Самоочищающийся фильтр для топлива

 

Изобретение относится к самоочищающимся фильтрам и позволяет повысить качество очистки топлива. Фильтр состоит из корпуса 1, фильтрующего элемента, выполненного в виде пакета конических тарелок, установленных между опорной пластиной 3 и нажимной пластиной 4 на трубе 5 с продольными прорезями. На верхнем и нижнем концах трубы 5 установлены сильфоны 8,9 с размещенными внутри пружинами 6,7. Виброприбор выполнен в виде двух электромагнитных катушек 10,11, одна из которых 11 установлена с внешней стороны корпуса и присоединена к источнику постоянного тока, а другая 10 размещена на фильтрующем элементе между верхним сильфоном и опорной его пластиной 3 на уровне катушки 11 корпуса. При подаче на фильтрующий элемент переменного напряжения поверхность конических тарелок получает постоянно меняющийся заряд. изменение заряда пластин заставляет раскачиваться мицелы относительно своей оси с частотой, равной частоте изменения заряда, что приводит к повышению качества очистки топлива. 3 ил.

Изобретение относится к фильтрованию, а более конкретно к самоочищающимся фильтрам, предназначенным для очистки топлива и масел в энергетических установках, работающих на высоковязких топливах. Цель изобретения повышение качества очистки топлива. На фиг. 1 представлен самоочищающийся фильтр, общий вид; на фиг.2 и 3 взаимодействие полярных компонентов топлива с постоянно и переменно заряженными поверхностями. Самоочищающийся фильтр для топлива состоит из корпуса 1, фильтрующего элемента 2, выполненного в виде пакета конических тарелок, установленных между опорной пластиной 3 и нажимной пластиной 4. А пакет конических тарелок закреплен на трубе 5 с продольными прорезями, установленной на пружинах 6, 7, расположенных в сильфонах 8, 9, служащих для разделения приемной полости агрегата от внутренней полости фильтрующего элемента. Сильфоны расположены на верхнем и нижнем концах трубы 5. На фильтрующем элементе между верхним сильфоном 8 и опорной пластиной 3 установлена электромагнитная катушка 10, а с внешней стороны корпуса 1 на уровне катушки 10 установлена электромагнитная катушка 11, присоединенная к источнику постоянного тока, а электромагнитная катушка 10 к источнику переменного тока. Пружины 6 и 7 обеспечивают поддержание фильтрующего элемента в среднем положении и подвод к нему переменного тока через клеммы 12 и 13. Верхний сильфон 8 соединен с патрубком 14 для выхода очищенного топлива, а нижний сильфон с клапаном выброса осадка. Самоочищающийся фильтр для топлива работает следующим образом. При подаче переменного тока на катушку 10 фильтрующего элемента и постоянного тока на катушку 11 корпуса фильтрующий элемент совершает колебания в вертикальном направлении с частотой, равной частоте тока, подведенного к фильтрующему элементу. Топливо подается от периферии к поверхности фильтрующего элемента, и, проходя через щели, попадает в его внутреннюю полость, выполненную в виде трубы 5, откуда выводится через патрубок 14. В этом случае фильтрующий элемент является генератором волновых колебаний в жидкости. При распространении волн образуются зоны сжатия с повышенным давлением и зоны разрежения с пониженным давлением. Это создает условия для развития кавитационного процесса перед поверхностью фильтра. При движении нефтепродукта через колеблющуюся перегородку происходит разрыв сплошности потока жидкости, что также ведет к возникновению кавитации. Те топливные структуры, которые не разрушились в зоне кавитации, увлекаются потоком топлива и вступают в контакт с колеблющимся фильтрующим элементом. Механические частицы, соударяясь с поверхностью фильтрующего элемента под действием сил, возникающих при ударе, отбрасываются в сторону и при повторном воздействии перемещаются вниз по траектории виброперемещения. Таким образом, происходит постоянное удаление осадка с поверхности фильтрующего элемента. Механические частички и асфальто-смолистые соединения, которые проходят внутрь фильтрующего элемента, разрушаются в щелях канала. Полярные компоненты топлива (смолы или асфальтены) имеют способность образовывать на нейтральных или заряженных поверхностях стабильные адсорбированные слои. Такие слои образуются так называемыми мицелами, состоящими из групп молекул, имеющих полярную часть. Мицелы своими полярными частями соединяются с поверхностью, как показано на фиг.2. Адсорбированные слои уменьшают проходное сечение каналов, а в некоторых случаях могут перекрывать канал по высоте. Воздействие вибрации не всегда достаточно для удаления этих слоев. При подаче на фильтрующий элемент переменного напряжения поверхность конических тарелок получает постоянно меняющийся заряд. В этом случае мицелы притягиваются своей полярной отрицательной или положительной частью (см. фиг.3). Изменение заряда пластин заставляет раскачиваться мицелы относительно своей оси с частотой, равной частоте изменения заряда. В результате мицелы теряют ориентацию относительно поверхности и друг друга. При таких условиях невозможно появление стабильных адсорбированных слоев и в сочетании с вибровоздействием каналы фильтрующего элемента практически постоянно находятся в рабочем состоянии. Во время работы фильтра происходит накопление отложений в нижней части корпуса и в сильфоне. Удаление осадка производится при открывании клапанов на сливных трубопроводах. В этот момент в приемной полости поддерживается рабочее давление обрабатываемого топлива, при этом не требуется отключение виброприбора фильтрующего элемента. Внутренняя полость фильтрующего элемента представляет собой трубу, установленную на двух пружинах и соединенную с выходами для очищенного топлива и для выброса шлама посредством сильфонов, разделяющих полости исходного и чистого топлива. Это исключает возможность попадания исходного нефтепродукта в полость очищенного топлива, минуя фильтрующую перегородку, что, в конечном счете, повышает надежность агрегата и качество очистки топлива. При подаче на фильтрующий элемент переменного напряжения создаются условия удаления адсорбированных смолистых элементов из щелей фильтрующего элемента, что повышает его регенерирующие способности и увеличивает ресурс агрегата в целом.

Формула изобретения

САМООЧИЩАЮЩИЙСЯ ФИЛЬТР ДЛЯ ТОПЛИВА, содержащий корпус, установленный между опорной и нажимной пластинами, фильтрующий элемент, выполненный в виде пакета конических тарелок и соединенный с виброприводом, отличающийся тем, что, с целью повышения качества очистки топлива, он снабжен трубой с продольными прорезями, на которой установлен пакет конических тарелок, и сильфонами с размещенными внутри них пружинами, установленными на верхнем и нижнем конце трубы, при этом вибропривод выполнен в виде двух электромагнитных катушек, одна из которых установлена с внешней стороны корпуса и присоединена к источнику постоянного тока, а другая присоединена к источнику переменного тока и установлена на фильтрующем элементе между верхним сильфоном и опорной его пластиной на уровне катушки корпуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3