САМООЧИЩАЮЩИЙ ФИЛЬТР Российский патент 1997 года по МПК B01D29/62 

Изобретение относится к технике очистки жидкости от загрязнений.

Известны автоматически действующие самоочищающиеся фильтры, содержащие установленный в корпусе фильтрующий элемент, который разделяет полости фильтруемой среды и фильтрата, и сопловое устройство, взаимодействующее с поверхностью фильтрующего элемента, обращенной в сторону фильтруемой среды, а также сервомотор для взаимного перемещения соплового устройства и фильтрующего элемента (1, 2).

В первом из них линейный сервомотор перемещает циклически сопловое устройство, соединенное с отводом фильтрата, вдоль оси цилиндрической поверхности фильтрующего элемента, осуществляя очистку этой поверхности противотоком фильтрата, во втором линейный сервомотор циклически поворачивает через винтовой шариковый привод и обгонную муфту сопловое устройство, вращающееся соосно с цилиндрической поверхностью фильтрующего элемента, очищая эту поверхность тем же способом.

Недостатком обоих вариантов фильтра является значительная длина перемещения выходного органа привода (сервомотора), практически равная длине самого фильтра, что диктуется в первую очередь принципом действия линейного сервомотора, примененного в обоих аналогах. Вследствие этого описанные выше фильтры имеют значительные габариты и вес.

Известен самоочищающийся фильтр, содержащий корпус с полостями фильтруемой среды, фильтрата и загрязнений, фильтрующую поверхность, отделяющую полость фильтрата от полости фильтруемой среды и загрязнений, привод с выходным органом для перемещения рабочего элемента, сопловое устройство для удаления загрязнений, взаимодействующее с фильтрующей поверхностью со стороны фильтрующей среды и содержащее не менее двух щелевых сопел, расстояние между которыми в направлении перемещения рабочего элемента преимущественно равно длине фильтрующей поверхности в указанном направлении, деленной на количество щелевых сопел (3).

Задачей изобретения является сокращение габаритов и веса самоочищающихся фильтров с сопловыми устройствами, взаимодействующими с фильтрующей поверхностью, а также уменьшение требуемой для привода энергии, в частности, - расхода рабочей среды, используемой для работы привода в случае применения пневматического или гидравлического сервомотора, обеспечивающего перемещение соплового устройства.

Поставленная задача решается за счет того, что в предложенном фильтре привод подключен к рабочему элементу с возможностью взаимного перемещения соплового устройства и фильтрующей поверхности и выполнен реверсивным с перемещением выходного органа не менее наибольшего расстояния между соседними щелевыми соплами, сопловое устройство содержит не менее двух сопел, расстояние между соплами в направлении их взаимного перемещения с фильтрующей поверхностью преимущественно равно длине этой поверхности в указанном направлении, деленной на количество сопел, а привод выполнен с перемещением выходного органа преимущественно не менее наибольшего расстояния между двумя соседними соплами.

На фиг. 1 показан поперечный разрез варианта фильтра, выполненного согласно изобретению и содержащего сопловое устройство с двумя соплами, вращаемое соосно с фильтрующей поверхностью.

На фиг. 2 показан продольный разрез фильтра по фиг. 1, на фиг. 3 разрез поворотного сервомотора фильтра по фиг. 2.

На фиг. 4 изображен продольный разрез варианта фильтра, выполненного согласно изобретению и содержащего сопловое устройство с двумя соплами, линейно перемещаемое вдоль оси цилиндрической фильтрующей поверхности.

На фигурах не показаны устройства управления сервомоторами, которые могут быть любого типа, например, описанные в указанных выше аналогах.

Фильтр содержит корпус 1 с полостями фильтруемой среды 2, фильтрата 3 и отвода загрязнений 4. Фильтрующий элемент 5 установлен в корпусе 1 и разделяет полости фильтруемой среды 2 и фильтрата 3. Сопловое устройство 6 взаимодействует с поверхностью фильтрующего элемента 5, обращенной к полости 2 фильтруемой среды и имеет два известных сопла 7. Внутренняя полость этого устройства соединена с полостью 4 отвода загрязнений.

В варианте на фиг. 1 и 2 линейные щелевые сопла 7 расположены друг от друга на расстоянии вдоль их движения относительно фильтрующей поверхности 5, равном половине длины окружности основания цилиндра, образуемого этой поверхностью, а устройство 6 вращается концентрично фильтрующей поверхности поршнем 8 поворотного сервомотора 9, имеющего угол поворота выходного вала 10, равный углу между соплами 7.

В варианте на фиг. 4 кольцевые щелевые сопла 7 расположены одно относительно другого на расстоянии, равном половине длины фильтрующей поверхности вдоль образующей цилиндра 5, а устройство 6 перемещается вдоль этой поверхности поршнем 11 линейного сервомотора 12, имеющего перемещение выходного органа 13, равное расстоянию между соплами 7.

Фильтр работает следующим образом.

Фильтруемая среда поступает под давлением в полость 2, оставляя на внутренней поверхности элемента 5 загрязнения, а фильтрат уходит под давлением из полости 3 к потребителю. В районе взаимодействия сопел 7 с поверхностью фильтрующего элемента 5 часть фильтрата из полости 3 проходит противотоком сквозь фильтрующую поверхность сопла и смывает осевшие в их районе загрязнения внутрь устройства 6 и далее в полость 4.

Управляемый не показанным на рисунках устройством сервомотор (9 на фиг. 2 или 12 на фиг. 4) перемещает сопла 7 относительно фильтрующего элемента 5, очищая последовательно всю его поверхность. При этом благодаря двум соплам для полной очистки достаточно перемещение выходного органа привода, вдвое меньшее, чем длина фильтрующей поверхности в направлении хода сопел 7.

Существенное уменьшение перемещения выходного органа 13 сервомотора 12 (фиг. 4) и применение поворотного сервомотора 9 (фиг. 1-3) оказались возможными благодаря наличию двух сопел, поскольку в первом случае ход поршня 11 сократился вдвое, а во втором случае требуемый угол поворота каждого из сопел 7 стал меньше угла 360^oC, который поворотный сервомотор обеспечить не может.

Увеличение количества сопел свыше двух еще более сокращает требуемое перемещение выходного органа привода, что уменьшает как затраты энергии (рабочей среды) на работу сервомотора, так и габариты, а также вес фильтра.

В общем случае при количестве кольцевых сопел более двух расстояние между соплами может быть неодинаковым. Очевидно, что при этом перемещение выходного органа линейного привода желательно иметь не менее наибольшего расстояния между двумя соседними соплами. То же самое относится и к применению поворотного сервомотора, для которого кроме того возможен случай использования двух линейных сопел, угол между которыми отличен от угла 180^oC. Очевидно, что в последнем случае для требуемого перемещения выходного органа привода необходимо выбрать наибольшее из двух угловых расстояний между соплами.

Использование: для очистки жидкости от загрязнений. Сущность изобретения: самоочищающийся фильтр с очисткой фильтрующей поверхности противотоком фильтрата с помощью соплового устройства, перемещаемого сервомотором, имеет не менее дух сопел, которые расположены на расстоянии, равном длине фильтрующей поверхности в направлении движения соплового устройства, деленной на число сопел. Уменьшено требуемое перемещение выходного органа сервомотора в варианте с линейным перемещением соплового устройства. Открыта возможность применения поворотного сервомотора в варианте с поворотным сопловым устройством. Сокращены габариты и вес фильтра, уменьшены затраты энергии на работу привода. 4 ил.

Самоочищающийся фильтр, содержащий корпус с полостями фильтруемой среды, фильтрата и загрязнений, фильтрующую поверхность, отделяющую полость фильтра от полостей фильтруемой среды и загрязнений, привод с выходным органом для перемещения рабочего элемента, сопловое устройство для удаления загрязнений, взаимодействующее с фильтрующей поверхностью со стороны фильтруемой среды и содержащее не менее двух щелевых сопел, расстояние между которыми в направлении перемещения рабочего элемента преимущественно равно длине фильтрующей поверхности в указанном направлении, деленной на количество щелевых сопел, отличающийся тем, что привод подключен к рабочему элементу с возможностью взаимного перемещения соплового устройства и фильтрующей поверхности и выполнен реверсивным с перемещением выходного органа не менее наибольшего расстояния между соседними щелевыми соплами.