Фильтр щелевой
Изобретение предназначено для очистки жидкостей и газов в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. Фильтр содержит цилиндрический корпус с патрубком входа очищаемой среды и патрубком отвода механических примесей, коаксиально расположенный фильтровальный патрон, патрубок входа, обеспечивающий тангенциальный ввод очищаемой среды. Фильтровальный патрон выполнен съемным. На конце фильтрующего элемента, имеющего трубчатую форму с наружной поверхностью фильтрования, закреплен центратор. Другой конец фильтрующего элемента закреплен в трубе торцевого стакана. Фильтрующий элемент выполнен в виде щелевых решеток, выполненных в форме цилиндрической спирали из высокоточного профиля V-образной формы, закрепленной с помощью сварки на опорных элементах в каждой точке их пересечения. V-образный профиль создает жесткий экран с продольными щелями строго определенного размера. К патрубку отвода механических примесей присоединена грязевая камера со штуцером дренажа, между патрубком отвода механических примесей и грязевой камерой установлена отбойная сетка с ячейками, препятствующими вымыванию механических примесей из грязевой камеры в патрубок отвода. Технический результат: упрощение конструкции, повышение производительности и срока службы фильтра. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к фильтрованию, а именно к патронным фильтрам, предназначенным для очистки жидкостей и газов в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.
Известен фильтр для разделения суспензий, содержащий цилиндрический корпус с патрубками для подачи суспензии и отвода концентрата, коаксиально расположенный в корпусе пористый фильтрующий элемент, установленную в нем центральную винтовую направляющую для закручивания потока суспензии и сборную камеру для фильтрата, промежуточный и внешний непроницаемые цилиндры, расположенные коаксиально между фильтрующим элементом и стенкой корпуса, периферийную направляющую, установленную между внешним цилиндром и стенкой корпуса; цилиндрическую обечайку, присоединенную к верхнему торцу фильтрующего элемента, при этом нижние торцы фильтрующего элемента и промежуточного цилиндра соединены кольцевой перегородкой, верхний торец обечайки и верхняя часть внешнего цилиндра соединены коническим элементом, к промежуточному цилиндру присоединен патрубок для отвода фильтрата в сборную камеру и направляющие выполнены с шагом, уменьшающимся по ходу движения суспензии / А.С. СССР 1574245, В01D 27/00, 1990/.
Для данного устройства характерны недостатки, связанные с тем, что центробежные силы при движении суспензии по центральной винтовой направляющей будут прижимать частицы суспензии к фильтрующему элементу и закрывать поры, а периферийная винтовая направляющая, создавая вакуумное ядро и разрежение, а также перепад давления при постоянной скорости потока, приведет к быстрому заиливанию поверхности фильтрующего элемента, снижению производительности и срока службы фильтра. Данный фильтр имеет достаточно сложное конструктивное исполнение.
Известен патронный фильтр для очистки жидкости от механических примесей, включающий корпус с подводящими и отводящими патрубками, фильтрующий элемент, выполненный в виде пружины, и насадок, установленный на конце фильтрующего элемента, выполненный в виде усеченного конуса, установленного соосно фильтрующему элементу и снабженного днищем в виде заглушки (А.С. СССР №869792, B01D 27/12, опубл. 07.10.1980 г.).
В известном устройстве при фильтровании жидкости, содержащей включения, имеющие плотность, близкую к плотности жидкости, эти включения не осаждаются на дно фильтра и транзитом проходят вместе с потоком к фильтрующему элементу, постепенно обволакивая витки пружины и соединяя их между собой. В этом случае величина скоростного напора, воздействующего на насадок, оказывается, как правило, недостаточной для разрыва включений и разъединения витков пружины, вследствие чего для восстановления производительности фильтра требуется его разборка и механическая очистка от включений, что снижает надежность работы и приводит к увеличению трудозатрат на техническое обслуживание и к непроизводительным простоям фильтровальной установки. Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в упрощении конструкции, повышении производительности и срока службы фильтра.
Поставленная задача достигается тем, что в фильтре щелевом, содержащем цилиндрический корпус с патрубком входа очищаемой среды и патрубком отвода механических примесей, коаксиально расположенный фильтровальный патрон, патрубок входа, обеспечивающий тангенциальный ввод очищаемой среды, выполнен в виде конфузора, фильтровальный патрон выполнен съемным и включает фильтрующий элемент, имеющий трубчатую форму с наружной поверхностью фильтрования, на одном конце фильтрующего элемента закреплен центратор, а другой конец фильтрующего элемента закреплен в трубе торцевого стакана, при этом фильтрующий элемент выполнен в виде щелевых решеток, выполненных в форме цилиндрической спирали из высокоточного профиля V-образной формы, закрепленной с помощью сварки на опорных элементах в каждой точке их пересечения, причем V-образный профиль создает жесткий экран с продольными щелями определенного размера, при этом к патрубку отвода механических примесей присоединена грязевая камера со штуцером дренажа, а между патрубком отвода механических примесей и грязевой камерой установлена отбойная сетка.
Кроме того, опорные элементы расположены во внутренней полости фильтрующего элемента.
Кроме того, продольные щели могут быть выполнены размером Δ=100 до 5000 мкм с допуском на ширину щели до ±15 мкм.
Кроме того, центратор представляет собой втулку в виде звезды и фиксирует фильтровальный патрон вдоль главной оси корпуса.
Кроме того, диаметр патрубка отвода механических примесей имеет одинаковый диаметр с корпусом фильтра.
Кроме того, к корпусу присоединена камера выхода очищенной среды, присоединительный фланец которой смещен относительно ее торца, при этом наружная поверхность камеры от ее торца до присоединительного фланца является посадочной поверхностью для съемного коаксиально расположенного по отношению к корпусу фильтровального патрона.
Кроме того, на наружной поверхности торцевого стакана закреплена ручка.
Изобретение поясняется чертежами.
Фиг.1 - общий вид фильтра щелевого.
Фиг.2 - сечение А-А по оси тангенциального входа.
Фиг.3 - фильтрующий элемент.
Фиг.4 - центратор.
Фильтр щелевой включает в себя цилиндрический корпус 1 в виде трубы, к которому присоединены патрубок входа 2, обеспечивающий тангенциальный ввод очищаемой среды, выполненный в виде конфузора и патрубок отвода 3 механических примесей, имеющий одинаковый диаметр с трубой корпуса 1 фильтра, штуцер присоединения контрольно-измерительной аппаратуры 4, на торцах корпуса расположены присоединительные фланцы 5 и 6, к присоединительному фланцу 6 присоединена камера выхода очищенной среды 7 со штуцером присоединения контрольно-измерительной аппаратуры 8, присоединительный фланец 9 которой смещен относительно ее торца, при этом наружная поверхность камеры от ее торца до присоединительного фланца является посадочной поверхностью для съемного коаксиально расположенного по отношению к корпусу фильтровального патрона 11, состоящего из фильтрующего элемента 12 трубчатой формы с наружной поверхностью фильтрования, представляющего собой щелевые решетки, выполненные в форме цилиндрической спирали из высокоточного профиля 13 V-образной формы, закрепленной с помощью сварки на опорных элементах 14 в каждой точке их пересечения, при этом опорные элементы 14 расположены во внутренней полости фильтрующего элемента 12, а V-образный профиль создает жесткий экран с продольными щелями строго определенного размера, которые могут быть выполнены размером Δ=100 до 5000 мкм с допуском на ширину щели до ±15 мкм. На конце фильтрующего элемента 12 закреплен центратор 15, представляющий собой втулку в виде звезды и фиксирующий фильтровальный патрон 11 вдоль главной оси корпуса 1, другой конец фильтрующего элемента 12 закреплен в трубе торцевого стакана 16, имеющего ручку на наружной поверхности. К патрубку отвода механических примесей 3 присоединена грязевая камера 17 со штуцером дренажа 18, между патрубком отвода механических примесей 3 и грязевой камерой 17 установлена отбойная сетка 19.
Работа фильтра щелевого заключается в следующем.
Поток очищаемой среды под давлением подается в патрубок входа 2, обеспечивающий тангенциальный ввод очищаемой среды, выполненный в виде конфузора, затем поток поступает в полость, образованную внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью фильтрующего элемента 12 по касательной по отношению к фильтрующему элементу 12, при этом поток очищаемой жидкости закручивается, возникает центробежная сила за счет которой частицы механических примесей отбрасываются к стенке трубы корпуса 1 фильтра и перемещаясь вдоль фильтрующего элемента 12 попадают в патрубок отвода механических примесей 3. Часть примесей задерживается на наружной поверхности фильтрующего элемента 12, но затем смывается набегающим потоком и также попадает в патрубок отвода механических примесей 3. Далее примеси проходят сквозь отбойную сетку 19 и попадают в грязевую камеру 17, и затем в штуцер дренажа 18. При этом ячейки отбойной сетки препятствуют вымыванию механических примесей из грязевой камеры 13 в патрубок отвода 2. Очищенная среда поступает из внутренней полости фильтровального патрона 11 в камеру выхода очищенной среды 7 и далее во внешнее приемное устройство. Преимуществами фильтра щелевого являются применение долговечного оригинального фильтрующего элемента, высокая эффективность рабочего процесса, основанная на гидродинамике движущегося потока, простота конструкции основных корпусных деталей, удобство и простота обслуживания, увеличенный ресурс работы.
При этом фильтры данной конструкции можно использовать в широком диапазоне по производительности.
1. Фильтр щелевой, содержащий цилиндрический корпус с патрубком входа очищаемой среды и патрубком отвода механических примесей, коаксиально расположенный фильтровальный патрон, отличающийся тем, что патрубок входа, обеспечивающий тангенциальный ввод очищаемой среды, выполнен в виде конфузора, фильтровальный патрон выполнен съемным и включает фильтрующий элемент, имеющий трубчатую форму с наружной поверхностью фильтрования, на одном конце фильтрующего элемента закреплен центратор, а другой конец фильтрующего элемента закреплен в трубе торцевого стакана, при этом фильтрующий элемент выполнен в виде щелевых решеток, выполненных в форме цилиндрической спирали из высокоточного профиля V-образной формы, закрепленной с помощью сварки на опорных элементах в каждой точке их пересечения, причем V-образный профиль создает жесткий экран с продольными щелями определенного размера, при этом к патрубку отвода механических примесей присоединена грязевая камера со штуцером дренажа, а между патрубком отвода механических примесей и грязевой камерой установлена отбойная сетка.
2. Фильтр щелевой по п.1, отличающийся тем, что опорные элементы расположены во внутренней полости фильтрующего элемента.
3. Фильтр щелевой по п.1, отличающийся тем, что продольные щели могут быть выполнены размером Δ=100÷5000 мкм с допуском на ширину щели до ±15 мкм.
4. Фильтр щелевой по п.1, отличающийся тем, что центратор представляет собой втулку в виде звезды и фиксирует фильтровальный патрон вдоль главной оси корпуса.
5. Фильтр щелевой по п.1, отличающийся тем, что диаметр патрубка отвода механических примесей имеет одинаковый диаметр с корпусом фильтра.
6. Фильтр щелевой по п.1, отличающийся тем, что к корпусу присоединена камера выхода очищенной среды, присоединительный фланец которой смещен относительно ее торца, при этом наружная поверхность камеры от ее торца до присоединительного фланца является посадочной поверхностью для съемного коаксиально расположенного по отношению к корпусу фильтровального патрона.
7. Фильтр щелевой по п.1, отличающийся тем, что на наружной поверхности торцевого стакана закреплена ручка.
