ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗООБРАЗНЫХ ПРОДУКТОВ ВЗРЫВА Российский патент 2003 года по МПК B01D46/00 B01D46/10 

Изобретение относится к технике фильтрации газов, в частности к устройствам очистки газообразных продуктов взрыва (ГПВ) при их стравливании из взрывозащитных контейнеров (ВК).

Известен фильтр для очистки газов, содержащий корпус, набранный из фильтрующих секций, крышки и подводящий и отводящий штуцеры (А.С. СССР 584873 от 15.12.75, B 01 D 25/02, опубликовано 25.12.77 в БИ 47).

Известен также фильтр, содержащий корпус, фильтрующие пластины с прокладками и входной и выходной патрубки (А.С. СССР 873375 от 07.09.79, B 01 D 46/10, G 01 1/22, опубликовано 15.06.81 в БИ 22).

К недостаткам этих фильтров относятся:
- отсутствие защиты корпуса и фильтрующих элементов от воздействия фронта ударной волны и осколков;
- отсутствие охлаждения;
- возможность перемещения и поломки фильтрующих элементов при прохождении фронта ударной волны;
- ненадежная заделка фильтрующих элементов в корпусе, что может приводить к проскоку нефильтрованного газа.

Все это делает невозможным их установку внутри ВК для безопасного ее освобождения от образующихся при эксперименте ГПВ.

Задачей изобретения является обеспечение работоспособности фильтра в условиях взрыва и очистки ГПВ, содержащих аэрозоли токсичных материалов, при их стравливании из ВК.

Сущность изобретения заключается в том, что корпус фильтра выполнен силовым, на его боковой поверхности со стороны входа выполнены дросселирующие отверстия, а с внутренней торцевой стороны имеется лабиринт из выступов и впадин, фильтрующая система состоит из высокотеплопроводного и теплоемкого фильтра, фильтров грубой и тонкой очистки, установленных от входа в указанной последовательности, при этом фильтр тонкой очистки представляет собой по крайней мере одну пластину из пористой металлокерамики, установленную между упругими пористыми пластинами с упругими герметизирующими уплотнениями по бокам и поджатыми с торцевых поверхностей.

Кроме того, каждый фильтр может быть установлен во вкладыш с перепускными отверстиями на торцевой поверхности, а между корпусом и вкладышами установлены упругие герметизирующие элементы.

Для повышения эффективности охлаждения ГПВ и исключения разрушения высокотеплопроводный и теплоемкий фильтр выполнен из медной прессованной спирали.

Для снижения степени забития фильтры выполнены с уменьшающимся по ходу движения газа размером пор.

Для закрепления в ВК корпус со стороны выхода снабжен патрубком с резьбой на его наружной поверхности и герметизирующим элементом.

Выполнение корпуса силовым обеспечивает сохранность фильтра в условиях действия ударной волны и осколков.

Выполнение дросселирующих отверстий на боковой поверхности корпуса и наличие лабиринта из выступов и впадин с внутренней торцевой стороны исключает прямое воздействие на фильтры ударной волны и осколков.

Использование высокотеплопроводного и теплоемкого фильтра обеспечивает поглощение тепла при прохождении фронта ударной волны и конденсации на нем части примесей, находящихся в парообразном состоянии.

Размещение пластины из металлокерамики между упругими пористыми пластинами с упругими герметизирующими уплотнениями по бокам, поджатыми с торцевых поверхностей, обеспечивает целостность фильтрующего элемента при прохождении фронта ударной волны и исключает проскок нефильтрованного газа в обход фильтрующего элемента.

На чертеже схематически представлен предлагаемый фильтр.

Фильтр состоит из корпуса 1, выполненного в виде толстостенного цилиндра, внутри которого во вкладышах 2 и 3 соответственно размещаются фильтры грубой 4 и тонкой очистки.

Между корпусом 1 и вкладышами 2 и 3 установлены упругие герметизирующие элементы 5. Пакет фильтров поджимается массивной крышкой 6 с фильтром-охладителем 7. На боковой поверхности крышки 6 имеются входные дросселирующие отверстия 8, а с внутренней торцевой стороны выполнен лабиринт 9, образующийся с помощью выступов и впадин.

Фильтр тонкой очистки представляет собой пластину 10 из пористой металлокерамики с селективными слоями, установленную между упругими пористыми пластинами 11 с упругими герметизирующими уплотнениями 12 из резины по бокам и поджатыми с торцевых поверхностей с помощью перфорированного вкладыша 13 и гайки 14.

Фильтр устанавливается внутри ВК 15 на резьбе выходного патрубка 16 с герметизирующей прокладкой 17.

Герметизация ВК 15 в целом производится с помощью вентиля (не показан), устанавливаемого за фильтром в канале стравливания.

Фильтр работает следующим образом.

Перед проведением эксперимента ВК 15 герметизируется с помощью вентиля, расположенного за фильтром в канале стравливания.

В момент взрыва макета на фильтр действуют ударная волна ГПВ и осколки. При этом часть ГПВ поступает в фильтр по дросселирующим отверстиям 8. Отражаясь от выступов лабиринта 9, ударная волна ГПВ изменяет направление движения и поступает последовательно на фильтр-охладитель 7, фильтры грубой 4 и тонкой очистки. Пройдя через фильтры часть очищенных ГПВ заполняют свободный объем между фильтром и вентилем.

После установления стационарного избыточного давления в ВК 15, через определенный промежуток времени с помощью вентиля производится вскрытие канала стравливания и ГПВ фильтруются в атмосферу.

Работоспособность фильтра подтверждена при проведении натурных экспериментов. Выпущенные в атмосферу ГПВ были очищены от аэрозолей токсичных материалов на более низком уровне, чем регламентируют нормы безопасности. Это обеспечивает экологическую безопасность экспериментов и упрощает утилизацию ВК, так как все токсичные элементы остаются внутри.

Изобретение предназначено для фильтрации газов и относится, в частности, к устройствам очистки газообразных продуктов взрыва (ГПВ) при их стравливании из взрывозащитных контейнеров (ВК). Задача: обеспечение работоспособности фильтра в условиях взрыва и очистки ГПВ, содержащих аэрозоли токсичных материалов, при их стравливании из ВК. Сущность изобретения: корпус фильтра выполнен силовым, на его боковой поверхности со стороны входа выполнены дросселирующие отверстия, а с внутренней торцевой стороны имеется лабиринт из выступов и впадин, фильтрующая система состоит из высокотеплопроводного и теплоемкого фильтра, фильтров грубой и тонкой очистки, установленных от входа в указанной последовательности, при этом фильтр тонкой очистки представляет собой по крайней мере одну пластину из пористой металлокерамики, установленную между упругими пористыми пластинами с упругими герметизирующими уплотнениями по бокам и поджатыми с торцевых поверхностей. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Фильтр для очистки газообразных продуктов взрыва, содержащий корпус, вход, выход, фильтрующую систему, отличающийся тем, что корпус выполнен силовым, на его боковой поверхности со стороны входа выполнены дросселирующие отверстия, а с внутренней торцевой стороны имеется лабиринт из выступов и впадин, фильтрующая система состоит из высокотеплопроводного и теплоемкого фильтра, фильтров грубой и тонкой очистки, установленных от входа в указанной последовательности, при этом фильтр тонкой очистки представляет собой, по крайней мере, одну пластину из пористой металлокерамики, установленную между упругими пористыми пластинами с упругими герметизирующими уплотнениями по бокам и поджатыми с торцевых поверхностей.2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что каждый фильтр установлен во вкладыш с перепускными отверстиями на торцевой поверхности, а между корпусом и вкладышами установлены упругие герметизирующие элементы.3. Фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что высокотеплопроводный и теплоемкий фильтр выполнен из медной прессованной спирали.4. Фильтр по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что фильтры выполнены с уменьшающимся по ходу движения газа размером пор.5. Фильтр по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что корпус со стороны выхода снабжен патрубком с резьбой на его наружной поверхности и герметизирующим элементом.