CZ83898A3 - Filtrační ústrojí - Google Patents

Description

1 Μ · • · • · • · · · BS- f ·· ·· 01-357-98-Če Filtrační ústrojí Oblast techniky

Vynález se týká filtračního ústrojí pro odstraňování pevných částic z proudící kapaliny, přičemž toto ústrojí zahrnuje plášť filtru, alespoň jeden trubkovitý filtr, který je uložen v uvedeném plášti tak, že kapalina proudí stěnou filtru a vstupem a výstupem kapaliny.

Dosavadní stav techniky

Filtrační nebo prosévací či procezovací ústrojí shora uvedeného typu je známo například z německého patentového spisu DE 1 536 939. V tomto případě je trubkovitý filtr umístěn v plášti filtru tak, že jeden konec filtru zachycuje veškerý průtok kapaliny, zatímco druhý konec filtru leží proti vnitřnímu povrchu pláště filtru tak, že zabraňuje kapalině, aby vytékala tímto koncem ven z filtru.

Podstata vynálezu Předmětem tohoto vynálezu je vyvinout nové filtrační ústrojí, které je částečně vylepšené zejména z hlediska průtoku kapaliny tímto ústrojím. V souladu s předmětem tohoto vynálezu se navrhuje, že v případě filtračního ústrojí takového typu, který byl výše definován, jsou vzájemně opačné konce filtru nebo každého filtru umístěny tak, že kapalina může proudit současně oběma uvedenými konci, a že filtr nebo filtry jsou obklopeny vnitřním krytem uspořádaným ve vnějším plášti filtru, a jsou odděleny od stěn vnějšího pláště tak, aby vzájemně opačné konce filtru zůstaly volné, přičemž vnitřek uvedeného vnitřního krytu je propojen bud’ se vstupem nebo s výstupem, přednostně pak se vstupem, zatímco prostor mezi pláštěm filtru a vnitřním krytem filtru je propojen ke zbývajícímu vstupu nebo výstupu, přednostně pak ke vstupu. Tímto uspořádáním lze dosáhnout výhodného snížení průtokového odporu při průtoku filtrem nebo filtry, a rovněž stejnoměrnějšího využití celkové filtrační plochy. Další výhodou tohoto uspořádání je, že těžší částice padají podél stěny vnějšího pláště filtru do spodní části tohoto pláště, aniž by vůbec vstoupily do filtru nebo do filtrů. Vnější plášť filtru může být obvyklým způsobem ve své nejnižší části opatřen otvorem, kterým mohou být částice, které se zde shromáždily na dně vnějšího pláště, vyjmuty.

Vnější plášť filtru a/nebo vnitřní kryt filtru mají s výhodou kruhový, například kulový tvar, čímž se s výhodou dosahuje nižšího průtokového odporu. Z hlediska průtoku kapaliny je rovněž výhodné, aby se kombinovaná oblast konce filtru v zásadě shodovala se vstupní oblastí filtračního uspořádání.

Je-li vnější plášť filtru opatřen spodním trubkovým hrdlem, které může být uzavřeno snímatelným víčkem, pak vnitřní kryt filtru může být s výhodou opatřen spodním otvorem, ležícím naproti trubkovému hrdlu, kterýmžto otvorem může být filtr nebo filtry vyjmuty z vnitřního krytu a z vnějšího pláště, například za účelem jejich vyčištění a poté mohou být opět vráceny do vnějšího pláště filtru a 4 3 «· · ·· ♦··· ·· • · ·· uspořádány vyjímatelně ve vnitřním krytu. To umožňuje, že filtr nebo filtry mohou být s výhodou uvolnitelně uzavřeny v pracovní poloze ve vnitřním krytu.

Filtr nebo filtry mohou být například opatřeny rukojetí pro usnadnění jejich vyjímání a zpětného navracení, přičemž tato rukojeť je rovněž určena pro součinnost s uzavíracím či uzamykacím ústrojím, které může být ručně odsunuto na jednu stranu, a jehož funkcí je uvolnitelně přidržovat filtr nebo filtry ve vnitřním krytu.

Pokud filtrační ústrojí obsahuje více filtrů umístěných vedle sebe, mohou být konce těchto filtrů upevněny v deskách, jejichž účelem je držet filtry pohromadě, a které utěsněné přemosťují prostory mezi filtračními otvory.

Rovněž je výhodné, je-li filtrační ústrojí integrováno s plynovým separátorem, spojeným přímo buď se vstupem nebo s výstupem tohoto filtračního ústrojí. Podle jednoho výhodného provedení je filtrační ústrojí a plynový separátor opatřeno v podstatě válcovým vnějším krytem, který je společný jak pro filtrační ústrojí, tak pro plynový separátor, a který ve stavu jeho použití má alespoň v podstatě vodorovnou osu, přičemž filtrační ústrojí a plynový separátor jsou vzájemně odděleny příčnou přepážkou, umístěnou příčně ve vnitřním krytu, a přičemž trubka, kterou kapalina protéká a která je opatřena horní rozevřenou částí, kterou mohou vystupující plynové bubliny unikat, je umístěna v plynovém separátoru mezi jedním koncem vnějšího pláště a uvedenou příčnou přepážkou. «· · • · · · 4

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále podrobněji popsán s přihlédnutím k několika jeho příkladným provedením a rovněž s přihlédnutím k přiloženým výkresům, kde: obr. 1 představuje svislý osový řez prvním provedením filtračního ústrojí podle vynálezu, přičemž tento řez je veden podle čáry I-I z obr. 2; obr. 2 znázorňuje vodorovný řez, vedený podle čáry II-II z obr. 1; obr. 3 znázorňuje pohled na uspořádání podle obr. 1 a podle obr. 2 ve svislém řezu; obr. 4 znázorňuje pohled, který odpovídá pohledu podle obr. 1, a který zobrazuje druhé provedení filtračního ústrojí podle tohoto vynálezu;

obr. 5 představuje vodorovný řez, vedený podle čáry V-V z obr. 4; obr. 6 znázorňuje svislý osový řez, zobrazující filtrační ústrojí v kombinaci s plynovým separátorem podle tohoto vynálezu; obr. 7 znázorňuje řez, vedený podle čáry VII-VII podle obr. 6; a 5 • · · · 5 • · · · • · • · · » · · ·· • « t » • · ·· ··* · · • · » ·» ·· obr. 8 znázorňuje pohled, který odpovídá pohledu podle obr. 6, a který zobrazuje jiné provedení filtračního ústrojí v kombinaci s plynovým separátorem podle tohoto vynálezu.

Odpovídající nebo v podstatě odpovídající součásti zobrazených provedení jsou označovány stejnými vztahovými značkami. Příklady provedení vynálezu

Filtrační ústrojí, znázorněné na obr. 1 až obr. 3, obsahuje vnější plášť 1 filtru, válcový filtr 2, který je na obou koncích otevřený, a vnitřní kryt 3. Vztahová značka _4 označuje vstup kapaliny, která má být během svého průtoku filtračním ústrojím filtrována nebo procezována, zatímco vztahovou značkou 5 je označen výstup kapaliny. Vstup A je připojen k vnějšímu plášti 1 filtru, zatímco výstup 5 je připojen k té části vnitřního krytu 3, která přímo obklopuje filtr 2.

Vnitřní kryt 3 a konce filtru 2 jsou odděleny od vnitřního povrchu vnějšího pláště 1 filtru, přičemž vnitřní kryt 3 je opatřen horními a spodními otvory 6, 7, které jsou uspořádány tak, aby vzájemně protilehlé otvory filtru 2 byly ponechány volné pro současný průtok kapaliny.

Filtr 2 je udržován ve správné poloze ve vnitřním krytu 3 s pomocí horní, dovnitř směřující a filtr nesoucí příruby _8, proti jejímuž vnitřku je horní konec filtru 2 přitlačován prostřednictvím přidržovacího ústrojí (které bude podrobněji popsáno dále), jehož účelem je udržovat filtr 2 pevně v jeho pracovní poloze ve vnitřním krytu 3. 6 • · · ♦ ♦ · ···· ··

Proti spodnímu otvoru 1_, upravenému ve vnitřním krytu 3_, se nachází trubkové hrdlo 9, které může být uzavřeno prostřednictvím snímatelného víčka nebo krytu 10. Víčko 10 je upevněno s pomocí přírubového spoje, představovaného přírubami 11, 12_, a to jak na trubkovém hrdle 9, tak na víčku 10, a dále s pomocí šroubů 13. Víčko 10 nebo jiný uzavírací člen je utěsněn prostřednictvím 0-kroužku 14_, umístěného v obvodové drážce ve víčku 10. Víčko 10 je dále opatřeno středovým otvorem 15, který umožňuje, aby částice, které se nashromáždily na dně trubkového hrdla 9, byly vyprázdněny, a které může být uzavřeno zátkou nebo podobným způsobem (neznázorněno). Celé víčko 10 se snímá tehdy, kdy je nutno vyjmout filtr 2, například pro účely jeho vyčištění.

Filtr 2 je opatřen držadlem 16_ ve tvaru třmene, které usnadňuje vyjímání filtru 2 z vnějšího pláště 1. Filtr 2 může být uzavřen ve své pracovní poloze ve vnitřním krytu 3 prostřednictvím přidržovacího ústrojí, upraveného zde za tím účelem. U provedení, znázorněného na obr. 1 až obr. 3 toto přidržovací ústrojí zahrnuje úhlovou listovou pružinu 17, která je spojena s vnitřním krytem 3_, a jejíž jedno rameno se rozprostírá v podstatě úhlopříčně přes větší část otvoru 6^. Jak je nejlépe vidět na obr. 3, je uvedené rameno připojeno k tyči 18, která prochází v podstatě středem dolů skrze celý filtr 2, a jejíž spodní konec je opatřen horní částí 19 a spodní částí 20, které mají v podstatě tvar „U", a které jsou vyhnuty ven ve vzájemně opačných směrech. Spodní část 20 je určena k zaklesnutí kolem držadla 16 ve tvaru třmenu, jak je znázorněno na obr. 3, přičemž má udržovat horní konec filtru 2 v takovém stavu, aby byl přitlačován proti přírubě 8. Horní 7 • # ···· zakřivená část 19 působí jako rukojeť pro přitlačování dolní části 20 dolů proti působení úhlové listové pružiny 17, a zejména jako rukojeť pro uvolnění ze záběru s držadlem JL6' filtru po odstranění víčka 10, čímž je umožněno vyjmout filtr 2 z vnitřního krytu 3 a z vnějšího pláště 1.

Vnější plášť 1 filtru a/nebo jeho vnitřní kryt 3 mohou mít s výhodou kulový tvar, což má své přednosti jak z hlediska mechanické pevnosti, tak z hlediska průtoku kapaliny celým zařízením. Kombinovaná oblast konce filtru bude s výhodou stejně velká jako oblast vstupu _4 kapaliny, a rovněž přibližně stejně velká jako oblast výstupu 5 kapaliny. V důsledku toho bude docházet pouze k poměrně malému poklesu tlaku při průtoku filtračním ústrojím, neboť kapalina proudí do vstupu 4, dále podél vnitřku vnějšího pláště 1 filtru a vnějšku vnitřního krytu 3 do otvorů 6, 7 a odtud do filtru 2, přičemž při průtoku kapaliny stěnou filtru 2 jsou z kapaliny odstraňovány pevné částice, a kapalina poté vytéká výstupem 5. Protože kapalina proudí do válcového filtru 2 oběma jeho konci, může být celý filtrační povrch využit v podstatě stejnoměrně, přičemž oblast filtračního povrchu může být zvětšována nebo zmenšována poměrně malým zásahem do vnějších rozměrů filtračního ústrojí.

Ve znázorněném výhodném provedení filtračního ústrojí podle vynálezu jsou pevné částice, nesené proudící kapalinou, schopny padat přímo dolů na dno trubkového hrdla 9, přičemž jsou rovněž odstraňovány z kapaliny na filtračním povrchu a padají poté z tohoto povrchu dolů do trubkového hrdla 9, odkud mohou být tyto částice odstraněny otvorem 15 nebo z vnějšího pláště 1 filtru mohou být vyjmuty po odstranění víčka 10.

Je rovněž možné obrátit směr průtoku kapaliny filtračním ústrojím, avšak je to méně výhodné, protože separované částice se budou shromažďovat ve vnitřním krytu 3, na druhé straně však může být krátké obrácení průtoku kapaliny výhodné, neboť to může způsobit, že částice, které se zachytily uvnitř filtru 2, mohou být odsud uvolněny a mohou spadnout dolů do trubkového hrdla 9. U provedení filtračního ústrojí, znázorněného na obr. 4 a obr. 5, má vnější plášť 1 filtru a jeho vnitřní kryt 3 má odlišnou konfiguraci, než má provedení, znázorněné na obr. 1 až obr. 3. Vnější plášť 1 filtru je například v podstatě válcový a má obloukově klenutou horní část. Vnitřní kryt 3 je rovněž válcový a je otevřený na obou koncích. Vnitřní kryt 3 je ve vnějším plášti 1 filtru umístěn excentricky, takže kapalina proudí celým prostorem mezi vnějším pláštěm 1 filtru a jeho vnitřním krytem 3 v podstatě stejnou průtokovou rychlostí.

Filtrační ústrojí zahrnuje několik válcových filtrů 2A, jejichž otevřené konce jsou upevněny v kruhových koncových deskách 2_1, 22, které jsou opatřeny odpovídajícími otvory 6A, 7A, a které jsou k filtrům 2A pevně připojeny těsnícími opěrami, spojenými s vnitřkem válcového vnitřního krytu 3. Ústrojí, obsahující filtry 2A a kruhové koncové desky 21, 22, je opatřeno držadlem 16 a je rozebíratelně udržováno ve své poloze ve vnitřním krytu 3 tak, že držadlo 1_4 se opírá o vnitřní povrch víčka 10_, které uzavírá dno ústrojí, a které je k vnějšímu plášti 1 filtru připevněno rozebíratelně. Toto víčko 1_0 je opatřeno středovým čistícím otvorem, který je uzavřen závitovou zátkou 23. Zbývající součásti uspořádání 9 • « • · • · · • · ·♦· · • ♦ filtračního ústrojí, znázorněného na obr. 4 a obr. 5, jsou označeny stejnými vztahovými značkami, které byly použity pro identifikaci odpovídajících součástí u provedení, znázorněného na obr. 1 až obr. 3, a nebudou již dále podrobněji popisovány.

Použití většího počtu válcových filtrů 2A umožňuje zvětšit celkovou filtrační plochu, aniž by muselo dojít ke zvětšení celkového objemu filtračního ústrojí. Pevné částice, odstraňované z kapaliny proudící filtračním ústrojím, se shromažďují zejména na vyjímatelném dně 10 vnějšího pláště 1 filtrů. Spodní část vnějšího pláště 1 filtru vytváří spodní trubkové hrdlo, které odpovídá trubkovému hrdlu 9, znázorněnému na obr. 1 až obr. 3.

Na obr. 6 a obr. 7 je znázorněno provedení předmětu tohoto vynálezu, kde je filtrační ústrojí, které ve všech podstatných znacích odpovídá filtračnímu ústrojí, znázorněnému na obr. 1 až obr. 3, kombinováno s plynovým separátorem. Tento plynový separátor může být s výhodou využit v kapalinovém oběhovém systému, neboť přítomnost plynu, například vzduchu, v systému, který pracuje například s teplonosnou vodou, způsobuje náchylnost tohoto systému k nižší účinnosti, a způsobuje dále i vznik kavitací u oběhového čerpadla.

Plynový separátor a filtrační ústrojí jsou opatřeny společným vnějším pláštěm 1A, který má tvar vodorovného válce s vyklenutými nebo zakřivenými konci, a jsou od sebe odděleny příčnou přepážkou 2_4. Plynový separátor má vstup 25_ a uzavíratelná horní a spodní trubková hrdla 2_6, 2_7, jimiž může být v případě potřeby odstraňován jak nashromážděný plyn, tak 10 • · • · ♦ ♦ ·» ·

«« «··« • · · • · « « · #

nashromážděné pevné částice nebo kaly. Ve vnitřku plynového separátoru mezi vstupem 25_ a příčnou přepážkou 2_4 se středově rozprostírá trubka 28, jejíž horní část je v poměrně velkém rozsahu rozevřena, jak je znázorněno vztahovou značkou 29 například na obr. 6, a jejíž dolní konec 30 prochází příčnou přepážkou 2A a vytváří tak vstup do filtračního ústrojí.

Bublinky plynu, které se vyskytují v kapalině proudící plynovým separátorem, jsou tak schopny unikat vzhůru z trubky 28 právě její rozevřenou částí 29, čímž je způsobeno, že veškerý unikající plyn se shromažďuje v horní části separátoru.

Pevné částice mohou být rovněž do určité míry z kapaliny oddělovány, přičemž tyto pevné částice mohou být odstraňovány dolním trubkovým hrdlem 27. Jak je nejlépe vidět z obr. 7, může být požadovaný průtokový obrazec při průtoku plynovým separátorem vytvořen s pomocí křídel nebo příčných přepážek 31. Kapalina, která vstupuje do filtračního ústrojí dolním koncem 30 trubky 28_, je filtrována stejným způsobem, jaký byl již popsán u provedení podle obr. 1 až obr. 3.

Provedení předmětu vynálezu, které je znázorněno na obr. 8, se liší od provedení, znázorněného na obr. 6 a obr. 7, pouze v tom, že filtrační ústrojí je uspořádáno před plynovým separátorem, který je zde spolu s ním vestavěn. Kapalina, která je filtračním ústrojím filtrována nebo procezována, opouští toto filtrační ústrojí výstupem vnějšího pláště, odkud protéká dolním koncem 30 částečně rozevřenou trubkou 28 a opouští plynový separátor trubkovým hrdlem 25. 11 φφ φ > · φ I · » • ···· φφ φφφφ • · φφφφ · • φ φ · ♦ φ · φ · φφ φ • φ • Φ φφ φφ φ φ φ φ φ φ φφ φ φ φφ φ · φ φ φ φφ φφ

Je zcela pochopitelné, že vynález se neomezuje na shora popsaná a na obrázcích znázorněná příkladná provedení, a že vynález může být v praxi uplatněn požadovaným způsobem v rámci rozsahu vynálezecké koncepce, definované v následujících patentových nárocích.

Claims (9)

12

• ♦ PATENTOVÉ NÁROKY 1. Filtrační ústrojí pro odstraňování pevných částic z proudící kapaliny, kteréžto ústrojí obsahuje plášť (1) filtru, alespoň jeden válcový filtr (2, 2A), ustavený v plášti (1) tak, že kapalina může proudit filtrační stěnou, a kapalinový vstup (4) a kapalinový výstup (5), vyznačující se tím, že je uspořádáno tak, že kapalina proudí současně opačnými konci filtru nebo každého filtru (2, 2A) , a že filtr nebo filtry (2, 2A) jsou obklopeny vnitřním krytem (3), který je nepropustný pro kapalinu, který je uspořádán ve vzájemném prostorovém vztahu se stěnami pláště (1) filtru, a který zanechává opačné konce filtru volné, jejichž vnitřní prostor je připojen buď ke vstupu (4) nebo k výstupu (5), s výhodou k výstupu (5), přičemž prostor mezi pláštěm (1) filtru a vnitřním krytem (3) je spojen se zbývajícím vstupem (4) nebo výstupem (5) s výhodou se vstupem (4).

2. Filtrační ústrojí podle nároku 1 vyznačující se tím, že plášť (1) filtru má v podstatě kulový tvar.

3. Filtrační ústrojí podle nároku 1 nebo 2 vyznačující se tím, že vnitřní kryt (3) má v podstatě kulový tvar.

4. Filtrační ústrojí podle kteréhokoliv z nároku 1 až 3 vyznačující se tím, že kombinovaná oblast konce filtru se v podstatě shoduje s oblastí vstupu (4) as výhodou rovněž s oblastí výstupu (5). 13 <fóí~ ?/

• · • · · » • · ·· Ml · · • · I ♦ · *»

5. Filtrační ústrojí podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, kde je dno pláště (1) filtru opatřeno trubkovým hrdlem (9), které je uzavřeno odnímatelným víčkem nebo krytem (10), vyznačující se tím, že vnitřní kryt (3) je opatřen protilehlým trubkovým hrdlem (9), jehož spodním otvorem mohou být filtr nebo filtry (2, 2A) vyjmuty z vnitřního krytu (3) a z pláště (1) filtru, a opět vráceny zpět do pláště (1) filtru a rozebíratelně upevněny ve vnitřním krytu (3).

6. Filtrační ústrojí podle nároku 5 vyznačující se tím, že filtr nebo filtry (2, 2A) mohou být vyjímatelně umístěny do pracovní polohy ve vnitřním krytu (3).

7. Filtrační ústrojí podle nároku 6 vyznačující se tím, že filtr nebo filtry jsou opatřeny držadlem (16) pro usnadnění jejich vyjímání a zpětného vkládání, přičemž pro součinnost s držadlem (16) je upraveno přidržovací ústrojí (17 až 20), které může být ručně posunuto na jednu stranu, a jehož účelem je uvolnitelné přidržování filtru nebo filtrů (2, 2A) v pracovní poloze ve vnitřním krytu (3).

8. Filtrační ústrojí podle kteréhokoliv z nároků 1 až 7 vyznačující se tím, že filtrační ústrojí je integrováno s plynovým separátorem (24 až 29), který je přímo propojen buď se vstupem nebo s výstupem filtračního ústroj í. 14 ·· » ·· ··*· 14 ·· » ·· ··*· • ♦ ♦ » ·♦·· • 9 · · · ·· t « · f ··· · · • · · ♦ · · ♦ «· #♦ ·♦ ··

9. Filtrační ústrojí podle nároku 8 vyznačující se tím, že filtrační ústrojí a plynový separátor (24 až 29) mají společný, v podstatě válcový vnější plášť (1A), jehož osa je v pracovní poloze alespoň přibližně vodorovná, přičemž filtrační ústrojí a plynový separátor jsou vzájemně odděleny příčnou přepážkou (24) ve vnitřním krytu, a plynový separátor zahrnuje trubku (28), kterou kapalina proudí, a která se rozkládá mezi jedním koncem vnějšího pláště (1) a příčnou přepážkou (24), přičemž horní část (29) trubky (28) je rozevřena, aby plynové bublinky mohly unikat vzhůru.