Ионообменный фильтр для очисткижидКОСТи Советский патент 1981 года по МПК B01J47/02 

(54) ИОНООБМЕНШЙ ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к устройствам для осуществления различных хими ческих процессов, в частности к аппаратам для осуществления ионообманных процессов, и может быть испол зовано для очистки жидкостей с помощью ионообменных 1смол. .; Изобретение относится к ионообменным фильтрам, служавшм для очистки жидкостей. Известен ионообменный фильтр, включающий корпус с ионообменной смо лой, а также фильтрукщие перегород ки, которые предназначены для гчредот вращения уноса ионообменной смолы р. Этот фильтр достаточно сложен и .громоздок, вследствие чего работает только как стационарная установка. Ионообменные смолы обладают высокими фильтрующими характеристиками, способностью отделять вредные хикические вещества от фильтруемой жидjKOCTH, эффективно регенерируют жидкость, что позволяет использовать ее многократно по замкнутому циклу. Благодаря таким свойствам ионообменной смолы фильтры, содержащие эту змолу, выгодно применять в бортовых «идкостнЕзК системах, например на космических кораблях, самолетах, передвижных установках. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является фильтр, включаю- , щий корпус с входным и выходным патрубкги«, расположенный внутри него патрон, заполненный ионообменной смолой и закрытый с торцов перфорированными дискам 2. При работе фильтра жидкость подается в водопроводящую полость, откуда, последовательно очищаясь, проходит через патроны, заполненные ионообмеиныкш смолами, и поступает в водоотдаю1цее отверстие. Недостатком этого фильтра является низкая надежность при работе в составе устройств, воспринимающих пошшюнные дмнак«ческие нагрузки, такие как тряска, вибрации, удары. Эти нагрузки особенно характерны для разлнчного рода передвижных устройств, например установок регенерации, смонтированных на автолюбилях, гусеничных шасси. Низкая Нёщежность известного фильтра при таких нагрузках обусловлена тем, что ионообменная смола, которая в начЕШьный момент, при сборке фильтра, заполняет весь объем пат рона, в процессе работы под действием потока жидкости самоуплотняется, В результате этого со стороны входной полости патрона, между перфорированным диском и зерхним уровнем. ионообменной смолы, образуется свобо ное пространство. Наличие свободного пространства в верхней полости патро на позволяет гранулам смолы перемещаться одна относительно другой под воздействием знакопеременных динамических нагрузок. При этом чем вьше нагрузки, тем интенсивнее взаимное перемещение гранул. В конечном;итоге это приводит к значительному истиранию и разрушению гранул, что снижает .эффективность работы смолы и фильтра в целом. Кроме того, измельчение гранул смолы приводит к вымыванию ее из пат рона через отверстия в перфорированном диске, установленном на выходе из патрона. Целью изобретения является повЕдше ние надежности фильтра в работе при повышенных динамических нагрузках за счет предотвращения разрушения гранул ионообменной смолы. Поставленная цель достигается.тем что перфорированный диск со стороны входного патрубка снабжен фиксатором одностороннего действия и установлен с возможностью перемещения вдоль оси патрона. Целесообразно фиксатор выполнять подпружиненным, а патрон - с углублениями на внутренней стенке, взаимо действующими со стопорными концами фиксатора. Выполнение перфорированного диска со стороны входной полости подвижным позволяет уплотнять ионообменную смолу в патроне за счет перепада гидравлического давления в процессе работы фильтра. Фиксатор одностороннего действия разрешает диску двигаться вдоль оси патрона в направлеНИИ движения жидкости, т.е. в направ лении уплотнения смолы, и препятству ет его обратному перемещению при воздействии на фильтр динамических нагрузок. На фиг. 1 показан ионообменный фильтр; на фиг, 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - узел Т фиг. 1, нафиг. 4 - вид Б фиг. 3. Ионообменный фильтр содержит корпус 1 с крышкой 2. Внутрикорпуса расположен патрон 3, заполненный ионообменной смолой 4. Торцы пат рона закрыты перфорированными дисками 5 и 6. Диск 5,установленный со стороны входного патрубка 7 фильт ра, выполнен подвижным относительно боковых стенок патрона и имеет поперечное сечение, соответствующее поперечному сечению патрона, но несколько меньше его. Диск 6 закреплен неподвижно на торце патрона со . стороны выходного патрубка 8 фильтра. Диски 5 и 6 содержат множество отверстий 9, предназначенных для прохода жидкости, поперечное сечение которых меньше поперечного сечения гранул ионообменной смолы. Диск 5 снабжен фиксатором 10 одностороннего действия, стопорный конец 11 которого находится в зацеплении с углубленияг и 12, выполненными на внутренней стенке патрона. Фиксатор 10 поджат пружиной 13. Углублени.я 12 организованы наклонными к внутренней стенке патрону поверхностями 14 и перпендикулярными к внутренней стенке патрона поверхностями 15. При работе ионообменного фильтра фильтруемая жидкость подается во входной патрубок 7, через отверстия 9 перфорированного диска 5 поступает во внутреннюю полость патрона 3, заполненную ионообменной смолой 4. Очищенная жидкость через отверстия в перфорированном диске 6 поступает в выходной патрубок 8 и уходит из фильтра. Для обеспечения необходимого расхода жидкость прокачивается через фильтр под давлением. При прохождении жидкости через отверстия 9 в диске 5, поперечное сечение которых меньше поперечного сечения гранул ионообменной смолы, поток жидкости преодолевает гидравлическое сопротивление, и давление жидкости понижается, создается перепад давления между входной полостью и внутренней полостью патрона 3. Так как со входной полости давление больше, то со стороны этой полости на диск 5 действует сила , где U.P - перепад давления между входной полостью и внутренней полостью патрона 3, S - площадь поперечного сечения диска 5, Одновременнр с этим ионообменная смола под действием протекающей через нее- жидкости самоуплотняется и уровень ее понижается. Диск 5 под действием силы F , действующей со стороны входной полости, переме- f щается вдоль оси патрона по направлению потока жидкости и также уплотняет ионообменную смолу. При перемещении диска 5 по направлению потока жидкости, т.е. по направлению, обеспечивающему уплотнение и сжатие смолы, стопорный конец 11 фиксатора 10 скользит по наклонным поверхностям 14 углублений 12 и не препятствует перемещению диска 5, В случае воздействия на ионообменный фильтр знакопеременных динамических нагрузок стопорный конец 11 фиксатора 10 упирается в поверхности 15 углублений 12 и препятствует обратному перемещению диска 5, Таким образом, наличие подвижного перфорированного диска 5, снабженног фиксатором одностороннего действия, обеспечивает уплотнение ионообменной смолы при работе фильтра, устраняет возникновение свободного пространства между ионообьенной смолой и перфорированным диском со стороны входной полости фильтра. Благодаря этому при воздействии на фильтр динамических нагрузок ионообменная смола не перемешивается, устраняется взаимное трение между гранулами смолы и они не разрушаются,Надежность фильтра при работе под воздействием жестких динакшческих нагр зок увеличивается. Устранение разрушения гранул ион обкенной смолы под действием жестких динамических нагрузок увеличива ет надежность фильтра и позволяет применять его в бортовых системах регенерации, например на космически кораблях, самолетах, передвижных наземных установках. Формула изобретения 1. Ионообменный фильтр для очист ки жидкости, включаквдий корпус с ным и выходным патрубками, расположенный внутри него патрон, заполненный ионообменной смолой и закрытый с торцов перфорированными дискги м, о тличающийся тем, что, с целью повышения надежности его в работе при повышенных динамических .нагрузкг1х за счет предотвращения разрушения гранул ионообменной смолы, перфорированный диск со стороны входного патрубка снабжен фиксатором одностороннего действия и установлен с возможностью перемещения вдоль оси патрона. 2. Фильтр по П.1, отличаюя и и с я тем, что фиксатор выполнен подпружиненным, а патрон имеет углубления на внутренней стенке, взаимодействующие со стопорными кон11с1ми фиксатора. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 412921, кл. В 01 Г 1/06, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 521919, кл. В 01 Т 1/06, 1973.

801879