Justification of the Locations of Differential Pressure Sensors for Coarse and Fine Filter Elements Installed One Inside the Other in a Single Gas Filter Housing
Authors: Усачев А.П. , Рулев А.В. , Хомутов А.О. , Куцыгина О.А. 
Published: March 2024

Постановка задачи. Актуальная задача обеспечения бесперебойной эксплуатации современных систем снижения давления газа заключается в разработке и всестороннем обосновании возможности применения в пунктах редуцирования газа фильтров по очистке природного газа двухступенчатой конструкции и теоретическом обосновании метода расчета перепада давлений в элементах фильтрующих цилиндрических (ЭФЦ). Результаты. Обосновано, что при течении газа в верхнем поперечном сечении фильтра перепад давления будет меньше чем в более низких поперечных сечениях, включая и перепад давления в самом нижнем поперечном сечении. Это приводит к большему количеству протекающего газа, к большей массе примесей, оседающих в нижней части элементов фильтрующих цилиндрических грубой и тонкой очистки, и к большей степени их засоренности. Поэтому датчики давления газа рекомендуется размещать в нижней части внутреннего объема ЭФЦ грубой и тонкой очистки, так чтобы направление потока грубо и тонко очищенного газа, омывающего датчики в месте расположения отверстия для замера статистического давления, было по касательной к боковой поверхности трубки датчика. Тогда направление потока грубо и тонко очищенного газа, поступающего в отверстия датчиков, осуществляется под углом 90°, и манометры измеряют статическое давление. Выводы. Обоснованы места расположения на фильтрующих элементах грубой и тонкой очистки, устанавливаемых один внутри другого в едином корпусе газового фильтра, датчиков перепада давления. Предлагаемое расположение датчиков перепада давления позволит существенно повысить возможность получения более раннего сигнала о степени засоренности газового фильтра на диспетчерском пункте, а также получить значимый запас времени на своевременное удаление засорений, образовавшихся в ЭФЦ грубой очистки, и замену ЭФЦ тонкой очистки.

Statement of the problem. The relevant task of ensuring the uninterrupted operation of modern gas pressure reduction systems is to develop and comprehensively substantiate the possibility of using two-stage filters for natural gas purification in gas reduction points and theoretically substantiate the method for calculating the pressure drop in cylindrical filter elements (CFE). Results. It is proved that when gas flows in the upper cross section of the filter, the pressure drop will be less than in lower cross sections, including the pressure drop in the lowest cross section. This leads to a larger amount of leaking gas, to a larger mass of impurities settling in the lower part of the filter elements of cylindrical coarse and fine cleaning and to a greater degree of their clogging. Therefore, it is recommended to place gas pressure sensors in the lower part of the internal volume of the coarse and fine-cleaned CFE, so that the flow direction of the coarse and finely purified gas washing the sensors at the location of the hole for measuring statistical pressure is tangential to the side surface of the sensor tube. Then the flow direction of the roughly and finely purified gas entering the holes of the sensors is carried out at an angle of 90° and the pressure gauges measure the static pressure. Conclusions. The locations of pressure drop sensors on coarse and fine filter elements installed one inside the other in a single gas filter housing are substantiated. The proposed arrangement of differential pressure sensors will significantly increase the possibility of receiving an earlier signal about the degree of clogging of the gas filter at the control room, as well as have a significant amount of time for timely removal of blockages formed in the coarse cleaning CFE and replacement of fine cleaning CFE.