Фильтрующий элемент

 

Изобретение относится к области очистки жидкостей от механических примесей Фильтрующий элемент состоит из перфорированного каркаса 1, на котором закреплены радиальные перегородки 2„ Вокруг перфорированного каркаса 1 установлен слой эластичного пористого фильтрующего материала 3 с продольными вырезами, в которых размещены клиновидные вставки 5, а фильтрующий материал 3 установлен вырезами в радиальные перегородки 2 1 з.По ф-лы, 3 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s В 01 0 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМУ С8ИДЕТЕЛ6СТВУ

; gI

ГОСУДАРСТВ E HHOE ПАТЕ HTHOE

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕКТ СССР) (21) 4918979/26 (22) 14.. 03. 91 (46) 07.05.93. бюл. Р 17 (71) Томский инженерно-строительный институт (72) Г.Г,Петров, Э,И.Удлер и А.А.Арзуманян (56) Авторское свидетельство CССР

Н 1607873, кл. В 01 D 27/00, 1989. (54) ФИЛЬТРУЮИИИ ЭЛЕМЕНТ (57) Изобретение относится к области

Изобретение относится к области очистки нефтяных топлив и масел топлив и масел от механических примесей.

Может найти применение в химической, нефтеперерабатывающей, автомобильной и других отраслях промышленности.

Целью настоящего изобретения является увеличение диапазона изменения пористости фильтрующего материала независимо от соотношения, геометрических параметров фильтрующего элемента.

На фиг.1 прерставлен фильтрующий элемент в сборе; на фиг.2 - фильтрующий слой; на фиг.3 - развертка фильтрующего материала с клиновидными вставками.

Фильтрующий элемент состоит из . каркаса 1, на котором жестко закреплены радиальные перегородки 2, делящие Фильтрующий элемент на продольные секции, На каркасе 1 размещен слой Фильтрующий 3 из эластичного пористого материала (например, пено Ы,, 1813496 А1 очистки жидкостей от механических примесей. Фильтрующий элемент состоит из перфорированного каркаса 1, на котором закреплены радиальные перегородки 2. Вокруг перфорированного каркаса 1 установлен слой эластичного пористого Фильтрующего материала

3 с продольными вырезами, в которых размещены клиновидные вставки 5, а

Фильтрующий материал 3 установлен вырезами в радиальные перегородки 2.

1 з.п. Ф-лы, 3 ил.

Ф ее полиуретана)., на котором имеются разрезы 4 (разрез является частным случаем клиновидного выреза угол которого c6 = О), в которых установлены клиновидные вставки 5, выполненные из того же материала, что и фильтрующий слой. При установке фильтрующего материала 3 вокруг перфорированного каркаса 1 радиальные перегородки 2, maah размещаются в разрезах 4. При этом фильтрующий материал 3 и клиновидные вставки 5 в секциях фильтрующего эле- Ь мента обжимаются радиальными пере- О городками 2. Причем, степень обжа- 0 тия фильтрующего элемента возрастает от оерирерки к центру, цто ооес- Ь печивает равномерное уменьшение его пористости в том же направлении.. Однако,. возможность изменения степени обжатия Фильтрующего материала

3 ограничивается конструктивными параметрами (соотношение наружного и внутреннего диаметров) фильтрующего элемента. Причем, чем меньше это

1813496

7п 70 — иск 7 ск г. = 1 (1)

V V

- объем материала, - объем пор;

- объем, занимаемый скелетом материала, где V

VÄ ск

Тогла (2) 7., /Vo = 1 — <» »

Пористость »» этого же материала обжатого в и раз учитывая, что объем скелета будет оставаться неизменным

Vn Vo — иск 7ск т 1 т

7 V 17

Vcr, — — — и (3)

V о

rye Vo = Vo/n — объем материала, обжатого в и раз, Тогда из уравнения (3) 7 /7 = (1 — (1 ) n, (4)

Приравниваем правые части уравнений

2 и 4:.

1- 1, = (1-g ) и, (5) откуда и будет

1 -Vz и

1 — Y (6) При угле клиновидного выреза @=0 степень обжатия материала и, выраженная через геометрические параметры Фильтрующего элемента, будет п =I D/и Л, (7) где D u d - наружный и внутренний диаметры Фильтрующего элемента соответственно.

Ори изменении пористости материала путем его обжатия, если необходисоотношение, тем меньше изменение пористости может быть получено. B данной конструкции необходимая пористость Фильтрующего материала 3 в областях, прилегающих к перфорированному каркасу 1, а, следовательно, необходимая тонкость Фильтрации жидкостей обеспечивается за счет установки в прорези Фильтрующего материала 3 клиновидных вставок 5, выполненных из того же материала, что и фильтрующий слой.

Пористость материала ф» в общем случае определяется из выражения мо получить степень обжатия п o"»1 D/1Q путем установки в прорези материала клиновидных вкладышей, степень обжатия и будет

tiD+h, m п

Ф (8) 1

Q-d где Ь = 2 tg 0(/2 — — =

1О иD + tgtX/2 (D d) m 1-Чг () (1 Π— 9 откуда выразим угол клиновидной вставки

1-4г D

---- - ---)

1- »/» D-d

d (К = 2 are tg - (---

m D-d (10)

Пример пользования расчетной формулой.

Задание: определить угол конусности конусных вкладышей, обеспечир5 вающих пористость на выход = 0,88

Исходные данны

1, Материал - пенополиуретан ППУ35-08

2. Пористость Я = 0,96

3„ Наружный диаметр фильтроэлемента (Р) 100 мм, 4. внутренний лиаметр Фильтроэлемента (d) 70 мм.

5. Число клиновидных вставок

45 (m) 20

ЗО

Г d 1- » г П

g- =2 are tg (---) m П-d 1- »»l» D-d

1-0 88.».

50 р = 2 are tg -- (-----2п 1.00-70

1-0,9

100 о

------) = 2 are tg 0 575 60 20

100-70

1 о

Фильтрующий элемент работает следующим образом.

Очищаемая жидкость проходит через слой Фильтрующего материала 3, перфорированный каркас 1 и удаляется к поtg0(/2 (D-d) — увеличение длины развертки слоя Фильтрующего материала при установке единичного вкладыша;

15 m — число клиновидных вкладышей (равное числу радиальных перегородок на каркасе фильтрующего элемента).

Приравняем выражения 6 и 8 подставив в уравнение 8 значение:

5 18 требителю, При этом, поскольку пористость фильтрующего материала уменьшается в направлении пвижения потока жидкости, частицы загрязнений больших размеров задерживаются в областях, прилегающих к входу в фильтрующий элемент, а меньших - ближе к перфорированному каркасу 1, т.е. происходит дифференцированная задержка частиц загрязнений по размерам. Известно, что дисперсный состав загрязнений рабочих жидкостей в зависимости от условия их применений существенно различен. Кроме того, как правило фильтрующие элементы производят очистку жидкостей в определенном интервале размеров частиц загрязнений (до

40 мкм, 20 мкм и т.д.) . Таким образом, изменение пористости фильтрующего материала в зависимости от характера загрязнений очищаемой жидкости также могут существенно различатся. Однако предел изменения пористости ограничивается соотношением наружного и внутреннего диаметров.

Применение клиновидных вставок позволяет существенно расширить возможность изменения пористости фильтрующего материала независимо от соотношения геометрических параметров

Фильтрующего элемента. наружный и внутренний диаметры фильтрующего элемента; число клиновидных встаЧ пористость фильтрующего материала на входе очищаемой жидкости; пористость фильтрующего материала на выходе очи щенной жидкости. где D u d25

13496 6 формула изобретения

1. фильтрующий элемент, содержащий перфорированный каркас со слоем

5 эластичного пористого фильтрующего материала, выполненного с продольными;, клиновидными вырезами, в которых раз. мещены радиальные перегородки, жестко прикрепленные к каркасу, о т

10 л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения лиапазона изменения пористости фильтрующего материала, фильтр снабжен клиновидными встав" ками из фильтрующего материала, ус15 тановленными в вырезах фильтрующего материала.

2. Элемент по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что угол оС клиновидной вставки определяется по формуле

7 d 1-Vj n ) =2 arc tg- (,, ), т(1813496

Составитель Г.Петров

Редактор F.Õîðèíà техред М.Иоргентал Корректор Л.Ливринц в ь

Заказ 1798 Тираж Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 3(-35, Раушская наб., д. Й/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101