Фільтрувальний пристрій

1 Фільтрувальний пристрій для вилучення твердих частинок з потоку рідини, який включає корпус фільтра, принаймні один трубчастий фільтр, закріплений у корпусі таким чином, що рідина має здатність протікати крізь його стінки, впускний і випускний отвори для рідини, який відрізняється тим, що трубчастий фільтр або фільтри оточені водонепроникним внутрішнім кожухом, за винятком КІНЦІВ фільтра, завдяки чому рідина має здатність протікати крізь обидва КІНЦІ фільтра, причому вказаний кожух виконано з можливістю відхилення від протилежних КІНЦІВ фільтра, а його внутрішня частина сполучена з впускним або випускним отвором, переважно - випускним, при цьому простір між корпусом фільтра та внутрішнім кожухом сполучено з іншим отвором - впускним чи випускним, переважно - впускним 2 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що корпус фільтра має загалом сферичну форму 3 Пристрій за пп 1 або 2, який відрізняється тим, Даний винахід стосується фільтрувального пристрою для вилучення твердих частинок з текучої рідини, який належить до типу пристроїв, які включають корпус фільтра, принаймні один трубчастий фільтр, змонтований у вищезгаданому корпусі таким чином, що рідина протікає крізь стінки фільтра та впускну й випускну труби Найбільш близьким по суті та досягаемому результату є фільтрувальний пристрій, описаний в патенті Німеччини № 1536939, МПК B01D 35/02, опубл 1970 Відомий фільтрувальний пристрій для вилучення твердих частинок з потоку рідини що внутрішній кожух загалом має сферичну форму 4 Пристрій за пп 1-3, який відрізняється тим, що сумарна площа КІНЦІВ трубчастого фільтра в основному співпадає з площею перерізу впускного отвору і також, переважно, - з площею перерізу випускного отвору 5 Пристрій за пп 1-4, який відрізняється тим, що дно корпусу фільтра оснащене укороченою трубою, яка закрита кришкою, виконаною з можливістю и знімання, причому внутрішній кожух розміщено навпроти укороченої труби з отвором у дні з можливістю вилучення через нього фільтра або фільтрів з внутрішнього кожуха та корпусу і повертання назад у вищезгаданий корпус для закріплення у внутрішньому кожусі з можливістю знімання 6 Пристрій за п 5, який відрізняється тим, що фільтр або фільтри можуть бути встановлені у робочу позицію у внутрішньому кожусі з можливістю переміщення 7 Пристрій за п 6, який відрізняється тим, що фільтр або фільтри оснащені ручкою для зручності виймання та встановлення вищезгаданого(их) фільтра/фільтрів, причому для функціонування спільно з ручкою передбачено блокуючий пристрій з можливістю його відсунення убік та блокування фільтра або фільтрів в робочій позиції у внутрішньому кожусі шляхом спільного пересування ручкою ДО ЦЬОГО КІНЦЯ включає корпус фільтра, принаймні один трубчастий фільтр, закріплений у корпусі таким чином, що рідина має здатність протікати крізь стінки, впускний і випускний отвори для рідини Недоліком відомого фільтрувального пристрою є те, що він не може забезпечити достатньо високу ефективність процесу фільтрації В основу винаходу поставлено задачу - розробити новий фільтрувальний пристрій, який забезпечує підвищення ефективності процесу фільтрації за рахунок більш раціонального та рівномірного використання робочої площі фільтра та перешко о со 47439 дження попадання до фільтра часток великого розміру Більш конкретно удосконалення в фільтрувальному пристрої стосується протікання рідини крізь фільтр Поставлена задача досягається тим, що в фільтрувальному пристрої для вилучення твердих частинок з потоку рідини, який включає корпус фільтра, принаймні один трубчастий фільтр, закріплений у корпусі таким чином, що рідина має здатність протікати крізь його стінки, впускний і випускний отвори для рідини, згідно з винаходом, пристрій виконано таким чином, що рідина має здатність протікати одночасно крізь протилежні КІНЦІ фільтра або кожен фільтр, причому фільтр або фільтри оточені водонепроникним внутрішнім кожухом, який закріплено в просторовому відношенні зі стінками корпусу фільтра і який має здатність відхилятись від протилежних КІНЦІВ фільтра, причому його внутрішня частина сполучена з впускним або випускним отвором, переважно - випускним, а простір між корпусом фільтра та внутрішнім кожухом сполучено з іншим отвором - впускним чи випускним, переважно - впускним Крім того, корпус фільтра загалом має сферичну форму Крім того, внутрішній кожух загалом має сферичну форму Крім того, сумарна площа "фільтр-кінець" в основному співпадає з площею впускного отвору, а також є пропорційною до площі випускного отвору Крім того, дно корпусу фільтра оснащене укороченою трубою, що закрита кришкою, яку можна знімати, причому внутрішній кожух розміщено навпроти укороченої труби з отвором у дні, через який фільтр або фільтри можна вилучати з внутрішнього кожуха та корпусу і повертати назад у вищезгаданий корпус для закріплення у внутрішньому кожусі з можливістю знімання Крім того, фільтр або фільтри можуть бути встановлені в робочу позицію у внутрішньому кожусі з можливістю переміщення Крім того, фільтр або фільтри оснащені ручкою для зручності виймання та встановлення вищезгаданого(их) фільтра/фільтрів, причому для функціонування спільно з ручкою передбачено блокуючий пристрій, який може бути вручну відсунутий убік і в якому функція блокування фільтра або фільтрів у робочій позиції у внутрішньому кожусі забезпечується шляхом як спільне пересування ручкою до цього кінця Крім того, фільтрувальний пристрій поєднано з газосепаратором, сполучений напряму з впускним або випускним отвором вищезгаданого фільтрувального пристрою Крім того, вищезгаданий фільтрувальний пристрій та вищезгаданий газосепаратор мають спільний в цілому циліндричний ЗОВНІШНІЙ кожух, вісь якого, принаймні в цілому, є горизонтальною у робочій позиції, причому фільтрувальний пристрій та газосепаратор відокремлені один від одного поперечною секцюнованою перегородкою у зовнішньому кожусі, а газосепаратор включає трубу, через яку має змогу протікати рідина і яка проходить від одного з КІНЦІВ зовнішнього кожуха до перегородки, причому верхня частина труби має отвори для виходу нагору бульбашок газу Пристрій згідно з винаходом дозволяє досягти значного зниження опору, який долає рідина, протікаючи через фільтр або фільтри, а також використовувати всю площу фільтра більш рівномірно Ще однією перевагою є те, що більш важкі частки можуть осідати на стінки корпусу фільтра, не потрапляючи до фільтра або фільтрів У найнижчій частині корпусу фільтра може бути для зручності передбачено отвір, через який можна вилучати частки, що накопичилися на дні Корпус фільтра та/або внутрішній кожух ВІДПОВІДНО має округлену, тобто сферичну, форму, завдяки якій досягається низький опір при протіканні рідини 3 міркувань протікання рідини вигідно, щоб об'єднана площа кінця фільтра в цілому співпадала з площею отвору впускної труби фільтрувального пристрою Якщо корпус фільтра, як у типовому варіанті, оснащений внизу вкороченою деталлю у формі труби, яка може закриватися кришкою, що знімається, внутрішній кожух внизу може бути оснащений отвором, який розміщується навпроти укороченої деталі у формі труби і через який фільтр або фільтри можна вийняти з кожуха та корпусу фільтра, скажімо, для чистки, а після цього знову повернути до корпусу фільтра і встановити у внутрішньому кожусі Це дозволяє зручно заблокувати фільтр або фільтри в його/їхній робочій позиції у внутрішньому кожусі з можливістю подальшого розблокування Наприклад, фільтр або фільтри можуть бути оснащені ручкою для зручності їх виймання або заміни та для спільної дії з блокуючим пристроєм, який може бути вручну переміщений в один бік і функція якого полягає у блокуванні фільтра або фільтрів у внутрішньому кожусі з можливістю подальшого розблокування Якщо фільтрувальний пристрій включає кілька розміщених біч-обіч фільтрів, КІНЦІ фільтрів можуть бути припасовані за допомогою кінцевих дисків, функція яких полягає утому, щоб утримувати фільтри вкупі, і які герметично перекривають щілини між фільтрами Особлива перевага досягається тоді, коли фільтрувальний пристрій працює разом з газосепаратором, безпосередньо сполученим з вищезгаданим фільтрувальним пристроєм через впускну або випускну трубу Згідно з оптимальним варіантом виконання, фільтрувальний пристрій та газосепаратор включають в цілому циліндричний ЗОВНІШНІЙ кожух, який є спільним для фільтрувального пристрою та газосепаратора і який у робочому стані має горизонтальну, принаймні в цілому, вісь, причому фільтрувальний пристрій та газосепаратор відокремлені один від одного секцюнованою перегородкою, яка перетинає кожух, а у газосепараторі від одного кінця зовнішнього кожуха до вищезгаданої перегородки проходить труба, через яку протікає рідина і яка має отвори у верхній частині, через які виходить газ з бульбашок, що утворюються Винахід може бути більш детально описаний з посиланням на кілька варіантів його втілення, які служать прикладами, а також з посиланням на супроводжуючі креслення, серед яких Фігура 1 являє собою вертикальний осьовий розріз першого варіанта втілення фільтрувального 47439 пристрою згідно з даним винаходом, де вищезгаданий розріз взято по лінії 1-І на Фіг 2, Фігура 2 являє собою горизонтальний розріз, який взято по лінії 11-11 на Фіг 1, Фігура 3 являє собою вертикальний поперечний розріз пристрою, зображеного на Фігурах 1 та 2, Фігура 4 являє собою вигляд, що відповідає Фіг 1 і зображує другий варіант втілення фільтрувального пристрою згідно з даним винаходом, Фігура 5 являє собою горизонтальний розріз, який взято по лінії V-V на Фіг 4, Фігура 6 являє собою вертикальний осьовий розріз агрегату, що складається з фільтрувального пристрою та газосепаратора згідно з даним винаходом, Фігура 7 являє собою поперечний розріз, який взято по лінії VII-VI на Фіг 6, і Фігура 8 являє собою вигляд, що відповідає Фіг 6 і зображує ще один варіант втілення агрегату, що складається з фільтрувального пристрою та газосепаратора згідно з даним винаходом ВІДПОВІДНІ або в цілому ВІДПОВІДНІ компоненти проілюстрованих варіантів втілення винаходу мають на всіх фігурах однакові номери Фільтрувальний пристрій, зображений на Фігурах 1 - 3, включає корпус фільтра 1, трубчастий фільтр 2, який є відкритим з обох КІНЦІВ, та внутрішній кожух 3 Ідентифікаційний номер 4 має впускна труба для рідини, яку піддають фільтрації або сортуванню під час її проходження через фільтрувальний пристрій, а ідентифікаційний номер 5 має випускна труба для рідини Впускна труба 4 з'єднується з корпусом фільтра 1, тоді як випускна труба 5 з'єднується з тією частиною внутрішнього кожуха 3, яка оточує фільтр 2 Внутрішній кожух З та КІНЦІ фільтра розміщуються на певній віддалі від внутрішньої поверхні корпусу фільтра 1, а внутрішній кожух оснащено верхнім та нижнім отворами 6 та 7, які сконфігуровані таким чином, щоб взаємно протилежні отвори фільтра 2 залишалися вільними для одночасного протікання рідини крізь них Фільтр 2 утримується у правильній позиції у внутрішньому кожусі 3 за допомогою верхнього, спрямованого всередину локалізуючого фланця 8, до внутрішньої сторони якого за допомогою блокуючого пристрою (описаного більш детально нижче) притискається верхній кінець фільтра 2 для надійного блокування фільтра 2 в його робочій позиції у внутрішньому кожусі З Під НИЖНІМ отвором 7 внутрішнього кожуха З внизу є укорочена труба 9, яка може закриватися за допомогою кришки 10, що знімається Кришка 10 закріплюється за допомогою фланцевого з'єднання, яке складається з фланців 11 та 12 на укороченій трубі та кришці ВІДПОВІДНО, а також болтів 13 Кришка, або закриваюча частина, герметично закривається за допомогою кільця 14, яке міститься у периферичному пазі ковпачка 10 У кришці 10 є центральний отвір 15, який дозволяє видаляти частинки, що накопичились в укороченій трубі 9, і який може бути герметично закритий пробкою або якоюсь іншою затичкою, яка не зображена на фігурі Кришку 10 повністю знімають, коли треба дістати фільтр 2, скажімо, для його очищення Фільтр 2 оснащено ручкою 16 у формі скоби для полегшення виймання фільтра 2 з корпусу Фільтр 2 може бути заблокований у робочій позиції у внутрішньому кожусі 3 за допомогою блокуючого пристрою, передбаченого з цією метою У варіанті втілення винаходу, зображеному на Фігурах 1 - З блокуючий пристрій включає похилу пластинчасту пружину 17, яка сполучається з внутрішнім кожухом 3 і одна сторона якої простягається в цілому діагонально над більшою частиною отвору 6 Найкраще це видно на Фіг 3, де до вищезгаданої сторони прикріплено стержень 18, який протягується вниз крізь фільтр 2 і нижній кінець якого має зігнуті у формі літери U верхню та нижню частини 19 та 20, які зігнуті назовні у взаємно протилежних напрямках, і нижня частина 20 закручена навколо ручки у формі скоби 16, як зображено на Фігурі, і таким чином утримує верхній кінець фільтра 2 притиснутим до фланця 8 Верхня зігнута частина 19 виконує функцію ручки для відтягування частини 20 донизу проти дії пружини 17 і убік для розчеплення з ручкою фільтра 16 після зняття ковпачка 10 для того, щоб мати можливість дістати фільтр 2 з кожуха 3 та корпусу 1 Корпус фільтра 1 та/або внутрішній кожух З для зручності можуть мати сферичну форму, завдяки чому досягається перевага, яка полягає у збільшенні механічної МІЦНОСТІ та полегшенні протікання рідини через пристрій Загальна площа "фільтр-кінець" в оптимальному варіанті має бути такою ж, як і площа впускного отвору 4 і приблизно дорівнювати площі випускного отвору 5 В результаті цього досягається відносно низький перепад тиску у фільтрувальному пристрої, коли рідина втікає через впускну трубу 4 всередину корпусу фільтра 1, повз внутрішній кожух 3, через отвори 6 та 7 і звідти до фільтра 2, звідки рідина виходить крізь стінки фільтра з вилученням твердих частинок вищезгаданої рідини, і витікає через випускну трубу 5 Оскільки рідина втікає в трубчастий фільтр 2 з обох його боків, уся фільтруюча поверхня використовується в цілому рівномірно, і площа фільтруючої поверхні може бути збільшена або зменшена з відносно невеликим впливом на ЗОВНІШНІ розміри фільтрувального пристрою В зображеному оптимальному варіанті фільтрувального пристрою тверді частинки, що містяться у рідині, можуть прямо осідати вниз в укорочену трубу 9, а також видаляються з рідини, осідаючи на поверхні фільтра й падаючи з вищезгаданої поверхні у вищезгадану укорочену трубу 9, з якої частинки можуть бути вилучені через отвір 15 або ж з корпусу фільтра після зняття кришки 10 Можна також змінити напрям протікання через фільтрувальний пристрій на зворотний, хоча це не дуже вигідно, оскільки відокремлені частинки збиратимуться всередині внутрішнього кожуха З З іншого боку, короткочасна зміна напрямку протікання може мати свої переваги, оскільки завдяки цьому частинки, що застрягли всередині фільтра 2, відстають від нього і падають в укорочену трубу 9 У варіанті втілення фільтрувального пристрою, зображеному на Фігурах 4 та 5, корпус фільтра 1 та внутрішній кожух 3 мають конфігурацію, яка відрізняється від конфігурації варіанта, зображеного на Фігурах 1 та 3 Наприклад, корпус фільтра 1 є в цілому циліндричним і має верхню частину в 47439 формі арки Внутрішній кожух 3 також має циліндричну форму і є відкритим з обох КІНЦІВ Внутрішній кожух 3 розташовано в корпусі фільтра 1 ексцентрично, а саме таким чином, що рідина протікає, заповнюючи весь простір між корпусом 1 та кожухом 3, з практично однаковою швидкістю потоку Пристрій включає кілька трубчастих фільтрів 2, причому відкриті КІНЦІ цих фільтрів припасовані за допомогою круглих кінцевих дисків 21 та 22, у яких є ВІДПОВІДНІ отвори 6 та 7 і які міцно з'єднані з фільтрами 2, герметично прилягаючи до внутрішньої сторони циліндричного внутрішнього кожуха Пристрій, що включає фільтри 2 та кінцеві диски 21 та 22, оснащено ручкою 16 і утримується, з можливістю заміни, у своїй позиції у внутрішньому кожусі З за допомогою ручки 16, яка спирається на внутрішню поверхню дна кришки 10 корпусу фільтра 1 По центру кришка оснащена отвором для прочищення, який закривається пробкою 23 з різьбою Решту компонентів пристрою, зображеного на Фігурах 4 та 5, уже було описано під тими самими ідентифікаційними номерами при посиланнях на Фігури 1 - 3, і тут детально описувати їх потреби немає Використання кількох трубчастих фільтрів 2 дозволяє збільшити загальну площу фільтра, не збільшуючи об'єму фільтрувального пристрою Частки, вилучені з рідини, що протікає через фільтрувальний пристрій, збираються здебільшого на ЗНІМНІЙ кришці 10 корпусу фільтра 1 Нижня частина корпусу фільтра 1 має форму укороченої труби, яка є аналогом укороченої труби 9 на Фігурах 1 - З На Фігурах 6 та 7 варіант втілення винаходу, у якому фільтрувальний пристрій, що в усіх суттєвих деталях відповідає пристрою, зображеному на Фігурах 1 - 3, виступає в комбінації з газосепаратором Такий газосепаратор можна вигідно використовувати в системі циркуляції рідини, оскільки попадання газу, наприклад, повітря у системи водяного опалення, стає причиною низької ефективності й викликає виникнення кавітації у трубах Пристрій, що об'єднує газосепаратор та фільтр, 8 має спільний ЗОВНІШНІЙ кожух 1 у формі горизонтального циліндру, що має дугоподібні або вигнуті КІНЦІ і всередині має поперечну секцюновану перегородку 24 Газосепаратор має впускний отвір 25 та укорочені труби 26 і 27, які можуть закриватися і через які у разі необхідності можна видаляти накопичені гази, тверді частинки або ВІДСТІЙ Всередині газосепаратора від впускного отвору 25 до секціонованої перегородки 24 по центру проходить труба 28, верхня частина якої великою мірою є перфорованою, як позначено цифрою 29, віддалений кінець ЗО якої, що проходить через перегородку 24, є впускним отвором фільтрувального пристрою Бульбашки газу, що утворюються при проходженні рідини через газосепаратор, виходять з труби 28 через отвори у перфорованій частині 29, щоб остаточно зібратися у верхній частині газосепаратора Тверді частинки також певною мірою можуть бути відокремлені від рідини, і вони вилучаються через укорочену трубу 27 На Фігурі 7 найкращим чином зображено, як завдяки крильцям 31 досягається потрібний режим протікання рідини через газосепаратор Рідина, що втікає до фільтрувального пристрою через трубу ЗО, фільтрується, як було описано з посиланням на Фігури 1 -З Варіант втілення, зображений на Фігурі 8, відрізняється від варіанта, зображеного на Фігурах 6 та 7 лише тим, що фільтрувальний пристрій у ньому розміщується перед газосепаратором, з яким він з'єднаний в єдину систему Рідина, що фільтрується або сортується в фільтрувальному пристрої, витікає через випускний отвір корпусу фільтра, з якого вона проходить через кінець ЗО частково перфорованої труби 28 і виходить з газосепаратора через отвір 25 Зрозуміло, що даний винахід не обмежується вищеописаними прикладами його втілення, а може практично застосовуватися як завгодно у межах визначених наведеною нижче формулою винаходу 449 73 1 0 1& в ФІГ. 5 73 12 47439 11 31 ФІГ-7 27 1$ 15 16 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