RU2470694C1 - Сорбционный фильтр - Google Patents
Сорбционный фильтр Download PDFInfo
- Publication number
- RU2470694C1 RU2470694C1 RU2011136123/05A RU2011136123A RU2470694C1 RU 2470694 C1 RU2470694 C1 RU 2470694C1 RU 2011136123/05 A RU2011136123/05 A RU 2011136123/05A RU 2011136123 A RU2011136123 A RU 2011136123A RU 2470694 C1 RU2470694 C1 RU 2470694C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filter
- filters
- sorption
- sorbent
- outer frame
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Abstract
Изобретение относится к фильтрам, в частности к насыпным сорбционным фильтрам для очистки различных сред, например газов, от механических и химических примесей, и может быть использовано в устройствах, где положение фильтра меняется в пространстве и(или) присутствуют вибрационные нагрузки. Сорбционный фильтр содержит корпус, верхний и нижний фильтры, сорбент, засыпанный в корпус и сжатый между верхним и нижним фильтрами. Нижний и верхний фильтры выполнены в виде каркаса, содержащего внешнюю рамку и ребра жесткости, прикрепленные к внешней рамке, на каркасе расположен фильтрующий элемент, жестко прикрепленный к внешней рамке и к ребрам жесткости, во внешней рамке и ребрах жесткости верхнего фильтра выполнены отверстия, нижний фильтр прикреплен к корпусу, а верхний имеет возможность перемещаться вдоль корпуса. К нижнему фильтру прикреплены направляющие, проходящие через отверстия в каркасе верхнего фильтра с возможностью его поджима к сорбенту при помощи упругих элементов, расположенных на направляющих и закрепленных фиксаторами. Изобретение обеспечивает создание сорбционного фильтра с малым гидравлическим сопротивлением, обладающего прочной и жесткой конструкцией при низкой массе и высокую степень очистки. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к фильтрам, в частности к насыпным сорбционным фильтрам для очистки различных сред, например газов, от механических и химических примесей, и может быть использовано в устройствах, где положение фильтра меняется в пространстве и(или) присутствуют вибрационные нагрузки.
Известен насыпной фильтр, содержащий корпус с патрубками, коаксиально расположенный в корпусе фильтрующий узел, состоящий из заполненного зернистым материалом ограничительного элемента, выполненного в виде винтовой спирали, верхний конец которой соединен с корпусом, а нижний установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Нижний конец ограничительного элемента снабжен перегородкой и сильфоном, размещенным между перегородкой и корпусом (авторское свидетельство СССР №841643 от 01.08.1977, B01D 24/00, опубликовано 30.06.1981, бюллетень №11).
Конструктивные особенности указанного устройства не позволяют использовать его во время воздействия вибрации, а также в любом другом положении, кроме вертикального, так как при вибрации и(или) отклонении положения устройства от вертикального сорбент будет беспрепятственно высыпаться наружу, при этом эффективность очистки газа от вредных примесей заметно снижается. Дополнительная закладка сорбента, компенсирующая высыпающийся сорбент, приведет к существенному увеличению массы и габаритов устройства.
Из известных технических решений наиболее близким является устройство для очистки жидкости (свидетельство РФ 3693 от 21.04.1992, B01D 24/12, С02 F 1/18, опубликован 16.03.1997), содержащее корпус и крышку, имеющие по меньшей мере по одному штуцеру, верхний и нижний фильтры и расположенный между этими фильтрами сорбент, который сжат между верхним и нижним фильтрами, причем по меньшей мере один из фильтров выполнен из упругого эластичного материала и прижат к сорбенту.
Основным недостатком данного устройства является то, что усилие упругого эластичного материала не достаточно для надежного прижатия сорбента в устройствах со сравнительно большими габаритами. Поэтому гранулы сорбента во время воздействия вибрации и(или) при изменении положения устройства в пространстве, например при вращении, будут перемещаться относительно друг друга и корпуса. Это, во-первых, приведет к «проскоку» жидкости в зазорах, образующихся во время перемещения гранул, что значительно ухудшит степень очистки среды, во-вторых, вызовет интенсивный износ гранул, следствием которого будет быстрая потеря работоспособности фильтра и увеличение гидравлического сопротивления из-за дробления гранул на более мелкие части.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, состоит в создании сорбционного фильтра с малым гидравлическим сопротивлением, обладающего прочной и жесткой конструкцией при низкой массе, надежно работающего в течение длительного времени в условиях вибрации и(или) при изменении его положения в пространстве (например, во время вращения или поворота) с сохранением высокой степени очистки.
Технический результат заключается в обеспечении равномерного прижатия сорбента в фильтре по всей площади фильтрации с силой, исключающей перемещение гранул сорбента относительно друг друга и корпуса фильтра во время действия вибрации и(или) изменения положения фильтра в пространстве, например при вращении.
Технический результат достигается тем, что в сорбционном фильтре, содержащем корпус, верхний и нижний фильтры, сорбент, засыпанный в корпус и сжатый между верхним и нижним фильтрами, нижний и верхний фильтры выполнены в виде каркаса, содержащего внешнюю рамку и ребра жесткости, прикрепленные к внешней рамке, на каркасе расположен фильтрующий элемент, жестко прикрепленный к внешней рамке и к ребрам жесткости, во внешней рамке и ребрах жесткости верхнего фильтра выполнены отверстия, нижний фильтр прикреплен к корпусу, а верхний имеет возможность перемещаться вдоль корпуса, к нижнему фильтру прикреплены направляющие, проходящие через отверстия в каркасе верхнего фильтра с возможностью его поджима к сорбенту при помощи упругих элементов, расположенных на направляющих и закрепленных фиксаторами.
Фиксаторы упругих элементов могут быть выполнены в виде гаек.
Упругие элементы могут быть выполнены в виде тарельчатых пружин или в виде витых пружин сжатия.
Фильтрующий элемент, расположенный на каркасе нижнего и верхнего фильтров, может быть выполнен в виде сетки.
Сорбционный фильтр может дополнительно содержать элемент уплотнения в зазоре между верхним фильтром и корпусом.
Направляющие могут быть прикреплены к нижнему фильтру посредством резьбового соединения.
Направляющие могут быть выполнены в виде винтов.
Ребра жесткости могут быть выполнены в виде пластин или в виде швеллеров.
Рассмотренные выше отличительные признаки обеспечат надежную работу сорбционного фильтра в течение длительного времени в условиях вибрации, а также при изменении его положения в пространстве. При этом масса фильтра будет минимальной, а создаваемое им гидравлическое сопротивление - низким.
Выполнение нижнего и верхнего фильтра в виде каркаса, содержащего внешнюю рамку и ребра жесткости, прикрепленные к внешней рамке, позволит придать конструкции при минимальной массе требуемую для обеспечения надежного прижатия гранул в фильтре прочность и жесткость. Такая конструкция при приложении к ней даже больших внешних усилий (например, инерционных сил со стороны сорбента, возникающих во время вращения фильтра) будет лишь незначительно деформироваться в упругой области, сохраняя поджатие сорбента, исключающее его перемещения. Расположенный на каркасе фильтрующий элемент из-за того, что жестко прикреплен к внешней рамке и к ребрам жесткости, обеспечит равномерное распределение усилия на всю поверхность слоя сорбента, что позволит надежно зафиксировать гранулы от перемещения во время воздействия вибрации и(или) изменения положения фильтра в пространстве, увеличивая долговечность фильтра и эффективность его работы. Такая конструкция ввиду того, что ребра жесткости могут быть выполнены узкими, обладает низким гидравлическим сопротивлением, что особенно актуально при использовании энергосберегающих малонапорных вентиляторов. Выполнение верхнего фильтра с возможностью перемещения по направляющим, установленным в отверстия, выполненные в нем, в совокупности с наличием упругих элементов позволит компенсировать уменьшение высоты слоя сорбента в результате «утряски» при воздействии вибрации во время эксплуатации фильтра. Развиваемое упругими элементами усилие, передаваемое верхнему фильтру, сохраняется достаточным для исключения перемещения гранул сорбента относительно друг друга и корпуса фильтра во время действия вибрации и(или) изменения положения фильтра в пространстве и при существенном уменьшении высоты слоя сорбента. Для того чтобы упругие элементы надежно передавали усилие верхнему фильтру, в том числе в условиях сильной вибрации и больших центробежных ускорений, в конструкции предусмотрены фиксаторы. Выполнение фиксаторов в виде гаек, а упругих элементов в виде тарельчатых пружин или витых пружин сжатия наиболее технологично и наименее затратно ввиду массового характера их изготовления. К тому же наличие резьбы в гайках позволяет достаточно точно настроить требуемое усилие, развиваемое упругими элементами, для обеспечения надежной фиксации сорбента в фильтре. Выполнение фильтрующего элемента в виде сетки наиболее технологично при минимальных затратах на материалы и изготовление. При этом фильтрующий элемент обладает необходимой жесткостью, позволяющей надежно поджимать сорбент по всей площади контакта. Поскольку сетки имеют сравнительно небольшое гидравлическое сопротивление, потери напора проходящего через нее газа будет незначительно. Наличие элемента уплотнения в зазоре между верхним фильтром и корпусом исключит высыпание гранул сорбента из корпуса во время вибрации с большой амплитудой перемещения и ускорения, а также переворачивания фильтра. Использование элемента уплотнения актуально, если гранулы сорбента имеют небольшой размер или технология изготовления фильтра не позволяет выполнить составные части фильтра с обеспечением их сопряжения без зазора.
То, что направляющие выполнены в виде винтов и прикреплены к нижнему фильтру посредством резьбового соединения, придает конструкции наиболее технологичный вид при сохранении высоких технических характеристик ввиду массового применения винтов и резьбовых соединений.
В зависимости от уровней нагрузок ребра жесткости могут быть выполнены в виде пластин или в виде швеллера. В первом случае конструкция будет иметь меньшую высоту и массу, но ее жесткость будет ниже, чем у конструкции с ребрами жесткости из швеллера.
На фиг.1 представлен вариант конструкции сорбционного фильтра (фиг.2 - вид сверху), где:
- 1 - корпус;
- 2 - верхний фильтр;
- 3 - нижний фильтр;
- 4 - направляющая;
- 5 - упругий элемент;
- 6 - фиксатор;
- 7 - крепеж;
- 8 - сорбент;
- 9 - внешняя рамка;
- 10 - ребра жесткости;
- 11 - фильтрующий элемент.
На фиг.3 представлен вариант конструкции сорбционного фильтра, где 12 - элемент уплотнения, а 13 - держатель.
Сорбционный фильтр может иметь следующие параметры конструктивных элементов, обеспечивающих надежную работу в течение длительного времени при воздействии вибрации и(или) изменении положения фильтра в пространстве.
Корпус 1, имея длину 700…1000 мм, ширину 500…900 мм и высоту 30…70 мм, может быть сварным и выполнен из листовой стали 12Х18Н10Т толщиной 2-3 мм. Верхний и нижний фильтры 2 и 3 могут быть изготовлены в виде каркасов, имеющих внешнюю рамку 9 и ребра жесткости 10, из листовой стали 12Х18Н10Т толщиной 3-5 мм с закрепленными на них стальными фильтрующими элементами 11 из сетки 2-1,2-0,32 12Х18Н10Т ГОСТ 3826-82. Направляющие 4 могут быть изготовлены из винта с резьбой М5, материал которого 30ХГСА. Винт крепится на нижнем фильтре 3 при помощи крепежа 7 направляющей в виде гайки. Сорбент 8 зажат между верхним и нижним фильтрами 2 и 3. Упругий элемент 5 выполнен в виде тарельчатых пружин (фиг.1) или в виде витых пружин сжатия (фиг.3), которые сжаты между верхним фильтром 2 и фиксатором 6, выполненным в виде гайки, навернутой на направляющую 4. Пружины должны создавать усилие до 5000 Н. Уплотнительный элемент 10 может быть изготовлен из стекловолокна и располагается между верхним фильтром 2 и корпусом 1 (фиг.3). Держатель 11 крепится на направляющих и удерживает уплотнительный элемент 10 в зазоре между корпусом 1 и верхним фильтром 2, может быть изготовлен из стали 12Х18Н10Т толщиной 0,5-1 мм.
Сборка сорбционного фильтра выполняется следующим образом. В корпус 1 устанавливают нижний фильтр 3. На нижнем фильтре 3 закрепляют направляющие 4 при помощи крепежа 7. В корпус засыпают гранулированный сорбент 8 и равномерно распределяют его по всей площади корпуса сорбционного фильтра. На слой сорбента 8 по направляющим 4 устанавливается верхний фильтр 2, имеющий для этого отверстия. Уплотнительный элемент 10 устанавливается между верхним фильтром 2 и корпусом 1. Держатель 11 устанавливается на направляющие 4 и прижимается упругими элементами 5 к верхнему фильтру 2. Упругие элементы 5 устанавливаются на верхний фильтр 2 и сжимаются с помощью фиксаторов 6 закрепленными на направляющих 4.
Сорбционный фильтр работает следующим образом. Очищаемую среду подают на нижний 3 или верхний 2 фильтры, в которых осуществляется грубая очистка среды от механических примесей. Проходя через сорбент 9, среда очищается от большинства мелкодисперсных и газовых примесей. Во время воздействия вибрации и(или) изменения положения фильтра в пространстве (например, при вращении), благодаря тому, что гранулы сорбента из-за плотного равномерного прижатия в фильтре не могут перемещаться относительно друг друга и корпуса, будет обеспечена надежная очистка газа в течение длительной эксплуатации фильтра.
Claims (9)
1. Сорбционный фильтр, содержащий корпус, верхний и нижний фильтры, сорбент, засыпанный в корпус и сжатый между верхним и нижним фильтрами, отличающийся тем, что нижний и верхний фильтры выполнены в виде каркаса, содержащего внешнюю рамку и ребра жесткости, прикрепленные к внешней рамке, на каркасе расположен фильтрующий элемент, жестко прикрепленный к внешней рамке и к ребрам жесткости, во внешней рамке и ребрах жесткости верхнего фильтра выполнены отверстия, нижний фильтр прикреплен к корпусу, а верхний имеет возможность перемещаться вдоль корпуса, к нижнему фильтру прикреплены направляющие, проходящие через отверстия в каркасе верхнего фильтра с возможностью его поджима к сорбенту при помощи упругих элементов, расположенных на направляющих и закрепленных фиксаторами.
2. Сорбционный фильтр по п.1, отличающийся тем, что фиксаторы упругих элементов выполнены в виде гаек.
3. Сорбционный фильтр по п.1, отличающийся тем, что упругие элементы выполнены в виде тарельчатых пружин.
4. Сорбционный фильтр по п.1, отличающийся тем, что упругие элементы выполнены в виде витых пружин сжатия.
5. Сорбционный фильтр по п.1, отличающийся тем, что фильтрующий элемент, расположенный на каркасе нижнего и верхнего фильтров, выполнен в виде сетки.
6. Сорбционный фильтр по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит элемент уплотнения в зазоре между верхним фильтром и корпусом.
7. Сорбционный фильтр по п.1, отличающийся тем, что направляющие прикреплены к нижнему фильтру посредством резьбового соединения.
8. Сорбционный фильтр по п.1, отличающийся тем, что направляющие выполнены в виде винтов.
9. Сорбционный фильтр по п.1, отличающийся тем, что ребра жесткости выполнены в виде пластин или в виде швеллера.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011136123/05A RU2470694C1 (ru) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | Сорбционный фильтр |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011136123/05A RU2470694C1 (ru) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | Сорбционный фильтр |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2470694C1 true RU2470694C1 (ru) | 2012-12-27 |
Family
ID=49257401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011136123/05A RU2470694C1 (ru) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | Сорбционный фильтр |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2470694C1 (ru) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2593227A (en) * | 1946-03-22 | 1952-04-15 | Paul H Wagner | Oil filter |
GB1355117A (en) * | 1970-07-24 | 1974-06-05 | Bohna Eng Research Inc | Filter assembly having a precompacted filter medium |
GB1360526A (en) * | 1971-04-19 | 1974-07-17 | Ecodyne Corp | Filter screen |
SU841643A1 (ru) * | 1977-08-01 | 1981-06-30 | Molostov Oleg G | Насыпной фильтр |
SU1544465A1 (ru) * | 1987-07-06 | 1990-02-23 | Предприятие П/Я М-5727 | Фильтр-адсорбер |
RU3693U1 (ru) * | 1992-04-21 | 1997-03-16 | Николай Алексеевич Беляков | Устройство для очистки жидкости |
JP2001300209A (ja) * | 2000-04-25 | 2001-10-30 | Tadashi Suehiro | 濾過装置 |
JP2003305623A (ja) * | 2002-04-10 | 2003-10-28 | Mekku Technos Kk | 加工機用高粘性液体の濾過装置及び加工装置 |
-
2011
- 2011-08-30 RU RU2011136123/05A patent/RU2470694C1/ru active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2593227A (en) * | 1946-03-22 | 1952-04-15 | Paul H Wagner | Oil filter |
GB1355117A (en) * | 1970-07-24 | 1974-06-05 | Bohna Eng Research Inc | Filter assembly having a precompacted filter medium |
GB1360526A (en) * | 1971-04-19 | 1974-07-17 | Ecodyne Corp | Filter screen |
SU841643A1 (ru) * | 1977-08-01 | 1981-06-30 | Molostov Oleg G | Насыпной фильтр |
SU1544465A1 (ru) * | 1987-07-06 | 1990-02-23 | Предприятие П/Я М-5727 | Фильтр-адсорбер |
RU3693U1 (ru) * | 1992-04-21 | 1997-03-16 | Николай Алексеевич Беляков | Устройство для очистки жидкости |
JP2001300209A (ja) * | 2000-04-25 | 2001-10-30 | Tadashi Suehiro | 濾過装置 |
JP2003305623A (ja) * | 2002-04-10 | 2003-10-28 | Mekku Technos Kk | 加工機用高粘性液体の濾過装置及び加工装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1334757B1 (en) | Fluid filter | |
MY162615A (en) | A screen assembly for a vibratory separator | |
CN104624485B (zh) | 快速去除大块物料振动式弛张筛 | |
RU2470694C1 (ru) | Сорбционный фильтр | |
CN1892923A (zh) | 反应堆内测量仪表导向管支承装置 | |
US20080277322A1 (en) | Noise abating perforated plate | |
KR102212620B1 (ko) | 체 베드 유지 시스템 | |
CN213703865U (zh) | 一种空心砖压力成型装置 | |
KR101342896B1 (ko) | 수윤활식 공기압축기용 워터 필터 | |
CN107051043A (zh) | 一种内外组合式滤袋 | |
CN108360372B (zh) | 一种具备水平异性刚度及抗冲特性桥梁隔震器 | |
CN207699261U (zh) | 曝气用减震装置以及应用该减震装置的污水过滤设备 | |
CN102896091A (zh) | 振动筛筛网张紧机构 | |
RU2012102257A (ru) | Виброизолятор вкнбг, кассетный, низкочастотный, большой грузоподъемности | |
CN110304259A (zh) | 一种无人机油电混合动力系统减震装置 | |
CN108677701A (zh) | 新型桥梁减震支座 | |
CN209772133U (zh) | 一种具有增强利用率的化工塔内栅板 | |
CN214262357U (zh) | 一种卧式螺旋卸料过滤式离心机 | |
JP5853264B2 (ja) | 長寿命となるケミカルフィルタユニット | |
CN110259871A (zh) | 一种半主动型磁流变液固混合隔振器 | |
CN214007483U (zh) | 一种电动盘泵装置 | |
CN109058236A (zh) | 一种液压设备用减震滤波阻尼器 | |
CN214863425U (zh) | 一种硫酸铝反应罐的外防护结构 | |
RU2279303C1 (ru) | Инерционный пылеотделитель с колеблющимися элементами | |
CN216126496U (zh) | 一种搓牙机的分离装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TC4A | Change in inventorship |
Effective date: 20130627 |