Фильтр с автоматической прямоточной очисткой Советский патент 1987 года по МПК B01D35/14 

Изобретение относится к технике эксплуатации трубопроводных систем- и может быть использовано в системах водоснабжения и орошения, где требуется очистка (фильтрация) загрязненных жидкостей от механических (твердых и вязких) включений.

Целью изобретения является повышение надежности и экономичности фильтра за счет автоматической прямоточной очистки.

На фиг. 1 схематически изображен предлагае1 р)й фильтр, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Фильтр с автоматической прямоточной очисткой содержит корпус 1 с расположенным в нем набором фильтроэле- ментов 2 и имеющим патрубки 3 выводи фильтрата и 4 вывода осадка, в которых соответственно установлены клапаны 5 вывода фильтрата и 6 вывода осадка, цилиндра 7, образующего поршневую камеру с размещенными в ней подвижньми элементами механизма управления потоком жидкости, проточной камеры 8 и рычажной системы, включающей рычаг 9, нагруженный пружиной 10 и связанный с неподвижным шарниром 11 . В поршневой камере установлены поршень 12, нагруженный пружиной 13, через сквозное осевое отверстие которого проходит жестко связанная с 14 цилиндра 7 направляющая втулка 15 с расположенным в ней штоком 16.-Внутри, поршневой камеры диаметрально размещены фиксаторы 17 и 18 положения, снабженные соответственно удлиненным и укороченным плоскими кулачками 19 и 20, каждый из которых имеет наклонную образующую. Поршень 12 имеет пружинный толкатель 21, короткий прямой 22 и длинный П-образный 23 штыри, причем штьфь 22 и пружинный толкатель 21 связаны с фиксатором 17, а штырь 23 - с фиксатором 18. В цилиндре 7 выполнено торцовое отверстие 24 для установки в нем гибкой разделительной мембраны 25, зафиксированной относительно цилиндра 7 с помощью крепежного кольца 26, имеются заливочный патрубок 27 с пробкой 28, отверстие 29, упоры 30 и 31„ -Шток 16 посредством подвижного шарнира 32 соединен с рычагом 9, с закрепленными

15

20

соединена к.патрубку 4 вывода осадка и имеет в своем составе дроссель 3 с фильтр-сеткой 34, установленными н выходе из нее, причем над последними расположены наклонные пластины 35, под которыми находятся отстойники 36 со сливными патрубками 37. Вход жид- коати в фильтр осуществляется через

1Q входной патрубок 38.

Предлагаемый фильтр с автоматичес кой прямоточной очисткой может быть изготовлен из конструкционной углеро дистой стали, например, сталь 50, с использованием стандартных пружин сжатия и выбранных в качестве уплот- нительных элементов колец резиновых круглого сечения для подвижных соеди нений. В качестве фильтроэлементов возможно использование сетчатого материала со степенью фильтрации 0,15 м (для нормальной фильтрации) или со степенью фильтрации 0,08 мм (для тонкой фильтрации). Гибкая раздели25 тельная мембрана изготавливается из листовой технической резины толщиной 3 мм, маслобензостойкой, марки А. В качестве антикоррозионной жидкости заливаемой в поршневую камеру устрой

30 ства очистки, используется минеральное масло, например АМГ-10.

Фильтр с автоматической прямоточной очисткой работает следующим образом.

При нормальном гидравлическом сопротивлении фильтроэлементов 2, определяемом размером их ячеек, клапа 5 открыт и отфильтрованная жидкocт через патрубок 3 поступает к потреби телю. При этом поршень 12 благодаря повьшенному давлению, передаваемому порщневой камере через гибкую разде лительную мембрану 25, находится в крайнем правом положении, сжимая пружину 13 и стопорясь упором 30.

35

40

45

50

В этом положении поршня 12 клапан 6 расположенный в патрубке 4, закрыт. По мере засорения фильтроэлбментов 2 отфильтровываемыми включениями повы шается перепад давления на фильтре, давление жидкости в цилиндре 7 падает и поршень 12 под действием пружины 13 перемещается влево. При перемещении поршня 12 сжимается пружина толкателя 21, которьй упирается в

на нем клапаном 5 вывода фильтрата и фиксатор 17. В свою очередь вдоль клапаном 6 вьшода осадка. Проточная плоского кулачка 19 этого фиксатора камера 8, являющаяся частью механизма управления потоком жидкости, подперемещ ется короткий штьфь 22 и.

сжимая пружину фиксатора 17, смещает

5

0

соединена к.патрубку 4 вывода осадка и имеет в своем составе дроссель 33 с фильтр-сеткой 34, установленными на выходе из нее, причем над последними расположены наклонные пластины 35, под которыми находятся отстойники 36 со сливными патрубками 37. Вход жид- коати в фильтр осуществляется через

Q входной патрубок 38.

Предлагаемый фильтр с автоматической прямоточной очисткой может быть изготовлен из конструкционной углеродистой стали, например, сталь 50, с использованием стандартных пружин сжатия и выбранных в качестве уплот- нительных элементов колец резиновых круглого сечения для подвижных соединений. В качестве фильтроэлементов возможно использование сетчатого ма. териала со степенью фильтрации 0,15 мм (для нормальной фильтрации) или со степенью фильтрации 0,08 мм (для тонкой фильтрации). Гибкая раздели5 тельная мембрана изготавливается из листовой технической резины толщиной 3 мм, маслобензостойкой, марки А. В качестве антикоррозионной жидкости, заливаемой в поршневую камеру устрой0 ства очистки, используется минеральное масло, например АМГ-10.

Фильтр с автоматической прямоточной очисткой работает следующим образом.

При нормальном гидравлическом сопротивлении фильтроэлементов 2, определяемом размером их ячеек, клапан 5 открыт и отфильтрованная жидкocт через патрубок 3 поступает к потребителю. При этом поршень 12 благодаря повьшенному давлению, передаваемому порщневой камере через гибкую разделительную мембрану 25, находится в крайнем правом положении, сжимая пружину 13 и стопорясь упором 30.

5

0

5

0

В этом положении поршня 12 клапан 6, расположенный в патрубке 4, закрыт. По мере засорения фильтроэлбментов 2 отфильтровываемыми включениями повышается перепад давления на фильтре, давление жидкости в цилиндре 7 падает и поршень 12 под действием пружины 13 перемещается влево. При перемещении поршня 12 сжимается пружина толкателя 21, которьй упирается в

фиксатор 17. В свою очередь вдоль плоского кулачка 19 этого фиксатора

фиксатор 17. В свою очередь вдоль плоского кулачка 19 этого фиксатор

перемещ ется короткий штьфь 22 и.

фиксатор 17. В свою очередь вдоль плоского кулачка 19 этого фиксатора

сжимая пружину фиксатора 17, смещает

его вниз. Длинньш штырь 23 скользит вдоль плоского кулачка 20 и, как только штырь 23 выходит из зацепления с кулачком 20, фиксатор 18 под действием его предварительно сжатой штырем 23 пружины опускается книзу, оказываясь в свободном состоянии. По мере засорения фильтроэлементов 2 отфильтровываемыми частицами давление жидкости в фильтре понижается до определенного значения, при котором фиксатор 17, переместившись вниз на величину h, выходит из зацепления с толкателем 21. Последний за счет энергии, запасенной в его пружине, сжатой при движении поршня 12, соударяется с буртом Штока 16, который, набегая на нижнюю скошенную часть фиксатора 18,

10

17, переместившись кверху, застопорит толкатель 21 -(пружина которого будет не сжата), происходит открытие клапана 5 и закрытие клапана 6, после чего фильтр соединяется с потребителем, а жидкость, заполнившая проточную камеру 8, сливается через дроссель 33 в приемную емкость.

При отсутствии давления жидкости на входе в фильтр поршень 12 стопорится упором 31, воспринимающим усилие, обусловленное предварительным натяжением пружины 13. Антикоррози15

оннаяЕ- ., жидкость заливается в поршневую камеру через патрубок 27, который закрьгоается пробкой 28. Утечки жидкости через уплотнительные элементы удаляются из цилиндра 7 через о- жимает его кверху,, а затем, оказав-20 отверстие 29. При переходе из одного шись с левой его стороны, стопорится режима фильтрации в другой возможна им при его опускании. При фиксации установка новых порогов срабатывания

устройства за счет изменения предварительного натяжения пружины 13. 25 Эт.о осуществляется с помощью регулировочного диска известным способом

штока 16 в этом положении за счет поворота рычага 9 вокруг неподвижного шарнира 11 (пружина 10 при этом сжимается) клапан 5 закрывается, а клапан 6 открывается, и жидкость, минуя фильтроэлементы 2 и смывая с внешней их стороны отфильтрованные включения, сливается в проточную камеру 8 через патрубок 4 вывода осадка. Попадая в проточную камеру 8, жидкость за счет наклонно расположенных пластин 35 успокаивается и часть ее сливается в приемную емкость (не показана) через дроссель 33, фильтруясь при этом чет рез фильтр-сетку 34. Загрязняющие жидкость примеси оседают на дно проточной камеры 8 и собираются в от30

35

(не показано).

Площади клапанов 5 и 6, жесткость 10 и ее предварительное натяжение, длины плеч рычага 9, образованные его крайними точками и точками присоединения к нему клапана 5 и неподвижного шарнира 11, площадь бурта штока 16, жесткость пружины 13 и пружины толкателя 21 выбраны таким образом, что даже при падении давления жидкости в поршневой камере до минимального шток 16 продолжает оставаться в крайнем правом положении до

стойниках 36, откуда периодически уда-4о тех пор, пока пружинный толкатель 21 ляются через сливные патрубки 37. Так не выйдет из зацепления с фиксатокак расход жидкости на входе в проточную камеру 8 превьшает расход на выходе из,нее, то по истечении определенного времени она заполняется жидкостью полностью, что приводит к пЬвьш1ению давления на входе в фильтр, а следовательно и в поршневой камере, в результате чего поршень 12, сжимая

пружину 13, перемещается вправо, приgQ долговечности, которая превьштает этом штырь 23 в конце хода поршня 12 долговечность фильтра, выбранного в набегает на плоский кулачок 20 фик- качестве прототипа, сатора 18, отжимает последний кверху.

выводя его из зацепления с буртом штока 16. Шток 16 за счет энергии, запасенной в сжатой пружине 10, перемещается в первоначальное положение и как только поршень 12 окажется в крайнем правом положении, а фиксатор

17, переместившись кверху, застопорит толкатель 21 -(пружина которого будет не сжата), происходит открытие клапана 5 и закрытие клапана 6, после чего фильтр соединяется с потребителем, а жидкость, заполнившая проточную камеру 8, сливается через дроссель 33 в приемную емкость.

При отсутствии давления жидкости на входе в фильтр поршень 12 стопорится упором 31, воспринимающим усилие, обусловленное предварительным натяжением пружины 13. Антикоррози15

0

0

5

(не показано).

Площади клапанов 5 и 6, жесткость 10 и ее предварительное натяжение, длины плеч рычага 9, образованные его крайними точками и точками присоединения к нему клапана 5 и неподвижного шарнира 11, площадь бурта штока 16, жесткость пружины 13 и пружины толкателя 21 выбраны таким образом, что даже при падении давления жидкости в поршневой камере до минимального шток 16 продолжает оставаться в крайнем правом положении до

ром 17.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого фильтра с автоматичес- кой прямоточной очисткой достигается за счет изготовления его из обычных конструкционных сталей и использования в нем антикоррозионной жидкрс- ти, а также за счет увеличения его

55

Формула изобретения

1. Фильтр с автоматической прямоточной очисткой, содержащий корпус с входн ым и выходными патрубками вывода фильтрата и осадка, клапан вывода

осадка, фильтрующий элемент, разде- лякщий корпус на камеры исходной жидкости и фильтрата, и устройство для очистки фильтрующего элемента, включающее поршневую камеру с жидкостным наполнителем, поршнем и штоком и фиксаторами положения, о т л и чающийся тем, что, с целью повьшения надежности и экономичности Фильтра, он снабжен клапаном, установленным в патрубке вьшод фильтрата, проточной камерой с отстойниками расположенными в ее донной части, с др осселем, имеющим фильтр-сетку, и установленными над дросселем наклонными пластинами, при этом поршневая камера размещена в камере фильтрата.

333756

выполнена с торцовым отверстием с размещенной в нем мембраной, фиксаторы положения расположены в поршневой камере диаметрально, а шток шар- нирно соединен с клапаном, установленным в патрубке вывода фильтрата и клапаном вывода осадка посредством рычага.

10 2. Фильтр по п. 1, отличающий с я тем, что фиксаторы снабжены плоскими кулачками различной длины, а поршень имеет пружинный толкатель, штьфи различной длины, причем

g короткий из них и пружинный толкатель связан с фиксатором, .имеющим удлинен- ньш кулачок, а длинный штырь - с фиксатором с укороченным кулачком.

Изобретение относится к технике эксплуатации трубопроводных систем, где требуется очистка загрязненньк жидкостей от механических включений. Цель - повьшение надежности и экономичности фильтра. Фильтр с автоматической прямоточной очисткой содержит корпус с входным и выходными патрубка.- ми для вывода фильтрата и осадка, клапан вывода осадка, фильтрующий элемент, разделяюпщй корпус на камеры исходной жидкости и фильтрата, и устройство для очистки фильтрующего элемента, включающее поршневую камеру с жидкостным наполнителем, с поршнем и штоком, и фиксатор положения. Фильтр имеет клапан, установленный в патрубке вывода фильтрата, проточную камеру с отстойниками, расположенными в ее донной части, с дросселем, имеющим фильтр-сетку, и установленными над дросселем наклонными пластинами, поршневая камера размещена в камере фильтрата, выполнена с торцовым отверстием с размещенной в нем мембраной, фиксаторы положения расположены в поршневой камере диаметрально, а шток шарнирно соединен с клапаном, установленным в патрубке вывода фильтрата, и клапаном вывода осадка посредством рычага. Фиксаторы имеют плоские кулачки различной длины, а поршень - пружинный толкатель, штыри различной длины, при этом короткий из них и пружинный толкатель связан с фиксатором, имекицим удлиненный кулачок, а длинный - с фиксатором с укороченным кулачком, в качестве жидкостного наполнителя используют антикоррозионную жидкость. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л 00 со 00 00 О1

ФигЛ

Г

29

Редактор Э. Слиган

Составитель Э. Андреева

Техред Л.Олийнык Корректор А. Обручар

3864/7

Тираж 656 . Подписное 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

Фие.2