ФИЛЬТРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1999 года по МПК B01D35/02 B01D46/10 

Изобретение относится к области фильтрования, а именно к фильтрующим устройствам для очистки газов и жидкостей, и может быть использовано при отборе проб и проведении контроля газа или жидкости на содержание примесей и, в частности, в фотометрических пылемерах для систем охлаждения турбогенераторов с газообразным водородом в качестве рабочего тела.

Известно фильтрующее устройство по а.с. 946601, кл. B 01 D 35/02, содержащее корпус с крышкой и расположенными под углом между собой патрубками для подвода фильтрующего газа и отвода отфильтрованного, плоский фильтрующий элемент, размещенный внутри корпуса в обойме, выполненной с радиальной прорезью и жестко соединенной со штоком, фильтроэлемент вместе с обоймой поджат между корпусом и крышкой с помощью штока с пружиной.

Недостатком данного фильтрующего устройства является повышенное гидравлическое сопротивление при высоких скоростях газового потока, вызываемое наличием тупиковой зоны при резком изменении направления отфильтрованного потока газа перед патрубком отвода газа.

Известен фотоэлектрический пылемер по а.с. N 1149143, кл. G 01 N 15/14, содержащий корпус с оптическим фотоблоком, плоский фильтрующий элемент, расположенные под углом между собой патрубки для подвода и отвода контролируемого газа.

Недостатком данного пылемера также является повышенное гидравлическое сопротивление газовому потоку при высоких скоростях вызываемое наличием тупиковой зоны при резком изменении направления отфильтрованного потока через перед патрубком отвода газа.

Кроме того, известно фильтрующее устройство по патенту РФ N 2087893, кл. G 01 N 1/22, содержащее корпус с крышкой, и расположенными под углом между собой патрубками для подачи фильтруемого агента и отвода отфильтрованного, плоский фильтрующий элемент, размещенный внутри корпуса в обойме, прижимное кольцо, размещенное в корпусе со стороны подвода фильтруемой среды, шток с пружиной, выполненной в виде прикрепленной к обойме втулки с донышком и отверстиями и установленного в ней с возможностью перемещения стержня, снабженного упорными буртиками и хвостовиком, пружина размещена между хвостовиком и донышком втулки. Данное устройство взято нами в качестве прототипа. Недостатком этого фильтрующего устройства является повышенное гидравлическое сопротивление отфильтрованному агенту при больших скоростях, вызываемое наличием тупиковой зоны при резком изменении направления потока агента перед патрубком отвода.

Задачей данного изобретения является снижение гидравлического сопротивления при высоких скоростях фильтруемой среды.

Требуемый технический результат достигается благодаря тому, что в фильтрующем устройстве, содержащем корпус с крышкой, и расположенными под углом между собой патрубками для подвода фильтруемого агента и отвода отфильтрованного, и фильтр, внутри корпуса за фильтром по ходу отфильтрованного потока агента перед патрубком отвода размещен потокоотражательный экран.

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

Фильтрующее устройство состоит из корпуса 1 с патрубками для подвода фильтруемого агента 2 и отвода отфильтрованного агента 3, крышки 4, уплотнительной относительно корпуса кольцом 5, и прикрепленной к нему откидными болтами (на чертеже не показаны).

Внутри корпуса 1 установлена обойма 6, выполненная с радиальной прорезью 7, отверстия 8 и кольцевой канавкой 9. В канавке 9 размещено упругое кольцо 10. Кроме того, в обойме выполнен кольцевой выступ 11, фильтрующий элемент 12 размещен в обойме 6, к которой прикреплены или выполнены с ней заодно опорный перфорированный диск 13 и втулка 14 с донышком 15 и отверстиями 16, 17. Отверстие 17 соосно патрубку отвода отфильтрованного агента 3. В отверстии 16 донышка 15 втулки 14 установлен с возможностью осевого перемещения стержень 18, снабженный упорным буртиком 19 и хвостовиком 20. Между донышком 15 и хвостовиком 20 размещена пружина 21, поднимающая втулку 15 и обойму 6 с фильтрующим элементом 12 и прижимному кольцу 22 на корпусе 1. Втулка 14 и стержень 18 с буртиком, пружиной и хвостовиком функционально составляют шток 24. На хвостовике 20 имеются ручки 23 для удобства установки и съема штока с фильтром. На скосах корпуса 1 выполнены смотровые устройства со встроенными в них защитными стеклами 25, 26. Внутри втулки 14 размещен потокоотражательный экран 27.

Установка фильтра производится в следующей последовательности: фильтрующий элемент 14 устанавливают через радиальную прорезь 7 в обойму 6. Собранную обойму с фильтрующим элементом устанавливают в корпусе 1 посредством штока 24. При этом упругое кольцо 10 препятствует выпаданию обоймы со штоком из корпуса. Затем крышку 4 прикрепляют к корпусу 1 откидными болтами, воздействуют на хвостовик, пружину и поджимают 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 патрубок 2 поступает во внутреннюю полость корпуса 1, проходит через фильтрующий элемент 12, ударяется в потокоотражательный экран 27, изменяет свое направление на 90^o и через отверстие 17 втулки 14 и патрубок 3 выводится из устройства. Механические примеси задерживаются фильтрующим элементом, подсвечиваются и контролируются через смотровые окна 25, 26.

Съем фильтра для лабораторного анализа осажденных примесей и последующей замены производиться в обратном порядке, при этом для выталкивания фильтрующего элемента 12 в прорезь 7 обоймы 6 может использоваться отверстие 8.

Использование в конструкции фильтрующего устройства потокоотражательного экрана 27, размещенного внутри корпуса 1 перед патрубком отвода отфильтрованного потока 3, позволяет путем изменения направления и формирования газового потока в сторону патрубка отвода 3 избежать его торможения в тупиковой зоне и уменьшить энергетические потери. Таким образом значительно уменьшается сопротивление потоку агента, в особенности при высоких скоростях.

Изобретение предназначено для очистки газов и жидкостей. Оно может быть использовано в устройствах для отбора пробы 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. Фильтрующее устройство содержит корпус с крышкой, патрубками для подвода фильтруемого агента и отвода отфильтрованного, расположенными под углом между собой, и фильтр. Устройство снабжено потокоотражательным экраном, размещенным за фильтром перед патрубком отвода отфильтрованного агента. В устройстве снижается гидравлическое сопротивление. 1 ил.

Фильтрующее устройство, содержащее корпус с крышкой и патрубками для подвода фильтруемого агента и отвода отфильтрованного, расположенными под углом между собой, и фильтр с размещенным в обойме фильтрующим элементом, отличающееся тем, что оно снабжено потокоотражательным экраном, размещенным за фильтром перед патрубком отвода отфильтрованного агента.