Фільтроелемент сейсмостійкий нерегенерований

Реферат: UA 106684 U UA 106684 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до вентиляційного обладнання, зокрема до фільтроелементів сейсмостійких нерегенерованих, та може бути використана для тонкого та зверхтонкого очищення технологічних повітряних середовищ та різних газів від пилу та аерозолів в атомній, хімічній та інших галузях промисловості. Вимоги, які пред'являються до якості технологічних процесів будь-якого виробництва та до збереження чистоти оточуючого середовища, неможливо задовольнити без ефективного та надійного фільтрувального обладнання. Тому існує необхідність у створенні надійного фільтрувального обладнання, зокрема фільтруючих елементів аерозольних фільтрів для очистки повітря та газу від пилу і аерозолів. Відомий фільтруючий елемент (патент на корисну модель Російської федерації № 105594, дата публікації - 20.06.2011 р., МПК (2006.01) - B01D46/24), що виконаний у вигляді багатошарового порожнистого циліндра, кожний циліндричний шар якого виконаний шляхом намотки термоскріплених у місцях перерізу ниток із термопластичного полімеру. При цьому як полімер використаний волокнисто-пористий поліпропілен чи поліетилен, насичений при намотці шляхом вприскування порошком активованого вугілля. При цьому шари виконані з різною орієнтацією волокон. Відомий фільтруючий елемент дозволяє покращити збирання вологи із газів при фільтруванні. Недоліком відомого фільтруючого елемента є недостатня ефективність очищення продукту та неможливість уловлювання крупного пилу і аерозолів для подальшого їх видалення. Крім того, використання порошку активованого вугілля призводить до винесення його частинок при взаємодії фільтруючого матеріалу з робочим тілом, що фільтрується. Відомий фільтруючий елемент циліндричної форми чорного кольору (заявка на винахід Російської федерації № 2008143902/15, дата публікації - 10.05.2010 р., МПК (2006.01) B01D27/00), що містить перфорований каркас, на який нанесено фільтруючий матеріал. Фільтруючий поліпропіленовий матеріал має багатошарову глибинну структуру, а перфорований каркас виготовлений з кінцевими приєднувальними деталями (адаптерами) або без них. При цьому фільтруючий матеріал виготовляють як багатошарову глибинну структуру, в якій пори повністю заповнені діоксидом марганцю, а їх розмір зменшують від зовнішніх шарів до внутрішніх. Фільтруючий матеріал кріплять навколо перфорованого каркаса. Недоліком відомого фільтруючого елемента є недостатня ефективність очищення продукту та неможливість уловлювання крупного пилу і аерозолів для подальшого їх видалення. Крім того, використання діоксиду марганцю призводить до винесення його частинок при взаємодії фільтруючого матеріалу з робочим тілом, що фільтрується. Найбільш близьким до фільтроелемента сейсмостійкого регенерованого, що заявляється, є фільтроелемент (патент на корисну модель Російської Федерації № 35601, дата публікації 27.08.2012 р., МПК (2006.01) - B01D53/04), що містить патрон фільтрувальний, який включає внутрішній і зовнішній каркаси та плісирований фільтрувальний матеріал із волокнистого матеріалу, а на відповідних торцях патрона закріплені верхній відкритий та нижній глухий фланці. Недоліком відомого фільтроелемента є недостатня ефективність очищення повітря і газів та неможливість уловлювання крупного пилу і аерозолів до потрапляння їх в патрон фільтрувальний, що знижує ресурс роботи патрона фільтрувального при необхідності його регенерації за межами корпусу. Задачею корисної моделі, що заявляється, є удосконалення фільтроелемента сейсмостійкого нерегенерованого, в якому за рахунок запропонованого виконання конструктивних елементів та їх розташування забезпечується підвищення ефективності очищення повітря і газів при збільшенні міцності багатошарового гофрованого фільтрувального матеріалу і забезпеченні сейсмостійкості конструкції. Крім того, збільшується ресурс роботи фільтроелемента при забезпеченні можливості уловлювання крупного пилу і аерозолів до потрапляння їх в патрон фільтрувальний, що виключає необхідність його регенерації. В результаті - підвищується якість і надійність процесу очистки повітря і газів від пилу і аерозолів в цілому. Поставлена задача вирішується запропонованим фільтроелементом сейсмостійким нерегенерованим, що містить патрон фільтрувальний, який включає зовнішній та внутрішній перфоровані каркаси, між якими розташований гофрований фільтрувальний матеріал, а на відповідних торцях вказаного патрону закріплені верхній відкритий та нижній глухий фланці, в якому перед патроном фільтрувальним по ходу потоку середовища додатково встановлений з можливістю з'єднання з ним фільтр попередньої очистки, що містить корпус, в якому розташовані ступінь грубого очищення та ступінь тонкого очищення, причому зазначені ступені 1 UA 106684 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 встановлені герметично у місцях зіткнення з поверхнею корпусу, при цьому ступінь грубого очищення виконаний із нетканого об'ємного фільтрувального матеріалу, ступінь тонкого очищення виконаний із гофрованого фільтрувального матеріалу, а гофрований фільтрувальний матеріал у патроні фільтрувальному виконаний багатошаровим та армований металевою сіткою. Як волокнистий багатошаровий матеріал патрона фільтрувального використовують мікроскловолокно. Як нетканий об'ємний фільтрувальний матеріал ступеня грубого очищення фільтра попередньої очистки використовують поліестер. При цьому зовнішній та внутрішній перфоровані каркаси патрона фільтрувального виконані циліндричної форми. Краще, коли площа перфорації зовнішнього і внутрішнього каркасів патрона фільтрувального становить не менше 50 %. Верхній відкритий та нижній глухий фланці закріплені за допомогою заклепок з герметизацією шляхом приклеювання двокомпонентним поліуретановим клеєм. Верхній відкритий та нижній глухий фланці виконані із нержавіючої сталі. Зовнішній та внутрішній перфоровані каркаси виконані із нержавіючої сталі. Нами було встановлено, що при виконанні гофрованого фільтрувального матеріалу багатошаровим, наприклад із мікроскловолокна, що армований металевою сіткою, то при проходженні через вказаний фільтрувальний матеріал повітря або газу, що очищується, досягається максимальна ефективність його очищення на виході при підвищеній міцності фільтрувального матеріалу, що виключає можливість його пошкодження при проходженні через нього потоку повітря і газу з високим опором. При цьому додаткове встановлення перед патроном фільтрувальним фільтра попередньої очистки, що містить ступінь грубого очищення та ступінь тонкого очищення, де ступінь грубого очищення виконаний із нетканого об'ємного фільтрувального матеріалу, а ступінь надтонкого очищення виконаний із гофрованого фільтрувального матеріалу, забезпечує уловлювання крупного пилу і аерозолів, що збільшує ресурс роботи фільтроелемента та виключає необхідність промивання патрона фільтрувального. При цьому за експериментальними даними встановлено, що ступінь очищення повітря та газу становить 90-99,9 %. Корисна модель пояснюється, але не обмежується рисунками, на яких зображено на: Фіг. 1 - фільтроелемент, загальний вигляд. Фіг. 2 - патрон фільтрувальний, загальний вигляд. Фіг. 3 - фільтр попередньої очистки, загальний вигляд. Фільтроелемент сейсмостійкий нерегенерований містить патрон фільтрувальний 1, який включає зовнішній 2 та внутрішній 3 перфоровані каркаси циліндричної форми із нержавіючої сталі, між якими розташований багатошаровий гофрований фільтрувальний матеріал, зокрема, із мікроскловолокна, 4, що армований металевою сіткою (на Фіг. не показано). На відповідних торцях патрона фільтрувального 1 закріплені верхній відкритий 5 та нижній глухий 6 фланці із нержавіючої сталі. Перед патроном фільтрувальним 1 по ходу потоку середовища встановлений з можливістю з'єднання з ним за допомогою фланцевого з'єднання (на Фіг. не показаний) фільтр попередньої очистки 7, що містить корпус 8, в якому розташовані ступінь грубого очищення 9 із нетканого об'ємного фільтрувального матеріалу, зокрема, поліестру, та ступінь тонкого очищення 10 із гофрованого фільтрувального матеріалу, зокрема поліестру, що встановлені герметично у місцях зіткнення з поверхнею корпусу 8. При цьому верхній відкритий 5 та нижній глухий 6 фланці виконані із нержавіючої сталі та закріплені герметично на відповідних торцях патрона фільтрувального за допомогою шістнадцяти заклепок 11 з герметизацією шляхом приклеювання двокомпонентним поліуретановим клеєм. При цьому площа перфорації зовнішнього 2 і внутрішнього 3 каркасів становить не менше 50 %. Фільтроелемент сейсмостійкий нерегенерований використовують таким чином. Виготовляють та встановлюють фільтроелемент у аерозольні фільтри типу ФАРТОС Ц-500 таким чином, що патрон фільтрувальний 1 встановлюють у корпусі аерозольного фільтру (на Фіг. не показаний), а фільтр попередньої очистки 7 розміщують перед патроном фільтрованим 1 за межами корпусу аерозольного фільтра. При цьому при виготовленні фільтроелементів відповідно до конструкції аерозольних фільтрів, в які вони встановлюються, задають геометричні розміри елементів патрона фільтрувального 1 так, щоб забезпечити надійне ущільнення його в корпусі аерозольних фільтрів. Повітря або газ, що очищується, надходить 2 UA 106684 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 спочатку у фільтр попередньої очистки 7 фільтроелемента, де проходить очищення від крупного пилу і аерозолів. Далі повітря або газ, очищений від крупного пилу і аерозолів, надходить у аерозольний фільтр, де проходить під тиском через багатошаровий гофрований фільтрувальний матеріал 4, розташований між перфорованими внутрішнім 2 і зовнішнім 3 каркасами, з подальшим виходом очищеного повітря чи газу із зовнішнього боку аерозольного фільтра (на Фіг. не показаний). При цьому частинки крупного пилу та аерозолів з розміром більше 5 мкм затримуються у фільтрі попередньої очистки 7, а частинки субмікронного розміру затримуються повністю у багатошаровому гофрованому фільтрувальному матеріалі 4. Причому уловлювання крупного пилу та аерозолів фільтром попередньої очистки 7 збільшує ресурс роботи фільтроелемента без необхідності регенерації патрона фільтрувального 1. В результаті - підвищується ефективність очищення потоку повітря чи газу в цілому. Корисна модель пояснюється, але не обмежується, прикладом виготовленого фільтроелемента сейсмостійкого нерегенерованого. Приклад Виготовлений фільтроелемент сейсмостійкий нерегенерований ФЭС-500Н аерозольного фільтра, що включає патрон фільтрований, який містить зовнішній та внутрішній перфоровані каркаси циліндричної форми із нержавіючої сталі, між якими розташований багатошаровий гофрований фільтрувальний матеріал із мікроскловолокна класу очищення не менше Н12 за ДСТУ EN 1822-1-2001 з ефективністю очистки ≥ 99,5 %, армований металевою сіткою, та має 3 номінальний об'єм витрат повітря не менше 500 м /ч. На відповідних торцях патрону фільтрувального за допомогою заклепок з герметизацією шляхом приклеювання двокомпонентним поліуретановим клеєм закріплені верхній відкритий та нижній глухий фланці із нержавіючої сталі. Перед патроном фільтрувальним встановлений шляхом з'єднання з ним за допомогою фланцевого з'єднання фільтр попередньої очистки, що містить корпус, в якому герметично встановлені ступінь грубого очищення із нетканого об'ємного фільтрувального матеріалу класу очистки не нижче G4 за ДСТУ 4319:2004 та ступінь тонкого очищення із гофрованого фільтрувального матеріалу класу очистки не нижче F9 за ДСТУ 4319:2004 з ефективністю очистки ≥ 95 %. Номінальний перепад тиску повітря при номінальному об'ємі витрат повітря не більше 500 Па. Ефективність очищення повітря чи газу від пилу та аерозолів у системах спецвентиляції і газоочищення атомних електростанцій і на радіохімічному виробництві становить 98-99,9 %. Матеріали, із яких виготовлений фільтроелемент та фільтрувальні матеріали, є такими, що не підтримують горіння. При цьому при маркуванні фільтроелементів аерозольних сейсмостійких використовують розроблену систему позначення, наприклад: ФЭС-500Н де: ФЭС - фільтроелемент сейсмостійкий; 3 500 - номінальна об'ємна витрата повітря м /ч; Здатність до регенерації: Η - нерегенерований. Таким чином, за рахунок конструктивного виконання фільтроелемента сейсмостійкого нерегенерованого забезпечується підвищення ефективності очищення повітря і газів при збільшенні міцності багатошарового гофрованого фільтрувального матеріалу і забезпеченні сейсмостійкості конструкції. Крім того, збільшується ресурс роботи фільтроелемента при забезпеченні можливості уловлювання крупного пилу і аерозолів до потрапляння їх в патрон фільтроелемента, що виключає необхідність регенерації патрону фільтрувального. Це дозволяє підвищити якість і надійність процесу очистки повітря і газів від пилу і аерозолів в цілому. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Фільтроелемент сейсмостійкий нерегенерований, що містить патрон фільтрувальний, який включає зовнішній та внутрішній перфоровані каркаси, між якими розташований гофрований фільтрувальний матеріал, а на відповідних торцях вказаного патрона закріплені верхній відкритий та нижній глухий фланці, який відрізняється тим, що перед патроном фільтрувальним по ходу потоку середовища додатково встановлений з можливістю з'єднання з ним фільтр попередньої очистки, що містить корпус, в якому розташовані ступінь грубого очищення та ступінь тонкого очищення, зазначені ступені фільтра попередньої очистки встановлені герметично у місцях зіткнення з поверхнею корпусу, причому ступінь грубого очищення виконаний із нетканого об'ємного фільтрувального матеріалу, ступінь тонкого 3 UA 106684 U 5 10 15 очищення виконаний із гофрованого фільтрувального матеріалу, а гофрований фільтрувальний матеріал у патроні фільтрувальному виконаний багатошаровим та армований металевою сіткою. 2. Фільтроелемент за п. 1, який відрізняється тим, що як волокнистий багатошаровий матеріал патрона фільтрувального використовують мікроскловолокно. 3. Фільтроелемент за п. 1, який відрізняється тим, що як нетканий об'ємний фільтрувальний матеріал ступеня грубого очищення фільтра попередньої очистки використовують поліестер. 4. Фільтроелемент за п. 1, який відрізняється тим, що зовнішній та внутрішній перфоровані каркаси патрона фільтрувального виконані циліндричної форми. 5. Фільтроелемент за п. 1, який відрізняється тим, що площа перфорації зовнішнього і внутрішнього каркасів патрона фільтрувального становить не менше 50 %. 6. Фільтроелемент за п. 1, який відрізняється тим, що верхній відкритий та нижній глухий фланці закріплені за допомогою заклепок з герметизацією шляхом приклеювання двокомпонентним поліуретановим клеєм. 7. Фільтроелемент за п. 1, який відрізняється тим, що верхній відкритий та нижній глухий фланці виконані із нержавіючої сталі. 8. Фільтроелемент за п. 1, який відрізняється тим, що зовнішній та внутрішній перфоровані каркаси виконані із нержавіючої сталі. 4 UA 106684 U Комп’ютерна верстка О. Рябко 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 5