Фильтр

Фильтр

Реферат

Изобретение относится к устройствам для предотвращения накопления грязи или других отложений в трубопроводной арматуре, в частности в клапанах.

Известен двухседельный клапан, содержащий корпус с внутренней полостью, с входным и выходным отверстиями, снабженный по меньшей мере одной крышкой, соединенной с корпусом при помощи разъемного соединения, причем одно из отверстий выполнено глухим, выступающим внутрь указанной полости корпуса, а в той части боковой стенки указанного отверстия, которая расположена в указанной полости корпуса, выполнены два сквозных соосных отверстия (см. Д.Ф.Гуревич, О.Н.Шпаков, “Справочник конструктора трубопроводной арматуры”, Ленинград, “Машиностроение”, 1987 г., стр.280, рис.3.57).

Для предотвращения накопления грязи или других отложений в клапане, которые могут вывести клапан из строя, перед входным отверстием его корпуса необходимо устанавливать фильтр.

Известен фильтр, содержащий трубчатый корпус и размещенный в корпусе концентрично корпусу сетчатый фильтрующий элемент, выполненный в виде конической трубки, снабженной припаянной к ней заглушкой, размещенной в меньшем торцевом отверстии фильтрующего элемента (см. патент Франции №2701537, кл. F 16 L 55/24, 1994 г.).

Недостатками указанного известного фильтра являются его недостаточные надежность и качество очистки рабочей среды. Указанные недостатки обусловлены тем, что заглушка может быть оторвана от сетки потоком рабочей среды, а грязь и другие отложения, отстающие от верхней части сетки фильтрующего элемента, падают на нижнюю часть сетки, скапливаются там и отрицательно влияют на процесс очистки. Кроме того, для удаления накоплений отложений необходимо вынимать фильтрующий элемент из корпуса, что неудобно и дорого, так как при этом необходимы трудоемкая замена элементов крепления фильтрующего элемента или замена всего фильтрующего элемента.

Известен фильтр, содержащий корпус с внутренней полостью, с входным и выходным отверстиями, снабженный по меньшей мере одной крышкой, соединенной с корпусом при помощи разъемного соединения, и закрепленный внутри корпуса сетчатый цилиндрический фильтрующий элемент (см. патент ФРГ №19832199, кл. F 16 L 55/24, 2000 г.).

Данное техническое решение является наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком известного фильтра является его недостаточные надежность и долговечность. Указанные недостатки обусловлены тем, что вследствие того, что поток рабочей среды направлен почти под прямым углом к образующей цилиндра фильтрующего элемента, сетка фильтрующего элемента находится под действием значительных ударных нагрузок от воздействия частиц грязи и других отложений, находящихся во взвешенном состоянии в рабочей среде, что вызывает местные разрывы сетки фильтрующего элемента (указанные частицы пробивают его сетку) и выход фильтрующего элемента из строя. Кроме того, поскольку фильтрующий элемент опирается на крышку корпуса, накопления отложений в крышке перекрывают часть сетки фильтрующего элемента и препятствуют протеканию рабочей среды через фильтрующий элемент и установленную за ним трубопроводную арматуру, например клапаны, отрицательно влияют на процесс очистки и уменьшают точность регулирования расхода рабочей среды. Кроме того, то, что специально для известного фильтра необходимо изготавливать корпус, удорожает указанный фильтр.

Изобретение направлено на достижение технического результата - повышение надежности и долговечности фильтра.

Указанный технический результат достигается тем, что в фильтре, содержащем корпус с внутренней полостью, с входным и выходным отверстиями, снабженный по меньшей мере одной крышкой, соединенной с корпусом при помощи разъемного соединения, и закрепленный внутри корпуса сетчатый цилиндрический фильтрующий элемент, выходное отверстие корпуса выполнено глухим, выступающим внутрь полости корпуса, основание указанного отверстия расположено напротив входного отверстия, причем в той части боковой стенки указанного отверстия, которая расположена во внутренней полости корпуса, выполнены два сквозных соосных отверстия, цилиндрический фильтрующий элемент размещен поперек выходного отверстия, соосно указанным сквозным отверстиям, а также тем, что упомянутая крышка снабжена углублением, расположенным под фильтрующим элементом и отделена от фильтрующего элемента внутренней полостью корпуса.

Благодаря такому выполнению клапана обеспечивается плавное изменение направления потока рабочей среды, изменение направления движения и уменьшение скорости частиц грязи и других отложений: указанные частицы в фильтрующем элементе движутся в основном вдоль его оси (составляющая вектора их скорости, перпендикулярная сетке фильтра, невелика) на небольшой скорости подходят к внутренней цилиндрической поверхности сетчатого фильтрующего элемента, откладываясь на ней, а очищенная рабочая среда выходит из выходного отверстия, поэтому при этом не происходит повреждения фильтрующего элемента. Отложения, отстающие от сетки фильтрующего элемента, под действием веса опускаются вниз и погружаются в углубление крышки. При этом накопления отложений в крышке не достигают уровня фильтрующего элемента, поскольку отделены от него полостью корпуса (крышка находится на некотором расстоянии от фильтрующего элемента, а не контактирует с ним, как в известном фильтре) и поэтому не препятствуют прохождению через фильтрующий элемент рабочей среды. Крышку периодически снимают и, освободив от отложений, устанавливают вновь. Кроме того, при изготовлении предлагаемого фильтра в качестве его корпуса возможно использование корпуса вышеописанного двухседельного клапана, что позволит уменьшить стоимость предлагаемого фильтра, упростить и ускорить его изготовление.

На чертеже изображен предлагаемый фильтр.

Фильтр содержит корпус 1 с внутренней полостью 2 с входным 3 и выходным 4 отверстиями. Корпус 1 снабжен крышками 5 и 6, соединенными с корпусом 1 известным образом при помощи закрепленных на корпусе 1 шпилек 7 и гаек 8. Корпус 1 снабжен фланцами 9 для соединения с участками трубопровода и трубопроводной арматурой, например клапаном. Выходное отверстие 4 корпуса 1 выполнено глухим, выступающим внутрь полости 2 корпуса 1. Основание 10 отверстия 4 расположено напротив входного отверстия 3 и может быть выполнено по плавным кривым, например по дугам окружности радиусами r и R в поперечном сечении, то есть может иметь сферическую форму. В той части боковой стенки отверстия 4, которая расположена во внутренней полости 2 корпуса 1, выполнены два сквозных соосных резьбовых отверстия 11. В отверстиях 11 установлены резьбовые втулки 12, 13. Резьбовая втулка 12 снабжена шлицом 14 под отвертку. В резьбовых втулках 12, 13 на их торцах, обращенных внутрь входного отверстия 3, выполнены торцевые кольцевые выемки, в которых размещены торцы сетчатого фильтрующего элемента 15, зажатого между резьбовыми втулками 12 и 13. Таким образом, фильтрующий элемент размещен поперек выходного отверстия 4, соосно отверстиям 11. Крышка 6 корпуса 1 расположена под фильтрующим элементом 15, снабжена углублением 16 и отделена от фильтрующего элемента внутренней полостью 2 корпуса 1.

Фильтр работает следующим образом.

Рабочая среда поступает в внутрь корпуса фильтра через входное отверстие 3, и при взаимодействии потока рабочей среды с основанием 10 выходного отверстия 4, благодаря форме основания происходит плавное изменение направления потока рабочей среды и изменение направления движения благодаря тому, что цилиндрический фильтрующий элемент размещен поперек выходного отверстия, и уменьшение скорости частиц грязи и других веществ, находящихся во взвешенном состоянии в рабочей среде: указанные частицы поступающие внутрь цилиндрического фильтрующего элемента 15 через отверстия 11 и торцевые отверстия фильтрующего элемента, в фильтрующем элементе движутся в основном вдоль его оси (составляющая вектора их скорости, перпендикулярная сетке фильтрующего элемента, невелика), на небольшой скорости подходят к внутренней цилиндрической поверхности сетчатого фильтрующего элемента 15, откладываясь на ней, а очищенная рабочая среда выходит из выходного отверстия 4, поэтому при этом не происходит повреждения фильтрующего элемента 15. Отложения, отстающие от сетки фильтрующего элемента 15, под действием веса опускаются вниз и погружаются в углубление крышки. При этом накопления отложений в крышке не достигают уровня фильтрующего элемента 15, поскольку отделены от него полостью корпуса (крышка находится на некотором расстоянии от фильтрующего элемента, а не контактирует с ним, как в известном фильтре) и поэтому не препятствуют прохождению через фильтрующий элемент рабочей среды.

Крышку 6 периодически снимают, и, освободив от отложений, устанавливают вновь. Кроме того, при изготовлении предлагаемого фильтра в качестве его корпуса возможно использование корпуса вышеописанного двухседельного клапана, что позволит уменьшить стоимость предлагаемого фильтра, упростить и ускорить его изготовление.

Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволит повысить надежность и долговечность, снизить себестоимость фильтров, служащих для предотвращения накопления грязи или других отложений в трубопроводной арматуре, в частности в клапанах.

Фильтр, содержащий корпус с внутренней полостью, с входным и выходным отверстиями, снабженный, по меньшей мере, одной крышкой, соединенной с корпусом при помощи разъемного соединения, и закрепленный внутри корпуса сетчатый цилиндрический фильтрующий элемент, отличающийся тем, что выходное отверстие корпуса выполнено глухим, выступающим внутрь полости корпуса, основание указанного отверстия расположено напротив входного отверстия, причем в той части боковой стенки указанного отверстия, которая расположена во внутренней полости корпуса, выполнены два сквозных соосных отверстия, цилиндрический фильтрующий элемент размещен поперек выходного отверстия соосно указанным сквозным отверстиям, а также тем, что упомянутая крышка снабжена углублением, расположенным под фильтрующим элементом и отделена от фильтрующего элемента внутренней полостью корпуса.