Ионообменный фильтр для очисткижидкости

 

Союз Советскнк

Сецналнстнчесннк

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ ц801879

К АВТОРСКОМУ (е1) Дополнительное к авт. санд-ву-(22) 3aw® +Ho 310778 (2!) 2649927/23-26 с присоединением заявки ИР— (23) ПриоритетОпублнковано070281, Бюллетень " 5

Дата опубликования описания 070?81 (я) и. кл.з

В 01 У 47/02

Гесударствеяяый аемятет

СССР

No делам язобретеяяй я открмтяй (з) НЖ 66.021.081 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A,ß. Тронин, С.В. Васильев и В.В. Андрианов (7! ) Заявитель (54) ИОНООБМЕННЫИ ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится и устройствам для осуществления различных химических процессов, в частности к аппаратам для осуществления ионообменных процессов, и может быть использовано для очистки жидкостей с поьющью ионообменных 1смол.

Изобретение относится к иоиообменным фильтрам, служащим для очист- !О ки жидкостей.

Известен ионообмениый фильтр, включакщий корпус с иоиообменной смолой, а также фильтрукщме перегородки, которью предназначены для предотвращения уноса ионообменной смолы (1). !5

Этот фильтр достаточно сложен и ,громоздок, вследствие чего работает только как стационарная установка.

Ионообменные смолы обладают высо- ® кими фильтрукщимн характеристиками, способностью отделять вредные химические вещества от фильтруемой жиц,кости, эффективно Регенерируют жид- я5 кость, что позволяет испольэовать ее многократно по замкнутому циклу.

Ф Благодаря таким свойствам ионообменной смолы фильтры, содержащие эту смолу, выгодно применять в бортовых кидкостных системах, например на космических кораблях, самолетах, передвижных установках.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является фильтр, включаю-, щий корпус с входным и выходным патрубками, расположенный внутри него патрон, заполненный ионообменной смолой и закрытый с торцов перфорированными дискаьж (2).

При работе фильтра жидкость подается в водопроводящую полость, откуда, последовательно очищаясь, проходит через патроны, заполненные нонообменными смолами, и поступает в водоотдающее отверстие.

Недостатком этого фильтра является низкая надежность при работе в составе устройств, воспринимакщих повышенные динамические нагрузки, такие как тряска, вибрации, удары. Эти нагрузки особенно характерны для различного рода передвижных устройств, например установок регенерации, смонтированных на автомобилях, гусеничных шасси.

Низкая надежность иэвестного фильтра при таких нагрузках обусловлена тем, что ионообменная смола, которая в начальный момент, при сбор801879 ке фильтра, заполняет весь объем патрона, в процессе работы под действием потока жидкости самоуплотняется.

В результате этого со стороны входной полости патрона, между перфорированным диском и верхним уровнем ионообменной смолы, образуется свобод ное пространство. Наличие свободного пространства в верхней полости патро на позволяет гранулам смолы перемещаться одна относительно другой под воздействием знакопеременных динамических нагрузок. При этом чем выше нагрузки, тем интенсивнее взаимное перемещение гранул. В конечном итоге это приводит к значительному истиранию и разрушению гранул, что снижает ,,эффективность работы смолы и фильт ра в целом.

Кроме того, измельчение гранул смолы приводит к вымыванию ее из патрона через отверстия в перфорирован- Я ном диске, установленном на выходе иэ патрона.

Целью изобретения является повыше ние надежности фильтра в работе при повышенных динамических нагрузках за счет предотвращения разрушения гранул ионообменной смолы.

Поставленная цель достигаегся тем,, что перфорированный диск со стороны входного патрубка снабжен фиксатором одностороннего действия и установлен с возможностью перемещения вдоль оси патрона.

Целесообразно фиксатор выполнять подпружиненным, а патрон — с углублениями на внутренней стенке, взаимо- З действующими со стопорными концами фиксатора.

Выполнение перфорированного диска со стороны входной полости подвижным позволяет уплотнять ионообменную 40 смолу в патроне за счет перепада гидравлического давления в процессе работы фильтра. Фиксатор одностороннего действия разрешает диску двигаться вдоль оси патрона в направле-нии движения жидкости, т.е. в направлении уплотнения смолы, и препятствует его обратному перемещению при воздействии на фильтр динамических нагрузок.

На фиг. 1 показан ионообменный фильтр, на фиг. 2 — разрез А-A фиг. 1; на фиг. 3 — узел Т фиг. 1; на фиг. 4 - вид Б фиг. 3. ф1онообменный фильтр содержит корпус 1 с крышкой 2. Внутри корпу- И са расположен патрон 3, заполненный ионообменной смолой 4. Торцы патрона закрыты перфорированными дисками 5 и 6. Диск 5,установленный со стороны входного патрубка 7 фильт gg ра, выполнен подвижным относительно боковых стенок патрона и имеет поперечное сечение, соответствующее поперечному сечению патрона, но несколько меньше его. Диск 6 закреплен неподвижно на торце патрона со стороны выходного патрубка 8 фильтра. Диски 5 и б содержат множество отверстий 9, предназ наченных для прохода жидкости, поперечное сечение которых меньше поперечного сечения гранул ионообменной смолы.

Диск 5 снабжен фиксатором 10 одностороннего действия, стопорный конец 11 которого находится в зацеплении с углублениями 12, выполненными на внутренней стенке патрона.

Фиксатор 10 поджат пружиной 13. Углубления 12 организованы наклонными к внутренней стенке патрона поверхностями 14 и перпендикулярными к внутренней стенке патрона поверхностями 15.

При работе ионообменного фильтра фильтруемая жидкость подается во входной патрубок 7, через отверстия 9 перфорированного диска 5 поступает во внутреннюю полость патрона 3, заполненную ионообменной смолой 4, Очищенная жидкость через отверстия в перфорированном диске б поступает в выходной патрубок 8 и уходит из фильтра. Для обеспечения необходимого расхода жидкость прокачивается через фильтр под давлением. При прохождении жидкости через отверстия 9 в диске 5, поперечное сечение которых меньше поперечного сечения гранул ионообменной смолы, поток жидкости преодолевает гидравлическое сопротивление, и давление жидкости понижается, создается перепад давления между входной полостью и внутренней полостью патрона 3. Так как со стороны входной полости давление больше, то со стороны этой полости на диск 5 действует сила F-=aPS, где

Одновременно с этим ионообменная смола под действием протекающей через нее жидкости самоуплотняется и уровень ее понижается. Диск 5 под действием силы F действующей со стороны входной полости, переме- щается вдоль оси патрона по направлению потока жидкости и также уплотняет ионообменную смолу. При перемещении диска 5 по направлению потока жидкости, т.е. по направлению, обеспечивакицему уплотнение и сжатие смолы, стопорный конец 11 фиксатора 10 скользит по наклонным поверхностям 14 углублений 12 и не препятствует перемещению диска 5. В случае воздействия на ионообменный фильтр знакопеременных динамических нагрузок стопорный конец 11 фиксатора 10 упирается в поверхности 15 углублений 12 и препятствует обратному перемещению диска 5.

801879

Таким образом, наличие подвижного перфорированного диска 5, снабженного фиксатором одностороннего действия, обеспечивает уплотнение ионообм нной смолы при работе фильтра, устраняет возникновение свободного пространства между ионообменной смолой и перфорированным диском со стороны входной полости фильтра. Благодаря этому при воздействии на фильтр динамических нагрузок ионообменная смола не перемешивается, устраняется взаимное трение между гранулами смолы и они не разрушаются. Надежность фильтра при работе под воздействием жестких динамических нагрузок увеличивается. 35

Устранение разрушения гранул ионообменной смолы под действием жестких динамических нагрузок увеличивает надежность фильтра и позволяет применять его в бортовых системах щ регенерации, например на космических кораблях, самолетах, передвижных наземных установках.

Формула изобретения

1. Ионообменный фильтр для очистки жидкости, включающий корпус с вход

Ю ным и выходным патрубками, расположенный внутри него патрон, заполненный ионообменной смолой н закрытый с торцов перфорированными дисками, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности его в работе при повышенных динамических нагрузках за счет предотвращения разрушения гранул ионообменной смолы, перфорированный диск со стороны входного патрубка снабжен фиксатором одностороннего действия и установлен с возможностью перемещения вдоль оси патрона.

2. Фильтр по п.1, о т л и ч а юд и и с я тем, что фиксатор выполнен подпружиненным, а патрон имеет углубления на внутренней стенке, взаимодействующие со стопорными конgами фиксатора.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 412921, кл. В 01 7 1/06, 1971, 2. Авторское свидетельство СССР

9 521919, кл. В 01 У 1/06, 1973.

801879

AN.

Вид Б

10195/7 Тираж 578 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Э.Ямкова

Редактор Г.Бельская Техреду Рейвес Корректор С.Шекмар