Способ изготовления фильтрующего элемента
Изобретение предназначено для использования в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности и позволяет увеличить ресурс работы фильтрующего элемента путем более полного использования его объема. Для этого выполненный из эластичного поригтого материала фильтрующий диск с центральным отверстием и с торцевыми поверхностями , имеющими форму усеченных конусов, обращенных меньшими или большими основаниями навстречу друг другу, обжимают в осевом направлении жесткими прокладками в виде плоских дисков. Угол конусности торцевых поверхностей фильтрующего диска до его обжатия определяется выражением, приведенным в ф-ле изобретения. 1 з.п ф-лы, 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (st)s В 01 D 27/00
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР Ф (fOCflATEHT СССР)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ =- ."::--,,. ""
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4789432/26 (22) 04, 1 2.89 (46) 15.12,92. Бюл. М 46 (71) Томский инженерно-строительный институт (72) Э.И. Удлер, Г. Г, Петров и А.А. Арзуманян (56) Авторское свидетельство СССР
М 1153947, кл. В 01 D 27/00, 1983. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФИЛЬТРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА (57) Изобретение предназначено для использования в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности и позволяет увеличить реИзобретение относится к технологии изготовления фильтрующих элементов для очистки жидкостей от механических примесей и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.
Известен способ изготовления фильтрующего элемента с переменной пористостью путем неравномерного обжатия в:осевом
- направлении эластичного фильтрующего материала (например, пенополиуретана) крышками, выполненными в виде усеченных конусов, обращенных при установки вершинами друг к другу.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления фильтрующего элемента с переменной пористостью путем неравномерного обжатия в осевом направлении фильтрующих дисков, выполненных из эластичного пористого материала, жесткими перфорированными прокладками, выполненными в виде усечен„„5Q 1780806 А1 сурс работы фильтрующего элемента путем более полного использования его объема.
Для этого выполненный из эластичного пористого материала фильтрующий диск с центральным отверстием и с торцевыми по- верхностями, имеющими форму усеченных конусов, обращенных меньшими или боль-: шими основаниями навстречу друг другу; обжимают в осевом направлении жесткими прокладками в виде плоских дисков. Угол конусности торцевых поверхностей фильтрующего диска до его обжатия определяется выражением, приведенным в ф-ле изобретения. 1 з.п, ф-лы, 3 ил: ных конусов и обращенными при сборк бол ь шими (ил и м е н ь ш и ми) ос н о в а н и я ми друг к другу.
Недостатком данной конструкции явля- ется то, что обжатие в определенных фильтрующих .дисках производится в противоположном направлении, вследствие, чего в каждом втором диске имеются обь- емы, пористость в которых на выходе больше,чем на входе и задержка загрязнений в них не производится, что снижается ресурс работы фильтрующего элемента, Цель изобретения — увеличение ресурса работы фильтрующего элемента.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе изготовления фильтрующего элемента с переменной пористостью путем неравномерного обжатия в осевом направлении фильтрующего диска с центральным отверстием, выполненного из пористого эластичного материала, жесткими прокладками до обжатия торцевые поверхности фильтрующего диска имеют форму
1780806
1/ск
=1- — n
Чо 2 (3) (6) п = Ф
Тогда
1/скво =1 ф1 . усеченных конусов, обращенных меньшими (или большими) основаниями друг к другу, а в качестве жестких прокладок используют плоские диски. Угол конусности торцевых поверхностей фильтрующих дисков составляет: где d u 0 — наружный диаметр фильтрующего диска и диаметр центрального отверстия соответственно; и ф1 — пористость фильтрующего диска по наружнему диаметру и диаметру центрального отверстия соответственно; ц- высота фильтрующего диска по его нару>кнему диаметру;
На фиг. 1 представлен фильтрующий элемент в сборе; на фиг. 2 — фильтрующий диск; на фиг, 3 — схема расчета угла конусности фильтрующего диска, Способ изготовления фильтрующего элемента заключается в следующем.
На перфорированный каркас 1 последовательно устанавливаются фильтрующие диски 2,каждый из которых обжимают плоскими. дисками 3. По окончанию набора фильтрующие диски 2 с двух сторон фиксируются крышками 4 и 5. Для обеспечения равномерного уменьшения пористости фильтрующего материала торцевые поверхности фильтрующих дисков 2 выполнены в форме усеченных конусов, обращенных большими(или при организации потока очищаемой жидкости меньшими) основаниями друг к другу, угол конусности торцевой поверхности фильтрующего диска определяется пористостью фильтрующего материала в исходном состоянии и требуемой пористостью фильтрующего материала на выходе из него очищаемой, соответствующей требуе мОмукачеству очистки, "
Пористость материала в общем случае определяется из выражения
Vn Vo — /ск 1 ск
Vo Vo Vo где Vo — объем материала;
Ч вЂ” объем пор в материале;
V< — объем, занимаемый скелетом материала.
Тогда
:.Пористость Q этого же материала,обжато4 го в праз,,учитывая,,что объем скелета Чск остается неизменным будет
\lл Vo HoK ь > v, и.
"0 где Vp=Vp/è — объем материала, обжатого в и раз, Тогда из уравнения (3) Vñ,ê./Vî=(1- щ )/и, (4)
Приравниваем правые части уравнений (2) и (4)
1- ф =(1-ф )/и (5) откуда
1 — ф
При угле конусности торцевой поверхности фильтрующего диска a=0 степень обжатия фильтрующего материала (n) определяется соотношением
30 = ЫЛ„ (7) где А1 и 6 — высота фильтрующего диска по наружному и внутреннему диаметрам со-
35 ответственно.
Тогда
h> =да — 2 (tga) 0 — б
Л1=й — { 0 — d ) tga. (8) Подставив в уравнение 7 выражение
Л из уравнения 8,получим
n=1+ tg а. (9) Приравняем правые части уравнений (6)
50 и(10) -1 — - — — 1 + — — щ а, (10) 1780806
Формула изобретения
1. Способ изготовления фильтрующего элемента с переменной пористостью путем неравномерного обжатия в осевом направ5 лении фильтрующего диска с центральным отверстием, выполненного из эластичного пористого материала, жесткими прокладками, отличающийся тем, что, с целью увеличения ресурса работы фильтрующего
0 элемента путем более полного использования его объема, до обжатия торцевые поверхности фильтрующего диска имеют форму усеченных конусов, обращенных меньшими или большими основаниями навстречу друг
5 другу, а в качестве жестких прокладок используют плоские диски, 2. Способ по и. 1, отл и ч а ю щи и ся тем, что угол конусности торцевых поверхностей фильтрующего диска до его обжатия
0 составЛяет
Откуда угол конусности аторцевых поверхностей фильтрующего диска будет
Дисперсный состав загрязнений рабочих жидкостей в зависимости от условий их применения может быть существенно различен. Кроме того,фильтрующие элементы 1 производят очистку жидкостей в определенном интервале размеров частиц (до 40 мкм, до 20 мкм и т.д.). Таким образом, изменения пористости фильтрующего материала в зависимости от характера загрязнений очищаемой жидкОсти может существенно различаться. Данный способ позволяет изготовить фильтрующий элемент, фильтрующий материал в котором имеет пористость, равномерно уменьшающуюся в направле- 2 нии движения потока очищаемой жидкости.
Оптимизация изменения пористости по объему фильтрующего материала может быть произведена по формуле, приведенной выше. й=агст9(D «d 1 - ), 25 где D u d — наружный диаметр фильтрующего диска и диаметр центрального отверстия соответственно;
Q и ф — пористость обжатого фильтрующего диска по наружному диаметру и диаМ метру центрального отверстия соответственно;
h1 — высота фильтрующего диска по его наружному диаметру.
Предлагаемый способ изготовления фильтрующих элементов позволяет обеспечить задержку загрязнений по всему объему фильтрующего материала, а следовательно повысить ресурс работы фильтрующего элемента.
Составитель Г. Петров
Техред М. Моргентал
Корректор А. Козориз
Редактор
Заказ 4231 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина; 101
