СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ФИЛЬТРА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ Российский патент 1994 года по МПК F02M37/22 B01D29/62 

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может найти применение в технологических процессах фильтрации масел и топлив, поступающих в двигателя внутреннего сгорания транспортных, судовых или стационарных энергетических установок.

Известен способ регенерации фильтра, заключающийся в создании внутри цилиндрического фильтрующего элемента пульсирующего давления. Под действием радиально направленных гидродинамических давлений, загрязнения, осаждающиеся на поверхности фильтра в процессе фильтрации, отбрасываются от фильтрующей сетки [1].

Как и в заявляемом, в известном способе на загрязненную поверхность фильтра воздействуют регенерирующим потоком.

В известном техническом решении поток регенерирующей жидкости направляют радиально по отношению к поверхности цилиндрического фильтрующего элемента. Это не позволяет дополнительно воздействовать на частицы, загрязняющие фильтр, отрывающим усилием, создаваемым эжекционным воздействием на жидкость, расположенную под загрязненной поверхностью.

Известен способ регенерации цилиндрического фильтрующего элемента, заключающийся в динамическом воздействии на его загрязняемую поверхность потоком жидкости, направляемым вдоль этой поверхности [2].

Как и в заявляемом, в известном способе на загрязняемую поверхность фильтрующего элемента воздействуют регенерирующим потоком жидкости, направленным вдоль этой поверхности.

В известном техническом решении при регенерации фильтрующего элемента в потоке жидкости, перемещаемой вдоль его загрязненной поверхности, создают давление, большее давления, создаваемого в жидкости, расположенной со стороны чистой поверхности фильтрующего элемента. Это обуславливает движение жидкости через фильтрующий элемент только в одном направлении - от загрязненной к чистой поверхности. Такой характер движения регенерирующей жидкости препятствует очистке загрязненной поверхности фильтрующего элемента эжекционным воздействием потока, направляемого вдоль этой поверхности, на жидкость, расположенную под этой поверхностью.

Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в обеспечении отрыва загрязнений от поверхности фильтрующего элемента усилием, возникающим вследствие эжекционного воздействия на жидкость, расположенную под загрязненной поверхностью, потоком регенерирующей жидкости, направляемым вдоль этой поверхности.

Для решения этой задачи, в отличие от известного способа, включающего гидродинамическое воздействие регенерирующим потоком жидкости на загрязненную поверхность фильтрующего элемента, направленным вдоль этой поверхности, в заявляемом техническом решении в потоке жидкости, расположенной со стороны загрязненной поверхности, создают давление, меньшее давления, создаваемого в жидкости, расположенной со стороны незагрязненной поверхности фильтрующего элемента, причем регенерирующий поток жидкости направляют вдоль загрязненной поверхности со скоростью
v ≥ , где Р - минимальное давление отрыва частиц грязи от поверхности фильтрующего элемента;
ρ - плотность регенерирующей жидкости.

Изобретение поясняется чертежом, где изображен фильтр, содержащий корпус 1 с впускным 2 и выпускным 3 патрубками, установленный в корпусе цилиндрический фильтрующий элемент 4. Внутренняя поверхность корпуса 1 и наружная цилиндрическая поверхность фильтрующего элемента 4 образуют кольцевой канал 5. Внутренняя поверхность фильтрующего элемента 4 образует цилиндрический канал 6. Канал 6 имеет гидравлическое сопротивление, большее гидравлического сопротивления канала 5. Корпус 1 выполнен с внутренним диаметром D = 51 мм. Фильтрующий элемент 4 выполнен из металлической сетки с размером ячейки δ = 0,04 мм, армированной наружным и внутренним цилиндрами, причем в цилиндрах выполнены отверстия для прохода жидкости в радиальном направлении. Фильтрующий элемент выполнен внутренним диаметром d = 29,5 мм. Величина зазора между внутренней стенкой корпуса 1 и наружной поверхностью цилиндрического фильтрующего элемента составляет S = 7,75 мм. Фильтр предназначен для очистки топлива, поступающего в судовую энергетическую установку. Очищаемое топливо имеет плотность ρ=0,085 . Минимальное давление, необходимое для отрыва частиц грязи от металлической сетки с размером ячейки δ = 0,04 мм является справочной величиной и составляет Р = 0,04 кгс/см² .

При работе фильтра в режиме очистки, топливо подают во впускной патрубок 2. Далее, пропуская топливо через фильтрующий элемент 4, отделяют грязь от топлива. Частицы грязи задерживаются на наружной поверхности фильтрующего элемента 4, а очищенное топливо направляется в выпускной патрубок 3 и далее - двигателю энергетической установки.

При работе фильтра в режиме регенерации в выпускной патрубок 3 подают очищенное топливо. Так как гидравлическое сопротивление канала 6 больше гидравлического сопротивления канала 5, то топливо, подаваемое в канал 6 устремляется в отверстия фильтрующего элемента 4, расположенные со стороны патрубка 3, и очищает загрязненную поверхность фильтрующего элемента 4 со стороны этого патрубка. Далее поток топлива перемещают вдоль канала 5 со скоростью v ≥ = 9,7 м/с , в результате чего происходит отрыв части грязи от поверхности фильтрующего элемента 4 под воздействием эжекции, создаваемой этим потоком. Частицы грязи, оторванные от поверхности фильтрующего элемента 4, уносятся потоком в впускной патрубок 2 фильтра, а далее направляются в специальную емкость для сбора загрязненного топлива.

Выполнение канала 6 с гидравлическим сопротивлением, большим гидравлического сопротивления канала 5, позволяет обеспечить течение генерирующей жидкости по каналу 5 вдоль загрязненной поверхности. Перемещение потока регенерирующей жидкости вдоль загрязненной поверхности со скоростью v ≥ позволяет обеспечить отрыв частиц грязи от фильтра за счет эжекционного воздействия этим потоком, на загрязненную поверхность.

Использование: изобретение относится к энергетическому машиностроению и может найти применение в технологических процессах фильтрации топлив и масел. Сущность изобретения: для обеспечения отрыва загрязнений от наружной поверхности фильтрующего элемента 4 по кольцевому каналу 5 поток регенерирующей жидкости направляют со скоростью , где V - скорость потока, P - минимальное давление отрыва частиц грязи от фильтрующего элемента, r - плотность регенерирующей жидкости. 1 ил.

СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ФИЛЬТРА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ, включающий гидродинамическое воздействие регенерирующим потоком жидкости на загрязненную поверхность фильтрующего элемента, направленным вдоль этой поверхности, отличающийся тем, что в потоке жидкости со стороны загрязненной поверхности создают давление, меньшее давления,создаваемого в потоке жидкости со стороны незагрязненной поверхности фильтрующего элемента, причем поток жидкости направляют со скоростью
v ≥ ,
где v - скорость регенерирующего потока жидкости;
P - минимальное давление отрыва частиц грязи от поверхности фильтрующего элемента;
ρ - плотность регенерирующей жидкости.