ФИЛЬТР ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ Российский патент 2003 года по МПК B01D29/66 B01D35/22 B01D65/08 

Изобретение относится к фильтрованию, а именно к патронным фильтрам, предназначенным для очистки жидкости от механических примесей, и может быть использовано в системах производственного и бытового водоснабжения, в пищевой и химической технологии.

Известен самоочищающийся патронный фильтр для очистки воды (а. с. 1535589А1, СССР, МПК В 01 D 27/08, 05.04.88 г., авторы Г.Г. Рудзский, А.Н. Ким, В. Б. Гусаковский, М.К. Негматов, Е.Г. Ризо, А.И. Езерский, аналог), содержащий цилиндрический корпус с патрубками подачи и отвода воды, камеры загрязненной и очищенной воды и патронный фильтрующий элемент, выполненный из перфорированной трубки с размещенными на ней кольцами из пористого фильтрующего материала, отделенными друг от друга непроницаемыми прокладками. Фильтр снабжен полым штоком с расположенным в его нижней части диском с коническими отверстиями и приводным механизмом, соединенным с полым штоком, установленным с возможностью винтового возвратно-поступательного движения, а также он снабжен патрубком отвода шлама, а патрубок отвода шлама - пружинным клапаном мгновенного действия.

Недостатки: консольное крепление фильтрующего элемента в известном фильтре не обеспечивает его эксплуатационной надежности из-за возникающих перекосов при установке фильтропатрона.

Наиболее близким техническим решением из известных является фильтровальный аппарат со съемным набором патронных фильтрующих элементов (патент РФ 2070416, МПК В 01 D 27/08, 17.08.93, автор Хаталах О.Ф., прототип), содержащий корпус в виде стакана, цилиндрический коллектор фильтрата, в одной из торцевых крышек которого выполнены адаптеры для крепления фильтрующих элементов, с патрубком выхода фильтрата, камеру для очищаемой жидкости с входным патрубком. Корпус снабжен дополнительным стаканом и герметично закреплен на коллекторе фильтрата, на второй торцевой крышке которого выполнены адаптеры для крепления фильтрующих элементов, при этом коллектор фильтрата делит камеру для очищаемой жидкости на два симметричных объема, соединенных посредством входного патрубка в виде Т-образного трубопровода, герметично закрепленного в нижней части цилиндрического коллектора фильтрата соосно с патрубком выхода фильтрата, размещенного в верхней его части, при этом оси корпуса и коллектора фильтрата горизонтальны. В корпусе выполнены патрубки слива очищаемой жидкости и фильтрата.

Недостатки: для промывки фильтрующих элементов требуется разборка фильтровального аппарата, для чего необходимо извлечь большое количество деталей. При этом процессы разборки и сборки аппарата отличаются высокой трудоемкостью.

Технический результат: повышение производительности и ресурса очистки за счет автоматического удаления частиц загрязнителя и компактности фильтра.

Технической результат достигается за счет того, что в известном фильтре очистки жидкости, содержащем корпус с патрубками для входа и слива очищаемой жидкости, патрубок для отвода фильтрата и установленный в корпусе фильтрующий элемент, имеется перевернутый вверх дном стакан для создания и удержания воздушной пробки в его верхней части, установленный в полости фильтрующего элемента с образованием между его внешней поверхностью и внутренней поверхностью фильтрующего элемента полости для сбора фильтрата.

Установка в полости фильтрующего элемента стакана, перевернутого вверх дном, обеспечивает постоянное наличие над поверхностью фильтрата воздушной пробки, созданной единовременно при установке фильтрующего элемента в начале эксплуатации фильтра.

В процессе работы фильтра давление воздушной пробки постоянно воздействует на фильтрат. В режиме очистки жидкости при открытых патрубках для входа очищаемой жидкости и отвода фильтрата (патрубок для слива очищаемой жидкости закрыт) неочищенная жидкость проходит через фильтрующий элемент, очищается при этом и поступает одновременно в стакан и в полость, ограниченную наружной поверхностью стакана и внутренней поверхностью фильтрующего элемента, а следовательно, в патрубок для отвода фильтрата. Воздушная пробка над фильтратом при этом сжимается, создавая избыточное давление над фильтратом. При каждом открытии пользователем патрубка для слива очищаемой жидкости давление воздушной пробки продавливает фильтрат через фильтрующий элемент в направлении, противоположном режиму очистки жидкости. Таким образом происходит автоматическая очистка фильтрующего элемента со сбросом частиц загрязнителя в патрубок для слива очищаемой жидкости.

Таким образом устраняются операции сборки и разборки фильтра перед каждой промывкой фильтрующего элемента обратным потоком жидкости, создаваемым избыточным давлением воздушной пробки, создаваемой и постоянно удерживаемой в верхней части стакана. Тем самым повышается производительность очистки и ресурс за счет автоматического удаления загрязнителя. Кроме того, отпадает необходимость в установке дополнительных устройств для создания воздушной пробки (ресиверов). Данную задачу решает установленный внутри фильтрующего элемента стакан, перевернутый вверх дном. Таким образом повышается компактность фильтра.

На чертеже изображен фильтр очистки жидкости, продольный разрез.

Фильтр очистки жидкости содержит корпус 1 с патрубками для входа 2, слива 3 очищаемой жидкости и отвода 4 фильтрата, фильтрующий элемент 5, установленный на чашке 6 корпуса 1 и прижимаемый к последней посредством центратора 7 с натяжным винтом 8, коромысла 9 и направляющих 10.

Внутри фильтрующего элемента 5 установлен перевернутый вверх дном стакан 11 с образованием между его внешней поверхностью 12, внутренней поверхностью 13 фильтрующего элемента 5, чашкой 6 и центратором 7 полости 14 для сбора фильтрата. При этом верхняя часть 15 полости 14 сообщается с патрубком 4 для отвода фильтрата посредством отверстий 16, нижняя часть 17 корпуса 1 соединена с верхней частью 18 корпуса 1 посредством хомута 19, а в верхней части 20 стакана 11 постоянно находится воздушная пробка 21.

Пример конкретного применения. В начале эксплуатации фильтра в фильтрующем элементе 5 в виде пустотелого цилиндра из полипропилена с размером пор 0,4 мкм, наружным диаметром 62 мм и толщиной стенки 10 мм устанавливают перевернутый вверх дном стакан 11 из стали 12Х18Н10Т наружным диаметром 35 мм. Фильтрующий элемент 5 со стаканом 11 устанавливают на чашку 6 и прижимают к последней посредством натяжного винта 8 центратора 7 через коромысло 9 и направляющие 10.

Нижнюю часть 17 корпуса 1 соединяют с верхней частью 18 корпуса 1 посредством хомута 19. Патрубки слива 3 очищаемой жидкости и отвода 4 фильтрата перекрывают, а через патрубок для входа 2 очищаемой жидкости подают в корпус 1 фильтра воду из магистрали под давлением 0,34 МПа. Вода проходит через фильтрующий элемент 5, очищается до требований ГОСТа 2874-82 "Вода питьевая" и поступает одновременно в стакан 11 и в полость 14, ограниченную внешней поверхностью 12 стакана 11, внутренней поверхностью 13 фильтрующего элемента 5, чашкой 6 и центратором 7. Оставшийся в корпусе 1 воздух при этом сжимается в верхней части 20 стакана 11, образуя постоянно воздействующую на фильтрат воздушную пробку 21. При открытии патрубка 4 отвода фильтрата очищенная вода поступает к потребителю через отверстия 16 и патрубок 4 отвода фильтрата, а воздушная пробка 21 остается в верхней части 20 стакана 11. При необходимости использования воды для технических целей (мытье посуды, рук и т. д.) патрубок 4 отвода фильтрата перекрывают. Воздушная пробка 21 над фильтратом при этом сжимается, создавая избыточное давление над фильтратом. Открывают патрубок слива 3 очищаемой жидкости. Давление воздушной пробки 21 продавливает фильтрат через фильтрующий элемент 5 в направлении, противоположном режиму очистки воды. Частицы загрязнителя выносятся на поверхность фильтрующего элемента 5 и смываются потоком очищаемой воды. Таким образом при каждом использовании воды для технических нужд происходит автоматическая очистка фильтрующего элемента 5 обратным потоком жидкости, создаваемым избыточным давлением воздушной пробки 21. Воздушная пробка 21 остается постоянно над поверхностью фильтрата благодаря наличию стакана 11, перевернутого вверх дном и установленного в фильтрующем элементе 5.

Таким образом устраняются операции сборки и разборки фильтра перед каждой промывкой фильтрующего элемента 5. Тем самым повышается производительность и ресурс очистки в 1,5-3 раза и долговечность корпуса 1 фильтра в 1,1- 1,3 раза.

Изобретение предназначено для очистки жидкости фильтрованием. Фильтр для очистки жидкости содержит корпус с патрубками для входа и слива очищаемой жидкости, патрубок для отвода фильтрата, установленный в корпусе фильтрующий элемент и перевернутый вверх дном стакан для создания и удержания воздушной пробки в его верхней части. Перевернутый стакан установлен в полости фильтрующего элемента с образованием между его внешней поверхностью и внутренней поверхностью фильтрующего элемента полости для сбора фильтрата. Технический результат заключается в повышении производительности и времени полезной работы фильтра. 1 ил.

Фильтр для очистки жидкости, содержащий корпус с патрубками для входа и слива очищаемой жидкости, патрубок для отвода фильтрата и установленный в корпусе фильтрующий элемент, отличающийся тем, что он снабжен перевернутым вверх дном стаканом для создания и удержания воздушной пробки в его верхней части, установленным в полости фильтрующего элемента с образованием между его внешней поверхностью и внутренней поверхностью фильтрующего элемента полости для сбора фильтрата.