Фильтр с автоматической прямоточной очисткой Советский патент 1982 года по МПК B01D35/14 

(54) ФИЛЬТР С АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПРЯМОТОЧНОЙ ОЧИСТКОЙ

1

Изобретение относится к фильтрации жидких сред и может быть использовано в системах технического и пищевого водоснабжения.

Известен фильтр с прямоточной очисткой, содержащий корпус с входны.м и выходным патрубками для фильтрата и осадка, фильтрующий элемент с внутренней фильтрующей поверхностью и клапан, установленный на патрубке выхода осадка и соединенный с порщнем, размещенным в полости цилиндра 1.

Недостатками фильтра являются отсутствие автоматизации процесса его очистки от осадка без засорения источника воды, и, как следствие, снижение производительности, надежности и повыщение материальных затрат на содержание обслуживающего персонала.

Цель изобретения - автоматизация процесса очистки фильтра без засорения источника воды.

Поставленная цель достигается тем, что в фильтре, содержащем корпус с входным и выходными патрубками для фильтрата и осадка, фильтрующий элемент, делящий корпус на камеру исходной.воды и камеру

фильтрата, клапан вывода осадка, соединенный с порпжем, укрепленным на щтоке и уст ройство для очистки, последнее выполнено в виде цилиндра с верхней и нижней крыщками, разделенного на атмосферную и порщ5 невую камеры перегородкой, через которую проходит шток, несущий поршень, размещенный в поршневой камере, при это.м, один конец штока размещен в атмосферной камере и выполнен в виде клапана, а верхняя Q крышка снабжена переходны.м штуцером, основание которого выполнено в виде седла, взаимодействующего с клапаном.

Причем поршневая камера разделена порщнем на надпоршневую и подпоршневую полости, последняя из которых соединена 15 трубопроводом с камерой фильтрата.

Кроме того, второй конец н;тока расположен в нижней крышке, снабжен {ой фиксатором положения.

На фиг. 1 представлен фильтр с авто20 матической прямоточной очисткой, общий вид; на фиг. 2 - устройство для автоматической очистки фильтра, общий вид.

Фильтр состоит из цилиндрического корпуса 1, в верхнем торце которого расположен патрубок 2 для ввода неочищенной жидкости, а нижний торец оканчивается фланцем 3, к которому крепится крышка 4 с патрубком 5 для вывода осадка.

Внутри корпуса 1 установлен фильтрующий элемент 6 с внутренней фильтрующей поверхностью, а в боковой поверхности корпуса 1, после фильтрующего элемента 6, установлен патрубок 7 для отвода очищенной среды.

Патрубок 5 перекрывается клапаном 8, соединенным с порщнем 9, размещенным в цилиндре 10.

В боковой поверхности цилиндра 11 установлен патрубок 12 для слива осадка в заданное место. Цилиндр 10 закрыт крыщкой 13 с отверстием 14 для соединения полости 15 цилиндра с атмосферой через устройство 16 для автоматической очистки фильтра.

Устройство 16 для автоматической очистки фильтра выполнено в виде цилиндра с верхней 17 и нижней 18 крышками, разделенного на атмосферную 19 и порщневую 20 камеры перегородкой 21, через которую проходит щток 22, несущий порщень 23, при этом один конец щтока размещен в атмосферной камере 19 и выполнен в виде клапана 24, а верхняя крышка 17 снабжена переходным штуцером 25, основание которого выполнено в виде седла 26, взаимодействующего с клапаном 24.

Поршневая камера 20 разделена поршнем 23 на надпоршневую 27 и подпоршневую 28 полости, последняя из которых соединена трубопроводом 29 с камерой 30 фильтрата. Кроме того, второй конец 31 штока 22 расположен в нижней крышке 18, снабженной фиксатором 32 положения.

В боковой поверхности устройства 16 для очистки выполнены отверстие 33 для соединения с атмосферой атмосферной камеры 19, отверстие 34 для соединения подпоршневой полости 28 трубопроводом 29 с камерой 30 фильтрата и окно 35 для обеспечения доступа к регулировочному диску 36.

Регулировочный диск 36 установлен на цилиндрическом приливе 37 перегородки 21 с возможностью перемещения по его наружной резьбе 38 для изменения степени сжатия возвратной пружины 39, воздействующей на порщень 23.

Поршень 23 установлен на проточку 40 штока 22 и жестко закреплен гайкой 41 по месту.

Конец 31 щтока 22, расположенный в нижней крышке 18, имеет две кольцевые поперечные канавки 42 и 43, с расстоянием между ними равным его рабочему ходу, для фиксации его поочередно в каждом рабочем положении подпружиненными шари ками 44 фиксатора 32 положения.

Фиксатор 32 положения выполнен в полом цилиндрическом приливе 45 нижней крышки 18. Для этого в нем предусмотрены

три равнорасположенных отверстия 46, перпендикулярные оси штока 22, в которых регулировочные болты 47 через пружины и фиксирующие шарики 44 воздействуют на кольцевые поперечные канавки 42 и 43 щтока 22.

Регулировочные болты 47 установлены по резьбе в три равнорасположенные отверстия 48, вьшолненные в блокировочном кольце 49, соосно с отверстиями 46 прилива

45, для регулирования давления подпружиненных фиксирующих щариков 44 на щток 22.

Для равномерного воздействия фиксирующих щариков 44 на щток 22 необходимо, чтобы регулировочные болты 47 были

установлены в такое положение, при котором бы все точки внутренней поверхности блокировочного кольца 49 одинаково отстояли от наружной боковой поверхности цилиндрического прилива 45.

В плоскости контакта верхней 17 и нижней 18 крыщек с корпусом устройства 16, выполнены кольцевые канавки 50 и для установки уплотнительных колец. Для установки уплотнительных колец выполнены также кольцевые канавки 52 и 53 соответственно в перегородке 21 и в нижней крышке 18. Устройство 16 для автоматической очистки фильтра устанавливается по месту с помощью переходного штуцера 25, который ввинчивается в отверстие 14 крышки 13

цилиндра 10 фильтра.

Фильтр с автоматической прямоточной очисткой работает в режиме фильтрации жидкости и в режиме очистки от осадка следующим образом.

Вначале фильтрующий элемент 6 очищен, поэтому давление в камере 30 фильтрата (т. е. после него) максимально, а следовательно оно максимально и в соединенной с ней трубопроводом 29 подпоршневой полости 28 устройства 16 для очистки.

Под действием максимального давления жидкости поршень 23 (фиг. 2) совместно со штоком 22 перемещаются в верхнее крайнее положение, сжимая возвратнувэ пружину 39. При этом клапан 24 прижимается к седлу 26 и перекрывает переходной штуцер

25, а щток 22 фиксируется подпружиненными шариками 44, заполнившими кольцевую канавку 43.

В результате этого подпоршневая полость 15 фильтра (фиг. 1) разобщается с атмосферой и заполняется жидкостью, поступающей из камеры 30 фильтрата по питающему каналу 54.

Под действием давления жидкости поршень 9 совместно с клапаном 8 перемещаются вверх.

Клапан 8 перекрывает патрубок 5, прекращая сброс жидкости из внутренней поверхности фильтрующего элемента 6, и жидкость, через патрубок 2, фильтрующий элемент 6 и патрубок 7 в очищенном состоянии поступает к потребителю. Это состояние рабочих органов фильтра и устройства для очистки соответствует режиму фильтрации жидкости. При засорении фильтрующего элемента 6 давление жидкости в камере 30 фильтрата и в соединенной с ней трубопроводом 29 подпорщневой полости 28 устройства для очистки уменьщается и достигает такого значения, когда рабочее да вление возвратной пружины 39 на порщень 23 превысит противодействующее давление жидкости в подпорщневой полости 28 и давление подпружиненных щариков 44 на щток 22 в кольцевой канавке 43. В результате этого щарики 44 вытесняются из кольцевой канавки 43 и поршень 23 совместно со щтоком 22 под воздействием возвратной пружины 39- перемещаются в нижнее крайнее положение. При этом, клапан 24 отходит от седла 26 и открывает переходной щтуцер 25, а шток 22 фиксируется подпружиненными щариками 44, в кольцевой канавке 42. Подпорщневая полость 15 фильтра через щтуцер 25 и атмосферную камеру 19 сообщается с атмосферой и жидкость из нее сбрасывается наружу. Проходные сечения отверстия щтуцера 25 и отверстия 33 устройства для очистки значительно превыщают проходное сечение питающего канала 54 подпорщневой полости 15 фильтра. Поэтому восполнение жидкости, сбрасываемой из подпорщневой полости 15, по питающему каналу 54 невозможно. Порщень 9 перемещается в область упавщего давления и жестко соединенный с ним клапан 8 отходит от патрубка 5, и осадок из внутренней полости фильтрующего элемента 6, через него и патрубок 12, выбрасывается и смывается напорной жидкостью в отведенное место. Это состояние рабочих органов фильтра и устройства для очистки соответствует режиму очистки фильтра от осадка. Когда фильтр очистится, давление жидкости в камере 30 фильтрата становится максимальным и устройство 16 для очистки, а после него и фильтр переходят автоматически в режим фильтрации жидкости (процесс установления этого режима уже описан). В изобретении предусмотрена возможность установки порогов срабатывания при переходе из одного рабочего режима в другой. Это осуществляется изменением давления возвратной пружины 39 на порщень 23 с помощью регулировочного диска 36, а также изменением давления фиксирующих подпружиненных щариков 44 на кольцевые канавки 42 и 43 щтока 22 с помощью регулировочных болтов 47. Очистка фильтра от осадка повторяется автоматически при достижении порогового значения его засорения в процессе эксплуатации, причем предусмотрен отвод осадка от источника воды. Формула изобретения 1.Фильтр с автоматической прямоточной очисткой, содержащий корпус с входным и выходными патрубками для фильтрата и осадка, фильтрующий элемент, делящий корпус на камеру исходной воды и камеру фильтрата, клапан вывода осадка, соединенный с порщнем, укрепленным на щтоке и устройство для очистки, отличающийся тем, что, с целью автоматизации процесса очистки фильтра без засорения источника воды, устройство для очистки выполнено в виде цилиндра с верхней и нижней крышками, разделенного на атмосферную и порщневую камеры перегородкой, через которую проходит щток, несущий порщень, размещенный в порщневой камере, при этом один конец щтока размещен в атмосферной камере ч выполнен в виде клапана, а верхняя крыщка снабжена переходным щтуцером, основание которого выполнено в виде седла, взаимодействующего с клапаном. 2.Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что порщневая камера разделена порщнем на надпорщневую и подпорщневую полости, последняя из которых соединена трубопроводом с камерой фильтрата. 3.Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что второй конец щтока расположен в нижней крыщке, снабженной фиксатором положения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 572281, кл. В 01 D 35/14, 19.03.75.