Стенд для испытания фильтрующих элементов

 

Изобретение относится к стендам для испытания фильтрующих элементов. Применение изобретения в химической и других отраслях промышленности позволяет проводить испытания фильтрующих элементов с размером пор до 0,1 мкм и повысить безопасность работы со стендом при использовании агрессивных сред. Стенд содержит емкость 1 с фильтруемой жидкостью, насос 2, фильтрующий элемент 4 в держателе 3, газоразделители 7 и 8, устройство 9 измерения перепада давления на фильтрующем элементе 4, мерную емкость 14, струйный насос 15, управляемые клапаны 19 и 22, обратные клапаны 24 и 25, фильтры 12, 13, 29 и 30, запорные краны 10, 11 и 26. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. Устройство может быть использовано для измерения компонентов на потоке продукции как нефтяных, так и газовых скважин, на сепарационных установках на промыслах, на установках подготовки нефти и в других отраслях промышленности. Цель изобретения состоит в повышении точности измерений. Устройство содержит последовательно установленные на трубопроводе общего потока струйные дегазаторы 2, 3, расходомер 4 жидкости с вторичным прибором 5, насос 6, инжектор 7, состоящий из сопла 8, смесительной и всасывающей камер 9, 10. Кроме того, на газопроводах расположены регуляторы 13, 14 давления, расходомеры 15, 16 газа с сумматором 17. Струйные дегазаторы состоят из сопла 18, 19 и камеры 20 (21) расширения. Выходы расходомеров 15, 16 газов соединены с входом сумматора 17. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК

12241 А1 (}9) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4640863/23-26 (22) 25, 01.89 (46) 07, 12. 90. Бюл, N 45 (72) А. С. Брайнес, В. В. Калачев, Г,Н,Долгушева, В.Ф.Заболотнов и В.П.Михайлов (53) 66.012-52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(- 544888, кл. 0 01 N 7/10, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1153956, кл, В 01 D 37/04, 1983.

Башта Т.M. Машиностроительная гидравлика ° — M Машиностроение, 1971, с. 558 †5. (54) СТЕНД ДЛЯ ИСП}1ТЛНИЯ ФИЛЬТРУ}()1ЦИХ

ЭЛЕМЕНТОВ (57) Изобретение относится к стендам (5)) 5 G 01 N 7/10, В 01 D 37/04

2 для испытания фильтрующих элементов.

Применение изобретения в химической и других отраслях промышленности позволяет проводить испытания ильтрующих элементов с размером пор до

0,1 мкм и повысить безопасность работы со стендом при использовании агрессивных сред. Стенд содержит емкость 1 с Аильтруемой жидкостью, насос 2, Аильтрующий элемент 4 в держателе 3, газораэделители 7 и 8, устройство 9 измерения перепада давления на фильтрующем элементе 4, мерную емкость 14, струйный насос 15, управ ляемые клапаны 19 и 22, обратные клапаны 24 и 25, фильтры 12, 13, 29 и 30, запорные краны 10, 11 и 26.

2 з и. ф лы, 1 ил.

Изобретение относится к стендам для испытаний фильтрующих элементов и может быть использовано в химической, микробиологической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является обеспечение возможности испытаний фильтруЫщих элементов с размерами пор до

0,1 мкм и повышение безопасности работы с агрессивными средами.

На чертеже представлена принципиальная схема стенда для испытания фильтруицих элементов.

Стенд содержит емкость 1 для фильтруемой жидкости, насос 2, дер> жатель 3 фильтрующего элемента 4, с оединенные последовательно между сбой трубопроводами 5 и 6. Паралельпо держателю 3 через газожидкост, ые разделители 7 и 8 подключено уст.

1 ойство 9 для измерения перепада давт ения, например потенциометрический датчик перепада давления. Полости

1 "азожидкостных разделителей 7 и 8

<".оответственно через запорные краны

10 и 11, к которым подключены воздушные фильтры 12 и 13, сообщены с атмосферой. К выходу держателя 3 через

Систему управления потоком жидкоСти подключена мерная емкость 14 и ем ость 1. Система управления потоком выполнена в виде струйного насоса 15, вопло 16 активного потока которого присоединено трубопроводом 17 к выRopy держателя 3 фильтрующего эле35 мента 4. Выход 18 струйного насоса

"l5 через первый управляемый клапан 19 трубопроводом 20 подключен к емкости 1, à его пассивный вход 21 че-.

40 рез второй управляемый клапан 22 трубопроводом 23 соединен с мерной емкостью 14. Трубопроводы 5 и 20 выполнены разъемными и снабжены соот, ветственно обратными клапанами 24 и

25, а трубопровод 23 — краном 26. FMкость 1 для фильтруемой жидкости и мерная емкость 14 снабжены герметичными пробками 27 и 28, на которых смонтированы воздушные фильтры 29 и

30, сообщающие их полости с атмосферой, причем воздушный фильтр 30 подключен к мерной емкости 14 через запорный кран 31. В герметичной пробке

27 выполнены каналы, в которых плотно установлены трубопроводы 5 и 20, 55 аналогичный канал дпя трубопровода

23 выполнен в пробке 28 мерного стакана 14. Перед испытаниями фильтрую1612241 4 щий элемент 4, выполненный, например, в виде мембраны, устанавливается в держателе 3, который подключают тру— бопроводами к стенду.

Стенд работает следующим образом.

При подаче приводной мощности к насосу 2 фильтруемая жидкость, содержащая загрязнения в виде частиц различного размера и заправленная в емкость 1, по трубопроводам 5 и 6 поступает через обратный клапан 24 . к держателю 3 фильтрующего элемента

4 и после фильтрации по трубопроводу

17 — к соплу 16 струйного насоса 15.

При закрытом втором управляемом клапане 22 и открытом первом управляемом клапане 19 отфильтрованная жидкость по трубопроводу 20 через обратный клапан 25 возвращается обратно в емкость 1 и, перемешивая жидкость в объеме емкости 1, препятствует ее гравитационному расслое-. нию, что обеспечивает эквивалентность режима фильтрации в различные интервалы времени. Поскольку полость емкости 1 сообщена с атмосферой через воздушный фильтр 29, понижение давления в ней при опорожнении не приводит к .неконтролируемому загрязнению фильтруемой жидкости частицами из окружающего воздуха.

При подаче жидкости насосом 2 происходит сжатие воздуха в полостях газожидкостных разделителей 7 и 8, которые в этом случае отделены от атмосферы запорными кранами 10 и 11.

В открытом положении эти краны при . выключенном насосе 2 обеспечивают заправку полостей разделителей атмосферным воздухом, поступающим в эти полости через воздушные фильтры 12 и

13. Сжатый в полостях разделителей

7 и 8 воздух воздействует на устройство 9 для измерения перепада давления, которое вырабатывает измерительный сигнал, пропорциональный падению давления на фильтрующем элементе 4, при этом обеспечивается защита от взаимодействия с материалом деталей устройства 9 агрессивной фильтруемой . жидкости и тем самым сохраняется неизменным ее химический состав. Для измерения расхода подается управляющий сигнал одновременно на клапаны 19 и

22, при этом первый клапан 19 закрывается, а второй клапан 22 открываетея. Жидкость по трубопроводу 17 че рез сопло 16 поступает в полость

1612241 струйного насоса 15 и из нее через второй клапан 22 и кран 26 поступает в мерную емкость 14, заполняя которую, она вытесняет воздух через открытый кран 31 и воздушный фильтр 30 в атмос5 феру. Струйный насос 15 в этом случае работает в режиме с отрицательным коэффициентом эжекции, равным единице. После заполнения мерной емкости до требуемого уровня первый 19 и второй 22 клапаны переключаются в исходное состояние. первый клапан 19 открывается, а второй клапан 22 закрывается. Подача управляющих сигналов на первый 19 и второй 22 клапаны синхронизирована с включением средства для измерения времени, например с электронным секундомером (не показан), включение и выключение которого 20 происходит при срабатывании первого

19 и второго 22 клапанов.

Дпя опорожнения мерной емкости !4 подают управляющий сигнал на второй клапан 22. Под действием разрежения, 25 создаваемого на входе пассивного потока струей активного потока, формируемой в струйном насосе 15 соплом

16, жидкость из мерной емкости 14 через кран 26 по трубопроводу 23 поступает в полость струйного насоса 15, в котором ей сообщается энергия, необходимая для преодоления гидравлического сопротивления трубопроводов . 23 и 20, соединяющих мерную емкость

14 и емкость 1. Жидкость с выхода 18 струйного насоса 15 через открытый первый управляющий клапан 19 и обратный клапан 25 по трубопроводу 20 поступает в емкость 1. Благодаря Воз 40 душному фильтру 30 при опорожнении мерной емкости 14 не происходит загрязнения его полости частицами, содержащимися в окружающем воздухе.

При необходимости проведения анализа качества фильтрации, проводимого с помощью известных средств (например, лазерного анализатора ме-, ханичЕских частиц). запорный кран

31 переводят в закрытое состояние и расстыковывают трубопровод 23, после чего мерную емкость 14 используют для транспортировки отфильтрованной жидкости, После измерения перепада давления на фильтрующем элементе 4 и расхода

55 фильтруемой жидкости производят по известным соотношениям гидравлики вычисления показателей, характеризующих процесс фильтрации (коэффициент гидравлического сопротивления, коэффициент проницаемости и т.п,) .

Стенд обеспечивает возможность испытаний фильтрующих элементов с размером пор до 0,1 мкм на различных средах, в том числе агрессивных, к которым относятся высококонцентрированные кислоты: плавиковая, азотная, I ортофосфорная и так далее, используемые в процессах химической обработки полупроводниковых пластин. Кроме. того, за счет использования струйного насоса и наличия в емкостях пробок с воздушными фильтрами обеспечивается безопасность всех операций в процессе испытаний, а также экономия используемых дорогостоящих жидких сред, так как отпадает необходимость их слива из мерной емкости в промышленные стоки.

Предлагаемый стенд обеспечивает сохранение свойств используемых сред при испытаниях фильтрующих элементов.

Формула изобретения

1. Стенд для испытания фильтрующих элементов, содержаций последовательно соединенные емкость с фильт-руемой жидкостью, насос и держатель фильтрующего элемента, выход которого соединен трубопроводами через систему управления потоком жидкости с мерной емкостью и емкостью фильтруемой жидI кости и устройство для измерения пе- репада давления, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения возможности испытаний фильтрующих элементов с размерами пор до 0,1 мкм

I и повышении безопасности работы с аг рессивными средами, система управле- ния потоком жидкости выполнена .в виде стру шого насоса, сопло активного потока которого соединено с .выходом держателя фильтрующего элемента, выход струйного насоса через первый управляемый клапан соединен с емкостью фильтруемой жидкости, а его пассивный вход через второй управляемый клапан подсоединен к мерной емкости, при этом обе емкости снабжены герметичными пробками с воздушными фильтрами, сообцающими их полости с атмосферой.

2. Стенд по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что соединительные трубопроводы мерной емкости и емкости

161??41

Составитель Э.Склярский

Техред Л.Сердюкова Корректор T. Kosr6

Редактор Н.Бобкова

Заказ 3828 Тираж 495 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 фильтруемой жидкости выполнены разъемныги и снабжены обратными клапанами. !

3. Стендпоп. 1, отличаюшийся тем, что он снабжен газожидкостными разделителями с воэдушнцгми фильтрами и запорными клапана— ми, при этом устройство для измерения перепада давления связано с входом и выходом фильтруют, .го элемента че- рез газожидкостные разделители, полость каждого иэ которых через запорный кран и воздущный фильтр сообщена с атмосферой.