Фільтр-вологовідокремлювач

Изобретение относится к пневматическому оборудованию и позволяет повысить эффективность очистки сжатого воздуха от жидких загрязнителей. Для этого фильтрующий элемент 11 установлен гіад закручивающим устройством 5 в выходном канале 3 корпуса 1 фильтра-влагоотделителя. Внутренняя поверхность фильтрующего элемента 11 обращена навстречу потоку сжатого воздуха, поступающего из резервуаг ра 4 для сбора конденсата. Закручивающее устройство снабжено дополни со 00 00 СО ФигЗ тельной кольцевой канаякой 14, кото рая выполнена со стороны резервуара 4. Подаваемый во входной канал 2 корпуса 1 сжатый воздух попадает в кольцевой канал, образованный камерой корпуса 1 и кольцевой канавкой 8 закручивающего устройства, затем через отверстия, выполненные под уг лом 40-50° к радиусу устройства 5, и зазор 10 движется вниз по стенке резервуара 4 к отверстиям 15 устрой ства 5. Частицы влаги и твердые час тицы под действием центробежных сил отбрасываются на внешние стенки до 1338873 полнительной кольцевой канавки 14 закручивающего устройства, откуда вновь возвращаются на стенки резервуара 4, а очищенный поток сжатого воздуха поступает в выходной канал 3. Загрязнители, содержащиеся в сжатом воздухе, через отверстия закручивающего устройства и зазор 10 поступают в застойную зону 13 и удаляются. Закручивающее устройство установлено относительно стенки резервуара 4 с зазором, равным половине ширины кольцевой канавки. 3 з.п.ф-лы, 5 ил, 3 табл. 1 Изобретение относится к области пневматического оборудования, в частности к устройствам для очистки сжа"того воздуха от жидких и твердых ( , загрязнителей, и может быть использовано в промышленных пневматических линиях для подготовки сжатого воздуха в различных отраслях промышленности. ^ Целью изобретения является повышение эффективности очистки сжатого воздуха от жидких загрязнителей (устранение зависимости эффективности очистки сжатого воздуха от скорости потока, лежащей в пределах минималь- ^ ной и номинальной скоростей для фильтра-влагоотделителя конкретного типоразмера, и от концентрации жидких загрязнителей в сжатом воздухе). 2 0 На фиг. 1 изображен предлагаемый фильтр-влагоотделитель, общий вид в разрезе^ на фиг. 2 - закручивающее устройство, общий вид, на фиг, 3 фильтр с дополнительной кольцевой 5 канавкой-, на фиг. 4 - закручивающее устройство, разрез; на фиг. 5 - вид А на фиг. 4. Фильтр-влагоотделитель содержит корпус 1 с входным каналом 2 и выход3 0 ным каналом 3 для сжатого воздуха, жестко соединенный с резервуаром 4 для сбора конденсата. В корпусе 1 на пути гидравлической связи резервуара 4 с входным каналом 2 установлено закручивающее устройство 5 с уплотне- 35 ниями 6 и 7. Закручивающее устройст во 5 выполнено в виде втулки и в верхнем торце имеет кольцевую канавку 8 , сообщающуюся с резервуаром 4 через ряд тангенциальных отверстий 9, равномерно расположенных по периметру внешней цилиндрической поверхности закручивающего устройства 5 и выполненных под углом 40-50° к его радиусу. Закручивающее устройство 5 установлено в корпусе 1 с зазором 10 относительно стенки резервуара 4, равным половине ширины кольцевой канавки 8. В корпусе 1 укреплен металлокерамический фильтрующий элемент 11, установленный на пути гидравлической связи резервуара 4 с каналом 3 для выхода сжатого воздуха над закручивающим устройством 5. В резервуаре 4 установлена заслонка 12 для создания застойной зоны 13. Закручивающее устройство снабжено дополнительной кольцевой канавкой 14 со стороны резервуара 4. В центральной части закручивающего устройства 5 могут быть выполнены выходные отверстия 15. Фильтр-влагоотделитель работает следующим образом. Сжатый воздух, поданный к каналу 2 для входа сжатого воздуха (фиг.1), попадает в копьцевой канал, образованный входной камерой корпуса 1 и кольцевой канавкой 8 закручивающего устройства 5, и благодаря направляющему действию тангенциальных отверг з t 338873 тий 9 закручивающего устройства 5 приобретает вращательное движение, Пройдя через тангенциальные отверстия 9 и зазор Ю , выровненный и равномерно распределенный поток сжатого воздуха, содержащий загрязнители, продолжая вращаться, под действием осевой скорости движется вниз по стенке резервуара 4 для сбора конден ~ сата. Благодаря переходу части сжатого воздуха из внешних слоев во внутренние в результате радиального движения частиц сжатого воздуха, направленного в основном от периферии к центру, поток сжатого воздуха начинает выходить через металлокерамическии фильтрующий элемент 11, где дополнительно фильтруется и далее поступает в канал 3 для выхода сжатого воздуха. При этом капельная влага, содержащаяся в сжатом воздухе, накопившись в кольцевой канавке 8 закручивающего устройства 5, выносится в зазор 10. Вследствие экранирующего действия стенки резервуара А в зазоре 10 капельная влага равномерно растекается по периметру стенки резервуара 4 и под действием центробежных сил продолжает безотрывное вращательное и поступательное движение вдоль стенки резервуара 4 для сброса конденсата в застойную зону 13 фильтра-влагоотделителя, образованную заслонкой 12. Установка закручивающего устройства позволяет дать равномерно направленное движение потоку сжатого воздуха, входящего в фильтр-влагоотделитель, снижает степень турбулизации потока, что уменьшает вероятность разбивания капель уловленной со стенки резервуара влаги и тем самым повышает эффективность очистки сжатого воздуха фильтром-влагоотделителем от жидких загрязнителей. При движении центрального потока к отверстиям 15 (фиг, 3) воздух испытывает все более интенсивную закрутку со стороны внешнего потока, в результате чего в зоне выхода сжатого воздуха из резервуара 4 через отверстия 15 закручивающего устройства 5 возникает вторичное вихревое движение. Под действием вторичного вихревого движения воздуха возникают дополнительные центробежные силы, в результате чего частицы влаги и твердые частицы центрального потока, зах 4 каченные из входящего потока, отбрасываются на внешние стенки дополнительной кольцевой канавки 14 закручивающего устройства 5 (фиг. 3 ) , откуда вновь возвращаются на стенки резервуара 4, а очищенный поток сжатого воздуха, пройдя отверстия 15 и металлокерамическии фильтрующий элемент 11, где дополнительно очища10 ется от твердых частиц, поступает в выходной канал 3. При этом загрязнители, содержащиеся в сжатом воздухе, пройдя отверстия 9 закручивающего 15 устройства 5 и зазор 10» под действием в о з н икающих при движении сжатого воздуха центробежных сил совершают вращательное и поступательное движение вдоль стенки резервуара h 20 в застойную зону 13, откуда удаляются. Установка фильтрующего элемента над закручивающим устройством, т.е. вверх донышком, имеет ряд преиму25 ществ, поскольку в этом случае фильтрующий элемент вынесен из зоны вихревого движения потока сжатого воздуха, чем значительно снижено его влияние на последний. Кроме того, 30 снижается возможность накопления внутри стакана фильтрующего элемента различных загрязнителей и повышается качество регенерации фильтрующего элемента обратной продувкой. Дополнительная кольцевая канавка, 3S выполненная в нижней части закручивающего устройства со стороны резер-' вуара для сбора конденсата, служит границей раздела потоков сжатого воз40 духа, входящего (содержащего загрязнители) и выходящего (очищенного) из фильтра-влагоотделителя, предохраняя от прямого перетекания части неочищенного входящего потока из * входных в выходные отверстия закру45 чивающего устройства. В связи с необходимостью сохранения равенства скоростей сжатого воздуха, входящего в фильтр-влагоотде50 литель и выходящего из закручивающего устройства, ширина кольцевого канала .закручивающего устройства выбирается таким образом, чтобы при минимальных потерях энергии в нем ска55 зывалось максимальное тормозящее действие сил. Оптимальные отношения внутреннего радиуса кольцевого канала втулки г к внесшему радиусу кольцевого канала г составляет 5 1338873 Т а б л и ц а а ширина в кольцевой канавке закручивающего устройства определяется по Формуле b - [1 - (0,8Ч)-,9)]г. "С возрастанием г принимаются меньшие значения Ъ. Установка закручивающего устройства с оптимальным зазором относительно стенки резервуара для сбора конденсата, кроме обеспечения оптимального пути прохождения частицы в радиальном направлении от закручивающего устройства до внутренней стенки резервуара и дополнительного торможения потока, обеспечивает уменьшение вихреобразования из-за отрыва потока при его повороте и расширении, а следовательно, и более эффективное его растекание. Оптимальный зазор S между внешней цилиндрической поверхностью закручивающего устройства и стенкой резервуара для сбора конденсата определен экспериментально и составляет S ІЬ. Данные зависимости влагоотделения от величины зазора приведены' в табл. t. Ширина канавки закручивающего устройства, мм Т а б л и ц а 1 Степень Величина зазора, влагоотмм деления, Ширина канав- { Эквивалентки закручива- ный диаметр 5 ющего устрой- отверстий, ства, мм мм Степень влагоотделения, 1,5 85 2 89 2,5 95 3 90 3,5 102 85 15 20 Угол, под которым выполнены отверстия к радиусу закручивающего устройства, определен экспериментально и находится в пределах 40f50 25 Данные зависимости степени влагоотделения от угла отверстий закручивающего устройства приведены в табл. 3. Т а б л и ц а 30 Угол отверстий закручивающего устройства, град. 3 Степень влагоотделения, % 35 30 35 90 40 95 45 94 50 95 55 % 85 90 40 0,75 75 1,0 85 1,5 95 2,0 90 2.5 85 Эквивалентный диаметр отверстия определен экспериментально и составляет d = (0,8r0,9)b. Данные зависимости степени влагоотделения от диаметра отверстий закручивающего устройства приведены в табл. 2, 45 50 Ступенчатое выполнение кольцевого канала втулки позволяет производить очистку сжатого воздуха от жидких загрязнений без снижения эффективности фильтра-влагоотделителя в любой точке диапазона скоростей, соответствующих работе фильтра-влагоотделителя определенного проходного сечения. 8 7 1 И8873 2. Фильтр-влагоотделнтель по п . 1 , Фор пул а и - э о б р е т е к и я о т л и ч а ю щ и й с я тем, что закручивающее устройство установлено 1, Фильтр-влагоотделитель, содеротносительно стенки резервуара для жащий корпус с входным и выходным сбора конденсата с зазором, равным каналами, соединенный с ним резервуполовине ширины кольцевой канавки. ар для сбора конденсата, закручивающее устройство с уплотнениями, установленное по ходу потока между 3 . Лильтр-влагоотделитель по входным каналом и резервуаром, фильт 10 пп. 1 и 2 , о т л и ч а ю щ и й с я рующий элемент, установленный соостем, что фильтрующий элемент установно с корпусом, о т л и ч а ю щ и й лен над закручивающим устройством в с я тем, что, с целью повышения эфвыходном канале. фективности очистки сжатого воздуха 4. «Ьильтр-влагоотделитель по от жидких загрязнителей, закручиваюпп. 1-3, о т л и ч а ю щ и й с я щее устройство выполнено в виде втул тем, что закручивающее устройство ки с кольцевой канавкой в верхнем снабжено дополнительной кольцевой к а торце и сообщающимися с ней равномер' навкой со стороны резервуара для но расположенными по периметру отсбора конденсата. верстиями, выполненными под углом 20 40-50° к радиусу втулки, при этом П р и о р и т е т по п у н к т а м : отверстия втулки сообщаются с полостью резервуара для сбора конденсата. 0 8 . 1 0 . 8 5 по пп. 3 и 4 Фиг.] * ч 1338873 2 ВидА фиг, 5 Редактор О.Юрковецкая Заказ 4161/5 Составитель О.Беккер Техред Л.Сердюкова Корректор Е.Рошко Тираж 656 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская н а б . , д . 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г . Ужгород, ул. Проектная, 4