ФИЛЬТР ДЛЯ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА Российский патент 1997 года по МПК B01D27/00 B01D29/58 

Изобретение относится к оборудованию очистки воздуха и может быть использовано в пищевой, медицинской промышленности и в других отраслях, где требуется бактериальная очистка воздуха.

Известен фильтр для бактериальной очистки воздуха (авт. св. СССР N 709123, кл. B 01 D 27/00, 1980), который предназначен для асептического консервирования пищевых продуктов.

Этот фильтр по своим отличительным признакам близко подходит к предложенному фильтру, поэтому может служить в качестве прототипа.

Он состоит из фильтрующего элемента, выполненного в виде двух внутренних перфорированных цилиндров с донышком, на боковых поверхностях которых закреплены фильтрующие ткани. Снаружи ткани закрыты цилиндрами, перфорированными или выполненными из сетки. Открытые части внутренних цилиндров обращены одна к другой и присоединены к общему фланцу, к которому герметично прикреплен своими фланцами корпус, состоящий из двух одинаковых цилиндров, один из которых снабжен входным, а другой выходным патрубками.

Средством прогрева фильтрующего элемента служит пар, который подается в дополнительный цилиндр, установленный внутри перфорированных цилиндров с фильтрующими тканями. Дополнительный цилиндр содержит патрубки ввода пара и отвода конденсата, которые герметично соединены с донышком этого цилиндра.

Недостатком конструкции фильтра в таком исполнении является то, что каждый внутренний цилиндр фильтрующего элемента с закрепленной на нем фильтрующей тканью вместе с элементами прогрева выполнен неразборным и патрубки ввода пара и отвода конденсата на дополнительном цилиндре внутри корпуса фильтра.

Такое исполнение фильтра создает неудобство при выполнении профилактических и ремонтных работ, так как для снятия вышедшей из строя фильтрующей ткани с цилиндра или замены элементов прогрева требуется полная разборка фильтра, а для бактериальной очистки (сушки) фильтрующей ткани требуется разборка корпуса и подключение к патрубкам дополнительного цилиндра трубопроводов.

Другим недостатком данного фильтра является то, что для бактериальной очистки воздуха можно использовать только пар и нельзя использовать другие виды тепловой энергии, например электроэнергию.

Следующим недостатком фильтра является ненадежность крепления фильтрующей ткани и наружного перфорированного цилиндра (сетки) с помощью двух хомутов, что не обеспечивает надежное герметичное их соединение и создает неудобство в работе при замене этих элементов.

Целью изобретения является обеспечение в фильтре удобства выполнения ремонтных и профилактических работ за счет разборной конструкции его узлов и деталей.

Другой целью изобретения является создание фильтра в таком исполнении, в котором возможно использование в качестве средства прогрева не только пара, но и других видов энергии для получения тепла, например электроэнергии.

Еще одной целью изобретения является обеспечение надежного герметичного соединения фильтрующей ткани к его внутреннему перфорированному цилиндру.

Цель достигается тем, что в конструкции предлагаемого фильтра для бактериальной очистки воздуха каждый внутренний цилиндр фильтрующего элемента с закрепленной на его боковой поверхности фильтрующей тканью выполнен разъемным относительно наружного перфорированного цилиндра и имеет со стороны каждого торца конус, обращенный к этому торцу. Наружные перфорированные цилиндры снабжены общим фланцем, на котором для каждого внутреннего перфорированного цилиндра предусмотрена проточка с встречным обратным конусом, выполненная в центре фланца. Вводы средства прогрева фильтрующих элементов выполнены съемными и размещены на образующей боковой поверхности этого фланца на диаметрально противоположных местах.

Другая цель решается тем, что узел средства прогрева фильтрующих элементов с помощью пара выполнен разъемным и имеет форму цилиндра с утолщением в средней части. На образующей поверхности утолщенной части этого цилиндра, которая заходит по скользящей посадке в проточку общего фланца, выполнены углубления с возможностью прохождения через них воздуха. Торцы цилиндра герметично закрыты крышками, а сам цилиндр изнутри снабжен каналом, выполненным в форме буквы S. В утолщенной части цилиндра имеются два резьбовых отверстия, соединенных с упомянутым каналом и с входными и выходными отверстиями, предусмотренными на боковой поверхности общего фильтра и предназначенными для закрепления в них вводов средства прогрева.

Цель решается еще и тем, что при использовании как средства прогрева фильтрующих элементов электрической энергии подвод ее выполнен в виде спирали из проволоки с большим омическим сопротивлением. Эта спираль размещена внутри фильтрующих элементов на наружном цилиндре трубы из элетроизоляционного и температуростойкого материала и содержит два ввода, герметично соединенных и изолированных от общего фланца с помощью изоляторов из электроизоляционного материала.

Каждый ввод спирали со стороны его подключения выполнен на конус, а изолятор имеет ответную конусную проточку, при этом ввод жестко соединен со своей стойкой, являющейся одновременно электрическим проводником для спирали. Для трубы со спиралью к каждой стойке в свою очередь прикреплен токопроводящий держатель, имеющий форму диска с выточкой в центре под эту трубу и изолированный от фильтрующих элементов с помощью трех вкладышей из электроизоляционного материала, прикрепленных к диску.

Кроме того, цель решается тем, что на каждом внутреннем перфорированном цилиндре фильтрующего элемента между торцом и началом конуса выполнена цилиндрическая проточка и на ней кольцевая канавка, в которую сверху фильтрующей ткани, смотанной в рулон, устанавливается разжимное кольцо.

На фиг. 1 показан фильтра в сборке с узлом средства прогрева, в который подается пар, вертикальный разрез; на фиг. 2 наружные перфорированные цилиндры с общим фланцем, внутри которых герметично установлены фильтрующие элементы, а внутри них размещен узел средства прогрева, работающего за счет подключения электроэнергии, вертикальный разрез; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 внутренний цилиндр фильтрующего элемента с закрепленной на его боковой поверхности фильтрующей тканью, вертикальный разрез; на фиг. 6 узел средства прогрева работающего за счет подачи в него пара, вертикальный разрез; на фиг. 7 узел средства прогрева, рабочего за счет подключения электроэнергии, вертикальный разрез; на фиг. 8 вид B на фиг. 6; на фиг. 9 вид Г на фиг. 7.

Фильтр для бактериальной очистки воздуха (фиг. 1) имеет симметричную форму и состоит из корпуса, который выполнен из двух одинаковых цилиндров 1 и 2.

Каждый из этих цилиндров содержит фланец, с помощью которого обеспечивается герметичное соединение через уплотнительную прокладку 3, к общему фланцу, предусмотренному на средней части наружных перфорированных цилиндров. 4. Внутри этих цилиндров герметично установлены два одинаковых фильтрующих элемента 5 и 6.

К каждому цилиндру 1 и 2 с торцевой стороны герметично присоединен патрубок 7 с помощью накидной гайки 8 и уплотнительной прокладки 9. Один из этих патрубков является входным, другой выходным.

Внутри фильтрующих элементов 5 и 6 размещен сменный узел средства прогрева, который для обеспечения прогрева не только с помощью подачи в него пара, но и подключения электроэнергии, выполнен в двух исполнениях: как узел средства прогрева, работающего за счет подачи в него пара (фиг.6), и как узел средства прогрева, работающего за счет подключения электроэнергии (фиг. 7).

На фиг. 1 фильтр бактериальной очистки воздуха показан в сборе с узлом средства прогрева, работающего за счет подачи в него пара.

Каждый фильтрующий элемент 5 и 6 выполнен разъемным и состоит (фиг. 5) из перфорированного цилиндра 11 с донышком; со стороны каждого торца цилиндра имеется конус, обращенный к его торцу. Этот конус заканчивается цилиндрической проточкой с кольцевой канавкой, в которую сверху фильтрующей ткани 12, смотанной в рулон, устанавливается разжимное кольцо а.

Узел средства прогрева 10, работающий за счет подачи в него пара (фиг. 1, 3 и 6), выполнен виде цилиндра с утолщением 13 в его средней части. На образующей поверхности утолщенной части этого цилиндра предусмотрены выборки 14 (фиг.3), которые предназначены для прохождения воздуха.

Цилиндр узла средства прогрева 10 своей утолщенной частью 13 заходит по скользящей посадке в отверстие общего фланца наружных перфорированных цилиндров 4 и имеет два резьбовых отверстия 15 в утолщенной части, предназначенных для герметичного закрепления в них двух вводов б.

Цилиндр узла средства прогрева 10 снабжен каналом для прохождения пара (фиг. 1 и 6), выполненным в форме буквы S, и соединенным с отверстиями 15. Каждый торец этого цилиндра герметично закрыт колпачком 16.

Узел средства прогрева, работающий за счет подключения электроэнергии (фиг. 2, 4 и 7), выполнен в виде спирали 17 из нихромовой проволоки, размещенной на наружном цилиндре кварцевой трубы 18, и содержит два ввода 19 и 20.

Вводы герметично соединены и изолированы от общего фланца перфорированных цилиндров 4 с помощью фторопластовых изоляторов 21 и 22. Последние размещены на наружном диаметре общего фланца на диаметрально противоположных местах и герметично уплотнены с помощью резьбовых втулок 23 и 24, ввинченных в резьбовые отверстия, выполненные на общем фланце.

Вводы 19 и 20 со стороны их подключения выполнены на конус, а изоляторы 21 и 22 имеют ответные конусные проточки. При этом каждый ввод 19 и 20 соединен со стойкой 25, являющейся одновременно электрическим проводником для спирали.

К каждой стойке 25 жестко прикреплен токопроводящий держатель 26 кварцевой трубы 18, каждый из которых имеет форму диска с выточкой в центральной части под эту трубу. Этот диск изолирован от фильтрующих элементов 5 и 6 с помощью трех вкладышей 27 из керамики, прикрепленных к диску.

Работа фильтра происходит следующим образом.

Воздух, подаваемый для бактериальной очистки (фиг.1), поступает через один из патрубков 7 в полость 28, затем через отверстия 29 фильтрующего элемента 5 в полости 30 и 31, сообщающиеся между собой через предусмотренные выборки 14 (фиг. 3), затем через отверстия 32 фильтрующего элемента 6 уже очищенный воздух поступает в полость 33 к выходному патрубку.

Последовательность разборки отдельных узлов фильтра поясняется фиг. 2, 5 7.

Фильтр для бактериальной очистки воздуха содержит корпус, состоящий из двух цилиндров, один из которых снабжен подводящим, а другой - отводящим патрубками, фильтрующий элемент, выполненный в виде двух внутренних разъмных цилиндров, имеющих конусы, расположенные с стороны каждого торца, и двух наружных цилиндров, снабженных общим фланцем, размещенным в средней части цилиндров и выполненным со встроенным обратным конусом для каждого внутреннего цилиндра, и средство прогрева фильтрующего элемента в виде емкости с подачей пара или электроэнергии. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Фильтр для бактериальной очистки воздуха, содержащий корпус, состоящий из двух цилиндров с фланцами, один из цилиндров выполнен с входным, а другой с выходным патрубками, фильтрующий элемент в виде внутренних и двух наружных перфорированных цилиндров, внутренние цилиндры с одного торца закрыты донышками, а на их боковой поверхности закреплены фильтрующие ткани, открытые торцы внутренних цилиндров обращены друг к другу и присоединены к общему фланцу, прикрепленному к фланцам корпуса, и средство прогрева фильтрующего элемента с двумя вводами, отличающийся тем, что каждый внутренний цилиндр фильтрующего элемента выполнен разъемным и снабжен конусами, расположенными со стороны каждого торца, наружные цилиндры фильтрующего элемента снабжены общим фланцем, размещенным в средней части цилиндров и выполненным в средней части с проточкой и со встроенным обратным конусом для каждого внутреннего цилиндра, при этом средство прогрева фильтрующего элемента выполнено сменным в виде емкости с подачей пара или электроэнергии, а его вводы выполнены съемными и размещены на боковой поверхности общего фланца на диаметрально противоположных сторонах. 2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что средство прогрева фильтрующего элемента в виде емкости с подачей пара выполнено в форме цилиндра с утолщением в средней части, на образующей боковой поверхности которого выполнены выборки, а внутренняя полость цилиндра выполнена в виде канала S-образной формы, при этом утолщение цилиндра установлено в отверстии общего фланца наружных цилиндров и выполнено с двумя резьбовыми отверстиями, соединенными с входом и выходом канала, расположенными на диаметрально противоположных сторонах цилиндра. 3. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что средство прогрева фильтрующего элемента с подачей электроэнергии выполнено в виде спирали из проволоки с большим омическим сопротивлением, размещенной внутри фильтрующего элемента на наружном цилиндре трубы из электроизоляционного и температуростойкого материала и содержит два ввода, каждый из которых герметично соединен и изолирован от общего фланца наружных цилиндров изоляторами из электроизоляционного материала, при этом каждый ввод со стороны его подключения выполнен на конус, а изоляторы имеют ответную конусную проточку, каждый ввод жестко соединен со стойкой, к стойке прикреплен токопроводящий держатель трубы, выполненный в форме диска с выточкой в центре и изолированный от фильтрующего элемента тремя вкладышами из электроизоляционного материала, прикрепленными к диску,а труба установлена в выточке. 4. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что на каждом внутреннем цилиндре фильтрующего элемента, между его торцами и конусом выполнена цилиндрическая проточка и кольцевая канавка с размещенными в ней фильтрующей тканью, смонтированной в смотанной в рулон, и разжимным пружинящим кольцом.