SU1338873A1 - Фильтр-влагоотделитель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к пневматическому оборудованию и позвол ет повысить эффективность очистки сжатого воздуха от жидких загр знителей, Дл  этого фильтрующий элемент 11 установлен над закручивающим устройством 5 в выходном канале 3 корпуса 1 фильтра-влагоотделител . Внутренн   поверхность фильтрующего элемента 11 обращена навстречу потоку сжатого воздуха, поступающего из резервуа ра 4 дл  сбора конденсата. Закручивающее устройство снабжено дополни (Л оо со 00 СХ) 00

Description

тельной кольцевой канавкой 14, кото ра  выполнена со стороны резервуара 4. Подаваемый во входной канал 2 корпуса 1 сжатый воздух попадает в кольцевой канал, образованный камерой корпуса 1 и кольцевой канавкой 8 закручивающего устройства, затем через отверсти , вьтолненные под уг лом 40-50 к радиусу устройства 5, и зазор 10 движетс  вниз по стенке. резервуара 4 к отверсти м 15 устрой ства 5. Частии 1 влаги и твердые час тицы под действием центробежных сил отбрасываютс  на внешние стенки до1

Изобретение относитс  к области пневматического оборудовани , в частности к устройствам дл  очистки сжа- того воздуха от жидких и твердых загр знителей, и может быть использовано в промьгашенных пневматических лини х дл  подготовки сжатого воздуха в различных отрасл х промьшлен- ности.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности очистки сжатого воздуха от жидких загр знителей (устранение зависимости эффективности очистки сжатого воздуха от скорости потока, лежащей в пределах минимальной и номинальной скоростей дл  фильтра-влагоотделител  конкретного типоразмера, и от концентрации жидких загр знителей в сжатом воздухе).

На фиг. 1 изображен предлагаемый фильтр-влагоотделитель, общий вид в разрезе , на фиг. 2 - закручивающее устройство, общий вид, на фиг, 3 - фильтр с дополнительной кольцевой канавкой-, на фиг. 4 - закручивающее устройство, разрез; на фиг. 5 - вид А на фиг. 4,

Фильтр-влагоотделитель содержит корпус 1 с входным каналом 2 и выходным каналом 3 дл  сжатого воздуха, жестко соединенный с резервуаром 4 дл  сбора конденсата. В корпусе 1 на пути гидравлической св зи резервуара 4 с входным каналом 2 установлено закручивающее устройство 5 с уплотнени ми 6 и 7. Закручивающее устройст38873

полнительной кольцевой канавки 14 закручивающего устройства, откуда вновь возвращаютс  на стенки резервуара 4, а очищенный поток сжатого воздуха поступает в выходной канал 3, Загр знители, содержащиес  в сжатом воздухе, через отверсти  закручивающего устройства и зазор 10 поступают в застойную зону 13 и удал ютс . Закручивающее устройство установлено относительно стенки резервуара 4 с зазором, равным половине ширины кольцевой канавки. 3 з.п.ф-лы, 5 ил, 3 табл,

во 5 выполнено в виде втулки и в верхнем торце имеет кольцевую канавку 8, сообщающуюс  с резервуаром 4 через р д тангенциальных отверстий

9, равномерно расположенных по периметру внешней цилиндрической поверхности закручивающего устройства 5 и выполненных под углом 40-50° к его радиусу.

Закручивающее устройство 5 установлено в корпусе 1 с зазором 10 относительно стенки резервуара 4 равным половине ширины кольцевой канавки 8.

В корпусе 1 укреплен металлокера- мический фильтрующий элемент 11, установленный на пути гидравлической св зи резервуара 4 с каналом 3 дл  выхода сжатого воздуха над закручиБающим устройством 5. В резервуаре 4 установлена заслонка 12 дл  создани  застойной зоны 13. Закручивающее устройство снабжено дополнительной кольцевой канавкой 14 со стороны

резервуара 4. Б центральной части закручивающего устройства 5 могут быть выполнены выходные отверсти  15.

Фильтр-влагоотделитель работает следующим образом.

Сжатый воздух, поданный к каналу 2 дл  входа сжатого воздуха (фиг.1), попадает в кольцевой канал, образованный входной камерой корпуса 1 и кольцевой канавкой 8 закручивающего

устройства 5, и благодар  направл ющему действию тангенциальных отверс-

тий 9 закручивающего устройства 5 приобретает вращательное движение. Пройд  через тангенциальные отверсти  9 и зазор 10, выровненный и равномерно распределенный поток сжатого воздуха, содержащий загр знители продолжа  вращатьс , под действием осевой скорости движетс  вниз по стенке резервуара 4 дл  сбора кондесата . Благодар  переходу части сжатого воздуха из внешних слоев во внутренние в результате радиального движени  частиц-сжатого воздуха, направленного в основном от периферии к центру, поток сжатого воздуха начинает выходить через металлокера- мический фильтрующий элемент 11, где дополнительно фильтруетс  и далее поступает в канал 3 дл  выхода сжатого воздуха. При этом капельна  влага содержаща с  в сжатом воздухе, накопившись в кольцевой канавке 8 закручивающего устройства 5, выноситс  в зазор 10. Вследствие экранирующего действи  стенки резервуара 4 в зазоре 10 капельна  влага равномерно растекаетс  по периметру стенки резервуара 4 и под действием центробежных сил продолжает безотрывное вращательное и поступательное движение вдоль стенки резервуара 4 дл  сброса конденсата в застойную зону 13 фильтра-влагоотделител , образованную заслонкой 12.

Установка закручивающего устройства позвол ет дать равномерно направленное движение потоку сжатого воздуха, вход щего в фильтр-влагоот- делитель, снижает степень турбулиза- ции потока, что уменьшает веро тность разбивани  капель уловленной со стенки резервуара влаги и тем самым повьшает эффективность очистки сжатого воздуха фильтром-влагоотде- лителем от жидких загр знителей.

При движении центрального потока к отверсти м 15 (фиг. 3) воздух испытывает все более интенсивную закрутку со стороны внешнего потока, в результате чего в зоне выхода сжатого воздуха из резервуара 4 через отверсти  15 закручивающего устройства 5 в озникает вторичное вихревое движение . Под действием вторичного вихревого движени  воздуха возникают дополнительные центробежные силы, в результате чего частицы влаги и твердые частицы центрального потока, зах38873

ваченные из вход пдего потока, отбрасываютс  на внешние стенки дополнительной кольцевой канавки 14 закру- чивающего устройства 5 (фиг. 3), откуда вновь возвращаютс  на стенки резервуара 4, а очищенный поток сжатого воздуха, пройд  отверсти  15 и металлокерамический фильтрующий

элемент 11, где дополнительно очищаетс  от твердых частиц, поступает в выходной канал 3. При этом загр знители , содержащиес  в сжатом воздухе, пройд  отверсти  9 закручивающего

15 устройства 5 и зазор 10, под действием воз-никающих при движении сжатого воздуха центробежньк сил совершают вращательное и поступательное движение вдоль стенки резервуара 4

0 в застойную зону 13, откуда удал ютс .

Установка фильтрующего элемента над закручивающим устройством, т.е. вверх донышком, имеет р д преиму5 ществ, поскольку в этом случае фильтрующий элемент вынесен из зоны вихревого движени  потока сжатого воздуха , чем значительно снижено его вли ние на последний. Кроме того,

0 снижаетс .возможность накоплени 

внутри стакана фильтрующего элемента различных загр знителей и повьшаетс  качество регенерации фильтрующего элемента обратной продувкой.

с Дополнительна  кольцева  канавка, вьтолненна  в нижней части закручивающего устройства со стороны резер- вуара дл  сбора конденсата, служит границей раздела потоков сжатого воз- о духа, вход щего (содержащего загр знители ) и выход щего (очищенного) из фильтра-влагоотделител , предохран   от пр мого перетекани  части неочищенного вход щего потока из :

g входньгх в выходные отверсти  закручивающего устройства.

В св зи с необходимостью сохранени  равенства скоростей сжатого воздуха , вход щего в фильтр-влагоотдеQ литель и выход щего из закручивающего устройства, ширина кольцевого канала .закручивающего устройства выбираетс  таким образом, чтобы при минимальных потер х энергии в нем скас зывалось максимальное тормоз щее действие сил. Оптимальные отношени  внутреннего рациуса кольцевого канала втулки г к внешнему радиусу кольцевого канала г составл ет

Гч

О,,8:-0,9, а ширина в кольцевой

канавке закручивающего устройства определ етс  по формуле

Ь 1 - (0,.,9) г.

С возрастанием г принимаютс  меньшие значени  Ь.

Установка закручивающего устройства с оптимальным зазором относительно стенки резервуара дл  сбора конденсата, кроме обеспечени  оптимального пути прохождени  частицы в радиальном направлении от закручивающего устройства до внутренней стенки резервуара и дополнительного торможени  потока, обеспечивает уменьшение вихреобразовани  из-за отрыва потока при его повороте и расширении, а следовательно, и более эффективное его растекание.

Оптимальный зазор S между внешней цилиндрической поверхностью закручивающего устройства и стенкой резервуара дл  сбора конденсата определен экспериментально и составл ет

S Ъ,

Данные зависимости влагоотделени от величины зазора -приведены в табл. 1.

Т а б .л и ц а 1

3 3 3 3 3

Эквивалентный диаметр отверсти  определен экспериментально и составл ет d (0,8rO,9)b.

Данные зависимости степени влагоотделени  от диаметра отверстий зак- ручиваю)цего устройства приведены в табл , 2 .

Т а б л и и а 2

Ширина канавки закручива- ющего устройства , мм

Эквивалентный диаметр отверстий, мм

(Степень влагоотделени ,

%

3 3 3 3 3

1,5

2

2,5

3

3,5

85 89 95 90 85

Угол, под которым выполнены отверсти  к радиусу закручивающего устройства, определен экспериментально и находитс  в пределах 40 :-50 Данные зависимости степени влагоотделени  от угла отверстий закручивающего устройства приведены в табл. 3,

30

Таблица 3

Угол отверстий закручивающего ,устройства , град.

40

45

30 35 40 45 50 55

85 90 95 94 95 90

50

Ступенчатое выполнение кольцевого канала втулки позвол ет производить очистку сжатого воздуха от жидких загр знений без снижени  эф55 фективности фильтра-влагоотделител  в любой точке диапазона скоростей, соответствующих работе фильтра-влагоотделител  определенного проходного сечени .

Формул

изобретени 

Claims (4)

1. Фильтр-влагоотделитель, содержащий корпус с входным и выходным каналами, соединенный с ним резервуар дл  сбора конденсата, закручивающее устройство с уплотнени ми, установленное по ходу потока между входным каналом и резервуаром, фильт рующий элемент, установленный соос- но с корпусом, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  эффективности очистки сжатого воздуха от жидких загр знителей, закручиваю- щее устройство выполнено в виде втулки с кольцевой канавкой в верхнем торце и сообщающимис  с ней равномерно расположенными по периметру отверсти ми , выполненными под углом 40-50° к радиусу втулки, при этом отверсти  втулки сообщаютс  с полостью резервуара дл  сбора конденсата.

ю 15 20

88738

2. Фильтр-влагоотделитель по п.1, отличающийс  тем, что закручивающее устройство установлено относительно стенки резервуара дл  сбора конденсата с зазором, равным половине ширины кольцевой канавки.

3.Фильтр-влагоотделитель по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что фильтрующий элемент установлен над закручивающим устройством в выходном канале.

4.Фильтр-влагоотделитель по пп. 1-3, отличающийс  тем, что эакручивакщее устройство снабжено дополнительной кольцевой канавкой со стороны резервуара дл  сбора конденсата.

I

Приоритет по пунктам

08.10.85 по пп. 3 и 4

. 2

juuTayuuH

A

Фт.

15

фи. 5

Редактор О.Юрковецка 

Составитель О.Беккер

Техред Л.Сердюкова Корректор Е.Рошко

4161/5

Тирал 656Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4