Передвижное фильтрационное устройство

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для очистки жидкого топлива, в частности, автомобильного, авиационного, и может быть использована, например, в нефтяной промышленности для очистки топлива, закачиваемого из резервуаров-хранилищ.
Известна мобильная установка для восстановления качества дизельного топлива [Патент РФ №126763 U1, МПК F02M 43/00, B01D 25/00, з. 23.11.2012, оп. 10.04.2013], принятая за прототип, содержащая последовательно соединенные резервуар хранения дизельного топлива, всасывающий трубопровод с запорной арматурой, подключенный к двум параллельно работающим технологическим линиям, каждая из которых имеет последовательно соединенные фильтр грубой очистки, фильтр основного потока, фильтр водоотделения, фильтр-адсорбер и фильтр тонкой очистки от полиненасыщенных соединений и остаточных механических примесей, и через трубопровод откачки (подающий трубопровод) технологические линии подключены к резервуару хранения восстановленного дизельного топлива. Таким образом, установка содержит всасывающий трубопровод, подключаемый к резервуару с дизельным топливом, фильтры грубой очистки (фильтры с низкой степенью очистки), электронасосный агрегат, фильтры основного потока (фильтры со средней степенью очистки), фильтры водоотделители горизонтального типа, фильтры-адсорберы, фильтры тонкой очистки от полиненасыщенных соединений и остаточных механических примесей (фильтры с высокой степенью очистки), трубопровод откачки (подающий трубопровод) восстановленного дизельного топлива, подключаемый к резервуару восстановленного дизельного топлива.
Недостатками прототипа являются:
1. Отсутствие возможности регулирования производительности электронасосного агрегата, вследствие чего электронасосный агрегат работает всегда на максимальной производительности вне зависимости от числа работающих технологических линий, и обеспечивает высокую скорость потока топлива, перекачиваемого через установку, что, в свою очередь, способствует накоплению зарядов статического электричества в топливе, и может привести к взрыву или пожару от разряда зарядов накопленного статического электричества.
2. Отсутствие в составе установки нейтрализатора статического электричества, образующегося в процессе перекачки и фильтрования, в виду чего существует опасность накопления зарядов статического электричества в перекачиваемом топливе, что может привести к взрыву или пожару от разряда зарядов накопленного статического электричества.
3. Отсутствие в конструкции установки герметичного поддона, обеспечивающего сбор и дренаж топлива, проливаемого в процессе эксплуатации установки, например, при переключении трубопроводов (откачки (подающего), всасывающего), очистке фильтров и т.д., что особенно важно в виду мобильности данной установки. Отсутствие вышеуказанного поддона, в свою очередь может привести к попаданию топлива на открытые поверхности, расположенные под установкой и в непосредственной близости от нее (при растекании топлива), при этом данные участки могут иметь высокую температуру (нагреты солнцем) или содержать заряд статического электричества (ввиду отсутствия заземления), что может привести к пожару или взрыву.
Технической проблемой является создание передвижного фильтрационного устройства для обеспечения фильтрации жидкого топлива, обладающего высокой степенью безопасности.
Технический результат выражается в повышении безопасности эксплуатации передвижного фильтрационного устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что передвижное фильтрационное устройство содержит всасывающий трубопровод, связанные трубопроводами с запорной арматурой два параллельно установленных фильтра с низкой степенью очистки, электронасосный агрегат, две параллельно установленные технологические линии, каждая из которых содержит последовательно установленные фильтр со средней степенью очистки и фильтр с высокой степенью очистки, подающий трубопровод.
Согласно предложенному техническому решению передвижное фильтрационное устройство содержит металлическую раму, датчик давления и нейтрализатор статического электричества, установленный на подающем трубопроводе, при этом электронасосный агрегат оборудован частотно-регулируемым приводом, который связан с датчиком давления, установленным на выходе электронасосного агрегата, причем все элементы устройства размещены на металлической раме, оборудованной герметичным поддоном.
В качестве нейтрализатора статического электричества может быть использован нейтрализатор статического электричества индукционного типа.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежом, на котором изображена технологическая схема передвижного фильтрационного устройства.
Передвижное фильтрационное устройство содержит металлическую раму (не показана), на которой размещены связанные трубопроводами (не показаны) с запорной арматурой 2 (показана не вся) все элементы устройства. Габариты металлической рамы обеспечивают возможность транспортировки передвижного фильтрационного устройства автомобильным и железнодорожным транспортом. На металлической раме размещены всасывающий трубопровод 1, два параллельно установленных фильтра с низкой степенью очистки 3, электронасосный агрегат 4, оборудованный частотно-регулируемым приводом (не показан), связанным с датчиком давления 9, установленным на выходе электронасосного агрегата 4. Фильтры с низкой степенью очистки 3 содержат регенерируемые фильтрующие элементы (не показаны), выполненные, например, из коррозионностойкой сетки или коррозионностойкого перфорированного листа, допускающие многократное использование после проведения промывки. После электронасосного агрегата 4 на металлической раме размещены две параллельно установленные технологические линии и подающий трубопровод 7. Каждая из технологических линий содержит последовательно установленные фильтр со средней степенью очистки 5 и фильтр с высокой степенью очистки 6. Фильтры со средней степенью очистки 5 и фильтры с высокой степенью очистки 6 оснащены нерегенерируемыми бумажными фильтрующими элементами. На подающем трубопроводе 7 установлен нейтрализатор статического электричества 8, например, нейтрализатор статического электричества индукционного типа. При этом металлическая рама оборудована герметичным поддоном (не показан), обеспечивающим сбор и дренаж топлива, проливаемого в процессе эксплуатации устройства. Металлическая рама оборудована шиной заземления (не показана) для обеспечения заземления передвижного фильтрационного устройства и всех его элементов на месте эксплуатации.
Передвижное фильтрационное устройство работает следующим образом.
Передвижное фильтрационное устройство доставляется автомобильным транспортом к резервуару с топливом, например, реактивным топливом для заправки авиатехники, и заземляется.
Производится подключение, например, посредством гибких трубопроводов, всасывающего трубопровода 1 к резервуару с топливом, и подающего трубопровода 7, например, к цистерне автомобиля-топливозаправщика (не показана).
Электронасосным агрегатом 4 топливо через один из фильтров с низкой степенью очистки 3 всасывается из резервуара. Таким образом, топливо перед входом в электронасосный агрегат 4 проходит в одном из фильтров с низкой степенью очистки 3 грубую очистку от крупных механических примесей размером более 100-500 мкм.
Далее электронасосным агрегатом 4 топливо, прошедшее грубую очистку от крупных механических примесей размером более 100-500 мкм, подается на одну из двух технологических линий, где по очереди проходит две ступени очистки, в фильтре со средней степенью очистки 5, а затем в фильтре с высокой степенью очистки 6. Фильтр со средней степенью очистки 5 оснащен нерегенерируемым бумажным фильтрующим элементом, и обеспечивает очистку топлива от механических примесей размером более 10-50 мкм. Фильтр с высокой степенью очистки 6 оснащен нерегенерируемым бумажным фильтрующим элементом, и обеспечивает тонкую очистку топлива от механических примесей размером более 1-5 мкм.
Благодаря поэтапной трехступенчатой очистке топлива увеличивается интервал между заменой и очисткой соответствующих фильтрующих элементов, и обеспечивается необходимая чистота топлива на выходе передвижной фильтрационной установки. Конкретные значения тонкости фильтрации обеспечиваются установкой соответствующих фильтрующих элементов и могут выходить за пределы указанных диапазонов в зависимости от требований, предъявляемых к необходимой тонкости очистки и выбранного электронасосного агрегата 4 (исходя из требований производителя к допустимым размерам механических примесей в перекачиваемом топливе). Для контроля за загрязненностью каждый фильтр (с низкой степенью очистки 3, со средней степенью очистки 5, с высокой степенью очистки 6) оснащен дифференциальным манометром (не показан).
При необходимости увеличения производительности передвижной фильтрационной установки в работу одновременно включаются оба фильтра с низкой степенью очистки 3 и обе технологические линии.
Управление режимами работы передвижного фильтрационного устройства сопровождается открытием и закрытием соответствующей запорной арматуры 2 (показана не вся).
Известно, что при течении топлива вследствие внутреннего трения в объеме жидкости накапливаются заряды статического электричества, причем скорость накопления заряда возрастает при увеличении скорости течения топлива и поверхности трения. В связи с этим наибольший заряд накапливается в топливе в процессе фильтрования.
Для исключения возможности достижения скоростей движения топлива по трубопроводам передвижной фильтрационной установки, способных привести к накоплению заряда статического электричества в топливе, электронасосный агрегат 4 оборудован частотно-регулируемым приводом. Частотно-регулируемый привод в зависимости от показаний датчика давления 9 регулирует производительность электронасосного агрегата 4 для обеспечения требуемого давления на выходе электронасосного агрегата 4, значение которого устанавливается с учетом конструктивных особенностей передвижного фильтрационного устройства (в том числе, характеристик электронасосного агрегата 4, длин, внутренних диаметров и пространственных форм трубопроводов) таким образом, чтобы ограничивать скорость движения топлива как в режиме обычной производительности (с одной работающей технологической линией и одним фильтром с грубой степенью очистки 3), так и в режиме увеличенной производительности (с двумя работающими технологическими линиями и двумя фильтрами с грубой степенью очистки 3).
Благодаря ограничению скорости движения топлива по трубопроводам передвижной фильтрационной установки уменьшается заряд статического электричества в топливе, образующийся в процессе фильтрования топлива. Кроме того, благодаря плавному регулированию производительности электронасосного агрегата 4 исключается возможность возникновения гидравлических ударов в трубопроводах передвижной фильтрационной установки.
На выходе из передвижной фильтрационной установки очищенное топливо проходит через нейтрализатор статического электричества 8 индукционного типа, установленный на подающем трубопроводе 7. Нейтрализатор статического электричества 8 индукционного типа обеспечивает ионизацию топлива воздействием поля электростатических зарядов, и тем самым понижает заряд статического электричества в топливе, выходящем из передвижной фильтрационной установки.
Благодаря исключению возможности накопления зарядов статического электричества в перекачиваемом топливе, способных привести к взрыву или пожару от их разряда, повышается безопасность эксплуатации передвижного фильтрационного устройства.
Благодаря тому, что металлическая рама оборудована герметичным поддоном, исключается возможность попадания топлива, проливаемого в процессе эксплуатации, например, при переключении трубопроводов (подающего, всасывающего), очистке и замене фильтрующих элементов, на открытые поверхности, расположенные под передвижным фильтрационным устройством и в непосредственной близости от него, а значит, исключается возможность пожара или взрыва от воздействия на пролитое топливо окружающих факторов, например, заряда статического электричества, содержащегося в каком-либо элементе, расположенном вблизи передвижного фильтрационного устройства. Тем самым обеспечивается повышение безопасности эксплуатации передвижного фильтрационного устройства.