Способ очистки жидкости в системах с избыточным давлением Советский патент 1983 года по МПК B01D29/38 

1

Изобретение относится к фильтрованию, а именно к способам очистки жидкости и филы ров в системах с избыточным давлениемГ и, в частности, в системах смазки двигателей внутреннего сгораиия.

Известны способы очистки жидкости и фильтров в системах с избыточным давлением, основанные на создании противотока очищаемой среды через фильтрующие элементьг путем подключения на промывку всей фильтрующей поверхности Или ее части 1).

Однако сложность реализации таких способов очистки жидкости и фильтров для больщинства систем с нзбытошым давлением, в том числе и для систем смазки двигателей внутреннего сгорания, препятствует их широкому использованию. При этом, когда все фильтрующие элементы промываются одновременно, реализация зтих способов невозможна без длительных перерывов в работе систем по основному назначению - очистке жидкости, что существенно снижает их эффективность.

Известны также способы очистки яотдкосги и фильтров в системах с избыточным давлением путем изменения подачи пульсирующего потока очищаемой жидкости через фильтрующие элементы 2.

Однако и для таких способов характерна весьма низкая эффективность процессов очистки жидкости в режимах самоочистки фильтров.Цель изобретения - повышение эффектив10ности очистки жидкости в режиме самоочистки фильтра.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу при очистке фильтров в системах с избыточным давлением путем измене15ния подачи, пульсирующего потока очищаемой жидкости, частоту и амплитуду пульсирующего потока изменяют путем поддержания временного сдвига фаз .между пульсациями давления жидкости на входе и выходе фильт20ра заданной величины и амплитуды пульсаций давления жидкости на входе фильтра величины перепада давления на входе и выходе фильтра. На фиг. 1 представлены осциллограммы давле1 ия пульсирующе -о потока жидкости на входе и выходе фильтра, на фиг. 2 - вариан ycipoHCTsa, для реализации способа, в системе смпэки двигателя внутреннето сгорания. На фиг. 1 обозначено: Р, (t) и Р (t) осциллограммы давлений жидкости на входе и выходе фильтра, соответственно; Pipp и средние величины давлении жидкости на входе и выходе фильтра, соответственно; Т и ЛГ - период и временный сдвиг фаз между пульсациями давления жидкости на входе и выходе фильтра, соответственно; POI и РО 2 - веливдны амплитуд пульсаций давления потока жидкости на входе и выходе фильтра, соответственно; Тф и Ср - интер валы времени О1шстки жидкости и фильтрующих элементов, соответственно. При подаче пульсирующего -потока жидкости в фильтре возникают условия, необходимы для существования процессов ошстки жидкости и фильтрующих элементов. Действительно, в интервале времени t, t t величина давления потока жидкости на входе фильтра PJ (t) больше величины давления жидкости йа выходе фильтра РЗ, т.е. PI (t) P2(t) 4fo свидетельствует о наличии процесса очист ки жидкости в системе. В интервале времени t2 t 1з возникает противоток очищаемой жидкости, так как величина давления потока жидкости на входе фильтра становится меньше величины давления жидкости на выходе фильтра, т.е. Pj (t) ), тем самым создается условие для очистки фильтру щих элементов. Следовательно, для подцер жания заданной эффективности процессов очистки жидкости и фильтрующих элементов необходимо так изменять частоту и амплитуду пульсирующего потока жидкости, чтобы временный сдвиг фаз между пульсациями давления жидкости на входе и фильт поддерживался равный заданной величине, а амплитуда пульсаций давления жидкости на входе фильтра поддерживалась бы большей г;еличины перепада давления жидкости на входе и выходе филыра, т.е. POJ ЛР, где Piop P2op- %и этом эффективность очистки жидкости и фильтрующих элементов практически не зависит от изменения величины потока жидкости через фильтр, посколь ку величина разности фаз между пульсациями давления этого потрка определяется не только параметрами фильтрующей поверхности, но и параметрами пульсирующего потока жидкости через фильтр. Устройство (фиг.. 2) включает двигатель внутреннего сгорания 1, маслозакачивающий насос 2, регулятор 3 пульсаций давления жид кости на входе фильтра, управляющее уст54ройство 4, масляный фильтр 5, измерители i 6 и 7 давления жидкости на входе и выходе фильтра, масляный холодильник 8, редукционные клапаны 9 и 10, отстойник 11. В системе смазки масло, стекающее в поддон двигателя 1, нагнетается через масляный фильтр 5 и холодильник 8 в главную масляную магистраль двигателя 1 с помощью маслозакачивающего насоса 2, на выходе которого управляющее устройство 4 через регулятор 3 пульсаций давления жидкости создает пульсирующий поток жидкости. Частота этого потока устанавливается в зависимости от временного сдвига фаз между пульсациями давления жидкости на входе и выходе фильтра, фиксируемыми измерителями давления 6 и 7, а амплитуда потока устанавливается такой, что величина амплитуды пульсаций на входе фильтра PQI больше величины перепада давления ДР POI АР. Тогда, если управляющее устройство 4 создает, например, в системе гармонически изменяющийся пульсирующий поток жидкости, то на входе и выходе фильтра величины давлений жидкости PI (t) и Р2 (t) также изменяются по гармоническому закону, т.е. PI (t) PICP+ POI Siniot и P2(t) Р2СР+ POJ Sin(ujt + ДЧ), где Д f - угол сдвига фаз между пульсациями давлений PI (t) и P2(t), равный ДЧ 2Л При этом величина давления жидкости Р, р на входе фил1.тра поддерживается с учетом величины перепада давления на фильтре, равной Picp РЗ ср ДР с помощью редукционного клапана Ш. Величина уставки редукционного клапана 9 - Ppi выбирается равной Ppj Picp + + сГр , где сГр - наперед заданная положительная величина давления. По мере самоочистки фильтра происходит накопление фильтрата в бункерной части фильтра, в результате этого давление на входе фильтра может возростать лишь до тех пор пока не станет равным уставке редукционного клапана 9. При происходит сброс фильтрата в отстойник 11. Следовательно, выбором уставок давления редукционных клапанов, можно устанавяивать такой промежуток времени сброса фильтрата в отстойник, который заведомо намного меньше суммарных интервалов времени, отводимых в пределах одного цикла работы фильтра как на очистку жидкости, гак и на регенерацию фильтрующих элементов. Это, в свою очередь, позволяет существенно повысить экономичность работы фильтра. Таким образом, реализавдя предлагаемого способа обеспечивает широкие возможности дальнейшего совершенствования процессов очистки жидкости и самоочистки 4 льтров, 510 а также повышения их эффективности путем оптимизащш временных интервалов очистки жидкости tcp и регенера1хии фильтрующей поверхности ор в пределах одного или наперед заданного числа периодов следования пульсаций потока жидкости. При этом своего максимума эффективность работы фильтра достигает притакой частоте пульсирующего потока через фильтр, когда ,Т.-е. когда разность фаз между пульсациями давлеНИН потока жидкости на входе и выходе фильтра поддерживается равной Я , или близкой к этому значению. Формула изобретения . Способ очистки жидкости в системах с избыточиым давлением путем изменения подачи 5 пульсирующего потока очищаемой жидкости, отличающийся тем, что, с целью повыщеиия эффективности очистки жидкости в в режиме самоочистки фильтра, частоту и амплитуду пульсирующего потока изменяют путем поддержания временного сдвига фаз между пульсациями давления жидасости на входе и выходе фильтра заданной величины и амплитуды пульсаций давления хсидкости на входе фильтра больщей величины перепада давления на входе и выходе фильтра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №601028, Ю1. В 01 О 27/12, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР N421341, кл. В 01 D 33/36, 1972.