ДЕРЖАТЕЛЬ АНАЛИТИЧЕСКИХ ФИЛЬТРОВ

Полезная модель относится к устройствам для контроля воздуха в помещениях и отбора проб посредством аналитических фильтров, через которые прокачивается воздух контролируемых помещений. Устройство может применяться в атомной промышленности на АЭС, предприятиях перерабатывающих ядерное топливо или использующих радиоактивные вещества, в медицине.
Известен держатель аналитического фильтра, содержащий конусообразный корпус, в широкой части которого при помощи гайки зажимается и герметизируется фильтр. Нижняя часть воронки снабжена ниппелем под гибкий шланг, с помощью которого устройство подключают к побудителю расхода газа. (См. Каталог «Аналитические аэрозольные фильтры АФА», М., Атомиздат, 1968 г., стр.18) Недостатком такого решения является сложность обслуживания, т.к. при замене фильтра необходимо применение специального инструмента для откручивания/закручивания гайки крепления фильтра и демонтаж выпускного патрубка.
Известен фильтродержатель по книге Будыка А.К., Борисов Н.Б., «Волокнистые фильтры для контроля загрязнения воздушной среды», Москва, Атомпресс, 2008 г., с.142, содержащий два конусообразных корпуса с фланцами, развернутыми друг к другу, между которыми размещен фильтр и герметизирующая прокладка, поджимаемая накидной гайкой. Конусные части корпусов оканчиваются ниппелем, на который одевают пробоотборные шланги. Недостатками известного технического решения является увеличенный расход времени на замену фильтра из-за необходимости откручивания/закручивания накидной гайки, необходимость применения специального (рожкового) ключа для откручивания гайки, необходимость удаления гайки со стыка корпусов для освобождения фильтра. Недостатком также является необходимость смещения одного из корпусов вместе со шлангом, что при толстых шлангах (под высокое давление) затрудняет работу с устройством, а также снижение надежности устройства из-за опасности повреждения шлангов.
Наиболее близким аналогом к предложенному техническому решению является держатель фильтра по патенту РФ №2354436, В01D 27/08, 2006 г., содержащий корпус, приспособление для размещения фильтра, входной и выходной патрубки, а также герметичную крышку. Верхняя часть корпуса снабжена массивным фланцем с отводящим патрубком, а крышка крепится к корпусу болтами. Герметизация крышки осуществлена при помощи резиновой уплотнительной манжеты. Недостатком известного устройства являются значительные затраты времени и неудобство обслуживания, возникающие из-за необходимости откручивать болты дополнительным инструментом. Необходим также демонтаж выходной магистрали. Дополнительных затрат времени требует демонтаж и монтаж крышки из-за специфики примененного уплотнения, при этом возникает опасность как ненадежной герметизации крышки, так и вероятность повреждения уплотнения (см. П.И. Орлов «Основы конструирования», т.1, Москва, «Машиностроение»,1988 г., стр.481, 496). Недостатком является также ненадежность элемента для подсоединения магистрали фильтруемого воздуха. Известное устройство имеет повышенную металлоемкость, что обусловлено наличием массивного фланца.
Задачей, которую решает предлагаемая полезная модель является создание устройства, служащего для надежного, оперативного закрепления и смены аналитических фильтров, предназначенных для накопления радиоактивных продуктов деления, (и их последующего измерения), содержащихся в воздухе (газе) контролируемого объекта.
Техническим результатом от применения предложенной полезной модели является существенное сокращение времени обслуживания, одновременное повышение удобства обслуживания, снижение металлоемкости устройства, повышение надежности работы устройства за счет компоновочного решения, обеспечивающего доступ к фильтру без демонтажа воздушной магистрали.
Указанный технический результат достигается тем, что держатель аналитических фильтров содержит корпус, приспособление для размещения фильтра, входной и выходной патрубки, а также герметичную крышку. Держатель снабжен диффузором с решеткой для размещения фильтра, при этом диффузор соединен с входным патрубком, а крышка держателя снабжена рычажно-шарнирным запирающим механизмом.
На крышке жестко закреплен опорный элемент, на котором шарнирно установлены рычаги запирающего устройства.
Опорный элемент выполнен в форме швеллера или П-образным.
Рычаги запирающего механизма снабжены ребрами жесткости и упорами для пальцев, при этом в опорном элементе выполнены вырезы для размещения ребер жесткости рычагов при полностью закрытой крышке.
На корпусе закреплены направляющие, в рычаги запирающего механизма шарнирно заделаны крестовины, с которыми одним концом соединены Т-образные регулируемые тяги, поперечины которых размещены с возможностью перемещения в упомянутых направляющих.
Внутри одной из направляющих установлен язычок для обеспечения выведения поперечины регулируемой тяги из направляющих, при этом внутри другой направляющей установлен ограничитель для обеспечения постоянного нахождения соответствующей поперечины в направляющей, при этом данная поперечина служит осью поворота крышки.
Входной и выходной патрубки размещены в днище корпуса, в пределах его габаритов, и выполнены в виде штуцерно-ниппельного соединения с накидной гайкой
Корпус снабжен фланцем крепления держателя на объекте эксплуатации.
Направляющие выполнены за одно целое с фланцем
Крышка выполнена из двух вложенных одна в другую деталей с отбортовками, образующими канавку для размещения герметизирующей прокладки.
На внутренней стороне крышки закреплен упругий элемент для прижатия фильтра к решетке диффузора.
На фиг.1 изображен держатель аналитических фильтров в закрытом виде.
На фиг.2 изображен держатель в открытом виде.
Полезная модель может быть осуществлена следующим образом.
Держатель содержит корпус 1, герметичную крышку 2, диффузор 3 с решеткой 4 для размещения фильтра 5, входной патрубок 6 и выходной патрубок 7. Диффузор 3 соединен с входным патрубком 6. Рычажно-шарнирный запирающий механизм состоит из рычагов 8, 9, шарнирно установленных на опорном элементе 10, жестко закрепленном на крышке 2. Опорный элемент 10 выполнен в форме швеллера или П-образным. Рычаги 8, 9 запирающего механизма снабжены ребрами жесткости и упорами для пальцев, при этом в опорном элементе 10 выполнены вырезы для размещения ребер жесткости рычагов 8, 9 при полностью закрытой крышке 2.
В каждый рычаг 8,9 шарнирно заделаны соответственно крестовины 11, 12. С ними соединены одним концом регулируемые Т-образные тяги 13, 14 соответственно, поперечины 15, 16 которых размещены с возможностью перемещения в направляющих 17, 18, закрепленных на корпусе 1. Внутри направляющей 18 установлен язычок 19 для обеспечения выведения поперечины 16 из направляющей 18. Внутри направляющей 17 установлен ограничитель (на чертеже не показан) для обеспечения постоянного нахождения поперечины 15 в направляющей. Поперечина 15 служит осью поворота крышки 2.
Патрубки 6,7 размещены в днище корпуса 1, в пределах его габарита, и выполнены в виде штуцерно-ниппельного соединения с накидной гайкой. На корпусе 1 закреплен фланец 20 для крепления держателя на объекте исследования.
Корпус 1 держателя выполнен из тонкой листовой нержавеющей стали, в виде гладкого цилиндрического стакана, к дну которого приварен диффузор 3 с фланцем, соединенный или выполненный за одно целое с входным патрубком 6. Диффузор 3 обеспечивает изокинетичность потока прокачиваемого газа и равномерность осаждения радиоактивной составляющей на фильтрах. Во фланце диффузора 3 имеется канавка под уплотнительную прокладку, уплотняющая фильтр по периметру, что исключает перетекание газа во время прокачки. К фланцу крепится решетка, на которую ложится фильтр, и она же предохраняет фильтр от повреждения.
Направляющие выполнены за одно целое с фланцем.
Крышка 2 выполнена из двух вложенных одна в другую деталей с отбортовками, образующими канавку для размещения герметизирующей прокладки. На внутренней стороне крышки закреплен упругий элемент 21 для прижатия фильтра к решетке диффузора.
Устройство работает следующим образом.
Газ, отбираемый в контролируемых точках (помещениях), поступает по газовой магистрали к входному патрубку 6, проходит сквозь фильтр и через пространство между диффузором 3 и корпусом 1 отводится в выходной патрубок 7 и далее в магистраль. Трубопровод газовой магистрали подсоединен к штуцерам диффузора и выходного патрубка через ниппель и накидную гайку Через определенное время выдержки (время аспирации) фильтр извлекают из держателя и заменяют на новый, для чего проделывают следующие процедуры:
Рычаги 8,9 отжимают и откидывают по обе стороны корпуса 1. Во время отжатия рычага 8 поперечина 16 тяги 14 скользит по направляющей 18, надвигается на язычок 19 и выходит из зацепления, позволяя тем самым откинуть крышку 2. Откинутая крышка 2 с упругим элементом 21 освобождают фильтр 5, который лежит на решетке 4. Фильтр 5 пинцетом извлекают из держателя, устанавливают новый фильтр, укладывая его на решетку 4. Крышку 2 поворачивают, надвигая ее на корпус 1, при этом упругий элемент 21 дополнительно поджимает фильтр к решетке, повышая надежность герметизации фильтра. Поперечину 16 тяги 14 заводят в направляющую 18 и защелкивают рычаги. Упругий элемент 21 обеспечивает нормированное усилие поджатия фильтра к уплотнительной прокладке во фланце.
Предложенная полезная модель позволяет существенно сократить время обслуживания, одновременно повышая удобство обслуживания. Для оперативной смены фильтра приходится совершать меньше действий и для открытия держателя не требуется специальный инструмент. Устройство обладает меньшей материалоемкостью, и при этом проще и технологичнее в изготовлении. Применение электрополированной нержавеющей стали при изготовлении металлических деталей и кремнийорганической резины для уплотнителей позволяет довести срок службы прибора до 40 лет. Отсутствие лакокрасочного покрытия существенно снижает вероятность загрязнения деталей радиоактивными частицами и повышает их десорбционную способность. Конструкция запирающего механизма создает нормированное усилие давления на уплотнитель и тем самым увеличивает срок его службы.