ФИЛЬТР МАГНИТНО-МЕХАНИЧЕСКИЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТЕЙ

Полезная модель относится к гидравлическим устройствам для очистки жидкостей от стойких ферромагнитных и механических примесей в трубопроводных системах тепло и водоснабжения, в том числе неагрессивных жидкостей в пищевой, химической, и других областях промышленности, а также в быту для очистки питьевой воды.
Фильтрующие элементы предыдущих поколений, такие как грязевики, механические фильтры эффективно улавливали крупные частицы, содержащиеся в воде. Но эффективно очистить воду от мелких частиц не удавалось. В результате чего выходили из строя такие элементы трубопроводной системы как запорная и регулирующая арматура, контрольно-измерительные приборы.
Магнитно-механические фильтры являются усовершенствованной моделью механического фильтра, которые кроме нержавеющей сетки имеют магнитную вставку, позволяющую улавливать мелкие частицы металла в воде.
Известны фильтры магнитные, предназначенные для улавливания стойких механических примесей, в том числе и ферромагнетиков (см. описание изобретения к патенту РФ №2196634, B01D 35/06, оп. 2003г.).
Фильтр магнитно-механический представляет собой отрезок трубы с элементами крепления ее к трубопроводу, с цилиндрическим корпусом в нижней ее части, полость которого сообщается с полостью трубы, и фильтрующим устройством из сетчатого цилиндра и магнитной системы, расположенной в сетчатом цилиндре; сетчатый цилиндр установлен соосно с цилиндрическим корпусом, перекрывая все сечение трубы, причем их ось перпендикулярна оси трубы, а магнитная система выполнена в виде элемента плоской или обтекаемой формы, горизонтальный размер которой превышает вертикальный размер, например, в виде пластины или чечевицы, причем объем полости цилиндрического корпуса превышает внутренний объем трубы в два и более раза.
К недостаткам такого фильтра следует отнести невысокую степень очистки за счет прямого протока очищаемой жидкости, при котором значительная часть твердых частиц не успевает осесть на дно цилиндрического корпуса за счет гравитационных сил. Кроме того, площадь сетчатого фильтрующего элемента дважды перекрывает полное сечение трубы, что определяет время засорения и увеличение гидродинамического сопротивления.
Эффективность магнитной системы ограничена степенью перекрытия поперечного сечения тубы, что также влияет на гидродинамическое сопротивление.
Известны фильтры магнитно-механические для очистки жидкостей, выпускаемые промышленностью, предназначенные для улавливания стойких механических примесей, в том числе ферромагнетиков, используемые для очистки жидкости, например, перед счетчиками горячей и холодной воды (см. описание изобретения к патенту РФ №2200614, B01D 35/06, оп. 2003г.- прототип).
Фильтр магнитно-механический для очистки жидкостей представляет собой Y-образный корпус с проточным каналом и заглушаемой полостью с крышкой (заглушкой), соединяющимися друг с другом под тупым углом к потоку набегающей среды. В заглушаемой полости с крышкой установлен дырчатый фильтрующий элемент с магнитным улавливающим элементом, установленным на держателе. На внутреннем торце крышки и ответной внутренней поверхности проточного канала выполнены центрирующие кольцевые проточки. Дырчатый фильтр выполнен в виде сетки с определенным размером ячеек, а магнитный улавливающий элемент - в виде чередующихся немагнитных и магнитных втулок (шайб) разного диаметра.
При подключении такого магнитно-механического фильтра к трубопроводу фильтруемая жидкость проходит по отрезку трубы через сетчатый цилиндр фильтрующего элемента, а содержащиеся в ней механические примеси крупнее ячеек сетки задерживаются последней, при этом ферромагнитные частицы, притягиваясь к магнитным втулкам, также остаются внутри фильтрующего устройства, повышая степень очистки жидкости. Чем больше размер магнитных втулок и меньше размеры ячеек сетки, тем выше степень очистки и больше гидродинамическое сопротивление фильтра.
Недостатком известного технического решения является то, что за счет применения набора немагнитных и магнитных втулок, выполненных с увеличивающимся в сторону заглушки наружным диаметром магнитных втулок, уменьшается поток очищаемой жидкости, за счет уменьшения кольцевого зазора между фильтрующим элементом и стенкой заглушаемой полости. Это создает неудобства при эксплуатации фильтра и требует более частой его очистки, поскольку долговечность магнитно-механических фильтров во многом зависит от условий эксплуатации.
Задачей полезной модели является упрощение обслуживания магнитно-механического фильтра при его очистке, за счет увеличения потока очищаемой жидкости при сохранении эффективности фильтрации.
n
m
n
m
k
k
m
п
n
Сущность предлагаемого решения состоит в том, что магнитно-механический фильтр для очистки жидкостей, содержащий корпус с проточный каналом для текучей среды, на торцах которого имеются средства для его соединения с подводящим и отводящим трубопроводами, фильтрующий элемент цилиндрической формы, установленный в заглушаемой полости, соединяющейся с прямолинейным проточным каналом под тупым углом, с возможностью перекрытия потока набегающей текучей среды, при этом фильтрующий элемент снабжен магнитным улавливающим элементом, соосно установленным на держателе, закрепленном в крышке, соединенной с заглушаемой полостью по ее торцу, магнитный улавливающий элемент выполнен из набора чередующихся размещенных вдоль оси держателя магнитных втулок диаметром D т и стальных втулок диаметром D, причем D: D в соотношении (1,6-3,2): 1,0, а D: D, в соотношении (0,2-0,55): 1,0, где D - диаметр заглушаемой полости, а высота магнитных втулок H равна 0,5 -1,0 Н, где H -высота стальных втулок.
Магнитные втулки установлены на держателе одноименными магнитными полюсами друг к другу.
Фильтрующий элемент выполнен в виде сетки из нержавеющей стали.
Ячейки фильтра выполнены с размерами отверстия в свету, мм, от 0,1х0,1 до 5,0х5,0.
Держатель выполнен из немагнитного материала.
На внутреннем торце крышки и на ответной внутренней поверхности проточного канала выполнены кольцевые проточки, центрирующие цилиндрический фильтрующий элемент.
Магнитные втулки выполнены из магнитофферита.
m
n
m
n
m
k
k
m
n
n
Выполнение фильтрующего элемента из набора размещенных вдоль оси держателя магнитных втулок диаметром D и стальных втулок диаметром D, причем D: D в соотношении (1,6-3,2): 1,0, а D: D в соотношении (0,2-0,55): 1.0, где D; - диаметр заглушаемой полости, а высота магнитных втулок Нравна 0,5 -1,0 H где H - высота стальных втулок позволяет одновременно уменьшить сопротивление набегающему потоку очищаемой жидкости и способствует более эффективной работе магнитного улавливающего элемента, повышая тем самым степень эффективности фильтрации. А в процессе обслуживания фильтра позволяет более эффективно производить работы по очистке магнитного улавливающего элемента.
То, что магнитные втулки установлены на держателе одноименными магнитными полюсами друг к другу и применение магнитофферита в качестве материала для магнитных втулок также способствует достижению поставленного технического результата, повышает эффективность работы магнитного улавливающего элемента.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен предлагаемый фильтр магнитно-механический для очистки жидкостей;
На фиг.2 - выноска А на фиг.1.
k
Предлагаемый фильтр магнитно-механический для очистки жидкостей содержит литой Y-образный корпус 1 с проточным каналом 2, заглушаемую полость 3 выполненную с диаметром D Торцы 4 и 5 проточного канала 2 имеют средства для его соединения с подводящим и отводящим трубопроводами (не показано). Заглушаемая полость 3 закрыта крышкой 6.
Литой корпус 1 содержит частично расположенный в заглушаемой полости 3, фильтрующий элемент 7 цилиндрической формы, установленный с возможностью перекрытия потока текучей среды жидкости, и соединяющейся с прямолинейным проточным каналом 2 под тупым углом к потоку набегающей текучей среды (см. фиг.1).
Фильтрующий элемент 7 цилиндрической формы выполнен в виде сетки с размерами ячейки (отверстия в свету, мм,) от 0,1х0,1 до 5,0х5,0 и снабжен магнитным улавливающим элементом, выполненным из набора размещенных вдоль оси держателя 8 магнитных 9 втулок и стальных втулок 10, установленных на держателе 8 из немагнитного материала, закрепленном в крышке 6, соединенной с заглушаемой полостью 3 по ее торцу 11. Магнитные втулки 9 выполнены из магнитофферита (в частности, применены оксидные ферритовые магниты) и установлены на держателе 8 одноименными магнитными полюсами друг к другу (фиг.2).
m
n
m
n
m
k
k
m
n
п
Магнитные втулки 9 и стальные втулки 10 имеют диаметр D и D соответственно, причем D: D в соотношении (1,6-3,2): 1,0, а D D в соотношении (0,2-0,55): 1.0, где D - диаметр заглушаемой полости, а высота магнитных втулок H равна 0,5 -1,0 H где Н - высота стальных втулок.
На внутреннем торце 11 крышки 6 и на ответной внутренней поверхности 12 заглушаемой полости 3 выполнены центрирующие цилиндрический фильтр 7 кольцевые проточки 13.
Фильтр магнитно-механический для очистки жидкостей работает следующим образом.
Принцип действия магнитно-механических фильтров достаточно прост, но в то же время надежен и эффективен. Когда поток жидкости, циркулирующей по трубопроводу, попадает в фильтрующий элемент, на сетке фильтрующего элемента 7 оседают все вредные частицы. Причем размер ячейки сетки фильтрующего элемента 7 рассчитан таким образом, чтобы сквозь них не смогли просочиться частицы самых маленьких размеров. При прохождении потока жидкости сквозь фильтрующие элементы их магнитных 9 втулок и стальных втулок 10 обеспечивается удержание магнитно-механических примесей.
Чтобы магнитно-механические фильтры не доставляли проблем в эксплуатации, их фильтрующие элементы следует периодически очищать от скопившихся там загрязнений. Для этих целей обычно пользуются специальными инструментами, позволяющими быстро поменять или очистить от загрязнений фильтрующий элемент трубопроводного магнитно-механического фильтра.
Разработанная и предложенная полезная модель позволяет добиться упрощения обслуживания фильтра при его очистке, за счет увеличения потока очищаемой жидкости на 10-15% при сохранении эффективности фильтрации за счет применения магнитофферита в качестве материала для магнитных втулок и их установке на держателе одноименными магнитными полюсами друг к другу.
При этом достигается увеличение срока эксплуатации фильтра магнитно-механического для очистки жидкостей на 5-6%.