Фильтр для очистки сред

 

Фильтр относится к патронным фильтрующим элементам, предназначен для фильтрации жидкостей и газов в различных отраслях народного хозяйства. Цель - повышение эффективности очистки сред и упрощение регенерации фильтрующего элемента. Фильтр состоит из корпуса, верхней и нижней крышек с отверстиями подвода исходной и отвода очищенной среды, фильтрующего элемента, выполненного в виде призмы, боковые стороны которой выполнены из пористых изогнутых пластин, верхнего и нижнего уплотнений пластин, зафиксированных силами упругого последействия изгиба пластин в проточках, выполненных на внутренней поверхности корпуса по образующей. Прогиб пластины определяется из соотношения 0,25δ≤H/R*982, где H - толщина пластины

R - радиус изгиба пластины

δ - максимальное удлинение при разрыве пористого материала, из которого изготовлены пластины. Благодаря выбранной конструкции фильтрующих пластин, схеме их уплотнения и сборки достигается повышение эффективности очистки и упрощение регенерации фильтрующих элементов. Кроме того, фильтр целесообразно использовать для очистки агрессивных сред, т.к. все конструктивные элементы могут быть выполнены из материалов, стойких к агрессивным средам. 3 табл., 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 В 01 D 29/07

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4375691/23-26 (22) 08.02.88 (46) 07.01.90. Бюл. ¹ 1 (71) Белорусское республиканское научно-производственное объединение порошковой металлургии (72) В.И.Капцевич, Р.А.Кусин, А.В.ребров, P.Р.Иумейко, А.А.Гуревич и С. Г.Левченко (53) 66.067.324 (088,8) (56) Андриевский В.А. Пористые металлокерамические материалы. — И.: Металлургия, 1964„ с. 8. (54) ФИЛЬТР ДЛЯ 0 П4СТКИ СРЕД (57) Изобретение относится к патронным фильтрующим элементам, предназначено для фильтрации жидкостей и газов в различных отраслях народно„ го хозяйства. Цель — повышение эффек-,. тивности очистки сред и упрощение регенерации фильтрующего элемента.

Фильтр состоит из корпуса, верхней и нижней крышек с отверстиями подвода исходной и отвода очищенной среды, фильтрующего элемента, выполИзобретение относится к фильтрованию, а именно к патронным фильтрующим элементам, выполненным из пористого порошкового материала, и предназначено для фильтрации жидкостей и газов в различных отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения в повышение эффективности очистки сред и упрощение регенерации фильтрующего элемента.

На фиг. 1 показан фильтр, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.i, 2 ненкого в виде призмы, боковые стороны которой выполнены из пористых изогнутых пластин, верхнего и нижнего уплотнений пластин, зафиксированных силами упругого последействия изгиба пластин в проточках, выполненных на внутренней поверхности корпуса по образующей. Прогиб пластины определяется из соотношения

0,25)eh/Рс2, где h — толщина пластины; R — радиус изгиба пластины; 3 максимальное удлинение при разрыве пористого материала, из которого изготовлены пластины. Благодаря выбранкой конструкции фильтрующих пластин, схеме их уплотнения и сборки достигается повышение эффективности очистки и упрощение регенерации фильтрующих элементов. Кроме того, фильтр целесообразно использовать для очистки агрессивкых сред, т.к. все конструктивные элементы могут быть выполнены из материалов, стойких к агрессивным средам. 3 табл.

2 ил.

Фильтр содержит корпус 1, верхнюю крышку 2 с входным отверстием

3 и нижнюю 4 с выходным отверстием

5, фильтрующий элемент 6, выполненный в виде призмы, боковые стенки которой выполнены в виде изогнутых прогнутых пористыхпластин 7, На внутренней поверхностикорпуса по образующей выполненыпазы 8, в которых попарно зафиксированы края пластин 7.

Сверху и снизу пластины 7 упираются через прокладки 9 в крьш ки.

1533731

Рсли фильтр предназначен для работы в агрессивных средах или при высоких температурах,прокладки 9 могут быть рифлеными а значение высоты

7 риАления соизмеримо с размерами частиц. В этом случае величина зазора между пластиной и прокладкой не презьппает максимального диаметра пор проницаемых пластин.

Фильтр работает следующим образом„

Очищаемая среда подводится к входному отверстию 3. При этом в процес" се фильтрации через пластины 7 на последних отлагаются загрязнения, а очищаемая среда отводится через выходное отверстие 5.

Изгиб пластины 7 п1эиводит к возникновению растягивающих и сжимающих напряжений по сечению заготовки,,под действием которых происхо дит избирательная деАормация поровой структуры по сечению заготовки, обеспечивающих плавное изменение пористости по ее сечению. Тонкость

25 очистки таких пластин определяется тонкостью очистки сжатогс сечения . пластины, где диаметр пор наименьший, в то время как проницаемость соизмерима с проницаемостью недеАормированной пластины, так как повышается эААективность Аильтра.

После разборки фильтра происходит некоторое распрямление пластин.

При этом частицы заггэязнителя, зажатые в узких участках ор., освобождаются, извоза чего происходит улучшение условий регенерации.

В процессе изгиба пла"тин необходимо строго выдерживать соотношение 0,25Ц-c2 g, где h — толщина пластины;

R — радиус изгиба;, 3 — максимальное удлинение при разрыве гластины из пористого материала.

При h/R .0,25$ максимальные сгепени деАормации (сжатие на вогнутой поверхности пластин и растяжение на выпуклой) даже для наиболее пластичных пористых металлов не превышаот 0,1. В этом случае деформируемая не-. однородная пористая структура не позволяет получить существенного улучшеГ ния фильтрующих свойств, Пример 1,, Фильтрующий элемент представляет собой призму, гранями которой являются пористь. .е пластины,, полученные из порошка бронзы марки

Бр ОФ 10-1 Аракции -200+160 мкм путем спекания в состоянии свободной насыпки. Максимальное удлинение при разрыве такого материала, определенное на стандартных образцах, составляет 8 =0,15. Значения коэфАициента проницаемости среднего размера пор и параметра эффективности фильра для изготовленных пластин, подвергнутьгх последующему изгибу до различных радиусов и собранных в описанный фильтр, приведены в табл.1.

Пример 2, Фильтрующий элемент представляет собой призму, гранями которой являются пористые пластины, полученные из порошка нержавеющей стали ПХ18Н15 фракции - 315+

+200 мкм путем прессования при давлении 100 МПа и последующего спекания при 1200 С в течение 3 ч. Максимальное удлинение при разрыве такого материала составляет 3 — 0,04.

Результаты исследования свойств фильтров,. полученных на основе изготовленных по предложенной технологии пластин, приведены в табл.2.

П р и I e p 3. Фильтрующий элемент представляет собой призму, гранями которой являются пористые пластины, полученные из порошка титана марки ПТЭМ фракции -630+400 мкм путем прессования под давлением 150 ИПа и последующего спекания при 1100 С в течение 2 ч. Максимальное удлинение при разрыве такого материала составляет 3 =0,03. Результаты исследований свойств полученных фильтров, изготовленных из изогнутых пластин пористого титана, приведены в табл.3.

Как видно из приведенных примеров, использование в качестве граней призматического фильтра изогнутых пористых пластин позволяет повысить эффективность фильтра на 30-60%. Причем выполнение приведенного в формуле изобретения соотношения является обязательным условием достижения положительного эААекта в рамках предлагаемой конструкции фильтра. При О, 25 R (табл. 1 — 3, образцы 2 и 8) параметр эфАективности фильтра с изогнутыми. пластинами отличается от соответствующего параметра фильтра с недеформированными пластинами менее чем на. 10%, что не превьэшает

1533731 6

Формула изобретения

5 ошибки эксперимента и не может служить основанием для вывода об улучшении. свойств фильтра.

При h/R 23 фильтрующие элементы .разрушаются и теряют свои эксплуатационные свойства (табл. 1 — 3, образцы 6 н 12).

Следовательно, применение изогнутых пластин позволяет получить фильтр с повышенной проницаемостью при сохранении заданной тонкости фильтрации. Фиксация пористых пластин силами упругого после действия изгиба в канавках корпуса позволяет подучить хорошую герметизацию плас-. тины и обеспечить регенерацию.

При h/R 28 максимальная степень деформации растяжения превышает предел прочности пористого материала, что приводит к появлению трещин и разрушению заготовки в зоне растяжения, чтонеприемлемо с точки зрения изготовления и практического использования фильтрующих элементов..

О 25 а а2, R, мм h/R

Таблица1

Примечание м мкм

Обра- h, мм эец

0,118

0,124

О, 136

О. 162

О, 198

33

31

28

23

152

148

143

139

127

1 2

4

0,02

0.04

0,10

0,25

0.40

100

20

Разрушение образца

0,119

0,127

0, 139

О. 175

0,212

4

4

33

27

21

7

9

11

12,155

141

131

14 t2

0,03

0,04

0.20

0,29

0,33

Разрушение образца

Та блиц а 2

Пг.жечание

К 10 ., й„ м мкм

Образец

52

49

О, 109

0,110

0,125

О, 135

21

17

100

0,006

О,015

О,ОЗ

h R h/R

Фильтр для очистки сред, содержащий корпус, верхнюю крышку с входным отверстием и нижнюю с выходным, фильтрующий элемент в виде призмы, стенки которой выполнены из пористых пластин, и уплотнительные прокладки, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности вред и упрощения регенерации фильтрующего элемента, на внутренней поверхности корпуса по его образующим выполнены пазы, при этом пористые пластины выполнены изогнутыми, а их края попарно зафиксированы в пазах корпуса, а прогиб пластин определяется из соотношения

20 где h — толщина пластины;

R — радиус прогиба;

25 3 — коэффициент максимального удлинения разрыва пластины.

1533731

Продолжение табл.2

Г э

40 0,075 38

30 0,1

О, 161

5 3

6 3

Разрушение образца

Разрушение образца

Таблица 3

K°, 10 м"К, мм Ь/К 1 пор з мкм

Примечание

Обра- h мм зец

Разрушение образца

Разрушение образца.Составитель А. Евдокимов

Техред Л.Сердокова

Редактор А.Мотыль

Корректор И,Муска

Заказ 6

Тираж 556

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

7 5

8 5

9 5

10 5

11 5

12 5

1 3

2 3

3 3

4 3

5 3

6 3

7 5

8 5

9 5

10 5

11 5

12 5

1000

600

200

100

0,0083

0,012

0,033

0,083

0,1

0,006

0,,01

0„03

0„05

0.,1

0,,002

0,,0083

0,025

0,05

0,063

48

44

41

537

512

451

409

541

533

509

453

411

19

18

13

109

83

107

104

79

0,117

0, 122

0,140

О, 155

0,173

0„068

0,070

0.076

0,081

0,090

0,069

0,071

0.079

0,085

О 095