ФИЛЬТР-СЕПАРАТОР

Заявляемая полезная модель относится к фильтрам-сепараторам и предназначена для очистки газовоздушных смесей от механических примесей, аэрозолей воды и масла. Наиболее эффективно заявляемая полезная модель может быть использована для удаления механических примесей и влаги из природного газа с целью предотвращения выхода из строя контрольно-измерительного оборудования и автоматики, применяемых в газотранспортных системах.
Известен фильтр-сепаратор (принятый за прототип) для очистки топлива от влаги и механических примесей, защищенный декларационным патентом Украины на полезную модель №5544, класс МКИ В 01 Д 25/00, опуб. 15.03.2005. Фильтр состоит из вертикально ориентированного цилиндрического корпуса, снабженного крышкой, входным и выходным патрубками, дренажной системой для удаления из топлива механических примесей и влаги и фильтрующим элементом. Фильтрующий элемент выполнен в виде полого цилиндра, установленного в корпусе с кольцевым зазором. Входной патрубок установлен в донной части корпуса и сообщается с внутренней полостью фильтрующего элемента, а выходной патрубок размещен на боковой поверхности корпуса в его верхней части.
Недостаток данной конструкции фильтра заключается в ограничении области его применения. Фильтр такой конструкции не может быть, например, эффективно использован в газотранспортных системах, работающих под высоким давлением и при больших скоростях потоков газа. При таких условиях при подаче газа на внутреннюю поверхность
фильтрующего элемента он может быть полностью разрушен или будет нарушена его структура.. Если же идти по пути повышения прочности внутреннего слоя фильтрующего элемента, способного выдерживать высокое давление газа, за счет увеличения его плотности, то это вызовет ухудшение фильтрационных свойств фильтра. К аналогичному результату приводит и упрочнение фильтрующего элемента путем установки, например, сетки внутри фильтра.
В основу заявляемой полезной модели поставлена задача расширения области применения фильтра-сепаратора за счет изменения его конструкции при одновременном повышении эффективности очистки газа от механических примесей и влаги.
Поставленная задача решается за счет того, что в известном фильтре-сепараторе, состоящем из вертикально ориентированного цилиндрического корпуса, снабженного фильтрующим элементом, выполненным в виде полого цилиндра и установленного в корпусе с кольцевым зазором, съемной крышкой, входным и выходным патрубками, один из которых сообщается с внутренней полостью фильтрующего элемента, дренажной системой, в соответствии с предлагаемой полезной моделью с внутренней полостью фильтрующего элемента сообщается выходной патрубок, который врезан в корпус ниже нижнего основания фильтрующего элемента, а входной патрубок расположен на боковой поверхности корпуса.
Выходной патрубок может быть расположен соосно с входным патрубком.
Еще одно отличие состоит в том, что входной патрубок расположен выше верхнего основания фильтрующего элемента. В этом случае входной патрубок может быть врезан в корпус тангенциально.
Техническая сущность и принцип работы предлагаемого фильтра-сепаратора поясняется чертежами. На фиг.1 показан продольный разрез фильтра-сепаратора с расположением входного и выходного патрубков на одной оси; на фиг.2 - вариант с расположением входного патрубка выше верхнего основания фильтрующего элемента.
Предлагаемая конструкция фильтра-сепаратора позволяет эффективно использовать его в газотранспортных
системах, работающих под высоким давлением, для очистки природного газа от механических примесей и влаги. Подача газа на очистку на внешнюю поверхность фильтрующего элемента (с внутренней полостью фильтрующего элемента сообщается выходной патрубок), а не на внутреннюю, как это сделано в конструкции фильтра по прототипу (с внутренней полостью фильтрующего элемента сообщается входной патрубок), позволяет использовать пути повышения прочности фильтрующего элемента и избежать при этом нарушения структуры фильтрующих слоев. Это может быть, например, установка внутри фильтрующего элемента сетки или перфорированного каркаса, не оказывающих отрицательного влияния на процесс фильтрации газа. Расположение входного патрубка и выходного патрубка на одной оси или со смещением одного относительно другого по вертикали позволяет монтировать фильтр-сепаратор на трубопроводах различной конфигурации и не снижать при этом эффективность очистки газа. Для очистки сильно загрязненного и «мокрого» газа целесообразно использовать фильтры-сепараторы с тангенциальным вводом газа.
Фильтр-сепаратор состоит из корпуса 1, крышки 2, входного патрубка 3, выходного патрубка 4, фильтрующего элемента 5, внутри которого установлен перфорированный каркас 6. Фильтр-сепаратор снабжен одним или несколькими дренажными патрубками 7.
Фильтр-сепаратор работает следующим образом. Газ, содержащий механические примеси и влагу поступает через патрубок 3 в корпус 1 на внешнюю поверхность фильтрующего элемента 5. Фильтрующий элемент может быть многослойным и содержать собственно фильтрующий слой (наружный со стороны подачи газа на очистку), коалесцирующий (средний) и водоотводящий. При прохождении фильтрующего слоя из газа выделяются механические примеси. В фильтрах, оборудованных входными патрубками, врезанными в корпус тангенциально, крупные механические частицы, содержащиеся в газе, при поступлении в корпус 1 отбрасываются к стенкам корпуса 1 и удаляются через дренажный патрубок 7. Далее при
прохождении газом коалесцирующего слоя влага, содержащаяся в газе в виде тумана (аэрозольных частиц) собирается в крупные капли и удаляется через дренажный патрубок 7. Газ, очищенный от механических примесей и влаги, через, патрубок 4 удаляется из корпуса 1 фильтра-сепаратора и направляется потребителю.