Фильтрующее устройство

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное учреждение образования Гомельский инженерный институт Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь(72) Авторы Станкевич Виктор Михайлович Михневич Анатолий Станиславович Прутик Олег Николаевич Скороход Александр Зосимович Кикинв Владимир Владимирович(73) Патентообладатель Государственное учреждение образования Гомельский инженерный институт Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь(57) Фильтрующее устройство, содержащее разъемный корпус с входным и выходным отверстиями, и размещенный внутри корпуса между входным и выходным отверстиями плоский фильтрующий элемент, и опорный перфорированный диск, содержащий неперфорированный участок, расположенный между плоским фильтрующим элементом и выходным отверстием, отличающееся тем, что между входным отверстием и фильтрующим элементом установлен дополнительный перфорированный диск, содержащий неперфорированный участок, диаметр отверстий в котором меньше на 10-15 , чем диаметр отверстий в опорном перфорированном диске, содержащем неперфорированный участок,расположенном между фильтрующим элементом и выходным отверстием. Полезная модель относится к фильтрам с неподвижным фильтрующим элементом, работающим под давлением, для очистки жидкостей или газов. Известно фильтрующее устройство для очистки жидкостей или газов, которое содержит разъемный корпус с входным и выходным отверстиями, и размещенный внутри корпуса между входным и выходным отверстиями плоский фильтрующий элемент, и опорный перфорированный диск, расположенный между плоским фильтрующим элементом и выходным отверстием напротив выходного отверстия 1. При использовании известной конструкции для микро- и ультрафильтрации жидкостей или газов малая толщина фильтрующего элемента и повышенное давление жидкости или газа приводят к разрушению фильтрующего элемента в области наибольшего давления. Известно фильтрующее устройство для очистки жидкостей или газов, не имеющее указанного недостатка, которое является наиболее близким по технической сущности к заявляемой модели 2. Устройство содержит разъемный корпус с входным и выходным отверстиями, и размещенный внутри корпуса между входным и выходным отверстиями плоский фильтрующий элемент, и опорный перфорированный диск с неперфорированным участком, расположенным между плоским фильтрующим элементом и выходным отверстием напротив выходного отверстия. Недостатком указанного фильтрующего устройства является невозможность регенерации плоских фильтрующих элементов малой толщины с малым диаметром пор (например, мембранных фильтрующих элементов) обратным потоком жидкости или газа с целью повышения долговечности данных фильтрующих элементов при микро- и ультрафильтрации жидкостей или газов. Регенерация мембранных фильтрующих элементов обратным потоком жидкости или газа с целью повышения долговечности данных фильтрующих элементов осуществляется продавливанием фильтруемой среды при повышенных давлениях. Малая толщина фильтрующего элемента и повышенное давление жидкости или газа приводят к разрушению фильтрующего элемента в области наибольшего давления. Задачей настоящей полезной модели является расширение функциональных возможностей фильтрующего устройства с целью повышения долговечности мембранных фильтрующих элементов при микро- и ультрафильтрации жидкостей или газов. Поставленная задача решается тем, что в известном фильтрующем устройстве для очистки жидкостей или газов, содержащем разъемный корпус с входным и выходным отверстиями, и размещенный внутри корпуса между входным и выходным отверстиями плоский фильтрующий элемент, и опорный перфорированный диск, содержащий неперфорированный участок, расположенный между плоским фильтрующим элементом и выходным отверстием, согласно полезной модели, между входным отверстием и фильтрующим элементом установлен дополнительный перфорированный диск, содержащий неперфорированный участок, диаметр отверстий в котором меньше на 10-15 , чем диаметр отверстий в опорном перфорированном диске, содержащем неперфорированный участок, расположенном между фильтрующим элементом и выходным отверстием. На фиг. 1 изображено фильтрующее устройство при фильтрации на фиг. 2 - фильтрующее устройство при регенерации плоского фильтрующего элемента обратным потоком жидкости или газа на фиг. 3 - дополнительный перфорированный диск с неперфорированным участком на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3 на фиг. 5 - эпюра распределения давленияжидкости или газа известного устройства при регенерации плоского 2 106842015.06.30 фильтрующего элемента обратным потоком жидкости или газа на фиг. 6 - эпюра распределения давленияжидкости или газа при регенерации плоского фильтрующего элемента обратным потоком жидкости или газа известного и заявляемого устройства. Заявляемое фильтрующее устройство содержит разъемный корпус 1, входное отверстие 2, дополнительный перфорированный диск 3 с неперфорированным участком 4, плоский фильтрующий элемент 5, опорный перфорированный диск 6 с неперфорированным участком 7 и выходное отверстие 8. Плоский фильтрующий элемент 5, опорный перфорированный диск 6 с неперфорированным участком 7 герметично размещены внутри разъемного корпуса 1 между входным 2 и выходным 8 отверстиями, которые расположены на одной оси. Дополнительный перфорированный диск 3 с неперфорированным участком 4 размещен между входным при фильтрации либо выходным при регенерации обратным потоком отверстием 2 и плоским фильтрующим элементом 5 напротив выходного при фильтрации отверстия 8. Неперфорированные участки 4, 7 могут быть выполнены в виде единого целого соответственно с дополнительным перфорированным диском 3 и опорным перфорированным диском 6 либо в виде отдельных конструктивных элементов, закрепленных на дополнительном перфорированном диске 3 и опорном перфорированном диске 6. Фильтрующее устройство в режиме регенерации плоского фильтрующего элемента обратным потоком жидкости или газа работает следующим образом. При регенерации плоского фильтрующего элемента обратным потоком жидкости или газа поток движущейся под давлением жидкости или газа в виде струи диаметром, равным диаметру входного при регенерации обратным потоком отверстия 8 в разъемном корпусе 1, попадает на неперфорированный участок 7, расположенный на опорном перфорированном диске 6, распределяется по всей поверхности плоского фильтрующего элемента 5, далее движется через сквозные поры фильтрующего элемента 5 к выходному при регенерации обратным потоком отверстию 2, под которым расположен дополнительный перфорированный диск 3. Наличие дополнительного перфорированного диска с неперфорированным участком,расположенного между входным при фильтрации либо выходным при регенерации обратным потоком отверстием и плоским фильтрующим элементом напротив выходного при фильтрации отверстия, приводит к более равномерному распределению давления регенерирующей фильтрующий элемент жидкости или газа по поверхности фильтрующего элемента, который плотно прилегает к дополнительному перфорированному диску с неперфорированным участком, и, соответственно, к падению давления в месте воздействия струи потока фильтруемой среды, расположенного напротив выходного отверстия,что позволяет использовать режим регенерации плоского фильтрующего элемента обратным потоком жидкости или газа при более высоких давлениях. Для установления влияния конструкции фильтрующего устройства в режиме регенерации обратным потоком жидкости или газа на максимальное давление, при котором плоский фильтрующий элемент разрушается, через фильтрующее устройство в режиме регенерации обратным потоком пропускали воздух и деионизованную воду. Характеристики влияния давления различных фильтруемых сред, регенерирующих фильтрующий элемент, на механическую прочность фильтрующего элемента приведены в таблице. Фильтруемая среда, регенерирующая фильтрующий элемент Показатель Воздух Деионизованная вода Фильтрующее устройство заявляемое прототип заявляемое прототип Давление разрушения фильтрующего 0,5 0,05 0,35 0,02 элемента в режиме регенерации, МПа 106842015.06.30 В результате проведения стендовых испытаний в режиме регенерации плоского фильтрующего элемента обратным потоком жидкости или газа было получено, что при использовании известного фильтрующего устройства давление разрушения фильтрующего элемента в режиме регенерации обратным потоком воздуха не превышает 0,05 МПа, а деионизованной воды - 0,02 МПа, а для заявляемого устройства соответственно 0,5 и 0,35 МПа, что соответствует промышленно-используемым давлениям при микро- и ультрафильтрации жидкостей или газов с использованием режима регенерации плоского фильтрующего элемента обратным потоком жидкости или газа. Таким образом, заявляемая полезная модель в сравнении с известными аналогами обеспечивает расширение функциональных возможностей фильтрующего устройства, что ведет к повышению долговечности мембранных фильтрующих элементов при микро- и ультрафильтрации жидкостей или газов при использовании режима регенерации плоского фильтрующего элемента обратным потоком жидкости или газа. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6