Фильтр для очистки высоковязких жидкостей

Полезная модель относится к устройствам для очистки высоковязких жидкостей от посторонних твердых примесей и предметов и может использоваться в процессах фильтрации преимущественно водоугольных суспензий - водоугольного топлива (ВУТ), а также глинистых и цементных растворов и других подобных суспензионных жидкостей Цель полезной модели - снижение гидравлического сопротивления фильтра и повышение эксплуатационной надежности фильтра. Суть полезной модели заключается в том, что фильтр для очистки высоковязких жидкостей от крупных примесей содержащий цилиндрический корпус с крышкой и днище, патрубки для подвода и отвода жидкости; расположенные коаксиально в корпусе фильтрующий элемент и вал с приводом выполнен таким образом, что фильтрующая поверхность элемента образована набором колосникового профиля колец, установленных на стяжных шпильках с зазорами, выдержанными за счет дистанционных шайб, размещенных на шпильках, или зазоры между кольцами выдержаны за счет установки последних в пазах втулок, расположенных на шпильках, а на валу оборудована рамка со скребками, закрепленными на последней с возможностью осевого люфта в зазорах между колосниковыми кольцами

Полезная модель относится к устройствам для очистки высоковязких жидкостей от посторонних твердых примесей и предметов и может использоваться в процессах фильтрации преимущественно водоугольных суспензий - водоугольного топлива (ВУТ), а также глинистых и цементных растворов и других подобных суспензионных жидкостей.

Известны фильтры грубой очистки марки Г 41-1 ((Г 41-2) с ручным приводом для очистки рабочей поверхности от отложений (см.1. Коновалов В.М., Скрицкий В.Я., Рокнивский В.А., Очистка рабочих жидкостей в гидроприводах станков. Изд. «Машиностроение», М., 1976, стр.176).

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату является конструкция пластинчатых фильтров типа ФПЖ с электрическим приводом для удаления осадка с фильтрующих элементов, описанная в книге (см.2. Тодер И.А., Тарабариев Г.И. Крупногабаритные гидродинамические подшипники. М, «Машиностроение», 1976; с.174, 175).

Отличительными признаками данной конструкции является наличие цилиндрического корпуса с крышкой и днищем, патрубков для подвода и отвода фильтруемой жидкости, фильтрующего элемента, состоящего из одного или нескольких патронов, выполненных из набора вращающихся на валу привода кольцевых фильтрующих пластин установленных с зазорами, которые обеспечиваются дистанционными шайбами, расположенными на приводном валу между пластинами. Съем осадка с фильтрующей поверхности при этом осуществляется за счет набора неподвижных скребков, входящих в зазоры между пластинами. При этом скребки установлены на неподвижной оси, закрепленной снаружи фильтрующего патрона в его фланцах.

Недостатками аналога и прототипа являются:

- значительное гидравлическое сопротивление при фильтрации высоковязких жидкостей, за счет плоских поверхностей фильтрующих пластин (колец);

- низкая эксплуатационная надежность фильтра при фильтрации больших объемов высоковязких жидкостей, содержащих абразивные частицы твердой фазы, вследствие повышенного износа рабочих поверхностей пластин и скребков

Задачи, решаемые предлагаемой полезной модели являются:

- устранение недостатков, присущих аналогу и прототипу;

- снижение гидравлического сопротивления фильтра;

- снижение крутящего момента на валу привода и фильтра;

- повышение эксплуатационной надежности фильтра.

Поставленные задачи решаются тем, что в предлагаемой конструкции фильтра фильтрующая поверхность элемента образована набором колец колосникового профиля, установленных с необходимым зазором, выдержанным за счет дистанционных шайб на стяжных и центрирующих шпильках, закрепленных во фланцах фильтрующего элемента, а на валу оборудована рамка со скребками, одной стороной установленных в пазах рамки, а другой стороной - входящих в зазоры между колосниковыми кольцами с возможностью осевого люфта.

Необходимый зазор между фильтрующими кольцами может быть выдержан также за счет установки их в пазах втулок, размещенных на стяжных шпильках.

Выполнение фильтрующей поверхности элемента путем набора колец колосникового профиля позволяет, во-первых, снизить гидравлическое сопротивление фильтра, а, во-вторых, уменьшить крутящий момент на приводе.

Установка скребков на вращающейся рамке с одной стороны в пазах рамки, а с другой - входящих в зазоры между колосниковыми кольцами с возможностью осевого люфта обеспечивает повышение эксплуатационной надежности фильтра при пропускании больших объемов фильтруемой высоковязкой жидкости с твердыми абразивными частицами. В этом случае не происходит значительного истирания рабочих поверхностей колец и скребков и заклинивания скребков, что обеспечивает снижение вероятности увеличения крутящего момента.

На фиг.1 изображен предлагаемый фильтр, разрез;

на фиг.2 - узел крепления колосниковых колец и скребков (первый вариант).

на фиг.3 - то же, второй вариант;

на фиг.4 - разрез по А-А на фиг.2;

на фиг.5 - разрез по Б-Б на фиг.3.

Предлагаемый фильтр состоит из цилиндрического корпуса 1 с коническим днищем и крышкой 2, патрубками подачи фильтруемой суспензии 3, отвода фильтрата 4 и отвода шлама 5. В корпусе коаксиально установлены фильтрующий элемент 6 и устройство очистки фильтра 7.

Фильтрующий элемент содержит верхний 8 и нижний 9 фланцы, кольца колосникового профиля 10, шпильки 11, дистанционные шайбы 12 (фиг.2) или втулки с пазами для колец 13 (фиг.3). В нижнем фланце имеется опора 14 для приводного устройства очистки.

Устройство очистки содержит вал 15 с рамкой 16, на которой установлены оси 17 со скребками 18. Скребки зафиксированы от поворота упором 19 и опираются концами на пазы в рамке и на фильтрующие кольца.

Фильтр работает следующим образом. Включается электропривод фильтра и фильтруемая жидкость насосом (на рис.не показано) подается во внутреннюю полость фильтрующего элемента 6 через патрубок 3 и проходит в зазоры между кольцами 10. Очищенная жидкость выходит из фильтра через патрубок отвода фильтрата 4. При вращении рамки со скребками 7 происходит очистка зазоров между фильтрующими кольцами от задержанных крупных частиц угля и посторонних включений.

Периодически производится очистка полости фильтра путем выгрузки накопившегося материала шлама через патрубок 5.

Достижение поставленных задач подтверждено результатами экспериментальных и промышленных испытаний разработанных конструкций фильтров.

В таблице 1 представлена характеристика фильтруемой водоугольной суспензии.

В таблице 2 представлены характеристики фильтра и результаты его испытаний

Результаты испытаний показали высокую эксплуатационную надежность работы фильтра. При этом при сжигании опытных партий водоугольных суспензий, пропущенных через разработанный фильтр, исключалось забивание сопел форсунки (при диаметре сопел 3÷4) крупными частицами угля и посторонними включениями.

Фильтр для очистки высоковязких жидкостей от крупных примесей, содержащий цилиндрический корпус с крышкой и днище, патрубки для подвода и отвода жидкости, расположенные коаксиально в корпусе фильтрующий элемент и вал с приводом, отличающийся тем, что фильтрующая поверхность элемента образована набором колец колосникового профиля, установленных на стяжных шпильках с зазорами, выдержанными за счет дистанционных шайб, размещенных на шпильках, или зазоры между кольцами выдержаны за счет установки последних в пазах втулок, расположенных на шпильках, а на валу оборудована рамка со скребками, закрепленными на последней с возможностью осевого люфта в зазорах между колосниковыми кольцами.