Установка фильтрации дизельного топлива
DIESEL FUEL FILTRATION PLANT

Настоящее изобретение относится к области очистки и транспортировки жидкостей нефтяного происхождения, преимущественно дизельных топлив, содержащих продукты окисления углеводородов, от механических примесей, эмульсионной воды и смолистых соединений.
Потребность в совершенствовании средств очистки дизельного топлива вызвана повышением требований к его чистоте, обусловленных усложнением конструкции дизельных двигателей с целью повышения их мощности, экономичности и долговечности, а также экологическими соображениями.
Известны установки фильтрации жидкостей нефтяного происхождения содержащие фильтры грубой и тонкой очистки, использующие металлические - сетчатые фильтрующие элементы, бумажные либо коагулирующие фильтрующие элементы, фильтры с цилиндрическими или дисковыми фильтрующими элементами.
Известна установка фильтрации дизельного топлива, включающая два фильтрующих корпуса, установленных параллельно с возможностью попеременной работы (RU 2446858 C2).
Известен фильтрующий корпус, включающий магнитный фильтрационный блок и сетчатый фильтр (RU 77171 U1).
Известна фильтрация с применением диатомовой земли (CN 2917740 Y).
Общими недостатками известных устройств является недостаточная эффективность процесса фильтрации, достаточно быстрое загрязнение фильтрующих элементов, необходимость частой остановки процесса очистки жидкости для замены или регенерации фильтрующих элементов, а также высокая стоимость фильтрующих элементов.
В качестве ближайшего аналога можно принять установку фильтрации дизельного топлива по RU 2446858 C2.
Для устранения недостатков известных устройств предлагается проводить фильтрацию последовательно в три ступени.
Предлагается установка фильтрации дизельного топлива, включающая 3 фильтрационных блока, выполняющих 3 ступени фильтрации, первый блок предварительной очистки включает два фильтрующих корпуса, установленных параллельно с возможностью попеременной работы, причем каждый фильтрующий корпус включает магнитный фильтрационный блок и сетчатый фильтр, второй блок фильтрации с использованием диатомовой земли включает пресс-фильтр и установку для внесения фильтрующих частиц в фильтруемый поток дизельного топлива, с обеспечением возможности создания предварительного фильтрационного слоя диатомовой земли на фильтрационном элементе и дальнейшей прокачки потока дизельного топлива, обработанного и смешанного с частицами диатомовой земли, третий блок представляет собой блок картриджной фильтрации.
Техническим результатом является повышение эффективности очистки дизельного топлива, что, в свою очередь, повышает экономичность и долговечность дизельных двигателей, а также обеспечивает снижение затрат на сменные фильтры.
Изобретение поясняется иллюстрациями, фиг.1 - 3.
На фиг.1 показана установка фильтрации дизельного топлива.
На фиг.2 показана схема фильтрации с применением диатомовой земли.
На фиг.3 приведена технологическая схема смешивающего блока. Позициями обозначены:
1. подача загрязненного дизельного топлива,
2. блок предварительной фильтрации,
3. пресс-фильтр,
4. шламо-смешивающая установка,
5. блок финальной фильтрации,
6. очищенное дизельное топливо.
7. поддон фильтра,
8. DN 150 PN 16 выходной фланец (N 4) на пресс-фильтр ФК 31/4 (N8),
9. DN 150 PN 16 входной фланец (N5) от пресс-фильтра ФК 31/4 (N9),
10. DN 150 PN 16 входной фланец (N6) от ФК 31/1 (N2),
11. DN 150 PN 16 выходной фланец (N7) в фильтр ФК 31/2 (N10),
12. миксер 1,
13. миксер 2
14. насос,
15. намывной насос,
16. DN 150 дисковый клапан выхода на фильтр ФК31/4,
17. дренажный шаровый кран поддона 1”,
18. DN 150 байпасный дисковый клапан,
19. DN 150 главный выходной дисковый клапан на ФК 31/2,
20. DN 100 выходной дисковый клапан намывного насоса,
21. DN 100 входной дисковый клапан емкости миксера 1 (возврат DE),
22. DN 100 дисковый клапан предварительного наполнения DE,
23. DN 100 дисковый клапан возврата рабочего раствора с DE,
24. DN 50 дисковый клапан питающей смеси с DE,
25. DN 100 выравнивающий дисковый клапан,
26. дренажный шаровый кран емкости миксера 1, 1”,
27. дренажный шаровый кран емкости миксера 2, 1”,
28. управление скоростью миксера 1,
29. управление скоростью миксера 2,
30. “½ “ кран подачи воздуха на намывной насос,
31. “½ “ кран подачи воздуха на насос,
32. “1” кран подачи воздуха на миксер 1,
33. “1” кран подачи воздуха на миксер 2,
34. подача воздуха от компрессора К 31/1, минимум 7 bar,
35. DN 150 главный входной дисковый клапан от ФК 31/1,
36. сужающее устройство DN 100 x DN 150,
37. грязная жидкость,
38. фильтрующая пластина,
39. чистая жидкость,
40. закупоренный фильтрационный слой частиц,
41. пористый возобновляемый фильтрационный слой частиц,
42. без добавления фильтрующих частиц,
43. разовое добавление частиц / предварительно нанесенный слой,
44. регулярное добавление частиц на предварительно нанесенный слой частиц.
Блочная установка заводского изготовления включает в себя 3 фильтрационных блока выполняющих 3 ступени по фильтрации загрязненного дизельного топлива. Установка может быть выполнена как в стационарном, так и в мобильном исполнении.
Установка функционирует следующим образом.
Ступень 1. Производится предварительная очистка магнитным фильтрационным блоком и опционным сетчатым фильтром, удаление металлических частиц из фильтруемого потока. Первую ступень очистки обеспечивают два фильтрующих корпуса, установленных параллельно. Когда один из корпусов блока задействован и находится в работе, второй корпус должен находиться в чистом состоянии и быть подготовленным к эксплуатации. По мере необходимости магнитные фильтры можно извлечь из не задействованного корпуса и очистить.
Ступень 2. Производится фильтрация с использованием Диатомовой Земли (ДЗ). Выполняется при помощи пресс-фильтра и сдвоенной шламовой установкой для внесения фильтрующих частиц в фильтруемый поток дизельного топлива, для создания предварительного фильтрационного слоя ДЗ на фильтрационном элементе и дальнейшей прокачки потока дизельного топлива обработанного и смешанного с частицами ДЗ с целью достижения эффективности фильтрации до 98%, при производительности от 300 до 500 м3/ч и тонкостью фильтрации 2-4 микрона.
Пресс-фильтр оснащен смешивающим блоком для подготовки фильтрующего слоя и его нанесения на пластины пресс-фильтра. Смешивающий блок снабжен пневматическим диафрагменным насосом для предварительного приготовления смеси и подпитывающим пневматическим диафрагменным насосом. Емкость смешивания оборудована воздушной системой перемешивания для создания однородный смеси фильтрующих частиц (диатомовая земля) с жидкостью.
Принцип работы пресс-фильтра.
Процесс работы пресс-фильтра основан на принципе фильтрации потока,
проходящего через пористый фильтрующий слой, или несколько фильтрующих слоев, созданных при помощи фильтрующих частиц диатомовой земли, который фиксируется на пластинах пресс-фильтра.
Фильтрационные пластины пресс-фильтра покрыты сверхмощной тканью состоящей из полипропилена.
Фильтрующий пористый слой действует, как физический барьер на частицы грязи и улавливает их. Периодическое добавление фильтрующих частиц в грязную жидкость во время проведения фильтрации, способствуют не закупоривать пористые слои фильтрующего элемента.
Фильтрующие частицы добавляются в наполненную емкость смешивающего блока с фильтруемой жидкостью, производится перемешивание, при помощи Миксера 1 с пневмоприводом расположенного в емкости. Далее смесь намывным насосом перекачивается через пресс-фильтр обратно в емкость, происходит намыв фильтрующего слоя частиц на пластинах пресс-фильтра. Необходимо циркулировать смесь через пресс-фильтр до тех пор, пока жидкость перемешанная с частицами, не станет очищенной.
После проведения операции предварительного покрытия намывной насос остается в работе. Далее, в процессе фильтрации, производится регулярное добавление фильтрующих частиц через смешивающий блок при помощи
”питающего насоса” в поток фильтруемой жидкости поступающей на фильтрационные пластины пресс-фильтра. Скорость добавления фильтрующих частиц, зависит от уровня загрязненности жидкости, количества включения твердых частиц.
Добавление фильтрующих частиц необходимо производить на протяжении всего периода фильтрации, до момента остановки и раскрытия пресс-фильтра для очистки и удаления накопившихся частиц грязи.
Технологическая схема смешивающего блока приведена на фиг.3.
Ступень 3. Производится финальная предохранительная фильтрация. В случае, если частицы ДЗ смогут проникнуть через фильтрационный слой пресс- фильтра, блок картриджной фильтрации (с тонкостью фильтрации 4 микрон)
полностью удалит частицы ДЗ и/или выполнит финальную фильтрацию дизельного топлива от остаточных частиц грязи.
Результаты испытаний устройства для очистки дизельного топлива приведены в таблице 1.
Настоящее изобретение обеспечивает повышение эффективности очистки дизельного топлива и снижение затрат на сменные фильтра.
Установка фильтрующих блоков в определенной последовательности в три ступени обеспечивает повышение эффективности очистки дизельного топлива, что, в свою очередь, повышает экономичность и долговечность дизельных двигателей, а также обеспечивает снижение затрат на сменные фильтры.