ФИЛЬТРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1997 года по МПК G01N1/22 B01D35/02 

Изобретение может быть использовано в устройствах для отбора проб газа при контроле содержания в нем механических примесей и, в частности, в фотометрических пылемерах для систем охлаждения турбогенераторов с газообразным водородом в качестве рабочего тела.

Известно фильтрующее устройство [1] содержащее корпус с крышкой и патрубками для подачи фильтруемого газа и отвода отфильтрованного, плоский фильтрующий элемент, размещенный внутри корпуса в обойме, прижимное кольцо, шток с пружиной и подвижную пробку с кольцевой выточкой.

Недостатком известного устройства является повышенное гидравлическое сопротивление газовому потоку, вызываемое наличием в зоне фильтрующего элемента прижимного кольца со штоком и хвостовиком, которые расположены по оси устройства.

Известен фотоэлектрический пылемер [2] содержащий корпус с оптическим фотоблоком, фильтр, поджимаемый к корпусу фильтродержателем с перфорированным фторопластовым опорным диском, патрубки для подвода и отвода газа.

Недостатком данного пылемера также является повышенное гидравлическое сопротивление газовому потоку, вызываемое наличием фильтродержателя с перфорированным фторопластовым опорным диском.

Известно также фильтрующее устройство [3] взятое в качестве прототипа, содержащее корпус с крышкой и патрубками для подачи фильтруемого газа и отвода отфильтрованного, плоский фильтрующий элемент, размещенный внутри корпуса в обойме, прижимное кольцо, шток с пружиной и подвижную пробку с кольцевой выточкой. В обойме выполнена радиальная прорезь и отверстие, шток жестко соединен с обоймой, а прижимное кольцо установлено в корпус со стороны подвода фильтруемой среды.

Недостатком данного устройства также является повышенное гидравлическое сопротивление газовому потоку, вызываемое наличием в зоне фильтрующего элемента обоймы, штока с пружиной, шайбой и хвостовиком, расположенных по оси устройства. При этом механические частицы осаждаются и концентрируются преимущественно на периферийной кольцевой поверхности фильтра, а не в центральной его части, что приводит к снижению чувствительности и точности контроля фотоприемным устройством.

Задачей данного изобретения является уменьшение гидравлического сопротивления в зоне фильтрующего элемента при одновременном повышении чувствительности и точности контроля.

Требуемый технический результат достигается тем, что в фильтрующем устройстве, содержащем корпус с крышкой и патрубками для подачи фильтруемого газа и отвода отфильтрованного, плоский фильтрующий элемент, размещенный внутри корпуса в обойме, выполненной с радиальной прорезью и отверстиями, прижимное кольцо, размещенное в корпусе со стороны подвода фильтруемого газа, шток с пружиной, шток выполнен в виде прикрепленной к обойме втулки с донышком и отверстиями и установленного в ней с возможностью осевого перемещения стержня, снабженного упорным буртиком и хвостовиком, а пружина размещена между хвостовиком и донышком втулки.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен общий вид предлагаемого фильтрующего устройства в разрезе.

Фильтрующее устройство состоит из корпуса 1 с патрубками входа газа 2 и выхода отфильтрованного газа 3, крышки 4, уплотненной относительно корпуса кольцами 5, 6 и прикрепленной к нему откидными болтами 7.

Внутри корпуса 1 установлена обойма 8, выполненная с радиальной прорезью 9, отверстиями 10, 11 и кольцевой канавкой 12. В канавке 12 размещено упругое кольцо 13. Кроме того, в обойме имеется кольцевой выступ 14. Фильтрующий элемент 15 размещен в обойме 8, к которой прикреплена или выполнена с ней заодно втулка 16 с донышком 17 и отверстиями 18. В донышке 17 втулки 16 установлен с возможностью осевого перемещения стержень 19, снабженный упорным буртиком 20 и хвостовиком 1. Между донышком 17 и хвостовиком 21 размещена пружина 22, поджимающая втулку 16 и обойму с фильтрующим элементом 15 к прижимному кольцу 23 на корпусе 1.

Втулка 16, пружина 22 и стержень 19 с буртиком, пружиной и хвостовиком функционально составляют шток 24. На хвостовике 21 имеются ручки 25 для удобства установки и съема штока с обоймой и фильтрующим элементом.

На скосах корпуса выполнены отверстия 26 со смотровыми устройствами 27 с встроенными в них защитными стеклами 28. Для подсветки фильтрующего элемента используется источник излучения 29 с объективом 30, а для контроля механических примесей, осажденных на поверхности фильтрующего элемента, - объектив 31 и фотоприемник 32. Оптические элементы 29-32 закрыты кожухами 33.

Установка фильтрующего элемента производится в следующей последовательности: фильтрующий элемент 15 устанавливается через радиальную прорезь 9 в обойму 8.

Собранная обойма с фильтрующим элементом устанавливается в корпусе 1 посредством штока 24. При этом упругое кольцо 13 препятствует выпадению обоймы со штоком из корпуса. Затем крышка 4 прикрепляется к корпусу 1 откидными болтами 7, воздействует на хвостовик, пружину и поджимает втулку с обоймой и фильтрующим элементом к прижимному кольцу, обеспечивая необходимое уплотнение фильтра.

После установки крышки устройство готово к работе.

Газ, подлежащий очистке и контролю, через входной патрубок поступает во внутреннюю полость корпуса 1 проходит через фильтрующий элемент 13, отверстия 10, 18 и через выходной патрубок 3 выводится из устройства.

Механические примеси задерживаются фильтрующим элементом, подсвечиваются источником излучения 9 через объектив 30, защитное стекло 28, и контролируется через объектив 31 фотоприемником 32. При этом выходной сигнал фотоприемника зависит от загрязнения поверхности фильтрующего элемента.

Сбъем фильтрующего элемента для лабораторного анализа осажденных примесей и последующей замены производится в обратном порядке. При снятии крышки 4 пружина 22 отжимает стержень с хвостовиком до упора буртика в донышко втулки. При этом хвостовик с ручками выдвигается наружу и шток с обоймой и фильтрующим элементом извлекается из корпуса устройства. Возможное прилипание фильтрующего элемента 13 к прижимному кольцу устраняется имеющимся в обойме кольцевым выступом, внутренний диаметр которого несколько меньше диаметра фильтрующего элемента.

Извлечение из обоймы автоматически разжатого фильтрующего элемента осуществляется через радиальную прорезь 9; для выталкивания фильтрующего элемента через радиальную прорезь может использоваться отверстие 11.

Использование: фильтрующее устройство может быть использовано в устройствах для отбора проб газа при контроле содержания в нем механических примесей и, в частности, в фотометрических пылемерах для систем охлаждения турбогенераторов с газообразным водородом в качестве рабочего тела. Сущность изобретения: фильтрующее устройство содержит корпус с крышкой и патрубками для подачи фильтруемого агента и отвода отфильтрованного, плоский фильтрующий элемент, размещенный внутри корпуса в обойме, выполненной с радиальной прорезью и отверстиями, прижимное кольцо, размещенное в корпусе со стороны подвода фильтруемой среды, и шток с пружиной. Отличие предлагаемого устройства от известных состоит в том, что шток выполнен в виде прикрепленной к обойме втулки с донышком, отверстиями и установленного в ней с возможностью осевого перемещения стержня, снабженного упорным буртиком и хвостовиком, а пружина размещена между хвостовиком и донышком втулки. 1 ил.

Фильтрующее устройство, содержащее корпус с крышкой и патрубками для подачи фильтруемого агента и отвода отфильтрованного, плоский фильтрующий элемент, размещенный внутри корпуса в обойме, выполненной с радиальной прорезью и отверстиями, прижимное кольцо, размещенное в корпусе со стороны подвода фильтруемой среды, шток с пружиной, отличающееся тем, что шток выполнен в виде прикрепленной к обойме втулки с донышком и отверстиями и установленного в ней с возможностью осевого перемещения стержня, снабженного упорным буртиком и хвостовиком, а пружина размещена между хвостовиком и донышком втулки.