ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА Российский патент 1995 года по МПК B01D46/24 

Изобретение относится к области очистки воздуха и газов от дисперсных частиц с помощью фильтрующих элементов.

Известен зернистый фильтр, содержащий корпус с зернистой загрузкой, входным патрубком с завихрителем, выходной патрубок и сопла для подачи газообразного агента, причем сопла установлены во входном патрубке тангенциально перед завихрителем. Зернистая загрузка выполнена из концентричных крупно- и мелкодисперсных слоев (а.с. СССР N 1787997, кл. В 01 D 46/30, 1993).

Недостатки этого фильтра сложность конструкции и сложность изготовления.

Наиболее близким по технической сущности является фильтр для очистки газов, содержащий корпус с входным для запыленного газа и выходным для очищенного газа патрубками, размещенный внутри корпуса фильтрующий элемент, выполненный в виде кассеты, включающий верхнюю и нижнюю перегородки и фильтрующий материал, бункер для уловленной пыли и устройство для регенерации. Фильтр снабжен установленным внутри кассеты решетчатым каркасом. Фильтрующий материал выполнен в виде многоярусных рядов пружин, уложенных поярусно взаимно перпендикулярно друг другу. Пружины соединены с каркасом, а витки соседних пружин соприкасаются друг с другом.

Недостаток этой конструкции сложность выполнения фильтрующего материала, изготовленного в виде пружин.

Цель изобретения создание очень простой в изготовлении конструкции, позволяющей хорошо чистить воздух от примесей. Фильтр должен обладать большим сроком эксплуатации. Используют материал природного происхождения, поглощающий примеси не только своей поверхностью, но и на глубину 1,5-2 см, за счет внутренней структуры фильтра.

Эта цель достигается в результате того, что фильтр для очистки воздуха выполнен в виде корпуса с входными для запыленного воздуха и выходными для очищенного воздуха патрубками. Внутри корпуса размещен фильтрующий элемент, выполненный в виде формованного полого цилиндра с диаметром пор 120-135 мкм. Этот фильтрующий элемент сформован из смеси активированного торфа и синтетических или природных волокон при соотношении торф волокно от 5:1 до 20:1 мас. ч. В качестве волокон используют фибриды, поливинилхлорид, полиакрилонитрил, льняное волокно, пушицу, вискозное волокно.

По сравнению с прототипом конструкция фильтрующего элемента и материал, из которого он выполнен, являются новыми, позволяющими решить поставленную задачу.

Преимущество предлагаемого фильтра возможность использовать их в самых трудных условиях (в кабинах тракторов при обработке полей для посева, при уборке урожая).

На чертеже изображен фильтр для очистки воздуха, разрез, вид спереди.

Фильтр состоит из корпуса 1, в котором выполнены два входных патрубка 2 для запыленного воздуха и выходной патрубок 3 для очищенного воздуха. Внутри корпуса 1 размещен сформованный полый цилиндр 4, выполненный из смеси активированного торфа и волокон. Полый цилиндр 4 установлен в корпусе 1 с помощью уплотнителей 5.

Фильтр работает следующим образом. Воздух просасывается через входные патрубки 2, проходит через всю поверхность фильтрующего элемента 4 и чистый выходит из патрубка 3.

Прежде, чем изготовить фильтр для очистки воздуха, надо приготовить сформованный полый цилиндр. Берут верховой торф низкой степени разложения (8-15% ) с содержанием, мас. C 56,4-58,1; H 5,6-5,8; O + S 36,1-38,0, готовят водную суспензию при перемешивании. Потом добавляют щелочь (NaOH, KOH, NH₄OH) до рН 10,5-11,0. Отдельно готовят волокно (размеры частиц 1-1,2 мм) и добавляют в суспензию торфа при перемешивании, соблюдая соотношения торф волокно от 5:1 до 20:1 мас.ч. В качестве связующего используют природные или синтетические волокна, в частности полиамиды, поливинилхлорид, полиакрилонитрил, вискозное волокно, льняное волокно, пушицу. Из-за того, что они имеют общее в своей физико-химической структуре и обладают похожими свойствами, опыты, проведенные с ними, показали, что принципиального изменения свойств фильтрующего элемента от использования каждого из них не происходит. На характеристики фильтра оказывает влияние только количественное содержание волокна. После добавления волокна в суспензию торфа из этой суспензии формуют фильтрующие элементы. Фильтрующие элементы сушат при 110-120^оС.

Фильтрующий элемент изготавливают длиной 160 мм с толщиной стенок 20 мм при соотношении внутреннего и внешнего диаметра 1:2. При формовании фильтрующих элементов и дальнейшем их использовании в фильтрах установлено, что фильтрация через элементы, у которых соотношение торф: волокно меньше чем 5: 1 мас.ч. затруднена за счет высокого гидравлического сопротивления проходящему воздушному потоку. При соотношении в фильтрующем элементе торф волокно больше 20:1 фильтрующие элементы получаются очень рыхлые с малой прочностью, разрушаются в процессе эксплуатации, вызывая вторичное загрязнение воздуха торфяной пылью.

Степень очистки воздуха от пыли и паров бензина высока (92-93%). Фильтрующий элемент без замены может работать ≈200 сут.

Изобретение может быть использовано для очистки воздуха от пыли и паров бензина в кабинах наземных транспортных средств. Изготовление фильтров для очистки воздуха не требует сложного оборудования и дорогостоящего сырья. Фильтр легко устанавливается на транспортных средствах и долговечен в эксплуатации.

Использование: для очистки воздуха и газов от дисперсных частиц с помощью фильтрующих элементов. Сущность изобретения: фильтрующий элемент с диаметром пор 110 130 мкм выполнен в виде сформованного цилиндра из смеси активированного торфа и синтетических или природных волокон, таких, например, как фибриды, поливинилхлорид, пушица, полиакрилонитрил, льняное или вискозное волокно. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА, содержащий корпус с входными для запыленного и выходным для очищенного воздуха патрубками и фильтрующий элемент, отличающийся тем, что фильтрующий элемент выполнен в виде сформованного цилиндра с диаметром пор 110 130 мкм из смеси активированного торфа и синтетических или природных волокон при соотношении торф: волокно (5 - 1) (20 1) мас.ч. 2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что в качестве волокон используют, например, фибрицы, поливинилхлорид, полиакрилонитрил, льняное волокно, вискозное волокно или пушицу.