RU2217217C2

RU2217217C2 - Filter for cleaning gaseous products of explosion

Info

Publication number: RU2217217C2
Application number: RU2002105046A
Authority: RU
Inventors: Ю.Н. Андросов; В.А. Вертоградов; В.Я. Семенов; В.В. Ярошенко
Original assignee: Министерство Российской Федерации по атомной энергии
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2003-11-27

Abstract

FIELD: filtration of gases; units for cleaning gaseous products of explosion at bleeding them from explosion-proof containers. SUBSTANCE: filter has load-bearing housing with throttling holes on its lateral surfaces on side of inlet and labyrinth on inner end side which consists of projections and recesses; filter system consists of high-heat- conducting and heat-absorbing filter, coarse and fine filters; fine filter is made in form of at least one porous cermet plate mounted between porous plates provided with elastic seals over sides and pressed from end surfaces. EFFECT: enhanced serviceability under conditions of explosion. 5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике фильтрации газов, в частности к устройствам очистки газообразных продуктов взрыва (ГПВ) при их стравливании из взрывозащитных контейнеров (ВК). The invention relates to a technique for filtering gases, in particular to devices for cleaning gaseous products of explosion (ГПВ) during their release from explosion-proof containers (VK).

Известен фильтр для очистки газов, содержащий корпус, набранный из фильтрующих секций, крышки и подводящий и отводящий штуцеры (А.С. СССР 584873 от 15.12.75, B 01 D 25/02, опубликовано 25.12.77 в БИ 47). A known filter for gas purification, comprising a housing recruited from filter sections, covers and inlet and outlet fittings (AS USSR 584873 from 12.15.75, B 01 D 25/02, published on 12.25.77 in BI 47).

Известен также фильтр, содержащий корпус, фильтрующие пластины с прокладками и входной и выходной патрубки (А.С. СССР 873375 от 07.09.79, B 01 D 46/10, G 01 1/22, опубликовано 15.06.81 в БИ 22). Also known is a filter containing a housing, filter plates with gaskets and inlet and outlet nozzles (AS USSR 873375 from 07.09.79, B 01 D 46/10, G 01 1/22, published on 06.15.81 in BI 22).

К недостаткам этих фильтров относятся:
- отсутствие защиты корпуса и фильтрующих элементов от воздействия фронта ударной волны и осколков;
- отсутствие охлаждения;
- возможность перемещения и поломки фильтрующих элементов при прохождении фронта ударной волны;
- ненадежная заделка фильтрующих элементов в корпусе, что может приводить к проскоку нефильтрованного газа.The disadvantages of these filters include:
- the lack of protection of the housing and filter elements from the effects of the front of the shock wave and fragments;
- lack of cooling;
- the ability to move and break the filter elements when passing the front of the shock wave;
- unreliable sealing of the filter elements in the housing, which can lead to a breakthrough of unfiltered gas.

Все это делает невозможным их установку внутри ВК для безопасного ее освобождения от образующихся при эксперименте ГПВ. All this makes it impossible to install them inside the VK for its safe release from the GPVs formed during the experiment.

Задачей изобретения является обеспечение работоспособности фильтра в условиях взрыва и очистки ГПВ, содержащих аэрозоли токсичных материалов, при их стравливании из ВК. The objective of the invention is to ensure the operability of the filter in conditions of explosion and purification of hot water containing aerosols of toxic materials, when they are etched from VC.

Сущность изобретения заключается в том, что корпус фильтра выполнен силовым, на его боковой поверхности со стороны входа выполнены дросселирующие отверстия, а с внутренней торцевой стороны имеется лабиринт из выступов и впадин, фильтрующая система состоит из высокотеплопроводного и теплоемкого фильтра, фильтров грубой и тонкой очистки, установленных от входа в указанной последовательности, при этом фильтр тонкой очистки представляет собой по крайней мере одну пластину из пористой металлокерамики, установленную между упругими пористыми пластинами с упругими герметизирующими уплотнениями по бокам и поджатыми с торцевых поверхностей. The essence of the invention lies in the fact that the filter housing is made of power, throttling openings are made on its lateral surface on the inlet side, and on the inner end side there is a labyrinth of protrusions and depressions, the filtering system consists of a highly heat-conducting and heat-absorbing filter, coarse and fine filters, installed from the entrance in the specified sequence, while the fine filter is at least one porous cermet plate installed between elastic poros mi plates with elastic sealing seals on the sides and pressed from the end surfaces.

Кроме того, каждый фильтр может быть установлен во вкладыш с перепускными отверстиями на торцевой поверхности, а между корпусом и вкладышами установлены упругие герметизирующие элементы. In addition, each filter can be installed in the liner with bypass holes on the end surface, and elastic sealing elements are installed between the housing and the liners.

Для повышения эффективности охлаждения ГПВ и исключения разрушения высокотеплопроводный и теплоемкий фильтр выполнен из медной прессованной спирали. In order to increase the cooling efficiency of the ГПВ and to avoid destruction, the high-conductive and heat-intensive filter is made of a pressed copper spiral.

Для снижения степени забития фильтры выполнены с уменьшающимся по ходу движения газа размером пор. To reduce the degree of clogging, the filters are made with a decreasing pore size along the gas.

Для закрепления в ВК корпус со стороны выхода снабжен патрубком с резьбой на его наружной поверхности и герметизирующим элементом. For fastening in the VC, the housing on the outlet side is equipped with a pipe with a thread on its outer surface and a sealing element.

Выполнение корпуса силовым обеспечивает сохранность фильтра в условиях действия ударной волны и осколков. The implementation of the power case ensures the safety of the filter under the conditions of the shock wave and fragments.

Выполнение дросселирующих отверстий на боковой поверхности корпуса и наличие лабиринта из выступов и впадин с внутренней торцевой стороны исключает прямое воздействие на фильтры ударной волны и осколков. The implementation of throttling holes on the side surface of the housing and the presence of a labyrinth of protrusions and depressions on the inner end side excludes a direct impact on the filters of the shock wave and fragments.

Использование высокотеплопроводного и теплоемкого фильтра обеспечивает поглощение тепла при прохождении фронта ударной волны и конденсации на нем части примесей, находящихся в парообразном состоянии. The use of a highly heat-conducting and heat-intensive filter provides heat absorption during the passage of the shock wave front and condensation of part of the impurities in the vapor state on it.

Размещение пластины из металлокерамики между упругими пористыми пластинами с упругими герметизирующими уплотнениями по бокам, поджатыми с торцевых поверхностей, обеспечивает целостность фильтрующего элемента при прохождении фронта ударной волны и исключает проскок нефильтрованного газа в обход фильтрующего элемента. Placing a cermet plate between elastic porous plates with elastic sealing seals on the sides, pressed from the end surfaces, ensures the integrity of the filter element when passing the front of the shock wave and eliminates the leakage of unfiltered gas bypassing the filter element.

На чертеже схематически представлен предлагаемый фильтр. The drawing schematically shows the proposed filter.

Фильтр состоит из корпуса 1, выполненного в виде толстостенного цилиндра, внутри которого во вкладышах 2 и 3 соответственно размещаются фильтры грубой 4 и тонкой очистки. The filter consists of a housing 1, made in the form of a thick-walled cylinder, inside of which, in the liners 2 and 3, are coarse 4 and fine filters.

Между корпусом 1 и вкладышами 2 и 3 установлены упругие герметизирующие элементы 5. Пакет фильтров поджимается массивной крышкой 6 с фильтром-охладителем 7. На боковой поверхности крышки 6 имеются входные дросселирующие отверстия 8, а с внутренней торцевой стороны выполнен лабиринт 9, образующийся с помощью выступов и впадин. Between the housing 1 and the inserts 2 and 3, elastic sealing elements 5 are installed. The filter bag is pressed by a massive cover 6 with a filter cooler 7. On the side surface of the cover 6 there are inlet throttling holes 8, and a labyrinth 9 is formed on the inner end side, which is formed using protrusions and troughs.

Фильтр тонкой очистки представляет собой пластину 10 из пористой металлокерамики с селективными слоями, установленную между упругими пористыми пластинами 11 с упругими герметизирующими уплотнениями 12 из резины по бокам и поджатыми с торцевых поверхностей с помощью перфорированного вкладыша 13 и гайки 14. The fine filter is a porous cermet plate 10 with selective layers installed between elastic porous plates 11 with elastic sealing seals 12 made of rubber on the sides and pressed from the end surfaces using a perforated liner 13 and nut 14.

Фильтр устанавливается внутри ВК 15 на резьбе выходного патрубка 16 с герметизирующей прокладкой 17. The filter is installed inside VK 15 on the thread of the outlet pipe 16 with a sealing gasket 17.

Герметизация ВК 15 в целом производится с помощью вентиля (не показан), устанавливаемого за фильтром в канале стравливания. Sealing of VK 15 is generally carried out using a valve (not shown) installed behind the filter in the bleed channel.

Фильтр работает следующим образом. The filter works as follows.

Перед проведением эксперимента ВК 15 герметизируется с помощью вентиля, расположенного за фильтром в канале стравливания. Before the experiment, VK 15 is sealed with a valve located behind the filter in the bleed channel.

В момент взрыва макета на фильтр действуют ударная волна ГПВ и осколки. При этом часть ГПВ поступает в фильтр по дросселирующим отверстиям 8. Отражаясь от выступов лабиринта 9, ударная волна ГПВ изменяет направление движения и поступает последовательно на фильтр-охладитель 7, фильтры грубой 4 и тонкой очистки. Пройдя через фильтры часть очищенных ГПВ заполняют свободный объем между фильтром и вентилем. At the time of the explosion of the prototype, the shock wave of the GPW and fragments act on the filter. At the same time, part of the ГПВ enters the filter through the throttling holes 8. Reflecting from the protrusions of the labyrinth 9, the shock wave of the ГПВ changes the direction of movement and enters sequentially to the filter cooler 7, coarse 4 and fine filters. After passing through the filters, part of the purified GPV fill the free space between the filter and the valve.

После установления стационарного избыточного давления в ВК 15, через определенный промежуток времени с помощью вентиля производится вскрытие канала стравливания и ГПВ фильтруются в атмосферу. After the establishment of a stationary overpressure in VK 15, after a certain period of time, using the valve, the bleed channel is opened and the GPV are filtered into the atmosphere.

Работоспособность фильтра подтверждена при проведении натурных экспериментов. Выпущенные в атмосферу ГПВ были очищены от аэрозолей токсичных материалов на более низком уровне, чем регламентируют нормы безопасности. Это обеспечивает экологическую безопасность экспериментов и упрощает утилизацию ВК, так как все токсичные элементы остаются внутри. The filter’s performance was confirmed during field experiments. GPA released into the atmosphere were cleaned from aerosols of toxic materials at a lower level than safety standards. This ensures the environmental safety of experiments and simplifies the disposal of VC, since all toxic elements remain inside.

Claims

1. A filter for cleaning gaseous explosion products, comprising a housing, an inlet, an outlet, a filtering system, characterized in that the housing is made of power, throttling openings are made on its side surface from the entrance side, and there is a labyrinth of protrusions and depressions on the inner end side, the filtering system consists of a highly conductive and heat-absorbing filter, coarse and fine filters installed from the entrance in the specified sequence, while the fine filter is at least one a porous cermet plate mounted between elastic porous plates with elastic sealing seals on the sides and pressed from the end surfaces.

2. The filter according to claim 1, characterized in that each filter is installed in the insert with bypass holes on the end surface, and elastic sealing elements are installed between the housing and the inserts.

3. The filter according to claim 1 or 2, characterized in that the highly conductive and heat-absorbing filter is made of pressed copper spiral.

4. The filter according to one of claims 1 to 3, characterized in that the filters are made with decreasing pore size along the gas.

5. The filter according to one of claims 1 to 4, characterized in that the housing on the outlet side is equipped with a pipe with a thread on its outer surface and a sealing element.