Самоочищающийся фильтр

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Автор Кузьмин Владислав Владимирович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) 1. Самоочищающийся фильтр, содержащий корпус, цилиндрический каркас, входную камеру с впускным трубопроводом, выходную камеру с выпускным трубопроводом и фильтрующий элемент, отличающийся тем, что фильтрующий элемент расположен между цилиндрическим каркасом и корпусом с образованием чередующихся друг с другом отсеков, выполненных с возможностью последовательного соединения с дополнительной камерой посредством одного или нескольких отверстий в подвижной перегородке, установленной между отсеками и дополнительной камерой, причем отсеки, расположенные между стенкой корпуса и фильтрующим элементом, соединены с входной камерой, а отсеки, расположенные между цилиндрическим каркасом и фильтрующим элементом, соединены с выходной камерой. 2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что подвижная перегородка снабжена приводом, например, в виде турбины, расположенной в дополнительной камере. 3. Фильтр по п. 1 или 2, отличающийся тем, что цилиндрический каркас выполнен в виде перфорированного участка выпускного трубопровода. 4. Фильтр по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на входе в отсеки, расположенные между стенкой корпуса и фильтрующим элементом, со стороны входной камеры установлены подвижные лепестки, выполненные с возможностью перекрытия входов в отсеки. 14180 1 2011.04.30 Изобретение относится к устройствам для разделения неоднородных систем и может быть использовано в различных отраслях промышленности, теплоэнергетике, на транспорте для очистки газовых и жидких потоков от твердых частиц. Известен фильтр для очистки газа, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным входным и выходным патрубками, центральной трубой, турбинкой с лопастями,кольцеобразный лоток и ролики, щетки, горизонтальную кольцеобразную стенку, цилиндрическую стенку из фильтрующего материала и винтовую спиральную направляющую 1. В процессе работы запыленный газ поступает через входной патрубок, закручивается и приводит во вращение турбинку вместе со стенкой из фильтрующего материала. Крупные частицы под действием центробежных сил, а мелкие с помощью фильтрующего материала отделяются от газа, покидающего аппарат через центральную трубу и выходной патрубок. При вращении стенки из фильтрующего материала она приобретает выпуклую форму и, соприкасаясь со щетками, очищается от отложившихся на ней частиц. Недостатками пылеуловителя являются опасность износа щеток и фильтрующего материала в местах трения их друг о друга, отсутствие функции очистки щеток, зависимость интенсивности очистки фильтрующего материала от величины действующей на него центробежной силы. Известен также барабанный вакуумный фильтр, оснащенный устройством регенерации в виде эластичного элемента или набора щеток, установленных с возможностью осуществления возвратно-поступательного движения в направлении, параллельном оси фильтра, и подпружиненных в направлении, параллельном и перпендикулярном продольной оси барабанного фильтра 2. При работе барабанного вакуумного фильтра очищаемая жидкость проходит через фильтрующую поверхность внутрь барабана, а образующийся на его наружной стороне осадок при прохождении через зону регенерации снимается с барабана с помощью эластичного элемента или набора щеток устройства регенерации. К недостаткам данного фильтра можно отнести невысокую, ограниченную величиной вакуума под фильтровальной перегородкой движущую силу процесса, необходимость использования привода. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является самоочищающийся фильтр, содержащий цилиндрический каркас, впускной и выпускной трубопроводы, входную и выходную камеры, конусную часть,фильтрующий элемент с выступами, двухплечевой скребок, щетки и ребра 3. Самоочищающийся фильтр работает следующим образом. Очищаемая жидкость по трубопроводу податся тангенциально во входную камеру, приобретает вращательное движение и радиально через фильтрующую поверхность выступов попадает в выходную камеру. Одновременно поток жидкости вращает двухплечевой скребок, щетки которого при движении по окружности очищают поверхность выступов и очищаются сами при контакте с ребрами. Осадок, задержанный фильтрующей поверхностью, сбрасывается в конусную часть и периодически удаляется из фильтра. Недостатками данного устройства являются неполная регенерация фильтровальной перегородки, включающая только очистку ее поверхности, относительно небольшая удельная поверхность фильтрования. Задачей предлагаемого изобретения является более полная регенерация фильтровальной перегородки, повышение удельной поверхности фильтрования. Указанная задача достигается тем, что в самоочищающемся фильтре, содержащем корпус, цилиндрический каркас, впускной и выпускной трубопроводы, входную, выходную камеры и фильтрующий элемент, фильтрующий элемент расположен между цилиндрическим каркасом и корпусом с образованием чередующихся друг с другом отсеков,причем отсеки, расположенные между стенкой корпуса и фильтрующим элементом, соединены с входной камерой, а отсеки, расположенные между цилиндрическим каркасом и 2 14180 1 2011.04.30 фильтрующим элементом, соединены с выходной камерой, между отсеками и дополнительной камерой установлена подвижная перегородка с одним или несколькими отверстиями. Кроме того, подвижная перегородка снабжена приводом, например, в виде турбины,расположенной в дополнительной камере, цилиндрический каркас выполнен в виде перфорированного участка выпускного трубопровода, а на входе в отсеки, расположенные между стенкой корпуса и фильтрующим элементом, со стороны входной камеры установлены подвижные лепестки, выполненные с возможностью перекрытия входов в отсеки. Существенное отличие предлагаемого устройства состоит в том, что фильтрующий элемент расположен между цилиндрическим каркасом и корпусом с образованием чередующихся друг с другом отсеков, причем отсеки, расположенные между стенкой корпуса и фильтрующим элементом, соединены с входной камерой, а отсеки, расположенные между цилиндрическим каркасом и фильтрующим элементом, соединены с выходной камерой, между отсеками и дополнительной камерой установлена подвижная перегородка с одним или несколькими отверстиями. Кроме того, подвижная перегородка снабжена приводом, например, в виде турбины, расположенной в дополнительной камере, цилиндрический каркас выполнен в виде перфорированного участка выпускного трубопровода, а на входе в отсеки, расположенные между стенкой корпуса и фильтрующим элементом, со стороны входной камеры установлены подвижные лепестки, выполненные с возможностью перекрытия входов в отсеки, что позволяет, осуществляя обратный ток фильтрата и компактное расположение фильтровальной перегородки, производить более полную ее регенерацию, повысить удельную поверхность фильтрования. Устройство самоочищающегося фильтра схематично представлено на фиг. 1 и фиг. 2. Самоочищающийся фильтр содержит корпус 1, впускной 2 и выпускной 3 трубопроводы, входную 4, выходную 5 и дополнительную 6 камеры, фильтрующий элемент 7. Фильтрующий элемент 7 расположен между корпусом 1 и цилиндрическим каркасом 8 таким образом, что образует чередующиеся друг с другом отсеки 9 и 10. Между отсеками 9 и дополнительной камерой 6 установлена подвижная перегородка 12 с одним или несколькими отверстиями 13, а со стороны входной камеры 4 - лепестки 11. К подвижной перегородке 12 может быть присоединен привод, например, в виде турбины 14, располагающейся в дополнительной камере 6. Каркас 8 может быть выполнен в виде перфорированного участка трубопровода 3. Самоочищающийся фильтр работает следующим образом. Очищаемая жидкость через впускной патрубок 2 попадает во входную камеру 4 и далее в отсеки 8, образованные стенкой корпуса 1 и фильтрующим элементом 7, проходя через который очищается от примесей. Регенерация фильтровальной перегородки 7 происходит в результате последовательного соединения отсеков 9 с дополнительной камерой 6 (где давление ниже), в результате чего часть жидкости проходит через фильтрующий элемент 7 в обратном направлении в отсеки 9, вымывая частицы и отводя их в камеру 6 через отверстия 13 в перегородке 12. Последовательность очистки отсеков осуществляется благодаря вращению перегородки 12, перекрывающей проход из отсеков 9 и 10 в камеру 6 и приводимой турбиной 14 или другим механизмом. Выполнением узкими отсеков 9 или входов в них можно повысить гидравлическое сопротивление потоку, поступающему со стороны входной камеры (и увеличить удельную площадь поверхности фильтрования),уменьшая до необходимой величины долю этого потока в общем расходе промывной жидкости. При необходимости же перекрытия входа в отсеки 9 со стороны входной камеры его можно осуществлять лепестками 11, смыкающимися при резком увеличении скорости потока в результате падения давления в очищаемом отсеке. Использование данного устройства позволяет осуществлять более полную регенерацию фильтровальной перегородки, повысить удельную поверхность фильтрования и, как следствие, его производительность. Источники информации 3 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.