УСТАНОВКА ОЧИСТКИ И ПРОМЫВКИ ФИЛЬТР-ПАТРОНОВ
FILTER CARTRIDGES CLEANING AND WASHING SYSTEM

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к полной механизации процесса очистки (промывки) фильтр-патронов (ФП) от поверхностного слоя осадка (гидрокарбонатов, хлорид-ионов, карбонат-ионов, ионов магния, ионов кальция), образовавшегося при прохождении через фильтр-патроны водно-метанольного раствора (BMP), установленных в фильтрах технологического процесса регенерации метанола.
Известна двухступенчатая фильтрационная установка для очистки жидкостей со встроенной системой регенерации фильтрующих элементов, включающая последовательную работу фильтр-патронов: в то время, когда один работает, другой находится в резерве, затем резервный включается в работу, а отработавший фильтр-патрон регенерируется и переходит в режим ожидания (патент ПМ РФ №64093, опубл. 27.06.2007 г.).
Недостатком данной установки является невозможность очистки и промывки от вышеуказанных осадков пакета из большого количества фильтров-патронов, при этом установка не мобильна.
Известна установка для очистки жидкости, включающая промывку половолоконного фильтра очищенной жидкостью, а затем смесью жидкости и воздуха, подаваемым обратным ходом для промывки грязных фильтров (патент РФ №2504644, опубл. 20.01.2014 г.).
Недостатком известной установки является то, что она очищает воду, не являющуюся побочным продуктом нефтегазодобычи, очень сложная по технологии, так как требует создания в определенные моменты вакуума, и дорогая, в связи с использованием половолоконных фильтров.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство очистки цилиндрических воздушных фильтров при помощи воздуха, подаваемого под давлением на внутреннюю поверхность фильтра (патент РФ №2520447, опубл. 27.06.2014 г. ).
К причинам, препятствующим достижению нижеуказанного технического результата, относится то, что оно не может применяться для очистки фильтров, работающих только с жидкими средами.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, и техническим результатом является механизация процесса очистки и промывки фильтр-патронов от поверхностного слоя осадка, практически исключая ручной труд в процессе очистки фильтр-патронов и их фильтрующих элементов, проводимый в мобильной установке по месту расположения технологического оборудования.
Решение задачи и технический результат достигаются тем, что установка очистки и промывки фильтр-патронов включает корпус, установленный на раме, снабженной колесами, крышку корпуса с поворотным держателем, вал, установленный в опоре вала с подшипником скольжения и узле подшипников качения, кассету для очищаемых фильтр-патронов, состоящую из решеток, установленных на вале и снабженных ограничителями смещения фильтр-патронов, редуктор, соединенный с валом, коллектор с форсунками, переливную и дренажную линии, ограничители смещения изготовлены из антифрикционного материала. Вал через редуктор соединен с электроприводом.
Между признаками заявляемой установки и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.
Включение в конструкцию установки кассеты для очищаемых фильтр-патронов, вала, соединенного с редуктором, коллектора с форсунками для подачи воды, переливной и дренажной линий позволило механизировать процесс очистки фильтр-патронов, а снабжение установки колесами способствует ее мобильности.
Предлагаемая установка иллюстрируется рисунками, где на фиг. 1 представлен ее общий вид;
- на фиг. 2 - кассета для фильтр-патронов.
Установка очистки и промывки фильтр-патронов включает: корпус 1 (фиг. 1), установленный на раме 2. Для мобильности установки рама 2 снабжена колесами 3, что позволяет перемещать установку как внутри помещения, так и между помещениями. Подлежащие очистке фильтр-патроны 4 устанавливаются в решетки кассеты 5 (фиг. 1, 2), смонтированной в корпусе 1, который представляет собой цилиндрическую емкость, имеющую две глухие крышки, одна после сборки остается несъемной, другая крышка 6 является технологической, через которую внутрь устанавливают грязные фильтр-патроны 4. Крышка 6 через поворотный держатель 7 закрывается откидными болтами 8. Ограничители смещения 9, изготовленные из антифрикционного материала, например, фторопласта, не позволяют смещаться в процессе очистки фильтр-патронам 4, установленным в решетках кассеты 5. На корпусе 1 установки расположен коллектор подачи воды 10 с форсунками для промывки фильтр-патронов 4. Дренирование воды из установки происходит через дренажную линию 11, установленную в нижней части корпуса 1. Переливная линия 12 предназначена для поддержания уровня водяной ванны и расположена на расстоянии 1/3 диаметра корпуса 1 установки от дренажной линии 11. Для отвода остаточных жидких осадков установлен поддон с дренажом 13. Вращение кассеты 5 с фильтр-патронами 4 в процессе их очистки происходит от редуктора 14 за счет вала 15, который расположен в узле подшипников качения 16 и опоре вала с подшипником скольжения 17. Регулировка опоры вала 17 производится регулировочной гайкой 18 (фиг. 2). Неподвижность решеток кассеты 5 относительно вала 15 обеспечивается фланцем крепления 19 решетки. Крепление ограничителя смещения 9 к решеткам с фильтр-патронами 4 осуществляется шпильками 20.
Установка очистки и промывки фильтр-патронов работает следующим образом.
Загрязненные фильтр-патроны 4 (фиг. 1) поочередно вставляются в решетки кассеты 5 (фиг. 1, 2) до ее полного заполнения. После установки всех фильтр-патронов 4 устанавливается ограничитель смещения 9 гарантированным зазором и с помощью поворотного держателя 7 закрывается крышка 6 корпуса 1 установки, установленного на раме 2. Через коллектор 10 с форсунками подается теплая вода и распыляется внутри корпуса 1 установки, попадая на внешнюю загрязненную поверхность фильтр-патронов 4. Для лучшей и качественной очистки фильтр-патронов 4, последние вращаются от редуктора 14 с помощью вала 15 с жестко закрепленными на нем решетками кассеты 5, опорами которого являются узел подшипников качения 16 и опора вала с подшипником скольжения 17. Через переливную линию 12 производится перелив в систему дренажа. Водяная ванна необходима для дополнительного размягчения и смыва поверхностного слоя осадка фильтр-патронов. Загрязненная вода сливается через дренажную линию 11 в промышленную канализацию. При открытии крышки 6 для отвода остаточных жидких осадков устанавливается поддон с дренажом 13. Вращение фильтр-патронов 4 вокруг собственной оси в отверстиях решеток кассеты 5 происходит под воздействием касательных (тангенциальных) сил, возникающих при подаче промывочной жидкости со смещением вектора приложения струи относительно оси промываемых фильтр-патронов 4 из форсунок коллектора 10. Этому способствует установка фильтр-патрона 4 в кассете 5 с зазорами в отверстиях решеток кассеты 5 и зазорами между фильтр-патронами 4 и ограничителями смещения 9, а также самосмазыванием трущихся поверхностей в фильтр-патроне 4 и отверстиях решеток кассеты 5 водой. Для предотвращения заклинивания фильтр-патрона 4, вследствие возникновения осевой прижимной силы, ограничители смещения 9 изготовлены из антифрикционного материала, например фторопласта. При вращении фильтр-патрона 4 между ограничителями смещения 9 и торцевыми крышками фильтр-патрона 4 образуется водяной клин, также препятствующий заклиниванию фильтр-патрона 4.
Заявляемое техническое решение включает принципиально новую конструкцию:
- подачи воды в установку, которая через распылительные форсунки подается на большую поверхность ФП;
- кассетную конструкцию внутреннего устройства, допускающую установку и промывку комплекта ФП;
- электропривода кассеты с ФП, который исключает ручное перемещение ФП относительно струй воды с форсунок;
- мобильность установки, допускающую возможность перемещения от одного оборудования к другому за счет колес на раме.
Указанные конструктивные особенности позволяют механизировать и автоматизировать процесс очистки ФП, максимально увеличив качество очистки ФП и минимизировав ручной труд.