Устройство пьезоэлектрическое для ультразвуковой очистки авиационных и фильтроэлементов и фильтродисков и способ очистки с его использованием Российский патент 2017 года по МПК B08B3/12 B08B3/02 

Изобретение относится к ультразвуковой очистке авиационных фильтроэлементов и фильтропакетов топливных, масляных, гидравлических и пневматических систем летательных аппаратов и может быть использовано в различных областях промышленности.

Из аналогов уровня техники наиболее близким к предлагаемому изобретению устройству пьезоэлектрическому для ультразвуковой очистки авиационных фильтроэлементов и фильтродисков по совокупности существенных признаков прототипом может быть принято устройство пьезоэлектрическое для ультразвуковой очистки авиационных фильтроэлементов и фильтродисков, содержащее технологические позиции очистки в растворе технического моющего средства, промывки водопроводной водой от раствора технического моющего средства, ополаскивания в растворе ополаскивания, сушки нагретым воздухом и блок ополаскивания, установленные в едином каркасе, и содержащее ванну, снабженную системой перелива и блоками вращения фильтроэлементов, блок подготовки моющего раствора содержит баки с нагревателями и датчиками контроля уровня и температуры моющего раствора, снабженные системами подачи соответствующего моющего раствора из соответствующей магистрали, обратный клапан и узел регенерации моющего раствора, вход которого через фильтр соединен с баком упомянутого блока подготовки моющего раствора, а выход соединен через обратный клапан с ванной, позиции очистки и промывки содержат ультразвуковые преобразователи, установленные на излучающей мембране, являющейся дном ванны, а позиция сушки содержит вентилятор, соединенный с камерой сушки с датчиком температуры нагретого воздуха через нагреватель, причем на позициях очистки и промывки выход узла регенерации моющего раствора соединен через воздушный клапан с сетью сжатого воздуха для его импульсной подачи во внутреннюю полость фильтроэлементов, на позициях очистки, промывки и ополаскивания введена по крайней мере одна кассета для размещения фильтроэлементов, содержащая стойки, с установленным на них трубопроводом, состыкованная с обратным клапаном и блоком вращения и выполненная с возможностью вращения в ней фильтроэлементов, с обеспечением герметичного ввода моющего раствора, сжатого воздуха из обратного клапана во внутреннюю полость фильтроэлементов и прокачки из нее через фильтрующую сетку фильтроэлементов в ванну с моющим раствором (RU №2262995, МКИ В08 3/12, заявка на изобретение №2003133648/12 от 18.11.2003 г., опубликован 27.10. 2005 г. Патентообладатель: ОАО "ОКТБ Кристалл" (RU)).

Недостатками изобретения, принятого за прототип, являются:

1. Сложность и громоздкость конструкции устройства и низкое качество и большое время очистки, так как смываемые загрязнения с фильтроэлементов постоянно загрязняют систему оборудования, отлагаются на внутренней поверхности систем: емкостей ванн и баков, трубопроводов, а чистить эффективно фильтроэлементы можно только на чистом оборудовании, то есть, требуется значительное время для удаления загрязнений из системы оборудования, при этом в кассете можно очистить фильтроэлементы, фильтродиски только проточного типа и фильтроэлементы тупикового типа по одному.

Сущность изобретения

Задачами, на решение которых направлено заявляемое техническое решение, является упрощение конструкции устройства, улучшение качества и сокращение времени очистки авиационных фильтроэлементов и фильтродисков.

Указанные технические результаты достигается тем, что по сравнению с устройством содержащем технологические позиции очистки в растворе технического моющего средства, промывки водопроводной водой от раствора технического моющего средства, ополаскивания в растворе ополаскивания, сушки нагретым воздухом и блок ополаскивания, установленные в едином каркасе и содержащее ванну, снабженную системой перелива и блоками вращения фильтроэлементов, блок подготовки моющего раствора, содержит баки с нагревателями и датчиками контроля уровня и температуры моющего раствора, снабженные системами подачи соответствующего моющего раствора из соответствующей магистрали, обратный клапан и узел регенерации моющего раствора, вход которого через фильтр соединен с баком упомянутого блока подготовки моющего раствора, а выход соединен через обратный клапан с ванной, позиции очистки и промывки содержат ультразвуковые преобразователи, установленные на излучающей мембране, являющейся дном ванны, а позиция сушки содержит вентилятор, соединенный с камерой сушки, с датчиком температуры нагретого воздуха через нагреватель, причем на позициях очистки и промывки выход узла регенерации моющего раствора соединен через воздушный клапан с сетью сжатого воздуха для его импульсной подачи во внутреннюю полость фильтроэлементов, на позициях очистки, промывки и ополаскивания введена, по крайней мере, одна кассета для размещения фильтроэлементов, содержащая стойки, с установленным на них трубопроводом, состыкованная с обратным клапаном и блоком вращения и выполненная с возможностью вращения в ней фильтроэлементов, с обеспечением герметичного ввода моющего раствора, сжатого воздуха из обратного клапана во внутреннюю полость фильтроэлементов и прокачки из нее через фильтрующую сетку фильтроэлементов в ванну с моющим раствором, в заявляемом изобретении устройство содержит одну ванну на позиции очистки, промывки и ополаскивания, соединенную с блоком подготовки моющего раствора, содержащим баки моющих растворов и раствора ополаскивания, при этом перед технологической позицией очистки введена технологическая позиция струйной очистки, осуществляющая очистку внутренней поверхности оборудования при незагруженной ванной и очистку фильтроэлементов и фильтродисков повышенной загрязненности при их загрузке в ванну, содержащая систему струйной очистки, имеющую струйные контуры, выполненные с возможностью доступа струй со 100% охватом внутренней поверхности оборудования, причем устройство снабжено пультом управления, со смонтированным в нем программным обеспечением, включающим обозначенные на пульте управления программы: «Очистка фильтра», «Очистка грязного фильтра» и «Очистка оборудования», и выполненным с возможностью автоматизированного процесса управления упомянутыми технологическими позициями через элементы управления, включающие краны и клапан и выполненным с возможностью включения заданных потоков рабочих тел с требуемыми параметрами, заданной продолжительности, последовательности и автоматизации процесса очистки и с возможностью корректировки программ очистки и учета состояния фильтроэлементов и фильтродисков, их загрязненности и типа загрязнения, путем настройки режима работы элементов управления.

Технический результат упрощение конструкции устройства и сокращение времени очистки, достигается такими существенными отличительными признаками, как «в заявляемом изобретении устройство содержит одну ванну на позиции очистки, промывки и, соединенную с блоком подготовки моющего раствора, содержащим баки моющих растворов и раствора ополаскивания.

Наличие в устройстве одной общей ванны для технологических позиций очистки, промывки и ополаскивания, а также одного общего блока подготовки моющего раствора, содержащего баки моющего раствора и раствора ополаскивания, позволяет упростить конструкцию и отличает заявленное по п. 1 изобретение устройство от наиболее близкого налога Д1.

В устройстве принятом за прототип, такие существенные признаки, как, «каждая из позиций очистки, промывки и ополаскивания состоит из ванны с соответствующим моющим раствором и блоком вращения фильтроэлементов и блока подготовки моющего раствора», что усложняет и утяжеляет конструкцию устройства.

Такие отличительные признаки в заявляемом устройстве, как «при этом перед технологической позицией очистки введена технологическая позиция струйной очистки, осуществляющая очистку внутренней поверхности оборудования при незагруженной ванной и очистку фильтроэлементов и фильтродисков повышенной загрязненности при их загрузке в ванну, содержащая систему струйной очистки, имеющую струйные контуры, выполненные с возможностью доступа струй со 100% охватом внутренней поверхности оборудования», являются существенными, соответствуют критерию «новизна», влияют на достигаемый результат, а именно улучшается качество очистки, и позволяют расширить технические возможности устройства.

Такие отличительные признаки в заявляемом устройстве, как «при этом устройство снабжено пультом управления, со смонтированным в нем программным обеспечением, включающим обозначенные на пульте управления программы: «Очистка фильтра», «Очистка грязного фильтра» и «Очистка оборудования», выполненным с возможностью автоматизированного процесса управления упомянутыми технологическими позициями через элементы управления: краны и обратный клапан и включения заданных потоков рабочих тел с требуемыми параметрами, заданной продолжительности, последовательности и автоматизации процесса очистки, а также с возможностью корректировки программ очистки и учета состояния фильтрующей сетки фильтроэлементов и фильтродисков, ее загрязненности и типа загрязнения, путем настройки режима работы элементов управления кранов», являются существенными, соответствуют критерию «новизна», влияют на достигаемый результат, на улучшение качества и сокращение времени очистки, позволяют исключить наличие ручных операций и расширить технические возможности устройства.

Такие признаки, как «кассета выполнена с возможностью подачи моющего раствора с двух сторон, с одной стороны через упомянутый трубопровод и через отверстие, выполненное в заглушке, а с другой стороны, через отверстие, выполненное в одной из упомянутых стоек кассеты и через отверстие в заглушке, расположенной с противоположной стороны кассеты», являются существенными признаками, обеспечивают дополнительный технический результат, расширение технических возможностей устройства.

Из аналогов уровня техники способа известен «Способ ультразвуковой очистки авиационных фильтроэлементов и фильтропакетов для жидкостных систем летательных аппаратов, включающий помещение авиационных фильтроэлементов и фильтропакетов в ванну с моющей жидкостью, возбуждение в моющей жидкости ультразвуковых колебаний с помощью пьезоэлектрических преобразователей, причем ванну, упомянутые пьезоэлектрические преобразователи с комплектом оборудования, размещают на борту летательного аппарата, например, в качестве штатного бортового оборудования или бортового комплекта запасного оборудования, а в качестве моющей жидкости используют имеющиеся на борту жидкости, например, топливо, предназначенное для работы двигателей или двигателя, или масло, предназначенное для работы масляных или гидравлических систем летательного аппарата или керосин (RU №1293930, заявка на изобретение №2000125490 от 11.10.2000, опубликованное 10.12.2002, заявителем и патентообладателем которого является Павленко Олег Григорьевич).

Недостатком известного способа являются, наличие ручных операций, большая трудоемкость и низкое качество очистки, так как фильтроэлементы и фильтропакеты очищают, находящейся на борту самолета жидкостью, это керосином и маслами, которые имеют низкие показатели очистительных свойств, требуют решения серьезных вопросов по ТБ ПБ.

Из аналогов уровня техники наиболее близким способом к заявляемому изобретению - прототипом, может быть принят «Способ ультразвуковой очистки авиационных фильтроэлементов и фильтропакетов для жидкостных систем летательных аппаратов», включающий в себя помещение авиационных фильтроэлементов и фильтропакетов в ванну, входящую в комплект устройства, заполнение ванны моющей жидкостью, возбуждение в моющей жидкости ультразвуковых колебаний с помощью пьезоэлектрических преобразователей, при этом комплект оборудования для ультразвуковой очистки, ванну и пьезоэлектрические преобразователи размещают на участке стационарного помещения, преимущественно авиационного ангара (Свидетельство на полезную модель России №3704 МПК6 В08В 3/12, 1996 г.).

Недостатками способа являются наличие ручных операций, большая трудоемкость очистки, низкое качество и длительность процесса очистки фильтроэлементов.

Задачей заявляемого способа являются исключение ручных работ, снижение трудоемкости процесса очистки, улучшение качества и сокращение времени процесса очистки фильтроэлементов и фильтродисков.

Технический результат достигается тем, что по сравнению со «Способом ультразвуковой очистки авиационных фильтроэлементов для жидкостных систем летательных аппаратов», включающим в себя помещение авиационных фильтроэлементов в ванну, входящую в комплект упомянутого устройства, заполнение ванны моющей жидкостью, возбуждение в моющей жидкости ультразвуковых колебаний с помощью пьезоэлектрических преобразователей, при этом комплект оборудования для ультразвуковой очистки, ванну и пьезоэлектрические преобразователи размещают на участке стационарного помещения, преимущественно авиационном ангаре, в заявляемом «способе ультразвуковой очистки авиационных фильтроэлементов и фильтродисков для систем летательных аппаратов», вначале перед загрузкой в ванну фильтроэлементов и фильтродисков, при условии загрязненности упомянутого оборудования, включают обозначенную на пульте управления устройства оборудования, программу «Очистка оборудования», выполняют операцию струйной очистки внутренних поверхностей оборудования, преимущественно: ванны, блока подготовки баков и других частей упомянутого комплекта оборудования, обеспечивают 100%-ный охват внутренней поверхности, затем в зависимости от загрязненности фильтроэлементов и фильтродисков, включают на пульте управления устройства одну из имеющихся программ очистки: «Очистка фильтра» или «Очистка грязного фильтра» и процесс очистки осуществляют в автоматизированном режиме и, например, выполняют программу «Очистка грязного фильтроэлемента», при этом путем последовательно выполняемых операций, создают в ванне сложное химико-гидродинамическое поле, заключающееся в том, что вначале выполняют в течение 8…10 минут операцию струйной очистки фильтроэлементов и фильтродисков, путем воздействия на них струй моющего раствора, затем после заполнения ванны моющим раствором, выполняют в течение 20…30 минут упомянутую операцию ультразвуковой очистки, при которой постоянно осуществляют подачу моющего раствора через трубопровод, проходящий через кассеты и через отверстие в стойке кассеты, во внутреннюю полость фильтроэлементов и фильтродисков, установленных в кассете с двух противоположных сторон, затем отключают и включают прокачку двухфазного потока, а именно моющий раствор + воздух пневмосети 5 циклов, включающих каждый подачу моющего раствора в течение 5 секунд, после чего в течение 3 секунд в поток моющего раствора осуществляют подачу воздушных пробок сетью сжатого воздуха, посредством импульсной подачи его во внутреннюю полость фильтроэлементов и фильтродисков, затем сливают моющий раствор из ванны в бак и выполняют продувку фильтроэлементов и фильтродисков сжатым воздухом в течение 3…5 секунд, после чего, заполняют теплой водой ванну и повторно выполняют операцию ультразвуковой очистки фильтроэлементов и фильтродисков с одновременной прокачкой воды через фильтроэлементы и фильтродиски в течение 15…20 минут, сливают воду из ванны в канализацию, после чего повторно выполняют продувку фильтроэлементов и фильтродисков сжатым воздухом в течение 3…5 секунд и снова заполняют ванну подогретым раствором трилона-Б и выполняют операцию ополаскивания с ультразвуком и с прокачкой раствора трилона-Б через фильтроэлементы и фильтродиски, сливают раствор трилона-Б из ванны в бак блока подготовки и опять осуществляют 3-5 секундную продувку фильтроэлементов и фильтродисков сжатым воздухом с последующей сушкой в течение 1 часа в камере сушки, при этом в зависимости от загрязнения фильтрующей сетки фильтроэлементов и фильтродисков корректируют упомянутые программы автоматизированной очистки фильтроэлементов и фильтродисков, путем включения их на пульте управления.

Такие признаки, как «вначале перед загрузкой в ванну фильтроэлементов и фильтродисков, при условии загрязненности упомянутого оборудования, включают обозначенную на пульте управления устройства оборудования, программу «Очистка оборудования», выполняют операцию струйной очистки внутренних поверхностей оборудования, преимущественно: ванны, блока подготовки баков и других частей упомянутого комплекта оборудования, обеспечивают 100%-ный охват внутренней поверхности», являются существенными отличительными признаками, соответствуют критерию «новизна», достигают технический результат, исключение ручных работ и снижение трудоемкости процесса очистки, улучшение качества и сокращение времени процесса очистки фильтроэлементов и фильтродисков.

Такие признаки, как «в зависимости от загрязненности фильтроэлементов и фильтродисков, включают на пульте управления устройства одну из имеющихся программ очистки: «Очистка фильтра» или «Очистка грязного фильтра» и процесс очистки осуществляют в автоматизированном режиме и, например, выполняют программу «Очистка грязного фильтроэлемента», при этом путем последовательно выполняемых операций, создают в ванне сложное химикогидродинамическое поле, заключающееся в том, что вначале выполняют в течение 8…10 минут операцию струйной очистки фильтроэлементов и фильтродисков, путем воздействия на них струй моющего раствора», являются существенными отличительными признаками, соответствуют критерию «новизна», достигают технический результат, исключение ручных работ и снижение трудоемкости процесса очистки, улучшение качества и сокращение времени процесса очистки фильтроэлементов и фильтродисков.

При этом в устройстве, содержащем технологические позиции, весь цикл очистки осуществляется в одной ванне, в автоматизированном режиме, используя принцип «технология к фильтроэлементу», а не «фильтроэлемент к технологии». При этом эффект очистки наблюдается не от воздействия отдельных способов очистки (расход жидкости, химия, температура, ультразвук и др.) а от комплексного воздействия химикогидродинамического поля, создаваемого в ванне, что повышает эффект очистки кратно! Причем устройство-автомат, с программным обеспечением позволяет создать оригинальную технологию очистки фильтроэлементов и фильтродисков, автоматизировать процесс очистки, учитывать состояние фильтросетки, ее загрязненность, тип загрязнения, снизить трудоемкость очистки и убирает ручные работы и влияние человеческого фактора на качество очистки, а также позволяет расширить технические возможности способа.

Перечень чертежей

Фиг. 1 - приведена схема построения устройства пьезоэлектрического для ультразвуковой очистки авиационных фильтроэлементов и фильтродисков.

Фиг. 2 - приведен пример размещения фильтроэлементов и фильтродисков в кассете.

Возможность осуществления изобретения

Устройство пьезоэлектрическое для ультразвуковой очистки авиационных фильтроэлементов и фильтродисков содержит технологические позиции очистки в растворе технического моющего средства, промывки водопроводной водой от раствора технического моющего средства и ополаскивания в растворе ополаскивания, для выполнения которых устройство содержит ванну 1 (фиг. 1), блок подготовки моющего раствора 2 (фиг. 1), технологическую позицию сушки, выполнение которой обеспечивает блок сушки 3 (фиг. 1), которые установлены в едином каркасе 4 (фиг. 1), выполненном, например, из металлических труб и уголков. Блок подготовки моющего раствора 2 (фиг. 1) содержит бак технического моющего средства 5 (фиг. 1) и бак технического моющего средства 5.1 (фиг. 1), бак раствора ополаскивания Трилон-Б 6 (фиг. 1). А блок сушки 3 (фиг. 1) содержит сушку 7 (фиг. 1). Ванна 1 (фиг. 1), выполнена из тонколистовой стали, помещенная в каркас 4 (фиг. 1), с очищаемыми фильтроэлементами 8 (фиг. 1, 2) или фильтродисками 8 (фиг. 1, 2), клапаном 9 (фиг. 1). В устройстве перед технологической позицией очистки в растворе технического моющего средства фильтроэлементов 8 (фиг. 1, 2) и фильтродисков 8 (фиг. 1, 2) введена технологическая позиция струйной очистки, осуществляющая очистку внутренних поверхностей оборудования при незагруженной ванной 1 (фиг. 1) и очистку фильтроэлементов 8 (фиг. 1, 2) и фильтродисков 8 (фиг. 1, 2), содержащая систему струйной очистки 10 (фиг. 1), и имеющую струйные контуры, выполненные с возможностью доступа струй со 100% охватом внутренней поверхности оборудования. Ванна 1 (фиг. 1) снабжена блоком вращения 11 (фиг. 2), выполненным, например, в виде вала 12 (фиг. 2) с поперечным штифтом зацепления (на чертеже не показан), приводимого во вращение от специального двигателя 13 (фиг. 2), к которому стыкуется кассета 14 (фиг. 2), в которую через резиновые заглушки 15 (фиг. 1, 2) и 15.1 (фиг. 1, 2) крепится фильтроэлементы 8 (фиг. 1, 2) и фильтродиски 8 (фиг. 1, 2). В ванне 1 (фиг. 1) может быть установлено четыре кассеты 14 (фиг. 1, 2), из них, две кассеты 14 (фиг. 1, 2) с двумя подводами рабочего тела (жидкость, газ) (фиг. 2) и две кассеты 14 (фиг. 1, 2), с односторонним подводом, для размещения всего спектра фильтроэлементов 8 (фиг. 1, 2) или фильтродисков 8 (фиг. 1, 2), как минимум по два фильтроэлемента 8 (фиг. 1, 2) или фильтродиска 8 (фиг. 1, 2). Фильтроэлементы 8 (фиг. 1, 2) и фильтродиски 8 (фиг. 1, 2) выпускаются проточного типа с отверстиями в фильтроэлементе 8 (фиг. 1, 2) с двух сторон и непроточного типа - с одним отверстием (тупикового типа). Блок вращения 11 (фиг. 1) выполнен с возможностью вращения в кассете 14 (фиг. 1, 2) фильтроэлементов 8 (фиг. 1, 2) и фильтродисков 8 (фиг. 1, 2), находящихся в ванне 1 (фиг. 1). В устройстве введена технологическая позиция струйной очистки фильтроэлементов 8 (фиг. 1, 2) и фильтродисков 8 (фиг. 1, 2) повышенной загрязненности, которая также выполняется системой струйной очистки 10 (фиг. 1). Ванна 1 (фиг. 1) снабжена системой перелива 16 (фиг. 1), обеспечивающей безаварийную работу режима регенерации моющего раствора 17 (фиг. 1) и слива в бак 5 (фиг. 1). Бак 5 (фиг. 1) имеет системы подачи соответствующего моющего раствора 17 (фиг. 1) из соответствующих магистралей, перелива и слива моющего раствора 17 (фиг. 1) в канализацию или систему нейтрализации (на чертежах не показаны). Ванна 1 (фиг. 1) содержит необходимое количество ультразвуковых преобразователей 18 (фиг. 1), установленных на излучаемую мембрану 19 (фиг. 1), являющуюся дном ванны 1 (фиг. 1). Вращение фильтроэлемента 8 (фиг. 1, 2) и фильтродиска 8 (фиг. 1, 2) обеспечивает его обработку по всей поверхности. При этом все указанные технологические позиции выполнены с возможностью последовательного их выполнения в одной упомянутой ванне 1 (фиг. 1). Устройство снабжено пультом управления 20 (фиг. 1), со смонтированным в нем программным обеспечением, включающим обозначенные на пульте управления 20 (фиг. 1) программы: «Очистка фильтра», «Очистка грязного фильтра» и «Очистка оборудования», и выполненным с возможностью автоматизированного процесса управления технологическими позициями через элементы управления, включающие клапан 9 (фиг. 1), краны 21 (фиг. 1), 21.1 (фиг. 1) и 22 (фиг. 1), а также воздушный клапан 23 (фиг. 1) и кран 24 (фиг. 1), кран 25 (фиг. 1), кран 25.1 (фиг. 1) и краны 26 (фиг. 1), 26.1 (фиг. 1) и 26.2 (фиг. 1), а также кран 27 (фиг. 1), обеспечивающие включение требуемых потоков рабочих тел с требуемыми параметрами и требуемой продолжительности в определенной последовательности и автоматизации процесса очистки и выполненные с возможностью корректировки программ очистки и учета состояния фильтрующей сетки фильтроэлементов 8 (фиг. 1, 2) и фильтродисков 8 (фиг. 1, 2), ее загрязненности и типа загрязнения, путем настройки режима работы элементов управления. Кассета 14 (фиг. 1, 2) состоит из стоек 28 (фиг. 2), одна из которых 28.1 (фиг. 2) имеет отверстие. На стойках 28 (фиг. 2) и 28.1 (фиг. 2) установлен трубопровод 29 (фиг. 2), обеспечивающий подачу моющего раствора 17 (фиг. 1) через отверстия в заглушках 15 (фиг. 1, 2) и в стойке 28.1 (фиг. 2) во внутреннюю полость фильтроэлемента 8 (фиг. 1, 2) или двух фильтроэлементов 8 (фиг. 1, 2) с противоположных сторон и служащий своей верхней частью в качестве ручки для перемещения кассеты 14 (фиг. 1, 2), прижимного фиксатора 30 (фиг. 2) и вала 12 (фиг. 2), обеспечивающего передачу вращения от двигателя 13 (фиг. 2) блока вращения 11 (фиг. 1) и моющего раствора 17 (фиг. 1) от обратного клапана 31 (фиг. 1) к фильтроэлементам 8 (фиг. 1, 2). Блок вращения 11 (фиг. 2) выполнен с возможностью вращения в кассете 14 (фиг. 1, 2) фильтроэлементов 8 (фиг. 1, 2) и фильтродисков 8 (фиг. 1, 2), обеспечивает герметичность ввода рабочих тел из обратного клапана 31 (фиг. 1) во внутреннюю полость фильтроэлемента 8 (фиг. 1, 2) и фильтродиска 8 (фиг. 1, 2), слив из нее через фильтрующую сетку в ванну 1 (фиг. 1) и систему очистки ванны 1 (фиг. 1). Обратный клапан 31 (фиг. 1) устроен так, что он открывается в прямом направлении к фильтроэленту 8 (фиг. 1, 2) или фильтродиску 8 (фиг. 1, 2) при стыковке с ним кассеты 14 (фиг. 1, 2), при введении в него трубопровода 29 (фиг. 1) и закрывается при расстыковке. Блок подготовки 2 (фиг. 1), содержит бак 5 (фиг. 1), бак 5.1 (фиг. 1) и бак 6 (фиг. 1), снабженные нагревателем 32 (фиг. 1), датчиком контроля уровня 33 (фиг. 1), контролирующим верхний уровень залива и нижний аварийный уровень моющего раствора 17 (фиг. 1) и датчиком температуры 34 (фиг. 1), систему струйной очистки 10 (фиг. 1), баков 5 (фиг. 1), 5.1 (фиг. 1) и 6 (фиг. 1), блока фильтров 35 (фиг. 1) грубой очистки моющего раствора 17 (фиг. 1), узла регенерации 36 (фиг. 1), имеющего в своем составе, например, насос 37 (фиг. 1), обратный клапан 38 (фиг. 1) и фильтр 39 (фиг. 1) тонкой очистки моющего раствора 17 (фиг. 1), выполненный на основе типовых авиационных фильтроэлементов 8 (фиг. 1, 2) и фильтродисков 8 (фиг. 1, 2). Бак 5 (фиг. 1), бак 5.1 (фиг. 1) и бак 6 (фиг. 1) соединены через блок фильтров 35 (фиг. 1) с входом узла регенерации 36 (фиг. 1), выход которого через краны 21 (фиг. 1) и 22 (фиг. 1), клапан 9 (фиг. 1) соединен через воздушный клапан 23 (фиг. 1), управляемый, например, с помощью пневмораспределителя (на чертежах не показан), с сетью сжатого воздуха 40 (фиг. 1). Блок сушки 3 (фиг. 1) содержит вентилятор 41 (фиг. 1), нагреватель 42 (фиг. 1) и камеру сушки 43 (фиг. 1) с датчиком температуры 34 (фиг. 1). При этом вентилятор 41 (фиг. 1) через нагреватель 42 (фиг. 1) связан с камерой сушки 43 (фиг. 1), имеющей выход 44 (фиг 1) для связи с вытяжной вентиляцией 45 (фиг. 1) и выход 46 (фиг. 1) для регенерационной связи с вентилятором 41 (фиг. 1), соединенном дополнительно для подпитки регенерационного режима с наружным воздухом 47 (фиг. 1). Ванна 1 (фиг. 1) и камера сушки 3 (фиг. 1) закрыты крышками 48 (фиг. 1). Все гидравлические и пневматические связи составных частей устройства выполнены металлическими, полипропиленовыми и полихлорвиниловыми трубопроводами. Все конструкционные части вышеприведенных блоков и элементов, контактирующие с моющим раствором 17 (фиг. 1), сжатым воздухом и воздухом сушки, выполнены из материалов, стойких к коррозии, например, нержавеющей стали и полипропилена. В качестве моющего раствора 17 (фиг. 1) могут использоваться водные растворы технических моющих средств, таких, например, как техническое моющее средство ТМС ЛА; водопроводная вода; при ополаскивании - водный раствор трилона Б или дистиллированная вода.

Устройство работает следующим образом.

В начале перед загрузкой в ванну 1 фильтроэлементов 8 и фильтродисков 8, при условии загрязненности упомянутого оборудования для выполнения способа, включают обозначенную на пульте управления 20 устройства оборудования, программу «Очистка оборудования» и выполняют операцию струйной очистки внутренних поверхностей оборудования, преимущественно: ванны 1, блока подготовки 2, баков 5,5.1 и 6, и других частей комплекта оборудования, обеспечивая 100%-ный охват внутренней поверхности". Затем, установив загруженную фильтроэлементами (фильтродисками) кассету 14 в ванну 1, производят включение выбранной программы на пульте управления 20, например, «Очистка фильтроэлемента» или «Очистка грязного фильтроэлемента», при этом включается насос 37 узла регенерации 36, через фильтр 35 грубой очистки, обратный клапан 38, фильтр 39 тонкой очистки, через краны 9, 22 закачивают моющий раствор 17 из соответствующего бака 5, 5.1, 6 в ванну 1. Баки 5, 5.1 заполняются соответствующим моющим раствором 17 до уровня залива (бак 6 заполняется раствором трилона-Б), определяемого датчиком верхнего уровня 33. Моющий раствор 17 нагревается нагревателями 32 до соответствующей температуры, контролируемой при помощи датчика температуры 34 (например, 45±5 градусов Цельсия для раствора на основе технического моющего средства ТМС ЛА, +40 для водопроводной воды, +20 градусов Цельсия для раствора трилона Б. Посредством программного обеспечения, заложенного в пульте управления 20 очистку фильтроэлементов 8 и фильтродисков 8 позволяет автоматизировать процесс очистки, а главное сократить влияние человеческого фактора на качество очистки. Например, программа «Очистка фильтроэлемента(ов)» включает следующие операции:

1 - струйная очистка - 5 минут.

2 - ультразвуковая очистка фильтроэлементов 8 с прокачкой моющего раствора 17 через фильтроэлемент - 10 минут отключение, включение прокачки, 4 раза (5 сек - подача, 5 сек - пауза).

3 - сжатый воздух, 5 сек - пауза.

4 - подача воздушных пробок в поток моющего раствора 17 - 5 раз (3 сек).

5 - слив раствора ТМС из ванны 1 в бак 5.

6 - продувка фильтроэлемента 8 - 3-5 сек.

7 - заполнение ванны 1 теплой водой.

8 - ультразвуковая очистка фильтроэлемента 8 с прокачкой воды через фильтроэлемент - 10 минут.

9 - слив воды из ванны 1 в канализацию.

10 - продувка фильтроэлемента 8 - 2…3 сек.

11 - заполнение ванны 1 подогретым раствором трилона-Б.

12 - ультразвуковое ополаскивание с прокачкой раствора трилона-Б через фильтроэлемент 8.

13 - слив раствора трилона-Б из ванны 1 в бак 6.

14 - продувка фильтроэлемента 8.

15 - сушка.

Работа по операции 1 выполняется по программе «Очистка грязных фильтроэлементов», при повышенной загрязненности фильтроэлементов 8. Программы корректируются под имеющуюся, реальную загрязненность фильтроэлемента 8 или фильтродиска 8. При струйной очистке насос 37 узла регенерации 36 закачивает моющий раствор 17 через фильтр 35 грубой очистки из бака 5, обратный клапан 38, фильтр 39 тонкой очистки, через открытые элементы управления краны 21.1, 22, при закрытом клапане 9 и кране 21 в систему струйной очистки 10. При загруженной ванне 1 фильтроэлементами 8 или фильтродисками 8 струйной очистке подвергаются фильтроэлементы 8 или фильтродиски 8, а при пустой ванне 1 - очищается внутренняя поверхность самой ванны 1. После окончания очистки фильтроэлемента 8 или фильтродиска 8 по выбранной программе насос 37 и ультразвуковые преобразователи 18 отключаются; открывают крышку 48, вынимают кассету(ы) 14 с фильтроэлементами 8 или фильтродисками 8. Для удаления влаги фильтроэлементы 8 и фильтродиски 8 устанавливают в камеру сушки 43. Включают вентилятор 41 и нагреватель 42. Вентилятор 41 забирает через фильтр наружный воздух 47 и прогоняет его через нагреватель 42 и камеру сушки 43 в рециркуляционном режиме - с выхода 46 камеры сушки 43 воздух через воздуховод поступает вновь в заборный патрубок вентилятора 41. Использование рециркуляционного режима при оптимальном режиме сушки обеспечивает минимальное потребление электрической энергии на нагрев за счет малого поступления холодного наружного воздуха 47 и эффективное удаление паров влаги в вытяжную вентиляцию 45 при незначительном, но достаточном удалении воздуха через выход 44. Информация с датчика температуры 34 обеспечивает нагрев воздуха до необходимого значения температуры в зоне камеры 43 (например, 90±10 градусов Цельсия). В процессе работы устройства нагреватели 32 и 42 с датчиками температуры 34 обеспечивают автоматическое поддержание температуры моющих растворов 17 и воздуха сушки в требуемых пределах. Датчики 33 аварийного уровня обеспечивают безопасную работу нагревателей 32 и насоса 37. Крышки 48 в процессе обработки закрывают. Имеются датчики положения крышки, обеспечивающие отключение ультразвуковых преобразователей 18 при открывании крышки для снижения уровня шума и исключения контакта рук оператора с кавитирующим моющим раствором 17. Периодически предлагаемое оборудование подвергается очистке: ванна 1, баки 5, 6, используя бак 5.1. После окончания процесса очистки фильтроэлементов 8, заложенного в пульте управления 20, фильтроэлементы 8 и фильтродиски 8 контролируются прибором ПКФ на чистоту и проверяются на «Установке по проверке фильтроэлементов» на герметичность. При обнаружении не герметичности - фильтроэлементы 8 отправляют на ремонт, а при несоответствии по чистоте - на повторную очистку.

Введение в конструкцию технологической позиции струйной очистки внутренних поверхностей оборудования, содержащей систему струйной очистки 10, а также введение в устройство технологической позиции струйной очистки фильтроэлементов 8 и фильтродисков 8 повышенной загрязненности, содержащей систему струйной очистки 10, а также кассеты 14 с подачей растворов с двух сторон, позволяет расширить технические возможности устройства. А наличие в устройстве пульта управления 20, со смонтированным в нем программным обеспечением, включающим обозначенные на пульте управления 20 программы: «Очистка фильтра», «Очистка грязного фильтра» и «Очистка оборудования», выполненным с возможностью автоматизированного процесса управления технологическими позициями и автоматизации процесса очистки, также позволяет расширить технические возможности устройства. Устройство-автомат, с программным обеспечением позволяет создать оригинальную технологию очистки фильтроэлементов 8 и фильтродисков 8, автоматизировать процесс очистки, учитывать состояние фильтросетки, ее загрязненность, тип загрязнения, снизить трудоемкость очистки и убирает ручные работы и влияние человеческого фактора на качество очистки, а также позволяет расширить технические возможности способа и устройства.

Изобретение относится к ультразвуковой очистке авиационных фильтроэлементов и фильтропакетов топливных, масляных, гидравлических и пневматических систем летательных аппаратов, а также вискозиметров, стеклянной тары и мелких авиационных деталей и может быть использовано в различных областях промышленности. Устройство содержит технологические позиции очистки в растворе технического моющего средства, промывки водопроводной водой от раствора технического моющего средства, ополаскивания в растворе ополаскивания, сушки нагретым воздухом и блок ополаскивания, установленные в едином каркасе, и ванну, снабженную системой перелива и блоками вращения фильтроэлементов. Блок подготовки моющего раствора содержит баки с нагревателями и датчиками контроля уровня и температуры моющего раствора, снабженные системами подачи соответствующего моющего раствора из соответствующей магистрали, обратный клапан и узел регенерации моющего раствора, вход которого через фильтр соединен с баком упомянутого блока подготовки моющего раствора, а выход соединен через обратный клапан с ванной, позиции очистки и промывки содержат ультразвуковые преобразователи, установленные на излучающей мембране, являющейся дном ванны. Позиция сушки содержит вентилятор, соединенный с камерой сушки с датчиком температуры нагретого воздуха через нагреватель. На позициях очистки и промывки выход узла регенерации моющего раствора соединен через воздушный клапан с сетью сжатого воздуха для его импульсной подачи во внутреннюю полость фильтроэлементов. На позициях очистки, промывки и ополаскивания введена по крайней мере одна кассета для размещения фильтроэлементов, содержащая стойки с установленным на них трубопроводом, состыкованная с обратными клапанами и блоком вращения и выполненная с возможностью вращения в ней фильтроэлементов с обеспечением герметичного ввода моющего раствора, сжатого воздуха из обратного клапана во внутреннюю полость фильтроэлементов и прокачки из нее через фильтрующую сетку фильтроэлементов в ванну с моющим раствором. Устройство содержит одну ванну на позиции очистки, промывки и ополаскивания, соединенную с блоком подготовки моющего раствора, содержащим баки моющих растворов и раствора ополаскивания. Перед технологической позицией очистки введена технологическая позиция струйной очистки, осуществляющая очистку внутренней поверхности оборудования при незагруженной ванне и очистку фильтроэлементов и фильтр дисков повышенной загрязненности при их загрузке в ванну, содержащая систему струйной очистки. Система струйной очистки имеет струйные контуры, выполненные с возможностью доступа струй со 100% охватом внутренней поверхности оборудования. Устройство снабжено пультом управления со смонтированным в нем программным обеспечением, включающим обозначенные на пульте управления программы: «Очистка фильтра», «Очистка грязного фильтра» и «Очистка оборудования», и выполненным с возможностью автоматизированного процесса управления упомянутыми технологическими позициями через элементы управления. Элементы управления включают краны и клапан и выполнены с возможностью включения заданных потоков рабочих тел с требуемыми параметрами, заданной продолжительности, последовательности и автоматизации процесса очистки и с возможностью корректировки программ очистки и учета состояния фильтроэлементов и фильтродисков, их загрязненности и типа загрязнения путем настройки режима работы элементов управления. Технический результат: упрощение конструкции устройства, улучшение качества и сокращение времени очистки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство пьезоэлектрическое для ультразвуковой очистки авиационных фильтроэлементов и фильтродисков, содержащее технологические позиции очистки в растворе технического моющего средства, промывки водопроводной водой от раствора технического моющего средства, ополаскивания в растворе ополаскивания, сушки нагретым воздухом и блок ополаскивания, установленные в едином каркасе, и ванну, снабженную системой перелива и блоками вращения фильтроэлементов, блок подготовки моющего раствора содержит баки с нагревателями и датчиками контроля уровня и температуры моющего раствора, снабженные системами подачи соответствующего моющего раствора из соответствующей магистрали, обратный клапан и узел регенерации моющего раствора, вход которого через фильтр соединен с баком упомянутого блока подготовки моющего раствора, а выход соединен через обратный клапан с ванной, позиции очистки и промывки содержат ультразвуковые преобразователи, установленные на излучающей мембране, являющейся дном ванны, а позиция сушки содержит вентилятор, соединенный с камерой сушки с датчиком температуры нагретого воздуха через нагреватель, причем на позициях очистки и промывки выход узла регенерации моющего раствора соединен через воздушный клапан с сетью сжатого воздуха для его импульсной подачи во внутреннюю полость фильтроэлементов, на позициях очистки, промывки и ополаскивания введена по крайней мере одна кассета для размещения фильтроэлементов, содержащая стойки с установленным на них трубопроводом, состыкованная с обратными клапанами и блоком вращения и выполненная с возможностью вращения в ней фильтроэлементов с обеспечением герметичного ввода моющего раствора, сжатого воздуха из обратного клапана во внутреннюю полость фильтроэлементов и прокачки из нее через фильтрующую сетку фильтроэлементов в ванну с моющим раствором, отличающееся тем, что устройство содержит одну ванну на позиции очистки, промывки и ополаскивания, соединенную с блоком подготовки моющего раствора, содержащим баки моющих растворов и раствора ополаскивания, при этом перед технологической позицией очистки введена технологическая позиция струйной очистки, осуществляющая очистку внутренней поверхности оборудования при незагруженной ванне и очистку фильтроэлементов и фильтр дисков повышенной загрязненности при их загрузке в ванну, содержащая систему струйной очистки, имеющую струйные контуры, выполненные с возможностью доступа струй со 100% охватом внутренней поверхности оборудования, причем устройство снабжено пультом управления, со смонтированным в нем программным обеспечением, включающим обозначенные на пульте управления программы: «Очистка фильтра», «Очистка грязного фильтра» и «Очистка оборудования», и выполненным с возможностью автоматизированного процесса управления упомянутыми технологическими позициями через элементы управления, включающие краны и клапан и выполненным с возможностью включения заданных потоков рабочих тел с требуемыми параметрами, заданной продолжительности, последовательности и автоматизации процесса очистки и с возможностью корректировки программ очистки и учета состояния фильтроэлементов и фильтродисков, их загрязненности и типа загрязнения путем настройки режима работы элементов управления.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что кассета выполнена с возможностью подачи моющего раствора с двух сторон, с одной стороны - через упомянутый трубопровод и через отверстие, выполненное в заглушке, а с другой стороны - через отверстие, выполненное в одной из упомянутых стоек кассеты, и через отверстие в заглушке, расположенной с противоположной стороны кассеты.

3. Способ ультразвуковой очистки авиационных фильтроэлементов и фильтродисков для систем летательных аппаратов, включающий в себя помещение авиационных фильтроэлементов в ванну, входящую в комплект устройства по п. 1, заполнение ванны моющей жидкостью, возбуждение в моющей жидкости ультразвуковых колебаний с помощью пьезоэлектрических преобразователей, при этом комплект оборудования для ультразвуковой очистки, ванну и пьезоэлектрические преобразователи размещают на участке стационарного помещения, преимущественно в авиационном ангаре, отличающийся тем, что вначале перед загрузкой в ванну фильтроэлементов и фильтродисков, при условии загрязненности оборудования включают обозначенную на пульте управления устройства оборудования программу «Очистка оборудования», выполняют операцию струйной очистки внутренних поверхностей оборудования, преимущественно: ванны, блока подготовки, баков и других частей упомянутого комплекта оборудования, обеспечивают 100%-ный охват внутренней поверхности, затем в зависимости от загрязненности фильтроэлементов и фильтродисков включают на пульте управления устройства одну из имеющихся программ очистки: «Очистка фильтра» или «Очистка грязного фильтра» и процесс очистки осуществляют в автоматизированном режиме и, например, выполняют программу «Очистка грязного фильтроэлемента», при этом путем последовательно выполняемых операций создают в ванне сложное химико-гидродинамическое поле, заключающееся в том, что вначале выполняют в течение 8-10 минут операцию струйной очистки фильтроэлементов и фильтродисков путем воздействия на них струй моющего раствора, затем после заполнения ванны моющим раствором выполняют в течение 20-30 минут операцию ультразвуковой очистки, при которой постоянно осуществляют подачу моющего раствора через трубопровод, проходящий через кассеты, и через отверстие в стойке кассет во внутреннюю полость фильтроэлементов и фильтродисков, установленных в кассету с двух противоположных сторон, затем отключают и включают прокачку двухфазного потока, а именно моющий раствор + воздух пневмосети - 5 циклов, включающих каждый подачу моющего раствора в течение 5 секунд, после чего в течение 3-х секунд в поток моющего раствора осуществляют подачу воздушных пробок сетью сжатого воздуха посредством импульсной подачи его во внутреннюю полость фильтроэлементов и фильтродисков, затем сливают моющий раствор из ванны в бак и выполняют продувку фильтроэлементов и фильтродисков сжатым воздухом в течение 3-5 секунд, после чего заполняют теплой водой ванну и повторно выполняют операцию ультразвуковой очистки фильтроэлементов и фильтродисков с одновременной прокачкой воды через фильтроэлементы и фильтродиски в течение 15-20 минут, сливают воду из ванны в канализацию, после чего повторно выполняют продувку фильтроэлементов и фильтродисков сжатым воздухом в течение 3-5 секунд и снова заполняют ванну подогретым раствором трилона-Б и выполняют операцию ополаскивания с ультразвуком и с прокачкой раствора трилона-Б через фильтроэлементы и фильтродиски, сливают раствор трилона-Б из ванны в бак блока подготовки и опять осуществляют 3-5-секундную продувку фильтроэлементов и фильтродисков сжатым воздухом с последующей сушкой в течение 1 часа в камере сушки, при этом в зависимости от загрязнения фильтрующей сетки фильтроэлементов и фильтродисков корректируют упомянутые программы автоматизированной очистки фильтроэлементов и фильтродисков путем включения их на пульте управления.