СИСТЕМА ОЧИСТКИ И ФИЛЬТРАЦИИ

Область техники
Полезная модель относится к устройствам очистки газового потока от жидких и твердых примесей и может быть использовано для осушения и очищения проходящих через него различных газов.
Уровень техники
Аналоги предлагаемого устройства.
Устройство для очистки газа и воздуха по патенту России №2462294 по МПК В01D 53/00, oп. 27.09.2012 г., в котором смесительная ступень выполнена в виде полого цилиндра с герметичной верхней крышкой и патрубком подачи газа в его внутреннюю полость. Устройство содержит как минимум два завихрителя, первый из которых одной торцевой поверхностью скреплен с горизонтальной перегородкой, а второй - через шайбу, выполненную в виде кольца, с возможностью перекрытия каналов между лопатками первого и второго завихрителя, прикреплен к торцевой поверхности второго завихрителя. Направление лопаток одного завихрителя противоположно направлению лопаток другого завихрителя. Нижняя крышка полого цилиндра герметично соединена с его образующей поверхностью и торцевой поверхностью второго завихрителя. Крышка имеет центральное отверстие и скреплена с трубой, нижний срез которой расположен ниже кромки каплеотбойника. Каплеотбойник прикреплен к внутренней поверхности корпуса устройства. Сепаратором служит пористый элемент, расположенный перед патрубком отвода газа из корпуса.
Недостатками вышеописанного устройства являются: сложность конструкции, низкая ремонтопригодность, сложность обслуживания, повышенные эксплуатационные затраты, а так же повышенное сопротивление течению газового потока.
Устройство для очистки газа по патенту России №2217216 по МПК В01D 45/00 и В04С 3/00, oп. 27.11.2003 г., которое содержит последовательно соединенные первую и вторую секции, рабочие элементы которых встроены в заглушенный с верхнего конца вертикальный цилиндрический корпус через перегородки, разделяющие последовательно сверху-вниз межтрубные полости первой и второй секций, общий бункер сбора уловленных примесей, причем первая секция с боковым входом очищаемого газа представляет собой фазовый отделитель инерционно-гравитационного типа, при этом устройство снабжено коллектором с боковым отводом очищенного газа, вторая секция представляет собой отделитель прямоточно-центробежного типа с каналом перепуска газа.
К недостаткам данного устройства можно отнести сложность конструкции, низкую ремонтопригодность, сложность обслуживания, повышенные эксплуатационные затраты, а так же повышенное сопротивление течению газового потока.
Устройство для очистки газа и воздуха по патенту России №2404838 по МПК В01D 3/30 и В01D 53/18, oп. 27.11.2010 г., которое содержит размещенные в корпусе, имеющем патрубки для ввода и вывода жидкости и газа, одну или более смесительных ступеней, расположенных соосно по вертикали, каждая из которых выполнена в виде завихрителя, представляющего собой цилиндрическую обечайку с тангенциальными щелями и прямыми лопатками, установленными по касательной к внутренней окружности. Торец обечайки, обращенный к поступающему потоку смеси, закрыт диском таким образом, чтобы при растекании смесь попадала через щели в пространство между лопатками, а с другого торца лопатки обечайки закреплены на диске с центральным отверстием, предназначенным для выхода закрученного вспененного газожидкостного потока. Сепаратором служит жестко закрепленный статичный элемент (плоский диск или конус), размещенный под центральным отверстием диска последней смесительной ступени, перекрывающий сечение выходящего потока и использующий для разделения жидкости и газа центробежные силы от закрутки газожидкостного потока на выходе из завихрителя.
Недостатками вышеописанного устройства являются: низкая ремонтопригодность, сложность обслуживания и повышенные эксплуатационные затраты.
Способ разделения суспензий и фильтр-пресс для его осуществления по патенту России №2255790 по МПК В01D 25/12, oп. 10.07.2005 г., устройство для осуществления которого содержит раму с передней и задней стойками, нажимную плиту, фильтровальные плиты, с обеих сторон каждой плиты выполнены углубления с дренажными полостями, снабженные фильтрующими перегородками, коллектор подачи суспензии в камеры фильтрования, коллекторы для отвода фильтрата, а также подачи и отвода технологических сред при обработке отфильтрованного осадка, которые образованы угловыми отверстиями в фильтровальных плитах, сообщаются через каналы с дренажными полостями фильтровальных плит и попарно соединены между собой вертикальными переточными трубами, запорную арматуру, установленную на трубопроводах подачи и отвода технологических сред, а также содержит систему продувки дренажных полостей фильтровальных плит, включающую магистраль подачи в них сжатого газа и, по меньшей мере, один клапан, установленный на одной из вертикальных переточных труб на участке между коллекторами, соединенными указанной трубой.
Недостатками вышеописанного устройства являются: сложность конструкции, низкая ремонтопригодность и сложность обслуживания, повышенные эксплуатационные затраты, а так же повышенное сопротивление течению потока.
Наиболее близким по технической сущности, прототипом полезной модели, является мембранный аппарат по патенту России №2076773 по МПК В01D 63/00, oп. 10.04.1997 г., который содержит корпус, мембранные элементы, каждый из которых включает рамку, подложку и полупроницаемые мембраны, и проставки, расположенные в полостях между мембранными элементами. Аппарат снабжен раструбами для подачи и отвода разделяемой среды, трубопроводами для отвода пермеата и соединенным с ними коллектором, при этом мембранные элементы установлены параллельно потоку разделяемой среды и каждый мембранный элементы выполнен в виде модуля, содержащего две мембраны, герметично соединенные по периметру с образованием замкнутого чехла, охватывающего полость для отвода пермеата, внутри которого расположены состоящая из жестко соединенных планок рамка, фиксированные в планках опорные стержни, и подложки, размещенные на опорных стержнях, причем в одной из планок выполнена система каналов, сообщенных с одной стороны с полостью для отвода пермеата, а с другой стороны с трубопроводом, соединенным с коллектором.
Недостатками данного устройства является низкая ремонтопригодность, сложность обслуживания и повышенные эксплуатационные затраты.
Раскрытие полезной модели
Задачей полезной модели является очистка газового потока от жидких и твердых примесей с уменьшенными эксплуатационными затратами.
Технические результаты полезной модели - повышение ремонтопригодности устройства, удобства его обслуживания и снижение эксплуатационных затрат.
Технические результаты достигаются тем, что система очистки и фильтрации состоит из трубчатого корпуса, соединенного с подводящей и отводящей магистралями, магистралями подачи инертного газа с запорным механизмом и сброса очищаемого газа с запорным механизмом, с одной из сторон корпус содержит коническую часть, переходящую в отводящую магистраль и герметично соединенную с коаксиальной трубой меньшего диаметра, с другой - герметичную фланцевую заглушку, внизу корпуса расположена, как минимум одна, соединительная магистраль, которая соединена с трубчатой емкостью для сбора отфильтрованной жидкости и твердых частиц, которая содержит герметичную фланцевую заглушку и датчик уровня жидкости и оборудована магистралью удаления отфильтрованной жидкости и твердых частиц с запорным механизмом, при этом коаксиальная труба по длине меньше длины корпуса и без зазора герметично соединена с фильтрующим элементом, форма которого близка к полому цилиндру, внешний диаметр которого не меньше внешнего диаметра коаксиальной трубы, а внутренний диаметр - не больше внутреннего диаметра коаксиальной трубы, с противоположной стороны фильтрующий элемент герметично закрыт заглушкой, подпираемой упомянутой фланцевой заглушкой, а корпус выполнен с возможностью размещения датчика давления в полости очищаемого газа и датчика разности давлений в полостях очищаемого и очищенного газа.
Система очистки и фильтрации может быть выполнена таким образом, что подводящая магистраль расположена вверху корпуса.
Система очистки и фильтрации может быть выполнена таким образом, что ось вращения подводящей магистрали, близка к перпендикуляру к оси вращения корпуса.
Система очистки и фильтрации может быть выполнена таким образом, что соединительная магистраль расположена внизу корпуса.
Система очистки и фильтрации может быть выполнена таким образом, что ось вращения соединительной магистрали, близка к перпендикуляру к оси вращения корпуса.
Система очистки и фильтрации может быть выполнена таким образом, что подводящей магистраль соединена с корпусом таким образом, что входящий поток очищаемого газа изначально попадает на внешнюю поверхность коаксиальной трубы.
Система очистки и фильтрации может быть выполнена таким образом, что заглушка круглая и соединена с фильтрующим элементом при помощи шпильки.
Система очистки и фильтрации может быть выполнена таким образом, что фильтрующий элемент выполнен из гидрофобного материала.
Осуществление полезной модели
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом - фиг.1.
Система очистки и фильтрации состоит из трубчатого корпуса 1, соединенного с подводящей 2 и отводящей 3 магистралями, магистралями подачи инертного газа 4 с запорным механизмом 5 и сброса очищаемого газа 6 с запорным механизмом 7, с одной из сторон корпус 1 содержит коническую часть 8, переходящую в отводящую магистраль 3 и герметично соединенную с коаксиальной трубой 9 меньшего диаметра по сравнению с диаметром корпуса 1, с другой - герметичную фланцевую заглушку 10, внизу корпуса расположена, как минимум одна, соединительная магистраль 11, которая соединена с трубчатой емкостью 12 для сбора отфильтрованной жидкости и твердых частиц, которая содержит герметичную фланцевую заглушку 13 и датчик уровня жидкости 14 и оборудована магистралью 15 удаления отфильтрованной жидкости и твердых частиц с запорным механизмом 16, при этом коаксиальная труба 9 по длине меньше длины корпуса 1 и без зазора герметично соединена с фильтрующим элементом 17, форма которого близка к полому цилиндру, внешний диаметр которого не меньше внешнего диаметра коаксиальной трубы 9, а внутренний диаметр - не больше внутреннего диаметра коаксиальной трубы 9, с противоположной стороны фильтрующий элемент герметично закрыт заглушкой 18, подпираемой фланцевой заглушкой 10, а корпус 1 выполнен с возможностью размещения датчика 19 давления в полости очищаемого газа и датчика 20 разности давлений в полостях очищаемого и очищенного газа. Заглушка 18 может быть выполнена круглой и может быть соединена с фильтрующим элементом 17 при помощи шпильки 21.
Все элементы системы очистки и фильтрации могут быть выполнены из обычных материалов с использованием отработанных технологий.
Полезная модель работает следующим образом:
Очищаемый газ подается по подводящей магистрали 2 в полость между внутренней поверхностью корпуса 1 и внешними поверхностями коаксиальной трубы 9 и фильтрующего элемента 17 под давлением. За счет разности давлений газ проходит сквозь фильтрующий элемент 17, а жидкость и твердые частицы остаются в полости между внутренней поверхностью корпуса 1 и внешними поверхностями коаксиальной трубы 9 и фильтрующего элемента 17, за счет конденсации жидкости и гравитационных сил перемещаются вниз корпуса 1. Очищенный газ выходит по отводящей магистрали 3. Жидкость, попавшая вниз корпуса 1 по соединительной магистрали 11 перемещается в емкость 12 для сбора отфильтрованной жидкости и твердых частиц. По факту срабатывания датчика 14 можно открыть запорный механизм
16 магистрали 15 и удалить жидкость и твердые частицы из емкости 12.
Датчик давления 19 газа сигнализирует соответствие давления очищаемого газа регламентируемому. Датчик разности давлений 20 сигнализирует о загрязненности фильтрующего элемента 17 и необходимости проведения регламентных работ по его очистке или замене. При необходимости осуществления регламентных процедур можно подать инертный газ по магистрали 4, открыв запорный механизм 5. При превышении допустимого давления газа внутри корпуса 1 или при технологической необходимости можно удалять очищаемый газ по магистрали 6, открыв запорный механизм 7.
Конструкция системы очистки и фильтрации обеспечивает возможность быстрого доступа к фильтрующему элементу 17 через фланцевое соединение и удобного проведения регламентных работ емкости 12 также через фланцевое соединение.