Фильтрующий элемент
Владельцы патента RU 2397005:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ГОУВПО "ТГАСУ") (RU)
Изобретение предназначено для фильтрации нефтепродуктов. Фильтрующий элемент содержит наружную перфорированную обечайку, внутреннюю перфорированную отводную трубку и торцевые крышки. Между наружной обечайкой и внутренней отводной трубкой размещена фильтрующая гофрированная штора. Гофры имеют криволинейный изгиб в плоскости, перпендикулярной оси фильтрующего элемента. Величина зазора между гофрами больше или равна величине шага гофр. Концы фильтрующей шторы повернуты относительно друг друга, образуя криволинейный изгиб гофр относительно продольной оси фильтрующего элемента. Для исключения слипания гофр с обоих торцов и в центре фильтрующую штору огибают узкие гофрированные ленты из пористого материала. С торцов ленты огибают внутреннюю и наружную стороны фильтрующей шторы, а в центре - ее внутреннюю сторону. Технический результат: увеличение площади фильтрующей шторы, повышение степени использования площади фильтрующей шторы, повышенный ресурс работы. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области очистки жидкостей и может быть использовано для фильтрации нефтепродуктов.
Известны фильтрующие элементы, состоящие из внутренней перфорированной отводной трубки, наружной перфорированной обечайки, торцевых крышек и фильтрующей шторы, гофры которой образуют криволинейный изгиб в плоскости, перпендикулярной оси фильтра, например фильтрующий элемент по авт.св. СССР на изобретение №1255165, В01D 27/06. В этой известной конструкции фильтрующего элемента для предотвращения слипания гофр фильтрующей шторы гофры смещены относительно друг друга на 1/8-1/3 шага гофр. Недостатком такого фильтра является сложная технология производства, что увеличивает его стоимость. В фильтрующем элементе по патенту РФ на изобретение №2108845, В01D 27/06, гофры расположены по спирали, ребра гофр параллельны продольной оси фильтрующего элемента. С целью оптимизации использования рабочего объема фильтра гофры имеют разную высоту выпуклой и вогнутой стороны гофра. Однако, несмотря на это, данный фильтр не обеспечивает оптимального заполнения объема фильтра. В фильтре по патенту РФ на полезную модель №30282, В01D 27/06, для предотвращения слипания гофр под давлением загрязненной фильтрующей шторы они оснащены гребенчатыми дренажными (пористыми) вставками. Однако при использовании гребенчатых вставок снижается степень использования поверхности фильтрующей шторы, а следовательно, снижается ресурс работы фильтра. Данный фильтр содержит наружную перфорированную обечайку и внутреннюю перфорированную отводную трубку, закрытые торцевыми крышками. Фильтрующая штора, размещенная между обечайкой и отводной трубкой, выполнена с гофрами, имеющими криволинейный изгиб в плоскости, перпендикулярной оси фильтра. Фильтрующий элемент по патенту РФ на полезную модель №77558, МПК В01D 27/06, содержит наружную перфорированную обечайку, внутреннюю перфорированную отводную трубку, торцевые крышки, гофрированную фильтрующую штору, размещенную между обечайкой и отводной трубкой. Гофры фильтрующей шторы имеют криволинейный изгиб в плоскости, перпендикулярной оси фильтрующего элемента. Для исключения слипания гофр с обоих торцов и в центре фильтрующей шторы установлены вставки в виде узких гофрированных лент из пористого материала. Гофрированные ленты с торцов фильтрующей шторы огибают ее с наружной и внутренней сторон, а в центре - с внутренней стороны фильтрующей шторы. В сравнении с предыдущими аналогами фильтрующий элемент имеет простую конструкцию и одновременно повышенный ресурс работы, улучшенные гидравлические характеристики. Он является наиболее близким к предлагаемому по количеству существенных признаков и принимается за прототип.
Задача - не усложняя конструкцию фильтрующего элемента, еще более улучшить гидравлическую характеристику фильтра и повысить его ресурс. Технический результат, на достижение которого направлено данное изобретение при решении поставленной задачи, заключается в увеличении площади фильтрующей шторы и в повышении степени ее использования при одинаковых с прототипом размерах высоты и диаметров фильтрующего элемента.
Технический результат достигается следующим образом. Как и в прототипе, заявляемый фильтрующий элемент содержит наружную перфорированную обечайку, внутреннюю перфорированную отводную трубку, торцевые крышки, размещенную между обечайкой и отводной трубкой фильтрующую штору с гофрами, имеющими криволинейный изгиб в плоскости, перпендикулярной оси фильтрующего элемента, и вставки для исключения слипания гофр, установленные с обоих торцов и в центре фильтрующей шторы и выполненные в виде узких гофрированных лент из пористого материала, огибающих с торцов гофры фильтрующей шторы с ее внутренней и наружной сторон, а в центре - гофры внутренней стороны фильтрующей шторы. В отличие от прототипа концы фильтрующей шторы повернуты относительно друг друга, образуя криволинейный изгиб гофр относительно продольной оси фильтра. При этом величина зазора между гофрами не менее величины шага гофр. В частном случае ширина центральной вставки равна ширине гофр фильтрующей шторы и она одинаково удалена от торцов фильтрующего элемента. Наружный диаметр фильтрующей шторы уменьшается, что позволяет при заданном наружном диаметре фильтрующего элемента увеличить площадь фильтрующей шторы. Предложенная совокупность существенных признаков, которые характеризуют заявленный фильтрующий элемент, среди известных источников информации не выявлена, что говорит о новизне заявляемого устройства.
В предлагаемом техническом решении, как и в прототипе, за счет того, что вставки выполнены в виде узких гофрированных лент, которые надеты по торцам фильтрующей шторы с наружной и внутренней сторон гофр, а еще одна - центральная - надета на внутренние вершины гофр фильтрующей шторы на равном расстоянии от торцевых крышек, не происходит слипания гофр и увеличивается площадь фильтрующей шторы. Кроме того, увеличена площадь фильтрующей шторы за счет криволинейного изгиба гофр относительно продольной оси фильтрующего элемента, полученного, например, путем поворота одной из торцевых крышек относительно второй. При этом площадь фильтрующей шторы увеличена в сравнении с прототипом при тех же размерах фильтрующего элемента. При зазоре между гофрами больше шага гофр и наличии с внутренней стороны фильтрующей шторы (в центре) гофрированной вставки исключается слипание гофр при повороте концов фильтрующей шторы.
При сохранении указанных достоинств прототипа совместно с ними возможно значительное увеличение площади фильтрующей шторы, предотвращение слипания гофр шторы и повышение степени ее использования, что увеличивает ресурс фильтра и улучшает его гидравлические характеристики. Ни один из известных фильтров не имеет криволинейного изгиба гофр относительно продольной оси фильтрующего элемента. Следовательно, заявляемый фильтрующий элемент явным образом не следует из уровня техники и соответствует критерию «изобретательский уровень».
На фиг.1 представлен продольный разрез фильтрующего элемента; на фиг.2 - поперечный разрез фильтрующего элемента.
Предлагаемый фильтрующий элемент состоит из центральной перфорированной трубки 1, фильтрующей гофрированной шторы 2, имеющей изгиб в плоскости оси фильтра, а также в плоскости, перпендикулярной оси фильтрующего элемента, узких гофрированных вставок 3, расположенных с торцов фильтрующей шторы, центральной вставки 4, перфорированной обечайки 5, верхней и нижней крышек 6.
Предлагаемый фильтрующий элемент имеет сравнительно простую конструкцию и технологию изготовления. Изгиба гофр относительно продольной оси фильтрующего элемента можно добиться несколькими способами.
Способ 1. Предварительно изготовленную звездообразную фильтрующую штору сворачивают, после чего производят сборку фильтра.
Способ 2. Фильтрующую штору закрепляют на одной из торцевых крышек. Затем вставляют центральную перфорированную трубку. Затем надевают другую торцевую крышку на другой конец фильтрующей шторы и поворачивают крышку относительно первой.
Фильтр работает следующим образом.
Фильтруемая жидкость подается снаружи обечайки 5, проникает сквозь ее перфорацию и далее через фильтрующую штору 2. На поверхности фильтрующей шторы оседают различные загрязнения, которые находятся в фильтруемой среде. Отфильтрованная среда поступает через перфорацию центральной трубки 1 и отверстиям в крышках 6 к потребителю.
Поскольку поверхность фильтрующей шторы с гофрами имеет и в плоскости, перпендикулярной оси фильтрующего элемента, и криволинейный изгиб относительно продольной оси фильтрующего элемента, фильтрующая штора имеет большую площадь и загрязнение всей поверхности шторы происходит за более длительное время, что обеспечивает повышение ресурса в целом.
1. Фильтрующий элемент, содержащий наружную перфорированную обечайку, внутреннюю перфорированную отводную трубку, торцевые крышки, размещенную между обечайкой и отводной трубкой фильтрующую штору с гофрами, имеющими криволинейный изгиб в плоскости, перпендикулярной оси фильтрующего элемента, и вставки для исключения слипания гофр, установленные с обоих торцов и в центре фильтрующей шторы и выполненные в виде узких гофрированных лент из пористого материала, огибающих с торцов гофры фильтрующей шторы с ее внутренней и наружной стороны, а в центре - гофры внутренней стороны фильтрующей шторы, отличающийся тем, что концы фильтрующей шторы повернуты относительно друг друга, образуя криволинейный изгиб гофр относительно продольной оси фильтрующего элемента, при этом величина зазора между гофрами не менее величины шага гофр.
2. Фильтрующий элемент по п.1, отличающийся тем, что центральная вставка одинаково удалена от торцов фильтрующего элемента.
3. Фильтрующий элемент по п.1, отличающийся тем, что ширина центральной вставки равна ширине гофр фильтрующей шторы.
