Установка для фильтрации жидкости Советский патент 1986 года по МПК B01D27/00 

12

Изобретение относится к фильтрации жидкостей, а именно масел и топлива для двигателей.

Цель изобретения - повышение срока службы установки за счет усиления гидравлического удара.

На фиг. 1 представлена предлагаемая установка, разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 (в аксонометрии); на фиг. 3 - фильтрующий патрон с вы- рывами; на фиг. 4 - узел II на фиг.3; на фиг. 5 - подпорное устройство, разрез; на фиг. 6 - узел III на фиг.1 на фиг. 7 - разрез А-А на фиг. 6.

Установка содержит фильтр 1, вклю- чающий корпус 2, разделенный по высоте перегородкой 3 на камеру 4 фильтрата и приемную камеру 5, фильтрующие патроны 6, размещенные в камере фильтрата и закрытые.с одного конца, а открыты ; КОНЦОМ укрепденные в отверстиях перегородки 3, размещенный в приемной камере 5 полый вал 7 с полым рычагом 8, имеющим средства 9 подключения одного из фильтрующих патронов к линии давления для создания гидравлического удара. Установка имеет установленный на линии давления всасывающий насос 10, а средства подключения одного из фильтрукицих патронов к линии давления выполнены в виде пластины 11 с отверстием 12, которое соединено с полостью вала 7,

при этом пластина имеет участок для

перекрытия открытого конца одного из

фильтрующих патронов до подключения последнего к полости вала, причем отверстие 12 пластины закрыто перегородкой 3. На линии давления установлен регулятор 13 расхода масла, выполненный в виде цилиндрического корпуса 14 с эластичной мембраной 15, полость медду которыми соединена с линией 16 сжатого воздуха. Индикатор 17 регенерации имеет неподвижно установленный на оси с указателем 18, размещенный на выходе клапан 19, к которому подключена очистительная центрифуга 20.

Приводной двигатель 21 служит для приведения во вращение полого вала 7 с полым рычагом 8, конец которого через отверстие 12 в пластине 11 совмещается поочередно с каждым открытым концом фильтрующего патрона 6.

Каждый фильтрующий патрон 6 включает трубчатый металлический перфорированный каркас 22, покрытый фильт0

5

1

5

0

5

0

5

0

5

26- 2

рующим полотном 23 с оболочкой 24, обмотанной металлической проволокой 25. Пластина 11 перемещается по нижней части перегородки 3 по кругу и имеет длину, значительно превьш1аю- щую сумму диаметров отверстия 12 и отверстия перегородки 3 таким образом, что, когда часть пластины 11 находит и полностью закрывает вход в фильтрующий патрон, отверстие 12 полностью закрыто.

Нижняя часть полого вала 7, сообщающаяся с нижней частью регулятора 13 расхода масла, связана с входом 26 насоса 10, нагнетательное отверстие которого соединено с индикатором 17 регенерации, выход 27 которого подсоединен к очистительной центрифуге 20.

Индикатор 17 регенерагц и состоит из полого корпуса 28 имеющего, например, форму куба, открытого с одной стороны и ограничивающего камеру 29, через которую проходит оеь 30 с пружиной 31. На оси 30 установлена за-, слонка 32 таким образом, чтобы она закрывала отверстие 33, выполненное в стенке корпуса, противоположной открытому концу корпуса. Ось 30 имеет выступ, размещенный с наружной стороны корпуса 28, и на конце ее укреплен указатель 18. Фильтрующий патрон 6 имеет на открытом конце гильзу 34 и устанавливается в ее кольцевой канавке, при этом на гильзе предусмотрена герметизирующая прокладка 35, противоположньш конец фильтрующего патрона имеет колпак 36, выполненный с центральным углублением 37. Наружная винтовая пружина 38 сжатия упирается в дно 39 колпака 36.

Для лучщего удержания фильтрукидего полотна 23, которое под действием давления прижимается к каркасу 22, диаметр и расстояние между отверстиями таковы, что обеспечивают эффективное удержание фильтрующего полотна 23 на каркасе 22. Отверстия на каркасе 22 имеют диаметр 2 мм, а расстояние между ними составляет 4 мм. Оболочка 24 включает в себя уточные нити, диаметр которых в два раза больше диаметра основных нитей. Предпочтительно, чтобы диаметр уточных нитей составлял 0,4 мм,а диаметр основных нитей - 0,2 мм. Металлическая проволока 25 наматывается по спирали, причем витки спирали располагаются относительно близко друг от друга.

Нижним торцом гильза 34 герметично укреплена при помощи прокладки 35 в верхнем конце подпорного устройст- на 40. Подпорное устройство 40 включает полый корпус 41, один конец которого имеет внутренний диаметр, соответствующий наружному диаметру конца гильзы 34.

В корпусе 41 вьтолнена расточка, в которой установлена винтовая пружина 42 сжатия, один конец которой упирается во внутренний торец расточки 43, а противоположный - в запле- чик направляющего органа 44 крестообразного сечения. На конце направляющего органа 44 установлена заглушка 45, укрепленная болтом 46 и предназначенная для герметичного упора через сальник 47 в кольцевое седло 48 выполненное внутри корпуса 41.

Конец корпуса 41 за заглушкой 45 предназначен для герметичного крепления в отверстии перегородки 3.

Весь этот узел представляет собой клапан, выполненный таким образом, чтобы конец направляющего органа 44 опускался, преодолевая усилие пружины 42, когда конец 49 фильтрующего патрона 6 вводится и фиксируется в корпусе 41, в результате чего заглушка 45 покидает гнездо 48, открывая сообщение между внутренней полостью фильтрующего патрона 6 и отверстием перегородки 3.

Нижняя поверхность перегородки 3 отполирована, чтобы герметично взаимодействовать с верхней поверхность пластины 11.

Установка работает следуюш 1м образом.

Жидкость, например отработанное масло из дизельного двигателя, подается под давлением насосом в прием- 5 ную камеру 5. Поскольку вращающийся полый рычаг 8 через средства 9 находится в контакте с внутренней поверхностью перегородки 3 непосредственно под одним из ее отверстий, сообщаю- 50 щимся с одним фильтрукнцим патроном 6, внутренняя полость других фильтруюш 1х патронов 6 свободно сообщается с приемной камерой 5 и масло под давлением проходит через отверстия в пере- 55 городке 3.

Загрязненное масло проходит через отверстия каркаса 22 и фильтруется.

j 0

5 0

5

о

5

0

5 0 5

проходя через фильтрующее полотно 23 и оболочку 24. Масло, прошедшее через фильтруюш11е патроны 6, заполняет камеру 4 фильтрата, откуда подается обратно в двигатель.

Полый вал 7 с регулятором 13 расхода, рычагом 8 и средствами 9 приводится во вращение двигателем 21 таким образом, чтобы отверстие 12 пластины 11 поочередно совмещалось с каждым отверстием перегородки 3.

Насос 10 работает непрерывно и создает разрежение в регуляторе 13 расхода и рычаге 8. Это разряжение существует ровно столько времени, сколько отверстие 12 пластины 11 закрыто в результате контакта пластины 11 с перегородкой 3 между соседними отверстиями последней.

Непосредственно перед совмещением отверстия 12 с отверстием перегородки 3 находящееся рядом отверстие перегородке 3 закрывается сплошной частью пластины 11. В этот момент соответствующий фильтрующий патрон 6 становится изолированньм от приемной камеры 5, в которую подается загрязненное масло под давлением, и падение давления чере5 стенку этого патрона моментально исчезает. Поскольку в этот момент отсутствует какое-либо давление, направленное изнутри наружу фильтрующего патрона, загрязнения перестают прижиматься к фильтрующему патрону.

Поскольку рычаг 8 продолжает свое вращение, отверстие 12 в пластине 11 совмещается с отверстием в перегородке 3. Тогда во внутренней полости фильтрующего патрона 6 резко создается разрежение, которое имеет место в рычаге 8 в результате всасывающего действия насоса 10.

В результате резкого гидравлического удара загрязнения, задержанные внутри фильтрующего патрона 6, отрываются и удаляются через регулятор 13 и индикатор 17 регенерации, попадая в центрифугу 20 вместе с потоком масла под действием.

Фильтрующие патроны 6 циклично и поочередно подвергаются действию гидравлического удара, который возникает каждый раз, когда отверстие 12 совмещается с одним из отверстий перегородки 3. Этот гидравлический удар направлен из внутреннего пространства камеры 4 фильтрата через

51232

фильтрующий патрон 6 и выводит загрязнения через полый рычаг 8.

Поток масла, уносящий загрязнения, выбрасывается наружу последовательными порциями. Масло, содержащее за- 5 грязнения и нагнетаемое насосом, перемещает заглушку 45, поворачивая ось 30 и, следовательно, указатель 18, который совершает качающиеся движения,

В очистительную центрифугу 20 масгг.Ю ло должно поступать непрерывным потоком, С этой целью регулятор 13 расхода предварительно заряжается при помощи сжатого воздуха, который подается по линии 16 сжатого воздуха, наду-15 вает мембрану 15, сужая таким образом проходное сечение. Когда поток масла с загрязнениями, идущий из фильтрующих патронов 6, попадает в регулятор, давление этого потока отжи- 20 мает мембрану 15, Мембрана гибко отходит под давлением масла, а внутренний, объем регулятора увеличивается, в результате чего смягчается действие волны давления потока масла, иду-25 щего из фильтрующего патрона,

Таким образом, когда установка работает удовлетворительно, указатель 18 не качается под действием (последовательных порций масла под JQ давлением, поступающих из фильтрующих патронов, а занимает некоторое среднее примерно стабильное положение, что свидетельствует о хорошей непрерывной фильтрации и о поступлении масла в очистительную центрифугу постоянным потоком. Очистительная -центрифуга может, следовательно, работать нормально, а очищенное масло направляется обратно в двигатель.

Из работы устройства следует, что в начальной фазе все фильтрующие патроны, за исключением одного, используются для фильтрации масла,

Важным преимуществом предлагаемой

35

40

45

установки является наличие клапанов, установленных между перегородкой и фильтрующими патронами, с приспособ- дениями для автоматического открывания в момент установки фильтрующего патрона на место и автоматического закрывания при демонтаже фильтрующе

5 ,

.Ю 15 2025

JQ ,

5

0

5

0

26-6

го патрона. Таким образом, в случае необходимости, например, если один фильтрующий патрон поврежден, можно демонтировать его для ремонта и сразу же вновь запустить установку, поскольку соответствующие отверстия в перегородке 3 автоматически закрываются клапаном, В процессе работы, когда средство 9 совмещается с отверстием, закрытым из-за отсутствия фильтрующего патрона, имеет место холостая фаза рабочего цикла. Поскольку давление в приемной камере 5 выше давления в камере 4 фильтрата, заглушка 45 автоматически прижимается к седлу, закрывая отверстие.

Усилие пружины достаточно велико для того, чтобы удержать клапан в закрытом положении, когда отверстие совмещается с отверстием 12 и сообщается с насосом 10,

Результатом такого направления очистки снаружи внутрь является то, что на фильтрующее полотно 23 действуют силы, направление приложения которых чередуются: во время фильтра ции они отстраняют фильтрующее полот-- но 23 от каркаса 22, а в момент очистки - прижимают,

Когда фильтрующее полотно отходит от каркаса 22, оно удерживается оболочкой 24 при падениях давления до 3- 5 бар и температуре фильтруемой жидкости, достигающей 50 С. Выше этой температуры пластиковые нити основы и утка оболочки не обладают достаточным сопротивлением, поэтому предусмотрена металлическая проволока 25,

Благодаря наличию верхней крьш1- ки 36 с пружиной 38 каждый из фильтрующих патронов может легко устанавливаться на место и удерживаться, в установке, упираясь в верхнюю часть корпуса клапана, В этом случае пружина 38 упирается в крышку установки и удерживает фильтрующий патрон на месте.

Следует отметить, что вакуум, создаваемый между насосом и фильтрующим патроном, увеличивает разницу давлений, действующих на фильтрующее полотно изнутри и снаружи.

W/ тату

J/.7NфигЛ

38

сриг.З

I

фаз.4фие.5

29

/

17

33

Редактор И.Рыбченко Техред В.Кадар

Заказ 2664/60 Тираж 663Подписное

.ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

фи9-7

Корректор М.Максимишинец