Узел регенерации для жидкости, содержащий фильтровальный узел и нагревательный узел

Номер патента: 12394

Опубликовано: 30.10.2009

Авторы: Брейнбьерг Ларс, Эгелинн Бьярне

Есть еще 4 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Узел (1) регенерации жидкости, предназначенный для удаления преимущественно твердых загрязнений и воды из регенерируемой жидкости, такой как смазка, охладитель или горючее, путем ее фильтрации и испарения содержащейся в ней воды, содержащий корпус (4) с верхней (2) и нижней (3) частями, выполненными с возможностью съема, причем нижняя часть (3) соединена с основанием (13), которое содержит по меньшей мере один нагревательный узел (17) и имеет по меньшей мере одно впускное отверстие (14) для регенерируемой жидкости, выпускное отверстие для регенерированной жидкости и выпускное отверстие (34) для отвода водяного пара, а верхняя часть (2) окружает по меньшей мере один фильтровальный узел (8) для удаления загрязнений из регенерируемой жидкости, при этом нижняя часть (3) и основание (13) образуют испарительную камеру (27), отличающийся тем, что в месте соединения нижней части (3) и основания (13) расположена сепараторная пластина (19), предназначенная для отвода жидкости от фильтровального узла (8) на боковые стенки (37) испарительной камеры (27), а указанный нагревательный узел (17) размещен в испарительной камере (27) с зазором от указанных боковых стенок (37).

2. Узел (1) регенерации по п.1, отличающийся тем, что указанное основание (13) дополнительно содержит по меньшей мере один индикатор (16) давления регенерируемой в фильтровальном узле жидкости, индикатор (38) наличия в испарительной камере водяного пара и по меньшей мере один регулятор (22) потока жидкости, подаваемой в фильтровальный узел (8).

3. Узел (1) регенерации по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанная сепараторная пластина (19) имеет круговую выемку (20) для предотвращения попадания регенерируемой жидкости на нагревательный узел (17).

4. Узел (1) регенерации по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что основание (13) дополнительно содержит пластинчатый элемент (29), образующий ловушку для жидкости, регенерированной в испарительной камере.

5. Узел (1) регенерации по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дополнительно содержит насосный узел для подачи регенерируемой жидкости в фильтровальный узел (8).

6. Узел (1) регенерации по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что верхняя (2) и нижняя (3) части корпуса (4) соединены герметично посредством съемного крепежного средства (5), предпочтительно конического рычажного бандажа и уплотняющего кольца.

7. Узел (1) регенерации по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что фильтровальный узел (8) содержит по меньшей мере один фильтр.

8. Узел регенерации по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что фильтровальный узел (8) содержит корпус (9) фильтра, в котором расположены ряд мембран (24, 28), первый фильтрующий материал (25) и второй фильтрующий материал (26), окружающие впускную трубу (10), причем первый фильтрующий материал (25) выполнен из гидрофобных волокон, а второй фильтрующий материал (26) выполнен из мелкоячеистых волокон.

9. Узел регенерации по п.8, отличающийся тем, что гидрофобные волокна (25) являются обработанными натуральной шерстью.

10. Узел регенерации по п.8, отличающийся тем, что мелкоячеистые волокна (26) являются обработанными натуральным хлопком.

11. Узел регенерации по любому из пп.8-10, отличающийся тем, что соотношение гидрофобных волокон (25) и мелкоячеистых волокон (26), используемых в фильтровальном узле, составляет приблизительно 70:30.

Рисунок 1

 

Текст

Смотреть все

012394 Область изобретения Настоящее изобретение относится к узлу регенерации для жидкости, содержащему корпус с верхней и нижней частями, выполненными с возможностью снятия, причем указанная нижняя часть соединена с основанием, которое содержит по меньшей мере один нагревательный узел и ряд впускных и выпускных отверстий, а в указанной верхней части расположен по меньшей мере один фильтровальный узел,при этом указанные нижняя часть и основание образуют испарительную камеру. Описание уровня техники Во многих типах оборудования жидкость используется, например, в качестве смазки, охладителя,горючего и т.п., при этом она циркулирует в замкнутой системе. Даже в этом случае жидкость подвергается, например, температурным изменениям, загрязнению, воздействию воды, которые понижает эффективность жидкостей, таких как смазки, охладители или горючее, при этом существует риск повреждения оборудования при многократной циркуляции жидкости в замкнутой системе. Один очень дорогой и непрактичный способ решить эту проблему состоит в том, чтобы направлять непрерывный поток новой жидкости к оборудованию и выпускать жидкость, когда она прошла через оборудование. Более практичное решение состоит в том, чтобы снабдить оборудование узлом регенерации, который обеспечивает удаление твердых загрязнителей и воды, когда жидкость проходит через узел регенерации. Узел регенерации может либо обрабатывать всю жидкость, либо быть обводным узлом, который непрерывно обрабатывает часть жидкости, так что жидкость поддерживается на высоком уровне качества. В Европейском патентном документе ЕР-А 2-0295871 описано устройство регенерации масла, в котором масло проходит через фильтровальный узел и испарительную камеру для удаления воды и твердых загрязнителей и в котором испарительная камера расположена над фильтровальным узлом. В международной публикации WO 97/26978 описано устройство регенерации, в котором масло проходит через составной фильтровальный узел и испарительную камеру для удаления воды и твердых загрязнителей и в котором испарительная камера расположена над составным фильтровальным узлом. В международной публикации WO 96/23854 описано устройство регенерации, в котором масло проходит через фильтровальный узел и испарительную камеру для удаления воды и твердых загрязнителей и в котором испарительная камера расположена под фильтровальным узлом. Все три устройства регенерации жидкости могут удалять воду и твердые загрязнители, когда масло проходит через устройства, но в конструкции этих устройств существует ряд недостатков. Все устройства используют нагревательный элемент, заключенный в основной элемент из теплопроводного материала, который вместе с приблизительно взаимодополняющей частью образует испарительную камеру. Когда включается нагревательный элемент, тепло распределяется через основание, например в выступающие ребра или кольцевые стенки аналогичной части, по которым проходит тонкая пленка масла, следовательно, масло нагревается и вода испаряется. Основной недостаток такой конструкции испарительной камеры, в которой присутствует непосредственный контакт между нагретой поверхностью и маслом, состоит в том, что существует высокий риск перегрева масла, благодаря чему характеристики масла изменятся, и масло станет непригодным для использования с соответствующим оборудованием. Другой недостаток этой конструкции испарительной камеры состоит в том, что нагреваются стенки всей нагревательной камеры, и требуемая температура в испарительной камере или на контактных поверхностях будет достигаться только при высоком расходе энергии, потому что существуют относительно высокие потери энергии в окружающую среду и в массу материала основного элемента, и выступающие ребра или кольцевые стенки должны нагреваться. Еще один из недостатков такой конструкции испарительной камеры состоит в том, что, когда масло нагревается, оно вызывает потери тепла, и, кроме того, дальнейшее нагревание частиц масла не вызовет дальнейшего испарения воды. Как Европейский патентный документ ЕР-А 2-0295875, так и международная публикацияWO 97/26978 описывают устройства регенерации масла, в которых испарительная камера располагается над составным фильтровальным узлом, что является не вполне удачной конструкцией, поскольку любое изменение в составном фильтровальном узле может привести к утечке масла. В Европейском патентном документе ЕР-А 2-0295871 материалом фильтра является прессованный хлопок и полипропиленовые волокна с оксидным ингибитором. В международной публикации WO 97/26978 материалом фильтра является непрерывная скрученная нить из неотбеленного натурального хлопка в обводном фильтре и фильтре, где нить спрессована подругому, чтобы управлять очищающей способностью фильтров. В международной публикации WO 96/23854 используется такой материал фильтра, как неотбеленные волокна хлопка, которые могут отфильтровывать твердые загрязнители от масла. Сжатие волокон изменяется по фильтрующему материалу, управляя, таким образом, эффективностью очищающей способности фильтра.-1 012394 Недостатком использования фильтрующего материала с предусмотренным изменяющимся сжатием является то, что производство фильтровального узла становится сложным, потому что необходимо точно управлять сжатием фильтрующего материала, чтобы получить необходимую очищающую способность фильтра без риска засорения. Недостатком производства фильтровального узла с фильтром и обводным фильтром является то,что это более сложная конструкция, следовательно более дорогая. Цель изобретения Целью настоящего изобретения является создание узла регенерации, который эффективно удаляет твердые загрязнители и воду из жидкости, например масла, при низком расходе энергии и в котором риск нанесения ущерба от перегрева жидкости уменьшен. Это достигается в узле регенерации, заявленном в ограничительной части п.1 формулы изобретения, в котором указанное соединение между нижней частью и основанием снабжено сепараторной пластиной, предназначенной для направления жидкости от фильтровального узла на боковые стенки испарительной камеры, а указанный нагревательный узел размещен в испарительной камере с зазором от указанных боковых стенок. Описание изобретения В дальнейшем узел регенерации описывается как узел регенерации масла, но следует заметить, что узел регенерации может использоваться с другими жидкостями, из которых необходимо удалять твердые загрязнители и воду. Узел регенерации содержит корпус с верхней и нижней частями, выполненными с возможностью съема, причем указанная нижняя часть соединена с основанием, которое содержит по меньшей мере один нагревательный узел и ряд впускных и выпускных отверстий, верхняя часть окружает узел фильтра,а нижняя часть и основание образуют испарительную камеру. Таким образом, в узле регенерации фильтровальный узел расположен на верху испарительной камеры, что является предпочтительным, поскольку благодаря силе тяжести масло будет автоматически стекать вниз и только малая его часть будет оставаться в фильтровальном узле, когда узел регенерации не используется или ликвидируется. Так как нагревательный узел выступает в испарительную камеру без проводящего контакта с боковыми стенками, а сепараторная пластина направляет масло наружу на боковую стенку испарительной камеры, нагревательный узел не будет находиться в контакте с масляной пленкой на боковой стенке. Следовательно, нагревание масла будет вызываться передачей тепла путем конвекции в газовую среду,заключенную в испарительной камере, обеспечивая нагрев только поверхности масляной пленки, и поэтому процесс испарения в узле регенерации использует только очень малое количество тепла, поскольку для предотвращения конденсации образовавшегося водяного пара не нужен нагрев стенок испарительной камеры. Нагрев стенок испарительной камеры вызывает потерю большого количества тепла в окружающую среду, и, кроме того, в этом процессе нагревается масло. Процесс испарения в узле регенерации использует центральный нагревательный элемент, который путем конвекции нагревает газовую среду испарительной камеры. Температура поверхности и площадь поверхности нагревательного узла могут быть отрегулированы для уменьшения величины излучаемой тепловой энергии, которая дает вклад в потери тепла от нагрева протекающего масла в испарительной камере. Только передача тепла путем конвекции от горячей газовой среды в испарительной камере к поверхности текущей масляной пленки на стенке испарительной камеры вызывает испарение воды из масла. Кроме того, когда нагревательный узел не находится в контакте с боковой стенкой испарительной камеры, окружающая среда благодаря проводящему эффекту будет поддерживать боковую стенку испарительной камеры при температуре ниже температуры газовой среды испарительной камеры. Таким образом, не происходит большой потери энергии от узла регенерации в окружающую среду, и, кроме того,значительно уменьшается риск перегрева масла. Сепараторная пластина выполняет четыре основные функции: удерживает фильтровальный узел; направляет масло к краю испарительной камеры, где оно распределяется по боковой стенке и образует воздухонепроницаемую масляную пленку, предотвращающую попадание водяного пара в фильтровальный узел; посредством отлива, выполненного на краях, предотвращает затекание масла под сепараторную пластину; изолирует тепло в испарительной камере от фильтровального узла, благодаря чему водяной пар и тепло не могут конденсироваться на фильтровальном узле, потому что испарительная камера полностью закрыта. В одном варианте выполнения настоящего изобретения нагревательный узел представляет собой нагревательный элемент, например, заключенный в термоэлемент из теплопроводящего материала, благодаря чему происходит передача тепла путем теплопроводности от нагревательного элемента к термоэлементу, а далее путем конвекции происходит передача тепла от термоэлемента к пленке масла на боковой стенке испарительной камеры.-2 012394 Обычно термоэлемент выполняют такой же формы, как и испарительную камеру, благодаря чему между боковыми стенками испарительной камеры и термоэлементом имеется только малый промежуток. В предпочтительном варианте выполнения изобретения нагревательный узел представляет собой нагревательную спираль, благодаря чему путем теплопроводности происходит передача тепла непосредственно от нагревательной спирали к масляной пленке на боковой стенке испарительной камеры. Благодаря тому, что размер испарительной камеры обеспечивает достаточную площадь поверхности масляной пленки, нагревательная спираль оставляет много пустого пространства в испарительной камере. Это не является недостатком, поскольку передача тепла путем конвекции более эффективна, когда есть пространство для циркуляции воздуха. Кроме того, нагревательные спирали могут быть снабжены зонами охлаждения, благодаря чему можно изолировать нагревательную спираль от основания, в результате чего удается избежать нагрева основания и дальнейших потерь тепла в окружающую среду. В одном варианте выполнения настоящего изобретения основание дополнительно содержит по меньшей мере один индикатор давления, по меньшей мере один индикатор водяного пара и несколько регуляторов потока. Давление в фильтровальном узле контролируют манометром. Путем использования регулятора потока фильтровальный узел защищают от неуправляемого превышения потока, вызванного изменениями давления во впускном отверстии, поскольку неуправляемое превышение потока может повредить конструкцию фильтра. Кроме того, при поддержании потока масла на управляемом постоянном уровне загрязнение фильтра прямо пропорционально возросшему давлению фильтровального узла, которое регистрируется манометром. Следовательно, можно определить, когда необходимо сменить фильтровальный узел. Индикатор водяного пара выполнен для контроля за удалением воды из масла. С этой целью основание имеет выпускное отверстие для пара, а индикатор водяного пара содержит наблюдательное стекло,на котором конденсируется испаренная вода с образованием капель или росы. Стеклянный корпус изолирован от наблюдательного стекла, так что основная часть водяного пара вынуждена конденсироваться на стеклянной поверхности. Обратная сторона наблюдательного стекла имеет черный цвет, что не позволяет свету отражаться,тем самым увеличивая видимость конденсированной росы или капель на наблюдательном стекле. Индикатор водяного пара показывает, таким образом, присутствие воды в обрабатываемой текучей среде. Кроме того, важно, чтобы индикатор водяного пара располагался как можно ближе от основания к выпускному отверстию для пара, чтобы избежать конденсации какого-либо водяного пара в трубе от выпускного отверстия для пара на индикаторе водяного пара. Из-за относительно малого количества воды,испаренной из масла, любой водяной пар, сконденсированный в трубе, затрудняет определение того, содержит ли масло воду, или та удалена должным образом. Чтобы избежать вступления в контакт масла с нагревательным узлом и перегрев масла, сепараторная пластина снабжена кольцевой выемкой для формирования отлива, который препятствует протеканию масла вдоль нижней стороны сепараторной пластины и образованию капель над нагревательным узлом. Кольцевая выемка обеспечивает образование капель масла, протекающего по нижней стороне сепараторной пластины, по ее окружности, поэтому масло будет падать мимо нагревательного узла вниз на боковые стенки испарительной камеры, где оно будет растекаться и образовывать тонкую масляную пленку. Чтобы предотвратить испарение водяного пара, входящего в то же самое выпускное отверстие, что и очищенное масло, основание дополнительно содержит пластинчатый элемент для создания ловушки для жидкости. Поскольку на дне испарительной камеры собирается небольшое количество масла, закрывающее выпускное отверстие для масла, прохождение водяного пара через это отверстие предотвращается, хотя в то же самое время масло может беспрепятственно проходить под пластинчатым элементом и выходить наружу. Узел регенерации может быть использован в качестве вставного узла в оборудование и зависеть от потока масла, создаваемого насосом или подобным устройством, встроенным в масляную систему оборудования. Таким образом, узел регенерации может быть использован только тогда, когда масляная система находится в активном состоянии. Вместо использования внутреннего насоса в масляной системе оборудования узел регенерации в одном варианте выполнения настоящего изобретения дополнительно содержит насосный узел, так что может быть присоединен и использован узел регенерации в масляных системах, в которых нет течения масла. Более того, узел регенерации с насосным узлом может быть использован в качестве передвижного узла, посредством которого можно очень легко перемещать узел регенерации от одной установки к другой. В таком случае можно использовать узел регенерации с насосным узлом, когда данное оборудование не используется, в то время как используется другое оборудование, а затем периодически коммутировать между установками, и, тем самым, масло в обеих системах будет иметь высокое качество. Узел регенерации при использовании в качестве передвижного узла может быть установлен в каркасе или корпусе для простоты в управлении или для защиты корпуса или частей узла регенерации, требующих более осторожного обращения, например манометра или насоса. Кроме каркаса или корпуса,-3 012394 может использоваться стойка. Чтобы можно было обеспечить легкий доступ к фильтровальному узлу в узле регенерации, верхняя и нижняя части корпуса соединены и сохраняют непроницаемость для воздуха при помощи съемных крепежных средств, предпочтительно конического рычажного бандажа и уплотняющего кольца. Съемные крепежные средства легко снимаются для удаления верхней части корпуса и открытия фильтровального узла для легкой замены или обслуживания или для проверки всех частей в нижней части корпуса. В альтернативном случае вместо конического рычажного бандажа и уплотняющего кольца в качестве съемных крепежных средств нижнюю и верхнюю часть корпуса можно скрепить болтами или использовать винты или хомуты, скрепляющие края как нижней, так и верхней частей корпуса. Обычно узел регенерации используется в качестве обводного узла, поддерживающего качество масла в присоединенном оборудовании на постоянном высоком уровне. Кроме того, устройство может быть использовано как узел очистки периодического действия, который регенерирует использованное масло, чтобы удовлетворить характеристикам подобного нового масла. Чтобы можно было использовать узел регенерации в различных применениях, указанный фильтровальный узел содержит один или более фильтров, которые имеют различные фильтрующие способности,например задерживать частицы, задерживать нежелательные жидкие загрязнители или подавлять бактериологическое заражение. В фильтровальный узел могут быть собраны различные фильтры или фильтры с одинаковыми возможностями. Такими фильтрами, например, могут быть следующие: грубый фильтр для отфильтровывания больших твердых загрязнителей; мелкоячеистый фильтр для отфильтровывания небольших твердых загрязнителей; абсорбирующий или разлагающий на части фильтр для задержки вредных загрязнителей или компонент; ультрафиолетовый фильтр для устранения бактериологического загрязнения и/или фильтр для добавления одной или более специальных компонент. Узел регенерации, помимо очистки масла для оборудования двигателя, может быть использован с пользой и для других применений, например очистка природной нефти для производства продуктов питания; очистка растительных масел для смазки и/или горения; очистка охладителей для компрессоров или холодильников; очистка горючего для компрессоров или гидравлических систем. Чтобы получить эффективный узел регенерации с высокой фильтрующей способностью, долгим сроком службы и небольшой и/или компактной конструкцией, используемый фильтровальный узел содержит корпус, в котором, окружая впускную трубу, расположены ряд мембран, первый фильтрующий материал и второй фильтрующий материал и в котором указанный первый фильтрующий материал выполнен из гидрофобных волокон, а второй фильтрующий материал выполнен из мелкоячеистых волокон. Фильтрующие материалы расположены внутри корпуса фильтра, окружая впускную трубу, благодаря чему обеспечивается распределение масла по всему фильтрующему материалу. Впускная труба,кроме того, обеспечивает прохождение масла от дна узла регенерации до верха фильтровального узла,благодаря чему масло диффундирует через фильтрующий материал за счет давления масла и силы тяжести. В верхней части фильтра расположена первая мембрана для предотвращения возврата твердых загрязнителей к впускной трубе и засорения впускной трубы. Первая мембрана обычно является мембраной грубого фильтра. Масло проходит через первый фильтрующий материал из гидрофобныхволокон, который захватывает крупные твердые загрязнители и обеспечивает равномерное распределение потока масла в фильтровальном узле. Из-за гидрофобной природы волокон масло и вода не будут втягиваться в волокна, а будут беспрепятственно диффундировать вниз через слой гидрофобных волокон. Затем масло проходит через второй фильтрующий материал из мелкоячеистых волокон, которые захватывают очень малые твердые загрязнители. Кроме того, мелкоячеистые волокна будут собирать несвязанные волокна из вышележащего слоя гидрофобных волокон. В одном варианте выполнения настоящего изобретения мелкоячеистые волокна, кроме того, являются кислотонейтрализующими, и, следовательно, они могут нейтрализовать кислотные компоненты в масле. Из-за кислотонейтрализующей природы волокон из масла будут удалены кислотные загрязнители,которые, если их не удалить, могут вызвать серьезные повреждения в масляной системе или оборудовании из-за кислотной коррозии. На дне фильтровального узла расположена вторая мембрана для предотвращения прохождения свободных волокон из вышележащего слоя из мелкоячеистых волокон через выпускные отверстия из фильтровального узла в испарительную камеру узла регенерации. В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения гидрофобные волокна являются обработанной натуральной шерстью, которая имеет преимущественную способность заключать в себя большие количества загрязнителей, потому что она имеет микроскопические шипы. Кроме того, гидрофобная природа обработанной натуральной шерсти облегчает равномерное распределение масляного потока по поперечному сечению фильтровального узла и ограничивает давление, требуемое для поддер-4 012394 жания течения масла через фильтровальный узел. Вследствие этого для прохождения масла через фильтровальный узел требуется меньший расход энергии. Обработанная натуральная шерсть может быть, например, шерстью овцы, козы, ламы, кролика и т.п. Важно то, что шерсть может быть уплотнена и имеет определенную неровность, позволяющую маслу проходить насквозь, в то время как большие твердые загрязнители задерживаются. В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения мелкоячеистые волокна являются обработанным натуральным хлопком, который имеет способность удерживать очень малые частицы, и, если волокна, кроме того, являются кислотонейтрализующими, они могут нейтрализовать кислотные загрязнители в масле. В качестве альтернативы использованию волокон из обработанного натурального хлопка могут быть использованы волокна из древесной целлюлозы, пеньковые волокна и т.п. Важно то, что мелкоячеистые волокна могут быть уплотнены в материал, имеющий определенную мелкоячеистость, которая делает его способным удерживать очень малые твердые загрязнители, позволяя, в то же самое время,маслу проходить через него. Не все эти альтернативные волокна являются кислотонейтрализующими волокнами, но такие волокна могут быть использованы, когда фильтр используется для жидкостей без кислотных загрязнителей или когда не очень важно удаление кислотных загрязнителей, даже если они присутствуют. Гидрофобные волокна и мелкоячеистые волокна могут быть искусственными волокнами, которые обладают теми же свойствами, что и используемые сейчас гидрофобные волокна и мелкоячеистые волокна, например, из обработанного натурального хлопка и обработанной натуральной шерсти. Соотношение указанных гидрофобных волокон и указанных мелкоячеистых волокон, используемых в фильтровальном указанном узле, составляет приблизительно 70:30, следовательно, можно получить необходимое удаление твердых загрязнителей большего размера в гидрофобных волокнах и малых твердых загрязнителей в мелкоячеистых волокнах. Другая комбинация показывает, что фильтровальный узел будет работать эффективно, когда фильтрующий материал состоит из 60-90% гидрофобных волокон и 10-40% мелкоячеистых волокон. Комбинации волокон из обработанной натуральной шерсти и волокон из обработанного натурального хлопка позволяют фильтровальному узлу иметь значительно более высокую фильтрующую способность, обусловленную обработанной натуральной шерстью, без потери способности фильтровать очень маленькие частицы, что выполняется обработанными волокнами из натурального хлопка. Известные фильтры со 100% волокон/нитей из хлопка имеют низкую фильтрующую способность,особенно при фильтровании масла с большими частицами, сажей или осадком, потому что впускная поверхность быстро забивается, вызывая смятие остального фильтрующего материала. Следовательно,100% фильтры из хлопка должны иметь значительный размер, чтобы иметь достаточную производительность и эксплуатационную долговечность. В вышеупомянутом описании фильтр описан как использующийся в узле регенерации для очистки масла, но он может быть использован с успехом также и для других целей, например как фильтр для очистки воды; как фильтр для природной нефти. Описание чертежей Изобретение объясняется более подробно ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, где: фиг. 1 изображает в разобранном виде предложенный узел регенерации; фиг. 2-5 изображают продольные разрезы узла регенерации, показанного на фиг. 1; фиг. 6 подробно изображает нижнюю часть корпуса и основания согласно изобретению; фиг. 7 изображает поперечный разрез основания согласно изобретению; фиг. 8 изображает вид спереди предложенного узла регенерации. Подробное описание изобретения На фиг. 1 показаны различные части узла 1 регенерации, содержащего верхнюю часть 2 и нижнюю часть 3 корпуса 4, которые соединены герметично с помощью конического рычажного бандажа 5, который взаимодействует с нижней кромкой 6 верхней части 2 и верхней кромкой 7 нижней части 3. Внутри верхней части 2 корпуса 4 заключен фильтровальный узел 8, содержащий корпус 9 фильтра с центральной впускной трубой 10 и рядом выпускных отверстий 11 в крышке 12 дна. Нижняя часть 3 корпуса соединена с основанием 13, которое снабжено впускным отверстием 14 для масла и выпускным отверстием 15 для масла, манометром 16, регулятором потока (не показан на фиг. 1), нагревательной спиралью 17 и выпускным отверстием 18 для взятия пробы. На фиг. 2-5 показаны продольные разрезы узла 1. Для лучшего понимания конструкции узла 1 ниже дано подробное описание траектории масла через узел регенерации. Масло входит в узел 1 через впускное отверстие 14, которое показано как стандартный шланговый штуцер. После этого масло проходит через регулятор 22 потока, который измеряет поток независимо от давления на входе.-5 012394 Давление в фильтре контролируется манометром 16. При использовании регулятора 22 потока узел 8 защищен от неконтролируемого превышения потока масла, вызванного изменениями давления во впускном отверстии 14 для масла и которое может повредить узел 8. Кроме того, при поддержании потока на управляемом постоянном уровне загрязнение фильтра прямо пропорционально возросшему давлению,которое измеряется манометром 16. От регулятора 22 потока масло проходит через восходящую трубу 23 вверх во впускную трубу 10 в корпусе 9 фильтра и через мембрану 24 грубого фильтра распределяется в первый фильтрующий материал 25, который представляет собой гидрофобные обработанные волокна из натуральной шерсти. Мембрана 24 грубого фильтра предотвращает возвращение отфильтрованных загрязнителей и фильтрующего материала 25 к впускным трубам 10. Масло проходит через первый фильтрующий материал 25 во второй фильтрующий материал 26, который выполнен из мелкоячеистого обработанного натурального хлопка, в котором задерживаются очень малые твердые загрязнители. Если волокна второго фильтрующего материала 26 являются, кроме того,кислотонейтрализующими волокнами, они также вызывают нейтрализацию кислотных загрязнителей. После второго фильтрующего материала масло проходит через вторую мембрану 28 фильтра и покидает корпус 9 фильтра через выпускные отверстия в крышке 12 дна корпуса 9 фильтра. Вторая мембрана 28 фильтра препятствует волокнам из второго фильтрующего материала 26 выходить из выпускных отверстий. Масло входит в испарительную камеру 27 через сепараторную пластину 19, которая направляет масло к боковым стенкам 37 испарительной камеры 27, на которых масло образует воздухонепроницаемую масляную пленку. Сепараторная пластина 19 выполняет четыре основные функции. Она поддерживает корпус 9 фильтра, направляет масло к краю испарительной камеры 27, посредством отлива 21 препятствует потоку масла под сепараторную пластину 19 и изолирует тепло в испарительной камере 27 от фильтровального узла 8. Следовательно, водяной пар и тепло не могут конденсироваться на корпусе 9 фильтра, потому что испарительная камера 27 полностью закрыта. Испарительная камера 27 нагревается электрической нагревательной спиралью 17, которая расположена вокруг восходящей трубы 23 и на некотором расстоянии от боковых стенок 37 испарительной камеры 27, поэтому нагрев масляной пленки происходит путем конвекции. Масло течет вниз по боковым стенкам 37 испарительной камеры 27, образуя тонкую пленку с максимальной площадью поверхности. Когда обезвоженное масло достигает низа боковых стенок 37, оно заполняет нижнюю часть испарительной камеры 27 и, благодаря пластинчатому элементу 29, образует ловушку для жидкости, уровень масла в нижней части испарительной камеры 27 увеличивается и не дает водяному пару выходить из выпускного отверстия 15 для масла. Масло покидает узел 1 регенерации через выпускное отверстие 15, показанное как шланговое соединение. Водяной пар, образованный в испарительной камере 27, проходит через всасывающий клапан 30. При нормальной работе водяной пар покидает испарительную камеру 27 через ниппель 31 вниз к шарику 32, проходит через шарик 32, который имеет меньший диаметр, чем диаметр трубы всасывающего клапана 30, через витки 33 пружины, через индикатор 38 водяного пара и выходит в атмосферу. Функцией индикатора 38 водяного пара является конденсация росы или капелек, поступающих из выпускного отверстия 34 для пара, на полупрозрачное наблюдательное стекло 39. Отделение 40, выполненное позади наблюдательного стекла 39, имеет черную светопоглощающую поверхность 41, которая дает возможность увидеть очень малые количества росы на поверхности 39 наблюдательного стекла. Отделение 40 наблюдательного стекла 39 снабжено отверстием, дающим прямой доступ в окружающую среду. В случае сбоя, в основном вызванного перекрытием выпускного отверстия 15 для масла, испарительная камера 27 может быть заполнена маслом, вызывающим повышение давления. Благодаря маслу,протекающему вниз в трубе всасывающего клапана 30, и возросшему давлению шарик 32 клапана сжимает пружину 33. Шарик 32 клапана затем закрывает выпускное отверстие 34 в седле клапана 30 на дне трубы. Таким образом предотвращается вход масла в выпускное отверстие 34 для водяного пара. Когда сбой устранен, давление опять возвращается к норме, шарик 32 клапана открывается и водяной пар может проходить через всасывающий клапан 30. На фиг. 6 показан подробный вид нижней части 3 корпуса 4 и основание 13, на котором нагревательная спираль 17 показана окружающей восходящую трубу 23. Пластинчатый элемент 29 может быть расположен на основании 13 так, что он закрывает выпускное отверстие для масла и, таким образом, образует ловушку для жидкости. Всасывающий клапан 30 показан внутри нагревательной спирали 17. На фиг. 7 показан поперечный разрез основания 13, на котором можно видеть расположение впускного отверстия 14 для масла, регулятора 22 потока, манометра 16, индикатора 38 водяного пара и всасывающего клапана 30. Индикатор 38 водяного пара присоединен к всасывающему клапану 30 посредством выпускного отверстия 34 для водяного пара и содержит отделение 40 с передним наблюдательным стеклом 39 и черной поверхностью 41. На фиг. 8 показан вид спереди узла 1 регенерации, на котором он представлен в собранном виде, а конический рычажный бандаж 5 соединяет верхнюю часть 2 и нижнюю часть 3 корпуса 4. Кроме того, на чертеже можно видеть индикатор 38 водяного пара и манометр 16, расположенные на одной линии на-6 012394 передней стороне узла регенерации. Это позволяет легко увидеть, есть ли вода в масле, и контролировать степень загрязнения фильтровального узла. Номера позиций на фигурах обозначают следующее: 1 - узел регенерации; 2 - верхняя часть корпуса 4; 3 - нижняя часть корпуса 4; 4 - корпус; 5 - конический рычажный бандаж; 6 - нижняя кромка верхней части 2; 7 - верхняя кромка нижней части 3; 8 - фильтровальный узел; 9 - корпус фильтра; 10 - впускная труба в крышке 11 дна; 11 - выпускные отверстия в крышке 11 дна; 12 - крышка дна корпуса 9 фильтра; 13 - основание; 14 - впускное отверстие для масла в основании 13; 15 - выпускное отверстие для масла в основании 13; 16 - манометр; 17 - нагревательная спираль; 18 - выпускное отверстие для взятия пробы; 19 - сепараторная пластина; 20 - круговая выемка в сепараторной пластине; 21 - отлив; 22 - регулятор потока; 23 - восходящая труба; 24 - мембрана грубого фильтра; 25 - первый фильтрующий материал; 26 - второй фильтрующий материал; 27 - испарительная камера; 28 - вторая мембрана фильтра; 29 - пластинчатый элемент; 30 - воздушный всасывающий клапан; 31 - ниппель; 32 - шарик; 33 - витки пружины; 34 - выпускное отверстие для пара; 35 - отверстие в пластинчатом элементе 29; 36 - выемка в пластинчатом элементе 29; 37 - боковые стенки испарительной камеры 27; 38 - индикатор водяного пара; 39 - наблюдательное стекло; 40 - отделение индикатора 38 водяного пара; 41 - черная поверхность в отделении 40. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Узел (1) регенерации жидкости, предназначенный для удаления преимущественно твердых загрязнений и воды из регенерируемой жидкости, такой как смазка, охладитель или горючее, путем ее фильтрации и испарения содержащейся в ней воды, содержащий корпус (4) с верхней (2) и нижней (3) частями, выполненными с возможностью съема, причем нижняя часть (3) соединена с основанием (13),которое содержит по меньшей мере один нагревательный узел (17) и имеет по меньшей мере одно впускное отверстие (14) для регенерируемой жидкости, выпускное отверстие для регенерированной жидкости и выпускное отверстие (34) для отвода водяного пара, а верхняя часть (2) окружает по меньшей мере один фильтровальный узел (8) для удаления загрязнений из регенерируемой жидкости, при этом нижняя часть (3) и основание (13) образуют испарительную камеру (27), отличающийся тем, что в месте соединения нижней части (3) и основания (13) расположена сепараторная пластина (19), предназначенная для отвода жидкости от фильтровального узла (8) на боковые стенки (37) испарительной камеры (27), а указанный нагревательный узел (17) размещен в испарительной камере (27) с зазором от указанных боковых стенок (37). 2. Узел (1) регенерации по п.1, отличающийся тем, что указанное основание (13) дополнительно содержит по меньшей мере один индикатор (16) давления регенерируемой в фильтровальном узле жидко-7 012394 сти, индикатор (38) наличия в испарительной камере водяного пара и по меньшей мере один регулятор(22) потока жидкости, подаваемой в фильтровальный узел (8). 3. Узел (1) регенерации по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанная сепараторная пластина (19) имеет круговую выемку (20) для предотвращения попадания регенерируемой жидкости на нагревательный узел (17). 4. Узел (1) регенерации по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что основание (13) дополнительно содержит пластинчатый элемент (29), образующий ловушку для жидкости, регенерированной в испарительной камере. 5. Узел (1) регенерации по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дополнительно содержит насосный узел для подачи регенерируемой жидкости в фильтровальный узел (8). 6. Узел (1) регенерации по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что верхняя (2) и нижняя (3) части корпуса (4) соединены герметично посредством съемного крепежного средства (5),предпочтительно конического рычажного бандажа и уплотняющего кольца. 7. Узел (1) регенерации по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что фильтровальный узел (8) содержит по меньшей мере один фильтр. 8. Узел регенерации по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что фильтровальный узел (8) содержит корпус (9) фильтра, в котором расположены ряд мембран (24, 28), первый фильтрующий материал (25) и второй фильтрующий материал (26), окружающие впускную трубу (10), причем первый фильтрующий материал (25) выполнен из гидрофобных волокон, а второй фильтрующий материал (26) выполнен из мелкоячеистых волокон. 9. Узел регенерации по п.8, отличающийся тем, что гидрофобные волокна (25) являются обработанными натуральной шерстью. 10. Узел регенерации по п.8, отличающийся тем, что мелкоячеистые волокна (26) являются обработанными натуральным хлопком. 11. Узел регенерации по любому из пп.8-10, отличающийся тем, что соотношение гидрофобных волокон (25) и мелкоячеистых волокон (26), используемых в фильтровальном узле, составляет приблизительно 70:30.

МПК / Метки

МПК: B01D 35/18

Метки: регенерации, содержащий, узел, жидкости, фильтровальный, нагревательный

Код ссылки

<a href="https://easpatents.com/12-12394-uzel-regeneracii-dlya-zhidkosti-soderzhashhijj-filtrovalnyjj-uzel-i-nagrevatelnyjj-uzel.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Узел регенерации для жидкости, содержащий фильтровальный узел и нагревательный узел</a>

Похожие патенты