АЭРОЗОЛЬНЫЙ ФИЛЬТР Российский патент 2001 года по МПК B01D39/12 B01D46/24 

Изобретение относится к аэрозольному фильтру с множеством расположенных соосно, приблизительно цилиндрических фильтрующих поверхностей.

При фильтрации подлежащая фильтрации среда проходит через фильтр. При этом в зависимости от вида подлежащей фильтрации среды различают различные типы фильтров. Для выделения из воздуха или из жидкостей масла, аэрозолей или коалесценций используют обычно аэрозольные фильтры (фильтры взвешенных веществ), которые известны, например, из публикации Dubbel, "Taschenbuch fuer Maschinenbau", 16-е издание, Шпрингер 1987, страница М 48.

В таком аэрозольном фильтре с множеством расположенных соосно, приблизительно цилиндрических фильтрующих поверхностей подлежащая фильтрации среда проходит через него изнутри наружу. При этом увеличение фильтрующих поверхностей за счет увеличения радиуса цилиндров приводит к уменьшению скорости прохождения среды через фильтрующие поверхности при увеличении радиуса цилиндра. Это уменьшение скорости прохождения приводит к усиленному слипанию капель масла или частиц аэрозоля. В конце концов увеличивающиеся тем самым капли масла или частицы аэрозоля вследствие их увеличивающегося веса отклоняются от направления потока среды и тем самым отделяются.

Фильтрующие поверхности состоят обычно из керамических элементов, из стекловолокна или из состоящего из синтетического волокна холста. Однако эти материалы имеют склонность к накоплению отложений подлежащей фильтрации среды и тем самым к засорению. Поэтому такие аэрозольные фильтры необходимо уже через короткое время заменять новыми аэрозольными фильтрами. Однако, в частности, при фильтрации ядовитых или радиоактивных веществ необходимо избегать отходов, содержащих эти вещества.

Поэтому в основе изобретения лежит задача создать регенерируемый аэрозольный фильтр для очистки в том числе ядовитых и/или радиоактивных веществ, с легко очищаемыми фильтрующими поверхностями и обладающий большим сроком службы.

В аэрозольном фильтре, содержащем соосно расположенные цилиндрические фильтрующие поверхности, поставленная задача согласно изобретению решается тем, что либо одна, либо каждая фильтрующая поверхность выполнены из металлической ткани.

Целесообразно, чтобы металлическая ткань содержала слои, выполненные из металлической проволоки.

Металлическая ткань определяющего слоя (8) предпочтительно содержит поры (P''), при этом величина пор определяющего слоя каждой фильтрующей поверхности увеличивается с увеличением радиуса цилиндра фильтрующей поверхности.

Металлическая ткань определяющего слоя (8) дополнительно содержит опорный слой (5) и, по меньшей мере, один защитный слой (10).

Аэрозольный фильтр, содержащий фильтрующие поверхности, согласно изобретению в качестве фильтрующей поверхности использует металлическую ткань.

Как было неожиданным образом установлено, подлежащие фильтрации масла или аэрозоли проявляют меньшую склонность прилипания к металлической ткани, чем к обычным фильтрующим материалам. При этом особенно благоприятно сказывается значительно меньшая по сравнению, например, с керамикой микрошероховатость металлической ткани. За счет использования металлической ткани в качестве фильтрующей поверхности для аэрозольного фильтра обеспечивается возможность его очистки почти без образования остатка. В случае засорения также можно простым образом очищать такой фильтр с помощью, например, обратного продувания и снова использовать, так что предотвращаются дополнительные отбросы.

Для того чтобы задать каждой фильтрующей поверхности определенную величину пор и тем самым особенно хорошо согласовать аэрозольный фильтр с профилем потока среды, металлическая ткань содержит предпочтительно множество состоящих из металлической проволоки слоев ткани. При этом величина пор металлической ткани определяется определяющим слоем или определяющим пластом, который опирается на более грубый по сравнению с ним делительный слой. Делительный слой в свою очередь опирается предпочтительно на более грубый по сравнению с делительным слоем опорный слой ткани. Для предотвращения повреждений определяющий слой на его противоположной делительному слою стороне покрыт защитным слоем.

Для создания лучших условий для агломерации или слипания капелек масла или аэрозоля величина пор металлической ткани каждой фильтрующей поверхности предпочтительно увеличивается с увеличением радиуса цилиндра фильтрующей поверхности. За счет этого достигается особенно эффективное отделение масел или аэрозолей.

Преимущества изобретения состоят, в частности, в том, что аэрозольный фильтр с множеством соосно расположенных, приблизительно цилиндрических фильтрующих поверхностей, каждая из которых имеет металлическую ткань, можно простым образом очищать и тем самым регенерировать. Так как к тому же частицы масла или аэрозоля едва склонны к прилипанию к такой металлической ткани, то такой аэрозольный фильтр имеет особенно длительный срок службы.

Ниже подробней поясняется пример выполнения изобретения с помощью чертежа, на котором изображено:
фиг. 1 - аэрозольный фильтр с множеством фильтрующих поверхностей в поперечном сечении и
фиг. 2 - металлическая ткань одной фильтрующей поверхности в разрезе.

На обеих фигурах одинаковые части обозначены одинаковыми позициями.

Аэрозольный фильтр согласно фиг. 1 содержит множество соосно расположенных, приблизительно цилиндрических фильтрующих поверхностей 2, 2', из которых на фиг. 1 изображены только две. При этом каждая фильтрующая поверхность 2, 2' имеет металлическую ткань 3. Фильтрующие поверхности 2, 2' аэрозольного фильтра 1 отделены друг от друга дистанционными элементами 4. Дистанционные элементы 4 обеспечивают выдерживание определенного расстояния между двумя фильтрующими поверхностями 2.

Как показано на фиг. 2, металлическая ткань образована наслаиванием друг на друга различных слоев. Для этого друг над другом расположены опорные слои 5 ткани, делительный слой 6 ткани, определяющий слой 8 и защитный слой 10. Каждый из этих слоев 5, 6, 8, 10 ткани соткан из металлической проволоки 25, 26, 28, 30, причем толщина соответствующей проволоки 25, 26, 28, 30 определяет как толщину, так и величину образованных соседними металлическими проволоками 25, 26, 28, 30 пор P, P', P'', соответственно, P''' соответствующего слоя 5, 6, 8, соответственно, 10. Как показано на фиг. 2, толщина металлической проволоки 25, 26, 28, 30 изменяется в зависимости от функции соответствующего слоя 5, 6, 8, 10. При этом определяющий слой 8 имеет самую тонкую металлическую проволоку 28. Эта металлическая проволока 28 образует такую ткань, что возникают поры P'' определяющего слоя величиной в несколько микрон. Эта величина пор P'' определяющего слоя определяет, частицы какой величины удерживаются фильтрующей поверхностью 2, 2', имеющей металлическую ткань 3, и частицы какого размера пропускаются.

Определяющий слой 8 опирается на имеющий относительно более грубую проволоку 26 делительный слой 6, который в свою очередь расположен на опорном слое 5. Опорный слой 5, который в свою очередь создан из более толстой по сравнению с металлической проволокой 26 делительного слоя металлической проволоки 25, и делительный слой 6 имеют оба большие по сравнению с определяющим слоем 8 размеры пор P, P'. Таким образом, делительный слой 6 и опорный слой 5 не являются решающими для самой фильтрации. Определяющий слой 8 на противоположной делительному слою 6 стороне покрыт защитным слоем 10, который имеет также более грубую металлическую проволоку и тем самым поры P''' большего размера, чем определяющий слой 8.

Такая металлическая ткань 3, слои 5, 6, 8, 10 которой соединены, например, с помощью сварки, спекания или других способов соединения, может состоять для особенно стойкого аэрозольного фильтра 1 из устойчивого к коррозии сплава, как например, из хастеллоя или карпентера, или из жаропрочного сплава, как например, инконеля.

За счет использования такой металлической ткани 3 для аэрозольного фильтра 1 достигается высокая стойкость аэрозольного фильтра 1 по отношению к высоким и низким температурам, а также коррозии. Кроме того, такой аэрозольный фильтр 1 имеет особенно высокую механическую прочность и ударную прочность, а также высокую точность фильтрации. Аэрозольный фильтр 1 легко чистить и тем самым можно часто использовать.

Размер пор металлической ткани 3 каждой фильтрующей поверхности 2, 2' увеличивается с увеличением радиуса цилиндра фильтрующих поверхностей 2, 2'. Поэтому в примере выполнения согласно фиг. 1 поры всех слоев ткани фильтрующей поверхности 2' с радиусом R' больше, чем соответствующие поры слоев ткани фильтрующей поверхности 2 с радиусом R.

Благодаря увеличивающейся величине фильтрующей поверхности 2, 2' при увеличении радиуса R, R' цилиндра достигается то, что скорость потока подлежащей фильтрации среды уменьшается при прохождении аэрозольного фильтра 1 изнутри наружу. За счет этого уменьшения скорости вследствие эффекта слипания капельки масла и аэрозоля становятся с увеличением радиуса R, R' цилиндра все больше и тем самым тяжелей, так что они за счет эффекта гравитации отделяются предпочтительно во внешней области аэрозольного фильтра 1. Поскольку металлическую ткань 3 можно обрабатывать особенно просто и точно, то фильтрующие поверхности 2 можно особенно хорошо согласовать, например, относительно их расположения и величины пор, с профилем потока подлежащей фильтрации среды. За счет этого обеспечивается особенно хорошая фильтрация.

Аэрозольный фильтр 1 можно очищать обратной продувкой и тем самым регенерировать. Таким образом, за счет применения металлической ткани 3 в фильтрующих поверхностях 2, 2' аэрозольного фильтра 1 предотвращается возникновение отбросов. Кроме того, аэрозольный фильтр 1 имеет особенно длительный срок службы.

Изобретение относится к аэрозольным фильтрам, которые используются для выделения из воздуха или из жидкостей масла, аэрозолей или коалесценций. Предложен аэрозольный фильтр, содержащий соосно расположенные цилиндрические фильтрующие поверхности, где либо одна, либо каждая фильтрующая поверхность выполнены из металлической ткани. Металлическая ткань содержит слои, выполненные из металлической проволоки. Металлическая ткань определяющего слоя (8) содержит поры (Р"), при этом величина пор определяющего слоя каждой фильтрующей поверхности увеличивается с увеличением радиуса цилиндра фильтрующей поверхности. Кроме того, металлическая ткань определяющего слоя (8) дополнительно может содержать опорный слой (5) и, по меньшей мере, один защитный слой (10). Техническим результатом изобретения является то, что за счет использования металлической ткани в качестве фильтрующей поверхности обеспечивается возможность его очистки почти без образования остатка. В случае засорения можно простым образом очистить фильтр с помощью обратного продувания и снова использовать, что предотвращает дополнительные выбросы мусора. 2 с. и 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Аэрозольный фильтр, содержащий соосно расположенные цилиндрические фильтрующие поверхности, отличающийся тем, что либо одна либо каждая фильтрующая поверхность выполнены из металлической ткани. 2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что металлическая ткань содержит слои, выполненные из металлической проволоки. 3. Фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что металлическая ткань определяющего слоя (8) содержит поры (Р"), при этом величина пор определяющего слоя каждой фильтрующей поверхности увеличивается с увеличением радиуса цилиндра фильтрующей поверхности. 4. Фильтр по п.3, отличающийся тем, что металлическая ткань определяющего слоя (8) дополнительно содержит опорный слой (5) и, по меньшей мере, один защитный слой (10). 5. Аэрозольный фильтр, содержащий фильтрующие поверхности, отличающийся тем, что в качестве фильтрующей поверхности использована металлическая ткань.