Фільтр-поглинач

Реферат: UA 114104 U UA 114104 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до вентиляційного обладнання, зокрема до фільтрів-поглиначів, та може бути використана при укомплектовуванні фільтровентиляційних систем і установок для очищення атмосферного повітря від бойових отруйних речовин, сильнодіючих отруйних речовин, радіоактивного пилу та біологічних аерозолів, що подається всередину захисних споруд цивільного захисту, промислових об'єктів, інших захисних споруд, на рухомих об'єктах озброєння та військової техніки тощо. Вимоги, які пред'являються до якості фільтровентиляційних систем та установок, зокрема, стаціонарних захисних споруд, рухомих об'єктів тощо, неможливо задовольнити без ефективного та надійного фільтрувального обладнання. Тому існує необхідність у створенні надійного фільтрувального обладнання, зокрема фільтрів-поглиначів. Відомий фільтр-поглинач для очистки повітря від токсичних речовин, що містить циліндричний корпус з дном, впускним і випускним патрубками, кришкою, а всередині корпусу коаксіально з ним по ходу повітря розташовані фільтрувальний елемент, закріплений на шпильці, що приєднана до дна корпусу, та сорбційний блок, що виконаний підтиснутий знімною кришкою з заданими співвідношеннями його висоти, зовнішнього і внутрішнього діаметрів (патент на винахід Російської федерації № 2311948, дата публікації - 10.12.2007 р., МПК (2006.01) - B01D50/00). Відомий фільтр-поглинач забезпечує зниження опору повітряному потоку та можливість заміни відпрацьованих фільтрувального елемента та сорбційного блока. Найбільш близьким до фільтра-поглинача, що заявляється, є фільтр-поглинач, що містить циліндричний корпус, в якому коаксіально з ним по ходу повітря розташовані аерозольний фільтроелемент, що містить циліндричний каркас, на якому закріплений фільтрувальний матеріал, та сорбційний фільтроелемент, що включає два перфоровані каркаси, між якими розміщений сорбційний матеріал, а на торцях циліндричного корпусу встановлені відповідно верхня та нижня кришки, де верхня кришка виконана з вхідним отвором, а бокова стінка циліндричного корпусу обладнана вихідним отворам для проходження потоку очищеного атмосферного повітря (патент на винахід Російської федерації № 2335330, дата публікації 10.10.2008 р., МПК (2006.01) - B01D35/01). Аерозольний фільтроелемент як фільтрувальний матеріал містить матеріал на основі целюлози і мінеральних волокон, що а сорбційний фільтроелемент виконаний двошаровим, перший шар по ходу повітря містить суміш активованого вугілля, модифікованого солями міді і/або нікелю, і активного вугілля, модифікованого солями міді, хрому і срібла, а другий шар - із волокнистого целюлозного матеріалу, що містить активоване вугілля і/або активоване вугілля, що модифіковане солями міді і хрому. Відомий фільтр-поглинач дозволяє досягти достатньо високу якість очистки атмосферного повітря від парів сильнодіючих отруйних речовин при фільтруванні. Недоліком відомого фільтра-поглинача є недостатня ефективність очищення повітря, зокрема, від крупного пилу, речовин і аерозолів при їх проходженні через аерозольний фільтроелемент, що знижує якість очистки атмосферного повітря в цілому. Крім того відомий фільтр має підвищений опір повітрю. Задачею корисної моделі, що заявляється, є удосконалення фільтра-поглинача, в якому за рахунок запропонованого виконання конструктивних елементів та їх розташування забезпечується висока ефективність очищення повітря, зокрема, від крупних частинок пилу і біологічних аерозолів та дрібних частинок і парів отруйних речовин, аерозолів при мінімальному опорі потоку повітря та підвищеному часі захисної дії фільтра. Крім того, запропоноване конструктивне виконання аерозольного фільтроелемента та сорбційного фільтроелемента та їх взаємне розташування забезпечує стійкість фільтра-поглинача до механічних навантажень і вібрації. В результаті - підвищується якість і надійність процесу очистки атмосферного повітря від бойових отруйних речовин, сильнодіючих отруйних речовин, радіоактивного пилу та біологічних аерозолів в цілому. Поставлена задача вирішується запропонованим фільтром-поглиначем, що містить циліндричний корпус, в якому коаксіально з ним по ходу руху повітря розташовані аерозольний фільтроелемент, що містить циліндричний каркас, на якому закріплений фільтрувальний матеріал, та сорбційний фільтроелемент, що включає два перфоровані каркаси, між якими розміщений сорбційний матеріал, а на торцях циліндричного корпусу встановлені відповідно верхня та нижня кришки, де верхня кришка виконана з вхідним отвором, а бокова стінка циліндричного корпусу обладнана вихідним отворам для проходження потоку очищеного атмосферного повітря, в якому аерозольний фільтроелемент містить багатошаровий гофрований матеріал, а сорбційний фільтроелемент містить активоване вугілля. 1 UA 114104 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Як багатошаровий гофрований матеріал аерозольний фільтроелемент містить мікроскловолокно. Краще, коли сорбційний фільтроелемент містить вугілля активоване імпрегноване триетилендіаміном і/або сріблом, і/або солями нікелю, і/або міді, і/або цинку, або його аналог. При цьому внутрішній перфорований каркас аерозольного фільтроелемента та два перфоровані каркаси сорбційного фільтроелемента виконані циліндричної форми із сталі з антикорозійним покриттям. Верхня та нижня кришки виконані з можливістю закатування. Верхня і нижня кришки та циліндричний корпус виконані із сталі з антикорозійним покриттям. Для забезпечення транспортування та зберігання вхідний та вихідний отвір обладнані заглушками, виконаними з можливістю знімання перед експлуатацією фільтра. Нами було встановлено, що при виконанні аерозольного фільтроелемента, що містить внутрішній перфорований каркас, на якому закріплений багатошаровий гофрований матеріал, наприклад, із мікроскловолокна, та при використанні у сорбційному фільтроелементі активованого вугілля, то при проходженні через вказані фільтроелементи атмосферного повітря, що очищується, досягається ефективне уловлення крупних частинок пилу і біологічних аерозолів аерозольним фільтроелементом та подальша адсорбція активованим вугіллям дрібних частинок та парів отруйних речовин, аерозолів, в результаті чого досягається максимальна ефективність очищення повітря на виході при підвищеній міцності аерозольного фільтроелемента і сорбційного фільтроелемента, що виключає можливість їх пошкодження при проходженні через них потоку повітря з високою швидкістю. При цьому використання як сорбційного матеріалу активованого вугілля, що має велику сорбційну ємність, дозволяє підвищити час захисної дії фільтра-поглинача. Виконання аерозольного фільтроелемента з внутрішнім перфорованим каркасом, на якому закріплене мікроскловолокно, а сорбційного фільтроелемента з двома перфорованими каркасами, між якими розташоване активоване вугілля, та їх взаємне розташування забезпечує стійкість фільтра-поглинача до механічних навантажень і вібрації. Причому, використання мікроскловолокна та активованого вугілля з певною твердістю забезпечує мінімальний опір потоку повітря. При цьому за експериментальними даними встановлено, що ступінь очищення повітря становить 99,995 %. Корисна модель пояснюється, але не обмежується рисунками, на яких зображено на: Фіг. - фільтр-поглинач, загальний вигляд. Фільтр-поглинач містить циліндричний корпус 1, в якому коаксіально з ним по ходу руху повітря розташовані аерозольний фільтроелемент 2, та сорбційний фільтроелемент 3, а на торцях циліндричного корпусу 1 встановлені відповідно верхня 4 та нижня 5 кришки, де верхня кришка 4 виконана з вхідним отвором 6, а бокова стінка циліндричного корпусу 1 обладнана вихідним отворам 7 для проходження потоку очищеного атмосферного повітря. Сорбційний фільтроелемент 3 включає два перфоровані каркаси, між якими розміщене активоване вугілля, що імпрегноване триетилендіаміном і/або сріблом, і/або солями нікелю, і/або міді, і/або цинку, або його аналог. Аерозольний фільтроелемент 2 включає внутрішній перфорований каркас, на якому закріплений багатошаровий гофрований матеріал, наприклад, мікроскловолокно. Внутрішній перфорований каркас 8 аерозольного фільтроелемента 2 та два перфоровані каркаси сорбційного фільтра 3 виконані циліндричної форми із сталі з антикорозійним покриттям. Верхня 4 і нижня 5 кришки та циліндричний корпус 1 виконані із сталі з антикорозійним покриттям. Вхідний та вихідний 6 отвори обладнані заглушками (на кресленні не показані), виконаними з можливістю знімання перед експлуатацією фільтра. Фільтр-поглинач використовують наступним чином. Виготовляють та встановлюють фільтр-поглинач у фільтровентиляційні системи та установки стаціонарних захисних споруд (на кресленні не показано). Атмосферне повітря, що очищується, надходить через вхідний отвір верхньої кришки 4, що встановлена на торцевій поверхні циліндричного корпусу 1, у внутрішній об'єм фільтра-поглинача, де спочатку проходить аерозольний фільтроелемент 2, в якому як багатошаровий гофрований матеріал використано мікроскловолокно, де проходить очищення від крупного радіоактивного пилу, отруйних речовин і біологічних аерозолів. Далі повітря, очищене від крупного пилу, речовин і аерозолів, проходить через сорбційний фільтроелемент 3, що містить активоване вугілля, імпрегноване триетилендіаміном і/або сріблом, і/або солями нікелю, і/або міді, і/або цинку, або його аналог, де очищається від парів отруйних речовин, аерозолів та дрібного пилу, з подальшим виходом очищеного повітря із вихідного отвору 6, виконаного на боковій поверхні циліндричного корпусу 1. При цьому частинки крупного пилу, речовин та аерозолів мікронного розміру затримуються 2 UA 114104 U 5 10 15 20 25 30 повністю у багатошаровому гофрованому фільтрувальному матеріалі. В результаті підвищується ефективність очищення потоку атмосферного повітря в цілому. Причому, в деяких випадках виконання фільтра-поглинача повітря, що очищується, може подаватися зверху або знизу, що залежить від порядку його приєднання до фільтровентиляційної системи. Корисна модель пояснюється, але не обмежується, прикладом виготовленого фільтрапоглинача. Приклад. Виготовлений фільтр-поглинач АС 17382 для фільтрів для стаціонарних фільтровентиляційних систем, що включає аерозольний фільтроелемент, який містить внутрішній перфорований каркас циліндричної форми із сталі з антикорозійним покриттям, на якому закріплений багатошаровий гофрований матеріал із мікроскловолокна класу очищення не менше Н13 за ДСТУ EN 1822-1 з ефективністю очистки ≥ 99,95 %, та сорбційний фільтроелемент, який містить два перфоровані карками циліндричної форми із сталі з антикорозійним покриттям, між якими розміщене імпрегноване активоване вугілля, що має не більше 15 % домішок від його маси (стандарт ASTM), твердість не менше 80 (стандарт ASTM), вміст пилу (мг/100 г) не більше 40 (стандарт MOD) та має другий клас очистки від забруднюючих компонентів (H2S, Сl2, HCN, SO2, NH3) і велику сорбційну ємність за ДСТУ EN 3 14387. Фільтр-поглинач має об'ємну витрату повітря не менше 50 м /год. Опір постійному потоку повітря становить ≤ 65 мм вод. ст. Ефективність очищення повітря від радіоактивного пилу, отруйних речовин і біологічних аерозолів становить 99,995 %. Матеріали, із яких виготовлений фільтр-поглинач та фільтрувальні матеріали, є такими, що не підтримують горіння. Таким чином, за рахунок конструктивного виконання фільтра-поглинача забезпечується підвищення ефективності очищення атмосферного повітря, зокрема, від крупних частинок пилу і біологічних аерозолів та парів отруйних речовин, при мінімальному опорі потоку повітря та підвищеному часі захисної дії фільтру. Крім того, забезпечується стійкість фільтра-поглинача до механічних навантажень і вібрації. В результаті - підвищується якість і надійність процесу очистки атмосферного повітря від бойових отруйних речовин, сильнодіючих отруйних речовин, радіоактивного пилу та біологічних аерозолів в цілому. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 50 55 1. Фільтр-поглинач, що містить циліндричний корпус, в якому коаксіально з ним по ходу руху повітря розташовані аерозольний фільтроелемент, що включає внутрішній перфорований каркас, на якому закріплений фільтрувальний матеріал, та сорбційний фільтроелемент, що включає два перфоровані каркаси, між якими розміщений сорбційний матеріал, а на торцях циліндричного корпусу встановлені відповідно верхня та нижня кришки, де верхня кришка виконана з вхідним отвором, а бокова стінка циліндричного корпусу обладнана вихідним отворам для проходження потоку очищеного атмосферного повітря, який відрізняється тим, що аерозольний фільтроелемент містить багатошаровий гофрований матеріал, а сорбційний фільтроелемент містить активоване вугілля. 2. Фільтр-поглинач за п. 1, який відрізняється тим, що як багатошаровий гофрований матеріал аерозольний фільтроелемент містить мікроскловолокно. 3. Фільтр-поглинач за п. 1, який відрізняється тим, що сорбційний фільтроелемент містить вугілля активоване імпрегноване триетилендіаміном і/або сріблом, і/або солями нікелю, і/або міді, і/або цинку, або його аналог. 4. Фільтр-поглинач за п. 1, який відрізняється тим, що внутрішній перфорований каркас аерозольного фільтроелементу та два перфоровані каркаси сорбційного фільтроелементу виконані циліндричної форми із сталі з антикорозійним покриттям. 5. Фільтр-поглинач за п. 1, який відрізняється тим, що верхня та нижня кришки виконані з можливістю закатування. 6. Фільтр-поглинач за п. 1, який відрізняється тим, що верхня і нижня кришки та циліндричний корпус виконані із сталі з антикорозійним покриттям. 7. Фільтр-поглинач за п. 1, який відрізняється тим, що вхідний та вихідний отвір обладнані заглушками, виконаними з можливістю знімання під час експлуатації фільтра. 3 UA 114104 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4