close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY5567

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 5567
(13) C1
(19)
7
(51) B 01D 46/24, 45/08
(12)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
ФИЛЬТР-ВЛАГОМАСЛООТДЕЛИТЕЛЬ
(21) Номер заявки: a 19990760
(22) 1999.07.30
(46) 2003.09.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Институт порошковой
металлургии" (BY)
(72) Авторы: Пилиневич Леонид Петрович;
Савич Вадим Викторович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт порошковой металлургии" (BY)
BY 5567 C1
(57)
1. Фильтр-влагомаслоотделитель, содержащий вертикальный цилиндрический корпус
с входным и выходным патрубками, патрубки для отвода конденсата, фильтрующий элемент, выполненный в виде двух коаксиальных гидрофобных спеченных из порошка пористых труб разного диаметра, пространство между которыми заполнено гидрофильным
крупнодисперсным материалом, размер частиц которого не менее чем в 5 раз больше размера частиц порошка, из которого выполнены трубы, а входной патрубок, установленный
по оси фильтрующего элемента, выполнен с конфузором, центральный патрубок для отвода
конденсата выполнен с отбойником, а второй патрубок для отвода конденсата установлен
между трубами фильтрующего элемента, отличающийся тем, что между пористыми
трубами коаксиально установлен трубчатый отражатель, в нижней части которого
BY 5567 C1
на высоту не более 1/4 выполнена перфорация, причем объем между внутренней пористой
трубой и отражателем заполнен гидрофильным крупнодисперсным материалом, средний
размер пор внутренней трубы составляет 0,6-0,8 размера пор внешней, обе трубы в нижней
части выполнены непроницаемыми не менее чем на 1/3 своей высоты, а фильтрующий
элемент содержит дополнительно нижнюю и верхнюю крышки, стянутые шпильками.
2. Фильтр-влагомаслоотделитель по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя труба
выполнена непроницаемой на большую высоту, чем внешняя.
3. Фильтр-влагомаслоотделитель по п. 1, отличающийся тем, что внутренние поверхности конфузора, непроницаемых участков внутренней и внешней пористых труб, а также
трубчатого отражателя выполнены с гидрофобным покрытием.
4. Фильтр-влагомаслоотделитель по п. 1, отличающийся тем, что гидрофильный
крупнодисперсный материал имеет уменьшающуюся по высоте плотность засыпки.
5. Фильтр-влагомаслоотделитель по п. 1, отличающийся тем, что трубчатый отражатель, установленный между пористыми трубами, выполнен коническим и сужающимся
книзу.
6. Фильтр-влагомаслоотделитель по п. 1, отличающийся тем, что размеры пор засыпки превышают 1 мм.
7. Фильтр-влагомаслоотделитель по п. 1, отличающийся тем, что теплопроводность
крупнодисперсного материала составляет не менее 15,0 Вт/мК.
8. Фильтр-влагомаслоотделитель по п. 1, отличающийся тем, что неравномерность
коэффициента проницаемости по площади поверхности пористых труб не превышает 15 %.
9. Фильтр-влагомаслоотделитель по п. 1, отличающийся тем, что зазор между трубчатым отражателем и внутренней пористой трубой больше, чем между ним и внешней пористой трубой.
10. Фильтр-влагомаслоотделитель по п. 1, отличающийся тем, что минимальный зазор между трубчатым отражателем и внешней пористой трубой больше 1000 средних размеров пор.
(56)
BY 970531 A, 1998.
RU 2036696 C1, 1995.
RU 004241 U1, 1997.
RU 003394 U1, 1997.
SU 1764677 A1, 1992.
SU 1320940 A, 1990.
SU 952292 A, 1982.
Изобретение относится к устройствам очистки и осушки сжатого воздуха и других
технологических газов и может быть использовано во всех отраслях промышленности,
например в системах воздухоснабжения производственного и вспомогательного оборудования, стационарных пневмосистемах различного назначения.
Известен влагомаслоотделитель [1], содержащий разделенные горизонтальной перегородкой верхний и нижний фильтрующие элементы, размещенные соосно, входной и
выходной патрубки, отбойник, геометрическая форма которого соответствует форме
фильтрующего элемента.
Недостатками устройства являются низкая эффективность отделения влаги, громоздкость и большая материалоемкость конструкции.
В качестве прототипа выбран влагомаслоотделитель [2], содержащий вертикальный
цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, патрубки для отвода конденсата, фильтрующий элемент, выполненный в виде двух коаксиальных гидрофобных спе2
BY 5567 C1
ченных из порошка пористых труб разного диаметра, пространство между которыми заполнено гидрофильным крупнодисперсным материалом, размер частиц которого не менее
чем в 5 раз больше размера частиц порошка, из которого выполнены трубы, а входной
патрубок, установленный по оси фильтроэлемента, выполнен с конфузором, центральный
патрубок для отвода конденсата выполнен с отбойником, а второй патрубок для отвода
конденсата установлен между трубами фильтроэлемента.
Недостатками устройства являются низкая эффективность отделения влаги при большой исходной влажности очищаемого газа, невысокий ресурс фильтроэлементов, сложность обслуживания конструкции.
Техническая задача, которую решает предлагаемое изобретение, заключается в повышении эффективности влагомаслоотделения, ресурса фильтроэлементов, упрощения обслуживания фильтра-влагомаслоотделителя.
Поставленная техническая задача решается тем, что в фильтре-влагомаслоотделителе,
содержащем вертикальный цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками,
патрубки для отвода конденсата, фильтрующий элемент выполненный в виде двух коаксиальных гидрофобных спеченных из порошка пористых труб разного диаметра, пространство между которыми заполнено гидрофильным крупнодисперсным материалом,
размер частиц которого не менее чем в 5 раз больше размера частиц порошка, из которого
выполнены трубы, а входной патрубок, установленный по оси фильтроэлемента, выполнен с конфузором, центральный патрубок для отвода конденсата выполнен с отбойником,
а второй патрубок для отвода конденсата установлен между трубами фильтроэлемента.
Между пористыми трубами коаксиально установлен трубчатый отражатель, в нижней
части которого на высоту не более 1/4 выполнена перфорация, причем объем между внутренней пористой трубой и отражателем заполнен гидрофильным крупнодисперсным материалом, а объем между отражателем и наружной пористой трубой - нет. Тем самым
обеспечивается удаление конденсированной на поверхности гидрофильной засыпки влаги
не только под действием сил гравитации, но и при дополнительном воздействии нисходящего газового потока, а также предотвращение случайного уноса отдельных капель в потоке осушенного газа, возможное в известных конструкциях. Кроме того, капли масла,
имеющие, как известно, высокую вязкость и не стекающие, как правило, под действием
сил гравитации, могут быть удалены из гидрофильной засыпки только таким нисходящим
потоком газа. Указанные выше отличительные признаки непосредственно увеличивают
эффективность отделения влаги и ресурс работы фильтроэлементов.
Средний размер пор внутренней трубы составляет 0,6-0,8 размеров пор внешней. При
таком соотношении размеров пор труб и с учетом увеличения площадей, внешняя труба
практически не оказывает сопротивления потоку газа, что обеспечивает течение влажного
газа в порах внутренней трубы с высокой скоростью, достаточной для адиабатического
расширения, охлаждения и конденсации паров воды. Одновременно такое соотношение
размеров пор предохраняет от проникновения случайно унесенных потоком газа капель
влаги и масла в осушенный газ, выходящий из фильтра-влагомаслоотделителя. Тем самым
увеличивается эффективность отделения влаги и ресурс работы фильтроэлементов.
Обе трубы в нижней части выполнены непроницаемыми не менее чем на 1/3 своей высоты. Такое исполнение позволяет дважды изменить направление потока газа ("сверхувниз", а затем "снизу-вверх"), что повышает эффективность отделения и ресурс работы за
счет комплексного воздействия на многофазный поток сил гравитации, сил инерции, центробежных сил и т.п. Тем самым увеличивается эффективность отделения влаги и ресурс
работы фильтроэлементов.
Фильтроэлемент содержит дополнительно нижнюю и верхнюю крышки, стянутые
шпильками. Это упрощает обслуживание фильтра-влагомаслоотделителя, т.к. фильтроэлемент в сборе может быть быстро заменен и удален из корпуса для проведения обслуживания (разборки, чистки, мойки и т.п.).
3
BY 5567 C1
Внутренняя труба выполнена непроницаемой на большую высоту, чем внешняя. Такое
исполнение позволяет, во-первых, обеспечить практически отсутствие сопротивления потоку внешней трубы, а во-вторых, обеспечить интенсивное удаление сконденсированной
воды из гранулированной засыпки, что в целом повышает эффективность отделения влаги
и масла. Тем самым увеличивается эффективность отделения влаги и ресурс работы
фильтроэлементов.
Внутренние поверхности конфузора, непроницаемых участков внутренней и внешней
пористых труб, а также трубчатого отражателя выполнены с гидрофобным покрытием.
Это обеспечивает легкое скатывание унесенных капель и конденсата с поверхностей, что
позволяет быстро их собрать, отвести из корпуса и повысить тем самым эффективность отделения и ресурс работы фильтра-влагомаслоотделителя. Тем самым увеличивается эффективность отделения влаги и ресурс работы фильтроэлементов.
Гидрофильный крупнодисперсный материал имеет уменьшающуюся по высоте плотность засыпки. Такая анизотропно-пористая структура обеспечивает высокую эффективность отделения за счет плавного распределения градиента давления газа, а также
дополнительного действия капиллярных сил, т.к. размеры межчастичных пор, определяемые плотностью засыпки, также будут уменьшаться книзу. Тем самым увеличивается эффективность отделения влаги и ресурс работы фильтроэлементов.
Трубчатый отражатель, установленный между пористыми трубами, выполнен коническим и сужающимся книзу. Это позволит еще более плавно распределить градиент давления,
повысить скорость газового потока в крупнодисперсной засыпке книзу, что неизбежно
повысит и эффективность отделения и ресурс. Тем самым увеличивается эффективность
отделения влаги и ресурс работы фильтроэлементов.
Размеры пор засыпки превышают 1 мм. При таких порах обеспечивается свободное
удаление сконденсированной воды под действием сил гравитации и нисходящего потока
при оптимальном дополнительном действии капиллярных сил. Тем самым увеличивается
эффективность отделения влаги и ресурс работы фильтроэлементов.
Теплопроводность крупнодисперсного материала составляет не менее 15,0 Вт/мК. При
меньшей теплопроводности трудно обеспечить эффективную конденсацию охлажденных
в результате адиабатического расширения паров воды на дисперсном материале. Тем самым увеличивается эффективность отделения влаги и ресурс работы фильтроэлементов.
Неравномерность коэффициента проницаемости по площади поверхности пористых
труб не превышает 15 %. При большем коэффициенте, поток газа локализуется в отдельных местах поверхности труб, что сразу уменьшает эффективность отделения и ресурс
фильтра-влагомаслоотделителя.
Зазор между трубчатым отражателем и внутренней пористой трубой больше, чем между
ним и внешней пористой трубой. Такое соотношение позволяет дополнительно повысить
эффективность отделения, т.к. восходящий поток осушенного газа будет иметь существенно меньшую скорость, чем нисходящий поток газа с конденсатом, что уменьшит вероятность уноса случайных капель.
Минимальный зазор между трубчатым отражателем и внешней пористой трубой
больше 1000 средних размеров пор. При таком соотношении гарантируется дополнительно отсутствие случайных капель в потоке осушенного газа, что повышает эффективность
отделения. Тем самым увеличивается эффективность отделения влаги и ресурс работы
фильтроэлементов.
На чертеже представлен фильтр-влагомаслоотделитель, который содержит цилиндрический корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, патрубки для отвода конденсата
4 и 5, фильтрующий элемент, выполненный в виде двух коаксиальных гидрофобных спеченных из порошка пористых труб 6 и 7 разного диаметра, пространство между которыми
заполнено гидрофильным крупнодисперсным материалом 8, размер частиц которого не
менее чем в 5 раз больше размера частиц порошка из которого выполнены трубы, а входной
4
BY 5567 C1
патрубок 2 выполнен с конфузором 9, центральный патрубок для отвода конденсата 4 выполнен с отбойником 10. Между трубами 6 и 7 фильтроэлемента коаксиально установлен
трубчатый отражатель 11, в нижней части которого выполнена перфорация 12. Обе трубы 6
и 7 выполнены в нижней части 13 и 14 соответственно непроницаемыми. Фильтроэлемент
содержит дополнительно нижнюю 15 и верхнюю 16 крышки, стянутые шпильками 17.
Внутренние поверхности конфузора 9, непроницаемых участков 13 и 14 труб 6 и 7, трубчатого отражателя 11 выполнены с гидрофобным покрытием 18.
Фильтр-влагомаслоотделитель работает следующим образом. Загрязненный и влажный газ через патрубок 2 и конфузор 9 поступает внутрь фильтроэлемента, установленного в корпусе 1. Капли воды и масла ускоряются и осаждаются силами инерции на
отбойнике 10, а также на гидрофобной поверхности внутренней трубы 6, стекают и удаляются из корпуса 1 через патрубок 5. Влажный газ, проходя через поры малого диаметра
внутренней трубы 6, резко расширяется, охлаждается и конденсируется на поверхности
крупнодисперсного гидрофильного материала 8. Трубчатый отражатель 11 отклоняет поток газа сначала книзу (что ускоряет удаление конденсата), а затем вверх. Внешняя труба 7
не оказывает заметного сопротивления потоку газа вследствие большего размера пор и
большей поверхности по сравнению с трубой 6, но исключает унос случайных капель.
Очищенный и осушенный газ через патрубок 3 поступает потребителям.
Источники информации:
1. RU,C1, 2036696, МПК7 В01D 46/24, 1995.
2. BY, 970531, МПК7 В01D 46/24, 1998.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
252 Кб
Теги
by5567, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа