ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКИХ СРЕД

Полезная модель относится к устройствам очистки жидких сред, в частности - масел и топлива, преимущественно для тепловозных дизельных двигателей и бесперебойной подачи масла в систему смазки.
Известен самоочищающийся фильтр для очистки масла с тангенциальным обтеканием (патент РФ №2418613, МПК B01D 29/11, опублик. 20.05.2011, по меньшей мере, части фильтрующей поверхности, содержащий корпус с крышкой, разделяющей полости с очищенным и неочищенным маслом, входным патрубком и патрубками отвода очищенного масла и его отфильтрованных компонентов, по меньшей мере, один перепускной клапан, вход которого соединен с полостью самоочищающегося фильтра, заполняемой неочищенным маслом, а выход - с полостью, заполняемой очищенным маслом, фильтрующую поверхность цилиндрической формы, внутренняя полость которой образует канал для сбора очищенного масла, используемого в качестве источника энергии привода в виде турбины с редуктором для вращения фильтрующей поверхности, отличающийся тем, что турбина установлена вне канала для сбора очищенного масла в цилиндрическом стакане, боковая поверхность цилиндрического стакана снабжена сквозными окнами, причем цилиндрический стакан установлен таким образом, что нижнее окно находится в канале для сбора очищенного масла, а верхнее расположено над крышкой, разделяющей полости с очищенным и неочищенным маслом.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является известный автоматический самоочищающийся фильтр Шепелёва (патент РФ №2224577, МПК B01D 29/62, опублик. 27.02.2004, содержащий корпус с патрубками на входе и выходе, патрубок стока концентрата загрязнений, крышку, верхнюю и нижнюю опорные плиты, перпендикулярные оси вращения с соосными отверстиями, расположенными концентрично относительно оси вращения, по меньшей мере, в один диаметральный ряд, соединенные между собой дистанционной трубой со встроенным предохранительно-перепускным клапаном, фильтрующие элементы, преимущественно трубчатой формы с внутренней поверхностью фильтрации, вставленные в соосные отверстия верхних и нижних опорных плит, отверстия в нижней и верхней опорных плитах для прохода загрязненной жидкости внутри дистанционной трубы, предохранительный фильтр, приводную турбинку, соединенную с передаточным механизмом, отличающийся тем, что в фильтр встроено вращающееся вокруг оси золотниково-распределительное устройство промывки фильтрующих элементов, соединенное с передаточным механизмом и состоящее, по меньшей мере, из одного верхнего и одного нижнего рычагов обратной промывки с отверстиями, и одного нижнего и одного верхнего рычагов прямой промывки с сопловыми отверстиями, каналы в верхнем и нижнем рычагах обратной промывки соединены с каналом трубчатой оси, установленной на подшипниках, размещенных в верхней и нижней опорных плитах, и соединяющейся с патрубком стока концентрата загрязнений, при регенерации фильтрующих элементов, отверстия в верхнем рычаге обратной промывки соединены с верхними отверстиями фильтрующих элементов, а нижние концы этих же фильтрующих элементов соединены с сопловыми отверстиями нижнего рычага прямой промывки и наоборот, что позволяет изменять направление потока обратной промывки концентрата загрязненной жидкости внутри фильтрующих элементов, по меньшей мере, дважды за один оборот золотниково-распределительного устройства.
Недостатками такого устройства является конструктивная сложность, обусловленная большим количеством деталей и конструктивных элементов, что ухудшает условия эксплуатации и снижает надежность работы устройства, а также низкая производительность.
Технический результат, заключающийся в устранении указанных недостатков, достигается в фильтре для очистки жидких сред, содержащем корпус, состоящий, по крайней мере, из двух секций, входной и выходной патрубки, а также патрубки стока концентрата загрязнений, крышку с проходными каналами для жидкой среды, при этом в каждой из секций размещены фильтрующие элементы цилиндрической формы, расположенные на трубчатом элементе с отверстиями, и уплотнительные элементы, тем, что внутри каждой секции соосно расположены верхний и нижний тонкостенные стаканы, обращенные открытыми торцами навстречу друг к другу с образованием первого кольцевого зазора между внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью стаканов, второго кольцевого зазора между внутренней поверхностью стаканов и внешней поверхностью фильтрующих элементов и дополнительного зазора между открытыми торцами упомянутых стаканов, при этом в крышке расположен завихритель потока жидкой среды с обеспечением прохода закрученного потока жидкой среды в первый кольцевой зазор, причем на внешней поверхности нижнего стакана закреплены успокоители закрученного потока жидкой среды, выполненные в виде наклонных лопастей с обеспечением сброса концентрата загрязнений в нижнюю часть полости секции, выполненной конусообразной, при этом под днищем нижнего стакана в каждой секции расположена нажимная пружина, а патрубки стока концентрата загрязнений установлены в каждой секции корпуса в ее нижней части, а входной и выходной патрубки расположены на крышке с проходными каналами.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 приведена конструкция фильтра с двумя секциями в разрезе;
на фиг. 2 приведен вид на фильтр сверху;
Фильтр (фиг. 1, 2) содержит корпус, состоящий, по крайней мере, из двух секций 1 и 2, входной 3 и выходной 4 патрубки, а также патрубки 5 стока концентрата загрязнений, крышку 6 с проходными каналами 7 для жидкой среды, при этом в каждой из секций 1 (2) размещены фильтрующие элементы 8 цилиндрической формы, расположенные на трубчатом элементе 9 с отверстиями, и уплотнительные элементы 10.
Внутри каждой секции 1 (2) соосно расположены верхний и нижний тонкостенные стаканы 11 и 12, обращенные открытыми торцами навстречу друг к другу. Стаканы 11 и 12 имеют диаметр больше, чем наружный диаметр фильтрующих элементов 8 и меньше, чем внутренний диаметр корпуса секций 1 (2). При этом между внутренней поверхностью корпуса 1 (2) и внешней поверхностью стаканов 11 и 12 образуется первый кольцевой зазор, а между внутренней поверхностью стаканов 11 и 12 и внешней поверхностью фильтрующих элементов 8 образуется второй кольцевой зазор. Кроме того между открытыми торцами верхнего 11 и нижнего 12 стаканов имеется дополнительный зазор для прохода жидкости к фильтрующим элементам 8.
В крышке 6 расположен завихритель 13 потока жидкой среды с обеспечением прохода закрученного потока жидкой среды в первый кольцевой зазор.
На внешней поверхности нижнего стакана 12 закреплены успокоители 14 закрученного потока жидкой среды, выполненные в виде наклонных лопастей с обеспечением сброса концентрата загрязнений в нижнюю часть 15 полости секции, выполненной конусообразной.
Под днищем нижнего стакана 12 в каждой секции расположена нажимная пружина 16, предназначенная для обеспечения необходимого усилия прижатия уплотнительных элементов 10 (манжет), обеспечивающих герметизацию секций корпуса. Патрубки 5 стока концентрата загрязнений установлены в каждой секции корпуса в ее нижней части, а входной 3 и выходной 4 патрубки расположены на крышке 6 с проходными каналами 7.
Предлагаемый фильтр работает следующим образом.
Фильтруемая жидкость по входному патрубку 3 и проходным каналам 7 в крышке 6 фильтра попадает в полость над завихрителем 13, который раскручивает и направляет поток жидкости в зону фильтрации, расположенную между внутренней стенкой секций корпуса 1 (2) и наружной стенкой верхнего стакана 11. В зоне фильтрации за счет центробежной силы происходит сепарация фильтруемой жидкости. Твердые и жидкие включения с большей плотностью, чем фильтруемая жидкость, отбрасываются к внутренней стенке корпуса, а вокруг наружной стенки верхнего стакана 11 создается поток очищенной жидкости. Поток очищенной жидкости достигает зазора между верхним 11 и нижним стаканом 12 и направляется к фильтрующим элементам 8, где происходит его дополнительная фильтрация. Поток жидкости, содержащий более плотные фракции, достигает зоны успокоителя 14, где с помощью лопастей, расположенных под углом к направлению вращения потока жидкости, происходит торможение вращения и поток из турбулентного превращается в ламинарный. Осаждение плотных фракций происходит в нижней части 15 полости секций, из которых через штуцеры 5 периодически происходит слив отстоя при отворачивании гайки 17.
На крышке 6 расположен дополнительный штуцер с резьбовой заглушкой 18, предназначенной для «сброса» избыточного давления воздуха из полости фильтра при регламентных работах.
Предлагаемый фильтр позволяет фильтровать жидкость с высокой степенью очистки при циклично изменяющихся объемах жидкости, проходящих через фильтр во время эксплуатации и отделять от фильтруемой жидкости жидкость с более высокой плотностью.
Детали и узлы фильтрационного модуля не содержит сложных конструктивных деталей, изготавливаются из доступных материалов (сталь, пластмасса, фильтровальный материал и др.).
Увеличение количества секций с фильтрующими элементами позволяет повысить производительность фильтра.
Устройство прошло испытания, показало высокую надежность и эффективность в эксплуатации и находится в серийном изготовлении.
Конструкция фильтра позволяет осуществлять его монтаж в условиях локомотивных депо во время текущего ремонта тепловоза и капитального ремонта в условиях локомотиворемонтных заводов.