ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ

Полезная модель относится к фильтрам для очистки жидкости, работающим при высоком давлении и больших расходах, и может быть использована в нефтедобывающей промышленности, например, для очистки воды, закачиваемой в продуктивные нефтяные пласты для поддержания пластового давления.
Известен фильтр, содержащий корпус с патрубками подвода загрязненной жидкости и отвода фильтрата и вертикально установленные в нем фильтровальные патроны, соединенные коллектором (патент №906590 РФ, В01D 27/00, 1982).
Недостатком фильтра является неспособность работать на большой производительности при высоком давлении. Для обеспечения значительной пропускной способности цилиндрический корпус должен иметь большой диаметр для размещения соответствующего количества фильтровальных патронов, однако это исключает возможность противодействия высокому давлению жидкости.
Наиболее близок по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому фильтр для очистки жидкости, содержащий цилиндрические корпуса с фильтровальными патронами, установленные на раме с центральной опорой, нижняя и верхняя части которой снабжены соответственно входным и выходным коллекторами, соединенными с корпусами с лучеобразными трубопроводами (патент №2064809 РФ, В01D 27/08, 1996).
Недостатком данного фильтра является малая пропускная способность при повышенных давлениях воды. Для того, чтобы обеспечить работу при высоком давлении и большом удельном расходе необходимо, чтобы все составляющие указанного фильтра: коллекторы, корпуса и
трубопроводы - были изготовлены из толстостенных труб с большим проходным сечением. С технологической точки зрения такое исполнение данной конструкции не представляется возможным. В частности, соосное расположение входного и выходного коллекторов не позволяет разместить между ними и соединить с ними корпуса большого диаметра без использования труб малого диаметра. Последнее неизбежно приведет к уменьшению пропускной способности и возрастанию перепада давления на фильтре.
Кроме того, в фильтровальный патрон жидкость поступает снизу и движется в осевом направлении, поэтому площадь фильтрации оказывается незначительной, что приводит к быстрому загрязнению патрона и, в конечном итоге, ухудшает эксплуатационные характеристики фильтра.
Настоящая полезная модель решает задачу создания фильтра для очистки жидкости, обладающего высокой пропускной способностью, надежно работающего при высоком рабочем давлении и технологичного в изготовлении.
Предлагаемый фильтр для очистки жидкости, содержащий входной и выходной коллекторы, между которыми параллельно установлены цилиндрические корпуса с фильтровальными патронами, отличается тем, что коллекторы выполнены в виде расположенных параллельно друг другу протяженных толстостенных труб, непосредственно соединенных набором цилиндрических корпусов, которые размещены между началом входного коллектора и концом выходного коллектора, при этом каждый фильтровальный патрон выполнен с центральным каналом и установлен с образованием кольцевого зазора со внутренней стенкой цилиндрического корпуса.
Выполнение входного и выходного коллекторов и корпуса, в которых размещены фильтровальные патроны, из толстостенных труб с большим проходным сечением обеспечивает высокую пропускную способность и снижает потери давления жидкости. Присоединение входного и выходного
коллекторов непосредственно к корпусам с фильтровальными патронами без дополнительных трубопроводов существенно упрощает конструкцию, делает ее более технологичной в изготовлении и надежной в эксплуатации.
Благодаря размещению корпусов между началом входного коллектора и концом выходного коллектора происходит равномерное распределение потока жидкости по всем фильтровальным патронам, находящимся в корпусах, и их одинаковой загрязняемости во времени. Предлагаемая конструкция обеспечивает одинаковую длину траектории движения жидкости по любому из корпусов с фильтровальными патронами, равную l+h, где l - протяженность входного или выходного коллектора, h - длина корпуса.
На фиг. схематично показан фильтр для очистки жидкости заявляемой конструкции.
Предлагаемый фильтр состоит из входного коллектора 1 и выходного коллектора 2, представляющих собой толстостенные трубы, между которыми размещен набор цилиндрических корпусов 3 с фильтровальными патронами 4. Выходной коллектор 2 снабжен фланцевыми заглушками 5, установленными соосно корпусам 3. Фильтровальные патроны 4 выполнены полыми и имеют центральный канал 6. Между боковой поверхностью фильтровального патрона 4 и стенкой корпуса 3 образован кольцевой зазор 7.
Фильтр для очистки жидкости работает следующим образом.
Загрязненная жидкость поступает во входной коллектор 1, из которого равномерно распределяется в каждый из корпусов 3. Первоначально жидкость попадает в кольцевой зазор 7, затем фильтруется через пористую стенку фильтрующего патрона 4 и оказывается в его центральном канале 6. При этом частицы механических примесей, содержащихся в жидкости, задерживаются на поверхности фильтрующего патрона 4. Потоки очищенной жидкости из всех фильтрующих патронов 4 попадают в выходной коллектор 2, где соединяются в один поток, который выходит из фильтра.
Появление перепада давления на входе и выходе из фильтра свидетельствует о критическом загрязнении фильтровальных патронов 4. В этом случае производят их замену, извлекая патроны 4 через фланцевые заглушки 5, находящиеся на выходном коллекторе 2.
Таким образом, фильтры предложенной конструкции отличаются высокой производительности и удобны в эксплуатации. Они пригодны для применения в системах ППД для очистки воды, закачиваемой в нагнетательные скважины.