Фільтр

Фільтр, що має корпус у вигляді труби, розділеної радіальними перегородками на сектори, фільтруючі елементи, сітки яких розміщені в секторах під гострим кутом до поздовжньої осі корпуса, встановлений на валу на підшипниках очисник, порожнина якого виходить в зливний трубопровід, привід очисника, зв'язаний з очисником карданним валом, та збиральну камеру в кожному секторі, який відрізняється тим, що фільтруючий елемент виконаний з двох сіток, які закріплені на перегородках і задніми за напрямком течії води краями з'єднані між собою, при цьому збиральна камера в кожному секторі утворена сітками разом з перегородками, а на валу очисника встановлений блок пружин з рухомим кільцем, що притиснуте до торця підшипника. (11) UA Найближчим аналогом (прототипом) є фільтр, що має корпус у вигляді труби, розділеної радіальними перегородками на сектори, фільтруючі елементи, сітки яких розміщені в секторах під гострим кутом до поздовжньої осі корпуса, встановлений на валу на підшипниках очисник, порожнина якого виходить в зливний трубопровід, привід очисника, зв'язаний з очисником карданним валом, та збиральну камеру в кожному секторі, утворену торцевою сіткою, фільтруючими елементами та корпусом підшипника [Патент України на винахід № 80779, публ. 27.08.2007, бюл. № 13]. Недоліком цього фільтра є мала площа фільтруючого елемента (а це один із важливих показників його якості). Це спричиняється тим, що фільтруючий елемент в такій конструкції може бути створений тільки однією сіткою, бо він дотикається для створення збиральної камери до торцевої сітки, разом з якою та корпусом підшипника він створює збиральну камеру. Крім того, фільтр має недостатню надійність через те, що підшипники не мають елементів, які б закривали щілини в торцях підшипника та на допускали проникнення в них (19) Винахід відноситься до області циркуляційного водозабезпечення турбоагрегатів теплових електростанцій та може знайти використання в водних господарствах, діяльність яких пов'язана з перекачуванням великих кількостей води та з її механічним очищенням. Відомий фільтр, який має корпус у вигляді труби, розділеної радіальними перегородками на сектори, фільтруючі елементи, які розміщені в секторах під гострим кутом до поздовжньої осі корпуса, встановлений на підшипниках очисник, порожнина якого виходить в зливний трубопровід, привід очисника та збиральну камеру, в яку введені краї фільтруючих елементів [Патент України на винахід № 51552, публ. 15.07.05, бюл.№ 7]. Недоліком цього фільтру є недостатня надійність. Це спричиняється тим, що фільтруючі елементи своїми краями виходять безпосередньо в зливний трубопровід, тому при промивці в нього крім води, що промиває фільтруючі елементи в одному із секторів, потрапляє і вода із інших секторів, а це зменшує інтенсивність промивки і надійність фільтра. 93430 (13) C2 US 4806242 A; 21.02.1989 GB 993849 A; 02.06.1965 JP 58003607 A; 10.01.1983 US 4867879 A; 19.09.1989 2 3 разом з водою твердих частинок, які можуть заклинити підшипники. В основу винаходу поставлена задача збільшити площу фільтруючого елемента шляхом утворення його з двох сіток, які з'єднані задніми за напрямком течії води краями, при цьому збиральна камера в кожному секторі утворюється сітками разом з перегородками. Крім того, поставлена задача підвищити надійність фільтра шляхом введення елементів, які закривають щілини в торцях підшипника та не допускають проникнення в них разом з водою твердих частинок, які можуть заклинити підшипники. Для вирішення поставленої задачі пропонується фільтр, що має корпус у вигляді труби, розділеної радіальними перегородками на сектори, фільтруючі елементи, сітки яких розміщені в секторах під гострим кутом до поздовжньої осі корпуса, встановлений на валу на підшипниках очисник, порожнина якого виходить в зливний трубопровід, привід очисника, зв'язаний з очисником карданним валом, та збиральну камеру, в кожному секторі, при цьому фільтруючий елемент виконаний з двох сіток, які закріпленні на перегородках та з’єднані задніми за напрямком течії води краями, а збиральна камера в кожному секторі утворюється сітками разом з перегородками, крім того, на валу очисника встановлений блок пружин з рухомим кільцем, що притискується до торця підшипника. Спільними з прототипом є суттєві ознаки: корпус у вигляді труби, розділеної радіальними перегородками на сектори, фільтруючі елементи, сітки яких розміщені в секторах під гострим кутом до поздовжньої осі корпуса, встановлений на валу на підшипниках очисник, порожнина якого виходить в зливний трубопровід, привід очисника, зв'язаний з очисником карданним валом, та збиральна камера в кожному секторі. Відмінними від прототипу є суттєві ознаки: фільтруючий елемент виконаний з двох сіток; які закріпленні на перегородках та з’єднані задніми за напрямком течії води краями при цьому збиральна камера в кожному секторі утворюється сітками разом з перегородками, а на валу очисника встановлений блок пружин з рухомим кільцем, що притискується до торця підшипника. При здійсненні винаходу досягаються нові технічні результати: збільшується площа фільтруючого елемента, бо фільтруючий елемента у кожному секторі виконаний з двох сіток (а не з однієї), які з'єднуються задніми за напрямком течії води краями таким чином, що разом з радіальними перегородками вони утворюють збиральну камеру; підвищується надійність фільтра, бо на валу очисника встановлений блок пружин з рухомим кільцем, що притискується до торця підшипника, і щілини; ці елементи закривають щілини в торцях підшипника та не допускають проникнення в них разом з водою твердих частинок, які можуть заклинити підшипники. Таким чином, досягається поставлена задача збільшена площа фільтруючого елемента шляхом утворення його з двох сіток, які з'єднані задніми за напрямком течії води краями, при цьому збираль 93430 4 на камера в кожному секторі утворюється сітками разом з перегородками. Крім того, досягається задача підвищення надійності фільтра шляхом введення елементів, які закривають щілини в торцях підшипника та не допускають проникнення в них разом з водою твердих частинок, які можуть заклинити підшипники. Суть винаходу ілюструється графічними матеріалами. На фіг. 1 зображений поздовжній розтин фільтра; на фіг. 2 - поперечний розтин фільтра. Фільтр має корпус 1 у вигляді труби (Фіг. 1), внутрішня порожнина якого радіальними перегородками 2 (Фіг. 2) з гумовими ущільнювачами 3 розділена на окремі сектори 4, в яких встановлені під гострим кутами 5 та 6 до поздовжньої осі 7 корпусу сітки 8 та 9 фільтроелемента 10. На підшипниках 11 та 12 змонтований очисник 13, що має хобот 14 з порожниною 15, яка через зливний трубопровід 16 заслінку 17 з приводом 18 з'єднана зі зливом системи, в якій встановлено фільтр. Очисник 13 може обертатись на підшипниках 11 та 12 від привода 19 очисника. Сітки 8 та 9 фільтроелемента 10 закріплені на перегородках 2, а задніми за напрямком течії води краями з'єднані між собою в вузол 20. Таким чином сітки 8 та 9 в зоні вузла 20 разом з перегородками 2 утворюють в кожному секторі збиральну камеру 21 для змитих водою з сіток 8 та 9 забруднень 22. На валу 23 очисника 13 встановлений блок пружин 24 з рухомим кільцем 25, опорним кільцем 26 та пружинами 27. Опорне кільце 26 жорстко закріплене на валу 23 очисника, а рухоме кільце 25 встановлене на валу 23 з малим зазором та з можливістю переміщатись вздовж вала. Величина зазору між рухомим кільцем та валом така, що через нього не можуть проходити з водою тверді частини такі по величині, що можуть зашкодити підшипникам. Рухоме кільце 25 завжди притиснуте пружинами до торця підшипника 12. Вал 23 також має кільце 28 в передній частині, воно за допомогою блоку пружин 24 також завжди притиснуте до торця підшипника 11. Таким чином введені в конструкцію елементи блок пружин 24 з рухомим кільцем 25, закривають щілини в торцях підшипника та не допускають проникнення в них разом з водою твердих частинок, які можуть заклинити підшипники. Очисник 13 зв'язаний з приводом 19 очисника карданним валом 29, що дозволяє встановлювати його на циліндричному корпусі 1 фільтра. Фільтр має також диференціальний манометр, який може подавати електричний сигнал на блок управління, якщо перепад тиску на фільтрі досягає найменшої чи найбільшої наперед встановленої величини (ці елементи на кресленнях не показані). Фільтр має два режими роботи - режим фільтрації та режим очистки. Стрілками 30 суцільною лінією показаний шлях води в режимі фільтрації. Стрілками 31 штриховою лінією показаний зворотній шлях води через фільтруючий елемент в режимі промивки. Фільтр працює так. В режимі фільтрації зливний клапан 17 закритий. Вода напірного водовода, в якому встановлений фільтр, з забрудненнями поступає в фільтр зліва (див. Фіг. 1) та проходить 5 через фільтруючі елементи 10 по шляху, вказаному стрілками 30 з суцільною лінією. Завдяки тому, що сітки 8 та 9 фільтруючих елементів 10 встановлені під гострими кутами 5 та 6 до поздовжньої осі 7 корпуса, а значить і до напряму течії води з механічними забрудненнями, принаймні частина механічних забруднень, попадаючи з водою на робочі поверхні сіток8 та 9 фільтруючих елементів 10, під дією потоку води, що проходить через фільтр, зносяться по похилих поверхнях сіток в збиральні камери 21 в кожному секторі та осідає в них. Введення елементів, які закривають щілини в торцях підшипника та не допускають проникнення в них разом з водою твердих частинок, які можуть заклинити підшипники. В зв'язку з тим, що фільтруючі елементи 10 виконані з двох сіток 8 та 9, вони мають більшу площу, довше не забруднюються, а фільтр можна використовувати на водоводах з більшою кількістю забруднень. Якщо фільтруючі елементи все ж таки забрудняться, це призводить до збільшення перепаду тиску на фільтрі. Якщо перепад тиску досягне наперед заданої максимальної величини, диференціальний манометр подає електричний сигнал на блок управління. Фільтр автоматично переводиться в режим очистки. Для цього блок управління включає привід 19 очисника 13 та привід 18 заслінки 17. При цьому заслінка 17 відкривається і з'єднує зливний трубопровід 16 зі зливом системи, в якій встановлений фільтр, а привід 17 очисника через карданний вал 23 обертає в підшипниках 11 та 12 очисник 13. При цьому хобот 14 очисника послідовно перекриває кожен із секторів 4, ізолюючи його на деякий час від навколишнього середовища, тобто, від води напірного трубопроводу, в якому встановлено фільтр. При цьому кожен сектор послідовно з'єднується з порожниною 15 очисника 13, а через неї і через зливний трубопровід 16 та відкриту заслінку 17 з'єднується зі зливом. Завдяки цьому в тому секторі 4, який перекритий в даний момент хоботом 14 очисника 13, знижується 93430 6 тиск, він стає нижчий, ніж в оточуючій сектор воді напірного трубопроводу. Вода з напірного трубопроводу зворотнім потоком через забруднені сітки 8 та 9 ринеться при цьому в закритий хоботом 14 сектор 4 в напрямі стрілок 31, а звідти через порожнину 15 очисника 13, зливний трубопровід 16 та відкриту заслінку 17 - на злив. При цьому потоком води змиваються та виносяться на злив забруднення, що залишились на сітках 8 та 9 та накопичились в збиральній камері 21 в закритому хоботом 14 секторі 4. Очисник 11 робить один або декілька обертів в підшипниках. При цьому кільце 28 та рухоме кільце 25 залишаються притиснутими блоком пружин 24 до торців підшипників, чим забезпечується надійність фільтра, бо в підшипники не проникають разом з водою забруднення, які можуть їх пошкодити. При обертанні очисника 11 сітки 8 та 9 та збиральні камери 21 в усіх секторах послідовно очищуються, від чого зменшується перепад тиску на фільтрі. Коли перепад тиску досягне наперед заданої мінімальної величини (що близька до перепаду тиску на чистому фільтрі), диференціальний манометр подає сигнал в блок управління, який відключає (зупиняє) привід 19 та включає привід 18 на закриття заслінки 17. Фільтр переводиться в режим фільтрації. Потім цикл роботи фільтра повторюється. Таким чином вирішена задача збільшити площу фільтруючого елемента шляхом утворення фільтруючого елемента у кожному секторі з двох сіток (а не однієї) які з'єднуються задніми за напрямком течії води кінцями таким чином, що разом з радіальними перегородками вони утворюють збиральну камеру. Крім того, вирішена задача підвищити надійність фільтра шляхом введення елементів, які закривають щілини в торцях підшипника та не допускають проникнення в них разом з водою твердих частинок, які можуть заклинити підшипники. Розроблені креслення нового фільтра для енергоблока потужністю 300 МВт. 7 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 93430 8 Підписне Тираж 23 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