Дренажно-распределительное устройство

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Авторы Александров Валерий Михайлович Лобачев Виктор Алексеевич Бадыкин Анатолий Анатольевич Филиппова Ирина Викторовна Оксинь Александр Васильевич Колодкин Виталий Федорович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) Дренажно-распределительное устройство, содержащее выходной патрубок с закрепленными на нем коллекторами, снабженными лучевыми трубами, и съемные колпачковые фильтрующие элементы, отличающееся тем, что каждый фильтрующий элемент представляет собой стакан с основанием из компактного металла и стенки из дискретных металлических 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 пористость по толщине стенки стакана плавно возрастает от 25-30 до 40-50 в направлении от его наружной к внутренней поверхности. Заявляемая полезная модель относится к области очистки жидкостей путем ее фильтрации через насыпные материалы и может быть использована для всех типов фильтров систем химической водоподготовки на тепловых станциях и промышленных предприятиях. 68862010.12.30 Известно дренажно-распределительное устройство, содержащее выходной патрубок с закрепленными на нем коллекторами, снабженными перфорированными лучевыми трубами с расположенными на них щелевыми элементами, выполненными из профильной проволоки, причем фильтрующие щели образованы за счет зазора между соседними рядами проволоки 1. Недостатками указанного устройства являются сложность конструкции фильтрующего 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, снабженными лучевыми трубами, и съемные колпачковые фильтрующие элементы, где каждый 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 трудоемкость операций получения калиброванных отверстий в фильтрующей сетке, сложность сборки. Задачей полезной модели является упрощение конструкции дренажно-распределительного 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 трубами, 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 располагаться вертикально, горизонтально и под углом к оси выходного патрубка 1. Колпачковый фильтрующий элемент (фиг. 2) представляет собой стакан, стенки 6 которого выполнены из дискретных частиц различной дисперсности (например, из порошка титана), с основанием 7 из компактного металла (например, из нержавеющей стали). Стакан сформирован одновременным прессованием порошковой составляющей и основания 7 с последующим спеканием, при котором образуются металлические связи между дисперсными частицами стенок 6 и основанием 7, причем площадь соприкосновения металлических дисперсных частиц с основанием 7 после прессования и спекания составляет 0,7-0,85 площади его поверхности, чем обеспечивается необходимая механическая прочность соединения пористых стенок и основания (фиг. 2). При площади соприкосновения металлических дисперсных частиц с компактным металлом менее 0,7 не достигается требуемая механическая прочность пористых стенок и 68862010.12.30 компактного металла, а при увеличении свыше 0,85 увеличивается трудоемкость изготовления 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 поверхности в диапазоне от 25-30 до 40-50 . При пористости стенок из дискретных частиц менее 25 образуются закрытые и тупиковые поры, что ограничивает диапазон эксплуатации фильтроэлементов, а при пористости более 50 происходит снижение механических свойств фильтроэлементов. Устройство работает следующим образом. Жидкость после прохождения засыпки фильтра дренируется через поры стенки 6, через отверстия в основании 7 колпачкового фильтрующего элемента, в штуцере 5 и поступает 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 уменьшается. 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 жидкости 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. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3