Патронный фильтр Советский патент 1992 года по МПК B01D27/02 

элементами (ФЭ) 8, содержащими адаптеры 9 и концевики 10, контактирующие с регулирующим винтом прижимного устройства 12, имеющего отверстия для отвода загрязненной жидкости от патрубка и для подвода жидкости к ФЭ 8, корпус 1 выполнен неразъемным с основным конструкционным слоем 13 с перекрестным расположением армирующих волокон 14. ФЭ 8 содержат жесткий перфорированный каркас 19, на котором уложен слой волокнистого материала 20 из полимерных волокон 3 ил.

Изобретение относится к патронным фильтрам и может быть использовано во всех Отраслях промышленности дли фильтрации и Микрофильтрации нейтральных и агрессивных жидкостей от твердых частиц. Цель - повышение надежности и ресурса работы..Патронный фильтр включает стек- лопластиковый корпус 1 с бортами 2, крышками 3, имеющими патрубки 4 для Подвода загрязненной и отвода очищенной жидкости, разделительную перегородку с установ- яенным в ней фильтровальными (А С а Ь ся XI/ №Ј1

Изобретение относится к устройствам для очистки нейтральных и агрессивных жидкостей от твердых частиц фильтрованием, а точнее - к патронным фильтрам, и может быть использовано для микрофильтрации во всех отраслях народного хозяйства, где -требуется тонкая высокоэффективная очистка жидких сред.

Известен фильтр для очистки жидкостей, содержащий корпус с крышкой, под которой размещена разделительная перегородка с фильтровальными элементами, включающими каркас с фильтровальным рукавом, закрытым снизу, а каркас фильтровальных элементов выполнен виде зернистого наполнителя.

Недостатком известного устройства является низкий ресурс работы фильтра, связанный с тем, что твердые частицы легко закупоривают поры элемента, так как фильтровальная перегородка этого элемента выполнена из фильтровального рукава, имеющего в сущности низкую грязеемкость, которая является одним из основных критерием ресурса работы элемента. Кроме того, корпус и крышки соединяются при помощи болтового крепления, что снижает надежность фильтра при фильтровании жидкости при значительном (более 0,5 МПа) давлении, а для увеличения надежности возника- . ет необходимость в усилении конструкции путем увеличения толщины стенок корпуса и крышки, что приводит к увеличению материалоемкости фильтра и его удорожанию.

Известен также фильтр для очистки жидкостей, содержащий разъемный корпус с подающими и отводящими патрубками, размещенные внутри корпуса фильтровальные элементы, имеющие верхние торцевые крышку, горизонтальную перегородку, в которой выполнены кольцевые канавки для установки прокладок, при этом фильтровальные элементы установлены при помощи прижимных устройств.

Недостатками известного технического решения, взятого за прототип, являются низкий ресурс работы вследствие того, что загрязненная жидкость конструктивно подается во внутрь фильтровального элемента, и, в сущности, твердые частицы осаждаются в элементе на малой площади поверхности элемента, а по ходу потока

жидкости распространяется в радиальном направлении от цилиндрической поверхности меньшего диаметра к поверхности с большим диаметром, что приводит к увеличению давления потока жидкости на внутренней поверхности и быстрому закупориванию пор, количество которых на внутренней поверхности меньше, чем на внешней. Съемные крышки присоединяются к корпусу при помощи болтового крепления, что также снижает надежность фильтра.

Цель - повышение надежности и ресурса работы.

Выполнение корпуса неразъемным из

стеклопластикового материала с перекрестным расположением армирующих волокон и выполнение его с буртами,содержащими кольцевую канавку для установки стопорного устройства и дополнительного слоя, в котором армирующие волокна расположены коаксиально в местах установки канавки и стопорных устройств позволяет значительно повысить прочностные свойства корпуса, а также повысить надежность фильтра, так

как перекрестное расположение волокон в основном, конструкционном слое компенсирует высокое давление жидкости без увеличения толщины стенки корпуса, а дополнительный слой в бурте с коаксиальным размещением армирующих волокон позволяет расположить кольцевую канавку в теле корпуса без снижения прочностных свойств, так как в этом случае большая часть армирующих волокон в процессе изготовления канавки механически не повреждается и в процессе фильтрования работает на сжатие, чем обеспечивается повышение надежности и ресурса работы. Кроме того, при увеличении давления фильтруемой жидкости крышка более плотно прижимается к торцовой поверхности канавки, усиливая при этом величину уплотнения в аксиальном направлении, что также повышает надежность фильтра. Разделительная перегородка содержит концентрически расположенные цилиндрические отверстия для установки адаптеров фильтровальных элементов, что обеспечивает повышение надежности, так как в этом случае обеспечивается повышенное уплотнение адаптеров и равномерное симметричное распределение нагрузки от прижимного устройства по площади перегородки,

Кроме того, цилиндрические отверстия для адаптеров позволяет многократно использовать без хонингования перегородку, чем обеспечивается повышение ресурса работы. Применение фильтровальных элементов, содержащих волокнистую массу из полимерных волокон, уложенных послойно на жестком каркасе с изменяющимися в радиальном направлении диаметрами волокон или плотностью их упаковки, позволяет иметь в фильтре элементы с глубинным эффектом фильтрования, при котором твердые частицы классифицируются по высоте слоя в соответствии с их диаметрами, т.е. более крупные частицы осаждаются в верхних слоях волокнистой массы, а более мелкие - во внутренних, глубинных областях элемента, так как варьированием диаметра волокон или плотностью упаковки волокон достигается переменный размер пор, уменьшающийся в направлении от поверхности к каркасу, что приводит к увеличению грязеемкости элементов, а значит, к повышению ресурса работы фильтра. Кроме того, волокнистая структура обеспечивает в элементе высокий коэффициент пористости, что приводит к увеличению порового объема и к повышению ресурса работы при накоплении твердых частиц.

Концевики содержат конусную соосную с каркасом выемку для упора винта прижимного устройства, а разделительная перегородка соединена с прижимным устройством при помощи стержня, расположенного по оси фильтра, что обеспечивает повышение надежности закрепления элементов в разделительной перегородке, вследствие того, что конструктивно обеспечивается точное центрирование элементов, а соединение перегородки и прижимного устройства приводит к повышению жесткости кассеты для фильтров, а следовательно, повышает надежность и ресурс работы при воздействии вибрации или пульсирующего давления жидкости.

На фиг. 1 изображен фильтр, разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1.

Патронный фильтр состоит из корпуса 1 с буртами 2. Внутри корпуса 1 расположены

5

крышка верхняя 3 с патрубком 4 для подвода загрязненной жидкости, нижняя крышка 5 с патрубком 6 для отвода очищенной жидкости. Крышки 3 и 5 по окружности соприкасаются со стопорными кольцами 7, которые препятствуют передвижению крышек в аксиальном направлении. Внутри корпуса 1 размещена разделительная перегородка 8 с установленными в ней фильтровальными , элементами 9, имеющими адаптеры 10 и концевики 11. Концевики 11 контактируют с регулирующим винтом 12 и прижимного устройства 13.

Корпус 1 выполнен неразъемным из стеклопластикового материала с основным конструкционным слоем 14с перекрестным расположением армирующих волокон 14. Бурты 2 имеют на внутренней поверхности кольцевую канавку 16, предназначенную

0 для установки стопорного кольца 7, а также для повышения надежности содержат уп- лотнительный слой 17, в котором армирующие волокна 14 расположены коаксиально в местах расположения канавки 15 и стопор5 ных колец 7. Разделительная перегородка 8 имеет расположенные по окружности отверстия 18 для установки адаптеров 10 фильтровальных элементов 9. Фильтровальные элементы 9 содержат перфорирован0 ный каркас 19, на которые послойно уложен волокнистый слой 20 из полимерных волокон. Волокна уложены в слои с изменением в радиальном направлении диаметра волокон или плотностью их упаковки для созда5 ния в фильтровальном элементе уменьшающегося в радиальном направлении размера пор. Это изменение обеспечивает в фильтровальном элементе глубинный эффект фильтрования. Концевики 11 эле0 ментов 9 содержит соосную с каркасом 19 конусную выемку 21 для самоцентрации винта 12 прижимного устройства 13. Разделительная перегородка 8 соединена с прижимным устройством 13 при помощи стержня

5 22, расположенного по оси фильтра и предназначенного для повышения надежности закрепления адаптеров фильтровальных ъпатронов в разделительной перегородке. Патронный фильтр работает следую0 щим образом.

Первоначально фильтровальные патроны 9 устанавливаются в разделительную пе- регородку 8. При этом адаптеры 10 устанавливаются до упора в отверстия 18.

5 Затем при помощи стержня 22 присоединяются к прижимному устройству 13, после чего посредством винта 12, который самоцентрируется в конусной выемке 21 конце- вика 11, осуществляется дополнительное воздействие на фильтровальные элементы

9, чем обеспечивается надежное окончательное закрепление фильтровальных элементов. Затем собранная кассета элементов устанавливается енутри корпуса 1, после чего устанавливаются крышка 3 и крышка 5, которые фиксируются стопорными кольцами 7, которые располагают в канавке 15. Предназначенная для тонкой очистки загрязненная твердыми частицами жидкость поступает через патрубок 4 и че- рез отверстия 18 прижимного устройства 4 подает к фильтровальным элементам 9, где происходит высокоэффективная очистка жидкости от твердых частиц. Очищенная жидкость через внутреннюю полость карка- са 19 поступает во внутрь фильтровальных элементов, а затем по патрубку б направляется потребителю. В связи с коаксиальным расположением армирующих волокон в уп- лотнительном слое 17, а также с перекрест- ным расположением армирующих волокон в конструкционном слое корпуса 1 при повышении рабочего давления жидкости обеспечивается нйдежйость патронного фильтра при эксплуатации.

Формула изобретения Патронный фильтр, содержащий корпус, верхнюю крышку с патрубком подвода загрязненной жидкости и нижнюю с патруб

ком отвода очищенной жидкости, разделительную перегородку с установленным на ней фильтровальными элементами, на одном конце которых установлены адаптеры, а на другом - концевики, контактирующие с регулировочными винтами прижимного устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и ресурса работы фильтра, корпус выполнен из стекло- пластикового материала с перекрестным расположением армирующих волокон в конструкционном слое и буртами, имеющими на внутренней поверхности кольцевые канавки, в которых посредством уплотнитель- ного слоя и армирующих волокон укреплены стопорные кольца, разделительная перегородка имеет выполненные по окружности отверстия, в которых размещены адаптеры фильтровальных элементов, при этом фильтровальные элементы имеют волокнистый слой из полимерных волокон, уложенных послойно на каркасе с изменяющимся в радиальном направлении диаметрами волокон, а концевики выполнены с соосной с каркасом конусной выемкой для упора регулировочного винта, разделительная перегородка соединена с приемным устройством посредством стержня, расположенного по оси фильтра.

фиг. 2

А -А

фие 3