ФИЛЬТРУЮЩИЙ КАРТРИДЖ

Заявляемая полезная модель относится к фильтрующим устройствам универсального назначения, точнее к фильтрам для очистки топлив, масел, жидкостей и газов от воды, механических примесей и биозагрязнений, и может быть использована в фильтровальных установках для очистки бензинов, реактивных топлив, дизельных топлив, гидравлических, энергетических и индустриальных масел, нефтяных растворителей, ароматических углеводородов, воздуха и инертных газов, установках для очистки сточных вод.
К современным фильтрующим устройствам предъявляются повышенные требования по механической прочности, эффективности очистки и относительно невысокими затратами на изготовление. Известен фильтр-сепаратор, содержащий корпус с отстойником, входным, выходным и дренажным патрубками, по меньшей мере, одну пару установленных по высоте фильтрующих элементов, устройство для отвода воды, установленное между фильтрующими элементами верхнего и нижнего ярусов, с коллектором в центральной части корпуса в виде полого диска с вертикальными патрубками для закрепления фильтрующих элементов, снабженный осесимметричной с корпусом обечайкой для разделения потоков очищенной жидкости от нижнего и верхнего фильтрующих элементов. Фильтрующие элементы выполнены из поливинилформаля в виде цилиндрических стаканов с дном, со стороны открытых торцов закрепленных на патрубках упомянутого коллектора при помощи резьбового соединения. (Патент РФ на полезную модель №13539).
Известен патронный фильтр для очистки жидкостей, содержащий вертикальный корпус с днищем и съемной крышкой, подводящий и отводящий патрубки, и установленный по оси корпуса цилиндрический фильтрующий элемент, изготовленный, например, из поливинилформаля, при этом фильтр снабжен распределительным элементом, выполненным в виде цилиндрического перфорированного кольца, герметично присоединенного к днищу и нижней части фильтрующего элемента, и гофрированной трубкой из эластичного материала, герметично прикрепленной к крышке и верхней части фильтрующего элемента, при этом подающий патрубок присоединен к днищу, а отводящий - к крышке. (Патент РФ на изобретение №2050928)
Из известных устройств наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является фильтрующий элемент, характеризующийся тем, что он содержит коаксиально расположенные фильтрующий и коагулирующий цилиндрические слои, выполненные из поливинилформаля, между которыми без зазора размещена перфорированная цилиндрическая перегородка. Материал фильтрующего и коагулирующего слоев имеет градиент пористости, направленный к перфорированной цилиндрической перегородке. (Патент РФ на полезную модель №88574). Однако во всех известных фильтрующих элементах крепление фильтрующих элементов осуществляется либо путем склеивания дорогостоящими клеящими составами либо при помощи резьбового соединения.
Задачей заявляемого технического решения является разработка сменного фильтрующего картриджа с высокой степенью очистки, с усилением прочности и надежности крепления картриджа к корпусу фильтра, и упрощением процедуры замены фильтрующего элемента.
Поставленная задача и технический результат достигаются при использовании предлагаемой полезной модели - картриджа «Криброл», в котором фильтрующий элемент выполнен из поливинилформаля с однородной мелкоячеистой пористой структурой, полученного из поливинилового спирта, параформальдегида и смеси крахмалов с различной величиной зерен.
Используемый поливинилформаль обладает регулируемой пористостью, что не только обеспечивает высокий коалесцирующий эффект при прохождении очищаемой жидкости через фильтрующий элемент, но и позволяет очищать жидкости от биологических загрязнений.
Фильтрующий картридж конструктивно может быть выполнен в виде полого цилиндрического или сплошного цилиндрического тела Картридж в виде полого цилиндрического тела из поливинилформаля со сквозным отверстием имеет верхний и нижний фланцы и крышки, с дополнительными отверстиями под резьбовое соединение для крепления крышек к корпусу фильтра.
Картридж в виде сплошного цилиндрического тела из поливинилформаля с несквозным отверстием имеет фланец и крышку в верхней плоскости с дополнительными отверстиями под резьбовое соединение для крепления крышки к корпусу фильтра.
Принцип крепления крышек (крышки) фильтра с картриджем в обоих случаях одинаков и осуществляется следующим образом. Для соединения картриджа с крышкой фильтра используют соединение из крепежного фланца 1 (часть корпуса фильтра) с центральным отверстием для входа среды в картридж и 4-мя дополнительными отверстиями для болтов на которые крепится картридж и трех дисков толщиной 1 мм, диска 2 с центральным отверстием для входа среды в картридж и 4-мя отверстиями, совмещенными с отверстиями на фланце, диска 3 с центральным отверстием для входа среды в картридж, 4-мя отверстиями, совмещенными с отверстиями на фланце и отверстиями большего диаметра, равномерно распределенными по всей плоскости диска, диска 4 с центральным отверстием для входа среды в картридж и 4-мя отверстиями, совмещенными с отверстиями на фланце и отверстиями меньшего диаметра, чем на диске 3, совмещенными с отверстиями, равномерно распределенными по всей плоскости диска 3. После совмещения крепежных отверстий диски скрепляют между собой точечной сваркой, затем в 4-х отверстиях, совмещенных с отверстиями на фланце, нарезается резьба. В результате получается многослойное соединение, сверху которого сплошная крышка с центральным отверстием и 4 резьбовыми отверстиями для крепежа к фланцу, являющимся корпусом фильтра, а снизу- перфорированные пластины с 4 резьбовыми отверстиями и эффектом «поднутрения», так как диаметр отверстий на средней пластине больше диаметра совмещенных с ними отверстий на нижней пластине (Рис.1). Совмещение резьбового крепления с клеевым позволяет достигнуть эффекта поднутренных отверстий по всей площади крепежной шайбы и тем самым увеличить надежность крепления картриджа, а также использовать в качестве клеящего материала недорогие составы типа эпоксидной смолы.
Фильтрующий картридж работает следующим образом.
При большом содержании загрязнений в очищаемой среде используют картридж со сквозным отверстием.Очищаемая среда поступает сверху через сквозное отверстие картриджа в нижнюю часть корпуса фильтра, и начинает движение в сторону наименьшего сопротивления или меньшего давления - сквозь стенки картриджа. Укрупненные капли воды, проходя через стенки картриджа, попадают только на боковые стенки и скатываясь по ним, падают в отстойную зону корпуса фильтра. Отделенные механические примеси частично остаются на внутренних стенках картриджа, но большинство, падая в них через нижнее отверстие в крышке картриджа накапливаются в нижней камере (специально для этого предназначенной) и легко удаляются путем промывки (частичная регенерация без демонтажа картриджа). Очищенная среда, укрупняясь в большие капли, выходит на наружные стенки картриджа и заполняет верхнюю часть корпуса фильтра.
При небольшом содержании загрязнений в очищаемых средах используют картридж с несквозным отверстием. Очищаемая среда проходит через центральное отверстие внутрь фильтрэлемента и, наполняя его полностью, начинает активно впитываться в пористые стенки картриджа. В результате прохождения сквозь весь слой материала происходит укрупнение капель воды, которые выходят вниз и на внешние стенки картриджа, стекают в нижнюю часть картриджа и далее падают в отстойную зону корпуса фильтра. При этом механические примеси остаются на внутренних стенках картриджа, а очищенная среда, укрупняясь в большие капли, выходит на наружные стенки картриджа и заполняет верхнюю часть корпуса фильтра.
Обычно для демонтажа фильтрующих элементов из поливинилформаля с резьбовым соединением необходимо гаечным ключом вручную открутить крепежную крышку, что вызывает затруднения в случае расположения в корпусе фильтра нескольких фильтрующих элементов из-за малого рабочего радиуса рычага ключа между крепежными патрубками соседних фильтрующих элементов. Процесс замены фильтроэлемента в данном случае занимает около 20 минут.
Для замены предлагаемого фильтрующего картриджа необходимо раскрутить с торцевой стороны картриджа 4 болта с крестовой насечкой и сменить картридж, что занимает не более 3 минут Фильтрующий картридж является надежным устройством, обеспечивающим высокую степень очистки, что подтверждают следующие примеры.
При очистке сточной воды из водоотстойников нефтеперерабатывающего комбината анализ воды по П НДФ14,1:2,5-95 показал снижение концентрации нефтепродуктов в воде с 2562,5 мг/дм до 1,29 мг/дм, что соответствует требованиям к подпиточной воде предприятий.
Фильтрация загрязненных микроорганизмами образцов топлив через заявляемый картридж обеспечивает эффективную очистку топлива на 99,4-99,9%. Количество механических примесей после очистки дизельного топлива составляет 0,0002-0,004%.
3
3
3
При очистке воды из водоотстойников нефтеперерабатывающего комбината анализ воды по ПНДФ 14,1:2,5-95 показал снижение концентрации нефтепродуктов в воде с 2562,5 мг/дм до 1,29 мг/дм, что соответствует требованиям к подпиточной воде предприятий нефтеперерабатывающей промышленности - не более 1,5 мг/дм.
3
При очистке метана от воды через фильтрующий элемент было прокачано 28000 м газа, из которого было отделено 6500 мл воды.
3
3
3
3
3
При очистке пластовых вод снижение КВЧ и содержания нефтепродуктов снизилось с 31 до 6-8 мг/дм и с 69,13-82,52 мг/дм до 25,26-30 мг/дм, соответственно, при норме, согласно ГОСТ: КВЧ - 20 мг/дм; нефтепродукты - 32,7 мг/дм.
При очистке масла гидравлического АМГ 10 содержание воды и механических примесей снизилось с 0,105% до 0,002% и с 0,15% до 0,05% соответственно.
При очистке масла турбинного Тп-22Б содержание воды снизилось с 0,03% до 0,002% и класс чистоты повысился с 13 до 9.
При очистке реактивного топлива до фильтрации величина удельной электропроводимости составляла 19.5 пСм/м. После фильтрации величина удельной электропроводимости снизилась до 7.3 пСм/м.
3
При очистке охлаждающих жидкостей (металлообработка) содержание нефтепродуктов до фильтрации составляло 539.9 мг/дм, после фильтрации - 44.8 мг/дм
При очистке кукурузного масла содержание воды снизилось с 21% до 0,13%.
При очистке бензина содержание воды снизилось с 72 ppm до 24 ррт. При очистке дизельного топлива содержание воды снизилось с 23% до 0,05%.