Эжекторно-ультразвуковой способ очистки поверхности фильтрэлементов
Владельцы патента RU 2378036:
Открытое акционерное общество Конструкторско-производственное предприятие "Авиамотор" (RU)
Изобретение предназначено для очистки фильтров (фильтрэлементов) с использованием акустических колебаний. Способ очистки фильтрэлементов включает вращение фильтрэлементов в очищающей жидкости и возбуждение на поверхности фильтрэлемента колебаний от источника ультразвуковых частот. Одновременно с воздействием фокусирующего ультразвукового излучателя на поверхности фильтрэлементов создается пульсирующая ударная волна перепада давления, которая повышает эффект выноса разрушенных ультразвуком скопившихся на поверхности и порах фильтрэлемента загрязнений. Технический результат: повышение качества очистки фильтрэлементов, снижение количества очищающей жидкости, упрощение конструкции. 1 ил.
Изобретение относится к очистке фильтров (фильтрэлементов) с использованием акустических колебаний.
Известен способ промывки фильтров, где с помощью струйного насоса и конфузорно-диффузорных элементов устройства, реализирующего этот способ, в промывочной жидкости создается перепад давления и ультразвуковые колебания, обеспечивающие очистку фильтрэлементов (а.с. SU 1047497A, кл. B01D 41/00).
Однако это устройство для промывки фильтров имеет ряд недостатков.
Во-первых, устройство обладает малой производительностью очистки фильтров, т.к. гидродинамические излучатели ультразвука позволяют получить лишь сравнительно небольшие ультразвуковые мощности (см. «Автоматизация производства и промышленная электроника». В 4 тт, Гл.ред. А.Н.Берг и В.А.Трапезников, Т4; М., «Советская энциклопедия», 1965 г., стр.127).
Во-вторых, из-за конструктивного расположения гидродинамических сопловых конфузорных насадок (источника ультразвука) и рассеяния ультразвука в промывочной жидкости в зону максимального воздействия ультразвука попадает не вся поверхность промываемых фильтров, что препятствует их очистке.
В-третьих, конструкция устройства является довольно габаритной и сложной.
Известен также способ ультразвуковой очистки поверхностей фильтров, заключающийся в погружении фильтрэлементов в очищающую жидкость, возбуждении в ней колебаний ультразвука и создании вакуумной зоны вблизи очищаемой поверхности фильтра (патент RU 2080156 С1, кл. B01D 35/16, 41/00, B08B 3/12).
Однако предлагаемый способ имеет пониженную эффективность и качество очистки фильтрэлементов. Создаваемый постоянный вакуум у поверхности фильтрэлементов хотя и препятствует осаждению загрязняющих частиц на эту поверхность, но полностью уловить все загрязняющие частицы не способен. Это видно по графику зависимости производительности фильтрэлементов от времени (патент 2080156 С1). Фильтрэлемент засоряется за короткий промежуток времени. Наиболее близким аналогом к предлагаемому способу очистки фильтрэлементов является установка для ультразвуковой очистки фильтрпакетов и фильтрэлементов, включающая вращение фильтрэлементов в очищающей жидкости и возбуждение на их поверхности колебаний кольцевым ультразвуковым преобразователем. Здесь фильтрэлемент последовательно проходит всеми точками своей поверхности через кольцевую зону ультразвукового преобразователя (а.с. SU 1033162 А, кл. B08B 3/12, B01D 41/00).
Недостатком этой установки является низкая эффективность очистки фильтров. Применяемая для ультразвуковой очистки фильтров предлагаемая установка громоздка, требует большого количества очищающей жидкости и энергии.
Задачей изобретения является интенсификация очистки фильтров, повышение качества их очистки, снижение количества очищающей жидкости, упрощение конструкции и потребляемой энергии.
Задача достигается тем, что одновременно с воздействием фокусирующего ультразвукового излучателя в очищающей жидкости на поверхности фильтрэлементов создается пульсирующая ударная волна перепада давления, которая повышает эффект выноса разрушенных ультразвуком скопившихся на поверхности и порах фильтрэлемента загрязнений.
Технический результат эжекторно-ультрозвукового способа очистки фильтрэлементов заключается в том, что он позволяет разрушить скопившиеся на их поверхностях загрязнения, а эжекция рабочего агента - очищающей жидкости способствует полному отрыву этих загрязнений с фильтрэлементов.
Эжекторно-ультразвуковой способ очистки фильтрэлементов реализуется устройством, приведенным на чертеже.
Устройство содержит цилиндрическую камеру 8, соединенную с подводом 5 очищающей жидкости к ней и отводом очищающей жидкости через воронкообразный штуцер 6 прямоугольного сечения, струйный насос 12, электроклапан 11, электропривод с редуктором 4, фокусирующий ультразвуковой излучатель, выполненный для уменьшения потерь интенсивности ультразвука из дюралюминия, в виде отрезка цилиндрической поверхности 1, на которой с задней стороны укреплены ультразвуковые излучатели 2, питающиеся от ультразвукового генератора 3.
Очистка фильтрэлемента 7 производится по замкнутому контуру: устройство - центробежный очиститель жидкости (с уловителем загрязнений) - устройство.
Работает устройство следующим образом.
В горизонтальную цилиндрическую камеру устанавливают фильтрэлемент, где он вращается от электропривода 4. В камеру 8 подается кранами 9 и 10 очищающая жидкость от центробежного очистителя жидкости. На ультразвуковые излучатели 2 поступает напряжение от ультразвукового генератора 3. Фокусирующий ультразвуковой излучатель позволяет создать требуемую интенсивность ультразвука на поверхности фильтрэлемента малой мощностью генератора, без потерь на кавитацию у поверхности излучателя и в контактном слое очищающей жидкости. В результате благодаря малому затуханию ультразвуковых колебаний в цилиндрической камере 8 на поверхности фильтрэлемента в форме полосы, вытянутой вдоль оси фильтрэлемента, создается практически синфазный фронт требуемой интенсивности ультразвука для очистки фильтрэлемента. При этом ультразвук разрушает скопившиеся на поверхности и порах фильтрэлемента загрязнения. Электроклапан 11 периодически закрывается. В момент открытия электроклапана над поверхностью фильтрэлемента создается ударная волна перепада давления (отсос) и сопутствующий ей гидропоток очищающей жидкости производит эффективную очистку поверхности и пор фильтрэлемента от загрязнений.
В центробежном очистителе жидкости эти загрязнения улавливаются и очищающая жидкость участвует в дальнейшем процессе очистки фильтрэлементов.
Способ очистки фильтрэлементов, включающий вращение фильтрэлементов в очищающей жидкости и возбуждение на поверхности фильтрэлемента колебаний от источника ультразвуковых частот, отличающийся тем, что одновременно с воздействием фокусирующего ультразвукового излучателя на поверхности фильтрэлементов создается пульсирующая ударная волна перепада давления, которая повышает эффект выноса разрушенных ультразвуком скопившихся на поверхности и порах фильтрэлемента загрязнений.
