Фильтр-грязевик вертикальный инерционный

Техническое решение относится к области средств обслуживания трубопроводных сетей, предназначенных для транспортировки жидких сред, и может быть использовано в качестве вспомогательных устройств, предотвращающих накопление грязи в трубопроводах подачи воды теплотехнического оборудования котельных, тепловых сетей, центральных тепловых пунктов и тепловых узлов зданий, а также технологических водных потоках и водооборотных циклах промышленных предприятий. Фильтр содержит вертикально установленный корпус с конусообразными днищами. В верхней днище установлены штуцер входа загрязненной жидкости и штуцер вывода воздуха и всплывших загрязнений. В нижнем днище установлены штуцер выхода отфильтрованных загрязнений и штуцер вывода очищенной жидкости. В корпусе соосно с ним установлена перфорированная труба для сбора очищенной жидкости. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Техническое решение - фильтр-грязевик вертикальный инерционный (ФГВИ) - относится к области средств обслуживания трубопроводных сетей, предназначенных для транспортировки жидких сред, и может быть использовано в качестве вспомогательных устройств, предотвращающих накопление грязи в трубопроводах подачи воды теплотехнического оборудования котельных, тепловых сетей, центральных тепловых пунктов и тепловых узлов зданий, а также технологических водных потоках и водооборотных циклах промышленных предприятий.

Известна конструкция фильтра для трубопроводов (SU, авторское свидетельство 286968), предназначенного для удаления посторонних включений из воды. Известный фильтр содержит закрытый цилиндрический корпус, фильтрующие решетки и шлюзовой затвор, причем объем корпуса разделен не менее чем на три изолированных сектора фильтрующими решетками, радикально закрепленными на валу, установленном по оси корпуса.

Недостатком известной конструкции следует признать слабую задерживающую загрязнения способность.

Также известна конструкция грязевика (RU, патент 2008604). Указанный грязевик содержит вертикальный корпус с днищем, причем в корпусе расположены на одной оси патрубки ввода и вывода жидкости, фильтр, расположенный между указанными патрубками. В дне корпуса выполнен патрубок вывода грязи.

Недостатком известного устройства следует признать необходимость его периодической очистки, поскольку из-за наличия значительного количества задержанных в корпусе частиц грязевик постепенно теряет фильтрующие свойства.

Известен также (RU, патент 42438) фильтр-грязевик. Указанный грязевик содержит вертикально расположенный корпус с днищем, причем в корпусе расположены на одной оси патрубки ввода и вывода жидкости, а также патрубок вывода грязи. Дополнительно грязевик содержит трубу, установленную в корпусе между входным и выходным патрубками, при этом верхний конец трубы закрыт отбойным кожухом, по длине трубы закреплены конусообразные элементы, образующие острый угол с трубой со стороны днища, на участках трубы, расположенных под конусообразными элементами, выполнены продольные отверстия. В нижней части трубы после последнего конусообразного элемента установлена конусообразная поверхность, предназначенная для предотвращения попадания ранее осевших на днище частиц в очищаемую среду.

Недостатком известного устройства следует признать его невысокую эффективность, обусловленную попаданием взвешенных частиц загрязнений в прорези в трубе, а затем и в очищенную среду.

Наиболее близким аналогом разработанного технического решения можно признать (RU, патент 2307970) конструкцию грязевика вертикального инерционно-гравитационного. Известная конструкция содержит вертикально расположенный цилиндрический корпус с днищем, причем в корпусе расположены на одной оси патрубки ввода и вывода жидкости, а также патрубок вывода грязи, при этом он содержит трубу, установленную в корпусе между входным и выходным патрубками, верхний конец которой закрыт отбойным кожухом, по длине трубы закреплены объемные элементы, обращенные широкой стороной в сторону днища, на участках трубы, расположенных под объемными элементами, выполнены отверстия для протока воды, а на нижней части трубы после последнего объемного элемента и над входом патрубка вывода грязи установлен элемент, предназначенный для предотвращения попадания ранее осевших на днище частиц в очищаемую среду. Труба и выходной патрубок соединены герметично, а объемные элементы выполнены в виде шарового сегмента, высота которого составляет от 25 до 40% величины радиуса шара, из которого вырезан сегмент. Минимальное расстояние от поверхности шарового сегмента до цилиндрического корпуса составляет от 2 до 5 радиусов указанного шара. Отверстия в трубе выполнены протяженными и ориентированными параллельно плоскости днища. Элемент, предназначенный для предотвращения попадания ранее осевших на днище частиц в очищаемую среду, представляет собой конусообразный элемент, обращенный большим основанием вверх и закрепленный с зазором на трубе, а в корпусе между днищем и большим основанием конусообразного элемента закреплено водомерное стекло.

Недостатком известной конструкции следует признать недостаточную эффективность очистки жидких сред.

Технический результат, получаемый при реализации предлагаемой конструкции, состоит в повышении степени очистки воды.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать фильтр-грязевик вертикальный инерционный (ФГВИ) разработанной конструкции. Разработанная конструкция содержит вертикально установленный корпус с конусообразными днищами, в верхней днище установлены под углом к оси корпуса штуцер входа загрязненной жидкости и соосно корпусу штуцер вывода воздуха и всплывших загрязнений, в нижнем днище, на боковой поверхности установлен, по меньшей мере, один штуцер выхода отфильтрованных загрязнений и соосно корпусу установлен штуцер вывода очищенной жидкости, в корпусе соосно с ним установлена труба для сбора очищенной жидкости, жестко соединенная нижней частью со штуцером выхода очищенной жидкости, верхняя часть трубы закрыта конусообразной крышкой, обращенной основанием вниз, на поверхности трубы выполнены, по меньшей мере, три ряда отверстий, над рядами отверстий закреплены крышки в форме усеченного конуса, обращенного большим основанием вниз, внутри крышки в форме усеченного конуса, с зазором относительно поверхности трубы установлено перфорированное кольцо, к большему диаметру крышки в форме усеченного конуса прикреплено кольцо.

В предпочтительном варианте реализации отверстия перфорации в трубе и отверстия перфорации в кольце рассовмещены. При этом кольцо полностью перекрывает область перфорации на трубе. Зазор между поверхностью трубы и внутренней поверхностью кольца минимален.

В некоторых вариантах реализации в нижней части корпуса с внешней его стороны установлены опоры.

В нижней боковой поверхности корпуса может быть выполнен люк для осмотра и очистки фильтра.

Конструкция разработанного ФГВИ приведена на рисунке, при этом использованы следующие обозначения: корпус 1; верхнее и нижнее днища 2; штуцер 3 для удаления всплывающих загрязнений и воздуха; штуцер 4 выхода отчищенной жидкости; штуцер 5 входа загрязненной жидкости; штуцера 6 для удаления отфильтрованных загрязнений; люк 7; конус 8 с прикрепленным к основанию цилиндрическим кольцом; усеченный конус 9 с прикрепленным к нижнему основанию цилиндрическим кольцом; труба 10 с отверстиями для сбора отчищенной жидкости; перфорированные кольца 11; опоры 12.

ФГВИ содержит вертикально расположенный цилиндрический корпус с верхним и нижним (эллиптическими, круговыми или другой формы) коническими днищами, в верхней части аппарата перпендикулярно его оси расположен патрубок ввода загрязненной жидкости. В нижней части ФГВИ соосно с корпусом аппарата расположен штуцер выхода отчищенной жидкости. В нижнее днище грязевика врезаны штуцера для удаления отфильтрованных загрязнений. В верхнем днище по оси аппарата врезан штуцер для удаления всплывающих загрязнений и воздуха. Внутри ФГВИ соосно корпусу находится вертикально расположенная труба, соединенная с штуцером вывода отчищенной жидкости. На верхнем конце внутренней трубы установлен конус (направленный основанием к нижней части аппарата), также на трубе жестко установлено три усеченных конуса. К нижним основаниям конусов прикреплены цилиндрические кольца. В стенке трубы, под конусами, выполнены ряды (от одного до нескольких) отверстий различной конфигурации. Отверстия в труде закрыты перфорированными кольцами (отверстия в перфорированных кольцах и в трубе смещены относительно друг друга.

Разработанный ФГВИ работает следующим образом.

Очищаемая жидкость, преимущественно вода или водные растворы, поступает в корпус 1 через входной штуцер 5. В процессе перемещения очищаемой воды по корпусу 1 вдоль трубы 10, верхняя часть которой закрыта конусом 8, происходит отделение от очищаемой жидкости воздуха и загрязнений с удельным весом менее 1 г/см ³, которые поднимаются вверх против течения очищаемой жидкости и собираются в верхнем днище 2 корпуса ФГВИ, откуда их затем удаляют через дренажный штуцер 3. Одновременно загрязнения с удельным весом более 1 г/см³ под действием сил гравитации и инерции опускаются вниз и концентрируются на нижнем днище 2, откуда в последствие их удаляют через дренажные штуцера 6. Очищаемая жидкость, пройдя через перфорированные кольца 11, поступает в трубу 10 через отверстия в трубе расположенные за перфорированными кольцами. Затем отчищенная жидкость через штуцер 4 выходит из корпуса 2 ФГВИ.

Сравнение фильтра-грязевика вертикального инерционного, использованного в качестве ближайшего аналога, и фильтра-грязевика вертикального инерционного разработанной конструкции показало, степень очистки оборотной воды в системе тепловой электростанции повысилась на 17-19%.

1. Фильтр-грязевик вертикальный инерционный, содержащий вертикально установленный корпус с конусообразными днищами, в верхней днище установлены под углом к оси корпуса штуцер входа загрязненной жидкости и соосно корпусу штуцер вывода воздуха и всплывших загрязнений, в нижнем днище на боковой поверхности установлен, по меньшей мере, один штуцер выхода отфильтрованных загрязнений и соосно корпусу установлен штуцер вывода очищенной жидкости, в корпусе соосно с ним установлена труба для сбора очищенной жидкости, жестко соединенная нижней частью со штуцером выхода очищенной жидкости, верхняя часть трубы закрыта конусообразной крышкой, обращенной основанием вниз, на поверхности трубы выполнены, по меньшей мере, три ряда отверстий, над рядами отверстий закреплены крышки в форме усеченного конуса, обращенного большим основанием вниз, внутри крышки в форме усеченного конуса с зазором относительно поверхности трубы установлено перфорированное кольцо, к большему диаметру крышки в форме усеченного конуса прикреплено кольцо.

2. Фильтр-грязевик по п.1, отличающийся тем, что отверстия перфорации в трубе и отверстия перфорации в кольце рассовмещены.

3. Фильтр-грязевик по п.1, отличающийся тем, что в нижней части корпуса установлены опоры.

4. Фильтр-грязевик по п.1, отличающийся тем, что в нижней боковой поверхности корпуса выполнен люк для осмотра и очистки фильтра.