УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОЧИСТКИ МЕМБРАННОГО ФИЛЬТРА ТОПЛИВА

Полезная модель относится к устройству для очистки мембранных топливных фильтров, устанавливаемых на дизелях автомобилей.
Известен мембранный топливный фильтр (Патент RU №58941, МПК В01D 25/02, 2006 г.), содержащий цилиндрический корпус, на одном конце которого установлена насадка для подачи неочищенной жидкости, на другом конце - узел отвода жидкости; размещенный в корпусе трубчатый мембранный модуль, состоящий из последовательно соединенных между собой магистралей, нескольких трубчатых открытопористых стеклопластиковых микрофильтров с нанесенной на внутреннюю поверхность фторопластовой мембраной, с выполненным узлом отвода фильтрата в виде резьбового штуцера в средней нижней части корпуса фильтра, причем насадка для подачи неочищенного топлива и узел отвода топлива с дросселирующим клапаном-жиклером установлены на резьбе в торцевых крышках фильтра непосредственно в крепежную обойму в местах входа и выхода топливной магистрали.
Недостатком данного фильтра является то, что в его конструкция не учтены вопросы эффективной очистки трубчатого мембранного модуля. Это подтверждает ограниченность использования предложенного технического решения.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по схеме функционирования, относиться (патент RU №2255795, МПК В01D 61/14, 2004 г.) способ очистки масла подогревом, предфильтрацией, микрофильтрацией в перекрестие точном режиме с периодической промывкой мембран;
микрофильтрацию осуществляют через фторполимерную мембрану с размером пор 0,1-0,5 мкр при скоростях 2-3 м/с под давлением 0,05-0,3 МПа и темературах 20-60°С, с возможностью промывки мембраны обратным током очищенного микрофильтрацией масла.
Недостатком данного способа является низкий уровень автоматизации очистки (на примере масла) и сложность в использовании данного способа непосредственно на борту транспортного средства.
Причинами недостатков - прототипа является то, что он не предназначался для очистки дизельного топлива на борту транспортного средства.
Технический результат направлен на адаптацию промывки мембраны обратным током очищенного микрофильтрацией масла к очистки мембранного топливного фильтра с повышением автоматизации процесса для сокращения времени технического обслуживания фильтра.
Технический результат достигается тем, что в способ очистки, содержащий топливный бак, электрический топливный насос, фильтр грубой очистки, трубчатый мембранный модуль в корпусе, при этом в способ очистки дополнительно введено устройство, содержащее расходометр топлива, поступающего в трубчатый мембранный модуль, передающего данные о количестве подаваемого топлива в модуль на блок управления, кран подачи сжатого воздуха в корпус фильтра для повышения эффективности промывки мембранного модуля; управление крана дистанционное от блока управления; расходометр регистрирующий и передающий данные о количестве отфильтрованного топлива на блок управления; кран переключения подачи очищенного топлива с дистанционным управлением, блок управления с возможностью изменения производительности электрического топливного насоса и распределения потоков топлива по средствам дистанционного открытия кранов переключения подачи топлива; кран переключения подачи неочищенного топлива с дистанционным управлением, бак для сбора неочищенной топливной смеси; лампа на панели приборов транспортного средства, сигнализирующая достижения подачи очищенного топлива на вход топливного насоса высокого давления минимально допустимого значения; включатель режима автоматизированной промывки мембранного модульного фильтра.
Отличительными признаками являются наличие расходометров топлива, регистрирующих и передающих данные на блок управления о количестве подаваемого в модуль и очищаемого (после модуля) топлива, крана подачи сжатого воздуха в корпус фильтра с дистанционным включением подачи; кранов переключения подачи очищенного и неочищенного топлива с дистанционным управлением, блока управления возможностью изменения производительности электрического топливного насоса и распределения потоков топлива по средствам дистанционного открытия кранов переключения подачи топлива по результатам анализа показаний соответствующих расходометров; бака для сбора неочищенной топливной смеси; сигнальной лампы на панели приборов и включателя режима автоматизированной промывки мембранного модульного фильтра.
На чертеже представлена схема устройства для автоматизированной очистки мембранного фильтра топлива.
Предлагаемое устройство содержит:
1 - топливный бак;
2 - электрический топливный насос;
3 - фильтр грубой очистки;
4 - расходометр;
5 - корпус;
6 - трубчатый мембранный модуль;
7 - кран подачи сжатого воздуха с дистанционным управлением;
8 - расходометр;
9 - топливных насос высокого давления;
10 - кран переключения подачи топлива с дистанционным управлением;
11 - блок управления;
12 - кран переключения подачи топлива с дистанционным управлением;
13 - бак для сбора неочищенной топливной смеси;
14 - лампа на панели приборов транспортного средства, сигнализирующая достижения подачи очищенного топлива на вход топливного насоса высокого давления минимально допустимого значения;
15 - включателя режима автоматизированной промывки.
Бак 1 представляет собой штатный топливный бак транспортного средства, в котором устанавливается электрический топливный насос 2. Насос должен обеспечивать требуемую производительность по подаче топлива для работы двигателя. Фильтр грубой очистки 3 представляет собой штатный фильтр транспортного средства. Расходометр 4 является измерительным средством для оценки производительности насоса 2 и должен быть исполнен с цифровым каналом передачи данных на блок управления 11. Трубчатый мембранный модуль 5 размещенный в корпусе 4 соответствует описанию патента RU №58941, МПК B01D 25/02, 2006 г, причем с выхода 2 мембранного модуля выводится поток неочищенного топлива, а с выхода 3 мембранного модуля выводится поток очищенного топлива. Кран 7 подачи сжатого воздуха с дистанционным управлением от блока 11 представляет собой устройство с электромагнитным управлением включения подачи сжатого воздуха, поступаемого от ресивера. Кран 10 переключения подачи топлива с дистанционным управлением от блока 11 представляет собой устройство с электромагнитным управлением переключения потоков фильтрованного топлива, причем на выходе 1 крана 10 установлен расходометр 8, регистрирующий 1 производительность мембранного модуля 6 и передающий информацию о количестве топлива в блок 11. Топливный насос высокого давления 9 является штатным топливным насосом транспортного средства. Блок управления 11 представляет собой микропроцессор для сравнения данных, поступаемых от расходометров 4 и 8, с допустимыми значениями расхода топлива с аппаратной возможностью дистанционного управления кранами 7, 10 и 12. Кран 12 переключения подачи топлива с дистанционным управлением от блока 11 представляет собой устройство с электромагнитным управлением переключения потоков нефильтрованного топлива, причем с выхода 1 крана 12 топливо поступает в топливный бак 1, а с выхода 2 крана 12 в бак 13 для сбора неочищенной топливной смеси. Лампа 14, размещенная на панели приборов транспортного средства, сигнализирующая достижения подачи очищенного топлива на вход топливного насоса высокого давления минимально допустимого значения представляет собой стандартную сигнальную лампу, например как низкого давления в контуре №1 автомобилей семейства КамАЗ. Включатель 15 режима автоматизированной промывки мембранного модуля предназначен для подачи сигнала на блок управления для начала промывки.
Устройство для автоматизированной очистки мембранного фильтра топлива работает следующим образом. При работе двигателя в штатном режиме топливо по средствам электрического топливного насоса 2 из бака 1 подается через фильтр грубой очистки 3 на вход 1 трубчатого мембранного модуля 6. Очищенное топливо поступает в полость между корпусом 5 и трубчатым мембранным модулем 6 и формируется поток с выхода 3 корпуса мембранного модуля, который проходит через кран 10 переключения подачи топлива с дистанционным управлением на топливный насос высокого давления 9. При этом расходометр 4 измеряет величину потока неочищенного топлива, поступаемого на трубчатый мембранный модуль 6 и передает данные на блок управления 11. В тоже время, расходометр 8 измеряет величину потока очищенного топлива, поступаемого из корпуса трубчатый мембранный модуля 5 через кран 10 на вход топливного насоса высокого давления 9 и передает данные на блок управления 11.
По мере засорения пор мембраны в трубчатом мембранном модуле 6 уменьшается поток очищенного топлива, регистрируемого расходометром 8. Данные о уменьшении величины потока поступают на блок управления 11, который для поддержания требуемого потока очищенного топлива подает управляющий сигнал на электрический топливный насос 2 и увеличивается производительность насоса. За счет этого увеличивается и поток отфильтрованного топлива, поступаемого на топливный насос высокого давления 9.
В случае, когда возможности в производительности электрического топливного насоса 2 по обеспечению необходимого потока очищенного топлива достигли допустимого значения, блок управления 11 подает соответствующий сигнал на лампу 14 на панели приборов транспортного средства, сигнализирующую водителю о достижении подачи очищенного топлива на вход топливного насоса высокого давления 9 минимально допустимого значения. Заметив сигнал, водитель должен проанализировать дорожную обстановку, остановиться в разрешенном месте и заглушить двигатель. После этого водитель переключает включатель 15 режима автоматизированной промывки, который передается на блок управления 11. После этого, первый сигнал от блока 11 поступает на кран 10 переключения подачи топлива с целью создания «запирания» подачи топлива на ТНВД для полного наполнения пространства между трубчатым мембранным модулем 6 и корпусом фильтра 5. После наполнения от блока 11 поступает сигнал на открытие крана 7 подачи сжатого воздуха, через который в полости между трубчатым мембранным модулем 6 и корпусом фильтра 5 создается избыточное давление, улучшающее эффективность очистки мембранного модуля 6. В тоже времякран 12 переключения подачи топлива с дистанционным управлением переводит подачу топлива на выход 2 и топливная смесь поступает для сбора в бак 13.
Электрический топливный насос 2, продолжает работать как и в штатном режиме топливоподачи и обеспечивает отвод микрочастиц забивших поры мембранного фильтра за счет проникновения фильтрата в обратном направлении по средствам созданного в полости между трубчатым мембранным модулем 6 и корпусом фильтра 5 избыточного давления.