Фільтр

1. Фільтр, що містить трубчастий корпус (1), розміщений у ньому на обертовому валу (7) фільтруючий елемент (4), порожнина якого звужена в напрямку течії води і поділена радіальними стін C2 1 3 корпусу, перекриваючи по черзі сектори, при цьому порожнина очисника з'єднана з трубопроводом видалення забруднень назовні корпусу (див. пат. України № 51551, кл. F28G1/12, № 51552, кл. B01D35/02, 2005 р. і № 44874, кл. F16L55/24, 2002p.). Регенерація фільтруючих елементів цих фільтрів досить ефективно здійснюється промиванням секторів по черзі зворотним потоком води, але вони мають недоліки, пов'язані з розміщенням лопаті очисника поперек потоку води: 1) постійне виключення з роботи одного із секторів, що зменшує пропускну спроможність фільтра; 2) підвищений гідравлічний опір. Відомий аналогічно облаштований фільтр, порожнина фільтруючого елемента якого поділена радіальними стінками на сектори, кожний з яких на вході води оснащений поворотною заслінкою, а на виході - лінією видалення забруднень (див. авт. свід. СРСР № 1791692, кл. F28G1/12, 1993 p.). У цьому фільтрі регенерація фільтруючого елемента після його заповнення забрудненнями також здійснюється промиванням секторів по черзі зворотним потоком води, але його недоліками є: 1) ускладненість конструкції та збільшені експлуатаційні витрати, зумовлені наявністю значної кількості заслінок і приводів їх повороту; 2) підвищений гідравлічний опір, спричинений розміщенням у потоці води значної кількості ліній видалення забруднень із секторів; 3) відсутність безперервного видалення забруднень, що визначає циклічність його роботи, підвищення гідравлічного опору і зниження ефективності роботи фільтра. Як прототип, що сходиться за призначенням і рядом головних конструктивних ознак із заявленим технічним рішенням, прийнятий фільтр, що містить трубчастий (циліндричний) корпус, розміщений у ньому на обертовому валу фільтруючий елемент, порожнина якого звужена в напрямку течії води і поділена радіальними стінками на сектори, поворотну заслінку (плоске днище), встановлену в корпусі на вході води в один із секторів фільтруючого елемента, і лінію промивання цього сектора (лінію відсмоктування забруднень), патрубок виведення якої з корпусу розташований між фільтруючим елементом і заслінкою (див. авт. свід. СРСР № 1611394, кл. B01D35/02, 1990 p.). Регенерація фільтруючого елемента цього фільтра після заповнення його забрудненнями здійснюється промиванням секторів по черзі зворотним потоком води, але він не позбавлений недоліків: 1) відсутність безперервного видалення забруднень, що визначає циклічність роботи, підвищення гідравлічного опору і зниження ефективності роботи фільтра; 2) збільшені габаритні розміри, зумовлені місцем розташування патрубка виведення з корпусу лінії промивання сектора - між фільтруючим елементом і заслінкою. Розкриття винаходу. В основу винахідницького задуму покладене завдання вдосконалення фільтра шляхом усунен 92868 4 ня недоліків прототипу, яке забезпечує підвищення ефективності його роботи, зниження гідравлічного опору, зменшення габаритних розмірів. Поставлене завдання вирішене таким чином, що в фільтрі, який містить трубчастий корпус, розміщений у ньому на обертовому валу фільтруючий елемент, порожнина якого звужена в напрямку течії води і поділена радіальними стінками на сектори, поворотну заслінку, встановлену в корпусі на вході води в один із секторів фільтруючого елемента, і лінію промивання цього сектора, патрубок виведення якої з корпусу розташований у зоні встановлення заслінки, передбачені такі конструктивні перетворення: 1) на найвужчому кінці кожного із секторів утворений отвір і до корпусу співвісно валу фільтруючого елемента прикріплений колектор збирання забруднень із секторів, вхід до якого зорієнтований у бік вказаних отворів і з якого назовні корпусу виведений змивний трубопровід; 2) на заслінці співвісно її валу жорстко прикріплена трубчаста насадка, а патрубок виведення з корпусу лінії промивання сектора розташований співвісно валу заслінки, при цьому насадка поміщена всередині вказаного патрубка з утворенням щілинного ущільнення між ними. Цими відмінностями в сукупності зі спільними для прототипу і запропонованого фільтра суттєвими ознаками забезпечується технічна результативність: 1) підвищення ефективності роботи; 2) зниження гідравлічного опору; 3) зменшення габаритних розмірів. Вищевказане свідчить про наявність причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю суттєвих ознак і забезпеченою при цьому результативністю. У попередньому рівні техніки не виявлений фільтр, який за сукупністю суттєвих ознак сходився б із запропонованим, що слугує підставою для висновку про відповідність його умові патентоздатності «новизна». Технічна суть і принцип дії запропонованого фільтра пояснюються кресленнями, де зображено: на Фіг.1 - загальний вид фільтра, на Фіг.2 - переріз А-А на Фіг.1, на Фіг.3 - переріз Б-Б на Фіг.1, на Фіг.4 - переріз В-В на Фіг.1, на Фіг.5 - загальний вид заслінки, на Фіг.6 - переріз Г-Г на Фіг.5 (збільшено). Заявлений фільтр містить трубчастий корпус 1 із входом 2 і виходом 3 води, фільтруючий елемент 4, поділений радіальними стінками 5 на сектори 6 і розміщений у корпусі 1 на валу 7, оснащеному приводом (не зображений) його крокового повороту, заслінку 8 з валом 9 приводу (не зображений) її повороту на 90 °, встановлену в корпусі 1 на вході води в один із секторів 6, і виведений із корпусу 1 співвісно валу 9 патрубок 10 лінії 11 промивання сектора 6, оснащеної запірним органом 12 (засувкою, краном тощо). Патрубок 10 одночасно слугує опорою вала 9. Фільтруючий елемент 4 виготовлений із сітки або з листового перфорованого матеріалу і сформований у вигляді геометричного тіла, звуженого в напрямку течії води (конуса, піраміди, параболоїда тощо). Твірні 5 фільтруючого елемента 4 не досягають вала 7, завдяки чому на найвужчому кінці 13 кожного із секторів 6 утворені отвори 14. До корпусу 1 співвісно валу 7 прикріплений колектор 15 збирання забруднень, вхід 16 якого зорієнтований у бік отворів 14 і з якого назовні корпусу 1 виведений змивний трубопровід 17. Заслінка 8 складена з двох гнутих стінок 18, 19 з утворенням обтічного профілю (див. Фіг.6) і порожнини 20. Стінка 18 суцільна, у стінці 19 виконані вирізи 21 - 23. До заслінки 8 співвісно валу 9 жорстко прикріплена трубчаста насадка 24, сполучена з порожниною 20 і поміщена всередину патрубка 10 з утворенням щілинного ущільнення між насадкою 24 і патрубком 10. Кінець 25 вала 7 розміщений зовні корпусу 1 і з'єднаний із приводом (не зображений) крокового повороту фільтруючого елемента 4. Кут цього повороту відповідає куту сектора 6. Опора кінця 26 вала 7 прикріплена до корпусу 1 за допомогою планок 27 і стяжок 28. Ширина Д планок 27 відповідає ширині Ε заслінки 8, планки 27 розміщені одна по відношенню до другої під кутом . Вихід 3 може бути розміщений під гострим або прямим кутом відносно входу 2. Зазори між рухомими і нерухомими елементами фільтра не перевищують ширини отворів фільтруючого елемента. Фільтр, змонтований на трубопроводі неочищеної води, працює так. У режимі фільтрування запірний орган 12 закритий, заслінка 8 розміщена вздовж потоку води і не перешкоджає її протіканню, вплив заслінки 8 на гідравлічний опір фільтра мінімальний. Вода подається на вхід 2 фільтра. Після проходження через фільтруючий елемент 4 вона очищується і поступає на вихід 3 фільтра, а забруднення осаджуються всередині фільтруючого елемента 4 і зносяться потоком води до отворів 14, звідки через колектор 15 і змивний трубопровід 17 безперервно видаляються назовні фільтра. У разі виникнення позаштатного режиму, наприклад, при так званому залповому надходженні забруднень, вони можуть затриматися всередині фільтруючого елемента 4, що супроводжується зростанням гідравлічного опору фільтра, яке контролюється за допомогою відомого прибора (не зображений) вимірювання перепаду тиску води між входом 2 і виходом 3. Після досягнення заздалегідь встановленої найвищої величини цього перепаду фільтр переводиться в режим регенерації фільтруючого елемента 4: заслінка 8 повертається на 90 ° - поперек напрямку потоку води, закриваючи вхід води в той сектор 6, який знаходиться проти заслінки 8, одночасно відкривається запірний орган 12, в результаті чого утворюється зворотний потік води в секторі 6 із вимиванням забруднень через вирізи 21 - 23 заслінки 8, порожнину 20, насадку 24 і потім через патрубок 10 лінії 11 назовні 92868 6 фільтра. Після очищення сектора 6 від забруднень фільтруючий елемент 4 повертається на кут і аналогічно очищується черговий сектор 6. Після очищення останнього із секторів 6, про що свідчить зменшення вказаного перепаду тиску до нормативного, який відповідає чистій поверхні фільтруючого елемента 4, фільтр переводиться в режим фільтрування, для чого заслінка 8 повертається вздовж потоку води, одночасно запірний орган 12 закривається. Фільтр запропонованої конструкції відзначається підвищеною ефективністю роботи, зниженим гідравлічним опором і зменшеними габаритними розмірами. Так, завдяки утворенню отворів 14 на найвужчому кінці 13 кожного із секторів 6, прикріпленню колектора 15 до корпусу 1 співвісно валу 7 з орієнтацією входу 16 колектора 15 у бік отворів 14 і виведенню змивного трубопровода 17 із колектора 15 назовні корпусу 1 забезпечене безперервне видалення забруднень із фільтруючого елемента 4 і підтримання мінімального гідравлічного опору фільтра протягом тривалого часу, що підвищило ефективність його роботи. Розміщення патрубка 10 співвісно валу 9 заслінки 8 і суміщення патрубка 10 з опорою для вала 9 заслінки 8 зменшило габаритні розміри фільтра, а утворення щілинного ущільнення між насадкою 24 і патрубком 10 мінімізувало перетоки між входом 2 і патрубком 10, що підвищило ефективність регенерації фільтруючого елемента 4. Завдяки виконанню планок 27 по ширині D у відповідністю з шириною Ε заслінки 8 той сектор 6, який знаходиться проти заслінки 8, ізольований від перетоків з боку інших секторів, що підвищило ефективність регенерації фільтруючого елемента. Крім того, розміщення виходу 3 під гострим або прямим кутом відносно входу 2 дало можливість монтувати фільтр не тільки на прямолінійній ділянці водоводу, а й на його коліні. Запропонований фільтр відповідає критерію патентоздатності «промислова вживаність», про що свідчить наступне: 1) він призначений, переважно, для циркуляційного водозабезпечення турбоагрегатів теплових електростанцій і може бути використаний у водних господарствах для механічного очищення великих кількостей води; 2) фільтр у тому вигляді, як він охарактеризований у формулі винаходу, може бути виготовлений з використанням відомих конструктивних матеріалів і напівфабрикатів, технології, устаткування та технічних засобів; 3) запропонований фільтр у тому вигляді, як він охарактеризований у формулі винаходу, здатний забезпечити вищевказану технічну результативність. 7 92868 8 9 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 92868 Підписне 10 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