ФИЛЬТР Российский патент 2005 года по МПК F16L55/24 F16K27/00 

Изобретение относится к устройствам для предотвращения накопления грязи или других отложений в трубопроводной арматуре, в частности в клапанах.

Известен двухседельный клапан, содержащий корпус с внутренней полостью, с входным и выходным отверстиями, снабженный по меньшей мере одной крышкой, соединенной с корпусом при помощи разъемного соединения, причем одно из отверстий выполнено глухим, выступающим внутрь указанной полости корпуса, а в той части боковой стенки указанного отверстия, которая расположена в указанной полости корпуса, выполнены два сквозных соосных отверстия (см. Д.Ф.Гуревич, О.Н.Шпаков, “Справочник конструктора трубопроводной арматуры”, Ленинград, “Машиностроение”, 1987 г., стр.280, рис.3.57).

Для предотвращения накопления грязи или других отложений в клапане, которые могут вывести клапан из строя, перед входным отверстием его корпуса необходимо устанавливать фильтр.

Известен фильтр, содержащий трубчатый корпус и размещенный в корпусе концентрично корпусу сетчатый фильтрующий элемент, выполненный в виде конической трубки, снабженной припаянной к ней заглушкой, размещенной в меньшем торцевом отверстии фильтрующего элемента (см. патент Франции №2701537, кл. F 16 L 55/24, 1994 г.).

Недостатками указанного известного фильтра являются его недостаточные надежность и качество очистки рабочей среды. Указанные недостатки обусловлены тем, что заглушка может быть оторвана от сетки потоком рабочей среды, а грязь и другие отложения, отстающие от верхней части сетки фильтрующего элемента, падают на нижнюю часть сетки, скапливаются там и отрицательно влияют на процесс очистки. Кроме того, для удаления накоплений отложений необходимо вынимать фильтрующий элемент из корпуса, что неудобно и дорого, так как при этом необходимы трудоемкая замена элементов крепления фильтрующего элемента или замена всего фильтрующего элемента.

Известен фильтр, содержащий корпус с внутренней полостью, с входным и выходным отверстиями, снабженный по меньшей мере одной крышкой, соединенной с корпусом при помощи разъемного соединения, и закрепленный внутри корпуса сетчатый цилиндрический фильтрующий элемент (см. патент ФРГ №19832199, кл. F 16 L 55/24, 2000 г.).

Данное техническое решение является наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком известного фильтра является его недостаточные надежность и долговечность. Указанные недостатки обусловлены тем, что вследствие того, что поток рабочей среды направлен почти под прямым углом к образующей цилиндра фильтрующего элемента, сетка фильтрующего элемента находится под действием значительных ударных нагрузок от воздействия частиц грязи и других отложений, находящихся во взвешенном состоянии в рабочей среде, что вызывает местные разрывы сетки фильтрующего элемента (указанные частицы пробивают его сетку) и выход фильтрующего элемента из строя. Кроме того, поскольку фильтрующий элемент опирается на крышку корпуса, накопления отложений в крышке перекрывают часть сетки фильтрующего элемента и препятствуют протеканию рабочей среды через фильтрующий элемент и установленную за ним трубопроводную арматуру, например клапаны, отрицательно влияют на процесс очистки и уменьшают точность регулирования расхода рабочей среды. Кроме того, то, что специально для известного фильтра необходимо изготавливать корпус, удорожает указанный фильтр.

Изобретение направлено на достижение технического результата - повышение надежности и долговечности фильтра.

Указанный технический результат достигается тем, что в фильтре, содержащем корпус с внутренней полостью, с входным и выходным отверстиями, снабженный по меньшей мере одной крышкой, соединенной с корпусом при помощи разъемного соединения, и закрепленный внутри корпуса сетчатый цилиндрический фильтрующий элемент, выходное отверстие корпуса выполнено глухим, выступающим внутрь полости корпуса, основание указанного отверстия расположено напротив входного отверстия, причем в той части боковой стенки указанного отверстия, которая расположена во внутренней полости корпуса, выполнены два сквозных соосных отверстия, цилиндрический фильтрующий элемент размещен поперек выходного отверстия, соосно указанным сквозным отверстиям, а также тем, что упомянутая крышка снабжена углублением, расположенным под фильтрующим элементом и отделена от фильтрующего элемента внутренней полостью корпуса.

Благодаря такому выполнению клапана обеспечивается плавное изменение направления потока рабочей среды, изменение направления движения и уменьшение скорости частиц грязи и других отложений: указанные частицы в фильтрующем элементе движутся в основном вдоль его оси (составляющая вектора их скорости, перпендикулярная сетке фильтра, невелика) на небольшой скорости подходят к внутренней цилиндрической поверхности сетчатого фильтрующего элемента, откладываясь на ней, а очищенная рабочая среда выходит из выходного отверстия, поэтому при этом не происходит повреждения фильтрующего элемента. Отложения, отстающие от сетки фильтрующего элемента, под действием веса опускаются вниз и погружаются в углубление крышки. При этом накопления отложений в крышке не достигают уровня фильтрующего элемента, поскольку отделены от него полостью корпуса (крышка находится на некотором расстоянии от фильтрующего элемента, а не контактирует с ним, как в известном фильтре) и поэтому не препятствуют прохождению через фильтрующий элемент рабочей среды. Крышку периодически снимают и, освободив от отложений, устанавливают вновь. Кроме того, при изготовлении предлагаемого фильтра в качестве его корпуса возможно использование корпуса вышеописанного двухседельного клапана, что позволит уменьшить стоимость предлагаемого фильтра, упростить и ускорить его изготовление.

На чертеже изображен предлагаемый фильтр.

Фильтр содержит корпус 1 с внутренней полостью 2 с входным 3 и выходным 4 отверстиями. Корпус 1 снабжен крышками 5 и 6, соединенными с корпусом 1 известным образом при помощи закрепленных на корпусе 1 шпилек 7 и гаек 8. Корпус 1 снабжен фланцами 9 для соединения с участками трубопровода и трубопроводной арматурой, например клапаном. Выходное отверстие 4 корпуса 1 выполнено глухим, выступающим внутрь полости 2 корпуса 1. Основание 10 отверстия 4 расположено напротив входного отверстия 3 и может быть выполнено по плавным кривым, например по дугам окружности радиусами r и R в поперечном сечении, то есть может иметь сферическую форму. В той части боковой стенки отверстия 4, которая расположена во внутренней полости 2 корпуса 1, выполнены два сквозных соосных резьбовых отверстия 11. В отверстиях 11 установлены резьбовые втулки 12, 13. Резьбовая втулка 12 снабжена шлицом 14 под отвертку. В резьбовых втулках 12, 13 на их торцах, обращенных внутрь входного отверстия 3, выполнены торцевые кольцевые выемки, в которых размещены торцы сетчатого фильтрующего элемента 15, зажатого между резьбовыми втулками 12 и 13. Таким образом, фильтрующий элемент размещен поперек выходного отверстия 4, соосно отверстиям 11. Крышка 6 корпуса 1 расположена под фильтрующим элементом 15, снабжена углублением 16 и отделена от фильтрующего элемента внутренней полостью 2 корпуса 1.

Фильтр работает следующим образом.

Рабочая среда поступает в внутрь корпуса фильтра через входное отверстие 3, и при взаимодействии потока рабочей среды с основанием 10 выходного отверстия 4, благодаря форме основания происходит плавное изменение направления потока рабочей среды и изменение направления движения благодаря тому, что цилиндрический фильтрующий элемент размещен поперек выходного отверстия, и уменьшение скорости частиц грязи и других веществ, находящихся во взвешенном состоянии в рабочей среде: указанные частицы поступающие внутрь цилиндрического фильтрующего элемента 15 через отверстия 11 и торцевые отверстия фильтрующего элемента, в фильтрующем элементе движутся в основном вдоль его оси (составляющая вектора их скорости, перпендикулярная сетке фильтрующего элемента, невелика), на небольшой скорости подходят к внутренней цилиндрической поверхности сетчатого фильтрующего элемента 15, откладываясь на ней, а очищенная рабочая среда выходит из выходного отверстия 4, поэтому при этом не происходит повреждения фильтрующего элемента 15. Отложения, отстающие от сетки фильтрующего элемента 15, под действием веса опускаются вниз и погружаются в углубление крышки. При этом накопления отложений в крышке не достигают уровня фильтрующего элемента 15, поскольку отделены от него полостью корпуса (крышка находится на некотором расстоянии от фильтрующего элемента, а не контактирует с ним, как в известном фильтре) и поэтому не препятствуют прохождению через фильтрующий элемент рабочей среды.

Крышку 6 периодически снимают, и, освободив от отложений, устанавливают вновь. Кроме того, при изготовлении предлагаемого фильтра в качестве его корпуса возможно использование корпуса вышеописанного двухседельного клапана, что позволит уменьшить стоимость предлагаемого фильтра, упростить и ускорить его изготовление.

Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволит повысить надежность и долговечность, снизить себестоимость фильтров, служащих для предотвращения накопления грязи или других отложений в трубопроводной арматуре, в частности в клапанах.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено устройствам для предотвращения накопления грязи или других отложений в арматуре, в частности в клапанах. Фильтр содержит корпус с внутренней полостью, с входным и выходным отверстиями. Корпус снабжен, по меньшей мере, одной крышкой. Крышка соединена с корпусом при помощи разъемного соединения. Внутри корпуса закреплен сетчатый цилиндрический фильтрующий элемент. Выходное отверстие корпуса выполнено глухим, выступающим внутрь полости корпуса. Основание указанного отверстия расположено напротив входного отверстия. В той части боковой стенки указанного отверстия, которая расположена во внутренней полости корпуса, выполнены два сквозных соосных отверстия. Ццилиндрический фильтрующий элемент размещен поперек выходного отверстия, соосно указанным сквозным отверстиям. Упомянутая крышка снабжена углублением. Углубление расположено под фильтрующим элементом. Крышка отделена от фильтрующего элемента внутренней полостью корпуса. Изобретение направлено на повышение надежности работы и увеличение срока службы фильтра. 1 ил.

Фильтр, содержащий корпус с внутренней полостью, с входным и выходным отверстиями, снабженный, по меньшей мере, одной крышкой, соединенной с корпусом при помощи разъемного соединения, и закрепленный внутри корпуса сетчатый цилиндрический фильтрующий элемент, отличающийся тем, что выходное отверстие корпуса выполнено глухим, выступающим внутрь полости корпуса, основание указанного отверстия расположено напротив входного отверстия, причем в той части боковой стенки указанного отверстия, которая расположена во внутренней полости корпуса, выполнены два сквозных соосных отверстия, цилиндрический фильтрующий элемент размещен поперек выходного отверстия соосно указанным сквозным отверстиям, а также тем, что упомянутая крышка снабжена углублением, расположенным под фильтрующим элементом и отделена от фильтрующего элемента внутренней полостью корпуса.