Фильтрующее устройство для очистки жидкостей и газов от механических примесей

Фильтрующее устройство предназначено для очистки жидкостей и газов от механических примесей и может использоваться в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.
Известны фильтры с коническими фильтрующими элементами, которые каким-либо образом закреплены в корпус. Например, известен фильтр стержневой конусный по патенту РФ на полезную модель №159842.
Такие фильтры часто устанавливают непосредственно в трубопроводах. Достоинством конических фильтров является то, что они способны работать как на горизонтальных, так и на вертикальных участках трубопроводов. Поток жидкости в таких фильтрах смещает уловленные механические примеси к вершине конуса, очищается поверхность, и сохраняется работоспособность фильтра при накоплении значительного количества осадка. Недостатком конических фильтров является то, что конус имеет сравнительно небольшую поверхность фильтрации и сравнительно небольшой объем. Малая поверхность фильтрации снижает производительность и увеличивает гидравлическое сопротивление фильтра. Малый объем при вершине конуса не позволяет накопить большое количество осадка, что снижает время между чистками. Малая поверхность фильтрации ограничивает возможность использования фильтрующих материалов с меньшим размером ячейки. Фильтрующие элементы для фильтров, работающих на горизонтальных или наклонных участках трубопроводов, должны быть достаточно жесткими, чтобы не терять форму при работе. Это тоже ограничивает возможность использования мягких материалов или требует применения вспомогательных устройств, для придания жесткости.
Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого фильтрующего устройства является фильтр конусный по патенту №154005. Фильтр содержит конусный фильтрующий элемент, закрепленный на кольце, герметично зафиксированный между одним из фланцев корпуса и присоединительного фланца подводящего трубопровода. Фильтр имеет указанные выше недостатки, которые присущи другим конусным фильтрам.
Задачей полезной модели является создание устройства с достижением следующего технического результата: увеличение производительности, снижение гидравлического сопротивления.
Заявляемый технический результат достигается тем, что в фильтрующем устройстве для очистки жидкостей и газов от механических примесей, содержащем фильтрующий элемент, закрепленный на кольце, герметично зафиксированном между фланцем корпуса и присоединительным фланцем подводящего трубопровода, согласно полезной модели фильтрующий элемент получен путем деформирования фильтрующего материала цилиндрической формы таким образом, что материал на свободном конце соединен между собой герметично в форме креста и на поверхности фильтрующего элемента образуются гофры. Внутри фильтрующего элемента в его свободном конце расположена крестообразная вставка, на которой снаружи фильтрующего элемента установлен крестообразный зажим, прикрепленный к корпусу фильтра.
Технический результат достигается следующим образом.
Площадь поверхности цилиндра в два раза больше, чем площадь поверхности конуса при длине образующей, равной высоте цилиндра. Поэтому поверхность фильтрующего элемента, полученного путем деформирования фильтрующего материала цилиндрической формы таким образом, что материал на свободном конце соединяется между собой герметично в форме креста и на поверхности фильтрующего элемента образуются гофры, больше, чем поверхность конуса такой же высоты. Объем фильтрующего элемента при этом также значительно больше. Таким образом, предлагаемое фильтрующее устройство без изменения габаритных размеров будет иметь большую поверхность фильтрации и больший объем. За счет увеличения поверхности фильтрации достигается повышение производительности и снижение гидравлического сопротивления фильтрующего элемента. Сравнительно большой объем фильтрующего элемента позволяет накопить большое количество осадка в концевой части фильтрующего элемента, это позволяет увеличить время между чистками. То, что внутри свободного конца фильтрующего элемента расположена крестообразная вставка, позволяет "раздвинуть" концевую часть фильтрующего элемента, увеличить объем концевой части, увеличить количество накапливаемого осадка и увеличить время между чистками. То, что на крестообразной вставке снаружи фильтрующего элемента установлен крестообразный зажим, позволяет зафиксировать положение крестообразной вставки в фильтрующем элементе, повысить прочность и надежность соединения концов фильтрующего элемента. То, что крестообразный зажим прикреплен к корпусу, позволяет поддерживать фильтрующий элемент в натянутом состоянии и обеспечить работоспособность фильтрующего устройства в горизонтальных участках трубопровода при использовании "мягких" фильтрующих материалов, например полимерных сеток или тканей.
На фиг. 1 показан продольный разрез фильтрующего устройства; на фиг. 2 приведен фильтрующий элемент; на фиг. 3 приведено крепление свободного конца фильтрующего элемента; на фиг. 4 приведен крестообразный зажим, прикрепленный к кольцу.
Фильтрующее устройство состоит из фильтрующего элемента 1, закрепленного на кольце 2, герметично зафиксированном между фланцем 3 корпуса 4 и присоединительным фланцем 5 подводящего трубопровода 6. Фильтрующий элемент 1 получен из фильтрующего материала цилиндрической формы путем его деформирования, причем материал на свободном конце соединяется между собой герметично в форме креста и на поверхности фильтрующего элемента образуются гофры 7. Внутри свободного конца фильтрующего элемента 1 расположена крестообразная вставка 8. На крестообразной вставке 8 снаружи фильтрующего элемента 1 установлен крестообразный зажим 9. Крестообразный зажим 9 прикреплен к корпусу 4 при помощи кольца 10, зафиксированного в корпусе 4.
Фильтрующее устройство работает следующим образом. Поступающая из трубопровода жидкость или газ проходят через фильтрующий элемент 1. Механические примеси задерживаются фильтрующим элементом 1 и осадок скапливается в концевой части фильтрующего элемента 1. То, что фильтрующий элемент 1 имеет большую поверхность фильтрации и больший объем по сравнению с коническим фильтрующим элементом такой же высоты, позволяет увеличить производительность фильтра, снизить гидравлическое сопротивление, увеличить время между чистками, а также использовать фильтрующие материалы с более мелкой ячейкой. Крестообразная вставка 8, позволяет "раздвинуть" концевую часть фильтрующего элемента 1, увеличить объем концевой части, увеличить количество накапливаемого осадка и, соответственно, увеличить время между чистками. Крестообразный зажим 9, установленный на крестообразной вставке 8 снаружи фильтрующего элемента 1, позволяет зафиксировать положение крестообразной вставки 8 в фильтрующем элементе 1, повысить прочность и надежность соединения концов фильтрующего элемента. То, что крестообразный зажим 9 прикреплен к корпусу 4 при помощи кольца 10, зафиксированного в корпусе 4, позволяет удерживать фильтрующий элемент 1 в натянутом состоянии. Это позволяет при изготовлении фильтрующего элемента 1 использовать «мягкие», легко гнущиеся материалы.