Самоочищающийся фильтр Советский патент 1987 года по МПК B01D37/04 B01D35/14 

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкости от механических примесей и может быть использовано в питающих трубопроводах оросительных систем.

Целью изобретения является повьше- ние экономической эффективности фильтра за счет стабилизации расхода промывной воды и коэффициента полезного действия за счет уменьшения потерь на гидравлическом сопротивлении.

На фиг.1 представлена схема самоочищающегося фильтра; на фиг.2 - вариант исполнения мембранного блока; на фиГоЗ - гидравлические характеристики известного фильтра; на фиг.4 - гидравлические характеристики предлагаемого фильтра.

I

Самоочищающийся фильтр (фиг.1) со

держит расположенный з корпусе 1 с патрубком 2 EiiinycKa фильтрата фильтрующий элемент 3 сетчатого типа, соединенное с ним последовательно гидравлическое сопротивление 4, выполненное из набора диафрагм, гидравлическая характеристика которого идентична характеристике фильтрующего элемента, и установленные на выходе сопротивления 4 и патрубка 2 соответ- ственно отсечные клапаны 5 и 6 с гидравлическим управлением, имеющие управляющие входы 7. Входы и выход фильтрующего элемента 3 и сопротивления 4 с помощью дросселей -8-10 связаны с полостями П - 14 подпружиненного пятимембранного блока 15, расположенного в корпусе 16 и взаимодействующего с запорньм органом 17. Полости 18 и 19, образованные внешними мембранами блока 15 и корпусом 16, связаны между собой посредством регулируемого дросселя 20, Гидроаккумулятор 21 , выполненны й в замкнутой емкости, начальное давление в которой равно атмосферному, связан с полостью 19. С помощью трубопровода 22 полость 18 связана с управляющими вхо- дами 7 клапанов 5 и 6, а через дроссель 23 со сливом. Регулируемый дроссель 20 служит для настройки времени промывки фильтра, а дроссели 8 - 10 - для фильтрации высоких частот колебаний расхода.

В шестимембранном блоке 24 (фиг.2) шестая мембрана 25 образует разделительную полость 26 между полостями 27 и 28, соединенными с сопротивлением 27, и полостями 29 и 30, соеди

O

5

0

5

о . д

ненными с фильтрующим элементом 26. При этом эффек-тивная площадь мембран, полости 27 и 28 которых соединены с сопротивлением 27, в несколько раз больше эффективной площади мембран, межмембранные пространства которых 29 и 30 соединены с сопротивлением, а величина гидравлических потерь на сопротивлении 27 во столько же раз меньше величины гидравлических потерь на фильтрующем элементе, что обеспечивает фиксацию мембранного блока 24 в -крайнем верхнем положении при чистом фильтре.

Самоочищающийся фильтр работает следующим образом.

В исходном положении (фиго) перепад давлений в полостях 11 и 12 равен перепаду давлений в полостях 13 и 14, поэтому мембранный блок 15 под действием пружины занимает крайнее верхнее положение: у запорного органа 17. При этом гидроаккумулятор 21. разряжен, в полости 18 давление равно атмосферному, отсечной клапан 5 закрыт, а клапан 6 открыт. По мере загрязнения фильтрующего элемента 3 перепад давлений в полостях 11 и 12 возрастает и, когда равновесие мемб ранного блока 15 нарушается, он отходит от сёдла запорного органа 17. В .полости 18 повысится давление и мембранный блок 15 займет крайнее нижнее положение. По трубопроводу 22 давле- 35 ние жидкости из полости 18 передается на зтравляющие входы 7, в результате чего отсечной клапан 6 соединяет патрубок 2 выпуска фильтрата со сливом, а клапан 5, отсоединяет фильтр от потребителя. Начинается промывка фильтра прямым потоком. Одновременно гидроаккумулятор 21 через

регулируемый дроссель 20 начинает нао

40

45

55

полняться и, когда давление в полостях 18 и 19 сравнивается, мембранный блок 15 под действием прзгжины занима-- ет крайнее верхнее положение. Давление в полости 18 и трубопроводе 22 падает, клапань 5 и 6 возвращаются в исходное положение, а гидроаккуму- лятор 21 разряжается.

Фильтр с блоком, вьшолненным шес- .тимембранным (фиг.2), работает аналогично .

Кривая А (фиг.З) является характеристикой чистого фильтра, а кривая Б - характеристикой сопротивления, идентичной характеристике фильтра с

учетом усилия пружины. Пусть через загрязненный фильтр проходит расход Q,, тогда кривая В будет соответствовать гидравлической характеристике загрязненного фильтра в период пода- чи команды на его промывку. По аналогии, при расходе Q характеристика загрязненного фильтра имеет вид.кривой В. Из сравнения кривых В и Г видно, что при разных расходах количество фильтрата определяемое перепадом давлений i,P и Р будет разным, а следовательно время промывки необходимо настраивать по более загрязненному фильтру.

Гидравлическая характеристика сопротивления (кривая А) (фиг.4) в несколько раз, например 2 раза, меньше характеристики Б загрязненного фильтра, а кривая В соответствует гидрав- лической характеристике чистого фильтра. При этом эффективная площадь мембран, межмембранные пространства которых связаны с сопротивлением, в два раза больше эффективной площади мембран, межмембранные пространства которых связаны с фильтром, что обеспечивает начальное поджатие мембранного блока. При загрязнении фильтра кривая В совпадает с кривой Б и на всем диапазоне расходов от Q, до Q2 команда на промывку фильтра подается при одинаковом количестве фильтрата, т.е. отсутствует перерасход жидкости на промьшку фильтра, а уменьшение величины б опротивления приводит, к уменьшению гидравлических потерь на нем.

Формула изобретения 1. Самоочищающийся фильтр, содержащий расположенный в корпусе с патрубком выпуска фильтрата фильтруюпцш элемент, соединенное с ним последоваO 5

0 5 0 5

0

тельно гидравлическое сопротивление, постоянные дроссели и установленный в корпусе подпружиненный пятимембран- ный блок, межмембранные полости которого соединены через дроссели с входами и выходами фильтрующего элемента и сопротивления, отличающийся тем, что, с целью повышения экономической эффективности фильтра за счет стабилизации расхода промывной воды, он дополнительно содержит отсечные клапаны с гидравлическим управлением, установленные на выходе ч;опротивления и на. патрубке выпуска фильтрата соответственно, гидроаккумулятор, связанный с нижней полостью корпуса пятимембранного блока, и регулируемый дроссель, соединяющий нижнюю и верхнюю полости корпуса пятимембранного блока, в верхней полости которого установлен взаимодействзпощий с пятимембранным блоком запорный орган, вход которого соединен с выходом фильтрующего элемента, а выход - с управляющими входами отсечных клапанов и через дроссель - со сливомо

2. Фильтр попЛ отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повьш1е- ния коэффициента полезного действия фильтра за счет уменьшения потерь на гидравлическом сопротивлении, пяти- мембранный блок дополнительно снабжен мембраной, образующей разделительную полость между полостями, соединенными с фильтрующим элементом, и полостями соединенными с сопротивлением, при этом отношение эффективных площадей мембран, межмембранные полости которых соединены с фильтрующим элементом и с сопротивлением, обратно пропорционально отношению величин гидравлических потерь на фильтрующем элементе и сопротивлении.

П

PU.2.Z

лр

а

Фиг.З

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкости от механи ческих примесей, может быть использовано в химической промышленности и позволяет повысить экономическую эффективность фильтра за счет стабилизации расхода промывной воды. Самоочищающийся фнльтр содержит фильтрующий элемент 3 сетчатого типа, расположенный в корпусе 1, имеющий патрубок 2, гидравлическое сопротивление 4, соединенное с элементом 3 и выполненное в виде набора диафрагм. На выходе сопротивления 4 установлены отсечные клапаны 5 и 6 с гидравлическим управлением, имеющие управляющие входы 7. Входы и выход элемента 3 и сопротивления 4 с помощью дросселей 8-10 связаны с полостями 11-14 подпружиненного пятимембранного блока 13, расположенного в корпусе 16 и связанного с запорным органом 17. С полостью 19 блока 15 связан гидроаккумулятор 21, выполненный в виде замкнутой емкости, начальное давление в которой равно атмосферному. 1 3.п. ф-лы, 4 ил. сл 00 bi ы

лр

в

VLLZ.

Редактор А.Петров

Составитель Т.Голеншина Техред Л.Олейник

Заказ 1173/7

Тираж .Подписное

БНИИПИ 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

Корректор М.Демчик