Устройство для ультразвуковой очистки пористо-капиллярных фильтроэлементов

 

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (50 4 В 08 В 3/12

У

Ъ .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3829780/23-26 (22) 20.12.84 (46) 15.07.86. Бюл. Ф 26 (72) А. Г. Сучков (53) 66.067.324(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 664669, кл. В 08 В 3/12, 1977. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОЧИСТКИ ПОРИСТО-КАПИЛЛЯРНЫХ ФИЛЬТРОЭЛЕМЕНТОВ, включающее герметично закрывающуюся ванну, источник ультразвуковых колебаний, закрепленный на внешней стороне боковой поверхности ванны, кольцеобразную пластину, r8 76 разделяющую полость ванны на две сек= ции, ось отверстия которого проходит через ее большие поверхности, и заглушку пористо-капиллярного фильтроэлемента, два стержня которой одним из своих концов соединены с пластиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и увеличения срока службы очищаемых пористо-капиллярных фЮтьтроэлементов, пластина выполнена с воэможностью перемещения, а отверстие в ней — под углом равным 15-35,и шарнир но соединена сп стержнями заглушки на меньшей оси симметрии пластины.

12

Изобретение относится к очистке и может быть использовано в ультразвуковых технологических установках при очистке пористо-капиллярных фильтроэлементов, применяемых в гидравлических, масляных или в топливных системах аппаратов различного назначения.

Цель изобретения — повышение производительности устройства и увеличение срока службы очищаемых фильтроэлементов, На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, вертикальный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема устройства в момент введения фильтроэлемента в отверстие пластины, на фиг, 4-7 представлены возможные варианты выполнения пластины.

Устройство для ультразвуковой очистки фильтроэлемента 1 состоит из технологической ванны, источника ультразвуковых колебаний, системы циркуляции моющего раствора (не показана) ! и средства фиксации фкльтроэлемента в полости ванны. Герметично закрывающаяся технологическая ванна образована акустически разобщенными посредством, например, резиновых прокладок двумя полыми цилиндрами 2 и 3, установленными на одной оси, дном 4 и составной крышкой. Полые цилиндры

2 и 3 отделены один от другого с помощью ступенчатого кольца 5, а диск

6 и стойка 7 крышки ванны взаимосвязаны между собой быстродействующим затвором (не показан), Технологическая ванна при помощи отверстий 8 и

9, выполненных в ее дне и в крышке, соответственно сообщена с системой циркуляции моющего раствора, которая оснащена средством, обеспечивающим периодическое изменение направления его движения, т.е. прокачки (не показано).

Источник ультразвуковых колебаний, рассчитанный на частоту, например в 19,5 кГц, и состоящий из восьми стержневых магнитострикционных преобразователей 10 (далее преобра зователь), заключен в цилиндрический водоохлаждаемый корпус 11, свободные концы кольцевых стенок кото.рого герметизированы прокладками и расположены между внешними торцами цилиндров 2 и 3 и торцами дна 4 и стойки 7 крьппки. Преобразователи 10, 43845 2 жестко закрепленные на внешней поверхности цилиндров 2 и 3 по четыре преобра.зователя на каждом из них, о расположены под углом в 90 один от5 нгсительно другого и снабжены обмот-. ками всзбуждения (не показаны), подключенными к ультразвуковому генератору (не показаны), например УЗГ—

2-10, 111 Средство фиксации фильтроэлемента образовано пластиной 12, выполненной в виде эллипса с центральным отверстием 13 (фиг. 4 и 5), ось коо торого (ОО) под углом . = 30 проходит через большие говерхности 14 пластины; ступенчатой заглушкой 15, соединенной при помощи двух равновеликих стержней 16 с пластиной, и фиксатором положения пластины, созО стоящим из двух винтов 17, жестко закрепленных один против другого в ступенчатом кольце 5. Каждый иэ стержней 16 одним из своих концов с помощью резьбового соединения, на25 пример, гайкой 18, жестко соединен с заглушкой 15, а другим концом он посредством оси 19 шарнирно соединен с П-образной втулкой 20, которая своей перемычкой жестко соединена (например приварена) с пластиной 12 °

Устройство работает следующим обра:зом.

5О

Перед началом эксплуатации устройства водоохлаждаемый корпус 11 сообщают с водопроводной магистралью, а обмотки возбуждения преобразователей 0 подсоединяют к ультразвуковому генератору. Вода, заполняя корпус

11, омьпзает поверхности преобразователей 10 и создает тем самым оптимальные условия для их работы. 3атем фильтроэлемент 1, подлежащий очистке„ вставляют (фиг. 3) в отверстие 13 пластины 12, предварительно установленной параллельно ступенчатой заглушке 15, и соединяют его с заглушкой. После этого пластину 12 поворачивают вокруг оси 19, прижимая ее меньшую внутреннюю 21 поверхность (фиг ° 4-7) к поверхности фильтроэлемента, открывают крышку технологической ванны, т.е, поднимают диск

6, и устанавливают фильтроэлемент в полости .ванны. При этом меньшая внешняя 22 поверхность (фиг, 4-7) пластины 12 контактирует с внутренней поверхностью ванны (фиг.. 2), а ее большая поверхность 14 входит в! 243845 контакт с винтами фиксатора 17, обеспечивающего строго опрецеленное положение фильтрозлемента в полости ванны, которая пластиной 12 разделяется на две секции 23 и 24 верхнюю и нижнюю соответственно, После установки фильтроэлемента в полости ванны опускают диск 6 крышки и прижимают его быстродействующим затвором к стойке 7 крышки.. Затем включают систему циркуляции моющего раствора, оснащенную средством, обеспечивающим периодическое изменение направления его движения, и через некоторый промежуток времени, достаточный для заполнения секций 23 и

24 моющим раствором, включают ульт-развуковой генератор. Переменное напряжение резонансной частоты, поступая с ультразвукового генератора на обмотки возбуждения, создает магнитное поле, под воздействием которого преобразователи 10 возбуждаются и начинают совершать колебания с ультразвуковой частотой, которые передаются полым цилиндрам 2 и 3, акустически отдаленным один от другого и от дна 4 и стойки 6 крышки с помощью прокладок. Под воздействием колебаний полых цилиндров в моющем растворе возникает кавитационное

"облако", обеспечивающее качественную очистку поверхностей фильтроэлемента. В процессе очистки моющий раствор, поступающий под давлением . в полость ванны через отверстие 8, заполняет секцию 24 и через капилляры фильтроэлемента, находящиеся в секции 24, прокачивается внутрь очищаемого элемента, откуда через его капилляры, расположенные в секции 23, он поступает в полость секции 23 и покидает ее через отверстие 9. Поскольку направление движения моющего раствора периодически изменяется, то через каждый капилляр в разных направлениях прокачивается моющий раствор, что положительно сказывается на качестве очистки.

По окончании очистки выключают ультразвуковой генератор и систему циркуляции моющего раствора, сливают иэ технологической ванны моющий раст вор, вскрывают ее крышку и извлекают из полости ванны средство фиксации фильтроэлементов, Затем пластину 12 устанавливают параллельно заглушке

l5 и отделяют от нее очищенный фильтроэлемент. Далее цикл очистки повто-, ряется для следующего фильтроэлемента.

При изготовлении устройства .особое внимание следует уделить соблюдению угла наклона К оси 00„ отверстия 13 по отношению к большим поверхностям

14 пластины 12 и расположению звена кинематической вращательной пары, в данном случае П-образной втулки 20, на меньшей оси симметрии АА (фиг. 57) пластины, большая ось симметрии которой на чертежах обозначена как

ВВ.

Угол наклона к оси 00, отверстия

13 по отношению к большим поверхностям 14 пластины 12 ограничен интерO валом в пределах от 15 до 35, обеспечивающим разницу величин между большей осью симметрии DD< отверстия и диаметром ПКФЭ в интервале от двух до семи миллиметров, т.е. зазор между поверхностью ПКФЭ и поверхностью отверстия 13 равен 1-3,5 мм. Если .угол наклона менее 15", то величина указанного зазора в силу неровностей поверхности фильтроэлемента может оказаться недостаточной для свободного прохождения через отверстие в пластине 1например, нри = 10 она составляет всего лишь 0,5 мм). Величина зазора в 3,5 мм является вполне достаточной для свободного прохождения элемента через отверстие пластины и поэтому дальнейшее увеличение угла наклона представляется нецелесообразEl ным (при k = 40 величина зазора составляет 5 мм) . Оптимальная величина угла наклона оси 00, отверстия 13 по отношению к большим поверхностям 14 пластины 12 составляет 25-32 . Однако

40 при этом необходимо учитывать и тот факт, что степень свободного прохождения фильтроэлемента через отверстие

13 пластины 12 в значительной степе45 ни зависит и от величины зазора, образующегося между фильтроэлементом и поверхностью 21 отверстия в.направлении по меньшей. оси симметрии

СС отверстия 13, Его величина зависит от степени "шероховатости" по50 верхности фильтроэлемента и должна быть минимально возможной.

Звено кинематической вращательной пары, при помощи которого пластина 12 взаимодействует со стержнями

16 заглушки 15, в данном случае Побразная втулка 20, должна быть закреплена на меньшей оси симметрии

АА„ пластины. Это обусловлено тем, 1243845 что только в этом случае ось симметрии ступенчатой заглушки 15 и направление движения фильтроэлемента, равно как и его ось симметрии, при введении его или извлечении из отверстия 13 пластины 12 совпадают, что и предопределяет возможность их быстрого соединения (разъединения) между собой. В остальных случаях расположения указанного звена, например, на большей оси симметрии BB пластины не достигается совпадение осей симметрии ступенчатой заглушки и фильтроэлемента, в результате чего время установки фильтроэлемента в отверстии 13 пластины 12 несколько увеличивается, что отрицательно сказывается на производительности устройства.

К другим примерам конкретного . осуществления устройства следует от.нести выполнение технологической ванны с поперечным сечением в виде квад- рата, прямоугольника или мпогогранника. В этом случае пластина имеет форму прямоугольника (фиг, 6) или вытянутого многогранника (фиг. 7), на меньшей оси симметрии AA„ которых устанавливают и жестко закрепляют на них одне из звеньев кинематической вращательной пары. При этом плоскости меньших поверхностей пластины, 10 т,е. внутренней 2! и внешней 22 в направлениях по меньшей АА, и большей ВВ, осям симметрий пластины, параллельны между собой. . Предлагаемое устройство характе15 риэуется более высокой производительностью, вследствие снижения продолжительности подготовительных опера1 ий с 1,5-2 мин до 10-15 с. Кроме того, устройство практически полно2О стью позволяет устранить нежелательную деформацию очищаемых фильтроэлементов и вследствие этого увеличить срок их службы.

1 .4- 4, У )ар

1243845 фиг.5

QuE3

22 (;Рва. 7

Составитель Л. Влдашева

Редактор С. Лисина Техред И.Попович Корректор Л. Патай

Тираж 571 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3743/11

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4