ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКИХ ИЛИ ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕД

Техническое решение относится к области фильтрования, и может быть использовано для очистки жидких или газообразных сред от твердых частиц, например, в качестве скважинного фильтра.
Из уровня техники известен фильтр для очистки жидкостей, содержащий фильтрующую решетку в виде цилиндрической спирали с дистанцирующими полусферическими выступами на боковой поверхности между витками спирали, выполненными в шахматном порядке, а также дно и присоединительный фланец, размещенные по торцам спирали и соединенные шпильками (SU 1084043 А, 07.04.1984).
Недостатками данного устройства является:
- сложность изготовления
- быстрая потеря фильтрующей способности в процессе эксплуатации
- отсутствие возможности самоочистки.
Задачей заявленного технического решения является создание эффективного устройства для фильтрования, рассчитанного на длительную эксплуатацию.
Техническим результатом заявленного решения является расширение технологических возможностей устройства, повышение надежности устройства и упрощение его конструкции, повышение производительности, возможность самоочистки.
Указанный технический результат достигается за счет того, что фильтр для очистки жидких или газообразных сред содержит фильтрующую деталь в виде цилиндрической спирали и контактирующие с ее внутренней поверхностью стержневые элементы, расположенные параллельно оси спирали, при этом фильтр снабжен установленной внутри указанной спирали коаксиально ей цилиндрической втулкой с отверстиями.
Кроме того, указанный технический результат достигается за счет того, что поперечное сечение витков спирали фильтрующей детали выполнено сужающимся в направлении к оси спирали, а сама фильтрующая деталь закреплена на втулке посредством фиксирующих колец, при этом все детали фильтра выполнены, преимущественно, из кислотостойкого и термостойкого материала.
Заявленное устройство схематично показано на фиг.1.
Фильтр для очистки жидких или газообразных сред содержит фильтрующую деталь в виде цилиндрической спирали 1, поперечное сечение которой выполнено сужающимся в направлении к оси спирали 1 полученной из одной проволоки. Форма сечения проволоки спирали 1 может быть параболической, полукруглой или трапецеидальной. Для жесткости конструкции на внутренней поверхности спирали 1 с определенным шагом закреплены стержневые элементы 2 в виде проволоки, расположенные параллельно оси спирали 1. Каждое место контакта спирали 1 со стержневым элементом 2 фиксируется прочным соединением. Внутри спирали 1 коаксиально ей установлена цилиндрическая втулка 3 с радиальными отверстиями 4. Фильтрующая деталь закрепляется на втулке 3 посредством фиксирующих колец 5. Втулка 3 и фильтрующая деталь могут быть выполнены из различных материалов: металл, полимер. При этом устройство имеет возможность закрытия и открытия отверстий 4 во втулке 3, например, посредством среза устанавливаемых пробок или растворения их в специальном растворе. В случае использования устройства в условиях агрессивных сред, его выполняют из кислотостойкого и термостойкого материала (например нержавеющей стали марки AISI 304L, 316L, 304, 316, 321).
Форма сечения проволоки, шаг и длина спирали 1, материалы втулки и фильтрующей детали, длина втулки 3, диаметр и количество отверстий 4 в ней выбираются в зависимости от условий эксплуатации устройства (вида фильтрующей среды, давления среды, требуемой степени очистки и т.д.).
Устройство может эксплуатироваться в режимах «включено» и «выключено». В «выключенном» режиме отверстия 4 втулки 3 устройства закрыты, и оно не пропускает среду внутрь. Во «включенном» режиме отверстия 4 втулки 3 открыты и происходит ток среды через фильтрующую деталь во внутреннюю часть втулки 3. Таким образом, проводится очистка среды от твердых частиц спиралью 1.
Со временем при эксплуатации спираль 1 устройства забивается твердыми частицами. Для того чтобы не извлекать устройство из среды, в нем предусмотрена возможность самоочистки. Для этого принудительно изменяют направление потока среды: из внутреннего пространства втулки 3 наружу через спираль 1 устройства. При изменении направления среды форма сечения витков спирали 1, сужающаяся в направлении к оси спирали (в основном параболическая или трапецеидальная) обеспечивает резкое возрастание давления среды на выходе из фильтрующей детали, за счет того, что сечение двух расположенных рядом витков спирали, образует симметричный контур, который создает эффект «сужающегося горлышка». Происходит выбивание твердых частиц из спирали, т.е. самоочистка. После самоочистки направление потока среды меняется на противоположное, и устройство может снова эксплуатироваться в обычном режиме.
Таким образом, конструкция заявленного устройства обеспечивает высокую степень очистки жидких или газообразных сред от твердых частиц, даже при его длительной эксплуатации.