МНОГОБЛОЧНАЯ УСТАНОВКА ОЧИСТКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА ОТ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ

Полезная модель относится к газоснабжению, в частности, к очистке природного газа, и может быть использована в составе газорегуляторных пунктов (ГРП) в многоблочных установках очистки природного газа от механических примесей. Механические примеси различны по природе, размерам и содержат твердые частицы, жидкие и смолистые вещества.
Известна установка очистки природного газа [см. стр.205 - 207. Шур И.А. Газорегуляторные пункты и установки. Л.: Недра, 1985. 288 с], улавливающая механические примеси и предотвращающая их попадание в газовое оборудование ГРП, такое как регулирующая, защитная, предохранительная арматура. Установка очистки содержит входной штуцер, первую и вторую крышки с отверстиями по их периметру, выходной штуцер, находящуюся между первой и второй крышками фильтрующую пластину с неразъемно закрепленным на ней фильтрующим элементом, выполненным из одного слоя фильтрующего материала, уплотнительные прокладки, находящиеся между первой крышкой и фильтрующей пластиной и между фильтрующей пластиной и второй крышкой, а также болты и гайки, герметично стягивающие между собой первую и вторую крышки, фильтрующую пластину, уплотнительные прокладки через отверстия в крышках по их периметру. Природный газ здесь проходит через входной штуцер, отверстие в первой крышке, фильтрующий элемент с плоской поверхностью, собирается в камере между фильтрующей пластиной, уплотнительной прокладкой и второй крышкой, поступает в отверстие во второй крышке и выходной штуцер, откуда подается в газовое оборудование.
Недостатком известного устройства является повышенная трудоемкость демонтажа при периодическом удалении механических примесей с поверхностей фильтрующих элементов, связанная с необходимостью отсоединения входного и выходного штуцеров от подводящего и отводящего газопроводов, подъема установки очистки с посадочного места в трубопроводной обвязке и перемещения на место для разборки, отсоединения болтов от гаек, стягивающих между собой первую и вторую крышки, раздвижки первой, второй крышек и фильтрующей пластины с шагом, достаточным для дальнейшего удаления механических примесей. Только после этих операций осуществляется очистка поверхностей фильтрующих элементов от механических примесей.
Другим недостатком известного устройства является высокая удельная металлоемкость корпуса установки очистки природного газа, вследствие низкой величины фильтрующей поверхности, приходящейся на единицу его внутреннего объема.
Известна также установка очистки природного газа [см. стр.308, 328. Справочник. Промышленное газовое оборудование. Саратов: Газовик, 2010. 992 с], содержащая входной штуцер, первую и вторую крышки с отверстиями по их периметру, выходной штуцер, находящуюся между первой и второй крышками фильтрующую пластину с неразъемно закрепленным на ней фильтрующим элементом из двух слоев фильтрующего материала, уплотнительные прокладки, находящиеся между первой крышкой и фильтрующей пластиной, а также болты и гайки, герметично стягивающие между собой первую и вторую крышки, фильтрующую пластину, уплотнительные прокладки через отверстия в крышках по их периметру.
Недостатком известного устройства является повышенная трудоемкость демонтажа при периодическом удалении механических примесей с поверхностей фильтрующих элементов, связанная с необходимостью отсоединения входного и выходного штуцеров от подводящего и отводящего газопроводов, подъема, перемещения для разборки установки очистки.
Другим недостатком известной конструкции по прежнему остается повышенная удельная металлоемкость корпуса установки очистки природного газа, вследствие низкой величины фильтрующей поверхности, приходящейся на единицу его внутреннего объема
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является многоблочная установка очистки природного газа [Патент на полезную модель (19)RU (11) 119637 (13)U1 с приоритетом от 23.12.2011. Установка очистки газа от механических примесей/ Усачев А.П., Рулев А.В. Усачев М.А. и др. Опубликовано 27.08.2012], содержащая входной штуцер, первую и вторую плоские крышки с отверстиями по их периметру, выходной штуцер, расположенные между двумя крышками первый, по крайней мере один средний и последний блоки очистки, каждый из которых включает фильтрующую пластину с неразъемно закрепленным на ней фильтрующим элементом, расположенную между двумя уплотнительными прокладками, герметично прижатыми к фильтрующей пластине, установленные последовательно и разделенные между собой сплошными пластинами, болты и гайки, герметично стягивающие между собой первую и вторую плоские крышки, первый, по крайней мере один средний и последний блоки очистки через отверстия в крышках по их периметру, при этом в крайних фильтрующих пластинах выполнено одно отверстие, а в сплошных пластинах и фильтрующих пластинах средних блоков выполнено по два отверстия, при этом отверстия каждой группы элементов: фильтрующей пластины, уплотнительной прокладки и сплошной пластины - выполнены соосно и соединены герметично таким образом, что каждое из двух отверстий сплошных пластин соединено с одним соосным ему отверстием каждой из соседних фильтрующих пластин, расположенных по обе стороны сплошной пластины, при этом, отверстия каждой группы элементов выполнены на одном уровне.
Преимуществом известного устройства является значительное снижение удельной металлоемкости установки очистки природного газа, за счет размещения в одном корпусе сразу нескольких блоков очистки и увеличения, таким образом, фильтрующей поверхности, располагаемой в единице его внутреннего объема.
Однако, недостатком устройства по прежнему остается высокая трудоемкость демонтажа при периодическом удалении механических примесей с поверхностей фильтрующих элементов, связанная с необходимостью отсоединения входного и выходного штуцеров от подводящего и отводящего газопроводов, подъема установки очистки с посадочного места в трубопроводной обвязке и перемещения на специальную территории для периодической разборки и очистки.
Другим недостатком устройства является необходимость отчуждения специальной территории для отсоединения болтов от гаек, стягивающих между собой первую и вторую крышки, дальнейшего отсоединения и раздвижки второй крышки, всех фильтрующих и сплошных пластин и последующей очистки поверхностей фильтрующих элементов от механических примесей.
Задачей настоящей полезной модели является снижение трудоемкости и повышение экономической эффективности демонтажа при периодическом удалении механических примесей с поверхностей фильтрующих элементов.
Техническим результатом, достигаемым при решении поставленной задачи, является исключение операций по отсоединению входного и выходного штуцеров от подводящего и отводящего газопроводов, подъему установки очистки с посадочного места на территории трубопроводной обвязки и перемещению на место для периодической разборки и очистки.
Поставленная задача решается тем, что многоблочная установка очистки природного газа от механических примесей, содержащая входной штуцер, первую и вторую плоские крышки с отверстиями по их периметру, выходной штуцер, расположенные между двумя крышками первый, по крайней мере один средний и последний блоки очистки, каждый из которых включает фильтрующую пластину с неразъемно закрепленным на ней фильтрующим элементом, расположенную между двумя уплотнительными прокладками, герметично прижатыми к фильтрующей пластине, установленные последовательно и разделенные между собой сплошными пластинами, болты и гайки, герметично стягивающие между собой первую крышку, первый, по крайней мере один средний и последний блоки очистки и вторую плоскую крышку через отверстия по периметру крышек, при этом в фильтрующей пластине последнего фильтрующего блока выполнено одно выходное отверстие, в сплошных пластинах и фильтрующих пластинах средних блоков выполнено одно входное и одно выходное отверстия, а входные и выходные отверстия каждой группы элементов: фильтрующей пластины, уплотнительной прокладки и сплошной пластины - выполнены соосно и соединены герметично таким образом, что каждое из двух отверстий сплошных пластин соединено с одним соосным ему отверстием каждой из соседних фильтрующих пластин, расположенных по обе стороны сплошной пластины, при этом, входные и выходные отверстия каждой группы элементов выполнены на одном уровне, согласно заявляемому техническому решению, в фильтрующей пластине первого фильтрующего блока и в первой крышке выполнено по одному входному и одному выходному отверстиям, при этом входное и выходное отверстия фильтрующей пластины первого фильтрующего блока и первой крышки -выполнены соосно и на том же уровне, что и входные и выходные отверстия каждой группы элементов и соединены таким образом, что выходное отверстие первой крышки герметично соединено с выходным соосным ему отверстием фильтрующей пластины первого фильтрующего блока, при этом входной и выходной штуцера присоединены соответственно к входному и выходному отверстиям в первой крышке, а вторая крышка выполнена без отверстий для прохода газа.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображена конструктивная схема установки очистки газа в разобранном виде. Позиции на чертеже обозначают: 1 - входной штуцер; 2 - первая крышка; 3 - вторая крышка; 4 - выходной штуцер; 5 - отверстия под болты в первой и второй крышках; 6 - болты; 7 - гайки; 8 - фильтрующая пластина; 9 - фильтрующий элемент; 10 - входное и выходное отверстия фильтрующей пластины; 11 -уплотнительная прокладка; 12 - сплошная пластина; 13 - входное и выходное отверстия в сплошной пластине и первой крышке. Стрелки на линиях показывают направление течения природного газа. Буквы «н» на линии показывают - газ не очищен от примесей, а буквы «о» - газ очищен от примесей.
Установка очистки природного газа от механических частиц содержит входной штуцер 1, первую 2 и вторую 3 плоские крышки с отверстиями по их периметру, выходной штуцер 4, расположенные между двумя крышками первый, по крайней мере один средний и последний блоки очистки, каждый из которых включает фильтрующую пластину 8 с неразъемно закрепленным на ней фильтрующим элементом 9, расположенную между двумя уплотнительными прокладками 11, герметично прижатыми к фильтрующей пластине 8, установленные последовательно и разделенные между собой сплошными пластинами 12, болты 6 и гайки 7, герметично стягивающие между собой первую крышку 2, первый, по крайней мере один средний и последний блоки очистки и вторую плоскую крышку 3 через отверстия 5 по периметру крышек 2 и 3, при этом в фильтрующей пластине 8 последнего фильтрующего блока выполнено одно выходное отверстие 10, в сплошных пластинах 12 и фильтрующих пластинах 8 средних блоков выполнено одно входное и одно выходное отверстия 10, а входные и выходные отверстия 10 и 13 каждой группы элементов: фильтрующей пластины 8, уплотнительной прокладки 11 и сплошной пластины 12 - выполнены соосно и соединены герметично таким образом, что каждое из двух отверстий сплошных пластин 12 соединено с одним соосным ему отверстием каждой из соседних фильтрующих пластин 8, расположенных по обе стороны сплошной пластины 12, при этом, входные и выходные отверстия каждой группы элементов выполнены на одном уровне, при этом в фильтрующей пластине 8 первого фильтрующего блока и в первой крышке 2 выполнено по одному входному и одному выходному отверстиям 10 и 13, при этом входное и выходное отверстия 10 и 13 фильтрующей пластины 8 первого фильтрующего блока и первой крышки 2 - выполнены соосно и на том же уровне, что и входные и выходные отверстия 10 и 13 каждой группы элементов и соединены таким образом, что выходное отверстие 13 первой крышки герметично соединено с выходным соосным ему отверстием 10 фильтрующей пластины 8 первого фильтрующего блока, при этом входной 1 и выходной 4 штуцера присоединены соответственно к входному и выходному отверстиям 13 в первой крышке 2, а вторая крышка 3 выполнена без отверстий для прохода газа.
Герметичность соединения элементов конструкции обеспечивается уплотнительными прокладками 11, а герметичность соединения отверстий 10 и 13 каждой группы элементов может обеспечиваться, например, посредством дополнительной кольцевой уплотнительной прокладки (на фиг. не обозначена).
Обеспечение необходимого уровня герметичности достигается путем стягивания между собой первой 2 и второй 3 крышек, фильтрующих пластин 8, сплошных пластин 12, уплотнительных прокладок 11 с помощью болтов 6, вставленных в отверстия 5 в крышках 2 и 3 по их периметру и гаек 7.
Установка очистки природного газа от твердых частиц работает следующим образом.
Неочищенный природный газ (на чертеже показан линиями, помеченными буквой «н») проходит через входной штуцер 1 первой крышки 2 в камеру, образованную первой крышкой 2, уплотнительным кольцом 11 и фильтрующей пластиной 8 первого фильтрующего блока. Отсюда первая часть неочищенного газа проходит в фильтрующий элемент 9 первого фильтрующего блока, разъемно закрепленный на фильтрующей пластине 8 первого фильтрующего блока, где очищается от механических примесей, а другая часть неочищенного газа через входное отверстие 10 в фильтрующей пластине 8 первого фильтрующего блока проходит во входное отверстие 13 в сплошной пластине 12. Герметичность соединения входных отверстий 10 и 13 элементов этой камеры может обеспечиваться, например, посредством дополнительной кольцевой уплотнительной прокладки (на фиг. не обозначена).
Очищенная в фильтрующем элементе 9 первого фильтрующего блока, неразъемно закрепленном на фильтрующей пластине 8 первого фильтрующего блока, первая часть природного газа (на чертеже показана линиями, помеченными знаком «0») собирается во внутреннем объеме камеры, образованной фильтрующей пластиной 8 первого фильтрующего блока, уплотнительной прокладкой 11 и сплошной пластиной 12. Разделение двух потоков очищенного (помечен буквой «о») и неочищенного газа (помечен буквой «н») в этой камере происходит, например, с помощью дополнительной кольцевой уплотнительной прокладки (на фиг. не обозначена) для потока, например, неочищенного газа, проходящего через одно входное отверстие 10 в фильтрующей пластине 8 первого фильтрующего блока и одно входное отверстие 13 в сплошной пластине 12.
Отсюда, эта первая часть газа, очищенного в первом блоке очистки, через выходное отверстие 10 в фильтрующей пластине 8 первого фильтрующего блока собирается во внутреннем объеме камеры, образованной фильтрующей пластиной 8, уплотнительной прокладкой 11 и первой крышкой 2.
Разделение двух потоков очищенного (помечен буквой «о») и неочищенного газа (помечен буквой «н») в этой камере происходит, например, с помощью дополнительной кольцевой уплотнительной прокладки (на фиг. не обозначена) для потока, например, очищенного газа, проходящего через одно выходное отверстие 10 в фильтрующей пластине 8 первого фильтрующего блока и одно выходное отверстие в крышке 2. Затем очищенный газ из этой камеры через одно выходное отверстие в первой крышке 2 проходит в выходной штуцер 4.
Средняя часть неочищенного газа из входного отверстия 13 в сплошной пластине 12 поступает в камеру, образованную сплошной пластиной 12, уплотнительной прокладкой 11 и фильтрующей пластиной 8 среднего блока очистки по направлению течения неочищенного газа. Отсюда средняя часть неочищенного газа проходит через фильтрующий элемент 9, разъемно закрепленный на фильтрующей пластине 8 среднего блока очистки, где очищается от твердых частиц, а другая часть неочищенного газа через одно входное отверстие 10 в фильтрующей пластине 8 среднего блока очистки проходит в одно входное отверстие 13 в сплошной пластине 12. Герметичность соединения входных отверстий 10 и 13 элементов этой камеры для потока неочищенного газа может обеспечиваться, например, посредством дополнительной кольцевой уплотнительной прокладки (на фиг. не обозначена).
Очищенная в фильтрующем элементе 9, неразъемно закрепленном на фильтрующей пластине 8 среднего блока очистки, средняя часть природного газа собирается во внутреннем объеме камеры, образованной фильтрующей пластиной 8 среднего блока очистки, уплотнительной прокладкой 11 и сплошной пластиной 12. Разделение двух потоков очищенного и неочищенного газа в этой камере происходит, например, с помощью дополнительной кольцевой уплотнительной прокладки (на фиг. не обозначена) для потока, например, неочищенного газа, проходящего через одно входное отверстие 10 в фильтрующей пластине 8 среднего блока очистки и одно входное отверстие 13 в сплошной пластине 12.
Отсюда, эта средняя часть газа, очищенного в среднем блоке очистки, проходит через выходное отверстие 10 в фильтрующей пластине 8 среднего блока очистки и собирается во внутреннем объеме камеры, образованной фильтрующей пластиной 8 среднего блока очистки, уплотнительной прокладкой 11 и сплошной пластиной 12.
Разделение двух потоков очищенного и неочищенного газа в этой камере происходит, например, с помощью дополнительной кольцевой уплотнительной прокладки (на фиг. не обозначена) для потока, например, очищенного газа, проходящего через одно выходное отверстие 10 в фильтрующей пластине 8 среднего блока очистки и одно выходное отверстие 13 в сплошной пластине 12. Затем очищенный газ из этой камеры проходит через одно выходное отверстие 13 в сплошной пластине 12 и собирается во внутреннем объеме камеры, образованной сплошной пластиной 12, уплотнительной прокладкой 11 и фильтрующей пластиной 8 первого блока очистки. Здесь, средняя часть очищенного газа соединяется с первой частью газа, очищенного в первом блоке очистки и вместе с ним проходит в выходное отверстие 10 в фильтрующей пластине 8 первого блока очистки, так как это описано для первой части очищенного газа, и через одно выходное отверстие 13 в первой крышке 2 проходит в выходной штуцер 4.
Неочищенный газ из входного отверстия 13 в сплошной пластине 12 поступает в камеру последнего блока очистки, образованную сплошной пластиной 12, уплотнительной прокладкой 11 и фильтрующей пластиной 8 последнего блока очистки по направлению течения неочищенного газа. Отсюда последняя часть неочищенного газа проходит через фильтрующий элемент 9, разъемно закрепленный на фильтрующей пластине 8 последнего блока очистки, где очищается от твердых частиц и собирается в камере, образованной фильтрующей пластиной 8 последнего блока очистки, уплотнительной прокладкой 11 и глухой крышкой 3.
Отсюда, эта последняя часть газа, очищенного в последнем блоке очистки, проходит через выходное отверстие 10 в фильтрующей пластине 8 последнего блока очистки и собирается во внутреннем объеме камеры, образованной фильтрующей пластиной 8 последнего блока очистки, уплотнительной прокладкой 11 и сплошной пластиной 12.
Разделение двух потоков очищенного и неочищенного газа в этой камере происходит, например, с помощью дополнительной кольцевой уплотнительной прокладки (на фиг. не обозначена) для потока, например, очищенного газа, проходящего через одно выходное отверстие 10 в фильтрующей пластине 8 последнего блока очистки и одно выходное отверстие 13 в сплошной пластине 12. Затем очищенный газ из этой камеры проходит через одно выходное отверстие 13 в сплошной пластине 12 и собирается во внутреннем объеме камеры, образованной сплошной пластиной 12, уплотнительной прокладкой 11 и фильтрующей пластиной 8 среднего блока очистки.
Здесь, последняя часть очищенного газа соединяется с частью газа, очищенного в среднем блоке очистки и вместе с ним проходит в первый блок очистки, так как это описано для средней части очищенного газа, и через одно выходное отверстие в первой крышке 2 проходит в выходной штуцер 4.
Периодические операции по демонтажу и очистке фильтрующих поверхностей от механических примесей осуществляются без отсоединения входного и выходного штуцеров от подводящего и отводящего газопроводов, путем отсоединения болтов от гаек, стягивающих между собой первую и вторую крышки, раздвижки фильтрующих, сплошных пластин и второй крышки на расстояние, достаточное для дальнейшего удаления механических примесей. Затем осуществляется очистка поверхностей фильтрующих элементов от механических примесей.
Использование предлагаемых многоблочных устройств по очистке природного газа от механических примесей, имеющих односторонний вход и выход газа, с входным и выходным штуцерами, установленными на первой крышке, позволяет исключить трудоемкие операции по отсоединению указанных штуцеров от подводящего и отводящего газопроводов при демонтаже, а также дальнейшему подъему установки очистки с посадочного места на территории трубопроводной обвязки и перемещению на место для периодической разборки и очистки от механических примесей.
Кроме этого, использование предлагаемых многоблочных устройств позволяет не предусматривать специальную территорию для отсоединения болтов от гаек, стягивающих между собой первую и вторую крышки, дальнейшего отсоединения и раздвижки второй крышки, всех фильтрующих и сплошных пластин и последующей очистки поверхностей фильтрующих элементов от механических примесей.
Таким образом при использование предлагаемых многоблочных устройств, снижается трудоемкость демонтажа при периодическом удалении механических примесей с поверхностей фильтрующих элементов и отпадает необходимость в специальной территории для отсоединения болтов от гаек, стягивающих между собой первую и вторую крышки, дальнейшей раздвижки второй крышки, всех фильтрующих и сплошных пластин.