Фільтроелемент очисника рідин

Винахід належить до пристроїв для очищення рідин від механічних домішок. Відомий фільтроелемент, який утримує опорний корпус з установленими з торців кришками, гнучкий тканий фільтрувальний рукав, периметр якого більше довжини кола, описаного навколо опорного корпуса, при цьому опорний корпус виконано із поздожніх стрижнів, розташованих рівномірно по колу, а фільтрувальний рукав розміщений між стрижнями і закріплений до них по всій висоті [Авт.свид. CCCP №1001971,кл. В01Д27/12, БИ №9, 1983]. Недоліком відомого фільтроелемента є те, що він не може бути використованим у фільтрах безпреривної дії із-за необхідності регенерації його фільрувального рукава додатковими енергоносіями. Виготовлення опорного корпуса із поздовжніх стрижнів і запропоноване закріплення до них фільтр увального рукава не сприяє збільшенню живого розрізу опорного корпуса при використанні їх у інших фільтрах, наприклад, у гідродинамічних. Крім того, фільтроелемент з запропонованим кріпленням фільтрувального рукава не дозволяє підвищити якість очищення рідин і за рахунок організації поздовжнього або поперечного руху її у фільтрі. Відомий також і фільтроелемент, який утримує опорний корпус, виконаний із поздовжніх ребер з розпірками між ними, закріплений на корпусі фільтрувальний рукав та пристрій для закріплення кінців рукава, при цьому ребра корпуса і розпірки виконані у вигляді V-подібних елементів, які можуть бути виготовлені із тонколистового прокату [Авт.свидетельство CCCP №880446, кл. В01Д27/08, БИ №42, 1981]. Недолік відомого фільтроелемента у тому, що використання V-подібних елементів потребує спеціального їх виго товлення виливанням або налагодженням нового виду проката, що потребує додаткового фінансування. Запропоноване виготовлення V-подібних елементів згинанням із тонколистового проката, тобто з листа товщиною не більше 3мм, не забезпечує достатню міцність конструкції при потрібній довговічності її роботи, особливо у агресивних середовищах та при виготовленні конструкцій значних розмірів для очисників великої продуктивності, наприклад, 500-1000куб.м рідини за годину. Крім того, виготовлення V-подібних елементів згинанням з листа не забезпечує отримання кромки контакта з фільтрувальним рукавом менше 3мм на кожному елементі, що при запропонованому закріплені рукава на опорному корпусі та значній кількості цих елементів, наприклад, декількох десятків, вони перекривають велику частк у поверхні фільтрувального рукава при контакті з ним, що збільшує розміри і металоємність конструкції. Не розкрита сутність прилягання фільтрувального рукава до V-подібних елементів опорного корпуса, що без прийняття достатніх засобів ще більше знижує живий розріз фільтроелемента, так як фільтрувальний рукав під дією тиску рідини ще більше входить у контакт з V-подібними елементами, прогинаючись у зазори між ними. Найбільш близьким до запропонованого винаходу за технічною сутністю і досягнутим ефектом є фільтроелемент очисника рідин, який містить опорний корпус, виконаний із опорних кілець і поздовжніх штабів, розташованих по колу з зазором один до одного з боку їх внутрішніх кромок і з'єднаних між собою попарно з боку зовнішніх кромок, та покритий фільтрувальним рукавом, діаметр якого більше діаметра уявленого кола, описаного навколо зовнішніх кромок поздовжніх штабів [Патент ФРГ, заявка №1611093, кл. В01Д37/02, опубл. в РЖ Изобретения за рубежом, №11, 1973, с.81]. Принципово цей фільтроелемент не відрізняється від вищеописаного, а конструктивно відрізняється лише тим, що V-подібні елементи опорного корпуса виконані із штабів, які з'єднані між собою з боку фільтрувального рукава. Тому виготовлення спеціального профіля не потрібне, а V-подібні елементи утворюються за допомогою зварювання із прокатного або нарізного штабу. Але всі останні недоліки залишаються, так як додаткових засобів для покращення конструкції не прийнято. Крім того, з'єднання поздовжніх штабів між собою попарно з боку фільтрувального рукава ще більше зменшує поверхню фільтроелемента для проходження рідини при очищенні. Ствердження авторів винаходу, що для виготовлення опорного корпуса потрібно декілька поздовжніх штабів, говорить про те, що фільтроелемент такої конструкції може бути використаним у фільтрах малої продуктивності та для грубого очищення рідини, при якому матеріал фільтрувального рукава має достатню міцність при значних розмірах між опорними кромками штабів. В очисниках тоншого очи щення рідин використовують фільтр увальний матеріал, діаметр ниток або проволоки якого вимірюється у мікронах, тому він потребує малого розміру між опорними кромками опорного корпуса. А запропоноване попарне нахилення поздовжніх штабів одного до другого по колу не у повній мірі дозволяє зменшити розмір між їх наружніми кромками для забезпечення достатньої міцності фільтрувального рукава, що знижує можливість використання цієї конструкції фільтроелемента. Зібрання такої конструкції із декількох десятків поздовжніх штабів без додаткових рішень тривале і з значними витратами праці. Технічним завданням винаходу є удосконалення конструкції фільтроелемента очисника рідин, у якому завдяки конструктивним особливостям опорного корпуса та наявності пристрою для натягування фільтрувального рукава, досягається зниження трудомісткості його виготовлення, цільність прилягання фільтрувального рукава до опорного корпуса, відсутність у потребі спеціальних профілів для виготовлення фільтроелемента, зниження металоємності завдяки зменшенню контакта опорного корпуса з фільтрувальним рукавом та розширення конструктивних можливостей. Поставлене завдання досягається тим, що у фільтроелементі очисника рідин, який містить опорний корпус, виконаний із опорних кілець і поздовжніх штабів, розташованих по колу з зазором один до одного з боку їх вн утрішніх кромок і з'єднаних між собою попарно з боку зовнішніх кромок, та покритий фільтрувальним рукавом, діаметр якого більше діаметра уявленого кола, описаного навколо зовнішніх кромок поздовжніх штабів, згідно з винаходом, поздовжні штаби i з боку зовнішніх кромок розміщені з зазором одні до одних, при цьому всі вони нахилені по колу однаково і під кутом 45°± 5° до радіуса, проведеного у вершину зовнішньої кромки, контактуючої з фільтрувальним рукавом, а опорні кільця з'єднані між собою щонайменше трьома стяжними стояками, які установлені з зазором до фільтрувального рукава, крім того, розташовані по різні боки діаметральної осі опорного корпуса поздовжні штаби установлені симетрично одні одним, а частка поздовжніх штабів, котрі розташовані щонайменше з одного кінця цієї осі, з'єднані між собою і утворюють корито, у якому розміщено пристрій для натягування фільтрувального рукава, при цьому пристрій для натягування фільтрувального рукава виконано у вигляді щонайменше однієї осі з лискою, закріпленої уздовж корита опорного корпуса з можливістю обертання навколо своєї геометричної осі та обладнаної притискною планкою з болтами для закріплення щонайменше одного кінця фільтрувального рукава у лисці, виконаного у вигляді одного або двух прямокутних к усків фільтрувального матеріалу, що дозволяє знизити трудомісткість виготовлення фільтроелемента, щільність прилягання фільтрувального рукава до опорного корпуса, а також знизити металоємність завдяки зменшенню контакта опорного корпуса з фільтрувальним рукавом та розширити конструктивні можливості фільтроелемента. Запропонований кут нахилу штабів до радіуса R дозволяє забезпечити відносно однаковий нахил малої та великої гранів штабів до внутрішньої поверхні фільтрувального рукава після його натягування. Зменшення або збільшення кута приведе до можливого контакту однієї із граней з фільтрувальним рукавом, що зменшить поверхню для проникнення рідини, що у свою чергу призведе до пониження продуктивності або збільшення габаритів конструкції. На Фіг.1,2 та 3 показаний загальний вигляд запропонованого фільтроелемента очисника рідин у різних варіантах; на Фіг.4 - те ж, вузол А; на Фіг. 5 - те ж, вузол Б. Фільтроелемент містить опорний корпус 1, який виконаний із торцевих опорних кілець 2 та 3 і щонайменше одного проміжного опорного кільця 4, які з'єднані між собою щонайменше трьома стяжними стояками 5, котрі віддалені від фільтрувального рукава 6, натянутого на поверхню, утворену зовнішніми кромками 7 поздовжніх штабів 8, при цьому штаби 8 розташовані по колу з зазорами як з боку зовнішніх кромок 7, так і з боку їх .внутрішніх кромок 9, та з однаковим наклоном і під кутом 45°±5° до радіуса R, проведеного у вершину кромки 7, яка контактує з фільтрувальним рукавом 6. Опорні кільця 2,3 та 4, стяжні стояки 5 і штаби 6 з'єднуються між собою за допомогою зварювання. Для полегшення складання опорного корпуса 1 спочатку виставляють опорні кільця 2,3, та 4 на стяжних стояках 5, зварюють їх у проміжний каркас, а потім виставляють та приварюють уздовж штаби 8, яких може бути декілька десятків. Після зварювання опорного корпусу 1 його передають на термічну та механічну обробки. Виготовлення спочаткупроміжного каркасу спонукає зменшенню жолоблення конструкції та витрат на механічну обробку та облегшує виставку штабів 8. Розміщення штабів 8 під кутом 45°±5° до радіуса R, проведеного у вершину їх кромок 7, контактуючих з фільтрувальним рукавом 6, завдяки дуже малій поверхні кромки, спонукає зменшенню площі контакту фільтрувального рукава 6 з поверхнею опорного корпусу 1 та збільшенню його площі, крізь яку проникав рідина, а це в свою чергу підви щує продуктивність очисника рідин. Для використання фільтроелемента цієї конструкції у очисниках рідин з поданням рідини поперек циліндричного фільтроелемента (Фіг.3) поздовжні штаби 10, які розташовані праворуч від діаметральної осі O1-O 2, розміщають симетрично поздовжнім штабам 8, розташованим ліворуч від цієї осі, а для розміщення пристрою для натягування фільтрувального рукава 6, декілька поздовжніх штабів, які розміщені з одного або обох кінців діаметральної осі O1-O2 , наприклад штаби 11, 12 та 13 (Фіг.5), з'єдн ують один з другим для утворення корита 14 уздовж опорного корпуса 1, при цьому пристрій для натягування фільтрувального рукава 6 може бути як відомим, так і у вигляді щонайменше однієї осі 15, закріпленої уздовж корита 14 з можливістю обертання навколо своєї продольної осі та виконано з лискою 16, у якій болтами 17 закріплена притискна планка 18, при цьому один або обидва кінці фільтрувального рукава 6 затиснуті до осі 15 притискною планкою 18, а фільтрувальний рукав 6 має вигляд одного або двох прямокутних кусків тканого матеріалу, що виключає паяння, скріплення дротом і тому подібне для утворення фільтрувального рукава 6. Після закріплення кінців фільтрувального матеріалу до осів 15, їх обертають, фільтрувальний рукав 6 зменшується у діаметрі, щільно прилягає до зовнішніх кромок 7 усіх штабів та поверхні торцевих опорних кілець 2 і 3, утворюючи багатогранну фільтрувальну поверхню. Після цього осі 15 фіксують у цьому стані відомими способами - шти фтом, болтом, храповиком і т.п. Запропоноване з'єднання штабів 11, 12 і 13 для утворення корита 14 у фільтроелементах для очисників з поперечним поданням рідини відносно фільтрувальної поверхні не зменшує її площу для проникнення рідини. Справа у тому, що фільтроелемент у цих очисниках повинен мати дві непроникні частки фільтрувальної поверхні, які розташовані напроти діаметральних вхідного та зливного патрубків, тому наявність корита 14 спонукає раціональному використанню цих непроникних часток фільтроелемента. Кількість стяжних стояків 5 вибрана із рахунку найкращої опорної стійкості, а їх віддалення від фільтрувального рукава 6 підвищує живий переріз для проникнення рідини. Фільтроелемент очисника рідин працює таким чином. У обох варіантах фільтроелемента забруднену рідину подають на зовнішню поверхню фільтрувального рукава 6, при цьому найбільша її частка проникає крізь неї у вигляді фільтрату усередину фільтроелемента і після направляється споживачу, а решта неочищеної рідини використовується для регенерації фільтрувального рукава 6 та видалення забруднень з очисника. Таким чином, запропоновані відмінні ознаки разом з відомими забезпечують зменшення витрат на складання та виготовлення конструкції, розширення конструктивних можливостей, можливість використання штабного прокату, збільшення продуктивності.