СЕПАРИРУЮЩИЙ ФИЛЬТР

Полезная модель может быть использована при подготовке топлива на нефтепродуктовых базах в сельскохозяйственной, транспортной, нефтехимической и других отраслях промышленности.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является фильтрующее устройство для очистки жидкостей и газов от механических примесей, включающее фильтрующий элемент, полученный путем деформирования фильтрующего материала цилиндрической формы таким образом, что материал на свободном конце соединен герметично в форме креста и на поверхности фильтрующего элемента образованы гофры. (RU 172537 U1, 21.06.2016).
Недостатком этого способа является неэффективная очистка топлива, отсутствие возможности регенерировать фильтрующий элемент без остановки работы фильтра и его разборки, а также отсутствие системы и компонентов очистки от водных примесей.
Задача полезной модели - повышение эффективности при очистке больших объемов топлива, как от механических примесей, так и от воды применяя конусообразную форму фильтрующих элементов, с обеспечением регенерации путем процесса противотока на основе гидродинамических процессов.
Техническим результатом является наличие двух взаимосоприкасающихся зон: верхней - фильтрации и нижней - сепарации, с фильтрующими элементами усеченной конусообразной формы. При таком расположении создаются максимальные условия применения гидродинамического процесса очистки топлива. Регенерация осуществляется противотоком, при помощи переключения перепускных запорных устройств.
Сущность полезной модели поясняется чертежами: на фиг. 1 представлена схема сепарирующего фильтра, на фиг. 2 и 3 внешний вид фильтра.
Сепарирующий фильтр содержит опорную стойку 1, на которой закреплен корпус 2, подвод топлива осуществляется через патрубок 3, имеющий перепускные вентили 4 и 5 для осуществления противоточной очистки, в корпусе расположены фильтрующие элементы 6 конусообразной формы, закрепленные на отводных магистралях 7 соединенных в сборную камеру 8, корпус закрывается крышками 9, в которой находится элемент для вспомогательной водоочистки 10, переходящий в отводящий очищенное топливо патрубок 11, имеющий перепускные вентили 12 и 13 для осуществления процесса противоточной очистки, в нижней части корпуса находятся фильтрующие конусообразные элементы 14 для очистки топлива от воды, закрепленные на отводных магистралях 15, соединенных в сборную камеру 16, соединенную с выходным патрубком 17 соединительным патрубком 18, имеющим дополнительный фильтрующий элемент 19 и вентили 20 и 21, используемые для очистки загрязненных фильтрующих элементов, в центре корпуса имеется опорная стойка 22 применяемая для фиксации сборной камеры 8 с верхними фильтрующими элементами. Верхняя часть конусообразных фильтрующих элементов представляет сектор фильтрации, а нижняя часть - сектор сепарации. В нижней части каждого сектора имеется сливной кран 23 для удаления образовавшегося отстоя. Для осуществления очистки верхней секции, патрубок 3 соединяется с патрубком перепускным трубопроводом 24, а для очистки нижней секции трубопроводом 25.
Сепарирующий фильтр работает следующим образом. Топливо подается в фильтр через входной патрубок 3 в верхней части, в корпусе 2 заполняет общую зону очистки и оказывается одновременно с учетом поочередного расположения элементов 6 и 14 по кругу: как в зоне фильтра тонкой очистки от механических примесей - верхние конусообразные фильтры, так и сепарации от водных примесей - нижние конусообразные фильтры 14. Топливо, проходящее только через фильтрацию в верхнюю часть фильтра, подвергается дополнительно адсорбции от водных примесей в сборной камере 8 с применением элемента вспомогательной водоочистки 10, так как первичный процесс верхней зоны фильтрации не предназначен для водоотделения. Для водоотделения, топливо проходит сепарацию в нижней части фильтра и накапливается в нижней сборной камере 16.
Топливо, прошедшее зоны фильтрации и сепарации соединяются в наружном выходном патрубке 11, при этом разделение на две зоны является решением вопроса процесса очистки фильтров противоточной промывкой, что достигается переключением перепускных вентилей 4, 5, 12, 13, 20, 21 на входных 3, выходных 17 патрубках и перепускных трубопроводах 24 и 25, расположенных в наружной части фильтра.
Использование фильтра очитки от механических примесей, в совокупности с фильтром водоотделения исключает повторную очистку топлива от водных примесей, что существенно повышает качество топлива и сокращает время для выполнения технологических операций по очистке топлива. Система противоточной промывки позволяет очищать фильтрующие элементы без разбора корпуса в ходе проведения очистки.
Топливо, поступающее в общую зону очистки фильтра, оказывается одновременно с учетом поочередного расположения элементов по кругу: как в зоне фильтра тонкой очистки от механических примесей, так и сепарации от водных примесей. Далее, топливо, проходящее только через фильтрацию в верхнюю часть фильтра, подвергается адсорбции от водных примесей, так как первичный процесс фильтрации не предназначен для водоотделения. Для водоотделяющего сектора в нижней части фильтра дополнительно решается задача с отделением мелких механических примесей, после прохождения сепарации.
Далее, топливо, прошедшее зоны фильтрации и сепарации, соединяется в наружном выходном патрубке, при этом разделение на две зоны является решением вопроса процесса очистки фильтров противоточной промывкой. Это достигается переключением перепускных вентилей на входных и выходных обходных патрубках при использовании обходных каналов, расположенных сбоку, в наружной части фильтра.
Задача перепускных вентилей заключается в перенаправлении потока топлива для очистки фильтрующих элементов 6 и 14 в разных направлениях:
Первое: вентиль 4 закрыт, а 5 открыт и топливо поступает через наружные патрубки к 12 открытому вентилю, при этом 13 на выход перекрывается и топливо идет по пути следования через 7, 10, 11 элементы конструкции, попадая в конусообразный фильтр 6, промывает его обратным потоком. Далее через нижнюю секцию очистки в сборную камеру 16, по патрубку 18, через дополнительный фильтр 19 на выходной патрубок 17. Вентиль 21 открыт, а 20 закрыт. В этом случае очищаем верхнюю секцию.
Второе: вентиль 4 закрыт, а 5 открыт и топливо поступает через наружные патрубки к 20 открытому вентилю, при этом 21 на выход перекрывается и топливо идет по пути следования через 15, 16, 18 элементы конструкции, попадая в 14 конусообразный фильтр, промывает его обратным потоком. Вентиль 13 открыт, а 12 закрыт. Далее через верхнюю секцию очистки в сборную нижнюю секцию.
Третье (рабочее) направление - вентиль 4 закрыт, 5 открыт, топливо попадает в общую камеру очистки двух секторов, проходит очистку через верхнюю и нижнюю секции и соединяется в 17 выпускном патрубке. При этом 13 вентиль открыт, 12 закрыт, 21 открыт, 20 закрыт и топливо и проходит по наружным соединяющим магистралям, предназначенным только для противоточной промывки.
Таким образом, сепарирующий фильтр позволяет эффективней очищать топливо за счет использования процесса регенерации и применения вместе с фильтрацией и сепарации.