Фильтр-сепаратор Советский патент 1985 года по МПК B01D25/00 

У1

tp

СП

:о

Изобретение относится к устройствам для очистки углеводородных жидкостей, преим5Г1цественно топлив, от свободной воды и механических примесей, и может быть использовано в топливных системах автомобилей, тракторов, судов, т.е. там; где корпус фильтра-сепаратора в условиях эксплуатации принимает попеременно вертикальное и наклонное положение.

Известен трехступенчатой фильтрсепаратор, содержащий корпус с входным, выходным и дренажньм патрубками, фильтрующие, коагулирующие и водоотталкивающие элементы| 1 J.

Известе двухступенчатый фильтрсепаратор, содержащий корпус с входным, выходным и дрейажным патруб ками, фильтрующие коагулирующие элементы, состоящие из фильтрующего и коагулирующего слоев, и водоотталкивающие элементы L2 .

Известен также одноступенчатый фильтр-сепаратор, содержащий корпус с входным, выходным и дренажным патрубками, фильтрующий элемент, включающий фильтрующий, коагулирующий, пренажньй и водоотталкивающий слойДз

Недостатком таких фильтров-сепараторов при установке их в топливной системе транспортного средства является низкая эффективность обезвоживания топлива при движении автомобиля, трактора, тягача и т.д. по пересеченной местности вследствиё того, что корпус фильтра-сепаратора при таком движении транспортного средства попеременно занимает вертикальное и наклонное положение. Благодаря этому, отделенная от топли ва вода многократно перетека1ет из отстойника в рабочую зону и обратно, что приводит к диспергированию воды на микрокапли и их уносу топливным потоком из корпуса фильтра-сепаратора в двигатель, ухудшая при этом эксплуатационные свойства последнего

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является фильтр-сепаратор, содержав1ий корпус с входным, выходным и дренажным патрубками, фильтрующий элемент, состоящий из фильтрующего, коагулирующего, дренажного и водоотталкивающего слоев, расположенную под нижней крышкой фильтрующего элемента кольцевую перегородку С Недостатками известного фильтрасепаратора являются сложность конструкции и недостаточно высокая надежность работы. Сложность конструкции фильтра-сепаратора заключается в том, что кольцевая перегородка, размещенная под нижней крьпикой фильтрующего элемента, выполнена с тремя кольцевыми пазами, внутренний из которых имеет сквозные отверстия Такая конструкция перегородки связана с большими трудозатратами при их изготовлении. Кроме того, эта перегородка жестко соединена с корпусом фильтра-сепаратора, что не позволяет производить зачистку и ремонт отстойника.

Недостатком известного фтшьтрасепаратора является также наличие в нижней крьгаже фильтрующего элемента двух кольцевых выступов, с помощью которых этот элемент под действием усилий, создаваемых пружиной, герметично устанавливается на горизонтальной перегородке. Такая конструкция нижней крышки значительно затрудняет установку в корпусе фильтрасеп ратора по высоте двух и более фильтрующих элементов, необходимость установки которых возникает в случаях получения фильтров-сепараторов высокой пропускной способности с оптимальными габаритными размерами. Недостаточная надежность работы фильтра-сепаратора обьясняется необходимостью при установке фильтрующего элемента на горизонтальной кольцевой перегородке герметично уплотнять три пары поверхностей: одной на верхней и двух на нижней крьппках фильтрующего элемента , что связано с определенными трудностями. При эксплуатации между нижней крьпвкой и кольцевой перегородкой могут возникнуть неплотности, приводящие к снижению качества очистки топлив от загрязнений.

Цель изобретения - упрощение .конструкции и повышение надежности работы фильтра-сепаратора при сохранении качества очистки топлива.

Указанная цель достигается тем, что в фильтре-сепараторе, содержащем корпус с входньм, выходным и дренажным патрубками, фильтрующий элемент, состоящий из фильтрующего, коагулирующего, дренажного, и водоотталкивающего слоев, и размещенную

под нижней крышкой фильтрующего элемента кольцевую перегородку, кольцевая перегородка выпол.нена в виде двух перфорированных дисков, между которыми зажат слой из пористого поливйнилформаля, и снабжена кольцевыми ограничителями, расположенными по периметрам перего.родки.

Кроме того, корпус фильтра-сепаратора выполнен разъемным и в месте стыковки зажата кольцевая перегородка.

На Чертеже представлен предлагаемьш фильтр-сепаратор, общий вид,

I

Фильтр-сепаратор имеет разъемный

корпус, образованный рабочей 1 и отстойной 2 камерами, в месте стыковки которых между фланцами 3 зажата кольцевая перегородка. Эта перегородка состоит из двух перфорированных дисков 4 и 5, между которыми зажат слой из пористого поливинилформаля 6, и двух кольцевых ограничителей 7 и 8, расположенных по периметрам перегородки Отстойная камера 2 снабжена входным патрубком 9 и патрубком 10. предназначенным для слива воды и топлива. Входной патрубок 9 сверху оканчивается патрубком 10, обладающим наружной резьбой и :,й Ieющим наружный диаметр несколько меньший, чем наружный диаметр входного патрубка 9. На патрубок 10 надета кольцевая перегородка и опорный фланец 11, закрепленный на патрубке 10 с помощью прижимной гайки 12. На опорном .фланце 11 герметично установлен фильтрующий элемент 13, состоящий по направлению топливного потока изнутри наружу из фильтрующего 14, коагулирующего 15, дренажного 16 и ввдоотталивающего 17 слоев. Фильтрующий элемент 13 снабжен нижней 18 и верхней 19 плоС кими крышками. В нижней крьш1ке 18 по дренажным слоем имеются отверстия, предназначенные для удаления воды, отделенной от топлива, из фильтрующего элемента 13 в отстойную камеру 2, Сверху фильтрующий элемент 13 закрыт заглушкой 20. Герметичность между опорным 11 и нижней крышкой 18, а также между верхней крьппкой 19 и заглушкой 20 осуществляется соответственно прокладками 21 и 22, Усилие, необходимое для обжатия прокладок 2t и 22, создается пружиной 23. Для выхода очищенного от загрязнений топлива корпус фильтра-сепаратора снабжен выходным патрубком 24,

Фильтр-сепаратор работает следующим образом.

Топливо, содержащее эмульсионную воду и механические примеси, по входному патрубку 9 поступает вовнутрь фильтрующего элемента 13 и далее в радиальном направлении проходит последовательно фильтруюш:ий 14, коагулирующий 15 дренажный 16 и водоотталкивающий 17 слои. При этом фильтрующий слой 14 отделяет от топлива механические примеси, а коагулирующий слой 15 укрупняет микрокапл воды, содержащиеся в топливе до размеров, позволяющих им после вьгхода из коагулирующего слоя 15 под действием силы тяжести стекать по .дренажному слою 16 через отверстия в нижней крышке 18 фильтрующего элемента 13 в отстойную камеру 2, Капли воды, размер которых не позволяет им осест в отстойную камеру 2, уносятся потоком, топлива на водоотталкивающий слой 17, обладающий сильными водоотталкивающими свойствами, прилипают, к нему и после коалесценции с другими каплями стекают по внутренней стороне этого слоя вниз и далее через отверстия в крышке 18 фильтрующего элемента 13 в отстойную камеру 2, При попадании на кольцевую перегородку капли воды поглощаются слоем пористого поливинилформаля 6.

Известно, чтопористьш поливинилформаль может поглотить воды в 700 раз больше своего объема. При поглощении воды габаритные размеры поливинилформаля начинают увеличиваться. Но, поскольку слой пористого пол геиннпформаля заключен мелщу перфорированными дисками 4 и 5 и кольцевыми ограничителями 7 и 8, то под действием усилий, возникающих при разбухании поливинилформаля, а также под действием давления потока топлива в корпусе и силы тяжести капли воды очень крупных размеров срываются с внутренней поверхности поливинилформаля и оседают в отстойную камеру 2.

При движении транспортного средства по пересеченной местности корпус фильтра-сепаратора попеременно занимает вертикальное и наклонное положения. При наклонном положении корпуса вода не сможет 5 t перетечь из отстойной камеры 2 в рабочую камеру 1 фильтра-сепаратора так как давление топливного потока в этой камере вьше, чем давление топлива в отстойной камере 2, Кроме того, процесс обратного поглощения BOflbJ поливинилформалем и ее пе рехода в рабочую камеру 1 займет значительно больший промежуток времени, чем процесс прямого перехода воды из рабочей камеры 1 в отстойную камеру 2. В течение этого времени транспортное средство (особенно корабль во время качки) снова примет горизонтальное положение и вода снова перейдет из слоя поливинилформаля 6 в отстойную камеру 2 При необходимости, слой пористого поливинилформаля 6 (например, при его загрязнении) может быть легко заменен на новьй. Для этого необходимо (лучше всего при замене фильтрующего элемента 13) вывернуть прижимную гайку 12 с патрубка 10, снят с этого патрубка опорньш фланец 11 и кольцевую перегородку, а затем вставить между дисками 4 и 5 новый слой пористого поливинилформаля. Изобретение может найти применение также в двух- и трехступенчатых фильтрах-сепарато зах.В этом случае разделительная перегородка с поливинилформалем должна устанавливаться на границе раздела рабочей зоны фильтра-сепаратора и отстойника. В качестве водопоглощающего материала может быть использован пористый полИНИНилформаль марки ТПВФ-3. Применение изобретения позволит упростить конструкцию фильтра-сепаратора, повысить надежность его работы. При этом качество очистки топлива от эмульсионной воды и механических примесей останется неизменным. Упрощение конструкции достигается применением более простой кольцевой перегородки, корпуса разъемного типа и нижней крьпаки фильтрующего элемента плоского типа с одной уплотняющей прокладкой, а надежность работы - за счет уплотнения между нижней крьпцкой фильтрующего элемента и опорным фланцем только одной пары поверхностей, а не двух пар, как это имеет место в известном фильтресепараторе.

1. ФИЛЬТР-СЕПАРАТОР, содержащий корпус с входным, выходным и дренажным патрубками-, фи тьтрующий элемент, состоящий из фильтрующего, коагулирукнцего,- дренажного и водоотталкивающего слоев, и размещенную под нижней крышкой фильтрующего элемента кольцевую перегородку, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повьшения надежности в работе при сохранении качества очистки топлива, кольцевая перегородка выпои нена в виде перфорированных дисков, между которьми зажат слой из пористого поливинилформаля, и снабжена кольцевыми ограничителями, расположенными по периметрам перегородки. 2. Фильтр-сепаратор по n.t, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что корпус выполнен разъемным и в месте стыковки зажата кольцевая перегородка.