Фильтр для очистки жидкости или газа Советский патент 1991 года по МПК B01D24/46 B01D46/30 

Изобретение предназначено для разделения жидких и газовых сред на различные фракции с целью очистки их от загрязнений, либо для последующего использования отдельных фракций в технологических аппаратах для получения тех или иных химических продуктов и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение производительности и качества очистки.

На фиг. 1 показан аппарат для очистки жидкостей и газа в рабочем положении полного перекрытия поперечного сечения потока, разрез, на фиг. 2 - начальное размещение фильтровальной нити и смещение ее при повороте кольца, на фиг 3 схема расположения фильтровальных нитей межд, кольцами, исходное параллельное положе ние; на фиг. 4 - схема расположения фильтровальных нитей в устройстве при положении частичного перекрытия поперечного сечения потока фильтруемой среды; на фиг. 5 - внешняя форма образованная фильтровальными нитями при наличии поперечных нитей; на фиг. 6 - разрез А-А на фиг. 5; на фиг. 7 - последовательное закрепление фильтровальных ниО

сл

CJ

оо

о о

тей в устройстве при наличии дополнительного фильтрующего слоя; на фиг. 8 - фильтровальный комплекс с продольными нитями, соединенными поперечной вязкой, исходное состояние; на фиг, 9 - положение комплекта при взаимном повороте колец; на фиг. 10 - сечение Б-Б на фиг. 9; на фиг.

11- вариант конструкции аппарата со сдвоенным комплектом фильтровальных нитей, когда фильтровальные нити одной пары колец проходят внутри корпуса фильтровальных нитей другой пары колец; на фиг. 12 - исполнение нитей из волоконных жгутов.

В корпусе 1, который жестко соединен с подводящим трубопроводом 2, закреплено неподвижное входное кольцо 3. С другой стороны корпус 1 соединен с поворотной относительно него муфтой 4, снабженной .сальниковым уплотнением 5 и 6. Муфта 4 надета на неподвижную соединительную муфту 7, ввинченную в выходной трубопровод 8. Поворотная муфта 4 снабжена надетым на нее зубчатым венцом 9. закрепленным с колесом 10 электропривода 11. Вместе они образуют приводной механизм поворота в горизонтальной плоскости опорного кольца 12, которое таким образом может быть повернуто вокруг оси 0-0 цилиндрического канала корпуса Т При этом опорное кольцо 12 закреплено с возможностью продольного перемещения относительно муфты 4 в его шлицевых на правляющих 13. В опорном кольце жестко закрепляется выходное кольцо 14, соединенные фильтровальными нитями 15 с входным кольцом 3. Таким образом, оба кольца 3 и 14 образуют основную пару. выполненную с возможностью взаимного поворота колец, поскольку выходное кольцо 14 является поворотным ввиду зацепления с опорным кольцом 12, взаимодействующим электро, риводом 11 через поворотную муфту 4 и зубча гый венец 9. Опорное кольцо

12подпружинено вместе с выходным кольцом 14 в отношении перемещения вдоль корпуса посредством пружин 16. Пара колец 3 и 14 вместе с фильтровальными нитями 15 образуют фильтровальный комплект. Пружины 16 присоединены одним концом к опорному кольцу 12, а другим к поворотной муфте 4. Пружины 16 обеспечивают натяжение фильтровальных нитей 15 как в исходном положении нитей, так и при их закручивании от взаимного поворота колец Зи 14.

Сами фильтровальные нити 15 предусмотрены в различных вариантах исполнения, а именно состоящими из жгута закрученных волокон 17 (фиг.12), жгута прямых волокон 18 в виде жгута закрученных

волокон 17 с выходящими из них отрезками вплетенных волокон, образующих оперение 19. При этом фильтровальные нити могут изготавливаться пружинящими в продольном направлении, что достигается либо при менением упруго растяжимого материала, например, на основе резины, либо за счет продольной упругости жгутов, создаваемой

закручиванием нитей. Выполнение нитей в виде волоконных жгутов обеспечивает луч шее перекрытие зазоров между нитями, которое усиливается при их закручивании. Кроме того, пространство между волокнами

в жгутах служит для улавливания особо текучих фракций из фильтруемой жидкости и их последующего выжимания. Жгуты из скрученных волокон обеспечивают уменьшение размеров внутренних каналов для

улавливания более тонких фракций. Оперение 19 обеспечивает создание между фильтровальными нитями зон грубой фильтрации жидкости или газа. Пружин- ность фильтровальных нитей полезна для

фильтрации в том плане, что под действием потока образуются вибрационные колебания митей, способствующие продвижению засорителей через толщу фильтра с его самоочисткой

В корпусе 1 (фиг.1) за боковой поверхносгью контура фильтровальных нитей 15 обоззовано пространство фильтрации В, для которого имеется выходной канал в виде патрубка 20. Для наблюдения процессов

и ремонтных работ, а также для механической очистки выполнен смотровой, герметически закрываемый лючок 21.

В исходном положении (фиг.2) фильтровальная нить занимает положение вдоль

корпуса 1, а при закручивании выходного кольца 14 на угол / наклоняется относительно плоскости колец на угол а .

В варианте многорядового расположения в радиальном направлении, т.е. по образующим коаксиально расположенных цилиндров, фильтровальные нити также размещены параллельно от корпуса 1 в исходном положении. При закручивании кольца 14 они так же наклоняются под углом af

как в случае одной фильтровальной нити 15. Возможен вариант последовательного закрепления основного 22 и дополнительного 23 слоя нитей (фиг.7) при помощи до- полнительных двух пар колец 24,

совмещенных с поворотным механизмом (показано схематически). Корпус 1 снабжен выходными патрубками 25 и 26.

Предусмотрено изготовление фильтровального комплекта (фиг.8) в варианте, когда фмльтрооа/и.-ше нити 1R с je/нп мм по перечни расположенными нитями 27 а виде простейшей вязки. Поперечные 27 могут быть в отдельны тгей вг -годных жгутов и т.п. Наличие тчхих 71 обеспечивает более потное заполнение пространства ечсду продольными нитчми 15с получением соответс гзуюндего э fexta фильтрации. А при взаимном закручивании колец 3 и 14 (фи. 9) полости между нитями (или волокнам,:) уменьшаются под действием усилий скручивания а в горловине cd фильтрующего комплекта (фиг. 10) в его г.о- пеоечном сечении образуемся кольцевое фильтровальное кольцо из нитей с высокой плотностью и повышенными фильтрующими возможностями оля тонкой очистки

Предусм )тоеь также алоилнг изготовления аппарата со сдвоиннмм комплексом фильтровальных нитей (фиг 11). 3 зто, оа- рианге в корпусг 1 ррэмощоиы дре пары колец 28 и 29, 30 и 31. i зждо иэ ко.орых выполнено из упруго деформирующегося материала, например резины, и размещено с возможностью поворота в виде деформируемых уплотнительных колец размещенных между входным фланцевым п прубком 32. грубным отрезком 33 и чыходн м пат рубком 34 Подсоединение патрубков 32 и 34 предполагается через герметично присо- единенн ые t металлу (путям ВУЛКЯНИЗЗЦИИ) рези ювые фланцы ЗС снабженные -niyfine ниями 36 под креплонье Для фиксации ко лец 28-31 имеются консольные планки 37 Последние попарно соединены винтовыми стяжками 38. Фильтровальные нити 15 пары колец 28 и 29 размещены за внешним контуром фильтровальных нитей 39, закреплен- ных на кольцах 30 и 31 Это дает возможность при закручивании различных пар колец в противоположных направлениях получать перекрестное расположение фильтровальных линий без их переплетения, что расширяет возможности регулировки фильтрационных каналов, их формы и размеров. При этом может быть достигнуто и касание обоих контуров нитей и их взаимное силовое взаимодействие

Фильтр работает следующим образом.

В варианте исполнения с двумя кольцами (фиг. 1) и сплошными фильтровальными нитями 15 аппарат предназначен для улавливания механических засорителей иди жидких фракций в газе Фильтровальные нити могут подключаться к источнику 40 электрического потенциала.

Эффект фильтрации достигается перекрытием сечения входного потока посредством нитей 15. которые при повороте выходного кольца 14 посредством привода

11 of разуют ,7 вгиэг и м-ггерг - онус с .eime кою| ого рси., , - - -vi 41 ул влирзюгсй в -m-e С з часть чд ИУ попадав в зону 3, SWM- ,( 4, ч ходитв ону.

При очис ке t у ,ц41 it,i

/ГСЯ В ИСХОДНА, tnHi1 .С , , . ,

генные ззсор 41 мроо , , i, выходной ,( .од 3 Оч;,стчг npoi ac

0 дится струей гэ.- «.и жид,осг/.- елнззка ченной для зтой це м Гпи чсстепемпом раскрытии горловины вмбрамич фильтровальных нитей в потокг гзза спо- собстаующая очистке от зассритрпей Giaro

5 приятным усповием длт де /с ni-я ф.-ir- т

ПО ОТКОШеНИЮ - ГЗЗУ ( - ч.г регу -МрОЧ НИ) pt HNi I )Л Г: фИ/|ЬТр Upl ,1МНО.Е С J О

уд Г «ираюмик фил, г)лрцЛ1г i. n t « i 0 большие углы (фиг 2), можно до, JT

умены: ния cei4t.i4i до пс-ыо ji

крытисАналогичные F IMC HOCTI имеефильтр для очистки жидкостей 5В варианте каскадного исг олненгя

(фИГ 7) аППЭО.П ДЛЯ 0 ИСТКИ . И

испапьзу°тоя пр РИНО ри

eno 1 iOM О - РЫ Ь1 С Ч iH Т (ГГ.. . | рм

этом ср|ке из у чав/п леч моха -иче 0 скис или другие загсрителм, которые потом просыпаются чррез сст эч сче1 и

,М1ВИ Pf VAM, ТВ И 1 ft UOr ,i l- MfM«-l

сечания потока опытным п«.трм ,-ot HI -ip . наиболее блэгоприят чыг БОЧ- О - ногти nt 5 падения фракции

В варианте сдвоенного комплекта

(фИГ 11) Эффект ОЧИь И МОЖНО ПОВЫСИТЬ

подключением разношенных потенциалов к нитям 15 и 39 и созданием между ними

0 электрического поля Засорители 41 сосредотачиваются при этом между нитями 15ч 39.

Изложенные варианта исполнения можно эффективно испопьзовать для очист5 1чИ печных газов в различных техноло и- ческих процессах Эффективно испояьзо аание аппарата в этом исисл ении длт гру бом очистки жидкостей от иронических засорителей

0 Для очистки жидкостей преимущест венно используются фильтровальные нити составленные из волоконных жгутоь (фиг. 12), в том числе и переплетенных поперечными нитями 27 (фиг. 8) При этом при

5 повороте нижнего кольца 14 (фиг 5) натянутые фильтровальные нити 15 образуют продольный профиль для потока фильтруемой среды в виде сужения с горловиной ab, ширина горла о регулируется закручиванием ижнего кольца 14 на определенный угол.

При этом с возрастанием угла закручивания может достигаться склаДчатая форма поперечного сечения (фиг.6), повышающая плотность фильтра и обеспечивающая увеличение толщины фильтрующей массы (фиг. 10).

Отличительной особенностью предлагаемого аппарата является возможность его использования в динамических режимах потока с использованием сжатия русла потока или с полным его перекрытием. При этом во всех вариантах исполнения аппаратов можно образовать несколько зон отделения фракций от фильтруемой среды, что дает возможность использовать его широко в технологических процессах промышленности.

Формула изобретения

1. Фильтр для очистки жидкости или газа, содержащий корпус с подающими и отводящими патрубками, расположенную в корпусе горизонтально одна над другой основную пару перегородок и фильтрующий слой в виде продольных нитей, концы которых прикреплены к перегородкам, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества очистки, перегородки выполнены в виде колец, и по меньшей мере одна из них имеет механизм фиксируемого поворота в горизонтальной плоскости,

2. Фильтр по п.1,отличающийся

тем, что нити выполнены из эластичного материала.

3.Фильтр по пп. 1 vi 2, отличающийся тем, что кольца, имеющие механизм

поворота, подпружинены в направлении оси корпуса.

4.Фильтр по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что он снабжен поперечными нитями, соединяющими продольные нити вязкой в ткань.

5.Фильтр по пп. 1-4, о т л и ч а ю щи й- с я тем. что продольные нити прикреплены к перегородкам по образующим коаксиаль- но расположенных цилиндров.

6. Фильтр по пп. 1 -5, о т л и ч а ю щ и й- с я тем. что он снабжен дополнительным фильтрующим слоем и дополнительной парой перегородок, одна из которых присоединена к перегородке основной пары,

имеющей механизм поворота.

7. Фильтр по пп.1-6, отличающий- с я тем, что нити соединены в жгуты.

Фильтруемая среда 1 t

Изобретение отмстится к фильтрам для очист ки жидкости или газа Цель повышение про изводительности и качества очистки В кор пусе фильтра размещены два кольца, между которыми натйнуты фильтровальные нити Нижнее кольцо закреплено в корпусе с возможностью поворота и снабжено приводом вращения Предусмотрены варианты исполнения фильтровальных нитей из однородного материала в виде прямолинейных и закрученных многоволоконных жгутов с переплетением натянутых между кольцами нитей дополнительными поперечными нитями с образованием ткани Фильтроваль ные нити могут изготавливаться нерастяжимыми и пружинящимив продоль ном направлении Аппарат работает следу ющим образом При закручивании одного из колец относительно другого между нитями образуются фильтровальные щели регулируемого размера либо плотная ткань из фильтровальных волокон, либо улавливающая засорители сетка Режим перекрытия фильтруемого потока регулируется углом закручивания нижнего кольца относительно верхнего При работе аппарата образуется несколько зон выхода продуктов в самой ткани фильтра, за его боковой поверхно стью и за сечениями фильтра Аппарат рабо тает в динамических режимах пропуска потока через горловину образуемой внутри него поверхности в виде параболоида вращения и в режиме полного перекрытия сечения потока фильтруемой среды 6 з п ф-лы, 12 ил

ОД 0ua.7

Фильтруема среда

{

22

Фильтруемая среда

А-А

3 27

/

О

41

Cill

wРиг.#

J«

/5 III

продукт А

Б-Б

Фиг.9

Фи-i.W

Фиг.11

а