УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО И МЕХАНИЗИРОВАННОГО ФИЛЬТРОВАНИЯ И ПЕРЕЛИВАНИЯ С РАЗЛИЧНЫМИ СВОЙСТВАМИ И ЗАГРЯЗНЕНИЕМ ЖИДКОСТЕЙ Российский патент 1997 года по МПК B01D29/00 B01D25/00 

Изобретение относится к фильтрованию и может быть использовано для автоматического и механизированного фильтрования и переливания с различными свойствами и загрязнением жидкостей.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для фильтрования лакокрасочных материалов которое предназначено для фильтрации лакокрасочных материалов.

Это устройство содержит сменный сетчатый фильтр, промежуточную емкость, внутри которой находится поплавковый клапан, снабжен в верхней своей части цилиндрическим выступом, а в нижней коническим выступом, расположенными соосно с промежуточной емкостью. К горловине промежуточной емкости присоединен эжектор, а к днищу насос с пневмодвигателем, соединенные с источником сжатого воздуха через общий трехходовой клапан.

Работа устройства обеспечивается поступлением фильтруемой жидкости через всасывающий трубопровод и выдачей фильтруемой жидкости через сливной трубопровод, при одновременной работе эжектора и насоса при переменном подъеме и опускании поплавкового клапана, взаимодействующего с вакуумным и сливным клапанами промежуточной емкости.

Устройство работает следующим образом.

Всасывающий трубопровод погружен в емкость с лакокрасочным материалом, подлежащий фильтрованию, а сливной трубопровод вводится в рабочую емкость.

Через трехходовой клапан подается сжатый воздух в эжектор. За счет вакуума, создаваемого эжектором, лакокрасочный материал, пройдя через сетчатый фильтр, засасывается в промежуточную емкость. По мере заполнения ее поплавковый клапан поднимается, а лакокрасочный материал заполняет полость насоса.

В крайнем верхнем положении поплавкового клапана его цилиндрический выступ заходит в горловину промежуточной емкости, перекрывает вакуумный канал эжектора, после чего трехходовым клапаном включается подача сжатого воздуха в пневмодвигатель с одновременной подачей его и в эжектор.

Насос перекачивает отфильтрованный лакокрасочный материал в рабочую емкость, в результате чего поплавковый клапан опускается, открывая вакуумную линию эжектора. Процесс фильтрования возобновляется и идет непрерывно.

К недостаткам этого устройства следует отнести:
1. Слив лакокрасочного материала из промежуточной емкости невозможен, когда в ее верхней части имеется вакуум. Для ее слива надо закрыть через трехходовой клапан подачу сжатого воздуха к эжектору, чтобы связать верхнюю часть промежуточной емкости через него с атмосферой. А потом, когда лакокрасочный материал сольется, снова открыть трехходовой клапан и подвести сжатый воздух к эжектору, а это нарушает непрерывный процесс фильтрования. Для этого в устройстве установлены насос с пневмодвигателем, что удорожает стоимость этого устройства и повышает трудоемкость его обслуживания во время работы.

2. Во время работы устройства, после всплытия поплавкового клапана, через сливной трубопровод, насос и лакокрасочный материал в верхнюю часть промежуточной емкости поступает атмосферный воздух. который понижает в ней вакуум, что уменьшает высоту подъема и скорость засасывания лакокрасочного материала.

3. С помощью этого устройства, в котором используются насосы в обычном исполнении, нельзя фильтровать высокоагрессивные жидкости, из-за контактов с ними эти насосы теряют свою работоспособность, и фильтровать пожаро и взрывоопасные жидкости, во время фильтрования происходит неизбежная их утечка через сальниковые уплотнения вала шнека насоса, что нарушает технику безопасности в работе.

4. Нельзя использовать одну эту установку для грубой и тонкой очистки жидкостей. После грубой очистки на внутренних стенках промежуточной емкости остаются механические загрязнения и делают невозможным тонкое фильтрование.

Целью изобретения является упрощение конструкции, улучшение технической характеристики и повышение надежности работы устройства, использование его для тонкого и грубого фильтрования и переливания с различными свойствами и загрязнением жидкостей в автоматическом и механизированном режимах работы.

Поставленная цель достигается тем, что оно дополнительно содержит обратные клапаны, вторую герметичную емкость с заборным и сливным шлангами и фильтром грубой очистки, установленными в ее верхней горловине, соединенную трубопроводами с первой герметичной емкостью, а вторая герметичная емкость через отверстие в ее крышке, в котором установлен шток предохранительного поплавкового клапана, и трубопровод соединена с вакуумной магистралью, фильтр тонкой очистки установлен в заборном шланге первой герметичной емкости, поплавковый клапан выполнен с регулировочными грузами, установленными в первой герметичной емкости на штоке с двумя упорами, а на фланцы отсасывающего патрубка жестко закреплены оси и установлены в отверстия, выполненные в седле верхней крышке, имеющей дополнительные свободные отверстия.

Это позволяет упростить конструкцию и отказаться от использования в ней насоса с пневмодвигателем, так как слив отфильтрованных жидкостей из герметических емкостей производится из них, когда их верхние части связаны с атмосферой; за счет увеличения вакуума, так как в верхней части герметичных емкостей не проникает атмосферный воздух, увеличить высоту подъема и скорость всасывания фильтруемых жидкостей и повысить надежность работы устройства; а дополнительные обратные клапаны, вторая герметичная емкость с заборным и сливным шлангами и фильтром грубой очистки, установленными в ее верхней горловине, соединенную трубопроводом с первой герметической емкостью, и вторая герметичная емкость через отверстие в ее крышке, в котором установлен шток предохранительного поплавкового клапана, и трубопровод соединенный с вакуумной магистралью, фильтр тонкой очистки установленный в заборном шланге первой герметичной емкости, поплавковый клапан выполненный с регулировочными грузами, установленными в первой герметичной емкости на штоке с двумя упорами, где на фланце отсасывающего патрубка жестко закреплены оси и установлены в отверстия, выполненные в верхней крышке, имеющими дополнительные свободные отверстия позволяют использовать его для тонкого и грубового фильтрования и переливания с различными свойствами и загрязнением жидкостей в автоматическом и механизированных режимах работы.

В этом авторы видят новизну и существенные отличия предложенного устройства.

На фиг. 1 показано устройство общий вид, на фиг. 2 разрез А-А на фиг 1; на фиг. 3 разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 4 разрез, Б-Б на фиг. 1 в увеличенном масштабе.

Устройство содержит герметичную емкость I, с обратным клапаном 2, заборный шланг 3 с обратным клапаном 4, фильтр тонкой очистки 5, сливной шланг 6 и крышку 7. На крышке 7 закреплен отсасывающей патрубок 8 с помощью гайки 9 и прокладки 10. На нем установлен фланец 11 с зазором 12, который позволяет ему свободно перемещаться по нему. А на фланце 11 жестко закреплены оси 13 и установлены в отверстия в седле 14 крышки 7, в седле имеются еще дополнительные отверстия 15, седло 14 и нижний торец фланца 11 обработаны под клапан.

В самой герметичной емкости 1 установлен поплавок 16, на нем могут быть установлены регулировочные грузы 17, на штоке 18 с упорами 19 и 20, она соединена трубопроводами 21 и 22 со второй герметичной емкостью 23. В ее верхней горловине 24 установлен фильтр грубой очистки 25, на дне у него имеются отверстия 26, а в отверстие 27, (разрез А-А крышки 28), прикрепленной винтами, которые на фиг. 1 условно не показаны, установлен шток 29 предохранительного поплавкового клапана 30. У нее есть еще водомерная труба 31, заборный шланг 32, сливной шланг 33 с приспособлением 34, с помощью которого перекрывается его внутреннее отверстие. Оно состоит из планок 35 и 36 (фиг. 4), установленных на оси 37 и болта 38 с гайкой 39.

В устройстве имеется еще эжектор 40, его активное сопло 41 связано с магистралью сжатого воздуха 42, а пассивное 43 с вакуумной магистралью 44, и она связана трубопроводом 45 с отсасывающем патрубком 8 герметичной емкости 1 и трубопроводом 46 с отверстием 27 в крышке 28 второй герметичной емкости 23, и регулировочные краны 47.

В фильтре грубой очистке 25 могут устанавливаться дополнительные фильтровальные ткани 48, как в обычном вакуумном фильтре, активированный угол 49 и прокладки 50.

В открытой емкости 51 находится жидкость 52, которую надо отфильтровать с помощью фильтра тонкой очистки 5 и слить ее в емкость 53. В емкости 54 жидкость 55 с повышенной механической загрязненностью ее надо отфильтровать с помощью фильтра грубой очистки 25 и слить в емкость 56.

Работа устройства:
1. Требуется отфильтровать жидкость с помощью фильтра тонкой очистки 5 в автоматическом режиме работы.

Перед началом работы необходимо закрыть краны 47 в трубопроводах 21, 22 и 46, открыть краны 47 в магистрали сжатого воздуха 42, трубопроводе 45, заборном шланге 3 и сливном 6. При достижении в герметичной емкости 1 необходимого вакуума жидкость 52 под действием перепада давлений, атмосферного и вакуума, пройдя через фильтр тонкой очистки 5, заборный шланг 3 и обратный клапан 4 будет заполнять эту емкость. При этом обратный клапан 2 под действием атмосферного давления перекроет сливное отверстие в ней, а фланец 11 будет поджат им к седлу 14 и он перекроет попадание воздуха через зазор 12 в эту емкость.

После ее заполнения поплавок 17 всплывает вверх с штоком 18, торец которого 19 перекроет отверстие в отсасывающем патрубке 8, через которое производилась откачка воздуха, и поднимает вверх оси 13 с фланцем 11 и свяжет через отверстие 15 герметичную емкость 1 с атмосферой. А торец 19 штока 18 будет удерживаться в этом положении за счет перепада давлений: атмосферного в герметичной емкости 1 и вакуума в отверстии отсасывающего патрубка 8.

Тогда под действие атмосферного давления и веса жидкости обратный клапан 2 откроется, а 4 закроется и отфильтрованная жидкость будет сливаться через сливной шланг 6 в емкость 53. После ее слива на поплавок 16 и шток 18 перестанет действовать выталкивающая сила и они опустятся вниз, торцовой упор 19 штока 18 откроет отверстие в отсасывающем патрубке 8 и цикл работы повторятся. При этом фланец 11 с осями 13 тоже опустятся вниз и перекроют связь герметичной емкости 1 через отверстия 15 с атмосферой.

Если требуется только перелить из емкости 51 жидкость 52 в емкость 53, то для этого надо только снять фильтр тонкой очистки 5 с заборного шланга 3. Тогда скорость перелива жидкости увеличится.

Если герметичная емкость 23 чистая, то можно в этой работе использовать и ее. Для этого требуется только открыть краны 47 в трубопроводах 21 и 22. При этом скорость фильтрования и перелива жидкости тоже увеличится, за счет уменьшения циклов работы, а значит и времени откачки воздуха из герметичных емкостей 1 и 22.

После окончания работы надо закрыть все открытые в трубопроводах краны 47.

2. Требует отфильтровать жидкость 55 с повышенной механической загрязненностью и слить ее из емкости 54 в емкость 56 в механизированном режиме работы.

Перед началом работы необходимо удалить из фильтра грубой очисткой 25 фильтровальную ткань 48 и активированный угол 49, закрыть краны 47 в трубопроводах 21, 22 и 45 и с помощью приспособления 34 в сливном шланге 33. Открыть краны 47 в магистрали сжатого воздуха 42 и трубопроводе 46. При достижении в герметичной емкости 23 необходимого вакуума жидкость 55 под действием перепада давлений: атмосферного и вакуума по заборному шлангу 32 будет сливаться в фильтр грубой очистки 25, а через отверстия 26 в герметичную емкость 23. При этом механические загрязнения будут оставаться в фильтре грубой очистки 25. После ее заполнения, что определяется визуально по водомерной трубке 31, закрыть кран 47 в магистрали сжатого воздуха 42, тогда эжектор 40 свяжет эту емкость с атмосферой. Затем открыть приспособление 34, слить жидкость в емкость 56, открыть крышку 28, она крепится болотами (на фиг. 1 условно не показаны), и удалить из фильтра грубой очистке 25 механические загрязнения.

Для повторения нового цикла работы установить на свое рабочее место фильтр грубой очистки 25, закрыть крышку 28, перекрыть сливной шланг 33 с помощью приспособления 34 и открыть кран 47 в магистрали сжатого воздуха 42.

Предохранительный поплавковый клапан 30 предотвращает выброс жидкости через эжектор в аварийном случае.

Этот режим работы устройства можно использовать и для фильтрования и переливания различной загрязненности жидкостей, которые выделяют соли, осаждающиеся на стенках герметичной емкости 25, и красок. Удаление жидкостей с большой механической загрязненностью из приямков различных машин в труднодоступных местах. Например, удаление масла, мазута из-под прессов, (приямков), в механических цехах. Сбор различных жидкостей вместе с грязью с полов, машинного масла или кислот и других различных жидкостей. Для этого на всасывающем шланге 32 можно установить приспособления, которые используются в обычных бытовых пылесосах, (на фиг. 1 они условно не показаны). А все устройство можно установить на тележке, которую можно передвигать вручную, она тоже на фиг. 1 условно не показана.

Можно использоваться это устройство и для одновременной работы по фильтрованию жидкостей с помощью фильтра тонкой очистки 5 в автоматическом режиме и с помощью фильтра грубой очистки 25 в механизированном режиме. Для этого необходимо только закрыть краны 47 в трубопроводах 21 и 22, в сливном шланге 32 и открыть все остальные краны 47.

3. Требуется отфильтровать жидкость 55 от растворимых в ней органических веществ с помощью древесного угля 49 и слить ее из емкости 54 в емкость 56 в автоматическом режиме работы.

Перед началом работы необходимо промыть герметичную емкость 23, а в ее фильтре грубой очистки 25 установить фильтровальную ткань 48 и засыпать в него древесный уголь 49. Он может быть помещен в специальные мешочки, сшитые из фильтрующей ткани (на фиг. 1 не показаны условно), закрыть кран 47 в трубопроводе 46, перекрыть приспособлением 34 сливной шланг 33, открыть краны 47 в трубопроводах 21, 22, 45, заборном шланге 3 и магистрали сжатого воздуха 42.

При достижении в герметичных емкостях 1 и 23 необходимого вакуума жидкость 55 будет переливаться из емкости 54 через заборный шланг 32 в фильтр грубой очистки 25, и пройдя через активированный уголь 49 и фильтровальную ткань 48, будет сливаться в герметичную емкость 23 и по трубопроводу 21 и в герметичную емкость 1. При этом древесный уголь будет очищать ее и от растворенных в ней органических соединений, а фильтровальная ткань от древесного угля.

После заполнения эти герметичных емкостей 1 и 23 отфильтрованной жидкостью 55 работа устройства будет происходить в том же режиме, описанном в первом пункте автоматического режима работы устройства.

Выбор материалов, из которых изготавливается устройство, определяется свойствами жидкостей. Для кислот такими материалами могут быть винипласт, полиэтилен, фторопласт, а трубы и шланги изготовлены из кислотостойких материалов. Для различных растворителей и масел устройство можно изготовить из обычных конструкционных сталей или нержавеющей стали.

Использование: область автоматического и механизированного фильтрования и переливания с различными свойствами и загрязнением жидкостей. Сущность изобретения: в устройстве на фланце отсасывающего патрубка жестко закреплены оси и установлены в отверстия, выполненные в седле верхней крышки, причем, в нем имеются еще дополнительные отверстия, в которые эти оси не установлены, а герметичная емкость соединена трубопроводами с другой герметичной емкостью с заборным и сливным шлангами и фильтром грубой очистки, установленными в ее верхней горловине, связанной через отверстие в ее верхней крышке, в котором установлен шток предохранительного поплавкового клапана, и трубопровод с вакуумной магистралью. 4 ил.

Устройство для автоматического и механизированного фильтрования и переливания с различными свойствами и загрязнением жидкостей, содержащее фильтр тонкой очистки, первую герметичную емкость с заборным и сливным шлангами, отсасывающий патрубок, закрепленный на ее верхней крышке, поплавковый клапан, установленный в первой герметичной емкости, эжектор, магистраль сжатого воздуха, вакуумную магистраль, трубопроводы и регулировочные краны, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит обратные клапаны, вторую герметичную емкость с заборным и сливным шлангами и фильтром грубой очистки, установленным в ее верхней горловине, соединенную трубопроводом с первой герметичной емкостью, вторая герметичная емкость через отверстие в ее крышке, в котором установлен шток предохранительного поплавкового клапана, и трубопровод соединена с вакуумной магистралью, фильтр тонкой очистки установлен в заборном шланге первой герметичной емкости, поплавковый клапан выполнен с регулировочными грузами, установленными в первой герметичной емкости на штоке с двумя упорами, на фланце отсасывающего патрубка жестко закреплены оси и установлены в отверстия, выполненные в седле верхней крышки, имеющем дополнительные свободные отверстия.