RU2232621C1

RU2232621C1 - Filter for cleaning liquid

Info

Publication number: RU2232621C1
Application number: RU2002129825/15A
Authority: RU
Inventors: В.В. Голуб (RU); В.В. Голуб; В.Г. Егоров (RU); В.Г. Егоров; В.В. Толстиков (RU); В.В. Толстиков
Original assignee: Егоров Владислав Геннадьевич
Priority date: 2002-11-06
Filing date: 2002-11-06
Publication date: 2004-07-20

Abstract

FIELD: industrial and domestic water supply systems; food-processing and chemical industries.

SUBSTANCE: proposed filter has housing with branch pipes for inlet and discharge of liquid, filtrate discharge branch pipe and filter element provided with envelope for forming and holding the air lock. Surface of filter element is cleaned by reverse flow of liquid formed due to displacement of cleaned liquid from envelope under action of widening air plug maintained in envelope due to respective orientation of hole relative to pipe line.

EFFECT: extended technological capabilities due to mounting filter in pipe line of any spatial orientation.

3 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к фильтрованию, а именно к патронным фильтрам, предназначенным для очистки жидкости от механических примесей, и может быть использовано в системах производственного и бытового водоснабжения, в пищевой и химической технологии.The invention relates to filtering, and in particular to cartridge filters, designed to purify liquids from mechanical impurities, and can be used in industrial and domestic water supply systems, in food and chemical technology.

Известен фильтровальный аппарат со съемным набором патронных фильтрующих элементов (патент РФ №2070416, МПК B 01 D 27/08, 17.08.93, автор Хаталах О.Ф., аналог), содержащий корпус в виде стакана, цилиндрический коллектор фильтрата, в одной из торцевых крышек которого выполнены адаптеры для крепления фильтрующих элементов, с патрубком выхода фильтрата, камеру для очищаемой жидкости с входным патрубком. Корпус снабжен дополнительным стаканом и герметично закреплен на коллекторе фильтрата, на второй торцевой крышке которого выполнены адаптеры для крепления фильтрующих элементов, при этом коллектор фильтрата делит камеру для очищаемой жидкости на два симметричных объема, соединенных посредством входного патрубка в виде Т-образного трубопровода, герметично закрепленного в нижней части цилиндрического коллектора фильтрата соосно с патрубком выхода фильтрата, размещенного в верхней его части, при этом оси корпуса и коллектора фильтрата горизонтальны. В корпусе выполнены патрубки слива очищаемой жидкости и фильтрата.A known filter apparatus with a removable set of cartridge filter elements (RF patent No. 2070416, IPC B 01 D 27/08, 08/17/93, author Khatalakh OF, analogue), comprising a housing in the form of a glass, a cylindrical collector of the filtrate, in one of the end caps of which adapters are made for attaching filter elements, with a filtrate outlet pipe, a chamber for the liquid to be cleaned with an inlet pipe. The housing is equipped with an additional cup and is hermetically mounted on the filtrate collector, on the second end cover of which adapters are made for fastening the filter elements, while the filtrate collector divides the chamber for the liquid to be cleaned into two symmetric volumes, connected by an inlet pipe in the form of a T-shaped pipe, hermetically fixed in the lower part of the cylindrical filtrate collector coaxially with the outlet of the filtrate located in its upper part, while the axis of the housing and the collector of the filtrate horizontal. In the housing there are nozzles for draining the liquid to be cleaned and the filtrate.

В предложенной конструкции для промывки фильтрующих элементов требуется разборка фильтровального аппарата с извлечением большого количества деталей. При этом процессы разборки и сборки аппарата отличаются высокой трудоемкостью.In the proposed design for washing the filter elements requires disassembling the filter apparatus with the extraction of a large number of parts. Moreover, the processes of disassembly and assembly of the apparatus are highly labor intensive.

Известен фильтр очистки жидкости (патент РФ №2187357, МПК B 01 D 27/08, 02.02.2001 г., авторы Голуб В.В., Егоров В.Г., прототип), содержащий корпус с патрубками входа, слива очищаемой жидкости и выхода фильтрата, фильтрующий элемент, установленный с зазором относительно нижней части корпуса, оболочку, установленную в корпусе и взаимосвязанную торцами с патрубком выхода фильтрата и полостью корпуса.A known liquid purification filter (RF patent No. 2187357, IPC B 01 D 27/08, 02.02.2001, authors Golub V.V., Egorov V.G., prototype), comprising a housing with inlet pipes, discharge of the liquid to be cleaned and the outlet of the filtrate, the filter element installed with a gap relative to the lower part of the housing, a shell installed in the housing and interconnected by the ends with the outlet of the filtrate and the cavity of the housing.

Установка в корпусе фильтра оболочки, взаимосвязанной торцами с патрубком выхода фильтрата и полостью корпуса, обеспечивает постоянное наличие над поверхностью фильтрата воздушной пробки, созданной единовременно при установке фильтрующего элемента в начале эксплуатации фильтра.The installation in the filter housing of a casing interconnected by the ends with the outlet of the filtrate and the cavity of the casing ensures the constant presence of an air plug above the filtrate surface, created at the same time when the filter element was installed at the beginning of filter operation.

При каждом открытии пользователем патрубка слива очищаемой жидкости давление воздушной пробки продавливает фильтрат через фильтрующий элемент в направлении, противоположном режиму очистки жидкости. Таким образом происходит автоматическая очистка фильтрующего элемента со сбросом части загрязнителя в патрубок слива очищаемой жидкости.Each time the user opens the drain pipe of the liquid to be cleaned, the pressure of the air plug presses the filtrate through the filter element in the opposite direction to the liquid cleaning mode. Thus, the filter element is automatically cleaned with a part of the pollutant discharged into the drain pipe of the liquid being cleaned.

В то же время известная конструкция обладает существенным недостатком - в случае горизонтального расположения трубопровода часть воздушной пробки выйдет из полости корпуса в магистраль. Тем самым эффективность процесса промывки фильтрующего элемента обратным потоком жидкости станет ниже.At the same time, the known design has a significant drawback - in the case of a horizontal arrangement of the pipeline, part of the air plug will exit from the body cavity into the highway. Thus, the efficiency of the washing process of the filter element with a reverse fluid flow will become lower.

Технический результат: расширение технологических возможностей за счет установки фильтра в магистрали любой пространственной ориентации.Effect: the expansion of technological capabilities by installing a filter in the highway of any spatial orientation.

Технический результат достигается за счет того, что в известном фильтре очистки жидкости, содержащем корпус с патрубками входа, слива очищаемой жидкости и выхода фильтрата, фильтрующий элемент, оболочку, установленную в корпусе, последняя на боковой поверхности у торца, противолежащего зажиму, имеет отверстие.The technical result is achieved due to the fact that in the known liquid purification filter containing a housing with inlet pipes, draining the liquid to be cleaned and the filtrate outlet, the filter element, the shell installed in the housing, the latter has a hole on the side surface at the end opposite to the clamp.

Отверстие на боковой поверхности оболочки, выполненное у торца, противолежащего зажиму, обеспечивает постоянное наличие в оболочке воздушной пробки, созданной единовременно при установке фильтрующего элемента в начале эксплуатации фильтра. При этом присутствие воздушной пробки не зависит от пространственной ориентации корпуса фильтра. Так, в случае вертикального расположения трубопровода воздушная пробка сосредотачивается внутри оболочки, в верхней ее части. В процессе работы фильтра давление воздушной пробки постоянно воздействует на фильтрат. В режиме очистки жидкости при открытых патрубках входа очищаемой жидкости и выхода фильтрата (патрубок слива очищаемой жидкости закрыт) неочищенная жидкость проходит через фильтрующий элемент, очищается при этом и частично поступает в оболочку. Воздушная пробка в оболочке при этом сжимается. При каждом открытии пользователем патрубка слива очищаемой жидкости давление вокруг фильтрующего элемента падает и воздушная пробка продавливает за счет перепада давления фильтрат через фильтрующий элемент в направлении, противоположном режиму очистки жидкости, и происходит автоматическая очистка фильтрующего элемента.A hole on the side surface of the shell, made at the end opposite the clamp, ensures the constant presence in the shell of an air plug created at the same time when installing the filter element at the beginning of filter operation. In this case, the presence of the air plug does not depend on the spatial orientation of the filter housing. So, in the case of a vertical arrangement of the pipeline, the air plug is concentrated inside the shell, in its upper part. During the operation of the filter, the pressure of the air plug constantly affects the filtrate. In the liquid purification mode with open nozzles of the inlet of the liquid to be purified and the outlet of the filtrate (the drain pipe of the liquid to be cleaned is closed), the crude liquid passes through the filter element, is purified and partially enters the shell. The air plug in the shell is compressed. Each time the user opens the drain pipe of the liquid to be cleaned, the pressure around the filter element drops and the air plug pushes the filtrate through the filter element in the opposite direction to the liquid cleaning mode due to the pressure drop, and the filter element is automatically cleaned.

Воздушная пробка над фильтратом будет сохраняться и в случае горизонтального расположения трубопровода (при установке оболочки внутри корпуса отверстием вниз). В данном случае воздушная пробка сосредоточена в верхнем цилиндрическом сегменте оболочки, противолежащем отверстию, а все действия с воздушной пробкой будут аналогичными описанным выше.An air congestion above the filtrate will also be maintained in the case of a horizontal arrangement of the pipeline (when installing the shell inside the casing with the hole down). In this case, the air plug is concentrated in the upper cylindrical segment of the shell opposite the hole, and all actions with the air plug will be similar to those described above.

Таким образом воздушная пробка будет находиться в оболочке при любом пространственном расположении трубопровода и обеспечивать автоматическую очистку фильтрующего элемента обратным потоком жидкости. Тем самым расширяются технологические возможности очистки жидкости с применением заявленного фильтра.Thus, the air plug will be in the shell at any spatial location of the pipeline and provide automatic cleaning of the filter element with a reverse fluid flow. Thereby expanding the technological capabilities of liquid purification using the claimed filter.

На фиг. 1 изображен фильтр очистки жидкости, продольный разрез, при вертикальном расположении трубопровода; на фиг. 2 то же, но при горизонтальном расположении трубопровода (корпус фильтра - над трубопроводом); на фиг. 3 - фильтр очистки жидкости, продольный разрез, при горизонтальном расположении трубопровода (корпус фильтра - под трубопроводом).In FIG. 1 shows a liquid purification filter, a longitudinal section, with a vertical arrangement of the pipeline; in FIG. 2 the same, but with a horizontal arrangement of the pipeline (filter housing - above the pipeline); in FIG. 3 - liquid purification filter, longitudinal section, with a horizontal arrangement of the pipeline (filter housing - under the pipeline).

Фильтр очистки жидкости содержит корпус 1 с патрубками входа 2, слива 3 очищаемой жидкости и выхода 4 фильтрата, фильтрующий элемент 5. Корпус 1 состоит из крышки 6 и колбы 7, соединенных между собой посредством резьбового соединения 8 через уплотнение 9. Фильтрующий элемент 5 установлен в седле 10 перегородки 11 крышки 6. Внутри фильтрующего элемента 5 размещена оболочка 12, фиксируемая зажимом 13 крышки 6, с образованием между ее внешней поверхностью 14, внутренней поверхностью 15 фильтрующего элемента 5 и перегородкой 11 крышки 6 полости 16 для сбора фильтрата. При этом часть 17 полости 16, расположенная в крышке 6, сообщается с патрубком 4 выхода фильтрата посредством отверстия 18, а патрубок входа 2 очищаемой жидкости сообщается с полостью 19 колбы 7 посредством отверстия 20. На боковой поверхности 21 оболочки 12 у торца 22, противолежащего зажиму 13, выполнено отверстие 23, а внутри оболочки 12 постоянно находится воздушная пробка 24.The liquid purification filter comprises a housing 1 with nozzles for the inlet 2, drain 3 of the liquid to be cleaned and the filtrate outlet 4, a filter element 5. The housing 1 consists of a cover 6 and a bulb 7 connected to each other by a threaded connection 8 through a seal 9. The filter element 5 is installed in the saddle 10 of the partition 11 of the cover 6. Inside the filter element 5 there is a shell 12, fixed by the clamp 13 of the cover 6, with the formation between the outer surface 14, the inner surface 15 of the filter element 5 and the partition 11 of the cover 6 of the cavity 16 for collecting fil cost. The part 17 of the cavity 16, located in the lid 6, communicates with the outlet 4 of the filtrate outlet through the hole 18, and the nozzle of the inlet 2 of the liquid being cleaned communicates with the cavity 19 of the flask 7 through the hole 20. On the side surface 21 of the shell 12 at the end 22 opposite the clamp 13, a hole 23 is made, and inside the shell 12 there is always an air plug 24.

Пример конкретного применения. При вертикальном расположении трубопровода (фиг. 1) в начале эксплуатации фильтра в фильтрующем элементе 5 в виде пустотелого цилиндра из нержавеющей сетки с размером ячейки 40 мкм, наружным диаметром 62 мм устанавливают оболочку (цилиндрическую) 12 из стали 12Х18Н10Т наружным диаметром 55 мм. Фильтрующий элемент 5 устанавливают в седло 10 перегородки 11 крышки 6, а оболочку 12 фиксируют зажимом 13 крышки 6.An example of a specific application. With a vertical arrangement of the pipeline (Fig. 1) at the beginning of operation of the filter in the filter element 5 in the form of a hollow cylinder made of stainless mesh with a mesh size of 40 μm, an outer diameter of 62 mm, a shell (cylindrical) 12 of steel 12X18H10T with an outer diameter of 55 mm is installed. The filter element 5 is installed in the saddle 10 of the partition 11 of the cover 6, and the shell 12 is fixed by the clip 13 of the cover 6.

Колбу 7 корпуса 1 соединяют с крышкой 6 корпуса 1 посредством резьбового соединения 8 через уплотнение 9. Патрубки слива 3 очищаемой жидкости и выхода 4 фильтрата перекрывают, а через патрубок для входа 2 очищаемой жидкости подают в корпус 1 фильтра воду из магистрали под давлением ≈0,3 МПа. Вода проходит через фильтрующий элемент 5, очищается от механических примесей и поступает одновременно в оболочку 12 через отверстие 23 и в полость 16, ограниченную внешней поверхностью 14 оболочки 12, внутренней поверхностью 15 фильтрующего элемента 5 и перегородкой 11 крышки 6. Воздушная пробка 24 при этом сжимается в части оболочки 12, прилежащей к зажиму 13, и постоянно воздействует на фильтрат. При открытии патрубка 4 выхода фильтрата очищенная вода поступает к потребителю из части 17 полости 16, расположенной в крышке 6, через отверстия 18 и патрубок 4, а воздушная пробка 24 остается в оболочке 12. При необходимости использования воды для технических целей (мытье посуды, рук и т.д.) патрубок 4 выхода фильтрата перекрывают. Воздушная пробка 24 над фильтратом при этом сжимается, создавая избыточное давление над фильтратом. Открывают патрубок слива 3 очищаемой жидкости. Давление воздушной пробки 24 продавливает фильтрат через фильтрующий элемент 5 в направлении, противоположном режиму очистки воды. Частицы загрязнителя смываются с поверхности фильтрующего элемента 5 и уносятся потоком очищаемой воды. Таким образом при каждом использовании воды для технических нужд происходит автоматическая очистка фильтрующего элемента 5 обратным потоком жидкости, создаваемым перепадом давления. Воздушная пробка 24 при этом остается постоянно над поверхностью фильтрата.The flask 7 of the housing 1 is connected to the cover 6 of the housing 1 by means of a threaded connection 8 through the seal 9. The drain pipes 3 of the liquid to be cleaned and the filtrate outlet 4 are closed, and water from the main is supplied to the filter housing 1 through the pipe inlet 2 to be cleaned under pressure ≈0, 3 MPa. Water passes through the filter element 5, is cleaned of mechanical impurities and simultaneously enters the shell 12 through the hole 23 and into the cavity 16, limited by the outer surface 14 of the shell 12, the inner surface 15 of the filter element 5 and the baffle 11 of the cover 6. The air plug 24 is compressed in the part of the shell 12 adjacent to the clamp 13, and constantly affects the filtrate. When opening the filtrate outlet pipe 4, the purified water enters the consumer from the part 17 of the cavity 16 located in the lid 6, through the holes 18 and the pipe 4, and the air plug 24 remains in the shell 12. If necessary, use water for technical purposes (washing dishes, hands etc.) the outlet pipe 4 of the filtrate is blocked. The air plug 24 above the filtrate is compressed, creating excess pressure above the filtrate. Open the drain pipe 3 of the liquid to be cleaned. The pressure of the air plug 24 presses the filtrate through the filter element 5 in the opposite direction to the water treatment mode. Particles of the contaminant are washed off the surface of the filter element 5 and are carried away by the stream of purified water. Thus, each time water is used for technical needs, the filter element 5 is automatically cleaned with a reverse fluid flow created by a pressure drop. The air plug 24 remains constant above the surface of the filtrate.

При горизонтальном расположении трубопровода в случае, если корпус 1 фильтра расположен над трубопроводом (фиг. 2), все монтажные операции будут аналогичны описанным выше за исключением того, что оболочку 12 фиксируют в зажиме 13 крышки 6 таким образом, чтобы отверстие 23 “смотрело” вниз, в сторону трубопровода (на чертеже не показан), подходящего к патрубку входа 2. При этом воздушная пробка 24, остающаяся постоянно над поверхностью фильтрата, будет сосредоточена в верхнем цилиндрическом сегменте оболочки 12, противолежащем отверстию 23, а все действия с воздушной пробкой 24 будут аналогичными описанным выше.With a horizontal arrangement of the pipeline, if the filter housing 1 is located above the pipeline (Fig. 2), all installation operations will be similar to those described above, except that the shell 12 is fixed in the clamp 13 of the cover 6 so that the hole 23 “looked” down , in the direction of the pipeline (not shown in the drawing), suitable for the inlet pipe 2. In this case, the air plug 24, which remains constant above the surface of the filtrate, will be concentrated in the upper cylindrical segment of the shell 12, opposite the hole 23, and all Actions with air plug 24 will be similar to those described above.

При горизонтальном расположении трубопровода в случае, если корпус 1 фильтра расположен под трубопроводом (фиг. 3), все монтажные операции будут аналогичны описанным для варианта вертикального расположения трубопровода за исключением того, что оболочку 12 фиксируют в зажиме 13 крышки 6 таким образом, чтобы отверстие 23 “смотрело” вниз, в сторону, противоположную к трубопроводу (на чертеже не показан), подходящему к патрубку входа 2. При этом воздушная пробка 24, остающаяся постоянно над поверхностью фильтрата, будет сосредоточена в верхнем цилиндрическом сегменте оболочки 12, противолежащем отверстию 23, а все действия с воздушной пробкой 24 будут аналогичными описанным для случая вертикального расположения трубопровода.With a horizontal arrangement of the pipeline, if the filter housing 1 is located below the pipeline (Fig. 3), all installation operations will be similar to those described for the vertical arrangement of the pipeline, except that the shell 12 is fixed in the clamp 13 of the cover 6 so that the hole 23 “Looked” down, in the direction opposite to the pipeline (not shown in the drawing), suitable for the inlet pipe 2. In this case, the air plug 24, which remains constantly above the surface of the filtrate, will be concentrated in the upper cylinder the indigenous segment of the shell 12, opposite the hole 23, and all actions with the air plug 24 will be similar to those described for the case of the vertical arrangement of the pipeline.

Таким образом, при горизонтальном расположении трубопровода воздушная пробка 24 никогда не покинет полости оболочки 12 благодаря правильной ориентации отверстия 23 и будет обеспечивать автоматическую очистку фильтрующего элемента 5 обратным потоком жидкости. Тем самым расширяются технологические возможности очистки жидкости с применением заявляемого фильтра за счет его установки в магистрали любой пространственной ориентации. Эксплуатационные затраты будут снижены в 2,2-2,5 раза за счет того, что один и тот же фильтр будет использован в различных магистралях и отпадет необходимость в покупке дополнительных корпусов фильтров различных модификаций.Thus, with the horizontal arrangement of the pipeline, the air plug 24 will never leave the cavity of the shell 12 due to the correct orientation of the hole 23 and will ensure automatic cleaning of the filter element 5 with a reverse fluid flow. Thereby expanding the technological capabilities of liquid purification using the inventive filter due to its installation in the highway of any spatial orientation. Operating costs will be reduced by 2.2-2.5 times due to the fact that the same filter will be used in different highways and there will be no need to purchase additional filter housings of various modifications.

Claims

A liquid cleaning filter comprising a housing with inlet, drainage and filtrate outlet nozzles, a filter element, a casing installed in the casing, characterized in that an opening is made on the side surface of the casing at the end opposite to the clamp.