RU203481U1 - Самоочищающийся фильтр очистки воды - Google Patents
Самоочищающийся фильтр очистки воды Download PDFInfo
- Publication number
- RU203481U1 RU203481U1 RU2020143947U RU2020143947U RU203481U1 RU 203481 U1 RU203481 U1 RU 203481U1 RU 2020143947 U RU2020143947 U RU 2020143947U RU 2020143947 U RU2020143947 U RU 2020143947U RU 203481 U1 RU203481 U1 RU 203481U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gearbox
- filter
- shaft
- housing
- self
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 53
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000003831 antifriction material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 10
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 25
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 abstract description 3
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 abstract description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 8
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 8
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 6
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 2
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/62—Regenerating the filter material in the filter
- B01D29/66—Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/02—Filters adapted for location in special places, e.g. pipe-lines, pumps, stop-cocks
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
Abstract
Полезная модель предназначена для использования в промышленных системах водоснабжения, например, в напорных трубопроводах электростанций, и служит для удаления механических и биологических загрязнений, попадающих в трубопровод вместе с потоком охлаждающей воды.Техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение ресурса работы механизма привода ротора обратной промывки, а также повышение ремонтопригодности всей конструкции самоочищающегося фильтра очитки воды.Указанный технический результат достигается за счёт применения конструкции самоочищающегося фильтра очистки воды, включающей: корпус, оснащённый двумя присоединительными фланцами, в центральной части которого установлено опорное кольцо, к которому с помощью разъёмных соединений присоединена съёмная фильтрующая сетка, состоящая из нескольких одинаковых по форме и размеру фильтроэлементов; систему измерения перепада давления до и после фильтрующей сетки; герметичный подшипниковый узел, установленный по центру фильтрующей сетки и зафиксированный в корпусе при помощи растяжек, включающий радиальные и упорные подшипники качения, на которых установлен приводной вал, а также две армированные манжеты, обеспечивающие герметичность подшипникового узла, при этом его внутренняя полость сообщается через дренажный канал с контрольно-дренажным патрубком, служащим для отвода воды из внутренней полости подшипникового узла; поворотный патрубок, соединённый с одной стороны с приводным валом подшипникового узла, а с другой стороны посредством узла сопряжения, представляющего собой разъемный корпус, в котором установлено сферическое кольцо, выполненное из антифрикционного материала, с выпускной трубой, оснащенной дисковым затвором; ротор обратной промывки, установленный на поворотном патрубке, внутренняя полость которого соединена с внутренней полостью поворотного патрубка, при этом форма и размеры рабочей поверхности ротора обратной промывки, примыкающей к фильтроэлементам, соответствует их форме и размерам, а также на поворотном патрубке со стороны, противоположной ротору обратной промывки, установлен противовес; редуктор, установленный в герметичном корпусе, выходной вал которого соединён с приводным валом подшипникового узла через компенсирующую муфту, при этом входной вал редуктора соединён с мотор-редуктором при помощи карданной передачи, включающей в себя карданный вал, установленную в кожухе вала редуктора упругую муфту и промежуточный вал, опирающийся на подшипник качения, при этом кожух вала редуктора выполнен герметичным и имеет каналы, выходящие в наружную атмосферу, и сообщается с внутренней полостью корпуса редуктора; мотор-редуктор, установленный снаружи корпуса фильтра на кожухе вала редуктора, содержащий электродвигатель, механическую передачу (редуктор), фрикционный электронно-механический ограничитель крутящего момента, оснащённый датчиком контроля вращения выходного вала редуктора, и маховик ручного дублера.
Description
Полезная модель относится к конструкциям самоочищающихся фильтров очистки воды, предназначенных для использования в промышленных системах водоснабжения, например, в напорных трубопроводах электростанций и служащих для удаления механических и биологических загрязнений, попадающих в трубопровод вместе с потоком охлаждающей воды.
Известна конструкция самоочищающегося фильтра для очистки охлаждающей воды PR-BW 800, производства компании TAPROGGE (ТАПРОГГЕ), опубликованная на сайте производителя по ссылке: https://www.taprogge.ru/anwendungsfelder-produkte/efficiency-in-energy-and-water-kraftwerke-und-industrie/filtration/filter-typ-pr-bw-800/.
Известный самоочищающийся фильтр включает корпус, снабжённый фланцами, служащими для его встраивания в трубу водоснабжения, при этом поперёк корпуса к его стенкам приварены рёбра, выполненные из стального листа и формирующие фильтрующую сетку, состоящую из нескольких одинаковых по форме и размеру сегментов, служащих для установки в них фильтроэлементов, выполненных из перфорированного стального листа. Над фильтроэлементами со стороны входного отверстия фильтра установлен ротор обратной промывки, предназначенный для удаления мусора, скопившегося внутри корпуса. Ротор обратной промывки включает кожух, присоединённый при помощи вращающегося патрубка к линии сброса, при этом ротор имеет возможность вращаться вокруг оси корпуса при помощи привода. Привод ротора выполнен с применением подшипников качения. Подшипники качения устанавливаются в подшипниковом узле. Уплотнение подшипникового узла выполнено при помощи колец резиновых уплотнительных. Для сигнализации нарушения герметичности подшипникового узла служат индикаторные шланги, выходящие за пределы фильтра.
Очистка фильтра осуществляется следующим образом. С увеличением количества мусора, скопившегося в корпусе фильтра, растет перепад давлений в его объёмах до и после фильтроэлементов вплоть до достижения заданного значения. По сигналу системы измерения перепада давления, автоматически запускается процесс обратной промывки фильтра: включается привод ротора обратной промывки и открывается выпускной клапан. Ротор во время его вращения последовательно перекрывает каждый сегмент фильтра, при этом между фильтроэлементами и кожухом ротора образуются гидравлически герметичные камеры. Так как при открытом выпускном клапане имеется перепад давления между образованной герметичной камерой очищаемого сегмента фильтра и линией сброса, то возникает обратный поток, и частицы мусора вымываются в выпускную трубу. После очистки привод ротора обратной промывки отключается, а выпускной клапан закрывается.
Известная конструкция самоочищающегося фильтра обладает следующими недостатками:
1) Отсутствует дренирование подшипникового узла и корпуса редуктора. При осуществлении фильтрации воды, содержащей абразивные частицы, применяемые уплотнительные кольца быстро изнашиваются и герметичность подшипникового узла нарушается. В случае нарушения герметичности подшипникового узла происходит затопление подшипников и заклинивание привода ротора;
2) В конструкции ротора обратной промывки отсутствует противовес, в следствии чего имеются значительные радиальные и тангенциальные нагрузки на привод ротора обратной промывки и требуется большее усилие при осуществлении поворота ротора из нижнего положения в верхнее.
Также известна конструкция самоочищающегося фильтра, описанного в патенте на полезную модель РФ №141972 (опубл. 20.06.2014, МПК B01D 25/38).
Известный самоочищающийся фильтр, включает подающую и отводящую трубы, фильтроэлемент, устройство для его очистки, привод, линию сброса, при этом фильтроэлемент выполнен из расположенных по окружности отдельных секций из перфорированных листов, жестко прикрепленных к подающей и/или отводящей трубе. Устройство для регенерации фильтра выполнено в виде кинематически связанного с приводом ротора, установленного в подающей трубе перед фильтроэлементом, имеющего перекрывающий элемент, перекрывающий часть фильтроэлемента, при этом ротор выполнен полым, и полость его соединена с линией сброса. Привод выполнен в виде электродвигателя. Электродвигатель расположен снаружи фильтра и кинематически связан с ротором устройства регенерации посредством трансмиссионного вала, соединенного с электродвигателем и ортогонального редуктора, соединенного с ротором.
Известная конструкция самоочищающегося фильтра обладает следующими недостатками: фильтрующие секции имеют жёсткое крепление к элементам корпуса фильтра, что затрудняет доступ к внутренним элементам фильтра при проведении технического обслуживания и ремонте фильтра; трансмиссионный вал соединен непосредственно с выходным валом электродвигателя, что приводит к передаче всех нагрузки (и ударных в том числе) на выходной вал электродвигателя, к разрушению элементов привода ротора устройства регенерации или выходу из строя электродвигателя при возникновении затруднений вращения ротора устройства регенерации, к передаче на выходной вал электродвигателя циклических переменных нагрузок, воспринимаемые при вращении ротора устройства регенерации; отсутствует дренаж корпуса ортогонального редуктора, что приводит к затоплению редуктора, что, в свою очередь, приводит к заклиниванию и выходу из строя ортогонального редуктора; конструкцией ротора также не предусмотрено применение противовеса, что создает значительные радиальные нагрузки на привод ротора и переменные тангенциальные нагрузки на ортогональный редуктор, сперва при повороте ротора из нижнего в верхнее положение, а потом, во время опускания ротора из верхнего положения в нижнее, создавая циклы переменных напряжений на привод ротора устройства регенерации, поскольку в качестве ортогонального редуктора применен конический редуктор, вследствие чего, наличие циклов переменных нагрузок характерно для всех кинематически связанных элементов привода и электродвигатель, что приводит к возникновению усталостных разрушений, повышающих вероятность разрушения привода устройства регенерации или электродвигателя, а также появлению люфтов в соединениях и редукторах; конструкцией фильтра не предусмотрена возможность дренирования внутренней полости корпуса ортогонального редуктора, что приводит к затоплению ортогонального редуктора и выходу его из строя в случае нарушения герметичности корпуса редуктора.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой конструкции является конструкция фильтра предварительной очистки воды из водоема для системы шариковой очистки теплообменных конденсаторных трубок, описанная в патенте на полезную модель РФ №192557 (опубл. 23.09.2019, МПК B01D 35/02, F28G 1/12), выбранная в качестве прототипа.
Заявленная конструкция фильтра предварительной очистки (ФП) относится к области очистки внутренних поверхностей теплообменных или теплопередающих каналов (трубок). Технический результат - предохранение ФП от серьезных последствий аварийных ситуаций заклиниваний ротора фильтра и соответственно повышение надежности и стабильности работы фильтра в целом. Для этого введена дополнительная предохранительная муфта (на случай аварийной ситуации), а также в опоры ротора поставлены улучшенные подшипники скольжения из материала полиацеталь (РОМ-С), существенно снижающие вероятность аварийного заклинивания ротора в его опорах. ФП содержит корпус с фланцами с обеих сторон для встраивания в трубу водоснабжения (циркводовод); поделен на несколько одинаковых сегментов (секций) с помощью ребер сегментов. В каждом сегменте закреплен фильтроэлемент в виде сеток или перфорированных стальных листов без зазоров между входной и выходной сторонами. На входной стороне фильтра расположен очиститель (ротор обратной промывки) с возможностью полных вращений в обоих направлениях с помощью привода ротора. Ротор имеет форму кожуха, соответствующую размерам секции фильтра. Фильтроэлементы, подшипники скольжения ротора и привод ротора надежно закреплены на ребрах сегментов. Две радиальные стороны кожуха ротора оснащены обтюраторами, обеспечивающими гидравлическое уплотнение соответствующей секции фильтра при ее накрытии кожухом ротора. Ротор соединен с выпускной трубой для удаления мусора, представляющей собой вращающийся патрубок, который состыкован с неподвижным патрубком отвода накопленного мусора с сетки фильтра наружу корпуса фильтра. В этой выпускной трубе установлен управляемый (с электроприводом) дисковый затвор. Привод ротора состоит из внешнего мотор-редуктора, внутреннего редуктора и передачи между их валами, причем дополнительно содержит предохранительную муфту, включенную между валом мотор-редуктора и карданной передачей между валами редукторов. Предохранительная муфта является преимущественно беззазорной с шариковой передачей. Подшипники скольжения ротора преимущественно выполнены из материала полиацеталь (РОМ-С).
Известная конструкция фильтра предварительной очистки обладает следующими недостатками: в ней применяются подшипники скольжения, склонные к неравномерному износу, что приводит к перекосу ротора устройства регенерации и дальнейшему заклиниванию механизма привода ротора вследствие его неравномерного износа; отсутствует дренаж корпуса редуктора, что приводит к затоплению редуктора в случае нарушения герметичности корпуса редуктора, выходу редуктора из строя и его заклиниванию; в конструкции используется предохранительная муфта, являющаяся беззазорной с шариковой передачей, что может приводить к возникновению значительных ударных нагрузок в приводе ротора обратной промывки в случае её срабатывания, а также к разрушению привода ротора обратной промывки, которое может происходить до срабатывания предохранительной муфты вследствие затрудненной регулировки и малой точности регулировки предельного крутящего момента, при достижении которого муфта срабатывает.
В отношении всех известных конструкций самоочищающихся фильтров очистки воды можно сказать, что во время их эксплуатации очищаемая вода, проходя через фильтр, оказывает постоянное давление на ротор обратной промывки, при этом во время вращения ротора на элементы привода ротора также действует дополнительная нагрузка, создаваемая вращением самого ротора и собравшимся в фильтре мусором, что может являться причиной отклонения оси вращения ротора, которое может приводить к заклиниванию или полному выходу из строя механизма привода ротора обратной промывки.
Также, в случае применения в самоочищающихся фильтрах очистки воды подшипников скольжения, эти фильтры подлежат частым ремонтам, поскольку подшипники скольжения изнашиваются неравномерно и быстро, при этом они не обладают достаточной стойкостью к заклиниванию. При этом использование в самоочищающихся фильтрах подшипников качения имеет ряд преимуществ, заключающихся в том, что они обладают большей стойкостью к износу, также они имеют меньший коэффициент трения по сравнению с подшипниками скольжения, а в момент начала вращения в них отсутствует увеличение коэффициента трения. Однако известные конструкции самоочищающихся фильтров с подшипниками качения также подвержены поломкам, поскольку во время работы фильтра абразивные частицы, содержащиеся в очищаемой воде, приводят к повреждениям герметизирующих элементов подшипниковых узлов, что может приводить к заклиниванию или поломке привода ротора обратной промывки.
С помощью заявляемой полезной модели решаются следующие технические проблемы: недостаточная стойкость механизма привода ротора обратной промывки в случае применении фильтра для очистки воды, включающей загрязнения в виде крупного мусора и абразивные частицы, недостаточный ресурс привода ротора обратной промывки, а также недостаточно высокая ремонтопригодность известных конструкций самоочищающихся фильтров очистки воды.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение ресурса работы механизма привода ротора обратной промывки, а также повышение ремонтопригодности всей конструкции самоочищающегося фильтра очитки воды.
Указанный технический результат достигается за счёт применения конструкции самоочищающегося фильтра очистки воды, включающей:
корпус, оснащённый двумя присоединительными фланцами, в центральной части которого установлено опорное кольцо, к которому с помощью разъемных соединений присоединена съёмная фильтрующая сетка, состоящая из нескольких одинаковых по форме и размеру фильтроэлементов;
систему измерения перепада давления до и после фильтрующей сетки;
герметичный подшипниковый узел, установленный по центру фильтрующей сетки и зафиксированный в корпусе при помощи растяжек, включающий радиальные и упорные подшипники качения, на которых установлен приводной вал, а также две армированные манжеты, обеспечивающие герметичность подшипникового узла, при этом, его внутренняя полость сообщается через дренажный канал с контрольно-дренажным патрубком, служащим для отвода воды из внутренней полости подшипникового узла;
поворотный патрубок, соединённый с одной стороны с приводным валом подшипникового узла, а с другой стороны посредством узла сопряжения, представляющего собой разъемный корпус, в котором установлено сферическое кольцо, выполненное из антифрикционного материала, с выпускной трубой, оснащенной дисковым затвором;
ротор обратной промывки, установленный на поворотном патрубке, внутренняя полость которого соединена с внутренней полостью поворотного патрубка, при этом форма и размеры рабочей поверхности ротора обратной промывки, примыкающей к фильтроэлементам, соответствует их форме и размерам, а также на поворотном патрубке со стороны, противоположной ротору обратной промывки установлен противовес;
редуктор, установленный в герметичном корпусе, выходной вал которого соединён с приводным валом подшипникового узла через компенсирующую муфту, при этом редуктор также соединён с мотор-редуктором при помощи карданной передачи включающей в себя карданный вал, установленный в кожухе вала редуктора, промежуточный вал, опирающийся на подшипник качения, и упругую муфту, при этом кожух вала редуктора выполнен герметичным и имеет каналы, выходящие в наружную атмосферу и сообщается с корпусом редуктора;
мотор-редуктор, установленный снаружи корпуса фильтра, на кожухе вала редуктора, содержащий электродвигатель, механическую передачу (редуктор), фрикционный электронно-механический ограничитель крутящего момента, оснащённый датчиком контроля вращения выходного вала редуктора и маховик ручного дублера.
Заявляемая конструкция самоочищающегося фильтра очистки воды поясняется изображениями:
фиг. 1 - показан вид самоочищающегося фильтра в разрезе со стороны входного отверстия;
фиг. 2 - показан вид самоочищающегося фильтра в разрезе со стороны выходного отверстия;
фиг. 3 - показан подшипниковый узел в разрезе;
фиг. 4 - показан корпус редуктора в разрезе;
фиг. 5 - показан кожух вала редуктора в разрезе;
фиг. 6 - показан корпус редуктора в сборе с подшипниковым узлом, поворотным патрубком, ротором обратной промывки и противовесом.
На фигурах обозначены следующие позиции:
1 - корпус фильтра;
2 - присоединительные фланцы;
3 -съёмная фильтрующая сетка;
4 - опорное кольцо;
5 - подшипниковый узел;
6 - растяжка задняя;
7 - приводной вал;
8 - радиальные подшипники качения;
9 - упорные подшипники качения;
10 - корпус редуктора;
11 - поворотный патрубок;
12 - выпускная труба;
13 - узел сопряжения;
14 - манжеты;
15 - дренажный канал
16 - контрольно-дренажный патрубок;
17 - ротор обратной промывки;
18 - фильтроэлементы;
19 - дисковый затвор с электроприводом;
20 - противовес;
21 - редуктор;
22 - компенсирующая муфта;
23 - мотор-редуктор;
24 - карданный вал;
25 - кожух вала редуктора;
26 - промежуточный вал;
27 - упругая муфта;
28 - подшипник качения;
29 - система измерения перепада давления;
30 - люк-лаз.
Самоочищающийся фильтр очистки воды (фиг.1 и фиг.2) включает: корпус фильтра (1) с двумя присоединительными фланцами (2), предназначенными для его встраивания в трубу водоснабжения. При этом корпус фильтра (1) выполнен бочкообразной формы. Такое решение позволяет установить съёмную фильтрующую сетку (3), превышающую своим габаритным диаметром размер присоединительных фланцев (2). Это позволяет снизить перепад давления очищаемой воды во внутреннем объеме фильтра на фильтрующей поверхности.
В центральной части корпуса (1) установлено опорное кольцо (4), к которому с помощью разъемных соединений (например, резьбовых) присоединена съёмная фильтрующая сетка (3), состоящая из нескольких одинаковых по форме и размеру фильтроэлементов.
По центру фильтрующей сетки установлен подшипниковый узел (5), зафиксированный в корпусе фильтра (1) при помощи задних растяжек (6). В подшипниковом узле (5), который является герметичным, установлен приводной вал (7) на радиальных (8) и упорных (9) подшипниках качения (фиг. 3).
К подшипниковому узлу (5) прикреплен герметичный корпус редуктора (10) (фиг. 4).
С входной стороны фильтра приводной вал (7) соединён с поворотным патрубком (11), который соединён с выпускной трубой (12) посредством узла сопряжения (13).
Узел сопряжения (13) представляет собой разъемный корпус, в котором установлено сферическое кольцо, выполненное из антифрикционного материала, закрепленный на выпускной трубе с помощью резьбовых соединений, и установленное в корпусе сферическое кольцо из антифрикционного материала. Узел сопряжения (13) позволяет компенсировать перемещения поворотного патрубка (11) во время его вращения относительно неподвижной выпускной трубы (12), а также все изменения геометрических параметров конструкции, происходящие вследствие возникновения перепадов температур (температурных расширений и сжатий).
Для обеспечения герметизации подшипникового узла (5) используют две усиленные армированные манжеты (14) - рабочую и предохранительную. При этом внутренняя полость подшипникового узла (5) сообщается через дренажный канал (15) с контрольно-дренажным патрубком (16), служащим для отвода воды, которая может попасть по внутреннюю полость подшипникового узла (5) или корпус редуктора (10) в случае нарушения герметичности.
К поворотному патрубку (11) также присоединён ротор обратной промывки (17) (фиг. 6), который представляет собой трапецеидальный короб переменной высоты. Форма и размеры рабочей поверхности ротора (17), примыкающей к рабочей плоскости фильтрующей сетки (3) соответствует по форме и размерам одного фильтроэлемента (18).
На выпускной трубе (12) снаружи корпуса (1) фильтра установлен дисковый затвор с электроприводом (19), открывающий выпускную трубу (12).
Для уменьшения передаваемого крутящего момента на ротор обратной промывки (17), компенсации перепадов нагрузки от привода при совершении поворота ротора обратной промывки (17) из нижнего положения в верхнее положение, из верхнего положения в нижнее положение, а также снижения радиальных нагрузок на приводной вал (7) и снижения вероятности исключения перекоса поворотного патрубка (11) и приводного вала (7) во время вращения ротора обратной промывки (17), на поворотном патрубке (11) с противоположной от ротора обратной промывки (17) стороны относительно оси вращения поворотного патрубка (11) установлен противовес (20). Масса противовеса сопоставима с массой ротора обратной промывки (17). Данное техническое решение компенсирует радиальные нагрузки на приводном валу (7).
Использование в подшипниковом узле (5) радиальных (8) и упорных (9) подшипников качения позволяет обеспечить заданную точность установки приводного вала (7), а также сохранить в процессе эксплуатации ориентирование оси вращения приводного вала (7) и ротора обратной промывки (17). Применение радиальных (8) и упорных (9) подшипников качения также служит для обеспечения ремонтопригодности конструкции, т.к. при применении радиально-упорных подшипников затруднена процедура их замены при износе и требуется разработка подшипникового узла (5) большего размера. Кроме того, использование радиальных подшипников качения (9) также позволяет обеспечить точность установки приводного вала (8) в подшипниковом узле (5) и обеспечить неизменность положения оси поворотного патрубка (11), закрепленного на приводном валу (7). Применение упорных подшипников качения (9) в подшипниковом узле (5) обусловлено наличием осевых нагрузок на приводной вал (7). Осевые нагрузки на приводной вал (7) возникают вследствие давления на ротор обратной промывки (17), закрепленного на поворотном патрубке (11), создаваемого потоком, подаваемой в фильтр, очищаемой воды.
Используемая в самоочищающемся фильтре съёмная фильтрующая сетка (3) состоит из нескольких одинаковых по форме и размеру фильтроэлементов (18), выполненных, например, из перфорированного стального листа, закреплённого на каркасе. Выполнение фильтрующей сетки (3) съёмной и разборной позволяет обеспечить её сборку непосредственно в корпусе (1), возможность демонтажа фильтроэлементов (18) при проведении технического обслуживания самоочищающегося фильтра или выполнении ремонтных работ, исключающих необходимость выполнения сварочных работ на месте.
В корпусе редуктора (10) установлен редуктор (21), выходной вал которого соединён с приводным валом (7) через компенсирующую муфту (22). С помощью компенсирующей муфты (22) обеспечивается передача крутящего момента от редуктора (21) к приводному валу (7). При этом исключается передача смещающих осевых и радиальных нагрузок между приводным валом (7) и выходным валом редуктора (21).
Редуктор (21) соединён с мотор-редуктором (23) с помощью карданного вала (24), который располагается в кожухе вала редуктора (25), промежуточного вала (26) и упругой муфты (27) (Фиг. 4).
Мотор-редуктор (23) установлен снаружи корпуса фильтра (1) и закреплен на кожухе вала редуктора (25). Мотор-редуктор (23) представляет собой реверсивный электропривод, состоящий из следующих узлов: электродвигатель, механическая передача (редуктор), фрикционный электронно-механический ограничитель крутящего момента, оснащённый датчиком контроля вращения выходного вала мотор-редуктора, маховик ручного дублера. Управление работой мотор-редуктора (23) осуществляется комплексом технических средств на основе микропроцессорных устройств и релейно-контакторных элементов автоматики. Крутящий момент от мотор-редуктора (23) передается на карданную передачу (24) через упругую муфту (27) и промежуточный вал (26), опирающийся на подшипник качения (28). При этом упругая муфта (27) и промежуточный вал (26) установлены в кожухе вала редуктора (25). Кожух вала редуктора (25) закреплен на корпусе фильтра (1), выполнен герметичным и имеет каналы, сообщающиеся с наружной атмосферой и внутренней полостью корпуса редуктора (10) что позволяет отводить воду из внутренней полости кожуха вала редуктора.
В случае нарушения герметичности уплотнений, для отвода воды, попадающей во внутренние полости кожуха вала редуктора (25), корпуса редуктора (10) и подшипникового узла (5), служат дренажные каналы (15) и контрольно-дренажный патрубок (16).
Для измерения давления воды в корпусе (1) до фильтрующей сетки (3) и после неё используется система измерения перепада давления (29). В состав системы измерения перепада давления (29) входят отсечные краны, импульсные линии (трубки), датчики разности давлений. Измерение основано на преобразовании величины перепада давления в электрический сигнал, передаваемый в микропроцессорное устройство.
Кожух вала редуктора (25), корпус редуктора (10) и подшипниковый узел (5) соединены друг с другом с помощью резьбовых соединений.
Для выполнения технического обслуживания и ремонта узлов фильтра на корпусе фильтра устанавливают один или несколько люк-лазов (30).
Самоочищающийся фильтр очистки воды работает следующим образом.
Охлаждающая вода, содержащая различные механические и биологические загрязнения, поступает по трубе водоснабжения и перед её подачей на промышленное оборудование, например, в теплообменники электростанций, попадает в самоочищающийся фильтр очистки воды. Механические и биологические загрязнения, содержащиеся в воде, задерживаются фильтроэлементами (18), составляющими съёмную фильтрующую сетку (3). По мере накопления мусора на фильтрующей сетке (3), в результате чего растет перепад давления воды до и после неё. Измерение давления воды осуществляют с помощью приборов, входящих в систему измерения перепада давления (29). Управление работой ротора обратной промывки (17) осуществляется комплексом технических средств на основе микропроцессорных устройств и релейно-контакторных элементов автоматики. Как только перепад давления на фильтрующей сетке (3) достигает установленного значения или проходит заданное значение времени с предыдущего включения, включается привод ротора обратной промывки (17) и одновременно открывается дисковый затвор с электроприводом (19), установленный на выпускной трубе (12). За счет разницы давлений в подводящем водоводе и отводящем водоводе при открытии дискового затвора с электроприводом (19) возникает поток воды через выпускную трубу (12). Ротор обратной промывки (17), вращаясь вокруг оси корпуса (1), поочередно перекрывает все фильтроэлементы (18). В момент, когда происходит полное перекрытие одного из фильтроэлементов (18) ротором обратной промывки (17), загрязнения, скопившиеся на поверхности фильтроэлемента (18), перестают прижиматься к фильтроэлементу (18) основным потоком охлаждающей воды, при этом в роторе обратной промывки (17) возникает обратный поток воды, который вымывает загрязнения с поверхности фильтроэлемента (18) через поворотный патрубок (11) в выпускную трубу (12) и мусор удаляется из фильтра.
После выполнения цикла очистки, который может быть задан по количеству оборотов ротора обратной промывки (17), по времени его работы или по значениям перепада давления, ротор обратной промывки (17) останавливается, а дисковый затвор с электроприводом (19) закрывается.
В случае если возникает затруднение вращения ротора обратной промывки (17), например, вследствие попадания мусора большого размера, во время цикла очистки включается предохранительный фрикционный электронно-механический ограничитель, происходит остановка привода ротора обратной промывки, при этом прекращение вращения выходного вала мотор-редуктора фиксирует датчик контроля вращения выходного вала мотор-редуктора и подает сигнал в микропроцессорное устройство. После этого микропроцессорное устройство переключает вращение ротора обратной промывки (17) в противоположном направлении.
Заявляемая конструкция самоочищающегося фильтра очистки воды имеет следующие отличия от известных конструкций аналогов:
В отличие от прототипа по патенту №192557:
1) Ротор обратной промывки приводится во вращение от выходного вала редуктора через компенсирующую муфту и далее через приводной вал, установленный в подшипниковом узле, включающем подшипники качения, при этом компенсирующая муфта позволяет исключить передачу осевых и радиальных нагрузок между приводным валом и выходным валом редуктора, а подшипники качения позволяют исключить отклонения приводного вала относительно оси вращения и перемещения приводного вала в осевом направлении, уменьшить нагрузку на привод ротора обратной промывки за счет снижения коэффициента трения в подшипниках.
2) Для совмещения выпускной трубы и поворотного патрубка используется узел сопряжения, который позволяет компенсировать осевые и угловые перемещения поворотного патрубка и уменьшить нагрузку на поворотный патрубок.
3) Между выходным валом мотор-редуктора и карданной передачей установлена упругая муфта, позволяющая снизить ударные нагрузки на привод ротора обратной промывки, обеспечить плавный пуск вращения, исключить несоосность валов и уменьшить длительность монтажных/демонтажных работ при проведении технического обслуживания и ремонта фильтра.
4) В состав мотор-редуктора входит фрикционный двухуровневый электронно-механический ограничитель крутящего момента с электронным датчиком контроля вращения выходного вала мотор-редуктора, с помощью которого обеспечивается плавная и своевременная остановка вращения ротора обратной промывки при возникновении затруднения вращения во время выполнения цикла очистки и запуск вращения в обратном направлении.
В отличие от конструкции по патенту №141972:
1) В состав мотор-редуктора входит двухуровневый электронно-механический ограничитель крутящего момента, с электронным датчиком контроля вращения выходного вала мотор-редуктора.
2) Кинематическая связь между мотор-редуктором и ротором обратной промывки включает упругую муфту и компенсирующую муфту, а приводной вал, установлен на подшипниках качения, которые размещены в герметичных корпусах с дренажными каналами и контрольно-дренажным патрубком.
3) Применен противовес, компенсирующий нагрузку, создаваемую весом ротора обратной промывки на приводной вал.
В отличие от конструкции самоочищающегося фильтра для очистки охлаждающей воды PR-BW 800, производства компании TAPROGGE (ТАПРОГГЕ):
1) В конструкции корпуса редуктора и подшипникового узла применен контрольно-дренажный патрубок и дренажные каналы, служащие для отвода воды из внутренних полостей корпуса редуктора и подшипникового узла.
2) Применен противовес, компенсирующий нагрузку, создаваемую весом ротора обратной промывки на приводной вал.
Таким образом, за счёт применения съёмной фильтрующей сетки, состоящей из нескольких, одинаковых по форме и размеру фильтроэлементов, при проведении работ по техническому обслуживанию или при ремонте самоочищающегося фильтра достигается возможность относительно лёгкого демонтажа фильтроэлементов с целью обеспечения свободного доступа к его узлам, при этом не требуется применение сварочного оборудования, специальных инструментов и приспособлений, а также привлечения специалистов имеющих специальную подготовку в области проведения сварочных работ.
За счёт применения подшипников качения в приводе ротора обратной промывки, нерасцепляемых механических муфт, мотор-редуктора с фрикционным двухуровневым электронно-механическим ограничителем крутящего момента и электронным датчиком контроля вращения выходного вала редуктора, а также узла сопряжения, значительно повышается ресурс привода ротора обратной промывки, увеличиваются межремонтные интервалы и значительно снижается риск заклинивания механизма привода.
Применение в заявляемом техническом решении дренажных каналов и контрольно-дренажных патрубков в подшипниковом узле, корпусе редуктора и кожухе вала редуктора позволяет осуществлять отвод воды, попавшей в герметичные области через герметизирующие уплотнители и сохранить работоспособность привода ротора обратной промывки.
Применение в конструкции самоочищающегося фильтра противовеса позволяет снизить значение крутящего момента, необходимого для осуществления вращения ротора обратной промывки, разгрузить подшипники и снизить нагрузки на привод ротора обратной промывки.
С целью проверки работоспособности заявляемой конструкции были изготовлены образцы самоочищающегося фильтра очистки воды, опытная эксплуатация которых показала надёжность механизма привода ротора обратной промывки. Образцы работают в установленном режиме, отсутствуют факты заедания привода ротора обратной промывки, отсутствуют посторонние шумы и вибрации в время выполнения цикла самоочистки фильтра. Пуск и остановка ротора происходит плавно, без ударов. Все элементы конструкции, подверженные износу, находятся в доступности. Выполнение внутренних элементов фильтра (фильтрующей сетки, корпуса редуктора, подшипникового узла, кожуха вала редуктора) съёмными показали свою эффективность, обеспечив простоту монтажа устройства и дальнейшего технического обслуживания и ремонта.
Claims (8)
1. Самоочищающийся фильтр очистки воды, включающий корпус, оснащённый двумя присоединительными фланцами и фильтрующей сеткой; систему измерения перепада давления до и после фильтрующей сетки; подшипниковый узел, установленный по центру фильтрующей сетки и зафиксированный в корпусе при помощи растяжек, в котором установлен приводной вал; поворотный патрубок, соединённый с одной стороны с приводным валом подшипникового узла, а с другой стороны - с выпускной трубой, оснащенной дисковым затвором; при этом на поворотном патрубке установлен ротор обратной промывки, предназначенный для очистки фильтрующей сетки, внутренняя полость которого соединена с внутренней полостью поворотного патрубка, и противовес; редуктор, установленный в корпусе редуктора, при этом выходной вал редуктора соединён с приводным валом подшипникового узла, входной вал редуктора соединен с мотор-редуктором при помощи карданной передачи, установленной в кожухе вала редуктора; мотор-редуктор, содержащий электродвигатель и механическую передачу, отличающийся тем, что в центральной части корпуса установлено опорное кольцо, к которому присоединена съёмная фильтрующая сетка, состоящая из нескольких фильтроэлементов.
2. Самоочищающийся фильтр очистки воды по п. 1, отличающийся тем, что подшипниковый узел выполнен герметичным, включает радиальные и упорные подшипники качения, а также армированные манжеты, при этом внутренняя полость подшипникового узла сообщается через дренажный канал с контрольно-дренажным патрубком, служащим для отвода воды из полости подшипникового узла.
3. Самоочищающийся фильтр очистки воды по п. 1, отличающийся тем, что поворотный патрубок соединён с выпускной трубой посредством узла сопряжения, представляющего собой разъемный корпус, в котором установлено сферическое кольцо, выполненное из антифрикционного материала.
4. Самоочищающийся фильтр очистки воды по п. 1, отличающийся тем, что выходной вал редуктора соединён с приводным валом подшипникового узла через компенсирующую муфту.
5. Самоочищающийся фильтр очистки воды по п. 1, отличающийся тем, что редуктор установлен в герметичном корпусе, снабжённом дренажным каналом и контрольно-дренажным патрубком, служащими для отвода воды из корпуса редуктора.
6. Самоочищающийся фильтр очистки воды по п. 1, отличающийся тем, что кожух вала редуктора выполнен герметичным, а его внутренняя полость сообщается с атмосферой и внутренней полостью корпуса редуктора для обеспечения отвода воды из кожуха вала редуктора.
7. Самоочищающийся фильтр очистки воды по п. 1, отличающийся тем, что карданная передача, соединяющая редуктор с мотор-редуктором, включает упругую муфту и промежуточный вал, опирающийся на подшипник качения.
8. Самоочищающийся фильтр очистки воды по п. 1, отличающийся тем, что мотор-редуктор включает фрикционный электронно-механический ограничитель крутящего момента, оснащённый датчиком контроля вращения выходного вала мотор-редуктора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020143947U RU203481U1 (ru) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | Самоочищающийся фильтр очистки воды |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020143947U RU203481U1 (ru) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | Самоочищающийся фильтр очистки воды |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU203481U1 true RU203481U1 (ru) | 2021-04-07 |
Family
ID=75356316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020143947U RU203481U1 (ru) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | Самоочищающийся фильтр очистки воды |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU203481U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2792939C1 (ru) * | 2022-05-24 | 2023-03-28 | Акционерное общество "Самаранефтегаз" | Самоочищающийся фильтр для защиты уэцн |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4119540A (en) * | 1976-12-22 | 1978-10-10 | Rellumit-Inter | Counter-current automatic cleaning filter |
| SU1738305A1 (ru) * | 1990-06-26 | 1992-06-07 | Воронежский сельскохозяйственный институт им.К.Д.Глинки | Самоочищающийс фильтр дл очистки жидкостей от загр знений |
| RU2337745C2 (ru) * | 2006-09-21 | 2008-11-10 | Оао "Сибнефтемаш" | Самоочищающийся фильтр |
| RU2418613C1 (ru) * | 2009-12-24 | 2011-05-20 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Самоочищающийся фильтр для очистки масла |
| RU141972U1 (ru) * | 2014-02-19 | 2014-06-20 | Закрытое акционерное общество "Прогресс-Экология" | Самоочищающийся фильтр |
| RU192557U1 (ru) * | 2019-04-16 | 2019-09-23 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Созидание" (Ооо "Созидание") | Фильтр предварительной очистки воды из водоема для системы шариковой очистки теплообменных конденсаторных трубок |
-
2020
- 2020-12-30 RU RU2020143947U patent/RU203481U1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4119540A (en) * | 1976-12-22 | 1978-10-10 | Rellumit-Inter | Counter-current automatic cleaning filter |
| SU1738305A1 (ru) * | 1990-06-26 | 1992-06-07 | Воронежский сельскохозяйственный институт им.К.Д.Глинки | Самоочищающийс фильтр дл очистки жидкостей от загр знений |
| RU2337745C2 (ru) * | 2006-09-21 | 2008-11-10 | Оао "Сибнефтемаш" | Самоочищающийся фильтр |
| RU2418613C1 (ru) * | 2009-12-24 | 2011-05-20 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Самоочищающийся фильтр для очистки масла |
| RU141972U1 (ru) * | 2014-02-19 | 2014-06-20 | Закрытое акционерное общество "Прогресс-Экология" | Самоочищающийся фильтр |
| RU192557U1 (ru) * | 2019-04-16 | 2019-09-23 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Созидание" (Ооо "Созидание") | Фильтр предварительной очистки воды из водоема для системы шариковой очистки теплообменных конденсаторных трубок |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2792939C1 (ru) * | 2022-05-24 | 2023-03-28 | Акционерное общество "Самаранефтегаз" | Самоочищающийся фильтр для защиты уэцн |
| RU227028U1 (ru) * | 2023-07-12 | 2024-07-02 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Фильтр с бесконтактной очисткой фильтрующего элемента |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN207899087U (zh) | 一种用于水处理的旋转过滤与排污装置 | |
| JP2000514535A (ja) | 弁 | |
| CN203060956U (zh) | 污水或地表水源热泵系统转筒式防堵装置 | |
| RU203481U1 (ru) | Самоочищающийся фильтр очистки воды | |
| CN114320224B (zh) | 一种快接头连接的井口组合阀组掺水集输调控装置 | |
| RU192557U1 (ru) | Фильтр предварительной очистки воды из водоема для системы шариковой очистки теплообменных конденсаторных трубок | |
| CN107630931B (zh) | 斗提机尾轮传动轴承装置 | |
| CN117018746A (zh) | 一种污水过滤回收利用装置 | |
| RU2733778C1 (ru) | Самоочищающийся фильтр для очистки жидкости от мусора | |
| RU2533600C1 (ru) | Пульсатор | |
| CN106178641B (zh) | 一种利用压差排污的冷却流体设备 | |
| RU96629U1 (ru) | Устройство для удаления жидкости из донной части трубопровода | |
| CN214146428U (zh) | 一种二次滤网的传动装置 | |
| CN213712004U (zh) | 转动机械轴承箱的防漏油呼吸阀装置 | |
| CN201182946Y (zh) | 链齿传动旋转排污式反冲洗二次滤网 | |
| CN218063437U (zh) | 一种伞状的调节阀 | |
| CN206214869U (zh) | 一种全自动连续运行自清洗过滤设备 | |
| CN217041586U (zh) | 一种外齿传动循环水二次滤网 | |
| CN219570889U (zh) | 一种方便拆装的防火阀 | |
| CN217764654U (zh) | 一种具有凝汽器冷端调直功能的装置 | |
| CN220486710U (zh) | 一种含有自动除渣功能的一体化预制泵站 | |
| CN220819340U (zh) | 一种管道密封性检测装置 | |
| RU2809294C1 (ru) | Закрывающее устройство | |
| CN218990364U (zh) | 一种给排水用防堵塞装置 | |
| CN220090640U (zh) | 一种工业污水过滤处理器 |