Фильтр очистки жидкости

 

Изобретение предназначено для очистки жидкости и относится к области производственного и бытового водоснабжения, пищевой и химической промышленности. Фильтр содержит корпус с патрубками для входа и слива очищаемой жидкости, патрубок для выхода фильтрата и фильтрующий элемент, снабженный оболочкой, установленной в корпусе с отверстием на боковой поверхности у торца, противолежащего зажиму, для создания и удержания воздушной пробки. Очистку поверхности фильтрующего элемента осуществляют обратным потоком жидкости, возникающим за счет вытеснения очищенной жидкости из оболочки под действием расширяющейся воздушной пробки, удерживаемой постоянно в оболочке за счет соответствующей ориентации отверстия относительно трубопроводной магистрали. Технический результат: расширение технологических возможностей за счет установки фильтра в магистрали любой пространственной ориентации. 3 ил.

Изобретение относится к фильтрованию, а именно к патронным фильтрам, предназначенным для очистки жидкости от механических примесей, и может быть использовано в системах производственного и бытового водоснабжения, в пищевой и химической технологии.

Известен фильтровальный аппарат со съемным набором патронных фильтрующих элементов (патент РФ №2070416, МПК B 01 D 27/08, 17.08.93, автор Хаталах О.Ф., аналог), содержащий корпус в виде стакана, цилиндрический коллектор фильтрата, в одной из торцевых крышек которого выполнены адаптеры для крепления фильтрующих элементов, с патрубком выхода фильтрата, камеру для очищаемой жидкости с входным патрубком. Корпус снабжен дополнительным стаканом и герметично закреплен на коллекторе фильтрата, на второй торцевой крышке которого выполнены адаптеры для крепления фильтрующих элементов, при этом коллектор фильтрата делит камеру для очищаемой жидкости на два симметричных объема, соединенных посредством входного патрубка в виде Т-образного трубопровода, герметично закрепленного в нижней части цилиндрического коллектора фильтрата соосно с патрубком выхода фильтрата, размещенного в верхней его части, при этом оси корпуса и коллектора фильтрата горизонтальны. В корпусе выполнены патрубки слива очищаемой жидкости и фильтрата.

В предложенной конструкции для промывки фильтрующих элементов требуется разборка фильтровального аппарата с извлечением большого количества деталей. При этом процессы разборки и сборки аппарата отличаются высокой трудоемкостью.

Известен фильтр очистки жидкости (патент РФ №2187357, МПК B 01 D 27/08, 02.02.2001 г., авторы Голуб В.В., Егоров В.Г., прототип), содержащий корпус с патрубками входа, слива очищаемой жидкости и выхода фильтрата, фильтрующий элемент, установленный с зазором относительно нижней части корпуса, оболочку, установленную в корпусе и взаимосвязанную торцами с патрубком выхода фильтрата и полостью корпуса.

Установка в корпусе фильтра оболочки, взаимосвязанной торцами с патрубком выхода фильтрата и полостью корпуса, обеспечивает постоянное наличие над поверхностью фильтрата воздушной пробки, созданной единовременно при установке фильтрующего элемента в начале эксплуатации фильтра.

При каждом открытии пользователем патрубка слива очищаемой жидкости давление воздушной пробки продавливает фильтрат через фильтрующий элемент в направлении, противоположном режиму очистки жидкости. Таким образом происходит автоматическая очистка фильтрующего элемента со сбросом части загрязнителя в патрубок слива очищаемой жидкости.

В то же время известная конструкция обладает существенным недостатком - в случае горизонтального расположения трубопровода часть воздушной пробки выйдет из полости корпуса в магистраль. Тем самым эффективность процесса промывки фильтрующего элемента обратным потоком жидкости станет ниже.

Технический результат: расширение технологических возможностей за счет установки фильтра в магистрали любой пространственной ориентации.

Технический результат достигается за счет того, что в известном фильтре очистки жидкости, содержащем корпус с патрубками входа, слива очищаемой жидкости и выхода фильтрата, фильтрующий элемент, оболочку, установленную в корпусе, последняя на боковой поверхности у торца, противолежащего зажиму, имеет отверстие.

Отверстие на боковой поверхности оболочки, выполненное у торца, противолежащего зажиму, обеспечивает постоянное наличие в оболочке воздушной пробки, созданной единовременно при установке фильтрующего элемента в начале эксплуатации фильтра. При этом присутствие воздушной пробки не зависит от пространственной ориентации корпуса фильтра. Так, в случае вертикального расположения трубопровода воздушная пробка сосредотачивается внутри оболочки, в верхней ее части. В процессе работы фильтра давление воздушной пробки постоянно воздействует на фильтрат. В режиме очистки жидкости при открытых патрубках входа очищаемой жидкости и выхода фильтрата (патрубок слива очищаемой жидкости закрыт) неочищенная жидкость проходит через фильтрующий элемент, очищается при этом и частично поступает в оболочку. Воздушная пробка в оболочке при этом сжимается. При каждом открытии пользователем патрубка слива очищаемой жидкости давление вокруг фильтрующего элемента падает и воздушная пробка продавливает за счет перепада давления фильтрат через фильтрующий элемент в направлении, противоположном режиму очистки жидкости, и происходит автоматическая очистка фильтрующего элемента.

Воздушная пробка над фильтратом будет сохраняться и в случае горизонтального расположения трубопровода (при установке оболочки внутри корпуса отверстием вниз). В данном случае воздушная пробка сосредоточена в верхнем цилиндрическом сегменте оболочки, противолежащем отверстию, а все действия с воздушной пробкой будут аналогичными описанным выше.

Таким образом воздушная пробка будет находиться в оболочке при любом пространственном расположении трубопровода и обеспечивать автоматическую очистку фильтрующего элемента обратным потоком жидкости. Тем самым расширяются технологические возможности очистки жидкости с применением заявленного фильтра.

На фиг. 1 изображен фильтр очистки жидкости, продольный разрез, при вертикальном расположении трубопровода; на фиг. 2 то же, но при горизонтальном расположении трубопровода (корпус фильтра - над трубопроводом); на фиг. 3 - фильтр очистки жидкости, продольный разрез, при горизонтальном расположении трубопровода (корпус фильтра - под трубопроводом).

Фильтр очистки жидкости содержит корпус 1 с патрубками входа 2, слива 3 очищаемой жидкости и выхода 4 фильтрата, фильтрующий элемент 5. Корпус 1 состоит из крышки 6 и колбы 7, соединенных между собой посредством резьбового соединения 8 через уплотнение 9. Фильтрующий элемент 5 установлен в седле 10 перегородки 11 крышки 6. Внутри фильтрующего элемента 5 размещена оболочка 12, фиксируемая зажимом 13 крышки 6, с образованием между ее внешней поверхностью 14, внутренней поверхностью 15 фильтрующего элемента 5 и перегородкой 11 крышки 6 полости 16 для сбора фильтрата. При этом часть 17 полости 16, расположенная в крышке 6, сообщается с патрубком 4 выхода фильтрата посредством отверстия 18, а патрубок входа 2 очищаемой жидкости сообщается с полостью 19 колбы 7 посредством отверстия 20. На боковой поверхности 21 оболочки 12 у торца 22, противолежащего зажиму 13, выполнено отверстие 23, а внутри оболочки 12 постоянно находится воздушная пробка 24.

Пример конкретного применения. При вертикальном расположении трубопровода (фиг. 1) в начале эксплуатации фильтра в фильтрующем элементе 5 в виде пустотелого цилиндра из нержавеющей сетки с размером ячейки 40 мкм, наружным диаметром 62 мм устанавливают оболочку (цилиндрическую) 12 из стали 12Х18Н10Т наружным диаметром 55 мм. Фильтрующий элемент 5 устанавливают в седло 10 перегородки 11 крышки 6, а оболочку 12 фиксируют зажимом 13 крышки 6.

Колбу 7 корпуса 1 соединяют с крышкой 6 корпуса 1 посредством резьбового соединения 8 через уплотнение 9. Патрубки слива 3 очищаемой жидкости и выхода 4 фильтрата перекрывают, а через патрубок для входа 2 очищаемой жидкости подают в корпус 1 фильтра воду из магистрали под давлением ≈0,3 МПа. Вода проходит через фильтрующий элемент 5, очищается от механических примесей и поступает одновременно в оболочку 12 через отверстие 23 и в полость 16, ограниченную внешней поверхностью 14 оболочки 12, внутренней поверхностью 15 фильтрующего элемента 5 и перегородкой 11 крышки 6. Воздушная пробка 24 при этом сжимается в части оболочки 12, прилежащей к зажиму 13, и постоянно воздействует на фильтрат. При открытии патрубка 4 выхода фильтрата очищенная вода поступает к потребителю из части 17 полости 16, расположенной в крышке 6, через отверстия 18 и патрубок 4, а воздушная пробка 24 остается в оболочке 12. При необходимости использования воды для технических целей (мытье посуды, рук и т.д.) патрубок 4 выхода фильтрата перекрывают. Воздушная пробка 24 над фильтратом при этом сжимается, создавая избыточное давление над фильтратом. Открывают патрубок слива 3 очищаемой жидкости. Давление воздушной пробки 24 продавливает фильтрат через фильтрующий элемент 5 в направлении, противоположном режиму очистки воды. Частицы загрязнителя смываются с поверхности фильтрующего элемента 5 и уносятся потоком очищаемой воды. Таким образом при каждом использовании воды для технических нужд происходит автоматическая очистка фильтрующего элемента 5 обратным потоком жидкости, создаваемым перепадом давления. Воздушная пробка 24 при этом остается постоянно над поверхностью фильтрата.

При горизонтальном расположении трубопровода в случае, если корпус 1 фильтра расположен над трубопроводом (фиг. 2), все монтажные операции будут аналогичны описанным выше за исключением того, что оболочку 12 фиксируют в зажиме 13 крышки 6 таким образом, чтобы отверстие 23 “смотрело” вниз, в сторону трубопровода (на чертеже не показан), подходящего к патрубку входа 2. При этом воздушная пробка 24, остающаяся постоянно над поверхностью фильтрата, будет сосредоточена в верхнем цилиндрическом сегменте оболочки 12, противолежащем отверстию 23, а все действия с воздушной пробкой 24 будут аналогичными описанным выше.

При горизонтальном расположении трубопровода в случае, если корпус 1 фильтра расположен под трубопроводом (фиг. 3), все монтажные операции будут аналогичны описанным для варианта вертикального расположения трубопровода за исключением того, что оболочку 12 фиксируют в зажиме 13 крышки 6 таким образом, чтобы отверстие 23 “смотрело” вниз, в сторону, противоположную к трубопроводу (на чертеже не показан), подходящему к патрубку входа 2. При этом воздушная пробка 24, остающаяся постоянно над поверхностью фильтрата, будет сосредоточена в верхнем цилиндрическом сегменте оболочки 12, противолежащем отверстию 23, а все действия с воздушной пробкой 24 будут аналогичными описанным для случая вертикального расположения трубопровода.

Таким образом, при горизонтальном расположении трубопровода воздушная пробка 24 никогда не покинет полости оболочки 12 благодаря правильной ориентации отверстия 23 и будет обеспечивать автоматическую очистку фильтрующего элемента 5 обратным потоком жидкости. Тем самым расширяются технологические возможности очистки жидкости с применением заявляемого фильтра за счет его установки в магистрали любой пространственной ориентации. Эксплуатационные затраты будут снижены в 2,2-2,5 раза за счет того, что один и тот же фильтр будет использован в различных магистралях и отпадет необходимость в покупке дополнительных корпусов фильтров различных модификаций.

Формула изобретения

Фильтр очистки жидкости, содержащий корпус с патрубками входа, слива очищаемой жидкости и выхода фильтрата, фильтрующий элемент, оболочку, установленную в корпусе, отличающийся тем, что на боковой поверхности оболочки у торца, противолежащего зажиму, выполнено отверстие.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3