Способ очистки жидкости от механических примесей

(51) 01 37/00 (2010.10) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ использования изобретения заключается в обеспечении заданной тонкости очистки,повышении чистоты жидкости, уменьшении содержания в жидкости механических примесей. Способ очистки жидкости от механических примесей в силовых полях различной природы,когда механические примеси выделяются из жидкости силовым полем и удерживаются этим же полем в очистителе, тогда как жидкость свободно выходит из него. Выходящая из очистителя жидкость получает дополнительную очистку при прохождении через фильтрующую среду. В качестве фильтрующей среды используют поток входящей в очиститель жидкости, при этом выходящую из очистителя жидкость направляют таким образом,что она пересекается с входящей в очиститель жидкостью, кроме того, в зоне пересечения скорость и сила давления, действующие на механические примеси со стороны входящей в очиститель жидкости, больше скорости и силы давления,действующих на механические примеси со стороны выходящей из очистителя жидкости.(73) Республиканское государственное казенное предприятие Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) В.М.Коновалов,В.Я. Скрицкий,В.А. Рокшевский. Очистка рабочих жидкостей в гидроприводах станков., М. - Машиностроение,1976, с.288(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ ОТ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ(57) Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам очистки жидкостей от механических примесей, и может быть использовано для очистки масел и рабочих жидкостей в стационарных установках и мобильных машинах. Задача изобретения - повышение качества очистки жидкости. Технический результат от Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам очистки жидкостей от механических примесей, и может быть использовано для очистки масел и рабочих жидкостей в стационарных установках и мобильных машинах. Известен способ очистки жидкости от механических загрязнений фильтрованием через пористые фильтрующие среды, заключающийся в отделении механических примесей от жидкой фазы при прохождении жидкости через пористую фильтрующую среду за счет того, что жидкость протекает через имеющиеся сквозные поры, а механические примеси с размерами, большими или равными размеру сквозных пор в поперечном сечении, задерживаются на поверхности или в порах(Коновалов В.М., Скрицкий В.Я., Рокшевский В. А. Очистка рабочих жидкостей в гидроприводах станков., М., Машиностроение, 1976 г., 288 стр. с ил. с. 55 -71). Недостатком этого способа очистки является то,что пористая фильтрующая среда в процессе работы забивается задержанными механическими примесями, что ухудшает ее пропускную способность,повышает гидравлическое сопротивление вплоть до полного перекрытия сквозных пор задержанными механическими примесями и прекращения прохождения жидкости через пористую фильтрующую среду, что приводит к прекращению процесса очистки. Для пористых фильтрующих сред с малыми размерами пор,предназначенных для тонкой очистки, очень трудно согласовать высокую тонкость очистки с максимальной пропускной способностью, а также пористые фильтрующие среды при засорении механическими примесями не могут восстанавливать свои очистительные свойства. Кроме того, механические примеси, имеющие размер меньше размера пор,будут беспрепятственно проходить через пористую фильтрующую среду, что не обеспечит полной очистки жидкости, снизит качество очистки. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ очистки жидкости от механических примесей за счет использования силовых полей различной природы(гравитационного,центробежного, магнитного, электрического и других), когда механические примеси выделяются из жидкости силовым полем, и удерживаются этим же полем в очистителе, тогда как жидкость свободно выходит из него (Коновалов В.М.,Скрицкий В.Я., Рокшевский В.А. Очистка рабочих жидкостей в гидроприводах станков., М.,Машиностроение, 1976 г., 288 стр. с ил. с. 101 107). Недостатком этого способа очистки является то,что очистка жидкости в силовом поле не обеспечивает выделения из жидкости всех механических примесей, особенно примесей очень малого размера, то есть при очистке в силовом поле нельзя гарантировать обеспечения заданной тонкости очистки, кроме того, механические примеси, выделенные из жидкости силовым полем, при недостаточной удерживающей способности силового поля могут быть снова захвачены и унесены потоком жидкости из очистителя, что ухудшит качество или полностью нарушит процесс очистки. Задача изобретения - повышение качества очистки жидкости. Технический результат от использования изобретения заключается в обеспечении заданной тонкости очистки, повышении чистоты жидкости,уменьшении содержания в жидкости механических примесей. Сущность изобретения заключается в следующем. Предложен способ очистки жидкости от механических примесей в силовых полях различной природы, когда механические примеси выделяются из жидкости силовым полем и удерживаются этим же полем в очистителе, тогда как жидкость свободно выходит из него. Выходящая из очистителя жидкость получает дополнительную очистку при прохождении через фильтрующую среду. В качестве фильтрующей среды используют поток входящей в очиститель жидкости, при этом выходящую из очистителя жидкость направляют таким образом, что она пересекается с входящей в очиститель жидкостью, кроме того, в зоне пересечения скорость и сила давления,действующие на механические примеси со стороны входящей в очиститель жидкости, больше скорости и силы давления, действующих на механические примеси со стороны выходящей из очистителя жидкости. Осуществление предлагаемого способа очистки поясняется фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3. На фиг. 1 изображена схема устройства для реализации предлагаемого способа очистки жидкости при организации зоны пересечения входящей в очиститель жидкости с выходящей из очистителя жидкостью в самом очистителе. На фиг. 2 изображена схема устройства для реализации предлагаемого способа очистки жидкости при организации зоны пересечения входящей в очиститель жидкости с выходящей из очистителя жидкостью вне очистителя. На фиг. 3 изображена схема устройства для реализации предлагаемого способа очистки жидкости при организации зоны пересечения входящей в очиститель жидкости с выходящей из очистителя жидкостью в самом очистителе и при действующей дополнительной центробежной силе. Устройство для реализации предлагаемого способа очистки жидкости представляет собой очиститель 1 с силовым полем 2, например,центробежный, электростатический, магнитный или иной, зону 3 пересечения входящей в очиститель жидкости 4, выполняющей функции фильтрующей среды, с выходящей из очистителя жидкостью 5,которая может быть выполнена как внутри очистителя 1, так и вне его. Способ очистки жидкостей от механических примесей осуществляют следующим образом. Входящую в очиститель жидкость 4, содержащую механические загрязнения, подают в очиститель 1,2 где жидкость подвергается воздействию силового поля 2,например,центробежного,электростатического, магнитного или иного, при этом часть механических примесей, содержащихся в жидкости, под действием силового поля 2 выделяется из жидкости и остается в очистителе 1,удерживаемая силовым полем 2. Не выделившиеся в силовом поле 2 или не удержанные силовым полем 2 очистителя 1 механические примеси вместе с выходящей из очистителя жидкостью 5 стремятся покинуть очиститель 1. То есть жидкость очищается не полностью, что снижает качество очистки. Для предотвращения этого выходящая из очистителя жидкость 5 направляется таким образом, что в зоне 3 пересекается с входящей в очиститель жидкостью 4, выполняющей функции фильтрующей среды. Зона 3 пересечения входящей в очиститель жидкости 4 и выходящей из очистителя жидкости 5 может быть организована как внутри очистителя 1(фиг. 1), так и вне его (фиг. 2). Движение входящей в очиститель жидкости 4 и выходящей из очистителя жидкости 5 организуется таким образом,что размерыпоперечного сечения потока входящей в очиститель жидкости 4, а именно,площадь поперечного сечения, меньше размеров вых поперечного сечения потока выходящей из очистителя жидкости 5, а именно, площади поперечного сечения, поэтому на основании известных формул гидродинамики, скорость и сила давления, действующие на механические примеси со стороны входящей в очиститель жидкости 4 в направлении ее движения, больше скорости и силы давления, действующих на механические примеси со стороны выходящей из очистителя жидкости 5,также в направлении ее движения. Скорость и сила давления, действующие на механические примеси со стороны входящей в очиститель жидкости 4,могут быть увеличены по сравнению со скоростью и силой, действующими на механические примеси со стороны выходящей из очистителя жидкости 5,например, за счет приложения к входящей в очиститель жидкости 4 дополнительной силы С,например,центробежной,действующей в направлении движения входящей в очиститель жидкости 4 (фиг. 3). При пересечении входящей в очиститель жидкости 4 и выходящей из очистителя жидкости 5,механические примеси, содержащиеся в выходящей из очистителя жидкости 5, подвергаются со стороны входящей в очиститель жидкости 4, воздействию больших по значению скорости движения жидкости и силы давления, чем скорость и сила давления,действующие на них со стороны выходящей из очистителя жидкости 5, за счет чего захватываются и увлекаются обратно в очиститель 1 входящей в очиститель жидкостью 4, а выходящая из очистителя жидкость 5 окончательно очищается от присутствовавших в ней механических примесей. Механические примеси, захваченные входящей в очиститель жидкостью 4, вместе с вновь поступившими с этой же жидкостью механическими примесями попадают в очиститель 1, где вновь подвергаются действию силового поля 2, выделяются из жидкости и остаются в очистителе 1,удерживаемые силовым полем 2. Как вновь, так и повторно поступившие в очиститель 1 механические примеси, не выделившиеся в силовом поле 2 или не удержанные в силовом поле 2 очистителя 1, вместе с выходящей из очистителя жидкостью 5 стремятся покинуть очиститель 1, при этом они вместе с выходящей из очистителя жидкостью 5 снова пересекаются с входящей в очиститель жидкостью 4, захватываются ей и снова возвращаются в очиститель. Описанный процесс может повторяться многократно. Наличие силового поля 2 в очистителе 1 при реализации предлагаемого способа очистки жидкостей является обязательным, так как при его отсутствии механические примеси, захваченные из выходящей из очистителя жидкости 5 входящей в очиститель жидкостью 4, и возвращенные в очиститель 1, не будут выделяться в очистителе 1 из жидкости и удерживаться в нем. То есть механические примеси будут постоянно циркулировать внутри очистителя 1 между входящей в очиститель жидкостью 4 и выходящей из очистителя жидкостью 5, а при увеличении концентрации механических примесей в жидкости,находящейся в очистителе 1, за счет постоянного поступления новых механических примесей вместе с входящей в очиститель жидкостью 4 и при отсутствии силового поля 2 возможен их унос из очистителя, что снизит качество очистки жидкости. За счет того, что выходящая из очистителя жидкость получает дополнительную очистку при прохождении через фильтрующую среду, а фильтрующей средой, через которую проходит выходящая из очистителя жидкость 5 в данном способе очистки является входящая в очиститель жидкость 4, не являющаяся пористой средой, а механические примеси из выходящей из очистителя жидкости 5 входящей в очиститель жидкостью 4 удаляются за счет разности скоростей и сил давления, действующих на механические примеси со стороны жидкости, и эта разность скоростей и сил давления не зависит от размера механических примесей, то при данном способе очистки можно гарантированно обеспечить заданную тонкость очистки, при этом, повышается чистота жидкости,уменьшается содержание в жидкости механических примесей, то есть повышается качество очистки. Коэффициент очистки жидкости при таком способе очистки достигает 9698 за один проход жидкости через очиститель, в отличие от прототипа,где коэффициент очистки не превышает 7580 за один проход жидкости через очиститель. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ очистки жидкости от механических примесей в силовых полях различной природы,когда механические примеси выделяются из жидкости силовым полем и удерживаются этим же полем в очистителе, при этом жидкость свободно выходит из него, отличающийся тем, что выходящая из очистителя жидкость получает 3 дополнительную очистку при прохождении через фильтрующую среду, в качестве фильтрующей среды используют поток входящей в очиститель жидкости, при этом выходящую из очистителя жидкость направляют таким образом, что она пересекается с входящей в очиститель жидкостью, кроме того, в зоне пересечения скорость и сила давления, действующие на механические примеси со стороны входящей в очиститель жидкости,больше скорости и силы давления, действующих на механические примеси со стороны выходящей из очистителя жидкости.