Спиральный фильтр

Спиральный фильтр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к отраслям промышленности, эксплуатирующим и изготавливающим фильтры для очистки жидкости или газа от дисперсной фазы. Цель изобретения - упрощение конструкции фильтра. Межвитковые фильтрующие зазоры в фильтрующем элементе спирального фильтра образо - ваны многоугольными витками, вершины которых смещены одна относительно другой . Смещение многоугольных витков производят силами упругости самой проволоки , которые приводят в действие путем обрубки ее между натягивающими роликами и многоугольным прутком, зажатым в патроне токарного станка, по окончании намотки спирали. К спирали , снятой с прутка, приваривают крышку и штуцер. Полученный спиральнЬш фильтрующий элемент при фильтровании снаружи под воздействием давления фильтруемой жидкости или газа сжимается, а при регенерации от воздействия обратного потока жидкости или газа растягивается, что облегчает регенерацию фильтрующего элемента. Величина получаемого зазора зависит от радиуса вписанной в многоугольный виток окружности R, радиуса описанной около многоугольного витка окружности R, диаметра проволоки d, радиуса округления проволоки в вершинах многоугольных витков г и угла при вершине многоугольного витка ot . Перечисленные величины служат для расчета максимально возможного зазора S по формуле S ,-а-г/(/созйг,/2- l). 5 ил. : 50

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (59 4 В 01 Э 29/44 29/48

1 ц1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

;!3, d

5 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (,21) 4056522/31-26 (22) 13.01.86 (46) 23.01.88. Бюл. 1(3 (71) Институт физической химии

АН СССР (72) В. Б ° Крапухин, В. А. Лавриков, В. И. Карета и А. В. Серов (53) 66.067.362(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 925367, кл. В 01 D 29/48, 1980.

Патент Великобритании

9 1388256, кл. В 01 D 29/38, 1975. (54) СПИРАЛЬНЫЙ ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к отраслям промышленности, эксплуатирующим и изготавливающим фильтры для очистки жидкости или газа от дисперсной фазы. Цель изобретения — упрощение конструкции фильтра. Межвитковые фильтрующие зазоры в фильтрующем элементе спирального фильтра образованы многоугольнымн витками, вершины которых смещены одна относительно другой. Смещение многоугольных витков производят силами упругости самой проволоки, которые приводят в действие путем обрубки ее между натягивающими роликами и многоугольным прутком, зажатым в патроне токарного станка, по окончании намотки спирали. К спирали, снятой с прутка, приваривают крышку и штуцер. Полученный спираль" нйй фильтрующий элемент при фильтровании .снаружи под воздействием давления фильтруемой жидкости или газа сжимается, а при регенерации от воздействия обратного потока жидкости или газа растягивается, что облегчает регенерацию фильтрующего элемента. Величина получаемого зазора зависит от радиуса вписанной в многоугольный виток окружности R, радиуса описанной около многоугольного витка окружности R диаметра проволоки d, радиуса округления проволоки в вершинах многоугольных витков r и угла при вершине многоугольного виткао(. Перечисленные величины служат для расчета максимально возможного зазора 3 по формуле

1368003

Изобретение относится к фильтро" ванию жидкостей и газов через спи.ральные фильтры, может быть использовано для фильтрования радиоактивных и агрессивных газовой и жидкой дисперсионных. сред на атомных и тепловых электростанциях, в быту для очистки воды, в автомобилях для очистки масел и воздуха, в пищевой и строительной промышленности при производстве красящих пигментов, в нефтяной и химической промышленности.

Цель изобретения - упрощение конструкции фильтра.

На фиг, 1 представлен спиральный фильтр, работающий под давлением, в режиме фильтрования, общий вид; на фиг. 2 — то же, в режиме регенерации; на фиг. 3 — то же, под разрежением; на фиг. 4 — фильтрующий элемент, вид сверху; на фиг. 5 — схема устройства для изготовления фильтрующего элемента, Фильтр состоит из корпуса 1 с подводящим патрубком 2 и отводящим патрубком 3 фильтрата, вертикально установленного в корпусе фильтрующего элемента в виде спирали 4. Витки 5 спирали 4 выполнены в виде мно" гоугольников, вершины которых смещены одна относительно другой. Корпус

1 содержит штуцер 6 для слива загрязнений. В случае работы фильтра под разрежением отводящий патрубок 3 фильтрата соединен с разделительной емкостью 7 (фиг. 3), Устройство для изготовления фильтра включает многогранный пруток 8, закрепленный в патроне 9 токарного станка и поджатый центром 10, ролики

l1 — 13 для создания натяжения проволоки, плиту 14, зажатую в резцедержателе 15 станка.

Проволоку наматывают виток к витку на многогранный пруток 8, который вращается в патроне токарного станка. Натяжение проволоки осуществляют путем трехкратного перегиба проволоки между роликами 11 — 13, При необходимости усилие натяжения изменяют путем увеличения или уменьшения узла перегиба проволоки. Для этого расстояние между роликами уменьша" ют или увеличивают. Подача резцедержателя 15 подбирается близкой к диаметру проволоки. После намотки на пруток проволоку обрезают между роликом 11 и прутком 8 ° Силы упругости, накопившиеся в проволоке во время намотки, заставляют ее раскручиваться, что ведет к смещению многоугольных витков относительно друг друга ° Затем полученную спираль сни" мают с оправки, отжигают в сжатом состоянии и приваривают к ней крыш10 ку и штуцер.

Указанным способом изготовлены фильтрующие элементы из нержавеющей стали (проволоки 4 2 и 0,72 мм) с внешними диаметрами от 15 до 40 мм.

1Г Путем изменения числа углов в витках спирали, а также при изменении усилий натяжения проволоки максимальную величину фильтрующих зазоров получают от 6 до 140 мкм, Межвит"

20 ковые фильтрующие зазоры о образуют" ся между смежными многоугольными витками 5, вершины которых смещены относительно друг друга (фиг. 4), Величина смещения вершин многоуголь26 ных витков относительно друг друга угол при вершине многоугольников о . и радиусы скругления вершин многоугольников г определяют величину межвиткового зазора 3 . Максимальная веЗО личина зазора 3 получается, когда вершины предыдущих находятся между двумя вершинами последующих витков: угол сдвига в этом случае равен половине центрального угла . В других случаях величина 3 уменьшается и достигает нуля при / = . Для расчета максимальной величины зазора можно использовать формулу, выведенную из геометрических построений:

=d

t где R — радиус окружности, вписанной в многоугольный виток;

R — радиус окружности, описанной около многоугольного витка;

d — диаметр проволоки;

r — радиус скругления вершин многоугольников;

Ы вЂ” угол при вершине многоугольника, Фильтр работает следующим образом.

Во время фильтрования при проходе потока .жидкости через патрубок 2 и. фильтрующий элемент снаружи последнего возникает перепад давления, Давление снаружи фильтрующего элемента больше, чем внутри, так как поток жидкости теряет часть своей энергии

03

4 ющего элемента увеличивается на величину bH а по окончании регенерации, которая обычно длится 5-7 с, подача промывной жидкости внутрь фильтрующего элемента прекращается и он возвращается в исходное положение, уменьшаясь по высоте до величины, близкой к Н.

Использование предлагаемого фильт" ра позволяет обеспечить устойчив ю

его работу без дополнительных деталей, воэможность получения межвитковых зазоров в широком диапазоне путем изменения усилия натяжения проволоки при намотке спирали или путем изменения. числа углов в витках

Спиральный фильтр, содержащий корпус с подводящим и отводящим патрубками, вертикально установленный в

25 корпусе фильтрующий элемент в виде спирали, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции фильтра, витки спирали выполнены в виде многоугольников, вершины ко 0 торых смещены относительно друг друга. з 13680 по ходу движения, преодолевая гидрав" лическое сопротивление фильтрующего элемента, Этот перепад давления и является той силой, которая, действуя по закону Паскаля одинаково по всей наружной поверхности фильтрующего элемента, заставляет сжиматься витки 5 спирали 4 до их соприкосновения друг с другом. Сомкнувшись, витки 5 спирали 4 сохраняют межвит" ковые зазоры в течение всего времени фильтрования, пока сохраняется или растет перепад давления на фильтрующем элементе за счет подачи фильтру- 15 емой жидкости. При этом высота фильтрующего элемента минимальна и равна Н (фиг. 2), Во время регенерации спирали. поток жидкости направляется через фильтрующий элемент в обратном на- о Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я правлении через патрубок 3. Давле,ние жидкости внутри фильтрующего элемента становится больше, чем снаружи: в этом случае избыток давления оказывается внутри фильтрующего элемента и растягивает спираль

4 до тех пор, пока силы упругости, возникающие в проволоке при растя" жении, не уравновесятся гидродинамическим потоком промывной жидкости.

Во время регенерации высота фильтруФиг. 1

13б8003

Разрежеюие

13б8003

Составитель Т. Леднева .Редактор Н. Тупица Техред Л.Сердюкова

Корректор И, Эрдейи

Заказ 131/7 Тираж 642

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретЕний и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4