CS199190B1

CS199190B1 - Centrifugal liquid filter

Info

Publication number: CS199190B1
Application number: CS693178A
Authority: CS
Inventors: Viktor A Berber; Vladimir I Mozjakov; Nikolaj A Chodosov
Original assignee: Viktor A Berber; Vladimir I Mozjakov; Nikolaj A Chodosov
Priority date: 1978-10-25
Filing date: 1978-10-25
Publication date: 1980-07-31

Description

Vynález se týká odstředivého kapalinového filtru, určeného pro zařízení na čištění kapalin.The present invention relates to a centrifugal liquid filter for use in a liquid cleaning apparatus.

Odstředivý kapalinový filtr, provedený podle vynálezu, je nejvhodnější pro čištění kapalin, jako oleje, paliva a podobně od mechanických nečistot.The centrifugal liquid filter according to the invention is most suitable for cleaning liquids such as oil, fuel and the like from mechanical impurities.

Je znám odstředivý kapalinový filtr, opatřený svisle uspořádaným dutým hřídelem nepohyblivě upevněným na Základové desce, který je opatřen vstupem a výstupem pro průchod kapaliny. Na hřídeli je v kluzných ložiskách uložen válcový rotor opatřený skříní, pouzdrem, na němž je upevněn pás ve tvaru spirály a dále opatřený spodním a horním lopatkovým kolem, upraveným vždy před a pod spirálou.A centrifugal fluid filter is known, provided with a vertically arranged hollow shaft fixedly fixed to the base plate, which is provided with an inlet and an outlet for the passage of liquid. The shaft bears in the sliding bearings a cylindrical rotor provided with a housing, a sleeve, on which a spiral-shaped belt is fixed and further provided with a lower and an upper impeller, respectively arranged before and below the spiral.

• Mezi souaedními závity páskové spirály jsou rovnoběžně s hřídelem upraveny v radiálním směru za eeboU mézivložky, tvořící společně s pásem soustředné mezery. Pro přívod kapaliny určené k čistění a k odvádění vyčištěné kapaliny jsou určeny dutiny, tvořené přírubami lopatkových kol a čelními stranami páskové spirály.• Between the parallel threads of the tape spiral, they are arranged in the radial direction behind or between the liner, parallel to the shaft, forming concentric gaps together with the belt. Cavities formed by the flanges of the impeller wheels and the end faces of the tape spiral are intended for the supply of the liquid to be cleaned and for the removal of the cleaned liquid.

mezerách dochází působením odstředivého pole k oddělování kapaliny od mechanických částí, které se usazují na povrchu pásu.The gaps are caused by the centrifugal field to separate the liquid from the mechanical parts that settle on the surface of the belt.

Ί . ,Ί. ,

U tohoto filtru dochází ee zmenšováním mezery mezi sousedními závity spirály k odtrhávání usazených částic proudem kapaliny» což se obzvláště projevuje při zvětšení průtočného množství a dále při filtraci kapalin a, poměrně malým rozdílem měrné hmotnosti dispergovaného prostředku y dispergujícím prostředí, čímž stupeň filtrace kapaliny se zhoršuje.This filter results in a reduction in the gap between adjacent coils of the spiral, which detaches the deposited particles through the liquid stream, which is particularly evident when the flow rate is increased and the liquid is filtered, and the relatively small difference in specific gravity of the dispersed agent is dispersed. .

Účelem vynálezu je odstranění zmíněných nevýhod.The purpose of the invention is to overcome these disadvantages.

Vynález si klade za cíl vytvořit odstředivý kapalinový filtr, u něhož by pás rotoru měl takové konstrukční provedení, aby ae zlepěilo čiětění kapalin od mechanických příměsSUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a centrifugal fluid filter in which the rotor belt is designed to improve the cleaning of liquids from mechanical impurities.

Tato úloha byla vyřešena podle vynálezu odstředivým kapalinovým filtrem opatřeným dutým hřídelem, nepohyblivě upevněným ná základové desce, který je opatřen vstupem a výstupem kapaliny, které jsou propojeny a příslušnými dutinami válcového rotoru, upraveného na dutém hřídeli a v jehož skříni je umístěno pouzdro, jehož osa je rovnoběžná s osou dutého hřídele, na němž je upraven pás ve tvaru spirály, mezi jehož sousedními závity jsou v radiálním směru za sebou upraveny mezivložky, tvořící společně s pásem mezery pro průchod kapaliny. Jeho podstata spočívá v tom, že pás je v podélném směru opatřen vruby, upravenými podél výšky pásu v určité vzájemné vzdálenosti, a které jsou svými vydutími orientovány do strany dutého hřídele.This object was achieved according to the invention by a centrifugal fluid filter provided with a hollow shaft fixedly fixed to the base plate, which is provided with fluid inlet and outlet, which are interconnected and respective cavities of a cylindrical rotor arranged on the hollow shaft and housed in a housing whose axis is parallel to the axis of the hollow shaft, on which a spiral-shaped belt is provided, between which adjacent interfaces in the radial direction there are interleaves forming together with the belt a gap for the passage of liquid. It is based on the fact that the belt is provided in the longitudinal direction with notches arranged along the height of the belt at a certain distance from each other and which are concave with their concavities directed to the side of the hollow shaft.

Výška každého vrubu činí účelně 0,1 až 0,6 vzdálenosti mezi sousedními závity spirály, zatímco interval mezi sousedními vruby činí 0,2 až.0,04 výšky pásu.The height of each notch is expediently 0.1 to 0.6 of the distance between adjacent coils of the helix, while the interval between adjacent notches is 0.2 to 0.04 of the strip height.

Dálé Je rovněž účelné, aby povrch každého vrubu, který je přivrácen ke směru proudění kapaliny, svíral s povrchem pásu úhel v podstatě rovný 90°.It is also expedient that the surface of each notch that faces the liquid flow direction forms an angle substantially equal to 90 ° with the surface of the strip.

Volba výšky vrubu, úhel sklonu a intervalu mezi vruby v daných mezích zajišťuje největší účinnost filtrace kapáLiny a maximální koncentraci sraženin na povrchu pásu, což opět dává možnost podstatně zvýšit životnost odstředivého filtru bez nutnosti odstraňování usazenin z rotoru.The selection of the notch height, the inclination angle and the notch interval within the given limits ensures the highest liquid filtration efficiency and maximum concentration of precipitates on the belt surface, again giving the possibility to significantly increase the life of the centrifugal filter without removing deposits from the rotor.

Odstředivý kapalinový filtr, provedený podle vynálezu, umožňuje zlepšit vícenásobní jemnost čištění, Obzvláště částeček nečistot s poměrně nepatrnou měrnou hustotou, napři klad gumy.The centrifugal liquid filter according to the invention makes it possible to improve the multiple fineness of cleaning, in particular of dirt particles with relatively low specific gravity, for example rubber.

Vynález je dále blíže popsán na příkladu provedení podle výkresů, na nichž značí obr. 1 odstředivý kapalinový filtr podle vynálezu v podélném řezu, obr. 2 detail příčného řezu pásovou spirálou, obr. 3 vinutí pásu s mezivložkami, obr. 4 detail A z obr. 1 ve zvětšeném měřítku.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 shows a centrifugal liquid filter according to the invention in longitudinal section; FIG. 2 shows a detail of a cross-section through a spiral; 1 on an enlarged scale.

Odstředivý kapalinový filtr je opatřen dutým hřídelem J, upevněným evým spodním koncem nepohyblivě na základové desce 2. Ve spodní části je dutina B hřídele J, propojena s hrdlem 2 určeným pro vetup čištěné kapaliny do filtru a dále s hrdlem 4, určeným pro odvádění vyčištěné kapaliny. Upevněný konec,hřídele J je uzavřen přírubou £.The centrifugal fluid filter is provided with a hollow shaft J fixed to its bottom end immovably on the base plate 2. In the lower part, the cavity B of the shaft J is connected to a neck 2 for the cleaned liquid to enter the filter and a neck 4 for the cleaned liquid. . The fixed end 11 of the shaft is closed by a flange 6.

Na hřídeli 1 Je τ ložiskách 6 a 2 uložen válcový rotor 8 určený k otáčení čištěná kapalíny. Na torní» konci hřídel® 1 Je upraven tlačný kotouč 2 spojující vnitřní prostor g pomocí trubky JO, nalézající ee uvnitř dutiny g hřídele J. β hrdlea £. Tlačný kotouč J slouží k odčerpávání čištěné kapaliny a tvoří zároveň horní tlačně ložisko rotoru 8.On the shaft 1, a cylindrical rotor 8 for rotating the liquid to be cleaned is mounted on bearings 6 and 2. At the torque end of the shaft 1 there is provided a pressure disk 2 connecting the interior space g by means of a pipe 10, located ee within the cavity g of the shaft 13 of the throat. The pressure plate J serves for pumping the liquid to be cleaned and at the same time forms the upper pressure bearing of the rotor 8.

Ve střední části hřídel® 1 jsou provedeny ©tvory 11 pro přívod kapaliny do dutiny rotoru 8. Rotor 8 je opatřen pouzdře» lg, na němž je jako spirála navinut pás 13. nesl jehož závity jsou rovnoběžně s hřídele» 1 upraveny v radiální» směru za sebou uložené mezivložky 14, tak jak- je znázorněno na obr. 2. Mezivložky 14 vytvářejí společně ee závity pásu lj mezery lg, jejichž velikost je dána tloušťkou mezlvložek 14· pouzdra 12 j® zalisováno spodní lopatkové kol® 16 a horní lopatkové kol® 12, která jsou upravena vidy pod a nad spirálou pásu 13. Spodní lopatkové kolo 16 je opatřen© válcovou částí lg, kterou je nasazeno na hřídeli 1, dále přírubou 12, opatřenou žebry 20, rozmístěnými pravidelně radiálně v kruhu a dále spodní částí, vytvořenou jak® kotouč řemenice 21. kterou je rotor g propojen neznázorněným klínový® řemene» β neznázorněným náhone®. Lo-. patkové kolo l£ slouží k dosažení vysokých otáček kapaliny a ke středění rotoru 8 v ložisku 6.In the central part of the shaft 1, there are formed bores 11 for supplying liquid to the cavity of the rotor 8. The rotor 8 is provided with a sleeve »lg on which a belt 13 is wound as a spiral. The intermediate liners 14, as shown in FIG. 2, form together the threads of the belt lj of the gap lg, the size of which is given by the thickness of the intermediate liners 14 of the housing 12j pressed into the lower impeller 16 and the upper impeller 16. The lower impeller 16 is provided with a cylindrical portion 18 which is mounted on the shaft 1, a flange 12 provided with ribs 20 spaced regularly radially in a circle and a lower portion formed as a pulley wheel 21 by which the rotor g is connected by a V-belt (not shown) »β by a drive (not shown). Lo-. the bead wheel 16 serves to achieve a high liquid speed and to center the rotor 8 in the bearing 6.

Horní lopatkové kolo 17 je ©patřeno válcovou částí 22, kterou je nasazeno na hřídel 1, dál® přírubou 23 ee žebry 24, upravenými rovnoměrně a radiálně .v kruhu, a je určeno ke středění rotoru 8 v ložisku 2 a k dosažení vysokých otáček kapaliny. Pro přivádění kapaliny k mezerám 15 je určen prostor C tvořený pouzdrem 12 a hřídelem 1 a dále radiální kanály gg tvořené žebry 20. přírubou 19 lopatkového kola 16 a spodní čelní stranou spirály pásu 13. přírubou 23 a žebry 24 lopatkového kola 12·The upper impeller 17 is provided with a cylindrical portion 22, which is mounted on the shaft 1, further with a flange 23 and ribs 24 arranged uniformly and radially in the ring, and is intended to center the rotor 8 in the bearing 2 and to achieve high fluid speeds. For the supply of liquid to the gaps 15, the space C formed by the housing 12 and the shaft 1 and the radial channels gg formed by the ribs 20 of the flange 19 of the impeller 16 and the underside of the belt spiral 13 are flange 23 and the ribs 24 of the impeller 12.

Rotor 8 je zakryt skříní 27 upevněnou na přírubě 19 lopatkového kola 17 pomocí pružného prstence 128.The rotor 8 is covered by a housing 27 fixed to the flange 19 of the impeller 17 by means of a spring ring 128.

V horní části skříně 27 je proveden otvor pre vypouštění vzduchu při plnění rotoru kapalinou, který je uzavřen zátkou 29.In the upper part of the housing 27 there is an opening for air discharge when the rotor is filled with liquid, which is closed by a plug 29.

Aby se zabránilo ztrátám kapaliny z rotoru 8 netěsností, js mezi spodní® lopatkovým kolem lá a hřídelem 1 upraveno těsnění jO.In order to prevent liquid leakage from the rotor 8 by leakage, a seal 10 is provided between the lower impeller 11 and the shaft 1.

R?o přívod vyčištěné kapaliny k těsnění 30 a k ložisku £ je v hřídeli 1 vytvořen kanál 21·As a result of the inlet of the purified liquid to the seal 30 and to the bearing 8, a channel 21 is formed in the shaft 1.

Pás 12 je opatřen vruby 32. které jsou na něm vytvořeny v podélném směru, tak jak je zřejmě z obr. 3.The belt 12 is provided with notches 32 which are formed thereon in the longitudinal direction, as shown in FIG. 3.

Vruby jsou svými vydutími orientovány směrem k hřídeli 1, tak jak je naznačeno na obr. 2. Výška a každého jednotlivého vrubu 22» patrná z obr. 4, byla stanovena experl-r mentální cestou a činí 0,1 až 0,6 vzdálenosti h mezi sousedními závity spirály.The notches are oriented with their concavities toward the shaft 1 as shown in FIG. 2. The height a of each notch 22 shown in FIG. 4 has been determined by an expert route and is 0.1 to 0.6 distance h between adjacent turns of the spiral.

Vruby 22 jsou po celé výšce H pásu upraveny v intervalu g, který činí 0,2 až 0,04 výšky H pásu. Povrch 23 každého vrubu 22, který je přivrácen ke směru proudění nasnačeného ŠipkouD, svírá a povrchem pásu úhel^C , který je v podstatě rovný 90°. Taková provedení a výška vrubů 32 zajišťuje nejúčinnější filtraci kapaliny odstředivým kapalinovým filtrem.The notches 22 are provided over the entire belt height H at an interval g which is 0.2 to 0.04 of the belt height H. The surface 23 of each notch 22, which faces the direction of flow indicated by the arrow D, forms an angle CC that is substantially equal to 90 ° and the surface of the belt. Such embodiments and the height of the notches 32 provide the most efficient liquid filtration through a centrifugal liquid filter.

Odstředivý kapalinový filtr pracuje následujícím způsobem.The centrifugal liquid filter operates as follows.

Rotor 8 naplněný kapalinou ee uvede do otáčení pomocí neznázorněného klínového náhonu. Kapalina, určená k čištění, přichází do odstředivého kapalinového filtru hrdlyThe liquid-filled rotor 8 is rotated by a wedge (not shown). The liquid to be cleaned enters the centrifugal liquid filter through the orifice

Směr proudění je naznačen šipkami fi. Kapalina proudí dutinou fi, otvory 11 v hřídeli X a dutinou C do radiálních kanálů 25. Zde doohází k uvedení kapaliny do vysokých otáček pomocí žeber 20 lopatkového kola až na hodnotu úhlové rychlosti rotoru fi, načež tato vstupuje*do mezer Xfi. Částečky nečistot, jejichž měrná hmotnost se liší od měrné hmotnosti filtrované kapaliny, se usazují působením odstředivých sil na povroh pásu 13. zatímco zfiltrováná kapalina proudí kanály 26 do tlačného kotouče fi a z něj potom trubkou 10 a hrdlo £ k neznázorněnému spotřebiči. Částečky nečistot, které mají měrnou hmotnost přibližně stejnou jako filtrované kapalina, jaou proudem kapaliny strhávány přes povrch pásu lj tak dlouho, až narazí na překážku ve tvaru povrchu 33 vrubu 32. Posouvání částeček po povrchu gg vrubu g2 působí proti odstředivé síle, která směřuje na stranu protilehlou k posouvání částeček.The direction of flow is indicated by arrows fi. The fluid flows through the cavity f1, the holes 11 in the shaft X and the cavity C into the radial channels 25. Here, the liquid is brought to high speed by the fins 20 of the impeller up to the value of the angular velocity of the rotor fi. Dirt particles whose specific gravity differs from that of the filtered liquid are deposited by centrifugal forces on the surface of the web 13, while the filtered liquid flows through the channels 26 into the pressure plate fi and therefrom through the tube 10 and the throat 6 to the appliance (not shown). Dirt particles having a specific gravity approximately the same as the filtered liquid are entrained by the liquid stream over the surface of the belt 11 until it encounters an obstacle in the shape of the notch 32 surface. The displacement of the particles over the gg notch g2 surface counteracts the centrifugal force the side opposite to shifting the particles.

Uvedené částečky ae na povrchu 33 vrubů 32 shromažďují tak dlouho, až je výška usazenin rovná výšce £ vrůbů gg. Na volbě intervalu fi a výšky & vrubů gg závisí množství a minimální velikost částeček nečistot, usazených na povrchu pásu 13.Said particles ae accumulate on the surface 33 of the notches 32 until the height of the deposits is equal to the height of the notches gg. The amount and minimum particle size of the dirt deposited on the surface of the belt 13 depends on the choice of the interval a and the height & notches gg.

Tím, že výška fi jednoho vrubu 32 ae nalézá v mezích 0,1 až 0,6 vzdálenosti fi mezi sousedními závity spirály a interval fi mezi sousedními vruby gg činí 0,2 až 0,04 výšky g pásu Xg, dosáhne se nejlepší stupeň filtrace kapaliny a maximální množství nashromážděných usazenin nečistot na povrchu pásu 13.Since the height fi of one notch 32 ae is within the range 0.1 to 0.6 of the distance fi between adjacent coils of the helix and the interval fi between adjacent notches gg is 0.2 to 0.04 of the height g of the belt Xg, liquids and the maximum amount of accumulated dirt deposits on the belt surface 13.

Popsaný odstředivý kapalinový filtr dává možnost čistit palivo a částečkami o velikosti do 1,5 mm při výkonu až 50 l/min a olej a částečkami o velikosti až do 3 mm při výkonu až 30 l/min.The described centrifugal liquid filter gives the possibility to clean fuel and particles up to 1.5 mm at an output of up to 50 l / min and oil and particles up to 3 mm at an output of up to 30 l / min.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

1. A centrifugal liquid futr, comprising a vertically disposed hollow shaft immovably provided on a base plate having fluid inlet and outlet communicating with respective cavities of a cylindrical rotor provided on the hollow shaft and having a housing having an axis therein. is parallel to the axis of the hollow shaft on which the helical belt is provided; between the adjacent threads, non-coils are provided in the radial direction, forming together a β band of the liquid passageway, characterized in that the band (13) is provided in the longitudinal direction with notches (32) which are provided in the band height (H). oriented to the hollow shaft side (1) by their mutual distance and bulges.

2. A centrifugal liquid filter according to claim 1, wherein the height (a) of each notch (32) is 0.1 to 0.6 of the distance (h) between adjacent coils of the helix and the interval (b) between adjacent notches (32) is 0.2 to 0.04 of the height (H) of the belt (13).

3. A centrifugal liquid filter according to claim 1, characterized in that the surface of each notch (32) facing the flow direction (D) forms an angle (< 3) with the surface of the strip (13) substantially equal to 90 °.