SU1457966A1

SU1457966A1 - Filter for high-viscous structurized liquids

Info

Publication number: SU1457966A1
Application number: SU874309781A
Authority: SU
Inventors: Сергей Викторович Белов; Владимир Аркадьевич Девисилов; Владимир Николаевич Жданов; Сагитдулла Бахиевич Кауханов
Original assignee: МВТУ им.Н.Э.Баумана
Priority date: 1987-07-31
Filing date: 1987-07-31
Publication date: 1989-02-15

Abstract

Изобретение относитс к области техники фильтровани жидкостей, а именно к конструкци м фильтров с вибрирующими фильтроэлементами дл фильтровани растворов полимеров. Цель изобретени - упрощение конструкции, уменьшение габаритов и повыщение надежности работы. Фильтр содержит корпус I с входным 2 и выходным 3 патрубками и расположенный в нем вибThe invention relates to the field of fluid filtration, in particular to designs of filters with vibrating filter elements for filtering polymer solutions. The purpose of the invention is to simplify the design, reduce the size and increase reliability of operation. The filter includes a housing I with inlet 2 and outlet 3 nozzles and a vibration located in it

Description

Изобретение относитс к технике филь- тр овани жидкостей, а именно к конструкци м фильтров с вибрирующими фильтро- элементами, и предназначено дл фильтровани растворов полимеров и других высоков зких структурированных жидкостей.The invention relates to a technique for filtering liquids, namely, filter designs with vibrating filter elements, and is intended for filtering polymer solutions and other highly viscous structured liquids.

Цель изобретени - упрощение конструкции , уменьшение габаритов и повышение надежности работы фильтра.The purpose of the invention is to simplify the design, reduce the size and increase the reliability of the filter.

На фиг. 1 показан фильтр, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows a filter, a general view; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one.

Фильтр содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, расположенный в нем фильтроэлемент 4 и вибропривод , выполненный в виде турбинки 5, например , осевого типа, расположенной в выходном патрубке 3 и установленной на валу 6, закрепленном на опорах 7 и 8 на корпусе 1. Фильтроэлемент 4 снабжен расположенным внутри него кольцом 9 с несколькими выступами 10 и сильфоном 11, посредством которого он закреплен на корпусе 1 с возможностью перемещени , при этом вал 6 снабжен закрепленным на его конце толкателем 12, расположенным напротив кольца 9 с выступами 10. Выступы 10 выполнены волнообразными. Толкатель 12 снабжен роликом 13, закрепленным на его конце и контактируюпхим с волнообразными выступами 10. Дл повышени удобства эксплуатации и очистки фильтра и смены фильтроэлемента корпус 1 выполнен разъемным из двух половин в виде стаканов 14 и 15. Сильфон 11 закреплен на фланцах 16 и 17, один из которых (16) закреплен на верхнем торце фильтроэлемента 4 со стороны выходного патрубка 3, а другой (17) установлен в разъеме корпуса 1, при этом СИЛЬФОН 11 расположен концентрично филь- троэлементу 4, выполненному цилиндрическим , и с зазором 18 относительно его поверхности .The filter includes a housing 1 with an inlet 2 and outlet 3 nozzles, a filter element 4 located therein and a vibration drive made in the form of an impeller 5, for example, of axial type, located in the outlet nozzle 3 and mounted on a shaft 6 mounted on supports 7 and 8 on the body 1. The filter element 4 is provided with a ring 9 located inside it with several protrusions 10 and a bellows 11, by means of which it is fixed to the housing 1 with the possibility of movement, while the shaft 6 is equipped with a pusher 12 fixed at its end located opposite to the ring 9 tupami 10. The projections 10 are undulated. The pusher 12 is provided with a roller 13 fixed on its end and in contact with wavy protrusions 10. To increase the ease of operation and cleaning of the filter and change the filter element, the housing 1 is detachable from two halves in the form of cups 14 and 15. The bellows 11 is fixed on the flanges 16 and 17, one of which (16) is fixed on the upper end of the filter element 4 on the side of the outlet nozzle 3, and the other (17) is installed in the connector of the housing 1, while the BELLOWS 11 is located concentrically with the cylindrical filter element 4 and 18 about its surface.

Корпус 1 со, стороны входного патрубка 2 снабжен выступом 19 в виде усеченного конуса, образующим кольцевой карман 20 дл сбора загр знений, а фильтроэлемент 4 снабжен отбойником 21 тарельчатой формы, охватывающим с зазором 22 конический выступ 19 на корпусе 1. Опоры 7 и 8 вала 6 турбинки 5 выполнены в виде лопаточных входного и выходного направл ющих аппаратов 23 и 24. Фильтр снабжен индикатором 25 загр знени фильтра. Индикатор 25 закреплен на корпусе 1 напротив фланца 16. При фильтровании неэлектропроводных сред индикатор 25 может быть выполнен в виде электрического кон0 такта, а при фильтровании электропроводных сред - механическим, мембранным и т.п. Дл надежной работы фильтра силь- фон 11 должен выбиратьс достаточной длины и гибкости в зависимости от типоразмера фильтра, веса фильтроэлементаThe housing 1 on the side of the inlet 2 is provided with a protrusion 19 in the form of a truncated cone, forming an annular pocket 20 for collecting contaminants, and the filter element 4 is equipped with a disc-shaped baffle 21, covering the gap 22 with a gap 22 on the housing 1. Supports 7 and 8 of the shaft 6, the impellers 5 are made in the form of paddle inlet and outlet guide vanes 23 and 24. The filter is provided with a filter contamination indicator 25. The indicator 25 is fixed on the housing 1 opposite the flange 16. When filtering non-conductive media, indicator 25 can be made in the form of an electrical contact, and when filtering conductive media — mechanical, membrane, etc. For reliable operation of the filter, the sylphon 11 should be chosen of sufficient length and flexibility depending on the size of the filter, the weight of the filter element.

и расчетного крут щего момента турбинки 5. Опора 8 вала 6 закреплена на корпусе 1 с помощью пайки или сварки, а опора 7 - с помощью разрезного кольца 26. Между стаканами 14 и 15 корпуса установлены and the estimated torque of the impeller 5. The support 8 of the shaft 6 is fixed on the housing 1 by soldering or welding, and the support 7 by means of a split ring 26. Between the glasses 14 and 15 of the housing

Q уплотнительные кольца 27, например, из фторопласта . Фильтр выполнен полностью разборным , обеспечивающим его легкую разборку при очистке и замене вышедщих из стро элементов. Фильтроэлемент 4 выполнен в виде перфорированного цилиндра 28 и ме5 таллической сетки 29.Q o-rings 27, for example, from fluoroplastic. The filter is made fully collapsible, ensuring its easy disassembly when cleaning and replacing items that are out of order. The filter element 4 is made in the form of a perforated cylinder 28 and metal mesh 29.

Фильтр работает следующим образом. Жидкость под давлением проходит по входному патрубку 2 в корпус 1, проходит через фильтроэлемент 4 и выходит в выходной патрубок 3. Направление движени жид кости показано на фиг. 1 и 2 стрелками. При фильтровании на сетке 29 фильтроэлемента 4 задерживаютс загр знени , а также происходит сорбирование и удерживание длинноцепочных молекул полимера и их конгломератов. При этом снижаетс пропускна способность фильтроэлемента 4 за счет «зарастани поверхности сетки 29. При прохождении жидкости через лопатки турбинки 5 на ней происходит перепад давлени и развиваетс крут щий момент,The filter works as follows. The liquid under pressure passes through the inlet nozzle 2 into the housing 1, passes through the filter element 4 and exits into the outlet nozzle 3. The direction of movement of the fluid is shown in FIG. 1 and 2 arrows. When filtering on the mesh 29 of the filter element 4, contamination is retained, and sorption and retention of long-chain polymer molecules and their conglomerates occurs. At the same time, the throughput of the filter element 4 is reduced due to the "overgrowth of the surface of the grid 29. When fluid passes through the blades of the impeller 5, a pressure drop occurs on it and a torque develops

40 который передаетс на вал 6. При вращении вала 6 толкатель 12 с роликом 13 обкатывает волнообразные выступы 10 кольца 9.40 which is transmitted to the shaft 6. When the shaft 6 rotates, the pusher 12 with the roller 13 rolls in the wave-shaped projections 10 of the ring 9.

Это вызывает колебани фильтроэлемента 4, закрепленного в упругой подвеске в виде сильфона 11. Измен форму выступов 10 и их количество, можно регулировать и подбирать оптимальные дл каждой среды величины виброускорени , амплитуды и частоты вибрации фильтроэлемента 4.This causes the filter element 4 to oscillate, fixed in the elastic suspension in the form of a bellows 11. By changing the shape of the projections 10 and their number, it is possible to adjust and adjust the vibration acceleration, amplitude and vibration frequency of the filter element 4 that are optimal for each medium.

Вибраци способствует срыву частиц загр знений с поверхности сетки. Проход через зазор 22 и резко измен направление движени , жидкость дополнительно очищаетс от загр знений крупного размера за счет инерционной сепарации. Загр знени скапливаютс в карманах 20. Направл ющие аппараты 23 и 24 формируют поток и повыщают КПД турбинки 5. Однако и при воздействии вибрации происходит , хот и в значительно меньщей степени , «зарастание сетки. При этом возрастает перепад давлени на фильтроэлементе 4. За счет этого перепада сильфон 11 раст гиваетс и зазор между фланцем 16 и корпусом 1 уменьшаетс . При достижении предельно допустимого перепада фланец 16 контактирует с индикатором 25 электрического или другого типа, который сигнализирует о необходимости очистки фильтра или замене фильтроэлемента 4.Vibration contributes to the disruption of soil particles from the grid surface. Passing through the gap 22 and abruptly changing the direction of movement, the liquid is additionally cleared of coarse contaminants due to inertial separation. Impurities accumulate in pockets 20. Guides 23 and 24 form a flow and increase the efficiency of the impeller 5. However, when subjected to vibration, a grid overgrowth occurs, although to a much lesser degree. This increases the pressure drop across the filter element 4. As a result of this difference, the bellows 11 is stretched and the gap between the flange 16 and the housing 1 is reduced. When the maximum permissible differential pressure is reached, the flange 16 contacts with an electric or other type of indicator 25, which signals the need to clean the filter or replace the filter element 4.

Так как в фильтре отсутствуют уплот- нительные элементы подвижных соединений, он может быть успешно применен дл очистки жидкостей при высоких абсолютных давлени х, жидкостей, обладающих высокой токсичностью и горючестью. Уплотнительные элементы неподвижных соединений обеспечивают надежную герметизацию. Фильтр компактен и может быть использован на транспортных средствах, простота конструкции обеспечивает его высокие надежность и эксплуатационные показатели.Since the filter does not contain sealing elements for mobile joints, it can be successfully used for cleaning liquids at high absolute pressures, liquids with high toxicity and flammability. Sealing elements of fixed joints provide reliable sealing. The filter is compact and can be used on vehicles, the simplicity of the design ensures its high reliability and performance.

Использование изобретени позвол ет увеличить производительность фильтра за счет воздействи вибрации и уменьщени при этом сорбировани сеткой полимера и разрушени структурных св зей между молекулами полимера.The use of the invention makes it possible to increase the filter performance due to the effect of vibration and, at the same time, to reduce the sorption of the polymer by the network and the destruction of the structural bonds between the polymer molecules.

Claims

1. A filter for highly viscous structured fluids comprising a housing

with inlet and outlet nozzles and a filter element located in it that interacts with a vibration actuator, characterized in that, in order to simplify the structure, reduce overall dimensions and increase the reliability of operation, the vibration actuator is made in the form of an impeller placed in the outlet pipe and mounted on a shaft with supports, rings with protrusions mounted on the inner surface of the filter element, and a pusher mounted on the end of the shaft and interacting with the ring, while the filter element is installed in the housing with the possibility of escheni and connected to the housing by sil5 background.

2. The filter according to claim 1, wherein the protrusions on the ring are wavy.

3. The filter according to claim 1, characterized in that the pusher is provided with a roller fixed at its end and in contact with wavelike projections.

4. The filter according to claim 1, characterized in that 5, for the sake of ease of operation, the housing is detachable in the form of two glasses, and the bellows is mounted concentrically and with a gap to the filter element and fixed to the flanges, one of which is mounted on the upper end of the filter element ,

0 and the second - in the housing connector.

5. The filter according to claim 1, wherein the housing from the inlet side is made with a protrusion in the form of a truncated cone and with a pocket for collecting contaminants, and the filter element is equipped with a disc plate from 5, covering the protrusion on the housing with a gap.

6. The filter according to claim 1, characterized in that the supports of the shaft of the impeller are made in the form of inlet and outlet paddle directions 0

ling devices.

7. The filter according to claim 1, characterized in that it is provided with a filter element contamination indicator located on the housing and in contact with the filter element flange.

Aa

2