ПАТРОННЫЙ ФИЛЬТР

Настоящая полезная модель относится к устройствам для очистки жидкостей от механических примесей фильтрованием и может быть использована для очистки сырой товарной нефти, нефтепродуктов и газового конденсата главным образом в стесненных условиях блочных технологических установок.
Известен патронный фильтр, содержащий корпус, разделенный по высоте патронной решеткой на камеру исходной жидкости и камеру очищенной жидкости с установленными в ней на патронной решетке бумажными фильтрующими элементами и направляющим элементом, размещенным в камере исходной жидкости. Устройство содержит съемную выпуклую крышку и механизм ее подъема и поворота (авторское свидетельство на изобретение SU №1274724, МПК B01D 27/06, опубл. 07.12.1986 г.) [1].
Недостатком данного устройства является то, что выпуклая крышка с механизмом ее подъема и поворота составляют значительную часть массы и габаритов патронного фильтра, требуют значительное время для открытия патронного фильтра при его ревизии и чистке.
Известно устройство для запирания крышки сосуда, работающего под давлением, содержащее крышку с механизмом ее подъема, установленную на корпусе, быстроразъемное конусно-фланцевое соединение, механизм закрытия крышки, прокладку, размещенную между фланцами корпуса и крышки. Конусно-фланцевое соединение выполнено в виде фланцев крышки и корпуса. Механизм закрытия крышки снабжен двумя гидроцилиндрами. Механизм подъема крышки снабжен гидродомкратом, расположенным на внутренней стороне крышки (патент RU на изобретение №2249135, МПК7, F16J 13/16, F16J 13/10, опубл. 27.03.2005 г.) [2].
Недостатком данного устройства является его сложная конструкция.
Известен затвор экстрактора, предназначенный для герметизации сосуда при многократном использовании. Затвор включает установленную в горловине сосуда с возможностью ограниченного возвратно-поступательного перемещения крышку и кольцевую прокладку, крышка выполнена в виде закрепленного на направляющем стержне плоского тарельчатого диска, на котором размещена взаимодействующая с опорной шайбой кольцевая прокладка, выполненная в виде двух упругих концентрических колец, резинового и фторопластового (патент RU на изобретение №2215921, МПК7, F16J 13/12, опубл. 10.11.2003 г.) [3].
Недостатком данного устройства является необходимость полной разборки затвора при ревизии и чистке оборудования, размещенного в сосуде, что усложняет и удорожает его обслуживание.
Известен патронный фильтр, содержащий корпус, разделенный по высоте решеткой с закрепленными на ней фильтрующими элементами на камеру исходной жидкости, имеющую тангенциально расположенный входной патрубок и снабженную направляющим элементом, и камеру очищенной жидкости. В качестве направляющего элемента используется отбойник-обтекатель, выполненный в виде пластин, частично прикрепленных к внутренней поверхности входного патрубка и выступающих во внутреннюю полость корпуса фильтра. К корпусу фильтра в виде фланцевого соединения крепежными деталями (болтами или шпильками) крепится герметичный затвор, а также механизм подъема и поворота герметичного затвора (патент RU на изобретение №2352380, МПК, B01D 27/08, опубл. 20.04.2009 г.) [4] (прототип устройства).
Недостатками данного устройства являются значительные габариты и масса, определяемые механизмом подъема и поворота герметичного затвора, значительная трудоемкость съема герметичного затвора, связанная с необходимостью удаления крепежных деталей при ревизии и чистке фильтрующих элементов.
Техническим результатом данной полезной модели являются уменьшение массы и габаритов патронного фильтра и сокращение времени обслуживания при его очистке и ремонте.
Техническая задача решается патронным фильтром, содержащим корпус, разделенный по высоте решеткой с закрепленным на ней фильтрующим элементом на камеру исходной жидкости и камеру очищенной жидкости, отбойник и крышку, в котором крышка жестко соединена с корпусом, выполнена с отверстием и снабжена герметичным затвором, шарнирно соединенным с крышкой, размещенным в корпусе патронного фильтра и выполненным в виде диска, снабженным проточкой для установки уплотнительного элемента (например, уплотнительного кольца), втулкой с резьбовым отверстием и рычагом с овальным отверстием, параллельным оси диска, причем отверстие в крышке выполнено диаметром, меньшим, чем диаметр диска герметичного затвора, но большим, чем ширина (или диаметр) фильтрующего элемента, при этом на крышке шарнирно установлен поворотный рычаг с подвижным маховиком, резьбовой конец оси которого взаимодействует с резьбовым отверстием втулки герметичного затвора, на герметичном затворе установлен захват, а на крышке подвижный фиксатор, взаимодействующий с захватом.
Сущность полезной модели заключается в том, что, в отличие от прототипа, герметичность патронного фильтра создается герметичным затвором с установленным на нем уплотнительным элементом, размещенным в корпусе, и предварительно поджатым к крышке винтом маховика. Полная герметизация патронного фильтра осуществляется при повышении избыточного давления в корпусе, способствующего перемещению герметичного затвора с рычагом с овальным отверстием на оси, соединяющей его с крышкой. При необходимости чистки и ремонте герметичный затвор освобождается от крепления маховиком, рычаг с маховиком окидывается, а освобожденный от фиксатора герметичный затвор опускается в корпус патронного фильтра, обеспечивая доступ к фильтрующему элементу.
На фиг.1 представлен предложенный патронный фильтр; на фиг.2 - патронный фильтр, вид с верху; на фиг.3 - патронный фильтр в открытом положении.
Патронный фильтр содержит корпус 1, решетку 2 с закрепленным на ней фильтрующим элементом 3, отбойник 4 и жестко соединенную с корпусом 1 крышку 5. Решетка 2 и отбойник 4 разделяют корпус 1 на камеру исходной жидкости 6 и камеру очищенной жидкости 7. К крышке 5, выполненной с отверстием 8, шарнирно присоединен герметичный затвор 9. Герметичный затвор 9 расположен в камере исходной жидкости 6, выполнен в виде диска 10 с проточкой для установки уплотнительного элемента (например, уплотнительного кольца) 11 и снабжен резьбовой втулкой 12, ось отверстия которой совпадает с осью диска 10, и рычагом 13 с овальным отверстием 14, параллельным оси диска 10. Герметичный затвор 9 шарнирно соединен с крышкой 5 осью 15, установленной в жестко закрепленных на крышке 5 кронштейнах 16. Кроме того, на диске 10 герметичного затвора шарнирно установлен захват 17. На крышке 5 патронного фильтра шарнирно, посредством оси 18 и кронштейнов 19, соединенных с крышкой 5, установлен поворотный рычаг 20. В поворотном рычаге 20 выполнен паз 21 для размещения оси 22 маховика 23. На свободном конце оси 22 выполнена резьба 24. На крышке 5 подвижно установлен фиксатор 25, взаимодействующий с захватом 17 герметичного затвора 9.
Патронный фильтр работает следующим образом. Отверстие 8 в крышке 5 закрывают герметичным затвором 9 с помощью захвата 17 и фиксатора 25. Затем поворачивают рычаг 20 до упора в опорные выступы 26 на крышке 5, вводят резьбовой конец 24 оси 22 маховика 23 в отверстие резьбовой втулки 12 герметичного затвора 9 и, вращая маховик 23, прижимают герметичный затвор 9 к крышке 5. При этом при проскальзывании овального отверстия 14 рычага 13 герметичного затвора 9 по оси 15, происходит поджатие уплотнительного элемента 11 к крышке 5 патронного фильтра. При создании избыточного давления в патронном фильтре рабочая среда, воздействуя на герметичный затвор 9 при его перемещении, увеличивает усилие его прижима к крышке 5, обеспечивая надежную герметизацию.
При очистке патронного фильтра, после сброса давления и освобождения его от рабочей среды, маховиком 23 освобождают герметичный затвор 9, откидывают поворотный рычаг 20 на опорные выступы 27, фиксатором 25 освобождают захват 17 и, придерживая герметичный затвор 9 за захват 17 тягой (не показана), опускают герметичный затвор 9 в камеру исходной жидкости 6 патронного фильтра.
Предлагаемый патронный фильтр с жестким соединением крышки с корпусом позволяет быстро открывать и закрывать герметичный затвор крышки для выполнения работ по его очистке и ремонту, что сокращает время его обслуживания. Опускаемый в полость камеры исходной жидкости герметичный затвор уменьшает габариты и массу патронного фильтра, обеспечивает возможность его использования в стесненных условиях блочных технологических установок.