DE2542426A1 - DEVICE FOR FILTERING A FLUID - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft im wesentlichen eine Fluidfiltriervorrichtung
und sie bezieht sich insbesondere auf einen abwaschbaren Filter, um einen Teil einer durch eine Leitung
fliessenden Strömung durch einen koaxialen in der Leitung
angeordneten Filterstopfen abzuleiten.The invention relates generally to fluid filtration apparatus and, more particularly, relates to a washable filter for removing part of a pipe through a conduit
flowing flow through a coaxial in the pipe
arranged filter plug to derive.
Bekannte Filtervorrichtungen sind mit einem an der Rohrleitungwand
befestigten Sieb oder Filterelement versehen. Die Strömung '
des Fluides verläuft entlang diesem Sieb oder dem Filterelement
und bewirkt dabei eine kontinuierliche Wasch- und Reinigungs- i Wirkung und ein Teil der Strömung gelangt durch das Sieb hin- \
durch und wird dabei gefiltert. Die Verwendung von Beschleunigungsstopfen in solchen Filtern ist bekannt. Derartige Stopfen sind
undurchlässige, kugelförmige Ablenk- oder Aufprallglieder, die in
der Nahe des Siebes angeordnet sind zur Vergrösserung der ;
Strömungsgeschwindigkeit und zur Verstärkung der Abwaschwirkung. ;Known filter devices are provided with a screen or filter element attached to the pipe wall. The flow 'of the fluid runs along this sieve, or the filter element
and causes a continuous washing and cleaning effect i and a part of the flow passes through the screen back \ through and is filtered thereby. The use of acceleration plugs in such filters is known. Such plugs are
impervious, spherical deflector or impact links inserted into
placed near the sieve to enlarge the; Flow rate and to enhance the washing effect. ;
Die Abwaschwirkung ist dadurch bedingt, dass nur das mit hoher '. Geschwindigkeit strömende Fluid im Stande ist die verhältnismässig ■scharfe Umleitung oder Umleitungen auszuführen, welche erforderlich sind zum Eintritt in das an der Rohrleitung befestigte Sieb \. während in dem Fluid mitgeführte Fremdteilchen sich mit der j Hauptströmung infolge ihrer grösseren Trägheit weiterbewegen. ! Dabei treten jedoch Schwierigkeiten auf da der Stopfen die mitge- ■ führten Fremdteilchen in Richtung zu dem Filtersieb ablenkt und iThe washing-up effect is due to the fact that only that with a high '. Velocity flowing fluid is able to carry out the relatively sharp diversion or diversions which are necessary to enter the sieve attached to the pipeline . while foreign particles entrained in the fluid move on with the main flow due to their greater inertia. ! However, difficulties arise here because the plug deflects the foreign particles carried along in the direction of the filter sieve and i
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i ■ _ 2 ii ■ _ 2 i
i die abgelenkte Fluidströmung bewirkt dabei ein noch tieferes j i Eindrangen der Fremd teilchen in das Sieb. Dementsprechend ist eine ■ !Verminderung der Waschwirkung sowie der Filterwirkung zu beklagen. : i the deflected fluid flow causes the foreign particles to penetrate even deeper into the sieve. Accordingly, a reduction in the washing effect and the filter effect is to be complained about. :
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin einen ver- ! besserten abwaschbaren Filter zu schaffen, der den oben erwähnten
Nachteil nicht besitzt. Entsprechend der vorliegenden
I Erfindung hat der abwaschbare Filter einen Filterstopfen, der in
j einer Rohrleitung angeodnet ist, um die Strömung zu beschleunigenThe object of the present invention is to provide a ver! to provide an improved washable filter which does not have the disadvantage mentioned above. According to the present
I invention, the washable filter has a filter plug that fits into
j a pipeline is arranged to accelerate the flow
j damit das Fluid mit hoher Geschwindigkeit über einen abwaschbaren
i
Filtersieb des Stopfens strömt. Die Betriebsweise des Filtersj allow the fluid to run at high speed over a washable
i
The plug's filter screen flows. The operation of the filter
entsprechend der Erfindung ist im wesentlichen die gleiche als
bei den bekannten abwaschbaren Filtern. Durch die Erhöhung der
Strömungsgeschwindigkeit infolge des Stopfens werden Schmutzj teilchen oder andere Verunreinigungen zu der Aussenwand der Rohrleitung
gelenkt. Da das Filtersieb in dem Stopfen angeordnet ist,
j anstelle der Anordnung an der Rohrleitungswand wie bei der
1 bekannten Ausführung, befinden sich weniger Fremdteilchen in der
,Nähe des Siebes und dementsprechend gelangen weniger Fremdteillchen
mit dem zu filternden Fluid durch das Sieb.according to the invention is essentially the same as
with the well-known washable filters. By increasing the
Flow velocity as a result of the plug, dirt particles or other impurities are directed to the outer wall of the pipeline. Since the filter screen is located in the plug,
j instead of the arrangement on the pipe wall as in the
1 known version, there are fewer foreign particles in the
, Close to the sieve and, accordingly, fewer foreign particles with the fluid to be filtered through the sieve.
iDer Filterstopfen ist entsprechend einem bevorzugten Ausführungs- !iThe filter plug is according to a preferred embodiment!
beispiel der Erfindung in der Mitte der Rohrleitung angeordnet j j und sein vorderer Teil hat vorzugsweise einen kleineren Durchmesser j ; als sein gegenüberliegender, oder hinterer Teilf Dadurch ist IExample of the invention arranged in the middle of the pipeline j j and its front part preferably has a smaller diameter j; as its opposite, or rear, part f This is I
j Jy y
'der Hauptströmungsweg für das primäre oder ungefilterte Fluid j 'im wesentlichen ringförmig und in Axialrichtung, wenigstens | längs der Axialabmessung des Stopfens, konvergent damit man über ; der gesamten Länge des Siebes eine beschleunigte Strömung aufrecht-i erhält. Das durch das Sieb entfernte und gefilterte Fluid strömt j durch den hinteren Teil des Stopfens in eine Auslassleitung,die |'the main flow path for the primary or unfiltered fluid j' is essentially annular and in the axial direction, at least | along the axial dimension of the plug, converging so that one over; an accelerated flow is maintained along the entire length of the sieve - i receives. The fluid removed and filtered through the sieve flows j through the back of the plug into an outlet line which |
koaxial in der Rohrleitung angeordnet sein kann. jcan be arranged coaxially in the pipeline. j
Der Zweck der vorliegenden Erfindung liegt darin eine ver- | besserte Filtrierungsvorrichtung zu schaffen wobei ein TeilThe purpose of the present invention is one to create improved filtration device being a part
leiner Fluidströmung mittels eines in einer Rohrleitung angeordneten porösen Stopfens abgeleitet oder abgezapft wird. Dera fluid flow by means of a arranged in a pipeline porous plug is diverted or tapped. Of the
!stopfen ist derart ausgebildet, dass nur ein bestimmter, sauberer! plug is designed in such a way that only a certain, cleaner
!Teil der Strömung durch das Filtersieb in dem Stopfen abgeleitetPart of the flow is diverted through the filter screen in the plug
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wird während der Rest der Strömung in der Rohrleitung weiterströmen kann.will continue to flow in the pipeline during the rest of the flow can.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
j dargestellt und wirdim folgenden ausführlicher beschrieben, es
j zeigen:An embodiment of the invention is in the drawings
j and is described in more detail below, es
j show:
Figur 1 eine Ansicht im Schnitt eines bekannten abwaschbaren
Filters, der in Verbindung mit einem üblichen, groben Filter
i verwendet wird, der stromabwärts des kugelförmigen Ablenkmittels
oder Stopfens vorgesehen ist.Figure 1 is a sectional view of a known washable
Filter that works in conjunction with a common, coarse filter
i is used, the one downstream of the spherical deflector
or plug is provided.
Figur 2 eine Schnittansicht des verbesserten Filters entsprechend
der vorliegenden Erfindung.Figure 2 is a sectional view of the improved filter accordingly
of the present invention.
In Figur 1 ist ein bekannter Filter dargestellt, welcher üblicherweise in einer Kr aftstoff zufuhr leitung eines Gasturbinentriebwerkes eingebaut iäb zum Ableiten eines Teiles der Kraft-In Figure 1, a known filter is shown, which usually in a fuel supply line of a gas turbine engine built in to divert part of the force
stoff stiBmung für den Betrieb der Kraftstoff Zufuhrsteuervorrichtung ' des Triebwerkes. Der Kraftstoff wird in Form eines Fluides von j einer Quelle oder einem Tank durch die im wesentlichen zylindrische ! Rohrleitung 10 gepumpt. Ein grober Filter oder Sieb 12 ist in der \ ; Rohrleitung 10 angeordnet und der Kraftstoff strömt durch das j Sieb 12 hindurch, wie durch die Pfeile 14, 14 angedeutet ist. Der \ Hauptteil der Kraftstoffströmung in der Rohrleitung 10 strömt j weiter zu dem Triebwerk, z.B. durch den Auslass 16 nachdem der j Kraftstoff durch das verhältnismässig grobe Sieb 12 gefiltert jSubstance stiBmung for the operation of the fuel supply control device 'of the engine. The fuel is supplied in the form of a fluid from a source or tank through the essentially cylindrical! Pipeline 10 is pumped. A coarse filter or sieve 12 is in the \ ; Pipeline 10 is arranged and the fuel flows through the sieve 12, as indicated by the arrows 14, 14. The \ main part of the fuel flow in the pipe 10 flows further j to the engine, j j after the fuel filtered through the outlet 16 through the relatively coarse screen 12, for example,
'wurde. Ein feiner Drahtgeflechtfilter 18, der ebenfalls im j wesentlichen zylindrisch und von der Strömung abzuwaschen ist, ι ist in der Wand der Rohrleitung 10 angeordnet zum feinen Filtern ι !eines Teiles der Strömung und um das fein gefilterte Fluid durch j i ι'became. A fine wire mesh filter 18, which is also essentially cylindrical and is to be washed away by the flow, ι is arranged in the wall of the pipeline 10 for fine filtering ι ! part of the flow and around the finely filtered fluid through j i ι
1 einen Auslass 20 zu leiten, der an den Servomechanismus der 1 to guide an outlet 20, which is connected to the servomechanism of the
: Kraftstoffzufuhrregelvorrichtung angeschlossen ist. Ein solcher i ■ Filter kann in einer Kraftstoffzufuhrregelvorrichtung verwendet: Fuel supply control device is connected. Such an i ■ Filters can be used in a fuel supply control device
!werden, jedoch ist die Anwendung eines Filters dieser allgemeinen
Bauart grundsätzlich überall möglich wo ein sehr sauberes Fluid! however, the application of a filter is this general
Design basically possible anywhere where a very clean fluid
für den einwandfreien Betrieb einer Servoanlage erforderlich ist.
i
'Der abwaschbare Filter, welcher zum Teil aus dem Sieb 18is necessary for the proper operation of a servo system.
i
'' The washable filter, which partly consists of the sieve 18
besteht hat einen kugelförmigen Stopfen 22, der koaxial zurconsists has a spherical plug 22 which is coaxial with the
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Rohrleitung 10 angeordnet ist. Der Stopfen dient zur Verminderung j des freien Strömungsquerschnittes und dementsprechend zur Erhöhung[ der Strömungsgeschwindigkeit. Ein Teil des Fluides strömt an dem j kugelförmigen Stopfen vorbei zu dem Auslass 16 und wenigstens ein Teil der Strömung gelangt durch das feine Drahtgeflechtsieb 18 in die Ringkammer 24, die an den vorerwähnten Auslass 20 angeschlossen ist. Infolge der hohen Strömungsgeschwindigkeit ist es schwierig für die schwereren Premdteilchen zu dem Sieb zu gelangen, desweiteren werden infolge dieser hohen Strömungsgeschwindigkeit die Fremdteilchen abgewaschen, welche sich auf dem Sieb ansammeln. Dementsprechend werden die meisten Fremdteilchen in der Strömung weiter stromabwärts geführt zu dem ringförmigen Auslass zwischen dem Stopfen 22 und der Wand der Rohrleitung 10. Man hat jedoch beobachtet, dass das kugelförmige vordere Ende des Stopfens 22 das Bestreben hat die Fremdteilchen in Richtung zur Wand der Strömungsleitung und zu dem Sieb zu leiten. Dementsprechend beeinflusst der Stopfen 22 die erwünschte Abwaschwirkung da er die Fremdteilchen dorthin bewegtPipeline 10 is arranged. The plug serves to reduce the free flow cross-section and, accordingly, to increase [ the flow velocity. Part of the fluid flows past the spherical plug to the outlet 16 and at least part of the flow passes through the fine wire mesh screen 18 into the annular chamber 24, which is connected to the aforementioned outlet 20. As a result of the high flow rate, it is difficult for the heavier debris to reach the sieve; furthermore, as a result of this high flow rate, the foreign particles which accumulate on the sieve are washed off. Accordingly, most of the foreign particles in the flow are carried further downstream to the annular outlet between the plug 22 and the wall of the conduit 10. However, it has been observed that the spherical front end of the plug 22 tends to move the foreign particles towards the wall of the flow conduit and lead to the sieve. Correspondingly, the plug 22 influences the desired washing-off effect since it moves the foreign particles there
'wo sie sehr wahrscheinlich ein Verstopfen des feinen Siebes j hervorrufen können.'where they can very likely cause clogging of the fine sieve j.
j Die Erfindung schafft einen abwaschbaren Filter wobei der :Stopfen 22 nicht nur zur Verminderung des freien Strömungsquerschnittes und dementsprechend zur Vergrösserung der Strömungsgeschwindigkeit des Fluides vorgesehen ist jedoch auch zum Filtrieren des Fluides dienen soll. Der Stopfen ist hohl und er selbst ist mit dem feinen Drahtgeflechtsieb versehen durch welches |j The invention provides a washable filter wherein the : Plug 22 not only to reduce the free flow cross-section and accordingly to increase the flow velocity of the fluid is provided but is also intended to be used for filtering the fluid. The stopper is hollow and so is he itself is provided with the fine wire mesh sieve through which |
das zu filtrierende Fluid auf seinem Weg zu einer Servoanlage der Kraftstoffzuflussregelvorrichtung strömt.the fluid to be filtered flows on its way to a servo system of the fuel flow control device.
!Der Filter entsprechend der Erfindung ist in Figur 2 ausführlicher dargestellt. Entsprechend dieser Figur strömt Kraftstoff unter Druck durch eine Kraftstoffrohrleitung 10a zu dem Gasturbinentriebwerk durch einen Auslass 16a. Ein grober Filter 12, wie schon in Zusammenhang mit der Figur 1 erwähnt wurde, ist vorzugsweise in dieser Rohrleitung angeordnet zum j'Zurückhalten von grösseren Fremdteilchen, welche den Betrieb j des Triebwerkes oder seiner Kraftstoffeinspritzvorrichtung stören ■ könnten. Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Teil ·The filter according to the invention is shown in more detail in FIG shown. According to this figure, fuel flows under pressure through a fuel pipe 10a the gas turbine engine through an outlet 16a. A coarse filter 12, as already mentioned in connection with FIG is preferably arranged in this pipeline in order to hold back larger foreign particles which could affect the operation j disturb the engine or its fuel injector ■ could. According to the present invention, a part
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des in die Rohrleitung 10a eintretenden Fluides durch einen Filterstopfen 28 abgeleitet und zu einer kleineren Leitung 20a geführt/ die vorgesehen ist zur Zuführung eines fein filtrierten Fluides zu der Kraftstoffzuflussregelvorrichtung oder zu einer anderen Servoanlage. Während der abwaschbare Filter nach Figur 1 eine Ringkammer 24 mit einem zugeordneten feinen Sieb 18 aufweist, hat der neue und verbesserte abwaschbare FiItEr nach Figur 2 eine gerade, undurchlässige Rohrleitungswand, die den im wesentlichen zylindrischen Strömungsweg 26 bildet. Ein Filterstopfen 28 ist in der Rohrleitung angeordnet. Der Filterstopfen 28 liegt koaxial in dem Strömungsweg 26 und er hat einen undurchlässigen vorderen Ml 30, der stumpf und domförmig ausgebildet ist und einen kleineren Durchmesser als sein ringförmiger hinterer Teil 32 aufweist. Der hintere Teil 32 dient zur Verbindung des j stromabwärts liegenden Endes des Stopfens 28 mit der Rohrleitungswand und der Auslassleitung 20a. Der vordere Teil des Stopfens j kann auch, falls erwünscht, an die Rohrleitungswand oder an eine andere Abstützvorrichtung befestigt sein, die vor dem Stopfen liegen kann.of the fluid entering the pipeline 10a is diverted through a filter plug 28 and to a smaller line 20a guided / which is provided for supplying a finely filtered fluid to the fuel flow control device or to a other servo system. While the washable filter according to FIG. 1 has an annular chamber 24 with an associated fine sieve 18, the new and improved washable filter according to FIG. 2 has a straight, impermeable conduit wall defining the substantially cylindrical flow path 26. A filter plug 28 is arranged in the pipeline. The filter plug 28 lies coaxially in the flow path 26 and it has an impermeable front Ml 30 which is frustum and dome-shaped and has a smaller diameter than its annular rear part 32. The rear part 32 is used to connect the j downstream end of the plug 28 with the pipe wall and the outlet pipe 20a. The front part of the plug j may also, if desired, be attached to the pipe wall or other supporting device in front of the plug can lie.
Der Stopfen 28 ist hohl und seine schräge Seitenwand oder sein Hauptteil besteht aus einem feinen Drahtgeflechtsieb 24 aus rostfreiem Stahl. Das Sieb ist im wesentlichen kegelstumpfförmig und ist mit seinem kleineren Ende an den vorderen Teil 30 und mit ' seinem grösseren Ende an den ringförmigen hinteren Teil 32 angeschlossen. Der Stopfen bildet zusammen mit dem zylindrischen Strömungsweg einen konvergenten, ringförmigen Durchtritt für den Hauptteil des Fluides, das dann das Sieb durch den Auslass 16a verlässt. Der restliche Teil des Fluides strömt durch den feinen Filter 34 des Stopfens. Durch diesen Aufbau erhält man ίeine verbesserte Filterwirkung da die mit dem Fluid mitgeführten Fremdteilchen nach aussen zur Wand der Rohrleitung 10a vom Sieb j 34 weg bewegt werden. Eine separate Ringkammer und ein Filtersieb j sind nicht an der Wand der Rohrleitung vorgesehen. Infolge der kegelförmigen Form des Stopfens 28 wird die hohe Strömungsgeschwindigkeit des Fluides längs dem Sieb 34 trotz der Abileitung eines Teils desFluides durch das Sieb beibehalten und ■dementsprechend wird auch die Abwaschwirkung nicht beeinträchtigt.The plug 28 is hollow and its inclined side wall or his The main part consists of a fine wire mesh screen 24 made of stainless steel. The screen is essentially frustoconical and has its smaller end on the front part 30 and with its larger end on the annular rear part 32 connected. The plug, together with the cylindrical flow path, forms a convergent, annular passage for the Main part of the fluid which then leaves the screen through outlet 16a. The remaining part of the fluid flows through the fine filter 34 of the plug. This structure results in an improved filter effect since the ones carried along with the fluid Foreign particles are moved outwards to the wall of the pipeline 10a away from the sieve j 34. A separate annular chamber and a filter screen j are not provided on the wall of the pipeline. As a result of the conical shape of the plug 28, the high flow velocity of the fluid along the sieve 34 despite the discharge line maintaining a portion of the fluid through the screen and ■ accordingly, the washing-up effect is not impaired.
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.2542A26 .2542A26
I ■ - 6 - ■ jI ■ - 6 - ■ j
Bi dieser verbesserten Filterausführung ist der Teil der Strömung, j welcher das Abwaschen durchführt und fein gefiltert wird sauberer i I da die Fremdteilchen durch den Vorderteil des Stopfens von dem ; j Filtersieb weg bewegt wurden. Bei der erfindungsgemassen An- ι j Ordnung des Filterstopfens in der Mitte &r Rohrleitung treffen die Fremdteilchen nicht unmittelbar auf das Sieb 34 auf und dementsprechend ist die Wahrscheinlichkeit einer Verminderung der Filterwirkung infolge Verstopfung oder Beschädigung durch die Fremdteilchen geringer. Diese Vorteile erhält man ohne Nachteile für den allgemeinen Betrieb des Filters, d.h. die Verwendung eines Fluides mit hoher Strömungsgeschwindigkeit zum Trennen eines zu .filternden Fluides von mit dem Fluid mitgeführten Fremdteilchen j und zum Abwaschen des feinen Filtersiebes, das in dem Bereich des mit hoher Geschwindigkeit strömenden Fluides angeordnet ist.With this improved filter design, the part of the flow is j who does the washing up and finely filtered is cleaner i I because the foreign particles through the front part of the stopper from the; j The filter screen has been moved away. With the arrangement according to the invention of the filter plug in the middle, the pipeline meets the foreign particles are not immediately applied to the sieve 34 and, accordingly, there is a likelihood of a decrease the filter effect is lower due to clogging or damage by the foreign particles. These advantages are obtained without any disadvantages for the general operation of the filter, i.e. using a high flow rate fluid to separate a .Filtering fluids from foreign particles entrained with the fluid j and for washing off the fine filter screen that is in the area of the fluid flowing at high speed is arranged.
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