ФИЛЬТР МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

Техническое решение - фильтр механической очистки (ФМО) -относится к области средств обслуживания трубопроводных сетей, предназначенных для транспортировки жидких сред, и может быть использовано в качестве вспомогательных устройств, предотвращающих накопление грязи в трубопроводах подачи воды теплотехнического оборудования котельных, тепловых сетей, центральных тепловых пунктов и тепловых узлов зданий, а также технологических водных потоках и водооборотных циклах промышленных предприятий.
Известна конструкция фильтра для трубопроводов (SU, авторское свидетельство 286968), предназначенного для удаления посторонних включений из воды. Известный фильтр содержит закрытый цилиндрический корпус, фильтрующие решетки и шлюзовой затвор, причем объем корпуса разделен не менее чем на три изолированных сектора фильтрующими решетками, радикально закрепленными на валу, установленном по оси корпуса.
Недостатком известной конструкции следует признать слабую задерживающую загрязнения способность.
Также известна конструкция грязевика (RU, патент 2008604). Указанный грязевик содержит корпус с днищем, причем в корпусе расположены на одной оси патрубки ввода и вывода жидкости, фильтр, расположенный между указанными патрубками. В дне корпуса выполнен патрубок вывода грязи.
Недостатком известного устройства следует признать необходимость его периодической очистки, поскольку из-за наличия значительного количества задержанных в корпусе частиц грязевик постепенно теряет фильтрующие свойства.
Известна также (RU, патент 42438) конструкция фильтра -грязевика. Указанный грязевик содержит вертикально расположенный корпус с днищем, причем в корпусе расположены на одной оси патрубки ввода и вывода жидкости, а также патрубок вывода грязи. Дополнительно грязевик содержит трубу, установленную в корпусе между входным и выходным патрубками, при этом верхний конец трубы закрыт отбойным кожухом, по длине трубы закреплены конусообразные элементы, образующие острый угол с трубой со стороны днища, на участках трубы, расположенных под конусообразными элементами, выполнены продольные отверстия. В нижней части трубы после последнего конусообразного элемента установлена конусообразная поверхность, предназначенная для предотвращения попадания ранее осевших на днище частиц в очищаемую среду.
Недостатком известного устройства следует признать его невысокую эффективность, обусловленную попаданием взвешенных частиц загрязнений в прорези в трубе, а затем и в очищенную среду.
Наиболее близким аналогом разработанной конструкции можно признать (RU, патент 2307870) фильтр механической очистки для систем подачи воды. Известный фильтр механической очистки содержит вертикально расположенный цилиндрический корпус с днищем, причем в корпусе расположены на одной оси патрубки ввода и вывода жидкости, а также патрубок вывода грязи, при этом он содержит трубу, установленную в корпусе между входным и выходным патрубками, верхний конец которой закрыт отбойным кожухом, по длине трубы закреплены объемные элементы, обращенные широкой стороной в сторону днища, на участках трубы, расположенных под объемными элементами, выполнены отверстия для протока воды, а на нижней части трубы после последнего объемного элемента и над входом патрубка вывода грязи установлен элемент, предназначенный для предотвращения попадания ранее осевших на днище частиц в очищаемую среду. Труба и выходной патрубок соединены герметично, а объемные элементы выполнены в виде шарового сегмента, высота которого составляет от 25 до 40% величины радиуса шара, из которого вырезан сегмент. Минимальное расстояние от поверхности шарового сегмента до цилиндрического корпуса составляет от 2 до 5 радиусов указанного шара. Отверстия в трубе выполнены протяженными и ориентированными параллельно плоскости днища. Элемент, предназначенный для предотвращения попадания ранее осевших на днище частиц в очищаемую среду, представляет собой конусообразный элемент, обращенный большим основанием вверх и закрепленный с зазором на трубе, а в корпусе между днищем и большим основанием конусообразного элемента закреплено водомерное стекло. Предпочтительно ширина зазора между поверхностью трубы и меньшим основанием конусообразного элемента составляет не свыше 8 мм, а расстояние между верхними поверхностями объемных тел составляет от 30 до 35% длины трубы.
Недостатком известного фильтра механической очистки следует признать его недостаточную эффективность.
Технический результат, получаемый при реализации разработанной конструкции, состоит в повышении эффективности очистки жидких сред, преимущественно воды и водных растворов.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать фильтр механической очистки (ФМО) разработанной конструкции. Фильтр механической очистки содержит вертикально установленный корпус с конусообразными днищами, на боковой поверхности верхнего днища установлен штуцер подачи загрязненной жидкости и соосно корпусу штуцер удаления воздуха и всплывающих загрязнений, на нижнем днище установлен на боковой поверхности первый штуцер отвода осевших загрязнений и второй штуцер отвода осевших загрязнений, установленный соосно корпусу, в нижней части боковой поверхности корпуса установлен штуцер вывода очищенной жидкости, в корпусе соосно с ним установлена труба для сбора очищенной жидкости, сообщенная нижней частью со штуцером отвода очищенной жидкости, верхнее отверстие трубы закрыто конусообразной крышкой, обращенной основанием вниз, на поверхности трубы выполнен, по меньшей мере, один ряд отверстий, над рядом отверстий закреплена крышка в форме усеченного конуса, обращенного большим основанием вниз, внутри крышки в форме усеченного конуса с зазором относительно поверхности трубы установлено перфорированное кольцо, к нижнему основанию крышки в форме усеченного конуса прикреплено с зазором относительно поверхности трубы кольцо.
В предпочтительном варианте реализации отверстия перфорации в трубе и отверстия перфорации в кольце рассовмещены.
Обычно на трубе бывает выполнено три ряда отверстий.
В нижней части корпуса предпочтительно установлены опоры.
Предпочтительный вид фильтра механической очистки приведен на чертеже, при этом использованы следующие обозначения: корпус 1; днища 2; штуцер 3 входа загрязненной жидкости; штуцер 4 выхода отчищенной жидкости; штуцер 5 для удаления всплывающих загрязнений и воздуха; штуцера 6 и 7 для удаления отфильтрованных загрязнений; крышка 8 в форме конуса; крышка 9 в форме усеченного конуса; труба 10 для сбора отчищенной жидкости; перфорированное кольцо 11; опоры 12.
Фильтр механической очистки (ФМО) разработанной конструкции содержит вертикально расположенный цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами, на днищах которого соосно расположены дренажные штуцера. Внутри ФМО соосно с корпусом установлена труба, в нижней части соединенная со штуцером выхода отчищенной жидкости и дренажным штуцером, верхний конец трубы закрыт конусообразной крышкой, направленной основанием вниз, также на трубе жестко установлены, по меньшей мере, три крышки в форме усеченного конуса, направленные основаниями вниз. К нижнему основанию каждого конуса прикреплено цилиндрическое кольцо. В стенке трубы, под крышками, выполнен, по меньшей мере, один ряд отверстий, закрытых перфорированными кольцами (отверстия в перфорированных кольцах и в трубе предпочтительно смещены относительно друг друга). В нижнем днище ФМО выполнен патрубок для удаления загрязнений, в верхнем днище установлен дренажный штуцер для удаления всплывающих загрязнений и воздуха.
К нижней части корпуса ФМО могут быть прикреплены опоры.
Разработанный ФМО работает следующим образом.
3
3
Очищаемая жидкость, преимущественно вода или водные растворы, поступает в корпус 1 через входной штуцер 3. В процессе перемещения очищаемой воды по корпусу 1 вдоль трубы 10, верхняя часть которой закрыта конусом 8, происходит отделение от очищаемой жидкости воздуха и загрязнений с удельным весом менее 1 г/см, которые поднимаются вверх против течения очищаемой жидкости и собираются в верхнем днище 2 корпуса ФМО, откуда их затем удаляют через дренажный штуцера 5. Одновременно загрязнения с удельным весом более 1 г/см под действием сил гравитации и инерции опускаются вниз и концентрируются на нижнем днище 2, откуда в последствии их удаляют через дренажный штуцер 7. Очищаемая жидкость, пройдя через перфорированные кольца 11, поступает в трубу 10 через отверстия в трубе расположенные за перфорированными кольцами. Затем отчищенная жидкость через штуцер 4 выходит из корпуса 2 ФМО. В случае попадания загрязнений в трубу для сбора отчищенной жидкости 10 (из-за несвоевременного удаления загрязнений из корпуса ФМО) в нижней части трубы 10 имеется сборник загрязнений, заканчивающийся дренажным штуцером 6.
Содержание примесей в очищенной воде на выходе из корпуса меньше на 14-17% чем на выходе фильтра, выбранного в качестве аналога.