ФИЛЬТР

Полезная модель относится к фильтровальным устройствам для фильтрации потоков жидкости от посторонних включений с заданным размером. Фильтр преимущественно может использоваться на подводящих трубопроводах и линейных вводах систем (установок) пожаротушения и водяного охлаждения, перед генераторами пены низкой, средней и высокой кратности, камерами пены, высоконапорными пеногенераторами для подслойного пожаротушения, стационарными лафетными стволами (гидромониторами) и другими техническими средствами для автоматического водяного и пенного пожаротушения на объектах магистрального транспорта нефти и нефтепродуктов.
Известен фильтр для очистки жидкостей от механических частиц преимущественно в системах пожаротушения, водяного охлаждения и водяных завес, представленный в описании к патенту РФ №77172 на полезную модель (МПК B01D 35/00, публикация 20.10.2008). Данный фильтр принят за наиболее близкий аналог (прототип). Фильтр содержит корпус с отверстиями для входа и выхода жидкости. Между этими отверстиями установлен конусный фильтрующий элемент, обращенный вершиной к входному отверстию корпуса. На корпусе напротив боковой поверхности фильтрующего элемента выполнено отверстие для удаления фильтрата из корпуса. Фильтр устанавливают на трубопроводе таким образом, чтобы отверстие для удаления фильтрата было направлено вниз.
Поток очищаемой жидкости проходит через фильтрующий элемент. Отфильтрованные частицы скапливаются на внешней поверхности конуса фильтрующего элемента, затем под действием силы тяжести оседают и попадают в отверстие на корпусе для их удаления.
Однако часть фильтрата застревает в ячейках фильтрующего элемента, препятствуя его работе. Со временем требуется замена или чистка фильтрующего элемента. Снижается срок непрерывной службы фильтрующего элемента.
Задачей полезной модели является увеличение срока непрерывной службы фильтрующего элемента.
Технический результат заключается в сдерживании процесса скапливания отфильтрованных частиц на внешней поверхности конуса фильтрующего элемента и в повышении интенсивности вывода фильтрата через отверстие в корпусе, причем под интенсивностью понимается количество частиц, прошедших через единичную площадку, расположенную перпендикулярно потоку.
Как и прототип, фильтр содержит корпус, в котором установлен фильтрующий элемент в виде конуса и выполнены входное отверстие напротив вершины конуса, выходное отверстие напротив основания конуса и отверстие для удаления фильтрата напротив боковой поверхности конуса.
В отличие от прототипа в корпусе у входного отверстия установлен аксиально-лопаточный завихритель, включающий лопатки и центральное тело.
Для того чтобы длина фильтра не увеличилась из-за наличия завихрителя, центральное тело выполнено в виде полого конуса, в который входит вершина конуса фильтрующего элемента.
В частном случае исполнения фильтра установлено по меньшей мере четыре лопатки.
Для улучшения гидравлических условий подачи отфильтрованной жидкости фильтр снабжен успокоителем потока жидкости, установленным в корпусе у основания конуса фильтрующего элемента.
Для устранения зоны застоя в корпусе отфильтрованных частиц отверстие для удаления фильтрата выполнено соприкасающимся с плоскостью основания конуса фильтрующего элемента.
Фильтр изображен на фигурах 1 и 2 со следующими обозначениями:
1 - корпус,
2 - фильтрующий элемент (конус),
3 - входное отверстие для жидкости,
4 - выходное отверстие для жидкости,
5 - отверстие для удаления фильтрата,
6 - лопатки завихрителя,
7 - центральное тело завихрителя,
8 - успокоитель потока.
Заявляемый фильтр содержит корпус 1. Внутри корпуса 1 установлен фильтрующий элемент 2 в виде конуса.
В корпусе 1 выполнены входное отверстие 3 и выходное отверстие 4 для жидкости, а также отверстие 5 для удаления фильтрата.
Отверстия 3, 4 и 5 расположены на корпусе 1 таким образом, что вершина конуса фильтрующего элемента 2 обращена к входному отверстию 3, основание конуса - к выходному отверстию 4, а боковая поверхность конуса - к отверстию 5 для удаления фильтрата.
В корпусе 1 у его входного отверстия 3 установлен аксиально-лопаточный завихритель, включающий лопатки 6 и центральное тело 7.
Для того чтобы длина фильтра не увеличилась из-за наличия завихрителя, центральное тело 7 выполнено в виде полого конуса, в который входит вершина конуса фильтрующего элемента 2.
Оптимальное число лопаток 6 составляет не менее четырех.
Для создания благоприятных гидравлических условий подачи огнетушащей жидкости к установкам пожаротушения, фильтр может быть снабжен успокоителем потока 8, выполненным в виде делителя потока, который формирует несколько параллельных струй. Успокоитель 8 расположен на выходе потока огнетушащей жидкости из фильтрующего элемента 2.
Для устранения зоны застоя в корпусе отфильтрованных частиц отверстие 5 может быть выполнено таким образом, чтобы оно соприкасалось с плоскостью основания конуса фильтрующего элемента 2.
Фильтр устанавливают на трубопровод (на фигурах не показан), подающий огнетушащую жидкость, отверстием 5 вниз. Огнетушащую жидкость от насосной установки или от пожарной машины (на фигурах не показаны) подают с рабочим давлением во входное отверстие 3 фильтра. Лопатки завихрителя 6 закручивают поток жидкости и направляют его на фильтрующий элемент 2. Посторонние включения крупной фракции, находящиеся в огнетушащей жидкости, под действием центробежной силы, созданной лопатками завихрителя 6, устремляются к внешней поверхности потока и более активно, чем в прототипе, выходят из корпуса через отверстие 5. Кроме того, центробежная сила, созданная лопатками 6, смещает отфильтрованные частицы мелкой фракции с внешней поверхности фильтрующего элемента 2, препятствуя тому, чтобы эти частицы застревали в ячейках фильтрующего элемента 2, и способствуя их более активному удалению из корпуса 1 через отверстие 5.
Отфильтрованный поток огнетушащей жидкости, прошедший через ячейки фильтрующего элемента 2, поступает на вход водо- или пеноподающих пожарно-технических устройств (на фигурах не показаны).
Таким образом, в заявляемом фильтре сдерживается процесс скапливания отфильтрованных частиц на внешней поверхности конуса фильтрующего элемента и повышается интенсивность вывода фильтрата через отверстие в корпусе, следовательно, увеличивается срок непрерывной службы фильтрующего элемента.