ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2014 года по МПК B01D29/48 B01D46/40 

Изобретение относится к щелевым фильтрующим элементам, используемым в фильтрующих устройствах для очистки жидкой и газообразной сред, и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической, машиностроительной промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Известен фильтрующий элемент для очистки углеводородных жидкостей от механических загрязнений, содержащий каркас, выполненный в виде перфорированной трубки, фильтровальную ленту, спирально намотанную на трубку и размещенную между последней и наружной перфорированной обечайкой, в котором фильтровальная лента соединена одним концом с трубкой и намотана на нее по закону логарифмической спирали с уплотнением, увеличивающимся к центру, и снабжена перфорированной подложкой из гибкого несжимаемого материала. (RU Патент №2186608, МПК7 B01D 29/48, 2002).

Недостатками фильтрующего элемента являются сложность конструкции, недостаточная эксплуатационная надежность работы, связанная с использованием фильтрующего материала, который забивается в процессе фильтрования и плохо регенерируется.

Известен фильтрующий элемент для очистки жидкостей от механических загрязнений, содержащий стержень, выполняющий роль каркаса, на который спирально намотаны в рулон две фильтрующие ленты, которые выполнены из фильтрующего материала с краевыми U-образными выступами, сложенными определенным образом, и торцы которых направлены к подающему и отводящему патрубкам, при этом фильтрующие ленты выполнены с отогнутыми краями. (SU Авторское свидетельство №1634297, МПК5 B01D 29/48, 1991).

Недостатками фильтрующего элемента являются сложность конструкции, недостаточная эксплуатационная надежность работы, связанные с использованием фильтрующего материала, который забивается в процессе фильтрования и плохо регенерируется.

Наиболее близким по технической сущности является фильтрующий элемент, содержащий каркас, на который спирально намотана лента с выступами, каркас выполнен полым перфорированным цилиндром, а лента на каркас намотана со смещением вдоль оси в виде двух усеченных конусов, коаксиально расположенных на каркасе большими основаниями друг к другу, при этом высота выступов соответствует ширине фильтрующей щели.

Преимущественное выполнение: фильтрующий элемент дополнительно имеет ребра жесткости, установленные внутри усеченных конусов.(RU Патент №2429044, МПК B01D 29/48 (2006.01), 2011)).

Недостатками фильтрующего элемента являются его громоздкость, недостаточная механическая прочность, сложность чистки щелевого пространства, для выполнения которой необходимо разматывать ленту.

Задачей изобретения является упрощение конструкции фильтрующего элемента, увеличение эксплуатационной надежности за счет повышения механической прочности и упрощения регенерации фильтрующего элемента.

Техническая задача решается тем, что фильтрующий элемент выполнен из спирально навитой ленты с выступами, высота которых соответствует ширине фильтрующей щели, в котором витки спирально навитой ленты с выступами образуют цилиндр, а лента выполнена профилированной в виде волн, при этом высота волн ленты с наружного края элемента меньше высоты с внутреннего его края.

Техническая задача решается также тем, что фильтрующий элемент выполнен из спирально навитой ленты, в котором витки спирально навитой ленты образуют цилиндр, а лента выполнена профилированной в виде волн, при этом высота волн ленты с наружного края элемента меньше высоты с внутреннего его края.

Решение технической задачи по первому и второму вариантам позволяет упростить конструкцию фильтрующего элемента, увеличить его эксплуатационную надежность за счет повышения механической прочности конструкции и упрощения регенерации фильтрующего элемента.

Заявляемый фильтрующий элемент по первому варианту изображен на фиг.1-5 (фиг.1 - вид спереди, фиг.2 - аксонометрия, фиг.3 - вид сверху, фиг.4 - вид на один виток в аксонометрии, фиг.5 - вид на ленту с выступами).

Фильтрующий элемент 1 по первому варианту выполнен из спирально навитой ленты 2 с выступами 3, высота которых соответствует ширине фильтрующей щели. Витки спирально навитой ленты с выступами образуют цилиндр 4, а сама лента 2 выполнена профилированной в виде волн. Высота волн ленты с наружного края 5 элемента 1 меньше высоты волн ленты с внутреннего его края 6, что позволяет навивать ленту с образованием цилиндра.

Фильтрующий элемент легко изготавливается из металлической ленты, которая выполнена профилированной в виде волн с предварительно выштампованными на ней выступами определенного размера.

Торцы цилиндра 4 закреплены крышками 7 и 8, стянутыми между собой шпильками 9 для предотвращения разматывания ленты 2. Конструкция крышек позволяет устанавливать внутри фильтрующего устройства один или несколько фильтрующих элементов один над другим.

Фильтрующий элемент по первому варианту работает следующим образом. Загрязненная жидкость или газ, подаваемые с внешней стороны элемента 1, выполненного в форме цилиндра 4, проходят через фильтрующие щели, образованные профилированной в виде волн спирально навитой лентой 2 с выступами 3, высота которых соответствует ширине фильтрующей щели. Подаваемые жидкость или газ очищаются от взвешенных частиц, которые задерживаются с внешней поверхности цилиндра 4. Очищенная жидкость или газ собираются внутри фильтрующего элемента 1 и отводятся через одну из крышек 7 или 8 в случае одностороннего крепления фильтрующего элемента внутри фильтрующего устройства или через обе крышки 7 и 8.

Заявляемый фильтрующий элемент по второму варианту изображен на фиг.1-4 (фиг.1 - вид спереди, фиг.2 - аксонометрия, фиг.3 - вид сверху, фиг.4 - вид на один виток в аксонометрии).

Фильтрующий элемент 1 по второму варианту выполнен из спирально навитой ленты 2. Витки спирально навитой ленты образуют цилиндр 4, а сама лента 2 выполнена профилированной в виде волн. Высота волн ленты с наружного края 5 элемента 1 меньше высоты волн ленты с внутреннего его края 6, что позволяет навивать ленту в форме цилиндра с фильтрующими щелями, образованными между вершинами волн смежных витков ленты.

Фильтрующий элемент легко изготавливается из металлической ленты, которая выполнена профилированной в виде волн.

Торцы цилиндра 4 закреплены крышками 7 и 8, стянутыми между собой шпильками 9 для предотвращения разматывания ленты 2. Конструкция крышек позволяет устанавливать внутри фильтрующего устройства один или несколько фильтрующих элементов один над другим.

Фильтрующий элемент по второму варианту работает следующим образом. Загрязненная жидкость или газ, подаваемые с внешней стороны элемента 1, выполненного в форме цилиндра 4, проходят через фильтрующие щели, образованные между вершинами волн смежных витков навитой ленты 2. Подаваемые жидкость или газ очищаются от взвешенных частиц, которые задерживаются с внешней поверхности цилиндра 4. Очищенная жидкость или газ собираются внутри фильтрующего элемента 1 и отводятся через одну из крышек 7 или 8 в случае одностороннего крепления фильтрующего элемента внутри фильтрующего устройства или через обе крышки 7 и 8.

Периодически фильтрующий элемент по первому и второму вариантам регенерируют обратной промывкой отфильтрованной жидкостью или газом. В случае сильного загрязнения фильтрующего элемента 1 возможна механическая чистка щелевого пространства. Для этого производится ослабление стяжки шпилек 9, в результате которого ширина фильтрующей щели увеличивается, что позволяет произвести механическую чистку ленты в щелевом пространстве.

Фильтрующий элемент, выполненный в форме цилиндра из спирально навитой профилированной в виде волн ленты, значительно увеличивает механическую прочность фильтрующего элемента и исключает применение дополнительных каркасов и ребер жесткости.

Фильтрующий элемент по первому и второму вариантам компактен, прост в изготовлении и значительно увеличивает его эксплуатационную надежность.

Заявляемый объект прошел испытания на пилотной установке.

Таким образом, фильтрующий элемент по первому и второму вариантам по сравнению с прототипом позволяет упростить конструкцию фильтрующего элемента, увеличить его эксплуатационную надежность за счет повышения механической прочности конструкции и упрощения регенерации фильтрующего элемента.

Изобретение относится к щелевым фильтрующим элементам, используемым в фильтрующих устройствах для очистки жидкой и газообразной среды, и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической, машиностроительной промышленности и других отраслях народного хозяйства. Фильтрующий элемент по первому варианту выполнен из спирально навитой ленты с выступами. Высота выступов соответствует ширине фильтрующей щели. Витки спирально навитой ленты с выступами образуют цилиндр. Лента выполнена профилированной в виде волн, при этом высота волн ленты с наружного края элемента меньше высоты с внутреннего его края. Фильтрующий элемент по второму варианту выполнен из спирально навитой ленты. Витки спирально навитой ленты образуют цилиндр. Лента выполнена профилированной в виде волн, при этом высота волн ленты с наружного края элемента меньше высоты с внутреннего его края. Технический результат: упрощение конструкции фильтрующего элемента, увеличение его эксплуатационной надежности за счет повышения механической прочности конструкции и упрощения регенерации фильтрующего элемента. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

1. Фильтрующий элемент, выполненный из спирально навитой ленты с выступами, высота которых соответствует ширине фильтрующей щели, отличающийся тем, что витки спирально навитой ленты с выступами образуют цилиндр, а лента выполнена профилированной в виде волн, при этом высота волн ленты с наружного края элемента меньше высоты с внутреннего его края.

2. Фильтрующий элемент, выполненный из спирально навитой ленты, отличающийся тем, что витки спирально навитой ленты образуют цилиндр, а лента выполнена профилированной в виде волн, при этом высота волн ленты с наружного края элемента меньше высоты с внутреннего его края.