Размещено на http://www.allbest.ru

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ

(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

УНИВЕРСИТЕТ)

Конструкторско-механический факультет

Кафедра Транспортных Установок

Реферат

«Основные тенденции развития пневматических фильтров»

Выполнил: студент группы 4ТК

Шевченко Р.О.

Москва 2014

ВВЕДЕНИЕ

Фильтр (франц. filtre, от позднелат. filtrum, буквально - войлок), аппарат, в котором с помощью фильтровальной перегородки (ФП) или силовым методом осуществляется разделение, сгущение или осветление неоднородных систем, содержащих твёрдую, жидкую и газообразную фазы. Кроме того, фильтр называются устройства и аппараты для очистки растворов и газов от минеральных солей, разделения на фракции полимерных ионов и т.д. с помощью ионитов, а также устройства, пропускающие или задерживающие звуковые или электромагнитные волны определённых частот. [1]

В зависимости от вида неоднородной системы различают жидкостные Фильтры (предназначены для фильтрования суспензий) и газовые фильтр (для разделения аэрозолей и очистки газов). Простейший фильтр (ФП) - сосуд, разделённый на две части ФП. Между частями Фильтр создаётся разность давлений, под действием которой газ проходит через перегородку, задерживающую твёрдые частицы.

В большинстве используют физические способы очистки, которые применяются в тех случаях, когда газовый поток содержит вредные примеси в виде пыли (размеры частиц 5-50 мкм), тумана и дыма (размеры частиц 0,1 -5мкм). Эти методы основаны на осаждении твердых частиц и мелких капель тумана на поверхности пылеуловителей и фильтрующих элементов. С этой целью используют пылеуловители и фильтры различной конструкции.

Физические методы очистки газовых потоков от вредных примесей широко распространены на обогатительных фабриках, металлургических заводах, тепловых электростанциях, сжигающих уголь и мазут, на предприятиях деревообработки, в шинной промышленности и в производстве резиновых технических изделий.

Выбор метода очистки газового потока осуществляется после того, как определяются основные характеристики взвешенных частиц -- пыли или тумана. В случае пыли к ним относятся: размеры частиц, слипаемость, способность к абразивному износу поверхности оборудования, смачиваемость водой, электрическая проводимость, способность к самовозгоранию и взрыву. [2]

В соответствии с основными характеристиками пыли и ее концентрацией в газовом потоке осуществляется выбор оборудования и способа пылеулавливания.

фильтр пневматический пылеуловитель патентный

КЛАССИФИКАЦИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ФИЛЬТРОВ

Классификация фильтров может быть основана на различии технических задач, которые ставятся при фильтровании, или на различии способов, которыми достигается поставленная задача.

I. По принципу действия фильтры делятся на:

1.1. Фильтры с фильтровальной перегородкой - фильтрование за счет пропускания газа через фильтрующий материал:

1.2. Силовые фильтры - фильтрование за счет действия на фильтрат различных силовых полей:

II. По качеству очистки:

2.1. Фильтры грубой очистки - способны задерживать только сравнительно крупные металлические частицы размером более 80 микрон.

2.2. Фильтры тонкой очистки - способны задерживать частицы, размер которых достигает 4 - 5 микрон. Основными фильтрующими элементами в таких фильтрах является фильтровальная бумага и войлок.

III. По продолжительности действия:

3.1. Фильтры периодического действия - включаются в работу периодически, в зависимости от периодичности функций, выполняемых агрегатом.

3. Фильтры непрерывного действия - работают в пневмосистемах постоянно.

Классификация фильтров с фильтровальной перегородкой (механические)

I. По принципу действия:

1.1. Прямоточного типа.

1.2. Вибрационного типа.

II. По форме фильтровального элемента:

2.1. Дисковый;

2.2. Конусный;

2.3. Щелевые;

2.4. Цилиндрический;

2.4.1. Цилиндрический простой - фильтрующий элемент в виде обычного цилиндра;

2.4.2. Цилиндрический складчатый - фильтрующий элемент имеет складки вдоль фильтровального элемента;

2.4.3. Цилиндрический гофрированный - фильтрующий элемент имеет складки, в виде гармошки, поперек фильтровального элемента.

2.5. Патронный - фильтровальный элемент выполнен в виде патрона внутри фильтра.

2.6. Рукавные - фильтровальный элемент изготовлен в виде трубок или рукавов.

III. По гибкости фильтровального элемента:

3.1. С гибким фильтрующим элементом;

3.2. С негибким фильтрующим элементом.

IV. По количеству фильтровальных элементов:

4.1. Одноэлементные фильтры - имеют один фильтровальный элемент.

4. Многоэлементные фильтры - имеют не менее двух фильтровальных элементов.

Классификация силовых фильтров

I. По виду силового поля, действующего на газовую среду:

1.1. Гравитационные фильтры - очищают газ за счет действия на механические включения силы тяжести;

1.2. Центробежные фильтры - очищают газ за счет вращения газа, а также действия на механические включения силы тяжести и центробежной силы;

1.3. Магнитные фильтры - очищают газ за счет действия на него сильного магнитного потока (поля), в основном применяют для очистки от металлических включений;

1.4. Электрофильтры - очищают газ за счет действия на него сильного электрического потока, т.е. за счёт электрического потока управляют частицами, т.к. частицы, находящиеся в газе являются зарядами.

1.5 Пылеосадительные камеры и инерционные пылеуловители:

1.5.1. Инерционный барабанный фильтр;

1.5.2. Инерционный зернистый фильтр;

1.5.3. Инерционный барабанный зернистый фильтр;

1.5.4. Циклоны;

Пылеосадительные камеры и инерционные пылеуловители

При размерах частиц пыли 25-50 мкм и высоких их концентрациях в газовом потоке (более 50 г/м³) обычно используют пылеосадительные камеры и инерционные пылеуловители (рис. 1).

Пылеосадительные камеры в большинстве случаев применяются для предварительной очистки сильно загрязненных газовых потоков от крупных частиц пыли. Запыленный газ в пылеосадительной камере имеет скорость движения 0,2-1,5 м/с. При этом частицы пыли, имеющие размеры более 50 мкм, осаждаются на полках и стенках камеры, а очищенный газ выбрасывается в атмосферу или подается на следующую стадию очистки -- от более мелких частиц.

После образования слоя пыли определенной толщины на стенках и полках аппарата включается вибрационное устройство, и пыль падает вниз.

Степень очистки запыленного газа в пылеосадительных камерах не превышает 40 - 50%.

В инерционных пылеуловителях скорость запыленного газа на входе в аппарат составляет 5-15 м/с. Принцип действия инерционных пылеуловителей заключается в следующем.

При увеличении скорости движения запыленного газа на частицы пыли одновременно действуют силы тяжести и инерционные силы. Если резко изменить направление движения газа, то частицы пыли будут продолжать свое движение по инерции, что приведет к выделению пыли из газового потока.

Изменение направления движения газа достигается с помощью перегородки. При этом частицы пыли по инерции направляются вниз, а очищенный газ выводится сверху.

Для запыленного газового потока с размерами частиц 25-30 мкм степень очистки достигает 65 - 80%. Такие аппараты находят применение в металлургической промышленности для первичной очистки газовых потоков от пыли.

Циклоны

Широкое применение для очистки газовых потоков от пыли в различных отраслях промышленности находят циклоны (рис. 2).



Циклоны улавливают пыль с размерами частиц более 5 мкм и температурой газового потока до 500 °С.

Очистка газа от пыли осуществляется следующим образом. Запыленный газ движется внутри циклона по спирали сверху вниз, и частицы пыли отбрасываются центробежной силой к стенке. В конусообразной части корпуса циклона диаметр спирали газа постепенно уменьшается. Такое уменьшение диаметра в определенный момент обусловливает резкое изменение направления газа, который попадает в выхлопную трубу и выбрасывается в атмосферу. Частицы пыли продолжают движение по стенке вниз и попадают в пылесборник. Степень очистки газовых потоков в циклонах достигает 90%.

Для обеспечения высокой степени очистки газовых потоков от взвешенных частиц применяются механические, электрические и мокрые фильтры различной конструкции.

Механические фильтры

В основе работы механических фильтров лежит процесс фильтрования, в ходе которого твердые частицы или туман жидкого вещества задерживаются на фильтрующем элементе, а газовый поток полностью проходит через элемент. В зависимости от назначения и величины входной и выходной концентраций пыли фильтры условно разделяют на три класса:

-- фильтры тонкой очистки, предназначенные для улавливания более 99% пыли из промышленных газов с низкой входной концентрацией порядка 1 мг/м³ и скоростью фильтрования 10 м/с. Такие фильтры применяются для улавливания особо токсичных частиц, например, радиоактивных, и для ультратонкой очистки воздуха. После однократного использования они заменяются новыми;

-- воздушные фильтры, используемые в системах приточной вентиляции и кондиционирования воздуха в помещениях. Они работают при концентрации пыли не более 50 мг/м³ и при скорости газового потока 2,5-3,0 м/с. Воздушные фильтры могут быть регенерируемыми и нерегенерируемыми;

-- промышленные тканевые, волокнистые и зернистые фильтры, применяемые для очистки больших объемов промышленных газовых потоков с концентрацией пыли до 60 мг/м³. Все промышленные фильтры периодически подвергаются регенерации.

Среди промышленных фильтров наибольшее применение находят тканевые фильтры, изготовленные в виде трубок или рукавов, так называемые «рукавные фильтры».

На рисунке 3 представлена схема рукавного фильтра.

Запыленный газ поступает в корпус 1 фильтра, проходит через тканевые рукава 3 и выбрасывается в атмосферу. Частицы пыли удерживаются на внутренней поверхности рукавов, по мере их накопления включается встряхивающее устройство 2. Пыль с поверхности тканевых рукавов осыпается вниз, и регенерированный фильтр снова включается в работу.

Электрофильтры

Они применяются в тех случаях, когда электрические свойства взвешенных частиц позволяют достичь высокой степени очистки. Электрофильтры обеспечивают выделение из газовых потоков мельчайших частиц пыли и тумана. Действие электрофильтров основано на ионизации газа между двумя электродами с образованием положительно и отрицательно заряженных ионов (рис. 4).

Для этого к электродам подводится постоянный электрический ток высокого напряжения мощностью порядка 40-75 кВт. При высокой разности потенциалов газ между электродами ионизируется полностью, и происходит его слабое свечение наподобие короны вокруг электрода 1, присоединенного к отрицательному полюсу источника тока. Такой электрод обычно называют коронирующим электродом. Отрицательно заряженные ионы движутся к противоположно заряженному электроду 2, который называется осадительным электродом.

Если газовый поток содержит частицы пыли или тумана, то отрицательно заряженные ионы адсорбируются на их поверхности и увлекают эти частицы к осадительному электроду. На поверхности электрода частицы отдают свой заряд и отделяются от электрода или падают при механическом встряхивании.

Мокрые фильтры представляют собой вертикальные полые аппараты (скрубберы). Они используются в тех случаях, когда частицы пыли, содержащиеся в газовом потоке, хорошо смачиваются водой. В мокрых фильтрах газовый поток поступает снизу аппарата и орошается мелкими каплями воды. При этом частицы пыли хорошо смачиваются водой и поглощаются каплями дождя из газового потока. Очищенный газовый поток выбрасывается в атмосферу.

АНАЛИЗ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ И ПАТЕНТНОЙ ЛИТЕРЕТУРЫ

Инерционный барбанный зернистый фильтр [6]

На рис.5 показано: корпус 1, фильтрующий элемент 2 в виде поворотного барабана с перфорированными стенками 5 и 7, зернистым материалом 6 и торцовой стенкой барабана 9, патрубок 12 входа запыленного газа, патрубок 3 выхода очищенного газа, патрубок 8 вывода пыли, подвижное зубчатое колесо 10, ось 11, регенерирующее устройство 4, продувочные сопла 13.

Изначально эффективность регенерации зернистого слоя недостаточно эффективна, так как струя сжатого воздуха продувает зернистый фильтрующий слой по винтовой линии, поэтому значительная часть зернистого материала не продувается. Кроме того, продувочная щель не может быть близко расположена к зернистому слою, так как в этом случае закрывается проход для очищенного газа и резко увеличивается гидравлическое сопротивление фильтра, что не позволяет максимально использовать энергию продувочной струи.

Цель изобретения - повышение эффективности работы барабанного зернистого фильтра.

Для достижения данной цели барабанный зернистый фильтр оснащён цилиндрическими или коническими продувочными соплами 13, расположенными по винтовой линии, периодически поворачивается на определенный угол, за счет зубчатых колес 10 при вращении фильтрующего барабана 2, подводя поочередно продувочные сопла 13 к продувочной щели внутреннего цилиндра (на рисунке не показано). За один оборот барабана продувочная струя, оставаясь неподвижной, продувает слой по окружности, а за число оборотов, равное количеству сопел, продувает слой, за счет продольного перемещения струи, и по всей длине барабана, т.е. всю фильтрующую поверхность.

Наличие цилиндрических или конических сопел позволяет максимально приблизить продувочную струю к зернистому слою и повысить интенсивность продувки.

Инерционный зернистый роторный фильтр [7]

На рис.6 схематично изображен инерционный зернистый роторный фильтр, где: 1-корпус, 2-входной патрубок, 3-выходной патрубок, 4-радиально закрепленные цилиндрические кассеты,5- поворотный коллектор очищенного газа.

Изобретение относится к очистке газов от пыли, путём прохождение пыли, через, устройства с сыпучим зернистым материалом и может быть использовано в машиностроительной энергетической, химической и других отраслях промышленности.

Задача изобретения - повышение качества регенерации.

Поставленная задача достигается за счет увеличения качества регенерации зернистого материала при встряске кассеты в момент импульсной продувки.

Инерционный фильтр-сепаратор [8]

На рис.7 показан общий вид инерционного фильтра-сепаратора, где: 1- тангенциальный входной патрубок, 2 и 3- образующей канала пластины, 4- пылесборный бункер, 5 и 6 - пылеотводящие щели,

Цель изобретения - повысить эффективность очистки при более широком диапазоне изменения дисперсного состава примеси, одновременно снижая энергозатраты и увеличивая срок эксплуатации фильтра-сепаратора.

Для достижения данной цели необходимо увеличить число спиральных каналов и скорость газа в них, увеличить число дополнительных пылеотводящих щелей с соответствующим сечением и выбором места их установки. Все это позволяет эффективно использовать устройства как по различному функциональному назначению разделение, перемешивание и иная обработка материалов, так и в различных областях промышленности металлургической, химической, строительной, сельском хозяйстве и пр.

На рис.7 показан общий вид инерционного фильтра-сепаратора.

Фильтр-сепаратор содержит тангенциальный входной патрубок 1 расположенный вдоль оси спирали выходной осесимметричный патрубок, пылесборный бункер 4, трубопровод, соединяющий полость бункера 4 с выходным витком спирального канала через отверстие в торцовой стенке канала напротив выходного патрубка соосно ему. Область потока фильтра сепаратора представляет собой спиральный канал прямоугольного сечения, образованный рядом установленных вдоль образующей канала пластин 2 и 3 с цилиндрической поверхностью убывающего по ходу потока радиуса кривизны. Поверхности 3 смещены относительно поверхностей 2 к центру спирали на высоту пылеотводящих щелей 5, оптимальный размер которых устанавливается при помощи регуляторов с резьбовой тягой. На границе спирального канала с бункером 4 расположено несколько пылеотводящих щелей 6. Выходная кромка последней по ходу потока пластины 2. выполнена под углом к оси спирали таким образом, что длина дуги торца пластины ближайшего к выходному патрубку больше, чем с противоположной стороны.

Горизонтальный инерционный барабанный фильтр для очистки газа [9]

На рис.8 показан горизонтальный инерционный барабанный фильтр для очистки газа, где: 1-барабан, 2-корпус, 3-входной патрубок, 4-уплотнения, 5-полуось, 6-звёздочка, 7-цепная передача, 8-привод, 9-перфорация(крупная), 10-подшипники, 11- перфорация(мелкая), 12-полу ось, 13-опоры, 14-уплотнения.

Цель изобретения - сократить время очистки газового потока и произвести сбор отфильтрованной пыли.

Цель достигается тем, что в фильтре, содержащем корпус с парубками для ввода и вывода запыленного газа, емкость для сбора пыли (загрязнений), барабан, установленный на опорах с возможностью вращения вокруг горизонтальной трубы для вывода очищенного газа имеет перфорацию наружной поверхности (например, в виде сетки) и размещен внутри корпуса над емкостью для сбора пыли (загрязнений) достигается тем, что в фильтре, содержащем корпус с парубками для ввода и вывода запыленного газа.

Инерционный фильтр [10]

На рис.9 показан общий вид инерционного фильтра-сепаратора, где:

1-бункер пылесборник, 2-входной патрубок ,3-спиральный канал, 4-выходной патрубок.

Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении степени очистки различных газов с различным дисперсным составом твердых частиц при одновременном снижении энергозатрат.

Задача достигается путём снабжения инерционного фильтра-сепаратора средством для регулирования площади поперечного сечения спирального канала, установленным на его входе в зоне щели, соединяющей полость бункера со спиральным каналом.

Процесс извлечения твердой фазы из газовой среды происходит следующим образом. Загрязненный газ по тангенциальному входному патрубку 2 подается в криволинейные секции спирального канала 4. Твердые частицы более высокой плотности чем плотность газа, протекающего по криволинейным каналам, под действием центробежной силы инерции смещаются в каждой секции к ее внешней стенке. Из первой секции спирального канала примесь с частью расхода поступает через разгрузочную щель в бункер. Этот расход, составляющий 1/4 - 1/5 от полного, после выделения и осаждения твердых частиц в бункере снова направляется через соединяющую щель на вход в спиральный канал. В каждой секции спирального канала 3 поток делится на 2 части: пристеночный (у внешней стенки) с большой концентрацией примеси, который через пылеотводящие щели направляется в предшествующие секции, а оставшийся отсепарированный поток поступает в последующие по течению секции. В заявляемом устройстве созданы условия для взаимодействия вновь поступающих на сепарацию частиц с частицами движущимися в концентрированных слоях, поступающими в предшествующие секции. Таким образом, дополнительно к центробежному эффекту создается эффект фильтрации.

Инерционный зернистый фильтр для очистки газа [11]

На рис. 10 изображен инерционный зернистый фильтр, общий вид в разрезе, где:

Фильтр состоит из корпуса 1 с камерами загрязненного 4 и очищенного газа 3, жалюзийных решеток 7 с углом наклона, превышающим угол естественного откоса для данного зернистого материала 8. Жалюзийная решетка 7 камеры загрязненного газа 4 состоит из пластин 6, нижняя часть которых выполнена из эластичного материала и прикреплена к выступам 5 дополнительной жалюзийной решетки 2.

Цель изобретения - повысить эффективность очистки газа от пыли.

Данная цель достигается - за счет обеспечения предварительной коагуляции пылевых частиц и создания стационарного режима работы зернистого материала в фильтре, при котором скорость фильтрации постоянна по всему слою материала.

Отличием от прототипа является то, что фильтр снабжен размещенной в камере загрязненного газа дополнительной решеткой с выступами, к которым прикреплены своими нижними концами эластичные пластины жалюзийной решетки, при этом дополнительная решетка отстоит от жалюзийной на расстоянии меньшим длины эластичных пластин.

Пористая политетрафторэтиленовая пленка, способ ее получения и воздушный фильтр, содержащий политетрафторэтиленовую пленку [12]

На рис. 11 показана схема используемого вытяжного устройства, где:

подающий ролик (1), намоточный барабан (2), вальцы (3,4 и 5), ролики (6,7, 8, 9 и 12), ролик термической усадки (10), охлаждающий ролик (11), принимающий ролик (12).

Задачей изобретения является разработка пористой пленки, имеющей малый размер пор и также малую потерю давления, а также задачей изобретения является разработка фильтрующего материала для воздушного фильтра, имеющего повышенную способность улавливать сверхтонкие частицы.

В соответствии с аспектом изобретения технический результат достигается тем, что в пористой политетрафторэтиленовой пленке, микроструктура которой образована узлами, соединенными фибриллами, средний размер пор составляет от 0,2 до 0,5 мкм, а средний диаметр фибриллы от 0,05 до 0,2 мкм, при наибольшей площади узла не более 2 мкм и толщине пленки от 0,5 до 15 мкм, причем при пропускании через пленку потока воздуха скоростью 5,3 см/с давление составляет от 98 Па до 980 Па.

При этом при получении пористой пленки, биаксильную вытяжку пленки осуществляют до увеличения ее площади по крайней мере в 50 раз, причем полученная пористая пленка имеет толщину не более чем 1/20 части толщины полуспекшегося политетрафторэтилена.

Условия вытяжки в продольном направлении были следующие:

Вальцы 3 и 4 - Скорость подачи 0,5 м/мин - Температура комнатная - Ширина пленки 200 мкм

Ролик 6 - Наружная скорость 4 м/мин -Температура 300°С

Ролик 7 - Наружная скорость 10 м/мин -Температура 300°С

Ролик 10 - Наружная скорость 10 м/мин -Температура 25°С

Намоточный барабан 2 - Скорость намотки 10 м/мин - Температура комнатная - Ширина пленки 145 мкм

Расстояние между границами роликов 6 и 7 - 5 мм

Степень вытяжки площади в продольном направлении, как было вычислено, равна 14,5.

Затем продольно вытянутая пленка была вытянута до степени вытяжки около 34 и подвергнута термической усадке с использованием устройства которое может последовательно зажать оба края пленки с помощью зажимов.

Инерционный зернистый фильтр [13]

На рис. 12 изображен инерционный зернистый фильтр, общий вид в разрезе, где:

1-корпус, 2- камер загрязненного газа , 3- входной патрубок, 4- очищенный газ, 5- выходным патрубком, 6, 7, 8-решетки, 9-зернистый материал. Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности утилизации теплоты загрязненного газа и повышение степени его очистки.

Эта задача решается тем, что в зернистом фильтре, содержащем корпус с установленными в нем под углом, превышающим угол естественного откоса зернистого материала, основными жалюзийными решетками, образующими между собой полость, заполненную зернистым материалом, а с корпусом -камеры загрязненного и очищенного газа с входным и выходным патрубками, бункер с загрузочным окном, а также решетку из эластичных консольных пластин, отличиями является то, что он снабжен коллекторами, размещенными в камерах загрязненного и очищенного газа и дополнительной, расположенной в слое зернистого материала жалюзийной решеткой, выполненной, как и основные, с пустотелыми жалюзи, образующими каналы, сообщенные между собой посредством погруженных в зернистый материал трубок с отбойными ребрами, при этом каналы основных жалюзийных решеток сообщены также с соответствующими коллекторами, а решетка из эластичных консольных пластин, соединенная с дополнительной жалюзийной решеткой, установлена в бункере под загрузочным окном параллельно жалюзийным решеткам. Зернистый фильтр отличается тем, что установленный в камере загрязненного газа коллектор выполнен в виде плоских каналов с размещенными между ними направляющими пластинами. Фильтр отличается тем, что отбойные ребра погруженных в зернистый материал трубок выполнены волнообразной формы.

Предлагаемая конструкция зернистого фильтра позволяет достичь высокой степени очистки загрязненного газа за счет охлаждения зернистого материала и поддержания в нем влажности, возникающей при выпадении конденсата по его глубине, а также за счет создания слоевой структуры насадки с уменьшением диаметра зерен по слоям в направлении движения пылегазового потока и неподвижного режима ее работы с периодической загрузкой, обеспечивающего условия для поддержания постоянной скорости фильтрации. Фильтр наряду с очисткой осуществляет и утилизацию теплоты загрязненного газа. Использование жалюэийных решеток в качестве поверхности теплообмена вместе с погруженными в слой трубами, соединяющими полости жалюзи, делает возможным отбор теплоты загрязненного газа и получение высокой температуры теплоносителя в системе утилизации на выходе из фильтра.

Керамический волокнистый высокотемпературный газовый фильтр, армированный непрерывным керамическим волокном [14]

На рис. 13 - схематическое представление первого устройства, предназначенного для осуществления способа изготовления фильтра, соответствующего настоящему изобретению, где: 1-катушка, 2-ролики, 3-керамическое волокно, 4- оправка, 5-ванна, 6-весы, 7-суспензия дискретных

керамических волокон, 8-конечная заготовка, 9-сопло, 10-насос, 11- мешалка.

Целью настоящего изобретения является разработка более жестких трубчатых материалов для высокотемпературных газовых фильтров.

Указанная цель достигается использованием способа изготовления керамического волокнистого композитного фильтра, имеющего распределение непрерывного керамического волокна и штапелированных керамических волокон по толщине стенки фильтра, причем при реализации способа получают пористую вакуумную оправку и прикладывают к ней вакуум, наматывают нить непрерывного керамического волокна на пористую вакуумную оправку при одновременном нанесении разбавленной суспензии штапелированных керамических волокон на пористую вакуумную оправку и непрерывное керамическое волокно, наматываемое на нее в виде нити таким образом, чтобы непрерывное керамическое волокно было плотно окружено штапелированными керамическими волокнами, и изменяют относительные пропорции непрерывного керамического волокна и штапелированных керамических волокон для получения заготовки керамического волокнистого композитного фильтра, имеющей распределение непрерывного керамического волокна и шталелированных керамических волокон по толщине стенки заготовки, пропитывают заготовку керамического волокнистого композитного фильтра керамическим связующим, удаляя избыток керамического связующего, и сушат пропитанную заготовку керамического волокнистого композитного фильтра с последующим обжигом заготовки керамического волокнистого композитного фильтра при температуре 870-1150°С с образованием связующей фазы в точках контактного взаимодействия с волокнами и получением керамического волокнистого композитного фильтра.

Щелевой фильтр [15]

На рис. 14 изображен щелевой фильтр, где 1-корпус, 2-входной канал, 3- фильтрующий элемент, 4-выходной канал.

Целью изобретение является повышение надёжности фильтра.

Цель достигается за счет того, что в фильтре щелевом фильтрующий элемент из спирально намотанной фасонной проволоки имеет, по крайней мере, одну дополнительную проволоку, спирально намотанную на фасонную проволоку. Дополнительная проволока имеет точки контакта с соседними нитками фасонной проволоки. В данной конструкции обеспечивается постоянство зазоров между витками фильтрующего элемента, а значение зазора определяется поперечными размерами дополнительной проволоки. В этом случае отсутствуют условия для оседания на фильтре мелкодисперсной фазы, что способствует повышению надежности самого фильтра. Форма фильтрующего элемента может быть различной в зависимости от решаемой технической задачи: цилиндр, плоскость, сфера и т.д.

Фильтр щелевой содержит фильтрующий элемент 3 из спирально намотанной фасонной проволоки, корпус 1 с входным 2 и выходным 4 каналами, разделенными фильтрующим элементом . На фасонной проволоке намотана, по крайней мере, одна дополнительная проволока , имеющая точки контакта с соседними витками фасонной проволоки.

Фильтр работает следующим образом.

Поток газа/через входной канал к фильтрующему элементу, где в межвитковых зазорах "В" задерживается дисперсная фаза с размерами, превышающими эти зазоры. Мелкодисперсная фаза с размерами меньше межвитковых зазоров проходит с потоком жидкости в выходной канал. Постоянство межвитковых зазоров по всей фильтрующей поверхности обеспечивается за счет дополнительной проволоки, имеющей точки контакта с соседними витками фасонной проволоки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Из проведенного анализа научно - технической литературы, очевидно, что работа пневматических систем и агрегатов невозможна без применения фильтров для очистки рабочей среды. И это связано не только с неправильной эксплуатацией тех или иных технических устройств пневматической системы, комплекса или пневматического агрегата человеком, но и с физико-природными и физико-химическими явлениями, не зависящими от человека, коррозией, естественным износом тех или иных механизмов (обусловленных наличием трения) в процессе эксплуатации.

Поэтому для увеличения основных технико-экономических показателей фильтров, таких как долговечность, надежность, безопасность, экономичность и т.п. необходимо как можно тщательней подходить к вопросу подбора фильтрующей аппаратуры, в том числе фильтров и его фильтрующих элементов. Стараться достигнуть наивысшего качества фильтрации при минимальных затратах. Это возможно только при тщательной проработке и выборе, как конструкции, так и фильтрующего материала.

Поэтому, на современном этапе проектирования, эксплуатации и подбора фильтров, необходимо стремиться к достижению следующих параметров:

- спроектировать конструкцию фильтра так, чтобы был обеспечен быстрый доступ для замены его фильтрующего элемента;

- тщательно удалять отфильтрованные частицы, т.е. следить за техническим состоянием фильтра, не допуская его засорения и преждевременного выхода из строя;

- поток среды в фильтре должен направляться таким образом, чтобы фильтровальный элемент подвергался сжатию, а не растяжению;

- стремиться к достижению, как можно меньших размеров каналов фильтрующего материала, для повышения тонкости очистки рабочей среды;

- применять более прочные и пластичные материалы, для увеличения ресурса эксплуатации фильтра;

- применять как можно более дешевые материалы, для уменьшения стоимости фильтров;

- конструкция фильтровальной арматуры должна обеспечивать замену фильтровального элемента в фильтре без его демонтажа и разгерметизации рабочей системы из пневмопривода;

- крепление фильтра должно обеспечивать его плотное соединение поверхности контакта седла и фильтрующего элемента, чтобы предотвратить попадание загрязнителя в зазор между седлом и фильтровальным элементом при наличии вибрационных нагрузок на фильтр;

- при проектировании новой конструкции стремиться к самоочищению фильтровального элемента (вибрацией, самоочищением в потоке и т.п.);

- повышать КПД фильтра, не во вред качеству очистки рабочей среды.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Френкель Н.З. Гидрo-пневмопривод: Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.-Л.: Госэнергоиздат. 1956. 456 с.

2. В.К. Свешников, Фильтры // Приводная техника, 1999, №3-4, с. 42 - 49

3.Шейпак А.А. Гидравлика и гидропневмопривод: Учеб. пособие: В 2 ч. 3: Основы механики жидкости и газа. 2-е изд., перераб. и доп. М.: МГИУ, 2003. 192 с.

4. В.К. Шабанов, В.А. Васильченко, Оптимальная фильтрация рабочих сред и выбор фильтрующих устройств // Приводная техника, 1999, №3-4, с. 55 - 58

5.Пындак В.И., Стахов Б.Г. Повышение надежности и экологической безопасности машиностроительных пневмоприводов // Машиностроитель. 2000. № 2. С 9

6.Пат. 220852, Россия, МПК B 01 D 3/06, Инерционный барабанный зернистый фильтр, / В.В.Чеков, А.Л. Склоним, Опубл. 20.03.2003 Бюл. № 8.

7. Патент РФ 2218983, МПК G 01 D 19/10, Инерционный зернистый роторный фильтр /В.К. Селенцев, С.Д.Бирюков, Опубл. 20.12.2003 Бюл №35

8. Патент РФ 2174946, МПК В 01 D 19/00, Инерционный фильтр-сепаратор, / В.С. Камарицкий, М.Н. Кротов Опубл. 20.10.2001 Бюл № 29.

9.Патент РФ 2193446, МПК В 01 D 35/20, Инерционный фильтр / Пинтюшенко У.У., Тучков К.Г., Сюткин А.Б., Опубл. 27.11.2002 Бюл №33.

10.Патент США № 5102601, МПК C 01 D 29/16, Инерционный зернистый фильтр для очистки газа,/П. Ньюман, Д. Ган, Опубл. 23.11.2001.

11.Патент РФ 2236578, МПК В 01 D 35/20, Пористая политетрафторэтиленовая пленка, способ ее получнения и воздушный фильтр, содержащий политетрафторэтилновую пленку, Тумчов В.К., Опубл. 20.09.2004 Бюл № 26.

12.Патент РФ 2207836, МПК C 01 D 35/20, Инерционный зернистый фильтр, Ю.С. Колесников, С.К. Тумилин, М.А Спиркин. Опубл. 10.07.2003 Бюл №19.

13.Заявка Великобритании 2267186, кл. B O1 D 71/02,Керамический волокнистый высокотемпературный газовый фильтр, армированный непрерывным керамическим волокном, / С. Харрис, Б. Мэй, Опубл.24.02.2002

14.Заявка Франции 2160526, МПК B O1 D 13/00, Инерционный горизонтальный барабанный фильтр для очистки газа, Э. Рамонс, Д. Роули. Опубл. 22.08.2001

15. Пат. 22329488, Россия, МПК В 01 D 19/00, Щелевой фильтр, / Кинчев К.К., Кнабенкоф И.Л., Опубл. 20.07.2004 Бюл. №20.

Размещено на Allbest.ru