ПАТРОННЫЙ ФИЛЬТР Российский патент 1998 года по МПК B01D25/00 B01D27/00 B01D29/11 

Изобретение относится к устройствам для очистки нейтральных и агрессивных жидкостей или газов от твердых дисперсных частиц фильтрованием, в частности к патронным фильтрам, и может быть использовано для микрофильтрации в различных отраслях техники, где требуется тонкая и высокоэффективная очистка жидких или газообразных сред от дисперсных частиц.

Для осуществления процессов микрофильтрационной очистки загрязненных сред в различных отраслях техники используются патронные фильтры, состоящие из фильтродержателя преимущественно цилиндрической формы, и установленных внутри него патронных фильтровальных элементов. Процессы фильтрования с использованием подобной конструкции характеризуются в основном ресурсом работы и эффективностью фильтрования, которые определяются преимущественно количеством ступеней фильтрации и длиной пути фильтрации, а также конструкцией фильтровальных элементов.

Известен патронный фильтр для очистки жидкости, содержащий разъемный корпус с подающими и отводящими патрубками, расположенные внутри корпуса на горизонтальной перегородке вертикальные основные фильтрующие патроны, имеющие верхние торцевые крышки и уплотнительные кольцевые прокладки, а также дополнительные фильтрующие патроны, расположенные соосно над основными фильтрующими патронами [1].

Недостатком известной конструкции патронного фильтра является низкая надежность при фильтровании пульсирующего потока жидкости, обусловленная тем, что под воздействием пульсаций давления резиновые прокладки подвержены сжатию, в результате чего загрязненная жидкость попадает в фильтрат.

Кроме того, применяемые фильтрованные элементы имеют небольшую толщину фильтрующих патронов, что снижает ресурс работы фильтра. При этом твердые частицы в процессе очистки осаждаются в рассматриваемом фильтровальном элементе на внутренней поверхности, имеющей наименьшую площадь поверхности фильтрования, что приводит к быстрому закупориванию пор фильтровальной перегородки и снижает ресурс работы фильтра. Значительным недостатком рассматриваемой конструкции является одновременное параллельное фильтрование загрязненной жидкости в основных и дополнительных патронах, вследствие чего длина пути фильтрования остается небольшой и эффективность процесса очистки рассматриваемого устройства остается низкой.

В целом отмеченные недостатки снижают ресурс работы фильтра и эффективность фильтрования.

Задача изобретения - повышение ресурсов работы и эффективности фильтрования.

Поставленная задача решается за счет того, что патронный фильтр согласно изобретению снабжен верхней разделительной перегородкой, размещенной между корпусом и крышкой, промежуточным патрубком, соосным с патрубком подвода и соединяющим его с верхней разделительной перегородкой, при этом дополнительные фильтровальные элементы установлены в верхней разделительной перегородке, патрубок отвода размещен в основании, а фильтровальные элементы выполнены в виде толстостенных цилиндров из полимерных микроволн, уложенных послойно с уменьшением размера пор в радиальном направлении от периферии к центру.

При этом средний размер пор основных фильтровальных элементов в 3-5 раз меньше среднего размера пор дополнительных фильтровальных элементов, а дополнительные фильтровальные элементы выполнены из волокнистого сорбционного материала.

Предложенное техническое решение поясняется чертежом, где представлен разрез устройства.

Патронный фильтр содержит основание 1 с патрубком подвода 2 жидкости и патрубком отвода 3. В основании 1 выполнена кольцевая канавка 4 для сбора очищенной жидкости и соединенная с патрубком отвода 3. На основании 1 размещена нижняя разделительная перегородка 5 с установленными в ней основными фильтровальными элементами 6, которые размещены внутри съемного цилиндрического корпуса 7. Для повышения надежности фильтровальные элементы 6 зафиксированы при помощи прижимного устройства 8. Нижняя перегородка 5 размещена между основанием 1 и цилиндрическим съемным корпусом 7. Нижняя перегородка 5 содержит промежуточный патрубок 9, соосный с патрубком ввода 2 и соединяющий нижнюю перегородку 5 с верхней перегородкой 10, на которой установлены дополнительные фильтровальные элементы 11. Верхняя разделительная перегородка 10 размещена между съемным цилиндрическим корпусом 7 и верхней съемной крышкой 12. Для повышения надежности фильтровальные элементы 11 зафиксированы прижимным устройством 13. Размер пор дополнительных элементов 11 в 3 - 5 раз больше размера пор основных элементов 6.

Предложенное устройство работает следующим образом. Загрязненная жидкость под давлением поступает по патрубку подвода 2 в промежуточный патрубок 9, через который поступает к дополнительным фильтровальным элементам 11. В связи с тем, что фильтровальные элементы установлены на верхней разделительной перегородке 10, размещенной между съемным цилиндрическим корпусом 7 и верхней съемной крышкой 12, последняя демпфирует пульсирующее давление подаваемой жидкости. Размещенная таким образом верхняя разделительная перегородка 12 с фильтровальными элементами образует первый контур фильтрования, в котором происходит первичное осаждение твердых частиц в глубинной структуре фильтровальных элементов 11, выполненных из полимерных микроволокон, уложенных послойно с уменьшением размера пор в радиальном направлении от периферии к центру.

Далее очищенная от большего количества загрязнений жидкость поступает во второй контур фильтрования, образованный нижней разделительной перегородкой 5 с установленными основными фильтровальными элементами 6, на которых происходит окончательная высокоэффективная очистка.

Далее очищенная жидкость по патрубку отвода 3 поступает потребителю. Таким образом, двухконтурное фильтрование значительно повышает эффективность очистки и срок службы патронного фильтра, повышает надежность удерживания частиц в волокнистой структуре фильтровального материала.

Использование: изобретение относится к устройствам для фильтрования, в частности к патронным фильтрам, и может быть использовано в различных областях техники. Сущность изобретения: предложенный патронный фильтр содержит основание с патрубками подвода и отвода, съемный цилиндрический корпус с нижней разделительной перегородкой и верхней разделительной перегородкой с установленными в них соответственно основными фильтровальными элементами и дополнительными фильтровальными элементами. Нижняя разделительная перегородка с элементами размещена между основанием и цилиндрическим съемным корпусом, снабжена промежуточным патрубком, соосным с патрубком подвода и соединяющим ее с верхней разделительной перегородкой, в которой установлены дополнительные фильтровальные элементы, причем верхняя разделительная перегородка размещена между цилиндрическим съемным корпусом и верхней съемной крышкой, а фильтровальные элементы выполнены в виде толстостенных цилиндров из полимерных микроволокон, уложенных послойно с уменьшением размера пор в радиальном направлении от периферии к центру. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Патронный фильтр, содержащий основание с патрубком подвода, съемный цилиндрический корпус, размещенную между основанием и корпусом нижнюю разделительную перегородку с основными фильтровальными элементами, дополнительные фильтровальные элементы, верхнюю съемную крышку, патрубок отвода, отличающийся тем, что он снабжен верхней разделительной перегородкой, размещенной между корпусом и крышкой, промежуточным патрубком, соосным с патрубком подвода и соединяющим его с верхней разделительной перегородкой, при этом дополнительные фильтровальные элементы установлены в верхней разделительной перегородке, патрубок отвода размещен в основании, а фильтровальные элементы выполнены в виде толстостенных цилиндров из полимерных микроволокон, уложенных послойно с уменьшением размера пор в радиальном направлении от периферии к центру. 2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что средний размер пор основных фильтровальных элементов в 3 - 5 раз меньше среднего размера пор дополнительных фильтровальных элементов. 3. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что дополнительные фильтровальные элементы выполнены из волокнистого сорбционного материала.