ПЕРФОРИРОВАННЫЙ СТАКАН ДЛЯ ФИЛЬТРА - ГРЯЗЕВИКА ИНЕРЦИОННОГО ГРАВИТАЦИОННОГО

Техническое решение относится к области средств обслуживания трубопроводных сетей, предназначенных для транспортировки жидких сред, и может быть использовано, в частности, в качестве вспомогательных устройств, предотвращающих накопление грязи в трубопроводах подачи воды теплотехнического оборудования котельных, тепловых сетей, центральных тепловых пунктов и тепловых узлов зданий, а также технологических водных потоках и водооборотных циклах промышленных предприятий.
Разработанное устройство может быть также использовано и в системах транспортировки других жидких средств.
Перфорированный стакан, использованный в конструкции фильтра-грязевика инерционного гравитационного обеспечивает движение жидкости в ламинарном режиме, наиболее предпочтительном для отделения нерастворимых в жидкости загрязнений за счет сил гравитации и инерции. Его использование исключает возможность изменения направления движения потока очищаемой жидкости, выходящего из магистрали перемещения очищаемой жидкости через отверстия перфорации в магистрали, относительно основного направления - вверх или вниз.
Известно (RU, патент 2446856, опубл. 01.10.2010) использование перфорированного стакана в фильтре, применяемом для грубой очистки углеводородных жидкостей и воды. Однако в известном фильтре перфорированный стакан выполняет функцию фильтродержателя для фильтровального материала, применяемого для грубой очистки жидкости.
Известно (RU, патент 2504711, опубл. 24.12.2012) использование перфорированного стакана в системах фильтров-грязевиков вертикальных инерционных. Известный перфорированный стан представлял собой конструкцию с отверстием в днище, обеспечивающим размещение перфорированного стакана на магистрали перемещения очищаемой жидкости.
Конструкция перфорированного стакана была недоработана, поэтому использование его было недостаточно эффективно, в том числе и из-за разрушения перфорированного стакана в результате коррозии в процессе эксплуатации.
Техническая задача, решаемая посредством разработанной конструкции, состоит в оптимизации работы фильтров-грязевиков вертикальных инерционных.
Технический результат, достигаемый при реализации разработанной конструкции, состоит в повышении эффективности применения фильтров-грязевиков вертикальных инерционных за счет увеличения их срока службы, уменьшения остаточных загрязнений в очищаемой жидкости при одновременном упрощении монтажа и возможности изменения положения перфорированного Стакана на магистрали прохождения очищаемой жидкости.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать перфорированный стакан разработанной конструкции, содержащий в дне технологическое отверстие, причем стакан выполнен в коррозионно стойком выполнении и дополнительно содержит средство для крепления на магистрали для прохождения очищаемой жидкости, выполненное с возможностью перемещения вокруг магистрали.
Как следует из опыта работы с фильтрами-грязевиками вертикальными инерционными основной их недостаток - коррозия материала, добавляющая загрязнений в очищаемую жидкость. Для устранения этого недостатка предложено или выполнять перфорированный стакан из коррозионно-стойкого материала (нержавеющая сталь, титан, бронза, полистирол и т.д.) или, в случае использования конструкционной низколегированной стали, покрывать поверхность перфорированного стакана коррозионно-стойким материалом (лак, краска, полимерное напыление). Вторым недостатком используемых ранее перфорированных стаканов следует признать способ размещения их на магистрали подачи очищаемой жидкости. Ранее перфорированные стаканы одевали на магистраль и закрепляли привариванием к магистрали. Это не позволяло, во-первых, использовать коррозионно-стойкие материалы, которые или полностью не пригодны к соединению методом сварки, или подвергаются процессу сварки в сложных технологических условиях, а также, во-вторых, создать базовую конструкцию с возможностью изменения положения перфорированного стакана на поверхности магистрали под конкретные условия эксплуатации фильтра-грязевика вертикального инерционного. Для устранения этого недостатка могут быть использованы закрепление между двумя гайками с использование резьбы на поверхности магистрали, использование крепящего штифта и кулачкового крепления. Возможны и другие известные способы закрепления детали на круглом валу.
В некоторых вариантах реализации отверстия перфорации на боковой поверхности перфорированного стакана выполнены в один ряд. Однако возможны варианты реализации, когда отверстия перфорации выполнены в несколько рядов или расположены произвольно по боковой поверхности стакана.
В предпочтительном варианте реализации отверстия перфорации выполнены протяженными (в форме прямоугольника или прямоугольника со скругленными углами) в направлении прохождения магистрали для прохождения очищаемой жидкости. Однако в зависимости от решаемых задача форма отверстий может быть любая.
Средство крепления перфорированного стакана к магистрали (перфорированной трубе) прохода очищаемой жидкости может быть выполнено с возможностью перемещения стакана вдоль магистрали с очищаемой жидкостью. Подобные способы крепления приведены ранее.
На внешней стороне цилиндрической части может быть дополнительно установлен с возможностью перемещения кожух, обеспечивающий изменение площади отверстий перфорации. Указанный кожух также содержит отверстия перфорации, практически совпадающие отверстиями перфорации стакана и может перемещаться вокруг поверхности перфорированного стакана, сдвигая его по поверхности стакана по окружности или в вертикальном направлении.
На внутренней стороне кожуха может быть дополнительно установлено средство очистки отверстий перфорации. Указанное средство может быть выполнено в виде двусторонней щетки, установленной с возможностью вращения между внутренней поверхностью перфорированного стакана и наружной поверхностью магистрали прохода очищаемой жидкости. Очистку отверстий перфорации как на магистрали, так и в стакане предпочтительно проводят в ходе проведения планово-ремонтных работ по обслуживанию фильтра- грязевика вертикального инерционного.
Предпочтительно общая площадь отверстий перфорации составляет не менее 15% от внешней поверхности цилиндрической части стакана. В противном случае затруднен проток очищаемой жидкости.
Перфорированный стакан разработанной конструкции предназначен для использования в составе фильтра-грязевика инерционного гравитационного. Фильтр-грязевик инерционный гравитационный в предпочтительном варианте представляет собой вертикальный сварной корпус, состоящий из цилиндрической обечайки с двумя приварными днищами (днища могут иметь разное исполнение: эллиптические, круговое и др.) и люком-лазом для очистки внутреннего объема фильтра-грязевика, а также для проведения планово-ремонтных работ по обслуживанию фильтра-грязевика. На днищах расположены штуцера входа, выхода очищаемой жидкости, а также дренажные штуцера для удаления загрязнений с плотностью, превышающей плотность очищаемой жидкости (на нижнем днище), и газообразных выделений из очищаемой жидкости (на верхнем днище). Внутри корпуса соосно с ним установлена перфорированная труба, представляющая собой магистраль прохода очищаемой жидкости, жестко соединенная со штуцером выхода очищенной жидкости. На поверхности перфорированной трубы над отверстиями перфорации установлены перфорированные стаканы разработанной конструкции. Каждый перфорированный стакан содержит ряд отверстий (смещенных по отношению к отверстиям в трубе) и прикреплен с зазором к трубе.
Фильтр-грязевик инерционный гравитационный разработанной конструкции работает следующим образом.
3
3
Через штуцер входа в корпус фильтра-грязевика инерционного гравитационного поступает загрязненная жидкость. В процессе ее прохождения внутри корпуса от жидкости отделяются загрязнения удельным весом менее 1 г/см и воздух, которые, поднимаясь в верхнюю часть корпуса, собираются под верхним днищем. Всплывающие загрязнения и воздух удаляют из корпуса фильтра-грязевика через дренажный штуцер. Далее, во время прохода по корпусу фильтра-грязевика загрязненной жидкости, от нее под действием сил инерции и гравитации отделяются примеси с удельным весом более 1 г/см и собираются на нижнем днище, откуда их удаляют через дренажный штуцер. Далее отчищенная жидкость, пройдя через отверстия в перфорированных стаканах и отверстия в перфорированной трубе, поступает в перфорированную трубу и через штуцер выхода очищенной жидкости выходит из корпуса фильтра-грязевика.
За счет использования перфорированного стакана разработанной конструкции происходит повышении эффективности применения фильтров-грязевиков инерционных гравитационных за счет увеличения их срока службы, уменьшения остаточных загрязнений в очищаемой жидкости при одновременном упрощении монтажа и возможности изменения положения перфорированного стакана на магистрали прохождения очищаемой жидкости.