ВОЗДУШНЫЙ ФИЛЬТР Советский патент 1973 года по МПК F02M35/08 B01D45/14 F02C7/32 

I

Изобретение относится к конструкции воздуШНых фильтров и может быть применено, например, для фильтров о-чистки воздуха транспортного газотурбинного двигателя.

Известны воздушные фильтры, содержащие размещенный в корпусе фильтрующий элемент и перепускной клапан с байпасной магистралью.

Цель изобретения - повышение эффектиозности очистки.

Цель достигается тем, что внутри фильтрующего элемента установлен вращающийся барабан с реактивными соплами для его привода и трубами, шмею.щими отверстие на поверхностях, обращенных к элементу, а сопла и трубы подключены к байпасной магистрали через клапан. Вдоль фильтрующего элемента установлены сопла, а в корпусе выполнен патрубок с клапаном для отвода пыли.

На чертеже 1 изображен схематически продольный разрез фильтра.

Фильтрующий элемент 1 представляет собой никелевую сетку саржевого плетения 2, припаянную к силовому «аркасу 3, который выполнен перфорированным. Фильтрующий элемент / помещен в корпусе 4 с крыщкой 5. Фильтрующий элемент / и корпус 4 имеют коническую форму.

К корпусу 4, имеющему входной патрубок 6, присоединяются двухпозиционные кляпаны 7, 5 и 9

Вое три клапана 7, 8 vi 9 имеют одинаковую конструкцию и содержат крышку 10, корпус 11, поршень 12, шток 13, пружину 14, седло 15, двухсторонний клапан 16 и камеру перепуска 17. В корпус фильтра 4 и крышку 5 запрессованы соответственно седла 18 и 19. Во внутренней полости фильтрующего элемента / размещена система сдува пыли 20, представляющая собой две трубКИ 21, расположенные в меридиальном сечении фильтрующего элемента 1 и параллельные их образующей. Трубки 21 закреплены на гильзе 22 посредством полых пилонов 23. На концах трубок 21, имею1щих отверстия 24 с равномерным шагом по длине трубы, установлены сверхзвуковые сопла 25.

Оси отверстий 24 и сопел 25 направлены по нормали соответственно « внутренней поверхности и меридиональному сечению фильтрующего элемента.

Выходные сечения сопел 25 на каждой из трубок 21 направлены в противоположные стороны.

Гильза 22 совместно с установленными в ней подшипниками качения с защитными шайбами 26, распорной втулкой 27 и набором уплотнительных шайб 28 смонтированы на нолой оси 29 и закреплены стопарпым пру;, жинным кольцом 30.

Ось 29 и заглушка 31 присоединены к крышке 5. В системе сдува пыли 20 имеются

перепускные окна 32, 33 и 34 соответственно в оси-распорной втулке 29-27, гильзе 22 и трубках 21. Перепускные окна для выхода очищенного воздуха 35 имеются также в крышке 5.

На наружной поверхности фильтрующего элемента / размещена система сдува пыли 36, состоящая из коллектора 37 с присоединенными к нему сверхзвуковыми микросоилами 38, равнорасположенными то окружности коллектора 57. Оси микросоиел 38 параллельны образующей корпуса фильтрующего элемента /.

Коллектор 37 и полая ось 29 соединены трубой перепуска воздуха 39.

Трубы перепуска (воздуха 40 и 41 соединяют, соответственно, камеры перепуска 17 клапанов 8 и 7 с коллектором 37 системы выдува пыли и полостью 42 выхода из фильтра. На крышке 5 имеется патрубок 43 отвода очищенного воздуха, а на клапане 9 - патрубок 44 удаления пыли в атмосферу.

На корпусе 4 фильтра и крышке 5 имеются соответственно щтудеры 45 и 46 замера давлений.

Работа фильтра протекает следующим образом.

Воздух, подлежащий очистке от пыли, непрерывно поступает через входной патрубок 6 и седло 18 во В1нут|ренпюю полость корпуса 4 по стрелке А и, проходя через фильтрующий элемент /, попадает в его внутреннюю полость В.

Пыль при этом остается на наружной поверхности фильтрующего элемента 1. Чистый же воздух поступает через перепускные окна 35 сначала в полость 42 крышки 5 и далее через патрубок 43 направляется по назначению, (например, во входной патрубок двигателя или к охлаждаемым лопаткам турбины и т. д.) по стрелке С.

Так работает фильтр, когда перепад давлений до фпльтрующего элемента и за ним не превышает определенной заранее заданной величины. При превышении установленного перепада давлений автоматическое устройство (на чертеже не показаиное) включения системы самоочистки получает сигнал (импульс) через штуцеры 45 и 46 замера давлений.

После этого автоматическое устройство включения системы самоочистки фильтра, снабженное реле времени, работает следующим образом.

Подает воздух высокого давления (например, от компрессора или от баллона) через крыщку W клапанов 7, 8 я 9 в направлении стрелок G, Н и Е -аа поршень 12. Поршень 12, перемещаясь, передвигает двухсторонний клапан 16. При этом закрывается вход в седла

18 и 19 клапанов 7 vi 8, а выход к седлу 15 клапана 9 открывается, т. е. воздушный фильтр переключается на режим автоматической самоочистки.

Одновременно с подачей воздуха в клапаны 7, 5 и 5 на их перекладку, через трубопровод 41 из камеры перепуска 17 клапана 8 производится подвод сжатого воздуха в систему сдува, т. е. (воздух поступает в коллектор 37 и далее через трубу перепуска 39 - в полую ось 29.

Из полой оси 29 воздух последовательно через систему перепускных окон 32, 33 и 34 поступает в трубки 21 и сверхзвуковые микросопла 25. Окна 32 и 33 сообщаются через полость М.

При истечении воздуха с большой скоростью из микросопел 25 возникает реактивная тяга (принцип «Сегнерова колеса), приводящая во вращение систему сдува 20 «а подшипниках качения 26.

Вытекая из отверстий 24 трубок 21, вращающихся относительно оси симметрии фильтрующего элемента /, и вырываясь из микросопел 38, воздух сдувает с поверхности фильтрующего элемента 1 частицы пыли и выбрасывает в атмосферу через патрубок 44 удаления пылевоздушной смеси в направлении стрелки К.

В этот момент расход воздуха не уменьшается, так как воздух через трубку 40 и далее из полости 42 перепускается, минуя фильтрующий элемент /, через патрубок 43. Процесс самоочистки фильтра длится несколько секунд, по истечении которых реле времени снимает управляющее давление с клапанов 7, S и 5 и двухсторонние клапаны 16 возвращаются под действием пружин 14 в исходное положение.

Очищенный фильтр начинает работать в обычном режиме, т. е. очи-щать воздух от пыли.

Предмет изобретения

1.Воздушный фильтр, например для транспортных газотурбинных двигателей, содержащий размещенный в корпусе фильтрующий элемент и перепускной клапан с байпасной магистралью, отличюющцйся тем, что, с целью повышения эффективности очистки, внутри фильтрующего элемента установлен вращающийся барабан с реактивными соплами для его привода и трубами, имеющими отверстия на поверхностях, обращенных к элементу, а сопла и трубы подключены к байпасной магистрали через клапан.

2.Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что вдоль фильтрующего элемента установлены сопла, а в корпусе выполнен патрубок с клапаном для отвода пыли.