Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12187
.pdf
Настоящее изобретение относится к прерывистому процессу и устройству для производства отбеливающего
порошка с низким содержанием воды или безводного, в механическом устройстве, путем воздействия
газообразного хлора на гидроксид кальция.
В процессе воздействия хлора на гидроксид кальция, независимо от концентрации хлора, рано или поздно,
когда в зависимости от условий работы процент поглощенного хлора достигает примерно 25–34%, доступный
Cl становится состоянием, при котором реакционный материал перестает сохранять порошкообразный,
пылевидный характер сухого гидроксида кальция, а претерпевает постепенные изменения и приобретает вид
перегашеного гидроксида кальция. По мере продолжения хлорирования реакционный материал, кажется,
становится еще влажнее, пока, наконец, не становится липким и не образует влажные комки и узелки,
которые при охлаждении затвердевают. Поэтому отбеливающий порошок, полученный таким способом, полон
комков и выглядит неэстетично. Возникновение этой «точки увлажнения», которая, очевидно, связана с
накоплением воды, вытесненной из соединения с CaO хлором, и которая может быть объяснена тем, что
полученный продукт хлорирования, благодаря содержащейся в нем воде хлора, образует эвтектическую
смесь с низкой температурой плавления, вызывает локальные препятствия в ходе хлорирования и трудности
в дегидратации продукта, а также, в случае механических процессов, создает препятствие для
перемешивания реакционной смеси.
С другой стороны, известно также, что умеренное содержание свободной воды в гидроксиде кальция является
преимуществом на всех стадиях хлорирования, а преждевременное удаление всей реакционной воды
останавливает процесс хлорирования.
Следовательно, различные более современные непрерывные процессы улучшения производства
отбеливающего порошка демонстрируют стремление максимально отсрочить или даже полностью подавить
появление этой «точки увлажнения» с ее вредными последствиями. В частности, при производстве
отбеливающего порошка непрерывным методом была предпринята попытка, используя большие количества
хлора, разбавленного воздухом, предотвратить значительное локальное повышение температуры при
одновременном принятии мер по более или менее обширному удалению реакционной воды в процессе
хлорирования. Эти меры основаны на том обстоятельстве, что указанная вода обладает определенным
парциальным давлением и, следовательно, может быть унесена потоком воздуха. С целью устранения воды,
образующейся в ходе реакции хлорирования, и получения полностью обезвоженного отбеливающего
порошка, было также предложено проводить непрерывное хлорирование гидроксида кальция во
вращающейся трубке, через которую хлорный газ, разбавленный воздухом, подается в обратном
направлении, с целью осуществления испарения (s0 F --- \ F r_.
_ F, -77 - -1i --1 1.
-1 CL---:_j, 1-1 LS1 'L,-] 396,256 воды реакции за счет теплоты реакции. Однако выяснилось, что сушка загрузки
потоком газа может происходить до такой степени, что, с одной стороны, снижается абсорбционная
способность загрузки по отношению к хлору, а с другой стороны, из гидроксида кальция, который остается в
крайне порошкообразном состоянии даже после частичного хлорирования, уносится большое количество
летучей пыли, состоящей из частично хлорированного отбеливающего порошка.
Однако, если предпринять попытки обеспечить поддержание умеренного содержания воды, необходимого
для быстрого и стабильного поглощения хлора, и предотвратить образование (например, если также
предлагалось вводить воду в зону хлорирования), вредное воздействие «точки увлажнения» вскоре снова
станет заметным.
Основной недостаток описанных выше процессов основан – как теперь признано – на том обстоятельстве, что
различные состояния, через которые проходит гидроксид кальция во время хлорирования и дегидратации,
однозначно определяются на каждом этапе любого непрерывного процесса начальными условиями (такими
как содержание влаги в используемом гидроксиде кальция, а также температура, концентрация и общий
объем газов, проходящих через загрузку). Поэтому невозможно поддерживать содержание воды в
реакционном материале произвольным образом на каждом этапе хлорирования в пределах установленных
ограничений, с одной стороны, для предотвращения образования «точки увлажнения», а с другой — для
обеспечения способности к поглощению хлора, которые необходимы для правильного проведения
хлорирования и получения полностью качественного отбеливающего порошка.
В прерывистом процессе производства отбеливающего порошка (в отдельных шихтах), наоборот, возможно
регулирование процесса дегидратации продукта реакции в течение всего хлорирования путем контроля
давления и температуры. Это дает преимущество в том, что чем больше снижено содержание воды (в
определенных пределах) при заданной степени хлорирования продукта, который остается однородным, тем
выше можно повысить температуру без опасности возникновения точки увлажнения, при которой происходит
дегидратация.
быть ускоренным. Регулирование условий давления и температуры заранее определенным образом и
независимо для каждого этапа производства отбеливающего порошка возможно только в случае
прерывистого или периодического процесса.
Более того, в прерывистом механическом процессе, в котором реакционная масса 70 в целом проходит через
несколько последовательных фаз реакции, и желательно добиться максимально однородных условий
реакции во всех частях загрузки в каждый момент времени, механическое перемешивание материала загрузки
способствует достижению таких условий.
В непрерывном процессе, с другой стороны, такое механическое перемешивание препятствует заданному
ходу процесса хлорирования, поскольку в этом случае части реакционной массы, достигшие различных
стадий хлорирования, находятся в непосредственной близости друг от друга внутри реакционного сосуда и
неизбежно перемешиваются при механическом перемешивании. По той же причине контролировать или
изменять реакцию с помощью внешних воздействий, таких как охлаждение, нагревание и тому подобное,
сложно, а то и невозможно. 90 Согласно настоящему изобретению, в результате учета этих обстоятельств,
гидроксид кальция обрабатывается на начальной стадии прерывистого процесса в условиях, при которых
удаление значительных количеств реакционной воды еще не происходит, до тех пор, пока не будет
достигнуто умеренное содержание доступного хлора без достижения «точки смачивания». На следующей
стадии, продолжая дальнейшую обработку промежуточного продукта хлором, образующаяся реакционная
вода непрерывно удаляется в такой пропорции, чтобы сохранить зернистую или гранулированную структуру
реакционного материала, не допуская удаления воды до такой степени, чтобы это препятствовало
дальнейшему поглощению хлора.
Температурные условия и давление, предписанные для первой стадии процесса, могут поддерживаться
различными способами, при условии, что удаление реакционной смеси зависит от парциального давления
пара, существующего над реакционной смесью в данный момент, причем это давление, в свою очередь, в
значительной степени зависит от преобладающей температуры. Поэтому на первой стадии процесса
целесообразно обеспечить, посредством внешнего охлаждения, чтобы температура во всей реакционной
смеси во время хлорирования не превышала примерно 40°C и предпочтительно составляла от 1,25°C до
3,5°C.
Постепенное удаление воды в ходе дальнейшего хлорирования на втором этапе процесса осуществляется
путем соответствующей модификации операции. — Выяснилось, что в частицах отбеливающего порошка
происходит небольшое уплотнение, которое не достигает вредной «точки увлажнения», хотя и действует
аналогичным образом, посредством спекания, которому способствует механическое воздействие на
реакционный материал. В результате, в незначительной степени повышается относительная консистенция
продукта, получаемого таким способом обработки, и отбеливающему порошку придается мелкозернистая (в
отличие от пылевидной) структура. С другой стороны, если с самого начала хлорирования использовать
пониженное давление, получается порошкообразный отбеливающий раствор с меньшей относительной
консистенцией. Таким образом, производитель имеет возможность удовлетворить самые разные пожелания
своих клиентов относительно относительной однородности отбеливающего порошка, который в остальном
имеет одинаковое качество.
благоприятные условия, то есть повышение температуры (при необходимости с применением внешнего
нагрева) с использованием или без использования пониженного давления. При работе в условиях обычного
давления температура постепенно повышается как минимум до 450 °C.
путем подачи тепла извне. При использовании сильно разбавленного хлора разбавляющего газа (воздуха)
достаточно для поглощения и уноса отделившегося водяного пара.
Если же, с другой стороны, используется концентрированный хлор, то для этой цели через реакционный сосуд
пропускается специальный поток воздуха. На этом этапе процесса повышение температуры предпочтительно
достигается предварительным нагревом газа — или, в некоторых случаях, только воздуха — подаваемого в
реакционный сосуд, примерно до 350 °C.
В любом случае, однако, необходимо принять меры для того, чтобы максимально возможное поглощение
хлора зарядом не было нарушено чрезмерным разбавлением.
Когда подача хлора и воздуха на второй стадии привела к тому, что содержание активного хлора в продукте
реакции достигло примерно 30-3,50%, содержание воды снизилось до нескольких процентов. Затем подача
воздуха прекращается, и хлорирование продолжается до достижения желаемого содержания хлора не менее
360%, после чего продукт очищается от остаточного небольшого количества воды — частично или полностью,
по желанию — любым известным способом, без какой-либо опасности появления «точки увлажнения».
Если на втором этапе процесса вместо пропускания воздушного потока для удаления реакционной воды
используется пониженное давление, то хлорирующий аппарат подключается к вакуумному насосу, который
удаляет водяной пар, выделяющийся при более высокой температуре этого этапа, которая должна
составлять от 56°C до 55°C. Также было установлено, что полезно осуществлять непрерывное удаление
умеренного количества реакционной воды с помощью пониженного давления и на первом этапе процесса, при
условии соблюдения мер предосторожности, поддерживая максимальную температуру не выше примерно
400°C, чтобы это удаление ограничивалось пределами, которые не будут препятствовать поглощению
газообразного хлора загрузочным материалом.
На протяжении всего протекания реакции важно обеспечить тщательное механическое перемешивание
загружаемого материала с целью достижения равномерного воздействия хлора на все части материала; при
этом состояние мелкодисперсного распределения материала в газовом пространстве реакционного сосуда
целесообразно поддерживать постоянным перемешиванием.
При выполнении первого этапа процесса при обычном давлении, он имеет ПРИМЕР 1.
(Работа при обычном давлении и с аэрацией на второй стадии сушки).
500 Килограммы гидроксида кальция загружаются в горизонтальный цилиндр длиной 2 метра и диаметром
3,20 м, снабженный охлаждающей и нагревательной рубашкой, а также механизмом перемешивания,
состоящим из осевого вала с лопастями, обеспечивающими особенно хорошее перемешивание.
На концах лопаток расположены 100 скребков, которые под действием пружин прижимаются к стенке
цилиндра и предотвращают образование накипи по всей его поверхности.
Подача концентрированного газообразного хлора (96-98% хлора) распределяется по различным частям
баллона и регулируется с помощью водяного охлаждения таким образом, что при поддержании температуры
ниже 400 °C за 6 часов поглощается около 23% хлора, рассчитанного как активный хлор. Затем хлорирование
продолжается, при этом температура продукта реакции повышается примерно до 450 °C путем нагревания
цилиндра, и одновременно подается поток воздуха, нагретого на 115 °C до примерно 350 °C. Подача воздуха
регулируется таким образом, что на каждые 6 объемных частей хлора в реакционный сосуд подается
примерно 80 объемных частей воздуха. Через 120 часов подача воздуха прекращается, и хлорирование
продолжается еще 2 часа в закрытом аппарате, пока содержание доступного хлора не достигнет примерно
36%. Чтобы удалить из полученного отбеливающего порошка 125 небольшое количество воды (2-40), его
снова нагревают до 45-550 °C и обрабатывают воздухом до полного обезвоживания.
! 396,256 4 390,236 ПРИМЕР 2.
(На первом этапе процесс осуществляется при обычном давлении, а на втором этапе сушки — при
пониженном давлении).
В горизонтальном цилиндре, снабженном охлаждающей и нагревательной рубашкой, перемешивающим
механизмом и множеством входных отверстий для хлора, расположенных по верхней стороне корпуса, а
также соединенном с вакуумным насосом, гидроксид кальция обрабатывается концентрированным (96-980%)
хлором при обычном давлении, при этом температура сначала поддерживается на уровне около 300 °C путем
охлаждения. Примерно через 7-8 часов достигается содержание активного хлора в количестве 31-320%.
Несмотря на то, что по истечении этого периода содержание воды составляет около 8%, появление «точки
увлажнения» пока не наблюдается. При продолжении подачи хлора устанавливается давление 30-40 мм
ртутного столба (абсолютное), и температура реакционной смеси постепенно повышается до 50-550 °C с
помощью нагревательной рубашки. Через 5-6 часов содержание активного хлора в продукте достигает
36-370%, а содержание воды снижается до 2-3%. Подача хлора прекращается, и обезвоживание продукта
завершается без изменения температурных и барометрических условий. Безводный конечный продукт
содержит 37,5% активного хлора, около 1% хлористого хлора и представляет собой мелкодисперсный,
однородный и стабильный отбеливающий порошок чисто белого цвета со слабым запахом.
ПРИМЕР 3.
(В процессе хлорирования используется пониженное давление).
Гидроксид кальция хлорируют в том же аппарате при начальном давлении около 40-90 мкм (абсолютных)
ртутных столбов, охлаждая до 20-250 °C (температура медленно повышается, а давление медленно
понижается в пределах заданных значений).
Примерно через 5 часов образуется продукт, содержащий около 290% активного хлора и около 4% воды,
который по всей своей структуре имеет волокнистую и легко поддающуюся обработке форму. Температура
постепенно повышается с 400 °C до 550 °C, при этом давление поддерживается на уровне около 30-50 мм
(абсолютного) ртутного столба. Подача хлора продолжается. Спустя еще 4 часа содержание активного хлора
в продукте составит около 37%, а воды — 2,5%. Подача хлора прекращена, и продукт полностью обезвожен,
при этом поддерживаются последние существующие условия давления и температуры. Готовый
отбеливающий порошок содержит около 3,65% активного хлора, около 1,5% хлористого хлора и 0,9% воды и
представляет собой чистый белый мелкодисперсный порошок со слабым запахом. 70 Благодаря практически
полному подавлению «точки увлажнения», процесс, описанный в настоящем изобретении, позволяет
получить чрезвычайно стабильный, порошкообразный отбеливающий порошок, который является
однородным, содержит мало воды или оксидов железа и мало хлора.
Особое преимущество этого процесса заключается в том, что его можно проводить в железных сосудах,
поскольку благодаря предотвращению образования накипи, 80 вредное воздействие, которое в противном
случае оказывали бы последние на железо, не происходит. Еще одно преимущество процесса с аэрацией,
которое также имеет особое значение по сравнению с непрерывным процессом, заключается в том, что он
позволяет в значительной степени адаптировать концентрацию хлора на стадии сушки к способности
частично готового отбеливающего порошка связываться с хлором. Этого можно добиться, пропуская
относительно мощный поток воздуха через реакционный сосуд в первой части стадии сушки, когда
абсорбционная способность реакционной массы еще высока, тогда как к концу хлорирования, когда
абсорбция хлора происходит с трудом из-за уже достигнутого высокого содержания доступного хлора, поток
воздуха уменьшается или полностью прекращается, так что на продукт начинает воздействовать
высококонцентрированный газообразный хлор.
В результате этих мер достигается практически полное поглощение добавленного газообразного хлора
реакционным материалом, что позволяет отказаться от циркуляции хлора и конденсации водяного пара,
поглощаемого отходящим газом 110, а также от дорогостоящего и ненадежного оборудования, необходимого
для этой цели. С другой стороны, при непрерывном процессе, в котором соотношение хлора к воздуху для
всех последовательных реакционных зон определяется путем пропорционального регулирования подачи на
входе, полное поглощение хлора, сопровождающееся полным хлорированием всей загрузки, практически
невозможно, и поэтому необходимо предусмотреть, и обычно это делается, специальное устройство для
циркуляции газообразного хлора и конденсатор для водяного пара. 125 При производстве безводного
отбеливающего порошка путем воздействия хлора на гидроксид кальция недавно было предложено
преждевременно прервать хлорирование и извлечь основную часть реакционной воды из продукта, который
на этом этапе все еще находится в порошкообразном состоянии, с помощью высокого вакуума, после чего
хлорирование доводится до конца, а полученный отбеливающий порошок полностью обезвоживается путем
повторного применения высокого вакуума.
Данный процесс отличается от процесса, описанного в настоящем изобретении, тем, что в первом случае
хлорирование приостанавливается во время частичного обезвоживания, тогда как в случае настоящего
процесса хлорирование продолжается и завершается во время обезвоживания, даже если последнее
осуществляется с помощью вакуума.
Новизна предлагаемого процесса в значительной степени заключается в произвольной адаптации условий
температуры и давления к прерывистой, а не непрерывной дегидратации, в процессе, в котором
хлорирование осуществляется более выгодным непрерывным способом. Предлагаемый процесс, помимо
прочего, обладает тем преимуществом, что продолжительность обработки существенно сокращается, а
однородный продукт непрерывно обрабатывается в условиях, которые надежно обеспечивают
предотвращение образования точки увлажнения.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы (заявляем) в качестве изобретения, это:
1) Способ получения однородного отбеливающего порошка с низким содержанием воды путем воздействия
хлора на гидроксид кальция в механическом аппарате, в котором в прерывистом процессе гидроксид кальция
сначала обрабатывается хлором в таких условиях, что существенные количества реакционной воды не
удаляются до достижения умеренного содержания доступного хлора, при котором еще не достигнута «точка
увлажнения», и затем, при продолжении дальнейшей обработки промежуточного продукта хлором,
образующаяся реакционная вода постепенно удаляется в такой мере, чтобы сохранить порошкообразный или
гранулированный характер реакционного материала, но не до такой степени, чтобы ухудшить его способность
поглощать хлор.
2) Процесс, описанный в пункте 1, ii, в котором удаление воды реакции на второй стадии процесса:
Этому способствует подача подходящего, предварительно нагретого потока воздуха.
3) Процесс, описанный в пункте 1, ii, в котором вода, образовавшаяся в результате реакции, удаляется на
второй стадии процесса путем применения пониженного давления и повышенной температуры, таким
образом, чтобы поглощение хлора не оказывало негативного влияния, в то время как, с другой стороны,
сохраняется порошкообразный или гранулированный характер реакционного материала.
4)
Способ осуществления процесса, изложенного в п. 2, в котором хлорирование 70 проводится на первой
стадии при температурах ниже 400 °C, предпочтительно от 25 до 350 °C, и в котором на второй стадии
температура реакционной смеси повышается до 75 °C, по меньшей мере, до 450 °C.
5)
Способ осуществления процесса, изложенного в п. 3, в котором на первом этапе хлорирование проводится
при температурах ниже 400 °C, предпочтительно около 250 °C, и в котором на втором этапе температура
реакционной смеси повышается примерно до 50 °C.
_550 С.
6)
.
Дальнейшее развитие процесса 8,5, изложенного в пунктах f3 и 5, в котором на первом этапе процесса
хлорирование проводится при пониженном давлении с поддержанием максимальной температуры, не
превышающей примерно 400 °C, до достижения необходимого содержания доступного хлора, однако без
достижения «точки насыщения», с непрерывным умеренным удалением реакционной воды; и в котором на
втором этапе дегидратация продукта продолжается при более высокой температуре, без существенного
изменения пониженного давления и с непрерывным действием хлора. [00 7). Способ осуществления
процесса, изложенного в п. 6, в котором на первом этапе процесса хлорирование проводится при
температурах ниже 400 °C.
предпочтительно при температуре от 20 до 250 °C под пониженным давлением, которое медленно снижается
примерно с 90 до 40 мм рт. ст.
(абсолютный) ртутный манометр, в котором на второй стадии температура реакционного материала
повышается примерно до 550 °C, а на последней стадии давление поддерживается в диапазоне примерно от
30 до 50 мм рт. ст. (абсолютный) ртутный манометр.
Е 8). Способ, описанный в любом из 11 предыдущих пунктов формулы изобретения, в котором во время
хлорирования, с аэрацией или без нее, реакционная масса поддерживается в состоянии мелкодисперсного
распределения в газовом пространстве реакционного сосуда путем интенсивного перемешивания.
п. 9) Способ, описанный в любом из предыдущих пунктов, в котором полученный отбеливающий порошок
подвергается дополнительной термической дегидратации до полного удаления воды известным способом.
e 10) Способ производства однородного отбеливающего порошка с низким содержанием воды, в основном
описанный.
f 11) Устройство, используемое для осуществления процесса, заявленного в любом из j 3 396,256
предшествующих пунктов, в котором используется цилиндрический железный сосуд, заключенный в рубашку
для охлаждения или нагрева, и имеющий аксиально расположенный вал с лопастями, характеризующееся
тем, что концы мешалок снабжены гибко установленными скребками, которые перемещают внутренние стенки
реакционного сосуда и переворачивают загрузку.
12) Устройство, как описано в пункте 11, в котором хлор подается в нескольких точках, распределенных вдоль
сосуда и не зависящих от входных отверстий, предназначенных для подачи воздуха.
13) Аппарат, используемый для получения однородного отбеливающего порошка с низким содержанием
воды, в основном, как описано выше.
Дата: 2 ноября 1932 года.
Альберт Л. Монд, 19, Саутгемптон Билдингс, Чансери Лейн, Лондон, W.C.2, представитель заявителей.
Редхилл: Напечатано для типографии Его Величества компанией Love & Malcomson, Ltd.-19;3.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_396257.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=396257&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB396257A
[]
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области фильтрующих устройств и связанные с ними аспекты.
Сообщение из-за рубежа от компании S. F. BowsER & Co. INCORPORAEED, корпорации штата Индиана,
Соединенные Штаты Америки, расположенной в Форт-Уэйне, округ Аллен, штат Индиана, Соединенные
Штаты Америки.
Я, Сесил Эдвард Эвери-Клейтон, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Чансери-лейн, 51/52,
Лондон, W. C.2, настоящим заявляю о природе данного изобретения и о способе его осуществления, которые
будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к
фильтрации жидкостей, и в частности к фильтрации отработанного масла из двигателей внутреннего
сгорания, и к циркуляции отфильтрованного масла к смазываемым частям двигателя.
Изобретение направлено на создание удобного устройства для непрерывного использования и фильтрации
смазочного материала по мере его загрязнения в процессе эксплуатации.
Изобретение также направлено на создание такого устройства, которое будет работать, не препятствуя
подаче отфильтрованной смазки к различным деталям, требующим термической обработки.
Согласно изобретению, новое фильтрующее устройство состоит из двух фильтрующих блоков, один из
которых работает как фильтр грубой очистки, а другой — как фильтр тонкой очистки, и снабжено средствами,
общими для обоих фильтрующих блоков, для подачи к ним фильтруемой жидкости, а также отдельным
выходным отверстием для фильтруемой жидкости из каждого фильтрующего блока, расположенным таким
образом, что часть фильтруемой жидкости проходит непосредственно через фильтр грубой очистки, а часть
— через фильтр тонкой очистки.
Изобретение особенно применимо к фильтрации смазочного масла двигателей, и в предпочтительной форме
системы смазки двигателя в соответствии с изобретением выходное отверстие одного из фильтров
направляет отфильтрованное смазочное масло к смазываемым деталям, а оттуда в поддон, а выходное
отверстие другого фильтра направляет отфильтрованное смазочное масло непосредственно в указанный
поддон. Так называемый грубый фильтр предпочтительно изготавливается таким образом, чтобы его
фильтрующее воздействие на смазочный материал было достаточным для эффективного использования
последнего в целях смазки.
Для того чтобы изобретение было полностью понято и его было легче реализовать, далее будет описан
пример его конструкции в соответствии с изобретением со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых на
рисунке 1 показан поперечный разрез фильтрующего устройства в соответствии с изобретением,
предназначенного для фильтрации загрязненного смазочного масла из дизельного двигателя. На этом
рисунке показаны некоторые фрагменты корпуса в отломанном виде, чтобы можно было легко понять
конструкцию фильтрующих элементов.
Рисунок 2 представляет собой план рисунка 1, на котором некоторые части показаны в фрагментарном виде
для иллюстрации конструкции нижних фильтрующих блоков, а рисунок 3 показывает общую компоновку
фильтрующего устройства и дизельного двигателя.
Для иллюстрации изобретения на чертежах показана система фильтрации, включающая двигатель
внутреннего сгорания 65, имеющий детали, подлежащие смазке, и картер или поддон 56, содержащая
резервуар для смазочной среды, насос 57 для подачи смазочной среды из поддона 56 через трубопровод 19 к
фильтрующему устройству, когда масло возвращается к насосу через параллельные или обходные
фильтрующие контуры, один из которых включает устройства грубой фильтрации 34 (рис.
1)
, трубопровод 52, ведущий к смазываемым частям двигателя, откуда смазочная среда возвращается через
двигатель в картер.
Часть масла проходит через устройство тонкой фильтрации 21, а затем напрямую возвращается в поддон по
трубопроводу 23, минуя смазываемые детали.
Фильтрация осуществляется более эффективно при использовании грубых и тонких фильтров, соединенных
параллельно. Однако необходимо обеспечить непрерывную подачу смазочной среды к смазываемым
деталям. Смазываемые детали, естественно, оказывают сопротивление прохождению масла, и если масло
включено в контур тонкой фильтрации, в котором сопротивление прохождению фильтруемой среды
значительно больше, чем в контуре грубой фильтрации, то в этом контуре возникнет дополнительное
сопротивление потоку смазочной среды, так что большая часть смазочной среды будет стремиться пройти
через контур грубой фильтрации непосредственно обратно в поддон, минуя смазываемые детали. Это
произойдет, если в контуре тонкой фильтрации не будут использованы дополнительные средства
принудительной подачи жидкости. Соединив смазываемые детали в контуре грубой фильтрации, мы
увеличиваем относительно низкое сопротивление потоку жидкости, а путем правильной регулировки
сопротивления фильтрации в контурах грубой и тонкой фильтрации жидкость может автоматически протекать
через оба контура.
Размещение смазываемых деталей в контуре грубой фильтрации и установка грубого фильтра перед
смазываемыми деталями позволяет эффективно удалить все более крупные примеси, которые могут
повредить смазываемые детали, до подачи смазки к смазываемым деталям. При этом обеспечивается
непрерывная циркуляция смазки через контур тонкой фильтрации, благодаря чему смазка постоянно
поддерживается в практически чистом состоянии в системе.
На прилагаемых чертежах показан корпус 4, установленный на опорной плите 5. В нижней части корпуса 4
установлен многофункциональный фильтр 6, состоящий из десяти фильтрующих элементов, каждый из
которых имеет перевернутую чашку, по периферии которой в точке S припаян дисковый фильтрующий
элемент 9. Фильтрующие элементы 9 представляют собой металлические ленты или полоски,
сконструированные и намотанные таким образом, чтобы образовать плоский диск, толщина которого равна
ширине ленты или полоски.
Фильтрующие элементы 9 представляют собой краевые дисковые фильтры, поскольку они изготовлены из
металлической ленты или полоски, имеющей разделители или поперечные перекладины, расположенные на
ней на некотором расстоянии друг от друга и простирающиеся поперечно к ленте между ее краями, так что
при намотке металлической ленты или полоски на диск образуются мельчайшие каналы между входной и
выходной сторонами диска. Лента или лента изготовлена из тонкого металла, такого как медь или другой
металл, достаточно прочного, чтобы обеспечить плотную намотку без деформации, сжатия или растяжения
самого металла.
Тонкая металлическая лента или тесьма наматывается на ступицу 10 в очень плотные и практически
концентрические слои, образуя диск из ламинированных пластин с помощью одной ленты, и этот диск
припаивается или иным образом закрепляется в точке 8 к кольцевому седлу на периферии чашки 7.
Равномерно расположенные поперечные перекладины, поперечные ребра или упоры образуют прямые
трубчатые каналы, по которым масло фильтруется с нижней стороны фильтрующего элемента в камеру 21
внутри чашки 7. Ламинированные слои разделены перегородками или поперечными перекладинами, которые,
в свою очередь, взаимодействуют с гладкими задними поверхностями соседних ламинированных слоев,
образуя параллельные каналы, обеспечивающие фильтрующий элемент микроизменяющимися каналами по
всей его площади. Благодаря размещению фильтрующих блоков в нескольких местах, как показано на
чертежах, в камере 28 достигается большая площадь фильтрации по краям.
Втулка 10 каждого фильтрующего блока опирается на втулку 11 следующей нижней чашки 7. В нижней части
корпуса находится кольцевая опора 12, на которой может опираться самый нижний ступичный узел 10, как
показано на чертежах.
Выступающие вверх ступицы 11 перевернутых чашек 7 надеваются на вертикальную трубу 13, нижний конец
которой открыт и входит в цилиндрическое отверстие в опоре 12.
Вертикальный стержень 14, закрепленный своим нижним концом на опорной плите 5, установлен
концентрично внутри трубки 13, и его диаметр подобран таким образом, чтобы обеспечить достаточное
пространство для свободного потока фильтруемого масла с верхней или выходной поверхностей
фильтрующих элементов 9. Верхний конец стержня 14 имеет резьбу 15 для установки гайки 16, которая
снабжена кольцевым выступом 17, опирающимся на кольцевую втулку 18, тем самым жестко зажимая
ступицы 10 и 11 фильтрующих элементов к опоре 12 и к трубке 13. После сборки фильтрующие блоки 6
прочно соединяются друг с другом и с нижней частью корпуса 4.
Загрязненная или отработанная жидкость из резервуара, например, из картера двигателя внутреннего
сгорания, поступает по трубе 19 в корпус 4 путем открытия клапана 20. При достаточном давлении на
поступающую жидкость она многократно проходит через пористые фильтрующие элементы 9 в камеры 21,
расположенные над фильтрующими элементами 9. Отфильтрованная жидкость затем проходит через
отверстия 22 в трубу 13, а оттуда через проход 27 в опорной плите 5 в трубу 23. Обратный поток
отфильтрованной жидкости в резервуар регулируется клапаном 24.
Когда клапан 24 закрыт, а клапан 25 открыт, сжатый воздух -rr,aT.- подается через трубу t3 в проход, ведущий
к нижней части трубы 13. Этот сжатый воздух будет подаваться через отверстия 22 в камеры 21,
расположенные над фильтрующими элементами 3, чтобы оказывать давление и силу вниз со стороны входа
или нижней стороны фильтрующих элементов на примеси, которые могли скопиться на них в такой степени,
что это будет препятствовать эффективной работе многоступенчатого фильтрующего устройства в нижней
части корпуса 4.
На схеме под номером 27 показан проход между трубами 23 и 26 и нижней частью трубы 13, расположенный в
опорной плите 5. Трубы 23 и 26 сообщаются через проход 27 только с нижней частью трубы 13, а не с дном
или внутренней частью корпуса 4 в камере 28, в которой установлен многофункциональный фильтрующий
аппарат.
Нижняя часть корпуса 4 выполнена таким образом, что образует большое прямоугольное отверстие, закрытое
вертикальной плоской пластиной 29, надежно закрепленной в закрытом положении болтами 30 и гайками 31,
расположенными по периметру пластины 29, как показано на чертежах. К боковой части 41 корпуса 4 (рис. 2)
могут быть прикреплены болты 30. Сняв все гайки 31, пластину 29 можно полностью снять с корпуса 4,
обнажив и сделав доступными все краевые фильтрующие элементы, чтобы их можно было по отдельности
механически очистить.
Все примеси, которые накапливаются на входных сторонах дисков, могут быть соскоблены и оставлены
падать на перевернутые чашки 7, с которых примеси могут быть сгребены на дно камеры 28.
После индивидуальной очистки фильтрующих блоков прямоугольную уплотнительную пластину можно
установить на болты 30, при этом прямоугольная поверхность будет обращена к краю отверстия в камеру 28,
так что при установке пластины 29 на место и ее прочном креплении к корпусу будет обеспечено герметичное
соединение, позволяющее оказывать значительное давление, например, 150 фунтов на квадратный дюйм, на
нижнюю часть фильтрующих блоков за счет поступающей под давлением смазки, закачиваемой в корпус 4.
Примеси, удаляемые путем осаждения, или примеси, оседающие с фильтрующих элементов на дно камеры
28, удаляются путем отвинчивания пробки 32 из отверстия в нижней части опорной плиты 5, которое
сообщается с дном камеры 28. Однако следует понимать, что сливное отверстие, которое обычно
закрывается винтовой пробкой 32, сообщается только с дном камеры 28, а не с внутренней частью трубы 13
или с проходом 27.
Расположив пористые диски горизонтально входными сторонами вниз, более крупные частицы, отделенные
от жидкости в камере 28, под действием силы тяжести перемещаются к верхним поверхностям чашек 7, а
оттуда — на дно корпуса 4, откуда удаляются через отверстие, обычно закрытое винтовой пробкой 3fez. Это
также облегчает механическую очистку при снятии крышки 29.
Однако следует понимать, что мелкие частицы углерода или других материалов, отделенных от жидкости,
такой как масло, с помощью краевых дисковых фильтров, не требуют частой очистки входных сторон краевых
фильтрующих элементов, поскольку сбор и образование корки из таких частиц углерода и других мелких
частиц сами по себе образуют фильтрующий слой и могут оставаться на поверхности до тех пор, пока
эффективность фильтрующего устройства не снизится, о чем свидетельствует чрезмерное давление на
манометре фильтра 53. До тех пор, пока слой углерода или другого мелкодисперсного материала остается в
пористом состоянии, а более тяжелые частицы или более крупные материалы под действием силы тяжести
оседают на поверхности чашек 7, фильтрующие элементы 9 не считаются засоренными.
Для того чтобы в любой момент времени можно было наблюдать за состоянием жидкости, например, масла, в
камере 28, в пластине 29 могут быть предусмотрены смотровые окна 33. С помощью этих смотровых окон
можно также наблюдать за состоянием днищ одного или двух краевых дисковых фильтров, что позволяет
обслуживающему персоналу решить, когда следует проводить промывку или обратную промывку, закрыв
клапан 24 и открыв клапан 25 и позволив подавать воздух под давлением через трубу 26 и через проход 27 в
трубку 13 и камеры 21 над краевыми фильтрующими дисками 9.
По внешнему виду жидкости, отображаемой в смотровых окнах 33, обслуживающий персонал может также
определить, когда следует снять пробку 32, чтобы слить скопившийся осадок или примеси со дна камеры 28.
В верхней части корпуса 4, в камере 281, предусмотрен еще один многослойный фильтр. Каждый элемент
этого фильтра представляет собой перевернутую чашку 34 с ступицей 35, надетой на трубку 36. Каждый блок
также имеет фильтрующую сетку 37, закрепленную по периметру 38 и на ступице 35, образуя камеру 39,
которая сообщается через порты 40 и 41 с внутренней частью трубы 36. Размер ячейки сита 37 может
изменяться по желанию, но должно быть достаточно свободным, чтобы отфильтровывать более крупные
частицы примесей из очищаемого масла или другой жидкости.
Трубка 36 закрыта с нижнего конца и снабжена кольцевым седлом 42, в то время как верхний конец трубки 36
имеет резьбу 43 и крепится к нижней центральной части 44 крышки 45. Верхний конец трубки 36 открыт и
сообщается с отверстием 46, к которому подсоединена трубка 47.
Таким образом, видно, что ступица 35 самого нижнего фильтрующего блока опирается на кольцевое седло 42
в закрытом дне трубки 36, а остальные фильтрующие блоки расположены друг над другом, при этом их
ступицы установлены в герметичных фитингах на трубе 36. Благодаря наличию гайки с головкой на нижнем
конце трубы 36, вся серия фильтрующих блоков может быть жестко закреплена на крышке 45.
С помощью болтов 48 и гаек 49, герметизирующая прокладка, расположенная между крышкой 45 и верхней
частью корпуса 4, может быть зафиксирована для обеспечения герметичности. После ослабления и снятия
гаек 49 крышку 45 вместе со всем комплектом из восьми фильтрующих элементов в камере 281 можно снять с
Соседние файлы в папке патенты