Самоочищающийся фильтр

Полезная модель относится к области сельского хозяйства и АПК и может быть использована для очистки нефтепродуктов, в том числе для восстановления нефтяных масел.
Известен фильтр для очистки нефтепродуктов, включающий корпус, в котором установлен пакет дисковых фильтрующих элементов, расположенных по длине проницаемого кожуха, в центральном отверстии которого размещен распределитель с возможностью пропускания потока нефтепродуктов через внутреннюю поверхность элементов для всех секторов, кроме одного, и при пропускании нефтепродуктов через этот сектор в обратном направлении, что является их промывкой (патент RU №2048859, опубл. 27.11.95, БИ N 33). В данном случае осуществляется промывка фильтрующих элементов частью очищаемых нефтепродуктов, что позволяет существенно увеличить срок работы фильтра. Однако в данном случае значительная часть очищаемого потока (до 15-25%) должна подвергаться повторной очистке.
Также известен аналогичный фильтр с таким же принципом действия, который при своей работе позволяет более эффективно использовать параметры потока нефтепродуктов, поскольку в осевом отверстии распределителя имеются сложные проточки, повышающие эффективность процесса очистки (патент RU №2046635, опубл. 27.10.95, БИ N 30). Однако и в данном случае имеется значительный перерасход нефтепродукта, который направляется на дополнительное фильтрование.
Наиболее близким к предлагаемой конструкции является фильтр для очистки нефтепродуктов, включающий корпус, имеющий нижнюю, основную и верхнюю камеры, в двух последних из которых установлены пакеты дисковых фильтрующих элементов, разделенные на секторы и размещенные на соответствующем проницаемом кожухе с одинаковой проекцией секторов друг на друга по длине кожуха с образованием колонн фильтрации и с образованием внутри соответствующего кожуха центральной камеры, двухсекционный распределитель, проходящий через основную и верхнюю камеры и сообщенный с валом гидромотора, причем каждая секция распределителя размещена в соответствующей центральной камере и имеет продольный канал, при этом секция распределителя, размещенная в основной центральной камере, образует канал между корпусом этой секции и кожухом с возможностью направления потока нефтепродукта из нижней камеры через внутреннюю поверхность всех соответствующих колонн фильтрации, кроме одной, и с возможностью сообщения последней посредством соответствующего продольного канала с верхней камерой, продольный канал секции распределителя которой выполнен с возможностью направления потока нефтепродукта через внешнюю поверхность всех его колонн фильтрации, кроме одной промываемой, с возвратным патрубком. При этом патрубок подачи нефтепродукта сообщен с нижней камерой, а патрубок отвода нефтепродуктов - с центральной (заявка ЕР N 0145552, опубл. 19.06.85, Бюллетень N 85/25).
Однако в данном случае поток нефтепродуктов, который производит очистку колонн фильтрации при перемещении верхней секции распределителя, проходит то с внешней стороны фильтрующих элементов, то с их внутренней стороны, что приводит к попаданию загрязнений в выводимый поток продукта и, следовательно, снижает качество фильтрации.
Из анализа известных аналогичных технических решений выявлено, что технической проблемой в данной области является необходимость расширения арсенала средств для интенсификации очистки нефтепродуктов, предусматривающая удаление не только механических включений из нефтяных масел, но и водяных микрокапель, и конгломераты химических соединений.
Технический результат заявляемого технического решения заключается в повышении эффективности работы системы восстановления нефтепродуктов, в том числе нефтяных масел.
Для решения технической проблемы и достижения технического результата в самоочищающемся фильтре, включающем корпус, в камерах которого размещены фильтрующий пакет из 12 колонн и дисковые секции фильтрующих элементов, распределитель, сообщенный с валом гидромотора, в средней части корпуса, образующей камеру для сбора очищенного масла с выходным патрубком, в кожухе, размещен фильтрующий элемент со смонтированным в его центральной части распределителем, выполненным в виде полого цилиндра, при этом в цилиндрической части распределителя, прилегающей к внутренней поверхности кожуха, выполнены отверстия, последовательно соединяющиеся через прорези в кожухе с соответствующими прорезями во внутренних образующих дисковых секций, при этом верхняя часть распределителя выполнена в виде пакета конических тарелок. На боковой поверхности распределителя выполнена выемка в виде обратного конуса, образующая с кожухом камеру для подвода очищаемого масла.
Устройство проиллюстрировано на чертежах.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства, продольный разрез;
на фиг. 2 - разрез фильтра по А-А
При работе устройства очищаемое масло через патрубок 1 поступает в камеру 2 и через фильтр предварительной очистки 3 подается в пространство между распределителем 4 и внутренней поверхностью кожуха 5. Далее отработанное масло поступает к одиннадцати из двенадцати колонн фильтрующего пакета 6, образованных секторами дисковых секций в которых оно очищается от механических загрязнений, химических соединений и воды, затем собирается в камере 7 и через патрубок 8 выходит наружу.
В верхней части корпуса 14, в которой размещен гидромотор 9, соединенный с распределителем 4, имеется патрубок для выхода промывочного масла 12. Гидромотор 9 соединен питающим трубопроводом 10, с камерой для сбора очищенного масла 7, а отводящим трубопроводом 15, с патрубком для выхода промывочного масла 12. Одновременно с очисткой масла в одиннадцати колоннах фильтрующего пакета, в двенадцатой колонне происходит промывка фильтрующих элементов методом противотока при этом распределитель 4, устанавливается цилиндрическим выступом против промываемой колонны и прорез в этом выступе совмещается с прорезами фильтрующих элементов соответствующего сектора. Промывка осуществляется за счет части отфильтрованного нефтепродукта, поступающего из камеры 7. Нефтепродукт, который подается противотоком снаружи внутрь промываемой колонны, поступает затем через вертикальный канал распределителя 4 в верхнюю часть корпуса 14 и оттуда через патрубок 12 подается наружу. Схема промывки фильтрующего пакета представлена на рис. 1.
Перемещение распределителя 4 относительно колонн фильтрующего пакета 6 осуществляется с помощью гидромотора 9, который приводится во вращение масла, поступающим из камеры 7 по трубопроводу 10, из гидромотора масло по трубопроводу 15, поступает в патрубок 12, на пакет конических тарелок, служащий динамическим отстойником, твердые частицы и микрокапли воды, содержащиеся в промывочном нефтепродукте, а очищенный нефтепродукт поступает в патрубки 12.
Работает устройство следующим образом.
Для эффективного восстановления нефтяных масел в самовосстанавливающемся фильтре при поочередной промывки противотоком каждой из двенадцати вертикальных колонн 6, образованных секторами дисковых секций, в центральной части устройства в кожухе 5, размещается распределитель 4, жестко соединенный с гидромотором 9, расположенным в верхней части фильтра. Кожух 5, служащий распорным элементом конструкции, представляет собой полый вертикальный цилиндр, в цилиндрической части которого имеются прорези, для прохода очищаемого масла, совмещаемые с соответствующими прорезями во внутренней образующей дисковых секций фильтрующего пакета 6.
Распределитель 4 выполнен в виде вертикального полого цилиндра, имеющего на боковой поверхности выемку в виде обратного конуса протяженностью 330°, которая образуется с кожухом 5, камеру для подвода очищаемого масла 2, и фильтрующим элементам. В цилиндрической части распределителя 4, прилегающей к внутренней поверхности кожуха 5, и имеющей протяженность 30°, имеются отверстия, которые последовательно соединяются через прорези в кожухе с соответствующими прорезями во внутренних образующих дисковых секций. Указанные отверстия сообщаются с центральным вертикальным каналом распределителя 4, который в верхней части соединяется через пространство над крышкой фильтрующего пакета с патрубком для отвода промывочного масла 15.
Верхняя часть распределителя 4 предназначена для равномерного по высоте поступления очищаемого масла в фильтрующие элементы. Это условие будет соблюдено, если вертикальная скорость масла по высоте фильтрующего пакета будет постоянной.
Разработанный при проведении настоящих исследований самоочищающийся фильтр смонтирован в корпусе 14, состоящем из трех частей. В нижней части корпуса 14, образующей выходную камеру 7, имеется патрубок для входа очищаемого масла 1. Выходная камера оснащена фильтром предварительной очистки из сетки 008. В средней части корпуса, образующей камеру для сбора очищенного масла с выходным патрубком 8, размещен фильтрующий элемент со смонтированным в его центральной части распределителем 4.
По сравнению с прототипом, предложенное устройство позволит практически полностью производить удаление не только механических включений из нефтяных масел, водяных микрокапель, но и конгломераты химических соединений отработанного масла.