ПРОТОЧНЫЙ ФИЛЬТР ТЕКУЧИХ СРЕД

Полезная модель относится к конструкции проточных фильтров, которые предназначены для очистки жидкостей, газов и газо-жидкостных смесей от твердых примесей и, в особенности, для экспериментальных исследований влияния произвольных фильтровальных материалов и геометрической формы деталей фильтра на качество фильтрата. Кроме того, такие фильтры могут быть использованы для проверки гипотезы о влиянии эзотерических символов на материальные процессы, а также гипотезы о существовании торсионных полей и т.п. феноменов.
Уровень техники
Конструкции проточных фильтров существенно различаются по форме и взаиморасположению отдельных деталей в зависимости от области применения и условий использования.
Однако с функциональной точки зрения каждый проточный фильтр должен иметь полый корпус, подходящие средства подачи текучей среды внутрь корпуса на фильтрование и вывода фильтрата в сборник и установленную в корпусе перфорированную перегородку, которая служит либо фильтровальным элементом сама по себе, либо опорой для по меньшей мере одного слоя пористого (например, тканого или насыпного) фильтровального материала.
Поэтому наиболее близким аналогом предложенной далее полезной модели по технической сущности может быть любой известный проточный фильтр, имеющий указанные части. Так, на с.531 «Политехнического словаря» (М.: «Советская энциклопедия», 1976) даны чертеж и спецификация самопромывающегося фильтра для очистки воды. Он имеет неразъемный на протяжении каждой кампании эксплуатации полый цилиндрический корпус с напорной и сливной секциями, которые закрыты с торцов сфероидальными крышкой и днищем и разделены перфорированной по всей площади перегородкой. Эти секции снабжены громоздкой трубопроводной обвязкой для подключения к источнику фильтруемой текучей среды, к приемнику фильтрата, к источнику промывной жидкости для регенерации фильтровального материала и к магистрали для слива промывной суспензии в канализацию.
Специалисту понятно, что столь сложная конструкция фильтра затрудняет его изготовление и техническое обслуживание (особенно при эксплуатации в лабораторных условиях).
Сущность полезной модели
В основу полезной модели положена задача путем изменения конструкции корпуса и перфорированной перегородки и их взаиморасположения создать существенно более простой и удобный в изготовлении и эксплуатации проточный фильтр.
Поставленная задача решена тем, что в проточном фильтре, имеющем полый цилиндрический корпус с напорной и сливной секциями, которые разделены перфорированной перегородкой и снабжены средствами для подключения к источнику фильтруемой текучей среды и приемнику фильтрата, согласно изобретательскому замыслу указанные секции снабжены разъемным соединением, а указанная перегородка выполнена в виде круглой сменной шайбы, которая вставлена между указанными секциями и имеет центральное отверстие и концентрично расположенные на практически одинаковых угловых расстояниях периферийные отверстия.
Разъемный корпус и вставляемая между секциями корпуса перфорированная перегородка могут быть изготовлены из разнообразных материалов и легко собраны и разобраны (в частности, для замены одной экспериментальной перфорированной перегородки на другую и/или замены отработанных слоев рабочих или испытуемых фильтровальных материалов).
Дополнительное отличие состоит в том, что перфорированная перегородка имеет фаску. Это облегчает укладку и извлечение такой перегородки при сборке и разборке фильтра.
Краткое описание чертeжей
Далее сущность полезной модели поясняется подробным описанием конструкции и работы проточного фильтра со ссылками на чертежи, где изображены на:
фиг.1 - предпочтительный вариант проточного фильтра в сборе (аксонометрическая проекция с частичным вырезом);
фиг.2 - сменная перфорированная перегородка (вид в профиль с частичным разрезом);
фиг.3 - то же, что на фиг.2 (вид сверху);
фиг.4 - то же, что на фиг.2 (вид снизу).
Наилучшие варианты воплощения изобретательского замысла
Предложенный проточный фильтр (см. фиг.1) имеет полый цилиндрический корпус, состоящий из (условно верхней) напорной секции 1 и (условно нижней) сливной секции 2, которые снабжены подходящим (в частности, резьбовым, как показано на чертеже) разъемным соединением. Секции 1 и 2 снабжены подходящими средствами, например, впускным и выпускным патрубками 3 и 4 для подключения фильтра соответственно к источнику фильтруемой текучей среды и к приемнику фильтрата и разделены сменной перфорированной перегородкой 5.
Перегородка 5 (см фигуры 3 и 4) имеет вид круглой сменной шайбы предпочтительно с фаской 6 под углом «α» к торцевой плоскости (см. фиг.2). Она вставлена (в частности, непосредственно или через не показанные особо уплотняющие прокладки защемлена) между секциями 1 и 2. Перегородка 5 имеет центральное отверстие 7 и концентричные ему периферийные отверстия 8, расположенные на практически одинаковых угловых расстояниях «β». С точки зрения удобства установки перегородки 5 и предупреждения протечек угол «α» не должен превышать 30°, а угол «β» можно выбирать в широких пределах. Однако очевидно, что из условия равномерного распределения потока фильтруемой текучей среды по поверхности перегородки 5 угол «β» должен быть не менее 120°, а с точки зрения удобства изготовления не более 30°.
Перегородка 5 служит либо опорой для по меньшей мере одного слоя произвольного пористого фильтровального материала, либо самостоятельным фильтрующим элементом.
Секции 1 и 2 корпуса и перегородка 5 изготовлены из нейтрального по отношению к фильтруемой текучей среде материала. В случаях, когда фильтр предназначен для отделения механических примесей, им может быть металл или сплав металлов (например, чистая медь, латунь, бронза, нержавеющая сталь и т.д.). В случаях, когда фильтр предназначен для исследования физико-химической (например, сорбционной) активности фильтровальных материалов, указанные детали предпочтительно изготовлять из керамики или стекла (в частности, кварцевого). И, наконец, в случаях, когда фильтр предназначен для проверки вышеупомянутых гипотез, секции 1 и 2 обычно изготовляют из произвольных неферромагнитных материалов, а перегородку 5 используют как носитель информации об исследуемых символах.
Пример такого использования перегородки 5 показан на фигурах 3 и 4. Эта перегородка 5 имеет двенадцать периферийных отверстий 8, что соответствуют стандартному циферблату часов, а в промежутке между центральным отверстием 7 и периферийными отверстиями 8 на верхней (фиг.3) и нижней (фиг.4) поверхностях зеркально симметрично отчеканены или вырезаны символы, расположение которых описано ниже согласно фиг.3. Так:
на двенадцать часов расположен квадрат, ориентированный одним из углов к центральному отверстию 7 и противоположным углом к соответствующему периферийному отверстию 8, при этом диагональ, соединяющая указанные углы, выходит за пределы квадрата и заканчивается стрелкой из двух параллельных сторонам квадрата отрезков (такой квадрат согласно археологическим данным означает «движение вперед», а в древнескандинавском алфавите обозначал звук «Б»);
на три часа расположен еще один квадрат, два противоположных угла которого также ориентированы к центральному отверстию 7 и соответствующему периферийному отверстию 8, при этом левая верхняя и правая нижняя стороны имеют продолжения в виде отрезков прямых (такой квадрат в древнескандинавском алфавите обозначал звук «Ай»);
на шесть часов расположены три отрезка, которые пересекаются в одной точке в виде литеры «Ж» в современных кириллических алфавитах (по данным археологии, эта фигура означала число «11» у представителей трипольской культуры, а в древнескандинавском алфавите обозначала звук «Ж»);
на девять часов расположен знак в виде заостренного сверху и снизу овала, в который вписаны две сходные по форме со знаком интеграла практически эквидистантные линии, начинающиеся от границы овала слева сверху и заканчивающиеся снизу справа (эта фигура в древнескандинавском алфавите обозначала звук «эль», а в верованиях викингов служила символом овса и силы, которую давал человеку отвар овсяных зерен);
вокруг центрального отверстия 7 расположен круг с размещенными на практически одинаковых угловых расстояниях отрезками радиусов, которые должны пересекаться в центре круга.
Описанный проточный фильтр эксплуатируют следующим образом.
Перед запуском накладывают на сливную секцию 2 перегородку 5 и, если это необходимо, не показанный особо слой рабочего или испытуемого пористого фильтровального материала, устанавливают (в частности, навинчивают) напорную секцию 1 и подключают впускной и выпускной патрубки 3 и 4 к источнику фильтруемой текучей среды и к приемнику фильтрата.
При обычном фильтровании текучих сред с целью отделения механических примесей процесс проводят до блокирования напорной секции осадком, после чего фильтр отключают от источника фильтруемой текучей среды, снимают напорную специю 1, осадок удаляют (в частности, вместе с расходным фильтровальным материалом), повторно собирают фильтр, как описано выше, и ставят его под нагрузку.
При фильтровании с целью исследования новых фильтровальных материалов и их физико-химической активности измеряют стандартными средствами исходную загрязненность текучей среды механическими или химическими примесями перед началом фильтрования и остаточную загрязненность фильтрата.
При прочих исследованиях используют фильтр только с перегородкой 5.
Перепад давления на входе в фильтр и выходе из него создают либо питающим насосом, который подключен к впускному патрубку 3, либо вакуум-насосом, который подключен к выпускному патрубку 4, либо собственным весом фильтруемой текучей среды. В последнем случае фильтр располагают практически вертикально.
Испытание фильтра с перегородкой 5, на которой были нанесены вышеописанные символы, на обычной водопроводной питьевой воде и фруктовых соках с органолептической оценкой исходных жидкостей и фильтратов дали парадоксальные результаты. Люди разного возраста и пола отмечали более мягкий вкус у фильтратов.
Промышленная применимость
Предложенный проточный фильтр может быть изготовлен из общедоступных материалов с использованием существующего оборудования для механической обработки. Готовые фильтры в зависимости от конкретного типоразмера могут быть использованы как в бытовых, так и в лабораторных или промышленных условиях в малотоннажных производствах.