SU1368003A1 - Спиральный фильтр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к отрасл м промышленности, эксплуатирующим и изготавливающим фильтры дл  очистки жидкости или газа от дисперсной фазы. Цель изобретени  - упрощение конструкции фильтра. Межвитковые фильтрующие зазоры в фильтрующем элементе спирального фильтра образо - ваны многоугольными витками, вершины которых смещены одна относительно другой . Смещение многоугольных витков производ т силами упругости самой проволоки , которые привод т в действие путем обрубки ее между нат гивающими роликами и многоугольным прутком, зажатым в патроне токарного станка, по окончании намотки спирали. К спирали , сн той с прутка, приваривают крышку и штуцер. Полученный спираль- нЬш фильтрующий элемент при фильтровании снаружи под воздействием давлени  фильтруемой жидкости или газа сжимаетс , а при регенерации от воздействи  обратного потока жидкости или газа раст гиваетс , что облегчает регенерацию фильтрующего элемента. Величина получаемого зазора зависит от радиуса вписанной в многоугольный виток окружности R, радиуса описанной около многоугольного витка окружности R, диаметра проволоки d, радиуса округлени  про- волоки в вершинах многоугольных витков г и угла при вершине многоугольного витка ot . Перечисленные величины служат дл  расчета максимально возможного зазора S по формуле S ,-а-г/(/созйг,/2- l). 5 ил. : 50

Description

1

Изобретение относитс  к фильтрованию жидкостей и газов через спи- .ральные фильтры, может быть использовано дл  фильтровани  радиоактивных и агрессивных газовой и жидкой дисперсионных, сред на атомных и тепловых электростанци х, в быту дл  очистки воды, в автомобил х дл  очистки масел и воздуха, в пищевой и строительной промышленности при производстве крас щих пигментов, в нефт ной и химической промьппленнос- ти. .

Цель изобретени  - упрощение конструкции фильтра.

На фиг. 1 представлен спиральный фильтр, работающий под давлением, в режиме фильтровани , общий вид; на фиг, 2 - то же, в режиме регенерации; на фиг. 3 - то же, под разрежением; на фиг. 4 - фильтрующий элемент , вид сверху; на фиг. 5 - схема устройства дл  изготовлени  фильтрующего элемента.

Фильтр состоит из корпуса 1 с подвод щим патрубком 2 и отвод щим патрубком 3 фильтрата, вертикально установленного в корпусе фильтрующего элемента в виде спирали 4. Витки 5 спирали 4 выполнены в виде многоугольников , вершины которых смещены одна относительно другой. Корпус 1 содержит щтуцер 6 дл  слива загр з нений. В случае работы фильтра под . разрежением отвод щий патрубок 3 фильтрата соединен с разделительной емкостью 7 (фиг. 3).

Устройство дл  изготовлени  филы ра включает многогранный пруток 8, закрепленный в патроне 9 токарного станка и поджатый центром 10, ролики 11-13 дл  создани  нат жени  прово локи, плиту 14, зажатую в резцедержателе 5 станка.

Проволоку наматывают виток к витку на многогранный пруток 8, который вращаетс  в патроне токарного станка . Нат жение проволоки осуществл - ют путем трехкратного перегиба проволоки между роликами 11 - 13. При необходимости усилие нат жени  измен ют путем увеличени  или уменьшени  узла перегиба проволоки. Дл  этого рассто ние между роликами уменьшают или увеличивают. Подача резцедержател  5 подбираетс  близкой к диаметру проволоки. После намотки на пруток проволоку обрезают между ро

680032

ликом 11 и прутком 8. Силы упругости , накопившиес  в проволоке во врем  намотки, заставл ют ее раскру5 чиватьс , что ведет к смещению многоугольных витков относительно друг друга. Затем полученную спираль снимают с оправки, отжигают в сжатом состо нии и приваривают к ней ку и штуцер.

Указанным способом изготовлены фильтруюш;ие элементы из нержавеющей стали (проволоки 1 2 и 0,72 мм) с внешними диаметрами от 15 до 40 мм.

If Путём изменени  числа углов в витках спирали, а также при изменении усилий нат жени  проволоки максимальную величину фильтрующих зазоров получают от 6 до 140 мкм. Межвит20 совые фильтрующие зазоры S образуютс  между смежными многоугольньми витками 5, вершины которых смещены относительно друг друга (фиг. 4). Величина смещени  верщин многоуголь25 ных витков относительно друг друга I), угол при вершине многоугольников oi, и радиусы округлени  вершин .многоугольников г определ ют величину виткового зазора 5 . Максимальна  ве30 личина зазора S получаетс , когда вершины предыдуш 1х наход тс  между двум  вершинами последующих витков: угол сдвига в этом случае равен половине центрального угла у . Б других случа х величина 8 уменьшаетс  и достигает нул  при / J . Дл  расчета максимальной величины зазора можно использовать формулу, выведенную из геометрических построений:

40

35

,-R.-d-r(--l-7.5 - l)/-d,

где R, - радиус окружности, вписанной в многоугольный виток; 45 К.2 радиус окружности, описанной около многоугольного витка; d - диаметр проволоки; г - радиус скруглени  вершин многоугольников;

gQ о. - угол при вершине многоугольника ,

Фильтр работает следующим образом. Во врем  фильтровани  при проходе потока .жидкости через патрубок 2 и. gg фильтрующий элемент снарз жи последнего возникает перепад давлени , Давление снаружи фильтрующего элемента больше, чем внутри, так как поток жидкости тер ет часть своей энергии

3- . j

по ходу движени , преодолева  гидрав лическое сопротивление фильтрующего элемента. Этот перепад давлени  и  вл етс  той силой, котора , действу  по .закону Паскал  одинаково по всей наружной поверхности фильтрующего элемента, заставл ет сжиматьс  витки 5 спирали 4 до их соприкосновени  друг с другом. Сомкнувшись,, витки 5 спирали 4 сохран ют межвит- ковые зазоры в течение всего времени фильтровани , пока сохран етс  или растет перепад давлени  на фильтрующем элементе за счет подачи фильтруемой жидкости. При этом высота фильтрующего элемента минимальна и равна Н (фиг/ 2), Во врем  регенерации поток жидкости направл етс  через фильтрующий элемент в обратном направлении через патрубок 3. Давле- .ние жидкости внутри фильтрующего элемента становитс  больше, чем снаружи: в этом случае избыток давлени  оказываетс  внутри фильтрующего элемента и раст гивает спираль 4 до тех пор, пока силы упругости, возникающие в проволоке при раст жении , не уравновес тс  гидродинамическим потоком промывной жидкости. Во врем  регенерации высота фильтру-

68003 .

ющего элемента увеличиваетс  на величину iH, а по окончании регенерации , котора  обычно длитс  5-7 с, подача промывной жидкости внутрь фильтрующего элемента прекращаетс  и он возвращаетс  в исходное положение , уменьша сь по высоте до величины , близкой к Н.

0 Использование предлагаемого фильтра позвол ет обеспечить устойчивую его работу без дополнительных деталей , возможность получени  межвит- ковых зазоров в широком диапазоне пу15 тем изменени  усили  нат жени  проволоки при намотке спирали или путем изменени  числа углов в витках спирали.

Claims (1)

1. 20 Формула изобретени 

   Спиральный фильтр, содержащий корпус с пoдвoд ш м и отвод щим патрубками , вертикально установленный в

   25 корпусе фильтрующий элемент в виде спирали, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции фильтра, витки спирали выполнены в виде многоугольников, вершины ко30 торых смещены относительно друг друга .

   ФичЛ

   а рйзнени 

   Фи9.2

   0г/г .

   Фиг. 5