SU753446A1 - Фильтр дл очистки жидкости - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к пневмогидросистемам машин и механизмов, а конкретно к фильтрам дл  механической очистки текучих сред, например j рабочих жидкостей этих систем, от загр зн ющих частиц.

Известен фильтр, включающий корпус с размещенным внутри него набором фильтрующих дисков, насаженных |Q на полую ось и сжатых пружиной, входной и выходной кана.пы, .сливной кран и отсечный клапан 1.

Недостатком известного фильтра  вл етс  мала  эффективность регенера- 5 ции фильтрующего элемента, требует дл  этого разборки фильтра и применим только в стационарных услови х.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату 20  вл етс  фильтр, включающий корпусс входным и выходным отверстви ми, установленный внутри корпуса с возможностью вращени  потоком фильтруемой жидкости, фильтрующий элемент 25 с крыльчаткой, направл ющий элемент и приемник осадка 2 .

Недостатком фильтра  вл етс  большой непроизводительный расход фильтруемой жидкости на его регенерацию, зо

что снижает КПД гидросистемы. Другой недостаток заключаетс  в том, что данный метод очистки применим лишь дл  фильтрующих элементов строго цилиндрической формы и непригоден , например, дл  более распространенных фильтров с пакетами сетчатых дисков, преимуществом которых  вл етс  в несколько раз больша  фильтрующа  поверхность при тех же габаритах.Конструкци  приемника осадка сложна.

Кроме того, конструкци  направл ющего устройства, расположенного сроено фильтрующему элементу, дает малую окружную скорость его вращени , значительно меньшую скорость жидкости во входном отверствии. Дл  увеличени  скорости предусмотрена возможность вращени  элемента внешним двигателем.

Указанные недостатки ограничивают применение данного фильтра преимущественно стационарными гидросистемами и не позвол ют использовать его в гидросистемах, габариты которых строго ограничены, например в трансмисси х транспортных средств

;И Т.Д.

Цель изобретени  - повышение эфективности регенерации фильтрующего элемента путем увеличени  скоости его враадеци  и снижение энергозатрат .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что направл ющий элемент выполнен в виде кольцевой лопастной решетки , лопасти которой наклонены в направлении вращени  фильтрующего элемента и установлен концентрично ему в верхней части корпуса под крыльчаткой.

Кроме того, фильтр снабжают обтекателем , размещенным на нижнем торце фильтрующего элемента, под которым расположен приемник осадка, а входное отверствие выполн ют в виде конфузорного сопла, ось которого смещена относительно оси вращени  фильтрующего элемента и направлена в сторону крыльчатки.

На фиг,1 представлен фильтр,общий вид; на фиг. 2 и 3 - варианты взаимного расположени  конфузорного сопла и крыльчатки; на фиг. 4 и 5 - варианты выполнени  крыльчатки; на 1 фиг. 6 - развертка направл вощего,элемента .

Фильтр состоит из корпуса,, крышки 2 с входным отверстием 3, выходным отверстием 4 и предохранительным клапаном 5, и фильтрующего элемента 6. Входное отверстие: 3 выполнено в виде конфузорного сопла. Фильтрующий элемент, установленный с возможностью вращени  относительно продольной оси, состоит из трубы 7 с отверсти ми ,8 дл  прохода жидкости , пакета сетчатых дисков 9, .верхнего, обтекател  10 с крыльчаткой 11 и нижнего обтекател  12. Дл  изол ции полости фильтрованной жидкости от нефильтрованной имеетс  уплотнение 13. В корпусе неподвижно установлен направл ющий элемент 14 в виде кольцевой лопастной решетки . с лопат ми 15. Лопасти наклонены в сторону вращени  фильтрующего элемента , как показано на фиг,6.

В донной части корпуса расположен приемник 16 осадка в виде полости , ограниченной сверху обтекателем 12 и имеющей сливную пробку 17. Между обтекателем 12 и корпусом 1 имеетс  кольцевой зазор 18 дл  прохода осадка в приемник.

Фильтр работает следующим образом ..

Фильтруема  жидкость подаетс  во входное отверстие 3, откуда компакт- ной струей вытекает через сопло во внутреннюю полость фильтра в направлении крыльчатки 11 обтекател  10, При,ударе струи в лопасти на крыльчатке создаетс  крут щий момент, под действием которого фильтрующий- элемент б приходит во вращение. Вместе с крыльчаткой 11 жидкость совершает

круговое движение и под действием возникающих при этом центробежных сил попадает на лопасти направл ю щего элемента 14. При этом поток совершает поворот на 90 относитель но плоскости крыльчатки и движетс  вниз, а лопастна  решетка направл квдего элемента 14 отклон ет поток от вертикали в сторону вращени  фильтрующего элемента (на фиг.2 и б против часовой стрелки). В результате поток движетс  вниз по спирали.

Нижн   часть обтекател  10, выступающа  за торец направл ющего элемента 14, способствует гашению скорости и з.авихрений потока и предохран ет диски 9 от пр мого удара струй, ОТХОДЯ1ЦИХ с лопастей.

Под действием перепада статического давлени , ограничиваемого перепускным клапаном 5, жидкость из внутренней полости корпуса 1 проходит через сетчатые стенки дисков 9., очища сь при этом от загр знений, и далее через отверсти  8 - в трубу 7, оттуда поступает в выходное отверстие 4.

Твердые частицы, оседающие на поверхност х дисков 9, разгон ютс  вместе с ними и под действием центробежных сил отбрасываютс  в сторон стенок корпуса 1 и далее под действием силы т жести опускаютс  в приеник 16 через кольцевой зазор 18, Фома приемника преп тствует вымыванию из него осадка обратным потоком жидкости .

Интенсивность процесса удалени  осадка с дисков 9 (регенерации фильрующего элемента) зависит от соотношени  скорости вращени  фильтрующего элемента, скорости жидкости в корпусе 1, перепада давлени  на фильтрующем элементе., в зкости фильтруемой жидкости, удельных весо загр знений и жидк.ости. При этом скорость вращени  фильтрующего элемента , например в мобильных машинах , измен етс  как функци  скорости вытекающей из сопла струи (т.,е. расхода жидкости).

Оптимальна  скорость вращени  соответствует , случаю, когда центробежные силы, действующие на частицы осадка, превышают силы от перепада статического давлени , а центробежное давление в сймой жидкости меньше этого перепада.

При малых скорост х вращени  (в гидросистемах с переменным расходом когда действие центробежных сил незначительно , унос осадка с фйльтруквдих поверхностей осуществл етс  за счет их омывани  встречным потоком жидкости, скорость которой всегда меньше скорости фильтрующего элемента . . .

Claims (2)

1. Дл  интенсификации этого процесса поток жидкости направл ют навстречу вращению фильтрующего элемента, дл  чего лопасти направл ющего элемента направл ют в противоположную сторону (см. фиг.6). Однако при этом возрастают гидравлические потери и нагрев фильтра, Если перепад давлени  на фильтрующем элементе возрастает (например , при возрастании в зкости вслед ствие понижени  ее температуры) до величины, при которой прЪцесс регенерации прекращаетс , то очистка фильтрующего элемента происходит на этапе выбега, когда статическое дав ление сн то, а элемент вращаетс  по инерции. При известном номинальном расходе жидкости через фильтр в пределах его изменени  на переменных режимах требуема  частота вращени  обеспечиваетс  подбором диаметра сопла (т.е. скорости струи) и радиусом ее встречи с крыльчаткой. При больших расходах жидкости и скорост х входной струи скорость крыльчатки можно уменьшить, располага  ссЗпло под углом к ней, как по казано на фиг. 3. При этом крыльчатка , в отличие от крыльчатки на фиг.1, выполн етс  открытой сверху. Окружна  скорость крыльчатки в мест встречи со струей будет соответствовать горизонтальной составл ющей ( см. фиг. 5} . Суммарные гидравлические потери в фильтре складываютс  из потерь в сопле, н,а внезапное расширение пото ка при входе в фильтр, на преодоление центробежных сил и сопротивлени вращению фильтрующего элемента. Последние значительно уменьшаютс  за счет использовани  остаточной энергии струи в направл ющем аппарате , .дл  закручивани  жидкости в направлении вращени  фильтрующего элемента . Учитыва , что потери в сопле, ка известно, весьма малы, указанное сум марное сопротивление ненамного превысит сопротивление обычных фильтров и данный способ регенерации может быть применен в них без увеличени  давлени  настройки перепускного клапана 5. Предлагаема  конструкци  примен етс  и в горизонтальном исполнении Рри этом эффективность очистки повыдааетс  за счет естественного осаждё (5и  осадка на нижнюю стенку корпуса «а режимах выбега, однако ловущка ас фиг.1 должна быть изменена и перенесена . В фильтрах грубой очистки (пор дка 0,1 мм и более) может отсутствовать уплотнение 13. Лопасти крыльчатки могут иметь различную форму, например, по фиг. 3 и 4. Преимуществом пр едлагаемого фильтра по сравнению с известными  вл етс  упрощение конструкции, расширение области применени  и повышение экономичности (снижение энергоемкости) за рчет отсутстви  щелевого приемника и посто нного отвода жидкости из него на слив. По сравнению с обычными фильтрами без регенерации он обладает значительно большим ресурсом между промывками. В св зи с этим его применение целесообразно в первую очередь в гидросистемах мобильных машин , которые часто эксплуатируютс  в услови х, неудобных дл - технического обслуживани . Повышение ресурса здесь достигаетс  простыми средствами и не св зано с существенным усложнением конструкции по сравнению с серийно выпускаемыми фильтрами. Этисредства примени Ш1 и, при иной форме фильтрующего элемента, отличной от фиг.1. Формула изобретени  1.Фильтр дл  очистки жидкости, включающий корпус с входным и выходнь м отверсти ми, ус.тановленный внутри корпуса с возможностью вращени  потоком фильтруемой жидкости фильтрующий элемент с крыльчаткой, направл ющий элемент и приемник осадка, отличающийс   тем, что с целью повышени  эффективности регенерации фильтрующего элемента путем увеличени  скорости его вращени  и ;снижени  энергозатрат, направл ющий элемент выполнен в виде кольцевой лопастной решетки, лопасти которой наклонены в направлении вращени  фильтрующего элемента, и установлен концентрично ему в верхней части корпуса под крыльчаткой. 2.Фильтр по П.1, отлича ю- . щ и и с   тем, что он снабжен обтекателем , размещенным на нижнем торце фильтрующего элемента, под которым расположен - приемник осадка, а входное отверстие выполнено в виде конфузорного сопла, ось которого смещена относительно оси вращени  фильтрующего элемента и направлена в сторону крыльчатки. Источники,информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Бел нин П.Н., Черненко Ж.С. Авиационные фильтры и очистители гидравлических систем. М., Машиностроение , 1964, с.149-151.
2. 2.Авторское свидетельство СССР №. 216625, кл. В 01 D 27/00, 1965.

   cpu.4

   mw

   фиг 6

   10

   Фиг. 5

   -15