Гидродинамический фильтр

Изобретение относится к области фильтрования жидких сред и может быть использовано в машиностроительной, металлургической, судостроительной, нефтедобывающей, сельскохозяйственной и других отраслях промышленности для удаления механических загрязнений и газов из рабочих жидкостей, а также их эффективного охлаждения. Гидродинамический фильтр состоит из цилиндрического корпуса с входным, выходным и сливным патрубками и крышкой. В корпусе с зазором к его внутренней стенке установлен фильтроэлемент. На входе в зазор во входном патрубке установлен рассекатель потока жидкости. Входной патрубок соединяется со сливной магистралью гидросистемы. В верхней части корпуса установлена емкость, сообщающаяся с корпусом и заполненная инертным газом или воздухом. На внешних стенках корпуса выполнено оребрение. Технический результат: одновременное с фильтрацией удаление из рабочей жидкости растворенных газов и ее охлаждение в одном устройстве и в одном процессе, повышение надежности работы системы путем снижения склонности к кавитации, снижение шумности при работе, уменьшение габаритов системы, использующей заявленный гидродинамический фильтр. 2 ил.

 

Изобретение относится к области фильтрования жидких сред и может быть использовано в машиностроительной, металлургической, судостроительной, нефтедобывающей, сельскохозяйственной и других отраслях промышленности для удаления механических загрязнений и газов из рабочих жидкостей, а также их эффективного охлаждения.

По патенту RU 150506 известен фильтр гидродинамический вибрационный, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, фильтроэлемент, установленный в корпусе с возможностью вращения вокруг своей оси и вибрации вдоль нее, привод вращения фильтроэлемента и узел генерации вибрации в виде устройства преобразования вращательного движения фильтроэлемента в его вибрационное возвратно-поступательные перемещение, где узел генерации вибрации расположен вне корпуса и выполнен в виде механического устройства, состоящего из двух постоянно контактирующих элементов, один из которых соединен с фильтроэлементом с обеспечением вращения совместно с ним, а другой выполнен неподвижным и закреплен на корпусе.

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции и ограниченная функциональность.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является известный по сайту http.//www.pkpvector.ru/ustrojstvo-gidrodinamicheskogo-filtr/ Гидродинамический фильтр, состоящий из цилиндрического корпуса с входным, выходным и сливным патрубками и крышкой. В корпусе установлен фильтроэлемент с цилиндрической сеткой из нержавеющей стали (к фильтроэлементу сетка крепится при помощи натяжного устройства, по краям фильтроэлемента сетка крепится при помощи бандажной проволоки), установленной с зазором к внутренней стенке корпуса. На входе в зазор во входном патрубке установлен рассекатель потока воды. На крышке фильтра имеется вентиль сброса воздуха в процессе заполнения фильтра рабочей жидкостью.

Недостатком известного устройства является ограниченная функциональность, низкая надежность работы системы.

Техническим результатом изобретения является одновременное с фильтрацией удаление из рабочей жидкости растворенных газов и ее охлаждение в одном устройстве и в одном процессе, повышение надежности работы системы путем снижения склонности к кавитации, снижение шумности при работе, уменьшение габаритов системы, использующей заявленный гидродинамический фильтр.

Технический результат достигается тем, что в гидродинамическом фильтре, состоящем из цилиндрического корпуса с входным, выходным и сливным патрубками и крышкой, в корпусе с зазором к внутренней стенке корпуса установлен фильтроэлемент. На входе в зазор во входном патрубке установлен рассекатель потока жидкости, входной патрубок соединяется со сливной магистралью гидросистемы. Согласно изобретению в верхней части корпуса установлена емкость, сообщающаяся с корпусом и заполненная инертным газом или воздухом, а на внешних стенках корпуса выполнено оребрение.

Установка в верхней части корпуса емкости, сообщающейся с корпусом и заполненной инертным газом или воздухом, позволяет образовать в подаваемой с большой скоростью в цилиндрический корпус жидкости в процессе ее интенсивного вращения газовый карман в форме воронки. Это позволяет сепарировать растворенные в жидкости газы в вышеуказанный газовый карман, где они, преодолев межфазовую границу, выделяются в полость, заряженную инертным газом или воздухом, где и накапливаются либо через фильтр-сапун выводятся в атмосферу. При этом при использовании воздуха проще и технологичней конструкция и удобней обслуживание. В случае применения инертного газа увеличивается срок жизни рабочей жидкости, так как отсутствует контакт с кислородом и окислительные процессы не происходят.

Для повышения площади теплообмена на внешних стенках корпуса фильтра выполнено оребрение, которое благодаря высокой скорости движения жидкости относительно стенок позволяет интенсивно отводить тепло, при этом заявленное устройство получает возможность выполнять функцию теплообменника.

Наличие в жидкости растворенных газов вызывает ряд негативных явлений. Это прежде всего повышенная склонность к кавитации. Кавитация (от латинского cavita - пустота) - процесс парообразования и последующего схлопывания пузырьков пара с одновременным конденсированием пара в потоке жидкости, сопровождающийся шумом и гидравлическими ударами, образование в жидкости полостей (кавитационных пузырьков, или каверн), заполненных паром самой жидкости, в которой возникает. Кавитация возникает в результате местного понижения давления в жидкости, которое может происходить либо при увеличении ее скорости (гидродинамическая кавитация), либо при прохождении акустической волны большой интенсивности во время полупериода разрежения (акустическая кавитация), существуют и другие причины возникновения эффекта. Перемещаясь с потоком в область с более высоким давлением или во время полупериода сжатия, кавитационный пузырек схлопывается, излучая при этом ударную волну. Химическая агрессивность газов в пузырьках, имеющих к тому же высокую температуру, вызывает эрозию материалов, с которыми соприкасается жидкость, в которой развивается кавитация. Эта эрозия и составляет один из факторов вредного воздействия кавитации. Второй фактор обусловлен большими забросами давления, возникающими при схлопывании пузырьков и воздействующими на поверхности указанных материалов. Кавитационная эрозия металлов является причиной разрушения материалов, а также шума, вибрации и снижения эффективности работы гидроагрегатов.

В гидросистемах, использующих гидродинамический фильтр, приведенный в качестве наиболее близкого аналога, необходимо использовать бак, через который медленно проходит масло и растворенные газы успевают выделиться. Кроме того, функцией бака является рассеивание тепловой энергии, которая накапливается в масле в процессе совершения работы гидроприводом. Повышенная интенсивность процессов охлаждения, деаэрации и фильтрации позволяет отказаться от использования бака, подобрав размер фильтра из условия обеспечения запаса рабочей жидкости для компенсации неравномерности рабочих объемов исполнительных механизмов. Это позволит существенно снизить габариты и металлоемкость гидросистемы, а также объем рабочей жидкости, необходимый для функционирования гидропривода. Так как при движении жидкости, направленной по касательной к поверхности фильтроэлемента, происходит его самоочистка, можно существенно повысить время работы фильтроэлемента до замены, либо спроектировать фильтр таким образом, чтобы он вообще не требовал замены фильтроэлемента в течение всего срока эксплуатации.

При испытании заявленного устройства в гидроприводе экскаватора удалось уменьшить количество использующегося масла и значительно уменьшить общие габариты гидропривода и его массу.

Сущность изобретения поясняется чеотежами.

На фиг. 1 изображен общий вид гидродинамического фильтра;

На фиг. 2 изображен разрез А-А, показанный на фиг. 1.

Гидродинамический фильтр состоит из цилиндрического корпуса 1 с входным 2, выходным 3 и сливным 4 патрубками и крышкой 5. В корпусе 1 с зазором к внутренней стенке корпуса установлен фильтроэлемент 6. На входе в зазор во входном патрубке установлен рассекатель 7 потока воды, входной патрубок 2 соединяется со сливной магистралью гидросистемы. В верхней части корпуса 1 установлена емкость 9, сообщающаяся с корпусом 1 и заполненная инертным газом или воздухом, на ней установлен вентиль для заправки или сапун 8. На внешних стенках корпуса выполнено оребрение 10. При этом в процессе интенсивного вращения жидкости в корпусе образуется газовый карман 11 в форме воронки.

Процесс очистки рабочей жидкости основан на центробежном эффекте разделения веществ с различной плотностью с последующей фильтрацией остаточных загрязнений через фильтроэлемент. Рабочая жидкость с большой скоростью подается в цилиндрический корпус фильтра и приобретает интенсивное вращение. Твердые частицы с высокой плотностью под действием центробежных сил отбрасываются к стенкам и осаждаются в сливном патрубке. Растворенные газы, в свою очередь, сепарируются в газовый карман, где, преодолев межфазовую границу, выделяются в полость, заряженную азотом (или другим инертным газом), где и накапливаются либо через фильтр-сапун выводятся в атмосферу. На корпусе фильтра выполняется частое оребрение и организуется его обдув, что, учитывая высокую скорость жидкости относительно корпуса, будет способствовать интенсивному отводу тепла. Обдув можно выполнить как с помощью одного или нескольких специально устанавливаемых вентиляторов, так и с помощью вентилятора двигателя насоса, либо с помощью набегающего потока воздуха или жидкости (при использовании на мобильных машинах). Далее жидкость через фильтроэлемент попадает в выходной патрубок.

Гидродинамический фильтр, состоящий из цилиндрического корпуса с входным, выходным и сливным патрубками и крышкой, в корпусе с зазором к внутренней стенке корпуса установлен фильтроэлемент, на входе в зазор во входном патрубке установлен рассекатель потока жидкости, входной патрубок соединяется со сливной магистралью гидросистемы, отличающийся тем, что в верхней части корпуса установлена емкость, сообщающаяся с корпусом и заполненная инертным газом или воздухом, на внешних стенках корпуса выполнено оребрение.



 

Похожие патенты:

Данное изобретение касается шнекового пресс-сепаратора для отделения твердых компонентов из шлама, включающего твердые и жидкие компоненты. Шнековый пресс-сепаратор (1) содержит корпус (2), расположенную в корпусе раму (5), цилиндрическое сито (4), которое по меньшей мере частично расположено в раме (5), и установленный внутри сита (4) с возможностью вращения вокруг продольной оси (6) сита (4) шнек (3) для отжима шлама.

Изобретение предназначено для фильтрования. Фильтрующий элемент содержит наполнитель фильтра, расположенный по окружности вокруг продольной оси фильтрующего элемента и вдоль нее, и направляющую конструкцию, прикрепленную к наполнителю фильтра и определяющую место установки фильтрующего элемента.

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к конструктивным элементам тепловыделяющих сборок (ТВС) ядерных реакторов типа ВВЭР, а именно к фильтрам debris-предметов (АДФ).

Изобретение может быть использовано для очистки сильнозагрязненных поверхностных стоков с территорий промышленных предприятий, полигонов ТБО. Сточные воды с предварительно введенным флокулянтом с гидрофобизирующими свойствами подают на стадию осаждения песка и крупных частиц, тонкую механическую очистку от взвешенных веществ в слое загрузки из цилиндрических колец, засыпанных в навал, сорбцию свободных и эмульгированных нефтепродуктов, дополнительную сорбцию растворимых нефтепродуктов на сорбенте с прикрепленной микрофлорой и подачей кислорода воздуха.

Заявленная группа изобретений относится к области оборудования, используемого в пивоваренной промышленности, в частности в процессе затирания солода. Фильтрующее устройство содержит резервуар, имеющий верхнюю и нижнюю секции, первую секцию (13) и вторую секцию (14) фильтра, содержащую первую группу фильтрующих узлов (2), расположенную в первом положении вблизи нижней секции резервуара, содержащую вторую группу фильтрующих узлов (3), расположенную во втором положении вблизи верхней секции резервуара, систему труб, обеспечивающую протекание жидкости по трубам между секциями фильтра и между секцией фильтра и соответствующей группой фильтрующих узлов указанной секции фильтра, и средство циркуляции, такое как насос, сконфигурированное для прохождения жидкости в прямотоке (8) и/или в противотоке (9) между секциями фильтра.

Изобретение предназначено для фильтрования. Фильтровальный узел содержит втулку (36), определяющую внутреннее пространство (40), и ось втулки; фильтрующее рабочее тело (34), окружающее втулку; и торцевую заглушку (32), прикрепленную к втулке и включающую первый элемент (46), проходящий поперек фильтрующего рабочего тела, боковую стенку (48), по существу перпендикулярную первому элементу (46) и проходящую в первом направлении, внешнюю стенку (54), расположенную на расстоянии от первого элемента и по существу параллельно оси втулки, при этом внешняя стенка (54) проходит во втором направлении, которое направлено от фильтрующего рабочего тела (34) и противоположно первому направлению, и несколько плечей, проходящих от боковой стенки (48) к внешней стенке (54), при этом плечи и боковая стенка, а также внешняя стенка определяют отверстия в торцевой заглушке (32).

Изобретение предназначено для фильтрования. Фильтрующий элемент (30) содержит центральную трубку (32), образующую центральный резервуар и включающую в себя внутреннюю боковую стенку, торцевую пластину (34) и карман, образующий проход, выступающий из торцевой пластины в центральный резервуар.
Изобретение относится к способам выделения твердой фракции пульпы и может быть использовано для обезвоживания извлекаемых насосом земснаряда донных отложений. Способ выделения твердой фракции пульпы характеризуется тем, что осуществляют непрерывную подачу пульпы насосом в замкнутый контейнер, верхняя часть которого выполнена из фильтрующего материала, а нижняя часть - из более прочного нефильтрующего материала, при этом в контейнере поддерживают заданное избыточное давление путем автоматического уменьшения подачи насоса при увеличении наполняемости контейнера твердой фракцией пульпы и снижении проницаемости фильтрующей поверхности.

Изобретение относится к устройствам для фильтрации жидкости, закачиваемой в скважины. Фильтр содержит жестко и герметично соединенные друг с другом секции, набранные из состыкованных по торцам с осевым натягом цилиндрических тонкостенных фильтрующих элементов и двух опор, на которые также с осевым натягом опираются первый и последний фильтрующие элементы секции.

Изобретение предназначено для фильтрования. Фильтрующий элемент содержит неплиссированное трубчатое кольцо из объемного материала, имеющего толщину по меньшей мере около 1/4 сантиметра и содержащего несущие волокна и тонкие волокна.

Изобретение относится к области фильтрования, а именно к фильтрам, работающим в условиях низких температур. Фильтр для очистки криогенной жидкости содержит цилиндрический корпус, внутри которого установлен фильтрующий элемент, выполненный в виде объемного конуса, вершина которого направлена навстречу потоку фильтруемой жидкости, а основание закреплено на корпусе. Фильтрующий элемент выполнен в виде нескольких коаксиально расположенных объемных конусных секций (не менее двух) и соединенных между собой электросваркой через опорные кольца. Объемные конусные секции выполнены из перфорированных конусных пилонов с углом конуса при вершине, равным α=16÷20°, стянутых по высоте кольцевыми обечайками, а вершины конусных секций закрыты коническими кольцами. На объемные конические секции установлены две сетки с разной проникающей способностью, которые с помощью точечной электросварки прикреплены к коническим пилонам, опорным кольцам, кольцевым обечайкам и к коническому кольцу. Первый слой сетки представляет собой прочную каркасную сетку с ячейкой 2×2 мм, изготовленную из нержавеющей проволоки 0,4-0,5 мм, а второй слой из фильтрующей сетки с ячейкой 75-80 мкм, изготовленной из нержавеющей проволоки диаметром 50-60 мкм. Указанные сетки прикреплены к объемным секциям с помощью точечной электросварки, которую выполняют через металлическую ленту толщиной 0,35 мм. Перфорации в конических пилонах выполнены в виде круглых отверстий и в форме трапеции. Конические пилоны внутри объемных секций образуют проточные полости, которые соединены между собой через перфорации. Технический результат: увеличение срока службы фильтра, повышение надежности. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к конструкции фильтров для очистки газов и может быть использовано в химической, пищевой, медицинской, микробиологической и других отраслях промышленности. Фильтр для очистки газов имеет перфорированный корпус. К верхней части корпуса герметично прикреплен входной фланец, имеющий тороидальные кольцевые выступы, входные окна и шпильку. К входному фланцу герметично прикреплена входная трубная доска, в отверстиях которой герметично закреплены верхние концы трубчатых фильтрующих элементов из пористой металлокерамики. С другой стороны корпуса фильтра закреплена выходная трубная доска, в которой размещены с зазором концы фильтрующих элементов, имеющие каждый заглушку с бобышкой. В выходной трубной доске выполнены дополнительные отверстия для выхода очищенного газа. Изобретение обеспечивает создание фильтра такой конструкции, которая позволяет повысить ресурс, в том числе регенерируемость и надежность фильтра. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к средствам очистки жидкостей и газов методом фильтрации как в различных отраслях промышленности (в химической, пищевой, медицинской, в сельском хозяйстве и др.), так и в быту. Аппарат для фильтрации жидкостей и газов включает корпус, в котором соосно установлены центральная распределительная труба с перемычкой и отверстиями и мембранные фильтрующие элементы, закрепленные между чашей и решеткой, адсорбент, штуцеры сбора фильтрата и обратной промывки фильтрующих элементов, расположенный между корпусом аппарата и фильтрующими элементами перфорированный элемент, отверстия на котором нанесены со смещением друг относительно друга. Мембранные фильтрующие элементы изготовлены из керамики, полученной при термообработке формуемых изделий, например трубчатой формы, в составе которых преобладает оксид алюминия Al2O3. Адсорбент представляет собой углеродный картридж в кассете. Технический результат: повышение производительности, увеличение срока службы и эффективности работы аппарата. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкостей и газов, например, в сельском хозяйстве, медицинской, пищевой и микробиологической отраслях промышленности, а также может быть использовано для разделения и концентрирования технологических растворов, водоподготовки, очистки сточных вод других производств. Аппарат для фильтрации жидкостей содержит цилиндрический корпус, днище, крышку с резьбовым отверстием для отвода фильтрата, установленную внутри корпуса центральную распределительно-стяжную трубу со сквозными отверстиями и с перегородкой, трубчатые фильтрующие элементы, концентрично расположенные вокруг центральной распределительно-стяжной трубы, кольцевую чашку для заглушки свободных концов трубчатых фильтрующих элементов и трубную решетку для фиксации трубчатых фильтрующих элементов, обечайку для адсорбента, расположенную между трубной решеткой и крышкой, с возможностью ее демонтажа, разъемную на расстоянии высоты обечайки распределительно-стяжную трубу для установки дополнительного патрубка. Технический результат: повышение технологичности изготовления аппарата за счет упрощения его конструкции, возможность быстрой сборки и разборки и комбинирования фильтрующих элементов в зависимости от требований к конечному продукту. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Фильтр // 2638386
Изобретение предназначено для фильтрования. Фильтр содержит вертикальный цилиндрический корпус с подводящим, выпускным и сливным патрубками, содержащий цилиндрический фильтрующий элемент, установленный в корпусе соосно его вертикальной оси с зазором к стенке корпуса, опертый на поперечную перегородку, перфорированную в пределах площади зазора. Корпус выполнен разъемным по высоте, для чего он собран жестко и разъемно из трех обечаек, торцы верхней и средней из которых снабжены фланцами, при этом верхний торец нижней обечайки снабжен фланцем, а нижний выполнен в виде диска, как поперечная перегородка, содержащая обращенную вверх центрально расположенную цилиндрическую выемку по диаметру фильтрующего элемента, перфорированную на площади зазора между ним и стенкой корпуса, с которой поперечная перегородка жестко и герметично скреплена. Снизу поперечная перегородка жестко и герметично скреплена с накопителем шлама. Фланец нижнего торца средней обечайки аналогичен сопрягаемому с ним фланцу нижней обечайки и выполнен как диск, в центре которого выполнено цилиндрическое сквозное отверстие. Фланец содержит два ряда отверстий, расположенных по окружностям. Фланец верхнего торца средней обечайки аналогичен по размерам сопрягаемому с ним фланцу верхней обечайки и выполнен как диск, в центре которого выполнено цилиндрическое сквозное отверстие. Нижний торец верхней части вставлен сверху в цилиндрическую втулку до упора в ее кольцевой выступ, а верхний торец нижней части вставлен снизу в цилиндрическую втулку до упора в ее кольцевой выступ. Нижний фланец верхней обечайки содержит ряд крепежных отверстий, расположенных по окружности, которая лежит за пределами корпуса, кроме того, на нижнем фланце верхней обечайки выполнены снабженные резьбой отверстия, расположенные по окружности, лежащей на площади зазора между фильтрующим элементом и стенкой корпуса. Верхний торец фильтрующего элемента зафиксирован сверху цилиндрической накладкой, снабженной центральным сквозным отверстием и фиксирующими сквозными отверстиями, расположенными по окружности, через которые пропущены фиксирующие болты, концы которых зафиксированы в соответствующих отверстиях нижнего фланца верхней обечайки. Технический результат: упрощена и ускорена процедура восстановления работоспособности, повышена способность адаптации фильтра при монтаже в помещениях малого объема. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх