Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6886
(13) U
(46) 2010.12.30
(51) МПК (2009)
B 01D 24/00
(54) ДРЕНАЖНО-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
(21) Номер заявки: u 20100469
(22) 2010.05.15
(71) Заявитель: Государственное науч-
ное учреждение "Институт порош-
ковой металлургии" (BY)
(72) Авторы: Александров Валерий Михай-
лович; Лобачев Виктор Алексеевич;
Бадыкин Анатолий Анатольевич; Фи-
липпова Ирина Викторовна; Оксинь
Александр Васильевич; Колодкин Ви-
талий Федорович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт по-
рошковой металлургии" (BY)
(57)
Дренажно-распределительное устройство, содержащее выходной патрубок с закреп-
ленными на нем коллекторами, снабженными лучевыми трубами, и съемные колпачковые
фильтрующие элементы, отличающееся тем, что каждый фильтрующий элемент пред-
ставляет собой стакан с основанием из компактного металла и стенки из дискретных ме-
таллических частиц различной дисперсности, соединенных друг с другом и основанием
посредством металлических контактов, при этом площадь соприкосновения дискретных
частиц с компактным металлом составляет 0,7-0,85 площади его поверхности, а пори-
стость по толщине стенки стакана плавно возрастает от 25-30 % до 40-50 % в направлении
от его наружной к внутренней поверхности.
(56)
1. Патент РФ 2375098, МПК B 01D 24/38, 10.12.2009.
2. Патент РФ 2137526, МПК B 01D 24/38, 20.09.1999.
Фиг. 2
Заявляемая полезная модель относится к области очистки жидкостей путем ее фильтра-
ции через насыпные материалы и может быть использована для всех типов фильтров систем
химической водоподготовки на тепловых станциях и промышленных предприятиях.
BY6886U2010.12.30

2. BY 6886 U 2010.12.30
2
Известно дренажно-распределительное устройство, содержащее выходной патрубок с
закрепленными на нем коллекторами, снабженными перфорированными лучевыми труба-
ми с расположенными на них щелевыми элементами, выполненными из профильной про-
волоки, причем фильтрующие щели образованы за счет зазора между соседними рядами
проволоки [1].
Недостатками указанного устройства являются сложность конструкции фильтрующе-
го элемента, обусловленная необходимостью выполнения перфорационных отверстий в
трубах, сложность изготовления цилиндрических щелевых элементов в виде набора рядов
проволоки определенного профиля. Такая конструкция затрудняет получение точных
фильтрующих щелей с микронными размерами и, следовательно, снижает возможность
соблюдения требуемой степени фильтрации.
Наиболее близким является дренажно-распределительное устройство для ионитного
фильтра, содержащее выходной патрубок с закрепленными на нем коллекторами, снаб-
женными лучевыми трубами, и съемные колпачковые фильтрующие элементы, где каж-
дый фильтрующий элемент трубчатого патрона состоит из основания, цилиндрической
части и торового колпачка, выполненных из фильтрующей сетки с перфорацией в виде
сотовых отверстий [2]. Данное решение принято за прототип.
Недостатками прототипа являются сложность конструкции, а также высокая трудоем-
кость операций получения калиброванных отверстий в фильтрующей сетке, сложность
сборки.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции дренажно-распредели-
тельного устройства, снижение трудоемкости изготовления и упрощение в эксплуатации.
Задача достигается тем, что в дренажно-распределительном устройстве, содержащем
выходной патрубок с закрепленными на нем коллекторами, снабженными лучевыми тру-
бами, и съемные колпачковые фильтрующие элементы, каждый из которых представляет
собой стакан с основанием из компактного металла, причем стенки стакана выполнены из
дискретных металлических частиц различной дисперсности, соединенных друг с другом и
с основанием посредством металлических контактов, при этом площадь соприкосновения
дискретных частиц с компактным металлом составляет 0,7-0,85 площади его поверхности,
а пористость по толщине стенки стакана плавно возрастает от 25-30 % до 40-50 % в
направлении от его наружной к внутренней поверхности.
Полезная модель поясняется графическими материалами, где:
фиг. 1 - фрагмент дренажно-распределительного устройства;
фиг. 2 - колпачковый фильтрующий элемент.
Дренажно-распределительное устройство (фиг. 1) содержит выходной патрубок 1 с
закрепленными на нем коллекторами 2, снабженными лучевыми трубами 3, на которых
установлены съемные колпачковые фильтрующие элементы 4 на штуцерах 5, которые в
зависимости от типа фильтра и дренажно-распределительного устройства могут распола-
гаться вертикально, горизонтально и под углом к оси выходного патрубка 1.
Колпачковый фильтрующий элемент (фиг. 2) представляет собой стакан, стенки 6 ко-
торого выполнены из дискретных частиц различной дисперсности (например, из порошка
титана), с основанием 7 из компактного металла (например, из нержавеющей стали). Ста-
кан сформирован одновременным прессованием порошковой составляющей и основания 7
с последующим спеканием, при котором образуются металлические связи между дис-
персными частицами стенок 6 и основанием 7, причем площадь соприкосновения метал-
лических дисперсных частиц с основанием 7 после прессования и спекания составляет
0,7-0,85 площади его поверхности, чем обеспечивается необходимая механическая проч-
ность соединения пористых стенок и основания (фиг. 2).
При площади соприкосновения металлических дисперсных частиц с компактным ме-
таллом менее 0,7 не достигается требуемая механическая прочность пористых стенок и

3. BY 6886 U 2010.12.30
3
компактного металла, а при увеличении свыше 0,85 увеличивается трудоемкость изготов-
ления без повышения надежности.
Использование дискретных металлических частиц различной дисперсности позволяет
получить пористость, величина которой изменяется по толщине стенки стакана. Причем
изменение пористости обеспечивается в направлении от его наружной до внутренней по-
верхности в диапазоне от 25-30 % до 40-50 %.
При пористости стенок из дискретных частиц менее 25 % образуются закрытые и ту-
пиковые поры, что ограничивает диапазон эксплуатации фильтроэлементов, а при пори-
стости более 50 % происходит снижение механических свойств фильтроэлементов.
Устройство работает следующим образом.
Жидкость после прохождения засыпки фильтра дренируется через поры стенки 6, че-
рез отверстия в основании 7 колпачкового фильтрующего элемента, в штуцере 5 и посту-
пает в полость лучевых труб 3. За счет увеличения пористости от наружной поверхности
стенки стакана к его внутренней поверхности и, соответственно, увеличения размера пор
скорость течения жидкости увеличивается, а сопротивление потоку жидкости уменьшает-
ся. Кроме того, в случае попадания в поры частиц засыпки, соизмеримых с размерами пор,
они не будут задерживаться, т.к. размеры пор имеют расширение, благодаря чему частицы
засыпки проходят через поровое пространство совместно с жидкостью.
При регенерации фильтра под давлением подается обратный поток жидкости, при
этом давление в порах по толщине стенок стакана уменьшается, а скорость потока жидко-
сти увеличивается за счет уменьшения живого сечения фильтроэлемента. В результате все
поры промываются равномерно, а следовательно, равномерно промывается и засыпка.
Дренажно-распределительное устройство может быть изготовлено с использованием
известного технологического оборудования.
Фиг. 1
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.