в поток пара на время, необходимое для подогрева легкоплавкой составляющей загрязнений до температуры начала ее плавления. Легкоплавкая составляющая, сплавляясь, закупоривает парогазовую смесь в порах и кавернах пленки загрязнений. Затем в пространстве, окружающем фильтрующий элемент, создают разрежение, глубина и время которого ограничи-ваются предельно допустимым значением обратного перепада давления на фильтрую4О щем элементе. При этом парогазовая смесь, находящаяся в порах, расширяясь, разрушает и разрыхляет пленку загрязнений. После этого через фильтрующий элемент в направлении, обратном рабочему, йропускают

45 искусственно направленный поток моющей жидкости. Акустические колебания, накла- дываемые на поток, выбирают такой частоты, чтобы половина длины волны, превосходила максимальный характерный размер фильтрующего элемента (например, диаметр высота) .

На чертеже . представлена заключительная операция по предлагаемому способу очистки, когда через капиллярно-пористый фильтрующий элемент пропускают поток жидкости с накладываемыми на него низкочастотными акустическими колебаниями, чтобы завершить разрушение предварительно разрыхленной массы загрязнений на

1159596

Составитель Л. Юлдашева

Редактор А. Шандор Техред И. Верес Корректор О. Билак

За каз 3623/6 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 фильтрующем элементе и с потоком жидкости удалить эти. загрязнения из зоны очистки.

Физически это означает, что частицы предварительно разрыхленной массы загрязнений, обладающие низкой частотой собственных колебаний, эффективно отслаиваются и уносятся с потоком моющей жидкости при условии, когда период принудительных воздействий на них соизмерим с периодом их собственнь|х колебаний.

Требование, чтобы половина длины волны накладываемых колебаний превосходила максимальный, характерный размер фильтрующего элемента, введено с целью исключить в пространстве, окружающем фильтрующий элемент, образование стоячих звуковых волн. В противном случае, в условиях стоячей звуковой волны, у поверхности фильтроэлемента будут формироваться вторичные вихревые потоки жидкости, направленные в пучности колебательной скорости к поверхности, ограничивающей поток, а в узлах — наборот от поверхности.

В этом случае эффективная очистка по всей поверхности фильтрующего элемента невозможна.

Максимальные характерные размеры фильтрующих элементов, например, в авиационной и автотракторной промышленности не превышают 0,5 м (фильтроэлементы

12ТФ 15,. 12 ТФ 29 и другие имеют длину, укладывающуюся в данный диапазон). Рекомендуют частоту накладываемых на моющую жидкость колебаний выбирать, например, в пределах до 100 Гц. В этом случае для моющей жидкости,.например, на основе воды длина волны акустических колебаний превышает 15 м.

Производилась очистка фильтрующих элементов с размером пор 5-16 мкм, устанавливаемых в гидравлических, топливных и масляных системах летательных аппаратов.

При проведении эксперимента использовались фильтрующие элементы, которые не удалось очистить на промышленной ульт- > развуковой установке типа УЗУ 1,5 — 04 в течение циклов продолжительностью 3—

5 ч.

Использование способа очистки ка- пиллярно-пористых фильтрующих элементов обеспечивает повышение качества очистки при одновременном сокращении времени самого процесса, срока службы очищаемых фильтрующих элементов, поскольку отсутствуют процессы, ведущие к разрушению

/ материала фильтроэлемента, как, например, ультразвуковая кавитация при ультразвуковой очистке; улучшение условий труда;

Кроме того, отпадает необходимость в сложном и энергоемком технологическом оборудовании и в особых требованиях к помещению; без переналадки оборудования возможна очистка различных типов фильтроэлементов (в известном способе требуется перенастройка магнитострикционных излучателей для оптимизации режимов работы в соответствии с очищаемыми фильтроэлем ентам и) . ,Экономический эффект достигается в результате сокращения цикла очистки; уменьшения энергоемкости процесса очистки; увеличения срока фильтроэлементов между цикЗО лами очистки за счет улучшения ее качества; увеличения общего срока службы фильт., роэлементов, ограниченного в данном случае лишь естественным старением материала фильтроэлемента; возможности продолжить эксплуатацию после очистки предлагаемым способом тех бракуемых фильтроэлементов, которые не удавалось очистить на фильтрозвуковых установках.