Щелевой пластинчатый фильтр (варианты)
Изобретение предназначено для микрофильтрования и относится к фильтрам для механической очистки воды и газа от загрязнений с размером частиц до 100 мкм. Фильтр содержит корпус с входным и выходным патрубками, фильтрующий элемент, набранный из пластин. В состав набора входят пластины, на обеих поверхностях которых выполнены ориентированные параллельные выступы, расположенные напротив выступов другой пластины. По первому варианту исполнения пластины в наборе выполнены прямоугольными и расположены параллельно друг к другу. В состав набора входят также пластины с гладкими плоскостями, поочередно чередующимися с пластинами с выступами. Выступы на пластинах выполнены равновеликими, размещены под острым углом к их центральным продольным осям и зеркально расположены на обеих плоскостях пластин. Пластины с гладкими плоскостями образуют фильтрующие каналы с выступами. По второму варианту исполнения пластины в наборе выполнены прямоугольными и расположены под углом друг к другу, образуя объем с изогнутой щелевой поверхностью, соединенный с входным патрубком. В состав набора входят также пластины с гладкими плоскостями, поочередно чередующиеся с пластинами с выступами. Выступы на пластинах выполнены равновеликими, размещены под острым углом к их центральным продольным осям и зеркально расположены на обеих плоскостях пластин. Пластины с гладкими плоскостями образуют с боковыми поверхностями выступов щелевые фильтрующие входы для прохода фильтруемой среды из объема с изогнутой щелевой поверхностью, которая может быть выполнена разомкнутой или замкнутой. Технический результат: высокая степень надежности. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к области микрофильтрования, а именно к фильтрам для механической очистки воды и газа от загрязнений с размером частиц до 100 мкм и может применяться в различных отраслях промышленности.
Известен щелевой фильтр, содержащий корпус и расположенный в корпусе фильтрующий элемент, выполненный в виде пакета металлических дисков, размещенных на центральном стержне, при этом диски фильтрующего элемента выполнены с пористым покрытием глубиной, равной фильтрующему зазору (авторское свидетельство СССР №1171059, кл. B01D 25/16, опубл. 07.08.85 г.).
Недостатками известного щелевого фильтра являются низкая производительность и малая надежность работы, а также низкое качество очистки смеси в условиях больших перепадов давления.
Известно устройство для очистки жидкости, содержащее фильтрующие пластины с отверстиями, выполненные в виде входящих одна в другую гребенчатых секций, одна из которых подвижна и соединена с приводом возвратно-поступательного перемещения (авторское свидетельство СССР №339299, кл. B01D 25/12, опубл. 1972 г.).
Недостатками известного устройства является малая эффективность его фильтрующей поверхности.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является щелевой фильтр, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, и размещенный в корпусе фильтрующий элемент, набранный из пластин, при этом в состав набора входят пластины, на обеих плоскостях каждой из которых выполнены ориентированные параллельные выступы в виде рисок или покрытия перекрестного направления относительно противоположных контактных поверхностей с образованием проходных каналов, причем каждый канал сообщается с несколькими каналами, пересекаясь с ними (патент РФ №2022615, кл. B01D 29/44, опубл. 15.11.1994 г. - прототип).
Основными недостатками щелевого фильтра, описанного в прототипе, являются:
- большая степень вероятности нарушения пропускной способности каналов, образованных рисками или покрытием перекрестного направления;
конфигурация образованных каналов не гарантирует требуемого качества фильтрата.
Таким образом, конструкция прототипа не обладает высокой степенью надежности при ее монтаже и эксплуатации.
Технической задачей изобретения является создание нового щелевого пластинчатого фильтра, обладающего более высокой степенью надежности.
Техническая задача решается при создании конструкции щелевого пластинчатого фильтра, содержащего корпус с входным и выходным патрубками, размещенный в корпусе фильтрующий элемент, набранный из пластин, при этом в состав набора входят пластины, на обеих плоскостях каждой из которых выполнены ориентированные параллельные выступы, расположенные напротив выступов другой пластины, в котором согласно изобретению:
- по первому варианту исполнения пластины в наборе выполнены прямоугольными и расположены параллельно друг другу, причем в состав набора входят также пластины с гладкими плоскостями, поочередно чередующиеся с пластинами с выступами, при этом выступы на пластинах выполнены равновеликими, размещены под острым углом к их центральным продольным осям и зеркально расположены на обеих плоскостях каждой пластины, причем пластины с гладкими плоскостями образуют фильтрующие каналы с боковыми поверхностями выступов;
- по второму варианту исполнения пластины в наборе выполнены прямоугольными и расположены под углом друг к другу, образуя объем с изогнутой щелевой поверхностью, соединенный с входным патрубком корпуса, причем в состав набора входят также пластины с гладкими плоскостями, поочередно чередующиеся с пластинами с выступами, при этом выступы на пластинах размещены под острым углом к их центральным продольным осям и зеркально расположены на обеих плоскостях каждой пластины, причем пластины с гладкими плоскостями образуют с боковыми поверхностями выступов щелевые фильтрующие входы, предназначенные для прохода фильтруемой среды из объема с изогнутой щелевой поверхностью, которая может быть выполнена разомкнутой или замкнутой.
В такой конструкции щелевого пластинчатого фильтра выполнение щелевых фильтрующих каналов и щелевых фильтрующих входов для фильтруемой среды, образованных пластинами с гладкими плоскостями, находящимися между пластинами с выступами, выполненными равновеликими, размещенными под острым углом к их центральным продольным осям и зеркально расположенными на обеих их плоскостях, и боковыми поверхностями этих выступов обеспечивает невозможность смятия выступами пластин с гладкими плоскостями и, тем самым, нарушение пропускной способности фильтрующих каналов. Кроме этого достигается гарантированное качество фильтрации за счет формирования каналов с заданным проходным сечением. Поэтому фильтр предлагаемой конструкции обладает высокой степенью надежности при его монтаже и эксплуатации.
Сопоставительный анализ заявляемого щелевого пластинчатого фильтра и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у заявляемого устройства по сравнению с наиболее близким аналогом, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию изобретения «новизна». Наличие отличительных признаков дает возможность получить положительный эффект, заключающийся в создании новой конструкции щелевого пластинчатого фильтра, обладающего более высокой надежностью.
Поскольку при исследовании объекта изобретения по патентной и научно-технической литературе не выявлено решений, содержащих признаки заявляемого изобретения, отличные от прототипа, следует сделать вывод, что заявляемое изобретение соответствует критерию «существенные отличия».
Использование заявляемого изобретения в области фильтрации, применяемой в различных отраслях промышленности, обеспечивает ему соответствие критерию «промышленная применимость».
Предлагаемый щелевой пластинчатый фильтр изображен на чертеже, на котором показаны: фиг.1 - общий вид щелевого пластинчатого фильтра (1 вариант исполнения),
фиг.2 - разрез по A-A (1 вариант исполнения), фиг.3 - местный «Б» общего вида (1 вариант исполнения); фиг.4 - общий вид щелевого пластинчатого фильтра с разомкнутой изогнутой щелевой поверхностью (2 вариант исполнения), фиг.5 - местный вид «C» общего вида щелевого пластинчатого фильтра с разомкнутой изогнутой щелевой поверхностью (2 вариант исполнения); фиг.6 - общий вид щелевого пластинчатого фильтра с замкнутой изогнутой щелевой поверхностью (2 вариант исполнения), фиг.7 - вид сверху на щелевой пластинчатый фильтр с замкнутой изогнутой щелевой поверхностью (2 вариант исполнения).
Щелевой пластинчатый фильтр содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками и размещенный в корпусе фильтрующий элемент, набранный из пластин, при этом в состав набора входят пластины 4, на обеих плоскостях каждой из которых выполнены ориентированные параллельные выступы 5, расположенные напротив выступов другой пластины, причем:
- по первому варианту исполнения пластины в наборе выполнены прямоугольными и расположены параллельно друг другу, при этом в состав набора входят также пластины 6 с гладкими плоскостями, поочередно чередующимися с пластинами 4 с выступами 5, причем выступы 5 на пластинах 4 выполнены равновеликими, размещены под острым углом к их центральным продольным осям и зеркально расположены на обеих плоскостях каждой пластины 4, причем пластины 6 с гладкими плоскостями образуют фильтрующие каналы 7 с боковыми поверхностями выступов 5;
- по второму варианту исполнения пластины в наборе выполнены прямоугольными и расположены под углом друг к другу, образуя объем с изогнутой щелевой поверхностью 8, соединенный с входным патрубком 2 корпуса 1, причем в состав набора входят также пластины 6 с гладкими плоскостями, поочередно чередующиеся с пластинами 4 с выступами 5, при этом выступы 5 на пластинах 4 выполнены равновеликими, размещены под острым углом к их центральным продольным осям и зеркально расположены на обеих плоскостях каждой пластины 4, причем пластины 6 с гладкими плоскостями образуют с боковыми поверхностями выступов 5 щелевые фильтрующие входы 9, предназначенные для прохода фильтруемой среды из объема с изогнутой щелевой поверхностью 8, которая может быть выполнена разомкнутой или замкнутой.
Пластины, входящие в набор, изготовлены из нержавеющей стали, а выступы на них выполнены методом холодной прокатки на стальных валках, на которых нанесены бороздки методом токарной обработки алмазными или твердосплавными резцами.
Щелевой пластинчатый фильтр работает следующим образом.
По первому варианту исполнения фильтруемая среда подается через входной патрубок 2 корпуса 1 к набору пластин 4, 6, расположенных параллельно друг другу, затем проходит через фильтрующие каналы 7, образованные пластинами 6 с гладкими плоскостями и боковыми поверхностями равновеликих выступов 5, выполненных под острым углом к центральным продольным осям пластин 4 и зеркально расположенных на обеих плоскостях каждой из них. Полученный фильтрат в дальнейшем поступает к выходному патрубку 3 корпуса 1 фильтра.
По второму варианту исполнения фильтруемая среда подается через входной патрубок 2 корпуса 1 в объем с изогнутой щелевой поверхностью 8, образованный набором пластин 4, 6, расположенных под углом друг к другу, затем проходит через щелевые фильтрующие входы 9, сформированные пластинами 6 с гладкими плоскостями и боковыми поверхностями равновеликих выступов 5, выполненных под острым углом к центральным продольным осям пластин 4 и зеркально расположенных на обеих плоскостях каждой из них. В дальнейшем полученный фильтрат поступает к выходному патрубку 3 корпуса 1 фильтра.
Изогнутая щелевая поверхность 8 объема, образованного пластинами 4 и 6, может быть выполнена разомкнутой или замкнутой.
В заявленных вариантах исполнения щелевого пластинчатого фильтра выполнение щелевых фильтрующих каналов или щелевых фильтрующих входов для фильтруемой среды (жидкой или газообразной), образованных пластинами с гладкими плоскостями и боковыми поверхностями выступов, выполненных равновеликими, сформированных под острым углом к центральным продольным осям каждой из пластин и зеркально расположенных на обеих их плоскостях, обеспечивает повышение надежности предлагаемой конструкции по сравнению с прототипом.
1. Щелевой пластинчатый фильтр, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и размещенный в корпусе фильтрующий элемент, набранный из пластин, при этом в состав набора входят пластины, на обеих плоскостях каждой из которых выполнены ориентированные параллельные выступы, расположенные напротив выступов другой пластины, отличающийся тем, что пластины в наборе выполнены прямоугольными и расположены параллельно друг другу, причем в состав набора входят также пластины с гладкими плоскостями, поочередно чередующиеся с пластинами с выступами, при этом выступы на пластинах выполнены равновеликими, размещены под острым углом к их центральным продольным осям и зеркально расположены на обеих плоскостях каждой пластины, причем пластины с гладкими плоскостями образуют фильтрующие каналы с боковыми поверхностями выступов.
2. Щелевой пластинчатый фильтр, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и размещенный в корпусе фильтрующий элемент, набранный из пластин, при этом в состав набора входят пластины, на обеих плоскостях каждой из которых выполнены ориентированные параллельные выступы, отличающийся тем, что пластины в наборе выполнены прямоугольными и расположены под углом друг к другу, образуя объем с изогнутой щелевой поверхностью, соединенный с входным патрубком корпуса, причем в состав набора входят также пластины с гладкими плоскостями, поочередно чередующиеся с пластинами с выступами, при этом выступы на пластинах выполнены равновеликими, размещены под острым углом к их центральным продольным осям и зеркально расположены на обеих плоскостях каждой пластины, причем пластины с гладкими плоскостями образуют с боковыми поверхностями выступов щелевые фильтрующие входы, предназначенные для прохода фильтруемой среды из объема с изогнутой щелевой поверхностью.
3. Щелевой пластинчатый фильтр по п.2, отличающийся тем, что изогнутая щелевая поверхность объема, образованного пластинами, расположенными под углом друг к другу, выполнена разомкнутой.
4. Щелевой пластинчатый фильтр по п.2, отличающийся тем, что изогнутая щелевая поверхность объема, образованного пластинами, расположенными под углом друг к другу, выполнена замкнутой.
