ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ Российский патент 1998 года по МПК B01D27/14 B01D29/52 

Изобретение относится к технике отделения жидкостей от механических примесей, конкретно к фильтрам для очистки углеводородных жидкостей и топлив, и может быть использовано в авиации, автомобильном и водном транспорте, а также в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известен фильтр-сепаратор, состоящий из вертикального корпуса с фильтроэлементом, в котором фильтрующий слой расположен снаружи относительно коагулирующего и дренажного слоев (см. а.с. СССР N 1583137, кл. B 01 D 25/00, публ. 1990). К недостаткам указанного фильтра следует отнести его большие поперечные габариты, вызванные необходимостью иметь для данной конструкции достаточную пропускную способность.

Известен также фильтр-сепаратор, содержащий корпус с двумя фильтрующими элементами, расположенными по высоте один над другим, причем поток жидкости подается в фильтроэлементы изнутри (см. а. с. СССР N 955978, кл. B 01 D 25/00, 1982). К недостаткам данного фильтра-сепаратора следует отнести его невысокие эффективность и производительность.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому изобретению является унифицированный фильтр для очистки жидкости, содержащий основание, на котором симметрично установлено несколько фильтроэлементов, и крышку, причем жидкость поступает из подающих коллекторов снизу внутрь фильтроэлементов, а крышка служит коллектором для вывода очищенной жидкости (см. а. с. СССР N 1281284, кл. B 01 D 25/00, публ. 1987 - прототип). Унифицированный фильтр также содержит входной и выходной патрубки, обводной трубопровод с запорными вентилями, переключатель потока и днище, служащее отстойником.

К недостаткам указанного в качестве прототипа фильтра следует отнести сложность его конструкции и значительные габариты при относительно невысокой пропускной способности, связанной с конструкторскими решениями, согласно которым жидкость подается внутрь фильтроэлементов по раздельным каналам через переключатель потока. Указанные особенности унифицированного фильтра обусловлены целью обеспечить использование максимально возможного количества типоразмеров сменных фильтроэлементов. Решение такой задачи приводит к усложнению конструкции фильтра и существенному увеличению габаритов его корпуса. Отмеченные недостатки не позволяют использовать описанный выше фильтр в устройствах для перекачивания жидкостей, в которых фильтры играют существенную роль.

Проблема заключается в том, что во многих устройствах для перекачивания жидкостей (например, в устройствах для заправки жидким топливом) имеются определенные ограничения, накладываемые на габариты фильтров для очистки топлива от механических или иных примесей при требовании обеспечения достаточно большой пропускной способности, связанном с большими объемами перекачиваемого топлива. Указанные требования не позволяют применять известные фильтры в автотопливозаправщиках большой вместимости (например, в аэродромных), в конструкции которых установочное место для топливного фильтра имеет существенные ограничения по габаритам.

Цель изобретения (техническая задача) - упрощение конструкции фильтра, улучшение его технических характеристик за счет повышения пропускной способности при ограничении габаритов корпуса.

Поставленная цель достигается тем, что в фильтре для очистки жидкости, включающем входной и выходной патрубки, связанные с корпусом, состоящим из днища и крышки, содержащим фильтроэлементы, включающие наружный и внутренний перфорированные стаканы, коллекторы для подачи и вывода жидкости, фильтроэлементы установлены на фланцах, закрепленных на центральной трубе, при этом каждый фланец снабжен коллектором для вывода жидкости, соединенным с внутренними стаканами фильтроэлементов на фланце, и центральной трубой, соединенной с выходным патрубком, а днище и крышка установлены с образованием коллекторов для подачи жидкости в фильтроэлементы через их наружные перфорированные стаканы, при этом входной патрубок соединен с корпусом и снабжен отбойником для равномерного распределения потока жидкости внутри корпуса.

Фильтр для очистки жидкости также отличается тем, что фланцы с коллекторами закреплены на центральной трубе при помощи шпильки, связанной с упором, имеющимся на входном патрубке.

Достигаемый технический результат заключается в том, что коллекторами для подачи жидкости служат крышка и днище фильтра, соединенные непосредственно с входным патрубком (упрощение конструкции). При этом относительная пропускная способность фильтра значительно увеличивается, поскольку суммарный объем подающих коллекторов фактически равен объему корпуса за вычетом объема фильтроэлементов (т.е. максимально возможному при заданных габаритах фильтра), при этом жидкость подается в фильтроэлементы через их наружные перфорированные стаканы, имеющие значительно большую поверхность относительно поверхности внутренних стаканов.

Изобретение поясняется чертежами, на которых показаны следующие виды: фиг. 1 - общий вид фильтра, фиг. 2 - сечение А-А по фиг. 1.

Фильтр для очистки жидкости содержит корпус, состоящий из днища 1 с входным патрубком 2 и крышки 3. Внутри корпуса размещены фильтрующие элементы 4, содержащие наружные 5 и внутренние 6 перфорированные стаканы, закрытые с одной стороны подпружиненными заглушками 7. Фильтроэлементы 4 установлены на фланцах 8, 9, оборудованных коллекторами 10 для вывода очищенной жидкости. Фланцы с коллекторами закреплены на центральной трубе 11 при помощи гайки 12 и осевой шпильки 13, прижатой к упору 14 на осевом колене 15 выходного патрубка 16. Входной патрубок 2 имеет отбойник 17 для равномерного распределения потока жидкости в корпусе фильтра.

В примере конкретного исполнения фильтр содержит 12 фильтроэлементов, смонтированных на двух фланцах с коллекторами в виде двух фильтропакетов по 6 фильтроэлементов в каждом.

Фильтр для очистки жидкости работает следующим образом.

Нагнетаемая насосом жидкость поступает через входной патрубок 2 в корпус фильтра и распределяется при помощи отбойника 17 по всему объему днища 1 и крышки 3, функционально служащими коллекторами для подачи жидкости в фильтрующие элементы. Под действием перепада давлений в патрубках 2 и 16 жидкость равномерно проникает через наружные перфорированные стаканы 5 фильтроэлементов 4 и проходит через фильтрующий слой 18, который отделяет от нее загрязнения (например, механические).

Очищенная жидкость из внутренней полости стаканов 6 собирается в коллекторах 10, затем проходит через трубу 11 и через отверстия в упоре 14 попадает в выходной патрубок 16.

Если необходимо еще больше повысить производительность фильтра за счет увеличения числа фильтропакетов (например, до трех и более) то коллекторы фильтропакетов средних ярусов выполняют с отверстиями, через которые пропускают центральную трубу, при этом жидкость из средних коллекторов поступает в трубу через перфорацию в ее стенке.

Согласно описанной выше схеме разработана рабочая документация на топливный фильтр для аэродромного топливозаправщика вместимостью до 22 кубометров.

Предлагаемое техническое решение отвечает критериям новизны, неочевидности и промышленной применимости, в связи с чем представляется к правовой защите патентом на изобретение.

Изобретение предназначено для очистки жидкостей от механических примесей фильтрованием. Фильтр для очистки жидкостей содержит корпус, состоящий из днища и крышки, и фильтроэлементы, установленные на фланцах, закрепленных на центральной трубе, и выполненные в виде коаксиально установленных наружных и внутренних перфорированных стаканов. Каждый фланец снабжен коллектором для отвода жидкости, соединенным с внутренними стаканами и центральной трубой, при этом днище и крышка образуют коллекторы для подачи очищаемой жидкости в фильтроэлементы через их наружные перфорированные стаканы. Предложенный фильтр обладает высокой производительностью. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Фильтр для очистки жидкости, содержащий корпус, состоящий из днища и крышки, входной и выходной патрубки, установленные в корпусе фильтроэлементы, включающие наружный и внутренний перфорированные стаканы, и коллекторы для подачи и вывода жидкости, отличающийся тем, что фильтроэлементы установлены на фланцах, закрепленных на центральной трубе, при этом каждый фланец снабжен коллектором для отвода жидкости, соединенным с внутренними стаканами фильтроэлементов и центральной трубой, присоединенной к выходному патрубку, днище и крышка установлены с образованием коллекторов для подачи жидкости в фильтроэлементы через их наружные перфорированные стаканы, а входной патрубок, присоединенный к корпусу, снабжен отбойником для распределения потока жидкости. 2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что фланцы с коллекторами закреплены на центральной трубе посредством шпильки, связанной с упором, выполненным на выходном патрубке.