RU2050928C1

RU2050928C1 - Cartridge filter

Info

Publication number: RU2050928C1
Application number: RU92010354A
Authority: RU
Inventors: В.И. Левчук
Original assignee: Находкинская база активного морского рыболовства
Priority date: 1992-12-07
Filing date: 1992-12-07
Publication date: 1995-12-27

Abstract

FIELD: filtering. SUBSTANCE: cartridge filter has vertical housing with bottom and detachable cover, supplying and discharging branch pipes, and cylindric filtering member arranged along the axis of the housing. The filtering member is made of, for instance, polyvinylformal. The filter has the separating member made up as cylindric perforated ring tightly connected with the bottom and bottom part of the filtering member and corrugated pipe made of a flexible material tightly connected with the cover and the top part of the filtering member. The supplying branch pipe is connected to the bottom. The discharging branch pipe is connected with the cover. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к фильтрующим устройствам, с помощью которых осуществляется разделение неоднородных систем, содержащих твердую и жидкую формы, в частности к фильтрам для очистки топлива двигателей внутреннего сгорания от механических примесей. The invention relates to filtering devices, with the help of which separation of heterogeneous systems containing solid and liquid forms is carried out, in particular to filters for cleaning fuel of internal combustion engines from mechanical impurities.

Применяемые в настоящее время в промышленности патронные фильтры должны обладать соответствующей пористостью (размеры пор должны быть такими, чтобы частицы осадка задерживались), химической стойкостью к действию фильтруемой среды, достаточной механической прочностью и теплостойкостью при температуре фильтрования. Cartridge filters currently used in industry must have appropriate porosity (pore sizes must be such that sediment particles are retained), chemical resistance to the action of the filtered medium, sufficient mechanical strength and heat resistance at the filtering temperature.

Наряду с такими свойствами патронные фильтры должны обладать малой материалоемкостью при достаточной механической прочности, высокотехнологичностью в изготовлении. Along with such properties, cartridge filters should have low material consumption with sufficient mechanical strength, high-tech manufacturing.

Существует большая потребность в сравнительно простых и дешевых конструкциях патронных фильтров, имеющих в то же время достаточную эффективность съема осадков. There is a great need for relatively simple and cheap cartridge filter designs, which at the same time have sufficient sediment removal efficiency.

Известен патронный фильтр для очистки жидкости, включающий размещенный между торцовыми крышками цилиндрический каркас, экипированный фильтрующим материалом и снабженный установленным внутри по его образующим желобами, соединенными между собой радиальными ребрами с отверстиями, при этом каркас выполнен в виде экипированных фильтрующим материалом пластин с отбортованными краями, размещенными в желобах и укрепленными уплотнительными элементами [1]
Данное изобретение решает задачу повышения качества очистки и обезвоживания топлива, но не ставит своей целью достижение простоты изготовления и снижения материальных затрат.Known cartridge filter for cleaning liquid, comprising a cylindrical frame located between the end caps, equipped with filter material and equipped with grooves mounted internally along its forming grooves, interconnected by radial ribs with holes, the frame is made in the form of plates equipped with filter material with flanged edges placed in gutters and reinforced sealing elements [1]
This invention solves the problem of improving the quality of cleaning and dehydration of fuel, but does not aim to achieve ease of manufacture and reduce material costs.

Из патронных фильтров, более простых в конструктивном отношении, известен патронный фильтр, имеющий фильтрующий элемент в виде перфорированного полого цилиндра, на образующих которого размещены неперфорированные полосы [2]
Однако у этого фильтрующего элемента при фильтровании топливных осадков неперфорированные полосы в процессе эксплуатации покрываются плотной оболочкой, удалить которую с поверхности фильтрующего элемента затруднительно.Of the cartridge filters, which are structurally simpler, a cartridge filter is known having a filter element in the form of a perforated hollow cylinder, on the forming of which non-perforated strips are placed [2]
However, in this filter element, when filtering fuel deposits, the non-perforated bands during operation are covered with a dense shell, which is difficult to remove from the surface of the filter element.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности достигаемому техническому эффекту является патронный фильтр для очистки жидкостей, содержащий корпус с паровой рубашкой и патрубками, предназначенными соответственно для ввода исходной и вывода очищенной жидкости и удаления отстоявшихся примесей. Корпус разделен на рабочую и отстойную камеры перегородкой, которая снабжена отверстиями. В рабочей камере установлен фильтрующий элемент, выполненный из перфорированной трубки и фильтрующего материала, в качестве которого может быть использован поливинилформаль. The technical effect that is closest to the invention in terms of technical nature is a cartridge filter for cleaning liquids, comprising a housing with a steam jacket and nozzles, respectively, for introducing the initial and output of the purified liquid and removing settled impurities. The housing is divided into a working and settling chamber by a partition, which is equipped with holes. A filter element is made in the working chamber made of a perforated tube and filter material, which can be used as polyvinyl formal.

Фильтрующий материал зажат между неподвижной и подвижной шайбами. Последняя может быть выполнена заодно с трубкой и посредством нее фильтрующий элемент опирается о кронштейн, прикрепленный к стенкам корпуса. Часть перфорации трубки выполнена в виде продольных щелей, а тело трубки в этой части образует продольные направляющие, пропущенные через отверстия, которые выполнены в шайбе. Шайба имеет центральное резьбовое отверстие, через которое пропущен ходовой винт, снабженный приводом его вращения, например рукояткой [3]
Особенностью конструкции этого патронного фильтра является то, что в качестве фильтрующего материала применяется поливинилформаль, относящийся к группе полимеров поливинилацетали, физические свойства которых зависят от альдегида, использованного для ацетилирования. С увеличением молекулярного веса альдегида возрастает водостойкость, морозостойкость и эластичность, но снижается температура размягчения, твердость и прочность.The filter material is sandwiched between the stationary and movable washers. The latter can be made integral with the tube and through it the filter element rests on a bracket attached to the walls of the housing. Part of the perforation of the tube is made in the form of longitudinal slots, and the body of the tube in this part forms longitudinal guides passed through holes that are made in the washer. The washer has a central threaded hole through which a lead screw is passed, provided with a drive for its rotation, for example, a handle [3]
The design feature of this cartridge filter is that polyvinyl formal, which belongs to the group of polyvinyl acetal polymers, whose physical properties depend on the aldehyde used for acetylation, is used as a filter material. With an increase in the molecular weight of the aldehyde, water resistance, frost resistance and elasticity increase, but the softening temperature, hardness and strength decrease.

Использовать такие фильтры возможно при очистке топлива, содержащего незначительные примеси воды, например, стандартного топлива, обычно используемого на судах. При наличии в топливе примесей воды он деформируется, вследствие чего изменяется состояние пористости, влияющее на качество очистки, например, топлива для двигателей внутреннего сгорания. Под воздействием воды в процессе эксплуатации происходит значительное формоизменение фильтрующего элемента, что в последующем приводит его к контактированию с близко расположенными и прилегающими конструктивными принадлежностями патронного фильтра (продольные направляющие тела трубки, перфорация трубки, отверстия нижней шайбы). В результате этого фильтрующий материал проникает в отверстия трубки и возникает связь, иногда называемая механической. В этом случае для отрыва материала необходимо преодолевать сцепление, что требует дополнительных усилий и приводит к быстрому разрушению фильтрующего материала. It is possible to use such filters when cleaning fuel containing minor impurities of water, for example, standard fuel commonly used on ships. In the presence of water impurities in the fuel, it is deformed, as a result of which the state of porosity changes, which affects the quality of cleaning, for example, fuel for internal combustion engines. Under the influence of water during operation, a significant change in the filter element occurs, which subsequently leads to contact with closely spaced and adjacent structural accessories of the cartridge filter (longitudinal guide tubes of the tube, perforation of the tube, holes of the lower washer). As a result of this, the filter material penetrates the holes of the tube and a bond occurs, sometimes called mechanical. In this case, to tear off the material, it is necessary to overcome adhesion, which requires additional efforts and leads to the rapid destruction of the filter material.

По окончании проведения регенерации вращением ходового винта посредством штока нижнюю шайбу патронного фильтра по направлению возвращают в исходное положение. Однако фильтрующий материал после окисления и удаления воды и загрязнений часто не возвращается в первоначальное положение, так как происходит отлипание нижней поверхности фильтрующего материала от поверхности нижней шайбы, поэтому между фильтрующим элементом и шайбой в этом месте образуется зазор, через который происходит перетекание очищаемой жидкости непосредственно в полость очищенной жидкости минуя фильтрующий элемент. Это может происходить как за счет изменения абсолютной длины фильтрующего элемента, так и за счет разности числа вращения ходового винта при сжатии фильтрующего материала. Upon completion of the regeneration by rotation of the lead screw by means of the rod, the lower washer of the cartridge filter in the direction is returned to its original position. However, the filter material after oxidation and removal of water and contaminants often does not return to its original position, since the lower surface of the filter material is detached from the surface of the lower washer, therefore, a gap is formed between the filter element and the washer at this point through which the cleaned liquid flows directly into the cavity of the purified liquid bypassing the filter element. This can occur both due to a change in the absolute length of the filter element, and due to the difference in the number of rotation of the lead screw during compression of the filter material.

Эти недостатки конструкции патронного типа фильтра устраняются в предлагаемом техническом решении, содержащем вертикальный корпус с днищем и съемной крышкой, подводящий и отводящий патрубки и установленный по оси корпуса цилиндрический фильтрующий элемент, выполненный, например, из поливинилформаля, существенным отличием которого является то, что он снабжен распределительным элементом, выполненным в виде цилиндрического перфорированного кольца, герметично присоединенного к днищу и нижней части фильтрующего элемента. These design flaws of the cartridge-type filter are eliminated in the proposed technical solution, comprising a vertical housing with a bottom and a removable cover, inlet and outlet pipes and a cylindrical filter element mounted along the housing axis, made, for example, of polyvinyl formal, the essential difference of which is that it is equipped with a distribution element made in the form of a cylindrical perforated ring hermetically attached to the bottom and bottom of the filter element.

При таком подводе очищаемой жидкости, например, топлива для двигателей внутреннего сгорания обеспечивается равномерное распределение по всей рабочей поверхности фильтрующего элемента очищаемого топлива. В этом случае исключается обволакивание и забивка пор фильтрующего материала в месте подвода очищаемой среды. В то же время обеспечивается необходимая и достаточная герметичность места соприкосновения кольца и нижней части фильтрующего материала, что будет ниже объяснено. With this supply of the cleaned liquid, for example, fuel for internal combustion engines, a uniform distribution over the entire working surface of the filter element of the cleaned fuel is ensured. In this case, enveloping and clogging of the pores of the filter material at the inlet of the cleaned medium is excluded. At the same time, the necessary and sufficient tightness of the place of contact of the ring and the lower part of the filter material is provided, which will be explained below.

Другое существенное отличие изобретения заключается в том, что фильтр также снабжен гофрированной трубкой из эластичного материала, герметично прикрепленной к крышке и верхней части фильтрующего элемента, при этом подающий патрубок присоединен к днищу, а отводящий к крышке. Another significant difference of the invention lies in the fact that the filter is also equipped with a corrugated tube made of elastic material, hermetically attached to the cover and the upper part of the filter element, while the supply pipe is attached to the bottom and the outlet to the cover.

Когда происходит формоизменение фильтрующего материала от наличия в топливе водной фазы (разбухание) или когда фильтр выведен из работы, или при недостаточно правильной экипировке фильтра (недостаточно зажата верхняя крышка патронного фильтра) между фильтрующим элементом, выполненным в виде полого стакана, и верхней и нижней частями патронного фильтра может образовываться зазор, через который будет проходить смешивание с неочищенной жидкостью (топлива) с очищенной, что будет отражаться на степени фильтрации. When there is a change in the filter material due to the presence of an aqueous phase in the fuel (swelling) or when the filter is put out of operation, or when the filter is not properly equipped (the upper cover of the cartridge filter is not tightly clamped) between the filter element made in the form of a hollow glass and the upper and lower parts a cartridge filter, a gap may form through which mixing with the crude liquid (fuel) from the purified one will take place, which will affect the degree of filtration.

С целью исключения этого явления предлагается трубка из эластичного материала (сильфон) с поперечной гофрировкой поверхности. In order to eliminate this phenomenon, a tube of elastic material (bellows) with a transverse corrugated surface is proposed.

Если происходит относительное удлинение материала фильтрующего элемента, то трубка сжимается, при этом обеспечивается необходимая герметичность. При сужении трубка удлиняется и в этом случае также обеспечивается требуемая плотность контакта между поверхностью фильтрующего материала и нижней и верхней частями патронного фильтра. If there is a relative elongation of the material of the filter element, then the tube is compressed, while ensuring the necessary tightness. When narrowing, the tube lengthens and in this case the required contact density between the surface of the filter material and the lower and upper parts of the cartridge filter is also provided.

На чертеже изображен фильтр, продольный разрез. The drawing shows a filter, a longitudinal section.

Фильтр содержит корпус 1 с разъемной крышкой 2 и днищем 3, патрубок 4 для подвода очищаемой жидкости, патрубок 5 для отвода очищаемой жидкости. Корпус 1 посредством фильтрующего элемента 6 разделен на полость 7 очищаемой жидкости и полость очищенной жидкости 8. В днище 3 корпуса 1 установлен распределительный элемент 9. К распределительному элементу 9 прилегает нижним торцом фильтрующий элемент 6, выполненный в виде полого стакана из фильтрующего материала поливинилформаля. Между верхним торцом фильтрующего элемента 6 и разъемной крышкой 2 размещена трубка 10 из эластичного материала с поперечной гофрировкой поверхности, а между распределительным элементом 9 и нижним торцом фильтрующего элемента 6 шайба 11. Разъемная крышка 2 имеет внутреннюю нарезку, а корпус 1 в верхней части нарезку на внешней поверхности. The filter comprises a housing 1 with a detachable cover 2 and a bottom 3, a pipe 4 for supplying a cleaned liquid, a pipe 5 for draining the cleaned liquid. The housing 1 by means of the filter element 6 is divided into a cavity 7 of the liquid to be cleaned and a cavity of the purified liquid 8. A distribution element 9 is installed in the bottom 3 of the housing 1. The filter element 6 is adjacent to the distribution element 9 and made in the form of a hollow glass made of polyvinylformal filter material. Between the upper end of the filter element 6 and the detachable cover 2, a tube 10 of elastic material with transverse corrugation of the surface is placed, and a washer 11 between the distribution element 9 and the lower end of the filter element 6. The detachable cover 2 has an internal thread and the body 1 is cut into outer surface.

Патронный фильтр работает следующим образом. The cartridge filter operates as follows.

В рабочий период патронного фильтра очищаемая жидкость через патрубок 4 и далее через распределительный элемент 9 поступает в полость 7 очищаемой жидкости и очищаемая при прохождении через фильтрующий элемент 6, выполненный из эластичного фильтрующего материала поливинилформаля. Очищенная жидкость, поступившая в полость очищенной жидкости 8, отводится наружу через патрубок 5 для отвода очищенной жидкости. During the working period of the cartridge filter, the liquid to be cleaned through the pipe 4 and then through the distribution element 9 enters the cavity 7 of the liquid to be cleaned and cleaned when passing through the filter element 6 made of flexible filter material of polyvinyl formal. The purified liquid entering the cavity of the purified liquid 8 is discharged outward through the pipe 5 to drain the purified liquid.

Claims

CARTRIDGE FILTER for cleaning liquids, comprising a vertical housing with a bottom and a removable cover, inlet and outlet pipes and a cylindrical filter element mounted along the axis of the housing, made of, for example, polyvinyl formal, characterized in that it is equipped with a distribution element made in the form of a cylindrical perforated ring tightly attached to the bottom and bottom of the filter element, and a corrugated tube of elastic material, tightly attached to the cover and to the upper part filter element, wherein the feed pipe is connected to the bottom and to the cover outlet.