ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ Российский патент 1999 года по МПК B01D39/14 B01D39/00 

Изобретение относится к технике фильтрации и касается конструкции фильтрующего элемента для очистки газов от механических примесей.

Известен фильтр, который включает фильтрующие элементы из пористого материала, чередующиеся с непористыми фильтрующими элементами, в которых проточены продольные пазы (патент США N 3812971, кл. 210-489, 1974). Очищаемый газ, поступая по этим пазам, проходит через пористые фильтрующие элементы и попадает в выходные (отводящие) пазы.

К недостаткам можно отнести:
1. Недостаточно развита поверхность фильтрации.

2. Значительное гидравлическое сопротивление.

3. С увеличением нагрузки существенно увеличиваются габариты фильтра, т. к. непрочищаемые перегородки занимают большую часть полезного объема.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому элементу относится фильтрующий элемент для очистки газов, который выполнен со сквозными каналами, заглушенными по торцам в шахматном порядке, причем открытые торцы каналов выполнены расширенными (авт.св. N 691159, кл. B 01 D 39/14, B 01 D 25/08).

Но и это устройство не лишено недостатков:
1. Небольшая поверхность фильтрации.

2. При увеличении нагрузки необходимо увеличить габаритные размеры фильтра ввиду того, что непрочищаемые перегородки занимают большую часть полезного объема.

3. Значительное гидравлическое сопротивление.

Решаемой задачей или целью изобретения является увеличение фильтрующей поверхности элемента фильтра.

Указанная цель достигается тем, что каждый из каналов фильтрующего элемента выполнен изогнутым по направлению винтовой линии (например, изгиб канала закручен на 90^o).

Применение предложенного устройства дает возможность:
1. Увеличить площадь поверхности каналов, предназначенной для фильтрации, что, как следствие, приводит к увеличению коэффициента использования фильтрующего элемента.

2. Закручивание потока поступающего на очистку газа (т.е. создание его турбулентности) позволит снизить засоряемость стенок фильтра за счет уменьшения угла сближения с фильтрующей стенкой.

Предлагаемое устройство является новым, отличается неочевидностью, так как имеет изобретательский уровень, обладает существенными отличиями, дает экономический эффект, а также имеет промышленную применимость. Предлагаемое техническое решение не известно до настоящего времени как в нашей стране, так и за ее пределами.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 представлен общий вид фильтра,
на фиг. 2 представлено сечение фильтра.

Фильтрующий элемент 1 (фиг. 1) снабжен продольными сквозными каналами 2, которые выполнены изогнутыми по направлению винтовой линии (например, изгиб закручен на 90^o).

Форма поперечного сечения и системы закручивания каналов определяются технологическими условиями изготовления и может быть самой разнообразной. Толщина стенок изогнутых каналов определяется фильтрующими параметрами и технологией изготовления фильтра, а также прочностными характеристиками используемого материала.

В сечении (фиг. 2) каналы расположены в шахматном порядке: подводящие (а) и отводящие (б) с соответствующими фильтрующими стенками.

Предлагаемый фильтрующий элемент, несмотря на наличие винтового изгиба, имеет правильную по входному и выходному торцам форму, что облегчает эксплуатацию и монтаж фильтра без дополнительных усилий.

Работает устройство следующим образом.

Газ, подлежащий очистке, поступает в каналы 2 (фиг. 1) или а (фиг. 2) элемента 1 и, проходя по продольным заглушенным с противоположной стороны каналам 2, которые выполнены изогнутыми по направлению винтовой линии (например, изгиб каналов 2 равно, как и а и б закручен на 90^o), и через стенки канала а, проникает в отводящий канал б, имеющий сквозной выход очищенного газа с противоположной стороны входу каналов а и заглушенного с другой стороны.

Таким образом, происходит очистка газов (например, выхлопных двигателя внутреннего сгорания) от механических примесей. Очистка фильтра может осуществляться реверсированием подачи газа, когда в начальный момент будет выброс отстоя или шлама, который в силу своей макроструктуры не будет загрязнять воздух.

Вследствие наличия винтового изгиба направления движения газов увеличивается площадь фильтрующих стенок за счет удлинения каналов, увеличивается ресурс работы элемента, снижается гидродинамическое сопротивление, а также сокращаются затраты мощности двигателя внутреннего сгорания на преодоление фильтра, кроме того, за счет выравнивания давления и уменьшения пульсации потока газов снижается шум выхлопа.

Использование: очистка газов от механических примесей. В устройстве, состоящем из пористого материала со сквозными каналами в шахматном порядке, каждый из каналов фильтрующего элемента выполнен изогнутым по направлению винтовой линии, например изгиб канала выполнен на угол 90^o. Применение изобретения позволяет увеличить фильтрующую поверхность элемента фильтра. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Фильтрующий элемент для очистки газов, состоящий из пористого материала и снабженный сквозными каналами с заглушенными торцами в шахматном порядке, отличающийся тем, что каждый из каналов фильтрующей поверхности выполнен изогнутым по направлению винтовой линии. 2. Фильтрующий элемент по п.1, отличающийся тем, что изгиб канала выполнен на угол 90^o.