SU1041128A1

SU1041128A1 - Self-cleaning filter

Info

Publication number: SU1041128A1
Application number: SU823404202A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Петрович Кича; Аркадий Константинович Артемьев; Андрей Вениаминович Надежкин
Original assignee: Дальневосточное высшее инженерное морское училище им.адм.Г.И.Невельского
Priority date: 1982-03-15
Filing date: 1982-03-15
Publication date: 1983-09-15

Abstract

САМООЧИЩАЮЩИЙСЯ ФИЛЬТР, содержащий корпус с размещенными в нем несколькими фильтровальньши камерами с фильтрующими элементами, патрубки подвода, вывода жидкости и спуска загр знений, воздущный аккумул тор, поворотный распределительный механизм с верхним и нижним радиальнымн отверсти ми и размещенным внутри него золотнрком , при этом распределительный механизм делит корпус на полости очищенной и неочищенной жидкости, отличающийс тем, что, с целью увеличени срока автономной работы фильтра путем повыщени эффективности регенерации фильтрующих элементов, оси верхнего и нижнего отверстий распределительного механизма размещены в одной вертикальной плоскости, а золотник снабжен поворотным устройством и выполнен с верхним и нижним диаметральными каналами, входные отверсти которых в режиме регенерации совмещены соответственно с верхним и нижним отверсти ми распределительного механизма, а выходные отверсти размещены в полости очищенной жидкости, при этом каналы золотника § выполненУ с разными диаметрами и в про (Л екции на горизонтальную плоскость пересекаютс . 1C 00SELF-CLEANING FILTER, comprising a housing with several filter chambers with filter elements placed in it, inlet pipes, fluid withdrawal and discharge pipes, an air distribution battery, a rotary distribution mechanism with upper and lower radial openings and a gold distribution mechanism inside it. divides the housing into the cavities of the purified and unpurified fluid, characterized in that, in order to increase the filter autonomy, by increasing the efficiency of the regen The radios of filter elements, the axes of the upper and lower holes of the distribution mechanism are located in the same vertical plane, and the spool is equipped with a turning device and is made with the upper and lower diametrical channels, the inlets of which, in regeneration mode, are aligned respectively with the upper and lower holes of the distribution mechanism, and the output the holes are placed in the cavity of the purified liquid, while the spool channels are made with different diameters and in the pro (L on the horizontal plane ne esekayuts. 1C 00

Description

Изобретение относитс к фильтрованию, а именно к патронным фильтрам машиностроени и предназначено дл очистки жидкостей , в частности дл фильтровани топлива и масла в двигател х внутреннего сгорани . Известен самоочищающийс фильтр, содержащий корпус, фильтрующий элемент, устройство дл его регенерации, состо щее из камеры гидроаккумул тора cV-образной трубкой, и патрубки входа и выхода жидкости 1. Известен также самоочищающийс фильтр, содержащий корпус с несколькими фильтровальными камерами, имеющими общие патрубки подвода, вывода жидкости, спуска загр знений, воздущный аккумул тор , поворотный распределительный механизм дл вывода, фильтровальных камер из цикла фильтровани с золотником дл пот дачи сжатого воздуха в фильтровальную камеру, размещенным во втулке распределительного механизма. Распределительный механизм делит корпус фильтра на полости очищенной и неочищенной жидкости и имеет два радиальных отверсти , расположенных на разных уровн х 2. Недостатком фильтра вл етс низкое качество фильтровани и малый срок автономной (необслуживаемой) работы фильтра , что обусловлено неполной регенерацией фильтрующих элементов при их промывке обратным потоком. В результате, увеличиваетс веро тность проскоса частиц загр знений опасных размеров в фильтрат с дальнейшим их проникновением в пары трени двигател . Кроме того, при неполном воестановлении фильтровальных и гидравлических свойств перегородки цикл регенерации возобновл етс через посто нно сокращающийс промежуток времени, что приводит к увеличению потерь фильтрата, которые неизбежны при промывке фильтрующих элементов. Работоспособность фильтра снижаетс и дл ее восстановлени необходима разборка фильтра и ручна очистка (мойка) фильтрующих элементов. Цель изобретени - увеличение срока автономной работы фильтра путем повышени эффективности регенерации фильтрующих элементов. Указанна цель достигаетс тем, что в самоочищающемс фильтре, содержащем корпус с несколькими фильтровальными камерами с фильтрующими элементами, патрубки подвода, вывода жидкости и спуска загр знений, воздушный аккумул тор, поворотный распределительный механизм с верхним и нижним радиальными отверсти ми и золотником во внутренней полости, при этом распределительный механизм делит корпус фильтра на полости Очищенной и неочищенной жидкости, оси верхнего и нижнего отверстий распределительного механизма размещены в одной вертикальной плоскости, а золотник снабжен поворотным устройством , и выполнен с верхним и нижним диаметральными каналами, входные отверсти которых в режиме регенерации совмещены соответственно с верхним и нижним отверсти ми распределительного механизма, а выходные отверсти размещены в полости очищенной жидкости, при этом каналы золотника выполнены с разными диаметрами и в проекции на горизонтальную плоскость пересекаютс . Така конструкци золотника обеспечивает качественно новую организацию цикла регенерации фильтрующих элементов, что обеспечивает полное восстановление их филь тровальных и гидравлических свойств. На фиг. 1 приведен фильтр в режиме фильтровани , продольный разрез; на фиг. 2 фильтр при первой фазе цикла регенерации - продувке фильтрующих элементов сжатым воздухом, продольный разрез; на фиг. 3 - фильтр при второй фазе цикла регенерации - промывке фильтрующих элементов в зкой жидкостью - фильтратом, продольный разрез. Фильтр содержит корпус с несколькими фильтровальными камерами 1, воздущный аккумул тор 2, распределительный механизм 3 дл вывода фильтровальных камер из цикла фильтровани с поворотным механизмом 4, золотник 5 дл организации процесса регенерации фильтрующих элементов б, расположенный во внутренней полости распределительного механизма 3, патрубки подвода 7, вывода 8 рабочей жидкости и спуска загр знений 9. Дл организации двухфазного цикла регенерации в золотнике выполнены на разных уровн х два сквозных, диаметральных канала 10 и 11, имеющих в проекции на горизонтальную плоскость пересекающиес оси. В нижнем положении золотника каналы закрыты дл прохода жид кости или воздуха стенкой втулки распределительного механизма, а в верхнем положении золотника входное отверстие верхнего канала 10 совмещаетс с отверстием 12 втулки распределительного механизма. размещенным в зоне воздушного аккумул тора 2, а входное отверстие нижнего канала 11 совмещаетс с отверстием 13 втулки распределительного механизма, расположенным в полости неочищенной жидкости. Выходные отверсти каналов 10 и 11 золотника 5 наход тс (при верхнем положении золотника ) на уровне кольцевой полости очищенной жидкости 14 распределительного механизма 3. Золотник имеет поворотный механизм 15 дл передачи золотнику вращательного движени и клапан 16, который закрывает отверстие 17 дл сброса загр знений во врем цикла регенерации фильтрующих элементов. В фильтровальной камере 1 имеютс две полости: полость 18 дл прохода загр зненной рабочей жидкости к фильтрующему элементу 6 и полость 19 - дл очищенной На золотнике 5 выполнены буртики 20, которые обеспечивают подъем золотника вверх. Полости загр зненной жидкости 21 и 22 сообщаютс с патрубком 9.The invention relates to filtration, in particular to mechanical engineering cartridge filters, and is intended for the purification of liquids, in particular for the filtration of fuel and oil in internal combustion engines. A self-cleaning filter is known, comprising a housing, a filter element, a device for regenerating it, consisting of a cV-shaped accumulator chamber, and liquid inlet and outlet nozzles 1. Also known is a self-cleaning filter, comprising a housing with several filter chambers having common supply inlets , liquid withdrawal, contamination release, air accumulator, rotary distribution mechanism for output, filter chambers from the filtration cycle with a spool for pulling compressed air into the filters chamber placed in the hub of the distribution mechanism. The distribution mechanism divides the filter housing into the cavities of the purified and uncleaned fluid and has two radial holes located at different levels 2. The filter has a poor filtration quality and a short autonomous (maintenance-free) filter operation due to incomplete regeneration of the filter elements when they are washed. reverse flow. As a result, the likelihood of leakage of particles of dangerous sizes to the filtrate increases, with their further penetration into engine friction pairs. In addition, in case of incomplete recovery of the filtering and hydraulic properties of the partition, the regeneration cycle is resumed after a constantly decreasing period of time, which leads to an increase in filtrate losses, which are unavoidable when washing the filter elements. The performance of the filter is reduced, and to restore it, it is necessary to disassemble the filter and to manually clean (wash) the filter elements. The purpose of the invention is to increase the battery life of the filter by increasing the efficiency of regeneration of filter elements. This goal is achieved by the fact that in a self-cleaning filter comprising a housing with several filter chambers with filter elements, supply, discharge and discharge pipes, an air accumulator, a rotary distribution mechanism with an upper and lower radial holes and a slide valve in the internal cavity, at the same time, the distribution mechanism divides the filter housing into the cavities of the purified and untreated fluid; the axes of the upper and lower holes of the distribution mechanism are located in the same vertical The spool is equipped with a rotary device, and is made with upper and lower diametrical channels, the inlets of which in regeneration mode are aligned respectively with the upper and lower openings of the distribution mechanism, and the outlet openings are placed in the cavity of the purified liquid; different diameters and projected on a horizontal plane intersect. Such a spool design provides a qualitatively new organization of the regeneration cycle of filter elements, which ensures the complete restoration of their filtering and hydraulic properties. FIG. 1 shows a filter in filtering mode, longitudinal section; in fig. 2 filter in the first phase of the regeneration cycle - purging of filter elements with compressed air, longitudinal section; in fig. 3 - filter during the second phase of the regeneration cycle - washing of the filtering elements with a viscous liquid - filtrate, longitudinal section. The filter contains a housing with several filter chambers 1, an air accumulator 2, a distribution mechanism 3 for taking the filter chambers out of the filtering cycle with a rotary mechanism 4, a spool 5 for organizing the regeneration process of filter elements b located in the internal cavity of the distribution mechanism 3, supply nozzles 7 , output 8 of the working fluid and release of contaminants 9. For organizing a two-phase regeneration cycle, two through-diametral channels 10 and 11 are made at different levels at the spool, and eyuschih in projection on a horizontal plane intersecting the axis. In the lower position of the spool, the channels are closed to allow the passage of liquid or air by the sleeve wall of the distribution mechanism, and in the upper position of the slide, the inlet opening of the upper channel 10 is aligned with the opening 12 of the sleeve of the distribution mechanism. placed in the area of the air battery 2, and the inlet of the lower channel 11 is aligned with the hole 13 of the hub of the distribution mechanism located in the cavity of the unpurified liquid. The outlets of the channels 10 and 11 of spool 5 are (at the upper position of the spool) at the level of the annular cavity of the cleaned fluid 14 of the distributing mechanism 3. The spool has a turning mechanism 15 for transmitting the rotary motion to the spool and a valve 16 that closes the opening 17 for resetting contaminants cycle time of regeneration of filter elements. In the filter chamber 1 there are two cavities: a cavity 18 for the passage of contaminated working fluid to the filter element 6 and a cavity 19 for cleaned. The spool 5 is made with collars 20, which ensure the spool is raised upwards. The cavities of the contaminated fluid 21 and 22 communicate with the pipe 9.

В режиме фильтровани золотник 5 распределительного механизма 3 занимает крайнее нижнее положение, закрыва отверстие 17 дл спуска продуктов цикла.регенерации и отверсти 12 и 13 распределительного механизма .In the filtering mode, the spool 5 of the distribution mechanism 3 occupies the lowest position, closing the opening 17 for lowering the products of the regeneration cycle and the holes 12 and 13 of the distribution mechanism.

Самоочищающийс фильтр в режиме фильтровани работает следующим образом.The self-cleaning filter in the filtering mode operates as follows.

Фильтруема среда подаетс насосом к патрубку подвода 7 жидкости, откуда через полости 21 и 22 (либо через одну из них) проходит мимо распределительного механизма 3 в полость 18. По полости 18 жидкость проходит в фильтровальную камеру 1, где расположен фильтрующий элемент 6. Проход в направлении снаружи внутрь через фильтрующую перегородку, жидкость очищаетс и по полости 19 мимо втулки распределительного механизма 3 проходит к патрубку вывода 8 фильтрата.The filtered medium is pumped to the liquid supply pipe 7, from where it passes through the cavities 21 and 22 (or through one of them) by the distribution mechanism 3 into the cavity 18. Through the cavity 18, the liquid passes into the filter chamber 1 where the filter element 6 is located. from the outside to the inside through the filter septum, the liquid is cleaned and through the cavity 19 past the sleeve of the distribution mechanism 3 passes to the nozzle of the filtrate outlet 8.

Когда задержанные на поверхности фильтрующих элементов частицы загр знений создадут значительное гидравлическое сопротивление , по сигналу датчика-манометра (датчики и блок управлени фильтра не показаны) поворотный механизм 4 вра-, щает распределительный механизм 3, который достигает ближайщей фильтровальной камеры и отсоедин ет ее от цикла фильтровани . После этого начинаетс цикл регенерации данной фильтровальной камеры. При этом золотник 5 под действием сжатого воздуха , воздействующего на буртики 20, поднимаетс вверх. Открываетс отверстие 17 спуска загр знений, входное отверстие канала 10 совмещаетс с отверстием 12 распределительного механизма 3, входное отверстие канала 11 совмещаетс с отверстит ем 13 распределительного механизма 3, выходные отверсти каналов 10 и 11 размещаютс в кольцевой- полости очищенной жидкости 14 распределительного механизма 3 и золотник 5 вращаетс поворотным механизмом 15. При вращении золотника входное отверстие канала 10 совмещаетс с отверстием 12 распределительного механизма. Через эти совмещенные отверсти канал 10, кольцевую очищенную полость 14 распределительного механизма, полость очищенной жидкости 19 в фильтровальную камеру 1 устремл етс сжатый воздух дл обратной продувки фильтрующего элемента 6. Отверстие 13 распределительного механизма и канал 11 золотника при этом закрыты. Так как золотник 5 вращаетс , то через некоторое врем отверсти каналов 12 и 10 выход т из совмещени и подача сжатого воздуха в камеру прекращаетс . При дальнейщем вращении золотника совмещаютс отверсти 13 распределительного механизма и входное отверстие канала 11. Через эти совмещенные отверсти , канал 11, кольцевую полость очищенной жидкости 14 распределительного механизма и полость очищенной жидкости 19 в фильтровальную камеру 1 устремл етс поток фильтрата дл обратной промывки фильтрующих элементов 6. Затем через некоторое врем и эти отверсти выход т из совмещени , а совмещаютс отверсти 12 и 10. Так цикл регенерации повтор етс несколько раз, в зависимости от степени загр знени моторного масла, его сорта, типов и характеристик двигател и фильтра. После окончани цикла регенерации по сигналу датчика- золотник опускаетс в исходное положение. Фильтровальна камера готова к работе и распределительный механизм начинает вращение к следующей и все действи повтор ютс . Таким образом очищаютс все камеры. Воздействовать на процесс регенерации фильрующих элементов можно изменением соотнощени диаметров каналов 10 и 11, что увеличивает или уменьщает подачу сжатого воздуха или фильтрата. Оптимальное сотношение диаметров каналов выбираетс в зависимости от .структуры осадка. Дл того фильтр может быть укомплектован набором золотников, имеющих различное сотнощение диаметров каналов.When soil particles trapped on the surface of the filter elements create a significant hydraulic resistance, the sensor-manometer signal (sensors and filter control unit not shown) turn the mechanism 4, distributes the distribution mechanism 3, which reaches the nearest filter chamber and disconnects it from the cycle filtering. Thereafter, the regeneration cycle of the filter chamber begins. In doing so, the spool 5 under the action of compressed air acting on the shoulder 20, rises up. The discharge opening 17 is opened, the inlet of the channel 10 is aligned with the opening 12 of the distribution mechanism 3, the inlet of the channel 11 is aligned with the opening 13 of the distribution mechanism 3, the outlet openings of channels 10 and 11 are located in the annular cavity of the purified liquid 14 of the distribution mechanism 3 and the spool 5 is rotated by the rotary mechanism 15. When the spool rotates, the inlet of the channel 10 is aligned with the orifice 12 of the distribution mechanism. Through these aligned openings, the channel 10, the annular cleaned cavity 14 of the distribution mechanism, the cavity of the purified liquid 19 enter compressed air into the filter chamber 1 to reverse the purge of the filter element 6. The hole 13 of the distribution mechanism and the channel 11 of the spool are closed. As the spool 5 rotates, after some time the openings of the channels 12 and 10 come out of alignment and the supply of compressed air into the chamber stops. Upon further rotation of the spool, the holes 13 of the distribution mechanism and the inlet of channel 11 are aligned. Through these combined holes, channel 11, the annular cavity of the purified liquid 14 of the distribution mechanism and the cavity of the purified liquid 19, the filtrate stream rushes into the filter chamber 1 to backwash the filter elements 6. Then, after some time, these holes come out of alignment, and holes 12 and 10 are combined. Thus, the regeneration cycle is repeated several times, depending on the degree of loading. knowledge of engine oil, its grade, types and characteristics of the engine and filter. After the end of the regeneration cycle, the sensor signal returns the spool to its original position. The filter chamber is ready for operation and the distribution mechanism starts rotation to the next one and all the actions are repeated. In this way all the chambers are cleaned. It is possible to influence the process of regeneration of filtering elements by changing the ratio of the diameters of the channels 10 and 11, which increases or decreases the supply of compressed air or filtrate. The optimum ratio of the channel diameters is selected depending on the sediment structure. To do this, the filter can be equipped with a set of spools having different hundreds of channel diameters.

Использование самоочищающегос фильра позвол ет повысить качество регенераии фильтрующих элементов и увеличить рок автономной работы фильтра.The use of a self-cleaning filter allows to improve the quality of regeneration of filter elements and increase the rock autonomy of the filter.

Claims

SELF-CLEANING

A FILTER comprising a housing with several filter chambers located in it with filter elements, nozzles for supplying, discharging liquid and discharging contaminants, an air battery, a rotary distribution mechanism with upper and lower radial openings and a spool located inside it, while the distribution mechanism divides the housing into cavities purified and uncleaned liquid, characterized in that, in order to increase the battery life by increasing the efficiency of the regeneration of the filter elements nt, the axes of the upper and lower holes of the distribution mechanism are placed in one vertical plane, and the spool is equipped with a rotary device and is made with upper and lower diametrical channels, the input holes of which in the regeneration mode are combined with the upper and lower holes of the distribution mechanism, and the output holes are located in cavities of the purified liquid, while the spool channels are made with different diameters and intersect in the projection onto the horizontal plane.