Гідродинамічний фільтр

1. Гідродинамічний фільтр, який має корпус з впускним та випускним патрубками, між якими встановлено завихрювач для розділення потоку рідини, щонайменше на два потоки, центральну трубу, встановлену співвісно з віссю корпуса, яка має у верхній частині радіальні отвори і закріплена таким чином, що упирається нижнім краєм у нижню заглушку, проходячи крізь неї та виступаючи на певну відстань, причому нижня заглушка обперта на упор, який в свою чергу обпертий на випускний патрубок; співвісно центральній трубі встановлена зовнішня труба з радіальними отворами, що розташовані в протилежному напрямку до отворів на центральній трубі, причому одним кінцем зовнішня труба зафіксована у завихрювачі разом з центральною трубою, а іншим - у верхній заглушці, при U 2 (19) 1 3 наний у вигляді ділянки трубопровода з прорізом уздовж його твірної, установлений на прорізу щілинний затвор, плоскі фільтроелементи, розташовані під прорізом послідовно уздовж осі трубопровода і закріплені з можливістю почергового знімання через проріз, і сегментні перегородки. Сегментні перегородки виконані у вигляді однієї або декількох вертикальних рамок з проникливою для рідини верхньою торцевою стінкою кожна, розміщених з зазором в ряд уздовж поперечної осі трубопровода і паралельно його поздовжньої осі та приєднаних до кришки щілинного затвору. Плоскі фільтроелементи закріплені на передніх та задніх стінках вертикальних рамок, утворюючи приймальні порожнини. Кришка щілинного затвора виконана у вигляді колектора з випускним патрубком, порожнина якого сполучена з приймальними порожнинами вертикальних рамок через їх проникливі верхні торцеві стінки. Вертикальні рамки з плоскими фільтроелементами закріплені до колектора з можливістю одночасного їх знімання через проріз у трубопроводі, що дозволяє знизити витрати праці та часу на зібрання і розібрання фільтра, покращити умови самоочищення плоских фільтроелементів, підвищити продуктивність фільтра. До недоліків можна віднести те, що по-перше неможливо використати, як один із конструктивних елементів в нососно-свердловиній установці, а подруге, наявність рухомих елементів ускладнює конструкцію і робить її ненадійною. Перед винаходом поставлене завдання створити високопродуктивний, максимально простий, як конструктивно так у використанні фільтр, який здатний ефективно очищувати робочу рідину без втрати енерговитрат та з можливістю самоочищування. Так як забруднення робочої рідини різними домішками знижують надійність і термін служби, наприклад послідовно встановленим з ним робочих поверхонь кавітатора, тому що забруднюючі частки підвищують тертя і тим самим можуть привести до заклинювання рухливих деталей кавітатора, наприклад, якщо на робочу поверхню (випускний отвір) кавітатора попадають абразивні частки то вони викликають зношення робочих поверхонь пари, що виконана з можливістю ковзатись, при її русі та швидкому виходу її із ладу. Завдання вирішується шляхом створення такого фільтра, який у корпусі має завихрювач, зовнішню труби з радіальними отворами в середині якої розміщена центральна труба з такими ж отворами, але діаметрально протилежно, та упори з відбивачами, що мають різні зовнішні поверхні у напрямку руху потоку рідини (у іншому варіанті виконання ще/чи різні по формі зовнішньої поверхні). Вказані відмітні ознаки заявляємого фільтра дозволяють забезпечити пульсуючий режим завдяки якому частки забруднень осідають, розбиваючись та уловлюючись відбивачами на нижній заглушці крізь яку проходить центральна труба, а інша відфільтрована частина виводиться у випускний патрубок. 13116 4 Із раніш сказаного можливо зробити висновок, що так як заявникові невідоме заявлене конструктивне рішення (див. "Рівень техніки") то із раніш сказаного слідує, що сукупність заявлених ознак дає можливість стверджувати, що винахід є новим, має винахідницький рівень та є промислове придатним. Щоб мати уявлення про об'єкт винаходу приведемо один із можливих варіантів виконання фільтра: Так на Фіг.1 - загальний вигляд фільтра; Фіг.2 - переріз фільтра в площині А-А (Фіг.1); Фіг.3 - переріз фільтра в площині Б-Б (Фіг.1); Фіг.4 - переріз фільтра в площині В-В (Фіг.1); Фіг.5 - переріз фільтра в площині Г-Г (Фіг.4). Гідродинамічний фільтр призначений для очищення робочої рідини, що подається по насосно-компресорних трубах (НКТ) до, наприклад кавітатора від механічних забруднень (дрібнодисперсного бруду), що не відфільтрований попередньо фільтром грубої очистки. Фільтр складається із впускного патрубка 1 (загвинчується з муфтою для приєднання до НКТ), завихрювана 2 в центрі якого розміщений виступрозсікач 14, корпуса 3, центральної труби 4 з радіальними отворами у верхній частині 17 і аксіально встановленою до зовнішньої труби 5 з радіальними отворами в нижній частині 16, верхньої заглушки 6 та нижньої заглушки 11, упорів 7, 9, що встановлені між відбивачами 8,10, наприклад у вигляді зрізаного конуса та упору 12 на який обпирається нижня заглушка 11 та випускного патрубка 13, що згвинчується з муфтою до НКТ. Один із можливих варіантів виконання фільтра, працює наступним чином: Рідина, що підлягає очищенню, подається через патрубок 1 до завихрювача 2 та на виступірозсікачу 14 - розділяється на потоки з подальшим проходженням повз похилі канали 15. Завдяки тому, що канали розміщенні під максимально ефективним кутом (на практиці це 30°-50 для формування факела води необхідної структури), у даному прикладі виконання (один із можливих і ефективних кутів - 45° до вісі симетрії корпуса 3), де рідина розкручується до деякої швидкості формуючи рівний по об'єму струмінь. При подальшому русі, рідина під дією відцентрових сил потоку, що обертається, "розділяється" на потік з частинками забруднень, що віддаляються від зовнішньої труби 5 та - частково чистий потік, який потрапляє через отвори 16 зовнішньої труби 5 до простору між вказаною раніше трубою та центральною трубою 4, в якому "важкі" частки бруду, якщо вони випадково дійшли до нього, осідають на заглушці 6, а очищена рідина висхідним потоком проходячи радіальні отвори 17 виводиться в простір випускного патрубка. При цьому грязьові домішки (дрібнодисперсні частки бруду) із щільністю, що перевищує щільність робочої рідини, відкидаються під дією відцентрової сили до стінки корпуса й у вигляді осаду переміщуються в порожнину між корпусом 3 та центральною трубою 5 й осаджуються. Потік частинок забруднень, який як було сказано раніше, віддалився від зовнішньої труби 5 під 5 13116 дією відцентрових сил (напору, гравітаційних сил) рухаючись вздовж осі фільтра потрапляє на відбивачі 8, 10. Виконання відбивачів 8, 10 з різними зовнішніми поверхнями (в іншому варіанті і з поверхнями, що різні по формі) забезпечує те (для розглядуваного варіанту виконання), що на першому відбивачу 8 частки бруду відбиваються, частково розбиваючись та відкидаються "зворотною хвилею", що піднімає їх вверх де відбувається повторне фільтрування, причому менші частки потрапляють на відбивач 10 де також частково відбиваються частково осідають на заглушці 11. Процес може повторюватися, а саме: потік з забрудненням здійснює пульсуючий рух ("стійкі" Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 6 коливання) під час якого певна кількість бруду осідає (абразивні частки), друга розщеплюється на менші частки здійснюючи коливання, а інша виводиться, тобто в залежності від того скільки поставлено відбивачів їх форми зовнішньої поверхні та розмірів (враховується в кожному конкретному випадку). Експериментально доведено, що частки які випадково потрапили до випускного патрубка мають мізерний розмір, який ні яким чином не буде впливати на робочу поверхню, наприклад кавітатора. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601