ЛАБОРАТОРНЫЙ ФИЛЬТР Российский патент 2001 года по МПК B01D29/85 

Изобретение относится к устройствам для отделения жидкости от твердого вещества, в частности к устройствам для контроля жидкости на наличие в ней твердых частиц.

Определение наличия твердых частиц в жидкостях, например, легкоиспаряющихся, таких, как эфир, спирт, хладон и других, необходимо для выявления класса их чистоты, а значит и пригодности к использованию в той или иной области техники. Для этих целей пригодны лабораторные фильтры-ловушки, предназначенные для исследования указанных жидкостей, поступающих из пробоотборников, на наличие в них твердых частиц.

Известен лабораторный фильтр для отделения жидкости от твердых частиц-осадка, содержащий корпус с крышкой и патрубком для подачи суспензии, днище с патрубком и с расположенной на днище дренажной решеткой, к которой резиновой прокладкой прижата фильтровальная ткань. Между крышкой и корпусом расположена резиновая диафрагма с кольцевой складкой (см. авт. св. СССР N 484882, кл. B 01 D 29/82, B 01 D 29/085).

Поступающая суспензия фильтруется через фильтровальную ткань, далее через дренажную решетку жидкость выводится через патрубок. Под давлением воздуха диафрагма свободно перемещается в корпусе, отжимая осадок.

При использовании известного лабораторного фильтра под давлением обеспечивается оптимальное отделение жидкости от осадка, что позволяет получить точные параметры промышленной фильтрации.

Однако известный фильтр предназначен только для фильтрации суспензий, содержащих воду. Использовать суспензии, содержащие легкоиспаряющиеся жидкости, например, такие растворители, как бензин, эфир или хладон, в этом фильтре невозможно, поскольку, взаимодействуя с резиной, они образуют продукт, загрязняющий осадок и фильтрат. Кроме того, процесс отделения жидкости от твердого осадка под действием давления воздуха на диафрагму является достаточно трудоемким и длительным. Указанные выше факторы не позволяют применить известный фильтр для контроля легкоиспаряющихся жидкостей на наличие в них твердых частиц.

Известен лабораторный фильтр для проведения контроля на наличие в легкоиспаряющихся жидкостях, например, бензине, твердых частиц (ОСТ 92-4301-86, лист 35, измененный извещением N 371.745-89). Он содержит воронку, прикрепленную к корпусу накидной гайкой; в проточке корпуса установлена фторопластовая кольцевая прокладка, к внутренней стороне которой примыкает втулка; в углублении этой втулки установлен краевой загиб дренажной решетки, на которой расположен бумажный аналитический фильтр с заданным размером ячеек, прижатый к прокладке нижней частью воронки; корпус установлен на приемной емкости, связанной с вакуумной системой.

В воронку заливают из пробоотборника заданное количество легкоиспаряющейся жидкости, содержащей твердые частицы, и создают в приемной емкости разрежение, под действием которого жидкость проходит через бумажный фильтр и дренажную решетку, оставляя на фильтре твердые частицы.

Однако при использовании известного фильтра в процессе фильтрации создается значительное гидросопротивление дренажной решеткой, вызванное необходимостью ее выполнения значительной толщины для придания достаточной жесткости в рабочем состоянии, в связи с отсутствием прочного ее закрепления в конструкции фильтра. Наличие большого гидросопротивления решетки не позволяет быстро профильтровать, например, такие легкоиспаряющиеся жидкости, как эфир или спирт. Также в процессе фильтрации возможна утечка жидкости из воронки в месте ее контакта с периферийной частью бумажного фильтра, что снижает достоверность контроля наличия твердых частиц в жидкости. Кроме того, использование в известной конструкции громоздкой накидной гайки с диаметром, большим диаметра воронки, для прижатия ее к бумажному фильтру без проворота, весьма затрудняет монтаж и демонтаж устройства и снижает гарантию надежной герметизации стыка.

Задача изобретения - создание конструкции фильтра для контроля наличия в легкоиспаряющейся жидкости твердых частиц, обеспечивающей быстрое ее перетекание без утечки в месте контакта воронки с бумажным фильтром, а также упрощение монтажа и демонтажа конструкции.

Задача решена за счет того, что в фильтре, содержащем воронку, соединенную с корпусом, в котором установлена прокладка; дренажную решетку, выполненную с краевым загибом, размещенным в корпусе; бумажный фильтр, расположенный на решетке, и приемную емкость, герметично соединенную с корпусом и вакуумной системой, корпус выполнен с кольцевой выточкой, внутри которой на прокладке через периферийную часть бумажного фильтра установлена дополнительная прокладка, соприкасающаяся с днищем воронки; краевой загиб дренажной решетки размещен в кольцевой выточке корпуса между ее боковой поверхностью и прилегающей к нему боковой поверхностью прокладки, а сама решетка выполнена из тканого металлического материала с толщиной и размерами ячеек, обеспечивающими ей заданные прочность, шероховатость и гидросопротивление. Дополнительная прокладка в месте контакта с воронкой выполнена с пояском, дренажная решетка выполнена в виде металлической сетки, а воронка и корпус выполнены с резьбой в месте их соединения.

Технический результат - снижение гидросопротивления дренажной решетки без повреждения аналитического бумажного фильтра, повышение степени достоверности контроля жидкости и упрощение конструкции.

На фиг. 1 представлен общий вид лабораторного фильтра, на фиг. 2 - выносной элемент А.

Лабораторный фильтр содержит воронку 1, соединенную с корпусом 2, имеющим центральное отверстие, соосное с воронкой 1. Верхняя часть корпуса 2 выполнена с кольцевой выточкой, в которой расположены прокладка 3 и дополнительная прокладка 4, имеющая в месте соприкосновения с днищем 5 воронки 1 поясок 6. Дренажная решетка 7, выполненная с краевым загибом 8, установлена над центральным отверстием корпуса 2 так, что ее краевой загиб 8 расположен в выточке корпуса 2 между его боковой поверхностью и боковой поверхностью прокладки 3. На решетке 7 расположен аналитический бумажный фильтр 9, периферийная часть которого зажата между прокладками 3, 4. Нижняя часть корпуса 2 установлена через герметизирующую пробку 10 в горловине приемной емкости, выполненной в виде стеклянной колбы 11 с боковым патрубком 12, связанным с вакуумной системой. Воронка 1 и корпус 2 в месте их соединения выполнены с резьбой 13.

Дренажная решетка 7 выполнена из тканого металлического материала с толщиной и размерами ячеек, обеспечивающими ей необходимые прочность, шероховатость и гидросопротивление. В качестве тканого материала использована сетка из нержавеющей стали толщиной не более 0,1 мм и размером ячеек не более 20 мкм. Указанные характеристики дренажной решетки - сетки обеспечивают достаточную прочность при ее запрессовке и удержании прокладкой 3 в выточке корпуса в натянутом состоянии, при такой толщине шероховатость сетки настолько мала, что позволяет использовать тонкий аналитический бумажный фильтр в процессах его установки, фильтрации и снятия без каких-либо повреждений, а ее гидросопротивление позволяет достигнуть достаточно быстрое перетекание легкоиспаряющейся жидкости при фильтрации. При изготовлении решетки из другого материала характеристики ее могут быть другими.

Лабораторный фильтр работает следующим образом.

После размещения корпуса 2 в горловине стеклянной колбы 11 на дренажную решетку 7 и прокладку 3 устанавливают бумажный фильтр 9, а на его периферийную часть, напротив прокладки 3 - дополнительную прокладку 4. Далее к корпусу 2 привинчивают воронку 1 до упора ее днища 5 в поясок 6 прокладки 4, при этом, благодаря наличию этого пояска, прокладка 4 не проворачивается, что исключает повреждение бумажного фильтра 9, обеспечивая надежную герметизацию соединения воронки с корпусом. Из пробоотборника в воронку 1 заливают дозированное количество контролируемой жидкости, например, спирт, эфир или другую легкоиспаряющуюся жидкость для определения класса ее чистоты по количеству и размеру содержащихся в ней твердых частиц. Одновременно включают вакуумный насос, соединенный через шланг к патрубку 12 колбы 11. Под действием созданного в ней разрежения происходит быстрое перетекание жидкости в колбу 11 через бумажный фильтр 9 и дренажную решетку - сетку 7, оставляя на фильтре 9 твердые частицы. В зависимости от вязкости контролируемой жидкости процесс фильтрации протекает в течение 10-20 с. После завершения процесса вакуумный насос отключают, воронку 1 с прокладкой 4 снимают, а бумажный фильтр 9 переносят на стол микроскопа и производят подсчет частиц для определения их количества и размера в заданной пробе жидкости.

Анализ демонтажа предложенного устройства показал на отсутствие повреждений бумажного фильтра и утечки жидкости из воронки. Осуществление фильтрации легкоиспаряющихся жидкостей (эфир, спирт) на данном лабораторном фильтре за столь короткое время оказалось возможным за счет уменьшения гидросопротивления дренажной решетки, выполненной из металлической сетки с заданными характеристиками, а устранение утечки жидкости из воронки - за счет наличия в устройстве дополнительной прокладки с пояском. Наличие в ней пояска исключило возможность проворота воронки при ее монтаже и демонтаже, тем самым устранило необходимость применения громоздких крепежных элементов.

Изобретение предназначено для отделения жидкости от твердого вещества, в частности к конструкциям лабораторного фильтра, предназначенного для контроля жидкости на наличие в ней твердых частиц. Лабораторный фильтр содержит воронку, соединенную с корпусом, дренажную решетку с краевым загибом внутри корпуса, бумажный фильтр, расположенный на решетке, приемную емкость, герметично соединенную с корпусом и вакуумной системой, корпус выполнен с кольцевой выточкой, внутри которой на прокладке через периферийную часть бумажного фильтра установлена дополнительная прокладка, соприкасающаяся с днищем воронки, краевой загиб дренажной решетки размещен в кольцевой выточке корпуса между ее боковой поверхностью и прилегающей к ней боковой поверхностью прокладки, а решетка выполнена из тканого металлического материала. Технический результат - снижение гидросопротивления дренажной решетки без повреждения аналитического бумажного фильтра, повышение степени достоверности контроля жидкости и упрощение конструкции. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Лабораторный фильтр для проведения контроля на наличие в жидкости твердых частиц, содержащий воронку, соединенную с корпусом, в котором установлена прокладка, дренажную решетку, выполненную с краевым загибом, размещенным внутри корпуса, бумажный фильтр, расположенный на решетке, и приемную емкость, герметично соединенную с корпусом и вакуумной системой, отличающийся тем, что его корпус выполнен с кольцевой выточкой, внутри которой на прокладке через периферийную часть бумажного фильтра установлена дополнительная прокладка, соприкасающаяся с днищем воронки, краевой загиб дренажной решетки размещен в кольцевой выточке корпуса между ее боковой поверхностью и прилегающей к ней боковой поверхностью прокладки, а сама решетка выполнена из тканого металлического материала с толщиной и размерами ячеек, обеспечивающими ей заданные прочность, шероховатость и гидросопротивление. 2. Лабораторный фильтр по п.1, отличающийся тем, что дополнительная прокладка в месте контакта с воронкой выполнена с пояском. 3. Лабораторный фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что дренажная решетка выполнена в виде металлической сетки. 4. Лабораторный фильтр по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что воронка и корпус выполнены с резьбой в месте их соединения.