ФИЛЬТР ЩЕЛЕВОЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ Российский патент 2008 года по МПК B01D29/48 B01D36/00 

Изобретение относится к фильтрованию, а именно к патронным фильтрам, предназначенным для очистки жидкостей и газов в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Известен щелевой центробежный фильтр, содержащий корпус с патрубком для подачи очищаемой среды и патрубком отвода механических примесей, коаксиально расположенный фильтровальный патрон, грязевую камеру со штуцером дренажа, присоединенную к патрубку отвода механических примесей (SU 1209253, B01D 27/00, B01D 27/12. Дата публикации: 07.02.86). В данном фильтре частицы загрязнений под действием центробежных сил отбрасываются к стенке корпуса и опускаются в грязевую камеру, одновременно идет фильтрование через фильтрующий патрон и вывод очищенной жидкости через патрубок. Для данного устройства характерно быстрое заиливание поверхности фильтрующего элемента, что приведет к снижению производительности и срока службы фильтра.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в упрощении конструкции, повышении производительности и срока службы фильтра.

Поставленная задача решается за счет того, что в фильтре щелевом центробежном, содержащем корпус с патрубком для подачи очищаемой среды и патрубком отвода механических примесей, коаксиально расположенный фильтровальный патрон, грязевую камеру со штуцером дренажа, присоединенную к патрубку отвода механических примесей, корпус выполнен цилиндрическим, фильтровальный патрон выполнен съемным, а его фильтрующий элемент имеет трубчатую форму с наружной поверхностью фильтрования и представляет собой щелевые решетки, выполненные в форме цилиндрической спирали из высокоточного профиля V-образной формы, закрепленной с помощью сварки на опорных элементах в каждой точке их пересечения, при этом V-образный профиль создает жесткий экран с продольными щелями определенного размера, причем фильтровальный патрон одним концом закреплен в трубе с присоединительным фланцем, другой конец закреплен в обтекателе с центральным отверстием, между патрубком отвода механических примесей и грязевой камерой установлена отбойная сетка, к корпусу фильтра присоединена камера завихрения в виде трубы, в которой установлен завихритель потока, выполненный из лопастей, стационарно установленных в трубе.

Кроме того, продольные щели выполнены размером от 100 до 5000 мкм с допуском на ширину щели до±15 мкм.

Кроме того, опорные элементы расположены во внутренней полости фильтрующего элемента.

Кроме того, патрубок отвода механических примесей имеет одинаковый диаметр с корпусом.

Кроме того, угол наклона α лопастей принят равным 70°. Кроме того, центрирующий стержень, на котором закреплены лопасти завихрителя потока, имеет ступенчатую форму, один конец большего диаметра выполнен обтекаемым, а другой конец меньшего диаметра с концом в виде усеченного конуса закреплен в центральном отверстии обтекателя.

Изобретение поясняется чертежами.

Фиг.1 - общий вид фильтра щелевого центробежного.

Фиг.2 - сечение фильтрующего элемента.

Фиг.3 - сечение завихрителя потока.

Фильтр щелевой центробежный включает в себя цилиндрический корпус 1, представляющий собой трубу, один конец которой является патрубком входа очищаемой среды, с присоединенным к корпусу патрубком отвода механических примесей 2, имеющим одинаковый диаметр с трубой корпуса 1 фильтра, на торцах корпуса расположены присоединительные фланцы 3 и 4, причем фланец 3 имеет проточку для установки в ней съемного коаксиально расположенного фильтровального патрона 5, состоящего из фильтрующего элемента 6 трубчатой формы с наружной поверхностью фильтрования, представляющего собой щелевые решетки, выполненные в форме цилиндрической спирали из высокоточного профиля 7 V-образной формы, закрепленной с помощью сварки на опорных элементах 8 в каждой точке их пересечения. При этом опорные элементы 8 расположены во внутренней полости фильтрующего элемента 6, а V-образный профиль создает жесткий экран с продольными щелями определенного размера, которые могут быть выполнены размером Δ=100 до 5000 мкм с допуском на ширину щели до ±15 мкм. Фильтрующий элемент 6 одним концом закреплен в трубе 9 с присоединительным фланцем 10, другой конец закреплен в обтекателе 11 с центральным отверстием 12. К патрубку отвода механических примесей 2 присоединена грязевая камера 13 со штуцером дренажа 14, между патрубком отвода механических примесей 2 и грязевой камерой 13 установлена отбойная сетка 15.

К присоединительному фланцу 4 присоединена камера завихрения 17 потока очищаемой среды в виде трубы с двумя фланцами на торцах, в которой установлен завихритель потока 18, представляющий собой лопасти 19, стационарно установленные в трубе камеры завихрения 17, угол наклона а принят равным 70°, лопасти 19 закреплены на центрирующем стержне 20, ступенчатой формы, один конец которого большего диаметра имеет обтекаемую форму, а другой конец меньшего диаметра с концом в виде усеченного конуса закреплен в центральном отверстии 12 обтекателя 11. Фильтр щелевой центробежный устанавливается в магистраль с очищаемой средой.

Работа фильтра щелевого центробежного заключается в следующем. Поток очищаемой среды, возникающий вследствие работы внешнего устройства [насоса] под давлением поступает в камеру завихрения потока очищаемой среды 17 и попадает на лопасти 19 завихрителя потока 18, при этом поток очищаемой среды приобретает вращательно-поступательное движение, так как действуют две составляющие скорости потока: аксиальная, направленная вдоль потока, и радиальная, направленная перпендикулярно потоку и совпадающая с направлением действия центробежной силы, и способствующая ее развитию. Затем поток очищаемой среды поступает на вход в трубу корпуса 1. За счет центробежной силы, создаваемой закрученным потоком, частицы механических примесей отбрасываются к стенке трубы корпуса 1 фильтра и, перемещаясь вдоль главной оси фильтра, попадают в патрубок отвода механических примесей 2. Часть примесей задерживается на наружной поверхности фильтрующего элемента 6, но затем смывается набегающим потоком и также попадает в патрубок отвода механических примесей 2. Далее примеси проходят сквозь отбойную сетку 15, и попадают в грязевую камеру 13 и затем в штуцер дренажа 14. При этом ячейки отбойной сетки препятствуют вымыванию механических примесей из грязевой камеры 13 в патрубок отвода 2. Очищенная среда поступает из внутренней полости фильтровального патрона 5 далее в магистраль.

Преимуществами фильтра щелевого центробежного являются применение долговечного оригинального фильтрующего элемента, высокая эффективность рабочего процесса, основанная на гидродинамике движущегося потока, простота конструкции основных корпусных деталей, удобство и простота обслуживания, увеличенный ресурс работы, простой и удобный монтаж на действующие трубопроводные системы.

При этом фильтры данной конструкции можно использовать в широком диапазоне по производительности.

Изобретение предназначено для очистки жидкостей и газов в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. Фильтр содержит цилиндрический корпус с патрубком для подачи очищаемой среды и патрубком отвода механических примесей, коаксиально расположенный фильтровальный патрон, выполненный съемным, фильтрующий элемент, имеющий трубчатую форму с наружной поверхностью фильтрования, представляющий собой щелевые решетки, выполненные в форме цилиндрической спирали из высокоточного профиля V-образной формы. Фильтровальный патрон одним концом закреплен в трубе, другой конец закреплен в обтекателе. К патрубку отвода механических примесей присоединена грязевая камера со штуцером дренажа. Между патрубком отвода механических примесей и грязевой камерой установлена отбойная сетка. К корпусу присоединена камера завихрения, в трубе которой установлен завихритель потока, представляющий собой лопасти, стационарно установленные в трубе камеры завихрения. Угол наклона лопастей обеспечивает наиболее благоприятные условия для беспрерывного обтекания их контура потоком. Технический результат: упрощение конструкции, повышение производительности и срока службы фильтра. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Фильтр щелевой центробежный, содержащий корпус с патрубком для подачи очищаемой среды и патрубком отвода механических примесей, коаксиально расположенный фильтровальный патрон, грязевую камеру со штуцером дренажа, присоединенную к патрубку отвода механических примесей, отличающийся тем, что корпус выполнен цилиндрическим, фильтровальный патрон выполнен съемным, а его фильтрующий элемент имеет трубчатую форму с наружной поверхностью фильтрования и представляет собой щелевые решетки, выполненные в форме цилиндрической спирали из высокоточного профиля V-образной формы, закрепленной с помощью сварки на опорных элементах в каждой точке их пересечения, при этом V-образный профиль создает жесткий экран с продольными щелями определенного размера, причем фильтровальный патрон одним концом закреплен в трубе с присоединительным фланцем, другой конец закреплен в обтекателе с центральным отверстием, между патрубком отвода механических примесей и грязевой камерой установлена отбойная сетка, к корпусу фильтра присоединена камера завихрения в виде трубы, в которой установлен завихритель потока, выполненный из лопастей, стационарно установленных в трубе.2. Фильтр щелевой центробежный по п.1, отличающийся тем, что продольные щели выполнены размером от 100 до 5000 мкм с допуском на ширину щели до ±15 мкм.3. Фильтр щелевой центробежный по п.1, отличающийся тем, что опорные элементы расположены во внутренней полости фильтрующего элемента.4. Фильтр щелевой центробежный по п.1, отличающийся тем, что патрубок отвода механических примесей имеет одинаковый диаметр с корпусом.5. Фильтр щелевой центробежный по п.1, отличающийся тем, что угол наклона а лопастей принят равным 70°.6. Фильтр щелевой центробежный по п.1, отличающийся тем, что центрирующий стержень, на котором закреплены лопасти завихрителя потока, имеет ступенчатую форму, один конец большего диаметра выполнен обтекаемым, а другой конец меньшего диаметра с концом в виде усеченного конуса закреплен в центральном отверстии обтекателя.