Фільтр

1 Фільтр, що містить корпус у вигляді труби, розділеної радіальними перегородками на сектори, фільтруючі елементи, які розміщені в секторах під гострим кутом до поздовжньої осі корпуса, активний очисник, порожнина якого виходить в зливний трубопровід, який відрізняється тим, що містить збиральну камеру, в яку введені краї фільтруючих елементів, що ближчі до поздовжньої осі корпуса, та допоміжний зливний трубопровід, що виведений із збиральної камери 2 Фільтр за п 1, який відрізняється тим, що на радіальних перегородках корпусу з боку збираль 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, розміщені в окремих секторах фільтруючі елементи, встановлений на підшипниках очисник з рушієм та зливний трубопровід, що зв'язаний з порожниною очисника [Проспект фірми Taprogge, Германія] Недоліком такого фільтру є недостатня надійність, що спричиняється недостатньою ефективністю очищення фільтра Це пов'язано з тим, що фільтруючі елементи, які встановлені в окремих секторах, утворюють "пастку" для забруднень, які ноі камери встановлені заслінки з можливістю повороту 3 Фільтр за п 1, який відрізняється тим, що зливний трубопровід та допоміжний зливний трубопровід об'єднані в один зливний патрубок з діафрагмою, що поділяє його на дві порожнини 4 Фільтр за пп 1, 3, який відрізняється тим, що в зливному патрубку встановлений вентиль з заслінкою у вигляді півкулі та рушієм 5 Фільтр за пп 1, 3, 4, який відрізняється тим, що в допоміжному зливному трубопроводі в межах його проходження в корпусі фільтра виконані отвори 6 Фільтр за п 1 , який відрізняється тим, що в збиральній камері виконані отвори 7 Фільтр за п 1, який відрізняється тим, що очисник встановлений на підшипнику ковзання, який розташований біля стінок корпусу, крім того, очисник містить зубчасте колесо-вінець, яке кінематично зв'язане з рушієм, при цьому підшипник та зубчасте колесо-вінець закриті кожухом з боку входу в фільтр 8 Фільтр за пп 1, 7, який відрізняється тим, що вихідний вал рушія, що входить в корпус фільтра, має щілинне ущільнення, а рушій забезпечений дренажним трубопроводом накопичуються в них і знаходяться там тривалий час (до включення очисника) Тривале знаходження забруднень на фільтруючих елементах призводять до підвищення перепаду тиску на фільтрі Це, а крім того, тривалий контакт забруднень з фільтруючим елементом, призводить до прилипання окремих видів забруднень до фільтруючого елементу, часткового продавлювання їх в отвори, продавлювання через отвори ниткоподібних та стрічкоподібних забруднень, заростання отворів фільтруючих елементів забрудненнями В такому разі фільтруючі елементи не можуть бути повністю очищеними зворотнім потоком води, що створюється очисником, тобто, зменшується ефективність очищення і надійність фільтру Найближчим аналогом (прототип) є фільтр, який має корпус у вигляді труби розділеної раді ю ю ю 51552 збиральної камери, в яку введені краї фільтруючих альними перегородками на сектори, розміщенні в елементів, що ближчі до поздовжньої осі корпуса, секторах під гострим кутом до поздовжньої осі та допоміжного зливного трубопровода, що вивекорпуса фільтруючі елементи, які своїми краями дений із збиральної камери виходять в зливний трубопровід, активний очисВІДМІННИМИ ВІД прототипу також є суттєві ознаник, порожнина якого виходить в зливний трубоки на радіальних перегородках корпусу зі сторони провід [Патент України на винахід № 44874 6F16L збиральної камери встановлені заслінки з можли55/24, публ 15 03 02, №3] вістю повертатися, крім того, зливний трубопровід Недоліком цього фільтру є також недостатня та допоміжний зливний трубопровід об'єднані в надійність Це спричиняється тим, що в фільтрі є один зливний патрубок з діафрагмою, що поділяє тільки один зливний трубопровід, який використойого на дві порожнини, а в зливному патрубку вується як для збирання забруднень, що змивавстановлений вентіль з заслінкою у вигляді напівються з фільтруючих елементів потоком води, так і кулі, та рушієм, в допоміжному зливному патрубдля промивання фільтруючих елементів зворотнім кові в межах його проходження в корпусі фільтра потоком води Під час включення активного очисзроблені отвори, та в збиральній камері зроблені ника та промивання фільтруючих елементів звоотвори, а ще очисник встановлений на підшипнику ротнім потоком води в зливний трубопровід крім ковзання, який розташованний біля стінок корпусу, води, що промиває фільтруючі елементи в одному крім того, очисник має зубчасте колесо-вінець, яке із секторів, потрапляє і вода із інших секторів, а це кінематично зв'язане з рушієм, при цьому підшипзменшує інтенсивність очищення, фільтруючі еленик та зубчасте колесо-вінець закриті кожухом зі менти можуть через це не очищуватись, тобто сторони входу в фільтр і, крім того, вихідний вал надійність фільтра недостатня Для інтенсифікації рушія, що входить в корпус фільтра, має щілинне зворотного потоку води використовується втулка з ущільнення, а рушій забезпечений дренажним рушієм Втулка знаходиться в забрудненій воді, в трубопроводом Ці ознаки характеризують винахід середині фільтра без доступу для обслуговування, переважно в особливих умовах його використання це призводить до відмов, що важко усуваються, і до зниження надійності фільтра в цілому При здійсненні винаходу досягаються нові технічні результати в зв'язку з тим, що фільтр має В основу винаходу поставлена задача підвизбиральну камеру, в яку введені краї фільтруючих щити надійність фільтра шляхом використання елементів, що ближчі до поздовжньої осі корпуса, двох різних зливних патрубків - для виведення та допоміжний зливний трубопровід, що виведезабруднень, що змиваються з фільтруючих елений із збиральної камери, досягається більша наментів, та для промивання фільтруючих елемендійність фільтра, бо зливний трубопровід використів товується тільки для промивання фільтруючих Для вирішення поставленної задачі пропонуелементів, чим забезпечується більша інтенсивється фільтр, що має корпус у вигляді труби, розність промиваючого потоку, при цьому немає поділеної радіальними перегородками на сектори, треби використовувати ненадійну втулку (що знафільтруючі елементи, які порожнина якого вихоходиться всередині фільтра у забрудненій воді) з дить в зливний трубопровід, що має збиральну рушієм для інтенсифікації зворотньго потоку очикамеру, в яку введені краї фільтруючих елементів, щаючої води що ближчі до поздовжньої осі корпуса, та допоміжний зливний трубопровід, що виведений із збиКрім того, в особливих умовах використання ральної камери, при цьому на радіальних переговинаходу будуть досягнуті й ІНШІ технічні резульродках корпусу зі сторони збиральної камери тати встановлені заслінки з можливістю повороту крім В умовах, коли забруднень в воді багато, а сетого зливний трубопровід та допоміжний зливний ред них і забруднення відносно великих розмірів, трубопровід об'єднані в один зливний патрубок з ВИХІДНІ отвори з секторів в сторону збиральної діафрагмою, що поділяє його на дві порожнини, а камери та поперечні розміри допоміжного зливнов зливному патрубку встановлений вентіль з заго трубопроводу будуть збільшені В цих умовах слінкою у вигляді напівкулі, та рушієм, в допоміжнаявність заслінки на перегородці корпуса, яка ному зливному трубопроводі в межах його прохозакриє зі сторони збиральної камери вхід до секдження в корпусі фільтра зроблені отвори, також в тору, перекритого очисником, збільшить ефективзбиральній камері зроблені отвори, а ще очищувач ність очищення фільтруючого елемента, бо до встановлений на підшипнику ковзання, який розсектору не буде поступати вода зі сторони збираташованний біля стінок корпусу, крім того, очищульної камери через закритий вхід, завдяки цьому вач має зубчасте колесо-вінець, яке кінематично збільшиться зворотній потік води через фільтруюзв'язане з рушієм, при цьому підшипник та зубчасчий елемент, що очищується те колесо-вінець закриті кожухом зі сторони входу В цих же умовах отвори в допоміжному зливв фільтр, і, крім того, вхідний вал рушія, що вхоному трубопроводі та в збиральній камері дозводить в корпус фільтра, має щілинне ущільнення, а лять створити в допоміжному зливному трубопрорушій забезпечений дренажним трубопроводом воді без відкривання заслінки (і втрат води) потік води, який сприяє виносу забруднень з фільтра і Спільними З прототипом є суттєві ознаки кортим збільшує ефективність очищення пус у вигляді труби, розділеної радіальними перегородками на сектори, фільтруючі елементи розВ умовах, коли мало місця для встановлення міщені в секторах під гострим кутом до фільтру, зменшення габаритів досягається завдяпоздовжньої осі корпуса, активний очисник, пороки тому, що зливний трубопровід та допоміжний жнина якого виходить в зливний трубопровід, зливний трубопровід об'єднані в один зливний патрубок з діафрагмою, що поділяє зливний труВІДМІННИМИ ВІД прототипу є ознаки наявність 51552 бопровід на дві порожнини, а крім того в зливному трубопроводі встановлений один вентіль (на дві порожнини) з заслінкою у вигляді напівкулі, та рушієм В умовах, коли забруднення в воді переважно органічного характеру, тобто, не абразивні (а такі, як правило, бувають на теплових електростанціях), установлення очисника на відкритому в воді підшипнику ковзання, який розташований біля стінок корпусу (тобто, має максимальний розмір і максимальну навантажувальну властивість) і закритий кожухом зі сторони входу в фільтр, та використання зубчастого колеса-вінця, яке кінематично зв'язане з рушієм (тобто, використання відкритої в воді передачі, закритої кожухом) спрощує конструкцію та підвищує надійність, бо використання герметичної конструкції для тривалої роботи в водному середовищі такої надійності не забезпечує В умовах, коли доступ до рушія очисника обмежений і обслуговувати ущільнення вихідного валу рушія, який входить в корпус фільтра, складно, використання щілинного ущільнення вала з дренажним трубопроводом виключає обслуговування ущільнення і тим самим спрощує обслуговування фільтра в цілому Таким чином, досягається поставлена задача підвищення надійності фільтра Все це стало можливим тому, що запропоноване технічне рішення забезпечує використання двох окремих зливних трубопроводів один - для виведення забруднень, що змиваються з фільтруючих елементів, другий для промивання фільтруючих елементів зворотнім потоком води Крім того, в особливих умовах використання винаходу досягаються й ІНШІ технічні результати, про які написано вище Суть винаходу ілюструється графічними матеріалами На фіг 1 зображений поперечний розтин фільтра, на фіг 2 - вид на фільтр зі сторони входу в нього очищуваної води, на фіг 3 - заслінка на радіальних перегородках корпусу в положенні фільтрації та в положенні промивки фільтруючого елемента в секторі (останнє показано пунктиром), на фіг 4 - заслінка вентиля в положенні промивки збиральної камери, на фіг 5 - заслінка вентиля в положенні промивки фільтруючого елемента зворотним потоком води Фільтр має корпус 1 у вигляді труби, внутрішня порожнина якого радіальними перегородками 2 розділена на окремі сектори 3, в яких встановлені під гострим кутом 4 до поздовжньої осі 5 корпусу фільтруючі елементи 6 На підшипниках ковзання 7 та 8 встановлений очисник 9, що має хобіт 10, з порожниною 11, яка через зливний трубопровід 12, вентиль 13 з рушієм 14 з'єднана зі зливом системи, в якій встановлено фільтр Очисник 9 може обертатись на підшипниках ковзання 7 та 8 від рушія 15 Підшипник 7 розташований біля стінок корпусу 1 Фільтруючі елементи 6 своїми краями 16 входять в збиральну камеру 17, з якої виведений допоміжний зливний трубопровід 18 Збиральна камера 17 та допоміжний зливний трубопровід 18 в зоні його проходження в межах фільтра мають отвори 19, розміри яких не більші розмірів отворів в фільтруючих елементах 6 Зливний трубопровід 12 та допоміжний зливний трубопровід 18 об'єднані в один зливний патрубок 20 з діафрагмою 21, що поділяє зливний патрубок на дві порожнини в одну з них входить зливний трубопровід 12, в іншу - допоміжний зливний трубопровід 18 Вентіль 13 має заслінку 22 (у вигляді напівсфери), яка встановлена з можливістю обертання її рушієм 14 На радіальних перегородках 2 зі сторони збиральної камери 17 встановлені заслінки 23 з можливістю повертатися в одну сторону до контакту з іншою перегородкою (фіг 3) На очиснику 9 встановлене зубчасте колесовінець 24, з яким входить в зацепления шестерня 25, що посаджена на вихідний вал 26 рушія 15 Зубчасте колесо-вінець 24 та підшипник ковзання 7 закриті кожухом 27 зі сторони входу в фільтр Вихідний вал 26, що проходить у внутрішню порожнину фільтра через корпус 1, встановлений на підшипнику ковзання 28, щілини, що є між ними, утворюють так зване щілинне ущільнення В корпусі рушія 15 утворено порожнину 29 (для води, яка може витікати з щілини), з якої виведений дренажний трубопровід ЗО в злив системи, в якій встановлений фільтр Фільтр має також диференційний манометр 31, який подає електричний сигнал на блок управління 32, якщо перепад тиску на фільтрі досягає найменшої чи найбільшої наперед встановленої величини Фільтр працює так Вода напірного водовода, в якому встановлено фільтр, з забрудненнями поступає в фільтр зі сторони очисника 9 (на фіг 1 зліва) Завдяки тому, що фільтруючі елементи 6 встановлені під гострим кутом 4 до поздовжньої осі 5 корпуса, а значить і до напряму течи води з механічними забрудненнями, принаймні частина механічних забруднень, попадаючи з водою на робочі поверхні фільтруючих елементів 6, під дією загального потоку води, що проходить через фільтр, та потоку води, що витікає через отвори 19, зносяться в збиральну камеру 17 Звідси вони потрапляють в допоміжний зливний трубопровід 18 та осідають в ньому та в збиральній камері 17, або частково чи повністю виносяться на злив системи, в якій встановлено фільтр - якщо заслінка 22 залишена частково (фіг 4 - пунктир) або повністю відкритою (зливний трубопровід при цьому залишається з'єднаним із зливом системи, в якій встановлено фільтр) Такий режим роботи заслінки 22 передбачається при невеликій КІЛЬКОСТІ дрібних засмічень в воді, коли діаметр допоміжного зливного трубопроводу 18 відносно невеликий і витрати води з напірного водоводу через нього при частково чи повністю віткритій заслінці 23 допустимі Якщо фільтруючі елементи все ж таки забрудняться, це призводить до збільшення перепаду тиску на фільтрі Якщо перепад тиску досягне наперед заданої максимальної величини, диференційний манометр 31 подає електричний сигнал на блок управління 32, який включає рушій 15 очисника 9 та рушій 14 вентиля 13 При цьому заслінка 22 спочатку на короткий час за допомогою реле часу блоку управління 32 з'єднує допоміжний зли 8 51552 обертів, фільтруючі елементи 6 очищуються, від чого зменшується перепад тиску на фільтрі, а коли перепад тиску досягне наперед заданої мінімальної величини (що близька до перепаду тиску на чистому фільтрі), диференційний манометр 31 подає сигнал в блок управління 32, який відключає (зупиняє) рушій 15 та включає рушій 14 на закриття заслінки 22 (фіг 1) або на часткове закриття (фіг 4 - пунктир) Далі цикл роботи фільтра повторюється Вода, що може протікати через щілинне ущільнення вихідного валу 26 рушія 15, збирається в порожнині 29 і звідти витікає на злив по дренажному трубопроводу ЗО Таке ущільнення не потребує обслуговування Кожух 27 захищає зубчасту передачу - зубчастий вінець 24 та шестерню 25, а також підшипник 7 від попадання в них механічних забруднень, що є в воді Вони зносяться з водою, яка омиває кожух Таким чином, введення в конструкцію фільтра збиральної камери, в яку введені краї фільтруючих елементів, що ближчі до поздовжньої осі корпуса та допоміжного зливного трубопровода, що виведений із збиральної камери, підвищує надійність фільтра, бо зростає інтенсивність зворотного потоку води через фільтруючі елементи в зливний патрубок та відпадає необхідність використовувати ненадійну конструкцію - спеціальну втулку з рушієм для інтенсифікації потоку Крім того, в окремих умовах досягаються і ІНШІ технічні результати, про які написано вище Розроблені креслення нового типу фільтра, вирішується питання його виготовлення для турбоагрегата потужністю ЗООтис кВт Криворізької ТЕС вний трубопровід 18 зі зливом (фіг 4) В допоміжному зливному трубопроводі 18 створюється потік води, який виносить накопичені в ньому та в збиральній камері 17 забруднення на злив Крім того, через отвори 19 створюється зворотний потік води, який очищає їх Процес очищення допоміжного зливного трубопровода 18 не тривалий, по реле часу через заданий час включається рушій 14 і заслінка 22 закриває допоміжний зливний трубопровід 18, та відкриває на злив зливний трубопровід 12 (фіг 5) Очисник 9 від рушія 15 через вихідний вал 26, шестерню 25 та зубчастий вінець 24 обертається в підшипниках 7 та 8 При цьому хобіт 10 послідовно перекриває кожен із секторів 3, ізолюючи його на деякий час від навколишнього середовища, тобто, від води напірного трубопроводу, в якому встановлено фільтр При цьому кожна порожнина сектора послідовно з'єднується з порожниною 11 очисника, а через неї і через зливний трубопровід 12 та відкриту порожнину вентиля 13 (фіг 5) з'єднується зі зливом Завдяки цьому в порожнині сектора З, який перекритий в даний момент хоботом 10 очисника 9, знижується тиск, він стає нижчий, ніж в оточуючій сектор воді напірного трубопроводу Заслінка 23 потоком води, яка ринеться в сектор з пониженим тиском, повернеться і закриє вхід до сектора (Фіг 3 пунктир), що ще більше понизить тиск в секторі порівняно з навколишнім середовищем Вода з напірного трубопроводу зворотнім поворотом через забруднений фільтруючий елемент 6 ринеться при цьому в сектор, а звідти через порожнину 11 очисника та зливний трубопровід 12 - на злив, змиваючи та виносячи на злив забруднення, що залишились на фільтруючому елементі 6 Очисник 9 робить один або декілька 32 24 7 4 їй 17 19 18 21 22 10 51552 ФІГ.З Фіг.4 Фіг.5 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71