ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ

ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ


RU (11) 2163832 (13) C1

(51) 7 B01D33/06 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 99115189/12 
(22) Дата подачи заявки: 1999.07.14 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.07.14 
(45) Опубликовано: 2001.03.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1493285 A1, 15.07.1989. SU 1243771 A1, 15.07.1986, GB 1365418 A, 04.09.1974. GB 1569475 A, 18.06.1980. DE 2751091 A1, 24.05.1978. WO 99/54019 A1, 28.10.1999. 
(71) Заявитель(и): Военный инженерно-технический университет 
(72) Автор(ы): Тучков В.К.; Пинтюшенко А.Д.; Герцман Л.Е. 
(73) Патентообладатель(и): Военный инженерно-технический университет 
Адрес для переписки: 191186, Санкт-Петербург, ул. Захарьевская, 22, ВИТУ, бюро по изобретательству и патентной работе 

(54) ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ 

Изобретение предназначено для очистки жидкости фильтрованием. Фильтр содержит корпус, снабженный рамой со стойками, обеспечивающими установку корпуса под различными углами наклона к горизонту, фильтрующий элемент в виде спирали с каркасом, расположенным с внешней стороны спирали, и осью, присоединенной через подшипниковый узел к валу электропривода. Последний выполнен с регулируемым числом оборотов и имеет ручной дублер. Средство для очистки фильтра выполнено в виде расположенной в прорези корпуса трубки с продольной щелью, один конец которой заглушен, а другой присоединен к источнику пара. К фильтрующему элементу присоединен конический патрубок для отвода загрязнений, установленный с возможностью вращения вместе с фильтрующим элементом. Изобретение обеспечивает оптимальные условия фильтрования жидкостей с различной вязкостью. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к устройствам для очистки загрязненных жидкостей от твердых частиц, оно может быть использовано для очистки жидкостей различной вязкости, например, нефтесодержащих жидких отходов, содержащих механические примеси, перед подачей в топливосжигающие установки, а также в пищевой промышленности для очистки плодово-ягодных соков.

Известен фильтр для очистки жидкости, содержащий корпус с патрубком для отвода загрязнений, сетчатый фильтрующий элемент, вращающееся устройство для промывки, снабженное кольцом с соплами (а.с. N 698636, кл. B 01 D 29/38, B 01 D 35/02, 1978 г.)

Недостатками данного устройства являются:

- неполная регенерация фильтрующего элемента;

- низкая эффективность очистки жидкости.

Известен фильтр для очистки жидкости (а.с. СССР N 1243771, кл. B 01 D 35/02, 1984 г.), включающий сетчатый конический фильтрующий элемент, патрубок для отвода загрязнений, при этом фильтрующий элемент установлен с возможностью вращения вокруг оси и снабжен цилиндром с размещенными внутри него емкостями и расположенной внутри фильтрующего элемента винтовой лопастью.

Недостатками такого устройства являются:

- невозможность регулирования скорости вращения фильтра без изменения расхода жидкости, поступающей на расположенные в цилиндре емкости;

- не предусмотрена быстрая прочистка сетки фильтрующего элемента, которая будет подвержена "зарастанию" мелкими частицами;

- не предусмотрена регулировка угла наклона фильтра к горизонту, что необходимо осуществлять в зависимости от вязкости очищаемой жидкости;

- винтовая лопасть усложняет конструкцию.

Известен фильтр для очистки жидкости (а.с. СССР N 1493285, кл. B 01 D 29/32, 1987 г.) - ближайший аналог, содержащий корпус, расположенный в нем соосно с зазором от его стенок фильтрующий элемент, выполненный в виде цилиндрической спирали, средство для отвода загрязнений, электропровод с валом для вращения фильтрующего элемента и средство для очистки последнего.

Недостатками такого фильтра являются:

- невозможность регулирования скорости вращения фильтрующего элемента в зависимости от степени загрязнения очищаемой жидкости;

- невозможность установки фильтра под углом к горизонту и изменение этого угла в зависимости от вязкости очищаемой жидкости;

- недостаточно полная очистка фильтрующего элемента от загрязняющих примесей.

Задачей заявляемого изобретения является обеспечение регулирования числа оборотов фильтрующего элемента вокруг оси в зависимости от степени загрязнения очищаемой жидкости, а также обеспечение возможности изменения угла наклона фильтра к горизонту в зависимости от вязкости очищаемой жидкости и максимально полная очистка фильтрующего элемента от загрязняющих примесей.

Поставленная задача решается за счет того, что фильтр снабжен рамой со стойками, которые позволяют устанавливать корпус фильтра под различными углами к горизонту, фильтрующий элемент имеет каркас, расположенный с его внешней стороны, и ось, присоединенную через подшипниковый узел к валу электропровода с регулируемым числом оборотов и снабженному ручным дублером, средство очистки выполнено в виде расположенной в прорези корпуса трубки с продольной щелью, обращенной в сторону фильтрующего элемента, один конец трубки заглушен, а другой присоединен к источнику пара, средство для отвода загрязнений выполнено в виде конического патрубка, установленного с возможностью вращения вместе с фильтрующим элементом.

Изменение угла наклона фильтра решает задачу по очистке жидкостей различной вязкости.

Использование электропривода с регулируемым числом оборотов позволяет решить задачу обеспечения различной скорости вращения фильтрующего элемента вокруг оси в зависимости от степени загрязнения очищаемой жидкости. Использование подачи пара в фильтрующий элемент решает задачу по обеспечению максимальной очистки спирали от налипших мелких частиц.

Спираль фильтрующего элемента выполняет также функцию по перемещению задержанных загрязнений к выходному патрубку (за счет вращения).

Таким образом, при реализации заявляемого фильтра достигается технический результат, заключающийся в обеспечении регулируемой скорости вращения фильтра, регулирования угла наклона к горизонту, а также непрерывной максимальной очистке фильтра, что в итоге обеспечивает более эффективную его работу.

Анализ аналогов показал, что в заявляемом решении неочевидность предлагаемого фильтра заключается в применении рамы со стойками, позволяющими устанавливать фильтр под различными углами к горизонту, ось фильтрующего элемента присоединена через подшипниковый узел к электроприводу с регулируемой скоростью вращения, в прорези корпуса установлена трубка с продольной щелью, обращенной в сторону фильтрующего элемента и присоединенной к источнику пара. Такое техническое решение позволяет решить задачу по очистке жидкостей различной вязкости и степени загрязнений, а также производить наиболее полную очистку фильтрующего элемента от налипших мелких частиц.

Таким образом, заявляемое решение характеризуется новой совокупностью приведенных выше признаков, дающих положительный эффект, и обладает признаками соответствия критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображен предлагаемый фильтр в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А.

Фильтр включает в себя фильтрующий элемент 1, выполненный в форме цилиндрической спирали. Спираль удерживается каркасом 2 по внешней стороне. Фильтрующий элемент 1 снабжен выходным конусным патрубком 3, осью 4, один конец которой прикреплен через подшипниковый узел 5, конструкция которого обеспечивает вращение фильтра вокруг оси 4 при любом угле наклона к горизонту, к шарниру 6, а другой конец через муфту 7 - к электропроводу 8, снабженному ручным дублером 9. Цилиндрический корпус 10 установлен соосно с фильтрующим элементом 1. В верхней части корпуса 10 вдоль образующей цилиндра в прорези (не показана) закреплена трубка 11, один конец которой заглушен, а к другому концу подсоединен источник пара (не показан). Вдоль трубки 11 прорезана щель 12 (фиг. 2), ориентированная внутрь корпуса. Стойка 13 поддерживает шарнир 6, стойки 14 и 15 поддерживают корпус 10, а стойка 16 - привод 8. Конструкция стоек 14, 15 и 16 позволяет устанавливать фильтр под различными углами к горизонту и фиксировать его в нужном положении с помощью гаек-барашков 17. Стойки 13, 14, 15 и 16 закреплены на раме 18. Емкости 19 и 20 предназначены для сбора задерживаемых твердых частиц и очищенной жидкости соответственно.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Фильтр устанавливается под небольшим углом (5 - 7o) к горизонту и фиксируется гайками-барашками 17 в этом положении. Внутрь фильтрующего элемента 1 со стороны электропривода 8 подается шлангом или трубкой (не показаны) очищаемая жидкость, например, нефтесодержащие жидкие отходы с примесями твердых частиц, сгустков битума и т. п. С помощью электропривода 8 (или ручного дублера 9 при отсутствии электроэнергии) фильтрующий элемент 1 приводится во вращение на небольшой скорости (3 - 5 об/мин). На расположенную в верхней части корпуса 10 трубку 11 подается пар, который через щель 12 поступает внутрь корпуса 10 на цилиндрическую спираль фильтрующего элемента 1. Поступающая внутрь фильтрующего элемента 1 очищаемая жидкость растекается за счет наклона фильтра по цилиндрической спирали, при этом жидкость просачивается между витков спирали в корпусе 10, накапливаясь в его нижней части и постепенно стекая через край в емкость 20, а задержанные механические примеси за счет вращения фильтрующего элемента 1 перемещаются по спиральной кривой к выходному патрубку 3, откуда, накапливаясь, сбрасываются при вращении патрубка 3 (вместе с фильтрующим элементом 1) в емкость 19. Вместе с задержанными цилиндрической спиралью механическими примесями к конусному выходному патрубку 3 может переместиться часть неочищенной жидкости, которая будет скапливаться около перемещенных в конус твердых частиц у последних витков спирали (перед конусом 3) и просачиваться между витков, оставляя на них механические примеси, которые в конце концов при вращении конуса 3 будут сброшены в емкость 20.

Мелкие частички механических примесей могут налипать на витки спирали, но за счет подачи внутрь корпуса 10 пара из щели 12 в патрубке 11 происходит унос этих частиц обратным током пара внутрь спирали и дальнейшее их перемещение к выходному патрубку 3. В процессе очистки жидкости подбираются необходимый угол наклона (обеспечивающий оптимальную скорость перемещения очищаемой жидкости внутри спирали) и наиболее подходящая скорость вращения фильтра в зависимости от степени загрязнения жидкости.

Предлагаемый фильтр является промышленно применимым, т.к. не содержит элементов, требующих для их изготовления особых технологических операций и специальных материалов.

Предлагаемое устройство по принципу действия, обеспечиваемому новой совокупностью существенных признаков, позволяет осуществить эффективную очистку жидкостей с различной степенью загрязнения и различной вязкости от механических примесей с помощью малозарастающего и хорошо очищаемого (регенерируемого) фильтрующего элемента. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Фильтр для очистки жидкости, содержащий корпус, расположенный в нем соосно с зазором от его стенок фильтрующий элемент, выполненный в виде цилиндрической спирали, средство для отвода загрязнений, электропривод с валом для вращения фильтрующего элемента и средство для очистки последнего, отличающийся тем, что он снабжен рамой со стойками, обеспечивающими установку корпуса под различными углами наклона к горизонту, фильтрующий элемент снабжен каркасом, расположенным с его внешней стороны и осью, присоединенной через подшипниковый узел к валу электропривода, при этом электропривод выполнен с регулируемым числом оборотов и имеет ручной дублер, средство для очистки имеет вид расположенной в прорези корпуса трубки с продольной щелью, обращенной в сторону фильтрующего элемента, один конец которой заглушен, а другой присоединен к источнику пара, и средство для отвода загрязнений, выполненное в виде конического патрубка, установленного с возможностью вращения вместе с фильтрующим элементом.