Магнитный композиционный фильтр

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Капцевич Вячеслав Михайлович Кусин Руслан Анатольевич Кривальцевич Дмитрий Иосифович Петрикевич Михаил Евгеньевич Закревский Игорь Владимирович Маршина Елена Александровна Корнеева Валерия Константиновна Коркишко Валерий Иванович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Композиционный фильтр, содержащий корпус с подводящими и отводящими полостями, снабженный входным и выходным патрубками, и размещенный в нем пакет пластин, расположенных перпендикулярно направлению движения фильтрата, выполненный из чередующихся пластин из проницаемого эластичного материала, например пенополиуретана, расположенных между нижними и верхними распределительными решетками,причем отверстия предыдущей распределительной решетки не совпадающими с отверстиями последующей распределительной решетки, отличающийся тем, что распределительные решетки выполнены из магнитотвердого материала и установлены попарно разноименными полюсами друг к другу. 48482008.12.30 Предлагаемое техническое решение относится к системам очистки жидкостей и газов,содержащих ферромагнитное загрязнение, методами фильтрации и может быть использовано, например, для очистки воды, воздуха, горюче-смазочных материалов и других сред. Известны устройства для очистки и магнитной обработки жидкости, в которых фильтровальный элемент выполнен в виде толстостенного цилиндра из полимерных микроволокон, уложенных послойно, и изменяющейся от центра к периферии плотностью упаковки, корпус и нижняя крышка снабжены кольцевыми выступами, направленными навстречу друг другу и уплотняющими фильтровальный элемент по торцам, внутри фильтровального элемента размещены с зазорами один над другим кольцевые магниты, ось намагниченности которых совпадает с их осевой линией, а зазоры между магнитами образуют каналы для прохождения жидкости последовательно между всеми магнитами 1. Вышеописанные фильтры обладают низкой грязеемкостью, а следовательно, быстро забиваются и срок их службы невысок. Наиболее близким к заявляемому является фильтр, содержащий корпус с проводящими и отводящими полостями, снабженный входным и выходными патрубками, и размещенный в нем пакет пластин, расположенный перпендикулярно направлению движения фильтра, выполненный из сеток полотняного или саржевого плетения, или из чередующихся попарно сеток и плоских элементов из анизотропного открыто пористого материала, или из чередующихся попарно сеток и плоских элементов из нетканого текстильного материала, или из чередующихся попарно сеток и плоских элементов из нетканого волокнистого материала, или из чередующихся попарно сеток и плоских элементов из нетканого объемного материала, или из чередующихся попарно сеток и плоских элементов иглопробивного нетканого материала, или из сеток, между которыми расположены гранулы из упругого материала, причем их размер больше ячеек сетки, или из чередующихся попарно сеток и плоских элементов из пенополиуретана, нижним и верхними распределительными решетками с несовпадающими отверстиями, установленными в корпусе перед и за пакетом пластин 2. Недостатком такого фильтра является невозможность улавливать ферромагнитные загрязнения в особенности те загрязнения, размер которых меньше размеров пор фильтрующего материала. Задача полезной модели - обеспечение возможности улавливания ферромагнитных загрязнений, в том числе загрязнения размер которых меньше размеров пор фильтрующего материала. Задача достигается тем, что в известном фильтре, содержащем корпус с подводящими и отводящими полостями, снабженном входным и выходным патрубками, и размещенным в нем пакете пластин, расположенных перпендикулярно направлению движения фильтрата,выполненных из чередующихся пластин из проницаемого эластичного материала, например пенополиуретана, расположенными между нижними и верхними распределительными решетками, причем отверстия предыдущей решетки не совпадают с отверстиями последующей распределительной решетки, распределительные решетки выполнены из магнитотвердого материала и установлены попарно разноименными полюсами друг к другу. Сущность предлагаемой полезной модели поясняется следующими изображениями. На фиг. 1 приведена схема фильтра, на фиг. 2 приведена схема движения жидкости, на фиг. 3 - сечение входной распределительной решетки (сечение А-А), на фиг. 4 - сечение выходной распределительной решетки (сечение Б-Б), на фиг. 5 представлен фрагмент фильтра в разрезе с указанием расположения полюсов магнита, на фиг. 6 представлен вид пористой структуры проницаемого эластичного полимерного материала, например пенополиуретана, с анизотропной структурой пор в направлении, совпадающем с направлением действия магнитных сил (областьс порами большего размера), и в направлении перпендикулярно действию магнитных сил движения очищаемой жидкости (областьс порами меньшего размера). 2 48482008.12.30 Фильтр состоит из корпуса 1, входного 2 и выходного 3 патрубков, подводящей 4 и отводящей 5 полостей, распределительных решеток из магнитотвердого материала 6 и 7,расположенных разноименными полюсами друг к другу, пластин 8 из проницаемого эластичного полимерного материала, например пенополиуретана, отверстий 9 в верхней распределительной решетке 6 и отверстий 10 в нижней распределительной решетке 7. Композиционный фильтр работает следующим образом. Жидкость или газ, содержащие посторонние примеси, в том числе ферромагнитные в виде мелкодисперсных частиц,поступает через входной патрубок 2 во внутреннюю полость 4 фильтра, и подходя к первой распределительной решетке 6 из магнитотвердого материала, распределяется на многочисленные потоки, проходящие через отверстия 9 распределительных решеток 6. Посторонние примеси, размер которых больше размера отверстий 9, задерживаются сразу в подводящей полости 4 и в отверстиях 9 входной распределительной решетки 6 из магнитотвердого материала. Далее поток очищаемой жидкости или газа, содержащий посторонние примеси меньших размеров, попадает в поровые каналы пластины 8, а постепенно заполняет поры пластины 8 из проницаемого эластичного полимерного материала, например пенополиуретана. Под действием магнитных сил притяжения, создаваемых распределительными решетками 6 и 7 из магнитотвердого материала, установленных разноименными полюсами друг к другу, пластины 8 сжимаются, создавая в них анизотропную структуру пор. Эта структура пор характеризует наличие пор 11 и 12 различного размера. В направлении, совпадающем с действием магнитных сил, располагаются поры 11 большего размера, а в направлении перпендикулярном действию магнитных сил располагаются поры 12 меньшего размера. Ферромагнитные загрязнения под действием магнитных сил легко проходят через крупные поры 11, расположенные в направлении, совпадающем с действием магнитных сил, и оседают на поверхностях распределительных решеток из магнитотвердого материала 6 или 7. Загрязнения из неферромагнитных материалов при движении в направлении, перпендикулярном действию магнитных сил, создаваемыми распределительными решетками 6 или 7, задерживаются в порах 12 меньшего размера. Далее поток жидкости или газа, не имея возможности прямотоком подойти к отводящей полости 5, в следующей распределительной решетке 6 или 7 изменяет направление движения на 90 и попадает в поровые каналы 12 меньших размеров пластин 8 из проницаемого эластичного полимерного материала, например пенополиуретана, которые задерживают более мелкие частицы. За счет наличия пор 11 и 12, размеры которых изменяются в различных направлениях, обеспечивается эффективное улавливание различного рода загрязнений, содержащихся в очищаемой жидкости или газе. Этот процесс повторяется многократно. В результате чего происходит многостадийная очистка, очищаемой жидкости или газа. Проходя через все пластины 8 из проницаемого эластичного полимерного материала, например пенополиуретана, и отверстия распределительных решеток 6 и 7 из магнитотвердого материала, очищаемая жидкость или газ проходит через отверстия 10 в самой нижней распределительной решетке 6 из магнитотвердого материала, попадает в отводящую полость 5 и выходит через выходной патрубок 3. Такая конструкция магнитного композиционного фильтра обеспечивает эффективное удаление из очищаемой жидкости ферромагнитных и неферромагнитных загрязнений, в том числе размер которых меньше размера пор. При такой конструкции фильтра также достигается эффект глубинной фильтрации, когда процесс очистки осуществляется многократно, практически во всем объеме фильтрующего материала, а не только в слое, непосредственно контактирующем с загрязненным потоком, обеспечивая таким образом высокую производительность и требуемую степень очистки. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4