RU2040308C1 - Porous-capillary filtration members purification method - Google Patents

Abstract

FIELD: aircraft industry. SUBSTANCE: filtration member with outer filtering surface in liquid medium is purified by extruding liquid through filtration member in direction opposite to filtration. Simultaneously it is subjected to action of ultrasonic oscillations, that form cavitations near filtration member. Purified filtration member is electrically insulated from equipment. In the case electrical potential is created on it due to electrization of filtration member during dielectric liquid extrusion through it. EFFECT: method is used in aircraft industry. 1 dwg

Description

Изобретение относится к способам очистки фильтроэлементов из пористо-капиллярных материалов, применяемых в авиационной и других отраслях промышленности. The invention relates to methods for cleaning filter elements from porous-capillary materials used in the aviation and other industries.

Известен способ очистки фильтроэлементов, согласно которому одновременно с воздействием ультразвуковыми колебаниями создают направленный поток жидкости через капилляры фильтроэлемента, имеющего форму полого цилиндра, от внутренней его поверхности к наружной, т.е. в направлении противоположном рабочему. A known method of cleaning filter elements, according to which at the same time as the action of ultrasonic vibrations creates a directed fluid flow through the capillaries of the filter element having the form of a hollow cylinder, from its inner surface to the outer, i.e. in the opposite direction to the worker.

Данный способ позволяет удалить оторвавшиеся загрязнения из капилляров фильтроэлемента, однако очистка производится недостаточно эффективно, так как кавитационные процессы развязываются во всем объеме жидкости и значительная часть ультразвуковой энергии вследствие отражения и рассеивания ультразвуковых волн на кавитационных пузырьках теряется и не участвует в очистке фильтроэлемента. This method allows you to remove detached contaminants from the capillaries of the filter element, however, cleaning is not effective enough, since cavitation processes are decoupled in the entire volume of the liquid and a significant part of the ultrasonic energy is lost due to reflection and dispersion of ultrasonic waves on cavitation bubbles and does not participate in the cleaning of the filter element.

Данное техническое решение по технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близко к предложенному и принято за прототип. This technical solution according to the technical nature and the achieved effect is closest to the proposed and adopted as a prototype.

Целью изобретения является упрощение технологического оборудования, реализующего очистку фильтроэлементов с кавитацией у очищаемой поверхности, при сохранении эффективности процесса очистки фильтрующей поверхности и повышение качества очистки элементов каркаса и крепления фильтроэлемента. The aim of the invention is the simplification of technological equipment that implements the cleaning of filter elements with cavitation at the surface being cleaned, while maintaining the efficiency of the cleaning process of the filter surface and improving the quality of cleaning of the frame elements and mounting of the filter element.

Цель достигается тем, что очищаемый фильтроэлемент электрически изолируют от оборудования и создают на нем электрический потенциал путем электризации фильтроэлемента при протекании диэлектрической жидкости. Это позволяет существенно упростить технологическое оборудование, в частности, отпадает необходимость в устройствах для подачи жидкости по дополнительному контуру, так как условия возникновения кавитации под действием ультразвуковых колебаний лучше вблизи поверхности фильтроэлемента из-за ионизации жидкости под действием электрического потенциала на фильтроэлементе и кавитация возникает непосредственно вблизи очищаемой поверхности. При этом не требуется каких-либо источников тока, так как заряд на фильтроэлементе накапливается вследствие электризации при продавливании жидкости через фильтроэлемент. The goal is achieved in that the cleaned filter element is electrically isolated from the equipment and create an electric potential on it by electrifying the filter element during the flow of a dielectric fluid. This allows us to significantly simplify the technological equipment, in particular, there is no need for devices for supplying liquid along an additional circuit, since the conditions for the occurrence of cavitation under the influence of ultrasonic vibrations are better near the surface of the filter element due to ionization of the liquid under the action of an electric potential on the filter element and cavitation occurs immediately near surface to be cleaned. In this case, no current sources are required, since the charge on the filter element accumulates due to electrification when the fluid is forced through the filter element.

Повышается качество очистки элементов каркаса и крепления фильтроэлементов, так как при накоплении электрического заряда на фильтроэлементе кавитация развивается вблизи всей поверхности фильтроэлемента, а не только у фильтрующей поверхности. The quality of cleaning the frame elements and the fastening of the filter elements is improved, since with the accumulation of electric charge on the filter element, cavitation develops near the entire surface of the filter element, and not just at the filter surface.

Кроме этого, улучшаются условия очистки фильтроэлемента, так как загрязнения приобретают заряд, одноименный с зарядом на фильтроэлементе, и под действием электростатических сил удаляются с фильтроэлемента. Частицы загрязнений, оторвавшиеся с фильтроэлемента, могут служить зародышами кавитации. In addition, the conditions for cleaning the filter element are improved, since the contaminants acquire a charge of the same name as the charge on the filter element, and are removed from the filter element by the action of electrostatic forces. Particles of contaminants detached from the filter element can serve as cavitation nuclei.

Другие попытки развивать кавитационные процессы только вблизи очищаемой поверхности не дают желаемого результата, в частности, применение предварительной пропитки фильтроэлемента жидкостью, температура которой ниже, чем основной, применяемой при очистке, дает лишь кратковременный эффект, когда кавитация развивается вблизи наружной поверхности фильтроэлемента, так как легкокипящая жидкость быстро удаляется из пор фильтроэлемента. Other attempts to develop cavitation processes only near the surface to be cleaned do not give the desired result, in particular, the use of preliminary impregnation of the filter element with a liquid whose temperature is lower than the main one used in cleaning gives only a short-term effect when cavitation develops near the outer surface of the filter element, since the liquid is quickly removed from the pores of the filter element.

Признаков, отличающих предлагаемое техническое решение от прототипа, в других технических решениях не обнаружено, поэтому можно сделать вывод, что предлагаемое соответствует критерию "существенные отличия". There are no signs distinguishing the proposed technical solution from the prototype in other technical solutions, so we can conclude that the proposed one meets the criterion of "significant differences".

На чертеже изображена ультразвуковая ванна с очищаемым фильтроэлементом. The drawing shows an ultrasonic bath with a cleanable filter element.

Очищаемый фильтроэлемент 1 с наружной фильтрующей поверхностью подсоединяется своим выходным отверстием к штуцеру 2, выполненному из диэлектрического материала и установленному в ультразвуковой ванне 3. В качестве ультразвуковой ванны целесообразно использовать трубчатый магнитострикционный излучатель с крышкой 4, которая герметично закрывается после установки фильтроэлемента. The cleaned filter element 1 with an external filter surface is connected with its outlet to a fitting 2 made of a dielectric material and installed in an ultrasonic bath 3. As an ultrasonic bath, it is advisable to use a tubular magnetostrictive emitter with a lid 4, which is hermetically closed after installation of the filter element.

Внутрь фильтроэлемента через штуцер 2, т.е. в направлении, противоположном фильтрованию, подают диэлектрическую жидкость и продавливают ее через фильтровальную поверхность. Для промывки фильтроэлементов авиационных фильтров из металлической сетки саржевого плетения или пористого металла в качестве жидкости для промывки целесообразно применять рабочую жидкость или жидкость, совместимую с рабочей. Например, для фильтроэлементов, работающих на жидкости АМГ-10, в качестве промывочной жидкости часто применяют авиационное топливо, так как остатки топлива на фильтроэлементе не изменяют свойств АМГ-10. При пропускании через фильтроэлемент диэлектрической жидкости последняя электризуется и на изолированном фильтроэлементе накапливается электрический заряд, при этом ток электризации тем больше, чем больше загрязнен фильтроэлемент. Inside the filter element through the nozzle 2, i.e. in the opposite direction to the filtration, dielectric fluid is supplied and forced through the filter surface. For washing filter elements of aviation filters from a twill or porous metal mesh, it is advisable to use a working fluid or a fluid compatible with the working one as a washing liquid. For example, for filter elements operating on AMG-10 liquid, aviation fuel is often used as a washing liquid, since the residual fuel on the filter element does not change the properties of AMG-10. When a dielectric fluid is passed through the filter element, the latter is electrified and an electric charge accumulates on the isolated filter element, and the electrification current is greater, the more the filter element is dirty.

Высокая напряженность электрического поля вблизи фильтроэлемента приводит к ионизации жидкости и при воздействии ультразвуковыми колебаниями кавитация, в первую очередь, возникает вблизи фильтроэлемента. В процессе промывки в ванне путем подачи газа создают избыточное давление, величина которого достаточна для предотвращения кавитационных процессов вдали от фильтроэлемента, но обеспечивает возникновение кавитации в слое ионизированной жидкости у поверхности фильтроэлемента и определяется экспериментальным путем. Возникновение кавитации вблизи фильтроэлемента объясняется малой кавитационной прочностью ионизированной жидкости, а также присутствием зародышей кавитации оторвавшихся от фильтроэлемента под действием электростатических сил частичек загрязнений. High electric field strength near the filter element leads to ionization of the liquid and, when exposed to ultrasonic vibrations, cavitation primarily occurs near the filter element. In the process of washing in the bath by supplying gas, excessive pressure is created, the value of which is sufficient to prevent cavitation processes far from the filter element, but ensures the occurrence of cavitation in the layer of ionized liquid at the surface of the filter element and is determined experimentally. The occurrence of cavitation near the filter element is explained by the low cavitational strength of the ionized liquid, as well as the presence of cavitation nuclei detached from the filter element under the influence of the electrostatic forces of the particles of contamination.

Эффективность очистки пористо-капиллярных фильтроэлементов по данному способу не уступает эффективности прототипа, так как также реализуется очистка с кавитацией непосредственно у очищаемой фильтрующей поверхности фильтроэлемента. Однако по сравнению с прототипом данный способ позволяет существенно упростить технологическое оборудование, в частности, отпадает необходимость в устройствах для подачи жидкости по дополнительному контуру или в устройствах для периодической подачи жидкости. Повышается и качество очистки элементов каркаса и крепления, так как достигается развитие кавитации по всей поверхности фильтроэлемента. The cleaning efficiency of porous-capillary filter elements according to this method is not inferior to the effectiveness of the prototype, since cleaning with cavitation is also realized directly at the filtering surface of the filter element being cleaned. However, in comparison with the prototype, this method can significantly simplify the technological equipment, in particular, there is no need for devices for supplying liquid along an additional circuit or in devices for periodic supply of liquid. The quality of cleaning the frame elements and fasteners also increases, since the development of cavitation is achieved over the entire surface of the filter element.

Claims (1)

СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОРИСТО-КАПИЛЛЯРНЫХ ФИЛЬТРОЭЛЕМЕНТОВ с наружной фильтрующей поверхностью путем продавливания жидкости через фильтроэлемент в направлении, противоположном фильтрованию, при одновременном воздействии ультразвуковыми колебаниями, отличающийся тем, что очищаемый фильтроэлемент электрически изолируют от оборудования, а через фильтроэлемент продавливают диэлектрическую жидкость. METHOD FOR CLEANING PORO-CAPILLARY FILTER ELEMENTS with an external filtering surface by forcing liquid through the filter element in the opposite direction to filtering, while being subjected to ultrasonic vibrations, characterized in that the filter element being cleaned is electrically isolated from the equipment, and dielectric fluid is forced through the filter element.

Images