ВЛАГОМАСЛООТДЕЛИТЕЛЬ

Заявляемая полезная модель относится к области газовой, нефтяной, химической и других отраслей промышленности и может быть использована для промышленной осушки газов.
Известен влагомаслоотделитель, содержащий установленный внутри цилиндрического корпуса фильтр первой ступени очистки, состоящий из завихрителя, каплеотбойника в виде полого усеченного конуса и фильтроэлемента первой степени очистки и фильтроэлемента второй степени очистки. Фильтроэлемент первой степени очистки выполнен в виде пористого стакана с охватывающей его снаружи непроницаемой перегородкой, а фильтроэлемент второй ступени очистки выполнен в виде полого пористого цилиндра, установленного коаксиально фильтроэлементу первой ступени очистки и охватывающего его снаружи. При этом корпус снабжен крышкой, входным и выходным патрубками, в нижней его части размещены сборники влаги и масла и устройство для спуска конденсата. [Патент на полезную модель RU 24398, дата публикации 10.08.2002, МПК B01D 45/00]
Известен влагомаслоотделитель, содержащий вертикально расположенный цилиндрический корпус, с установленными один над другим фильтрующими патронами грубой и тонкой очистки из пористых материалов с различным размером пор. Фильтрующий патрон грубой очистки выполнен с размером пор (1,6-2,0) мм, а фильтрующий патрон тонкой очистки с размером пор (0,1-0,4) мм, причем соотношение площади поверхности патрона грубой очистки к площади поверхности тонкой очистки составляет 1,0:5,1-12,0, а патрон тонкой очистки имеет слой спеченного сферического порошка сформированного на его поверхности. [Патент на полезную модель RU 52734, дата публикации 27.04.2006, МПК B01D 46/00, B01D 39/00].
В качестве наиболее близкого технического решения был выбран влагомаслоотделитель, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, в котором соосно один над другим установлены фильтрующие патроны грубой и тонкой очистки, входной и выходной патрубки. Дополнительно влагомаслоотделитель снабжен камерой-циклоном, которая образована в нижней части корпуса отделением части его объема монтажной перегородкой, в которой установлен патрубок для подачи газа из камеры-циклона в верхнюю часть корпуса, содержащую фильтрующие патроны. [Патент на полезную модель RU 5534, дата публикации 16.12.1997, МПК B01D 46/26].
Общим недостатком известных устройств является малая площадь соприкосновения газа с фильтром и неравномерность распределения его по поверхности фильтра, что существенно снижает качество осушки газа.
Технической задачей заявляемой полезной модели является повышение качества осушки газа.
Технический результат - повышение качества осушки газа.
Сущность заявляемого устройства заключается в следующем.
Влагомаслоотделитель содержит цилиндрический корпус, снабженный верхним основанием с отверстием для выхода газа, и нижним основанием с отверстиями для слива конденсата и входа газа. Внутри корпуса влагомаслоотделителя расположены газопровод, каплеотбойник, фильтроэлемент тонкой очистки и фильтроэлемент грубой очистки. В отличие от прототипа, газопровод расположен вдоль оси цилиндрического корпуса, нижний конец газопровода сообщен с отверстием для входа газа, а верхний конец газопровода выполнен перфорированным, на газопроводе последовательно снизу вверх размещены каплеотбойник, фильтроэлемент тонкой очистки и фильтроэлемент грубой очистки таким образом, что перфорированная часть газопровода находится внутри фильтроэлемента грубой очистки и обеспечивается возможность движения очищенного газа к отверстию для выхода газа.
В качестве фильтроэлемента грубой очистки может быть использован гранулированный наполнитель с развитой поверхностью контакта и размером гранул не более 5 мм, например, алюмосиликатный осушитель или кольца рашига, а в качестве фильтроэлемента тонкой очистки может быть использован волокнистый материал, например, минеральная вата. Отношение объема фильтроэлемента тонкой очистки к объему фильтроэлемента грубой очистки может составлять от 1:2,3 до 1:1,5. Фильтроэлементы тонкой и грубой очистки могут быть расположены в отдельном корпусе и представлять собой двухступенчатый фильтр.
Длина перфорированной части газопровода составляет не менее, чем 1/7 длины газопровода и должна быть расположена в верхней части фильтроэлемента грубой очистки.
Каплеотбойник может быть выполнен в виде усеченного конуса, размещенного на газопроводе без зазоров, при этом диаметр нижнего основания должен быть не меньше диаметра фильтра. Каплеотбойник устанавливается таким образом, что между нижним основанием и каплеотбойником образуется пространство, представляющее собой емкость для сбора конденсата, в которую он предварительно стекает. При этом емкость для сбора конденсата может быть снабжена датчиком уровня заполнения, что позволяет контролировать степень заполнения и снижать образующееся внутри емкости давление при ее переполнении путем слива конденсата.
Возможность движения очищенного газа к отверстию для выхода газа может быть обеспечена путем размещения фильтра и каплеотбойника относительно стенок корпуса влагомаслоотделителя с зазором.
Верхнее и нижнее основание могут быть присоединены к корпусу путем разъемного соединения, например, с помощью шпильки с гайкой и выполнять функцию съемных крышек с целью замены фильтроэлементов.
Верхняя и нижняя часть корпуса с внешней стороны могут быть снабжены верхним и нижним торцевыми фланцами соответственно, предназначенными для крепления влагомаслоотделителя, например, к панели в составе установки для осушки газа. Фланцы могут быть жестко присоединены к корпусу, например, посредством спайки, или разъемно с помощью закладного кольца, размещенного в пазе фланца между фланцем и корпусом и обеспечивающего соединение корпуса и фланца без зазора. При этом закладное кольцо препятствует срыванию фланцев и крышек влагомаслоотделителя.
Корпус влагомаслоотделителя может быть снабжен штуцерами, сообщенными соответственно с отверстиями для входа, выхода и слива конденсата, а также штуцером для размещения датчика уровня (заполнения).
Заявляемый влагомаслоотделитель характеризуется следующими отличительными существенными признаками:
- Размещение каплеотбойника и фильтроэлементов грубой и тонкой очистки на газопроводе обеспечивает направление движения газа в фильтре сверху вниз по всей его поверхности, за счет чего повышается качество осушки газа.
- Выполнение верхнего конца газопровода с перфорацией обеспечивает равномерное распределение газа при поступлении в фильтр и последующее равномерное прохождение газа через весь объем фильтра.
- Канал движения очищенного газа к отверстию для выхода обеспечивает беспрепятственное поступление очищенного газа в отверстие для выхода газа в верхней части корпуса. Размер канала позволяет устанавливать (контролировать) необходимую скорость движения газа по направлению к отверстию для выхода газа.
- Конусообразная форма каплеотбойника позволяет ограничить область движения потока очищенного газа на выходе из фильтра и исключить его повторное смешение с конденсатом.
Совокупность вышеперечисленных существенных признаков позволяет равномерно распределить газ на входе в фильтроэлемент грубой очистки, направить газ через фильтроэлементы сверху вниз, охватывая всю поверхность фильтроэлементов, и предотвратить повторное смешение потока очищенного газа от потока конденсата на выходе из фильтроэлемента тонкой очистки.
Вышеуказанное позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели критериям патентоспособности "новизна".
Заявляемая полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что позволяет судить о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Заявляемое устройство поясняется следующими чертежами.
Фиг. 1 - фронтальный вид влагомаслоотделителя с местными разрезами.
Влагомаслоотделитель содержит цилиндрический корпус 1, снабженный верхней крышкой 2 с отверстием для выхода газа, сообщенным со штуцером 3, и нижней крышкой 4 с отверстием для входа газа и отверстием для слива конденсата, сообщенными соответственно со штуцерами 5 и 6. Внутри корпуса влагомаслоотделителя вдоль его оси расположен газопровод 7, при этом на нем размещены последовательно снизу вверх каплеотбойник 8 и двухступенчатый фильтр 9. Фильтр 9 и каплеотбойник 8 размещены относительно стенок корпуса 1 с зазором. Фильтр 9 заполнен последовательно минеральной ватой в качестве фильтроэлемента 10 тонкой очистки и алюмосиликатным осушителем в качестве фильтроэлемента 11 грубой очистки так, что фильтроэлемент 11 представляет собой верхний слой. При этом нижний конец газопровода 7 сообщен со штуцером 5, а верхний выполнен с перфорацией в части, на которой размещен фильтроэлемент 11. Каплеотбойник 8 выполнен в виде усеченного конуса с диаметром нижнего основания равным диаметру корпуса фильтра 9. Пространство между нижней крышкой 4 и каплеотбойником 8 образует емкость для сбора конденсата, снабженную штуцером с датчиком уровня заполнения 12. Верхняя и нижняя часть корпуса снабжены верхним и нижним торцевыми фланцами 13 для крепления влагомаслоотделителя, снабженными закладными кольцами 14, размещенными в пазе фланца между фланцем 13 и корпусом 1.
Влагомаслоотделитель работает следующим образом.
3
Газ под давлением 250 бар и с расходом до 1500 нм/ч подается через штуцер 5, проходит по газопроводу 7 снизу вверх, через перфорированную трубу в верхней части газопровода поступает в корпус фильтра 9 и освобождается от мелкодисперсной влаги и масла, которые укрупняются, проходя со скоростью до 0,15 м/с сверху вниз сначала через фильтроэлемент 11, а затем через фильтроэлемент 10, и постепенно стекают под собственным весом на каплеотбойник 8 и далее на дно емкости для сбора конденсата. При этом газ, освобожденный от капельной влаги и масла, за счет уменьшения собственного веса разворачивается на 180 градусов, поднимается по зазору между стенками корпуса фильтра 9 и влагомаслоотделителя 1 наверх и выходит далее через штуцер 3. При наполнении емкости для сбора конденсата срабатывает датчик, открывается штуцер слива конденсата 6, влага и масло стекают в промежуточную емкость (не показано на чертежах).