Акустический фильтр Советский патент 1980 года по МПК B01D35/06 B03C5/00 

(54) АКУСТИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР

Изобретение относится к области очистки жидкости и может быть применено для очистки диэлектрических жидкостей, в частности топлив и масел от воды и загрязнений.., Известнь электрические фильтры с сетчатым электродом 1. В таком фильтре на самоэлектризующем ся фильтровальном элементе происходит осаждение частиц и их удержание от смывания проходящим потоком жидкости. Прототипом по технической сущности может служить акустический фильтр 2. Этот фильтр содержит корпус, с размещенным внутри его сетчатым фильтровальным элементом, из которого отводится очищенная жидкость. Фильтровальному элементу ультразвуковой излучатель сообщает колебания, которые очищают его поверхность от оседающих частиц загрязнений. При работе такого фильтра достигается более тонкая очистка жидкости, чем та, которая могла бь1ть получена при неподвижном фильтровальном элементе. Этот фильтр не может очищать диэлектрические жидкости от воды и других полярных жидкостей. Целью настоящего изобретения является улучшение качества очистки жидкости и расщирение диапазона очищаемых жидкостей. Для достижения этой цели в предлагаемом фильтре подвод жидкости к фильтровальному сетчатому элементу осуществляется через двойной спиральный канал, расположенный вокруг него, причем, стенки спирального канала служат разнополюсными электродами, один из которых изолирован от корпуса, а фильтровальный элемент имеет полярность противоположную огибающему его электроду. В качестве источника акустических колебаний применен гидродинамический генератор, а фильтровальный сетчатый элемент установлен на упругую опору, жесткость которой позволяет получить резонансные колебания, совпадающие с основной частотой колебаний струи жидкости в гидродинамическом генераторе. Опорная пята генератора закреплена через диафрагму на фильтровальном элементе и находится в фокусе параболоидной крышки фильтра. ., Для повышения степени диспергирования и электризации частиц загрязнений, а также достижения оптимальной интенсивностй акустических колебаний, создаваемых гидродинамическим генератором, применен перепуск части потока жидкости на вход фильтрачерёз. отверстие Б крьшке. На фиг. i изображен общий вид акустического фильтра, на фиг. 2 - понеречный разрез А-А фиг. 1. Акустический фильтр содержит корпус 1, в котором размещен фильтровальный сетчатый элемент 2 на упругой цноре, состояЦ1,ий из верхней 3 и нижней 4 шайб и пружины 5. Поджатие пружины 5 осуществляется винтом 6. Для отвода очищенной жидкости из полости фильтровального элемента 2 служат: отверстие в верхней шайбе 3 упругой опоры, гибкий шланг 7 и патрубок 8. Подвод жидкости в фильтр осуществляют через закрепленный на резьбовой втулке 9 параболоидной крышки 10 патрубок И, который заканчивается гидравли ческим соплом 12. Сопло 12 и пята 13 составляют гидродинамический генератор. Пята 13 закреплена через диафрагму 14 на верхней части фильтровального элемента 2 и находится в геометрическом фокусе параболоидной крыщки 10 фильтра. Вокруг фильтровального элемента 2 располагают двойной спиральный канал, стенки 15 и 16 которого служат разнополюсными электродами. Стенка 15 изолирована от корпуса 1 фильтра. Для поступления жидкости в спиральные каналы выполнено отверстие Г7 в диафрагме 14, которая сверху закрывает спиральные каналы. Снизу спиральные каналы закрывают конической обечайкой 18. Из ц1ламосборника 19 шлам удаляется через патрубок 20, на котором установлен кран 21. Патрубок 22 служит для переггуска жидкости на вход фильтра. Фильтр работает следующим образом. На вход фильтра подается Цоддавлением очищаемая жидкость, которая вытекая из сопла 12 гидродинамического генератора, ударяется о его няту 13 и создает интенсивные ультразвуковые колебания и кавитацию, а также вызывает резонансные колебания фильтров.ального элемента 2, совпадающие с основной частотой колебаний струи. Регулировку амплитуды колебаний фильтровального элемента 2 осуществляют винтом 6. Расположение пяты 13 в геометрическом фокусе параболоидной крышки 10 улучшает равномерность озвучивания по пло щади диафрагмы 14, .которая передает колебания в камеру, образуемую корпусом I. Через отверстие.17 жидкость перетекает из полости крышки 10 в спиральный канал, на стенки 15 и 16 которого подают высоковольт716569ное напряжение. Под действием электрофоретических сил частицы механических включенийи капельки воды коагулируют и осаждаются на стенках 15 и 16. Акустические колебания очищают электроды от загрязнений, которые осаждаются под действием сил тяжести на дно спиральных каналов и вытекают с,его конца в щламосборник 19. Шлам из фильтра периодически удаляют через кран 21 и патрубок 20. Наряду с акустической очисткой электродов от oceBujHx частиц загрязнения, гидродин.амический генератор производит во всем потоке жидкости электризацию частиц загрязнений в кавитационнпм акустическом поле. Из сниральных каналов жидкость с остатками загрязнений поступает к вибрирующему фильтровальному элементу. Создаваемые вибрацией, микропотоки жидкости препятствуют прохождению твердых частиц меньших размеров, чем размер ячейки.Размер частиц, проходящих фильтровальный элемент с данным размером ячейки сетки определяется его амплитудой и частотой колебаний. При этом дополнительно происходит отделение частиц загрязнений под деиствием электрического поля между фильтроБальным элементом и стенкой спирального канала. В предлагаемом фильтре применен источник акустических колебаний, выполненный в виде гидродинамического генератора. Такой генератор позволяет получить широкополосные акустические колебания и обеспечить низкочастотные колебания фильтровального элемента на упругой опоре, что позволяет исключить сравнительно дорогостоящий электромагнитный вибратор, Применение спирального канала удлиняет время нахождения потока очищаемой жидкости в электрическом и акустическом полях и уменьшает габариты филЬ1 ра, а также обеспечивает равномерный подвод жидкости но высоте фильтровального элемента. В .результате при.менения предварительной электризации в сочетании с сетчатым электродом достигается высокая точность очистки, уменьшается рабочая площадь электродов и объел камеры фильтра, так как предварительно наэлектризованные частицы проходят меньший путь до их осаждения на электродах. При применении фильтра в масляных системах энергетических установок диспергирование смолистых включений масел в кавитационном поле генератора улучшает их смазочные свойства., Формула изобретения 1. Акустический фильтр, содержащий корпус с крыщкой, в котором размещен фильтровальный сетчатый элемент, подвод жидкости и источник акустических колебаний.

отличающийся тем, что, с целью улучшения очистки жидкости и расширения диапазона очищаемых жидкостей, подвод жидкости выполнен в виде двойного спирального канала со стенками из разнополюсных электродов, один из которых изолирован от корпуса, а фильтровальный элемент расположен внутри канала, имеет полярность противоположную огибающему его электроду и снабжен упругой опорной пятой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

№ 117997, кл. В 03 с 5/00, 1957.

кл. 210-338, 1969.