Фильтр-поглотитель
FILTER ABSORBER

Изобретение относится к средствам коллективной защиты людей и используется для очистки воздуха, предназначенного для дыхания, от воздействия отравляющих веществ, радиоактивной пыли, бактериальных смесей и сильнодействующих отравляющих веществ (далее - ОВ, РА, БС и СДЯВ).
Известен фильтр-поглотитель для установок очистки воздуха от вредных и токсичных примесей и аэрозолей, содержащий цилиндрический корпус с расположенными последовательно по ходу воздуха противоаэрозольной и сорбционной ступенями очистки, а также с входным и выходными отверстиями, где первая ступень по ходу воздуха - противоаэрозольная - выполнена из материалов на основе целлюлозы и минеральных волокон, а вторая ступень - сорбционный материал, -выполнена двухслойной, первый слой по ходу воздуха содержит смесь активного угля, модифицированного солями меди и/или никеля, и активного угля, модифицированного солями меди, хрома и серебра, при их массовом соотношении 1:(0,75-1,5), а второй слой выполнен из волокнистого целлюлозного материала, содержащего 30-50 мас. % активного угля и/или активного угля, модифицированного солями меди и хрома (см. патент России RU №2335330, класс B01D 35/01, 53/00; А62В 23/00, 23/04; заявлен 22.03.2007 г., опубликован 10.10.2008 г.).
Недостатком этого фильтра является то, что конструкция его неразъемная, одноразового действия и невозможно произвести замену и надежную герметизацию фильтрующего элемента после его отработки в процессе эксплуатации.
Известен фильтр-поглотитель для очистки воздуха от токсичных веществ, содержащий цилиндрический корпус с дном, съемной крышкой с болтовым фланцевым соединением, впускным и выпускным патрубками и расположенные внутри корпуса осевую шпильку с поджимной гайкой и коаксиально с ним фильтрующий элемент и формованный сорбирующий блок, представляющий собой полый цилиндр из смеси углеродсодержащего сорбента и термопластичного полимера, где впускной патрубок жестко соединен с нижней стороной крышки, а фильтр-поглотитель снабжен дополнительным впускным патрубком, прикрепленным к дну корпуса, и крестовинами, соединенными с впускными патрубками и со шпилькой для герметичного поджатая фильтрующего элемента вместе с сорбирующим блоком к крышке и дну корпуса, при этом углеродсодержащий сорбент импрегнирован соединениями меди, хрома, серебра и триэтилендиамином, а сорбирующий блок дополнительно имеет химпоглотитель, пропитанный водным раствором сернокислого никеля (см. патент России №2456058, класс B01D 50/00, заявлен 11.02.2011 г., опубликован 20.07.2012 г.).
Недостатком этого фильтра является трудоемкость процесса разборки фильтра и демонтажа элементов на объекте.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и количеству совпадающих признаков является фильтр-поглотитель для очистки воздуха от токсичных веществ, содержащий цилиндрический корпус с дном, съемной крышкой с болтовым фланцевым соединением, впускным и выпускными патрубками и расположенные внутри корпуса коаксиально с ним фильтрующий элемент и сорбирующий блок, поджатые к дну корпуса: первый с помощью шпильки, а второй с помощью крышки (см. патент России №2311948, класс B01D 50/00, заявлен 18.05.2006 г., опубликован 10.12.2007 г.).
Недостатком этого фильтра является то, что он не обеспечивает очистку воздуха от аммиака и обладает недостаточной динамической активностью по другим АХОВ, не очищает воздух от СДЯВ, демонтаж его на объекте трудоемок. Он принят за прототип предполагаемого изобретения.
Задача изобретения состоит в создании разборной конструкции фильтра-поглотителя многоразового действия с повышенной динамической активностью для комплексной очистки воздуха от ОВ, РА, БС и СДЯВ, а также с возможностью замены в процессе эксплуатации противоаэрозольного фильтра.
Технический результат заключается в увеличении ресурса работы в 2 раза за счет возможности замены отработанного противоаэрозольного фильтра на объекте.
Указанный технический результат достигается предложенным фильтр-поглотителем, содержащим цилиндрический корпус с дном, со съемной крышкой и расположенными внутри корпуса коаксиально с ним складчатый противоаэрозольный фильтр и сорбирующий блок, противоаэрозольный фильтр сложен в виде «звездочки», помещен в перфорированный цилиндр, и ограничен двумя крышками, причем верхняя крышка соединена со съемной крышкой для обеспечения возможности замены противоаэрозольного фильтра без разборки всего фильтр-поглотителя, а нижняя крышка байонетным соединением прикреплена к дну корпуса, и сорбирующий блок, который поджат в корпусе фильтра крышкой-кольцом, имеющей с внутренней стороны загиб для фиксации сорбирующего блока, а с внешней жестко соединенной с корпусом фильтра, причем крышка-кольцо герметично соединена со съемной крышкой фильтр-поглотителя.
Сущность изобретения поясняется фигурой 1, где приведен общий вид фильтра-поглотителя;
Предложенный фильтр-поглотитель состоит из цилиндрического корпуса 1, внутри которого размещается противоаэрозольный фильтр 2 и блок сорбирующий 3, съемная крышка 4 и крышка-кольцо 5. Корпус фильтра - поглотителя металлический, съемная крышка 4 металлическая, достаточной жесткости для поджатая противоаэрозольного фильтра 2, который представляет собой фильтроэлемент складчатой конструкции в виде «звездочки», замкнутый в перфорированный цилиндр, торцы которого загерметизированы в двух крышках. Конструкция складчатого фильтра в виде «звездочки» обеспечивает надежную герметизацию, и позволяет отказаться от использования прижимных колец. Противоаэрозольный фильтр крепится в корпусе фильтр-поглотителя 1 посредством съемной крышки 4 через болтовое соединение. Блок сорбирующий 3, поджимается в корпусе крышкой-кольцом 5 через резиновые уплотнительные подушки. Герметизация всех соединений достигается установкой резиновых прокладок.
Отличие предлагаемого фильтра-поглотителя от прототипа заключается в том, что конструкция фильтра-поглотителя разборная, позволяющая обеспечить его многократное использование для очистки воздуха, подаваемого в герметизированные объекты от ОВ, БП, БА и СДЯВ и увеличить ресурс работы в 2 раза. Использование в фильтре-поглотителе конструкции съемной крышки позволяет произвести замену отработанного противоаэрозольного фильтра, не разбирая весь фильтр-поглотитель. Отсоединение отработанного противоаэрозольного фильтра происходит вместе со съемной крышкой с фланцем. При замене противоаэрозольного фильтра на крышке фильтра-поглотителя раскручивают болтовые соединения, снимают прижимной фланец и демонтируют крышку вместе с противоаэрозольным фильтром. Новый противоаэрозольный фильтр собирается с фильтром-поглотителем в порядке, обратном разборке.
Фильтр-поглотитель работает следующим образом.: при работе воздух поступает из предфильтра, где очищается от грубодисперсных частиц пыли, во входное отверстие, проходит последовательно через противоаэрозольный фильтр, где очищается от тонкодисперсных аэрозолей, в том числе от бактериальных смесей, а далее происходит очистка сорбционным блоком, где очищается от отравляющих веществ и сильнодействующих ядовитых веществ, и выходит через боковой отверстие в очищенном виде, и далее по воздуховоду поступает в защитное фортификационное сооружение.
При эксплуатации отработанный противоаэрозольный фильтр подлежит замене. Демонтаж противоаэрозольного фильтра производится в следующем порядке: отсоединяют съемную крышку 4 с фланцем от крышки-кольца 5, отвернув болты, соединяющие обе крышки. Вынимают противоаэрозольный фильтр вместе со съемной крышкой 4. Отсоединяют противоаэрозольный фильтр 2 от съемной крышки 4, заменяют на новый и вновь подсоединяют к съемной крышке 4 с фланцем, используя болты и прокладки, снятые ранее. Устанавливают противоаэрозольный фильтр в корпус фильтра-поглотителя с помощью болтов, соединяющих крышки 4 и 5.
Оптимальные габариты, увеличенный ресурс работы, удобство при эксплуатации достигаются за счет коаксиального расположения складчатого противоаэрозольного фильтра и сорбирующего блока, где верхняя крышка перфорированного цилиндра соединена съемной крышкой фильтр-поглотителя для обеспечения возможности его замены при выработки ресурса без разборки фильтр-поглотителя, нижняя крышка противоаэрозольного фильтра байонетным соединением прикреплена к дну корпуса, а сорбирующий блок поджат в корпусе фильтра крышкой-кольцом, имеющей с внутренней стороны загиб для фиксации блока, а с внешней жестко соединенной с корпусом фильтра, крышка-кольцо герметично соединена со съемной крышкой при соотношении диаметров съемной крышки и корпуса составляет 1÷(1,15÷1,2).
Данное соотношение получено в результате расчетов, где было установлено, что если данное соотношение больше заявленного, то это приведет к увеличению массы изделия, а если данное соотношение меньше заявленного, то это приведет к снижению жесткости конструкции.
Таким образом, предлагаемая разборная конструкция фильтра-поглотителя обладает увеличенным ресурсом работы за счет применения съемной крышки при замене противоаэрозольного фильтра в процессе эксплуатации после выработки своего ресурса, удобством в эксплуатации, а применение сорбирующего блока позволяет комплексно очищать воздух от ОВ, РП, Б А и СДЯВ.
Из изложенного следует, что каждый из признаков заявленной совокупности в большей или меньшей степени влияет на решение поставленной задачи, а вся совокупность является достаточной для характеристики заявленного технического решения.