ФИЛЬТР КОНУСНЫЙ

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и предназначена для очистки от механических примесей при прохождении через трубопроводы жидких и газообразных сред.
Известен конусный фильтр буровой скважины по патенту РФ на полезную модель №51665. Конусный фильтр буровой скважины включает каркас, навитую на него проволочную спираль и захватное устройство, отличающийся тем, что в верхней части конусного фильтра с внешней стороны выполнена резьба для вкручивания в резьбу нижней части обсадной трубы. Недостатком конусного фильтра буровой скважины является то, что он не может использоваться для очистки жидких, и газообразных сред от механических примесей в трубопроводах.
Известен фильтр по патенту РФ на изобретение №2535050. Изобретение предназначено для очистки жидкостей от механических примесей и может найти применение в разных отраслях промышленности, преимущественно в химической, нефтеперерабатывающей и автомобильной промышленности для очистки углеводородных жидкостей. Фильтр содержит закрытые с торцов жесткий цилиндрический каркас и обжатый фильтрующий элемент из эластичного пористого материала, степень обжатия которого увеличивается в направлении движения потока очищаемой жидкости. Каркас выполнен непроницаемым в виде корпуса с днищем, крышкой, входным и выходным патрубками. Фильтр дополнительно содержит регулировочную втулку с наружной резьбой и перфорированную пластину, установленную в нижней части корпуса и выполненную с центральным резьбовым отверстием, в которое вкручена упомянутая регулировочная втулка. В центре регулировочной втулки выполнено конусное отверстие, обращенное большим основанием к крышке корпуса. Фильтрующий элемент снабжен обжимающим его каркасом, выполненным из деформируемого листового металла, свернутого в форме усеченного конуса, и верхней перфорированной крышкой. Нижний конец каркаса с фильтрующим элементом плотно установлен внутри конусного отверстия регулировочной втулки. Недостатком фильтра является высокое гидравлическое сопротивление и сложность конструкции.
Известен фильтр щелевой центробежный по патенту РФ на изобретение №2427413. Изобретение относится к фильтрованию, а именно к патронным фильтрам, предназначенным для очистки кислых растворов в радиохимической и других отраслях промышленности. Фильтр щелевой центробежный содержит вертикально расположенный корпус, состоящий из верхней цилиндрической части, нижней части в виде перевернутого усеченного конуса, верхней крышки и нижней крышки с патрубком для подачи очищаемой среды, коаксиально расположенный фильтровальный патрон с равномерно распределенными прорезями, обтекатель, завихритель потока, выполненный из лопастей, стационарно установленных на обтекателе и имеющих торцевые конусные скосы, сопло, входной раструб которого присоединен к нижней крышке корпуса и снабжен по периметру пазами, а выходной имеет угол наклона, равный углу наклона конусных скосов лопастей. Сопло и коническая стенка корпуса образуют кольцевой карман, являющийся приемной камерой. Входной раструб сопла сцентрирован в кольцевой канавке, проточенной в нижней крышке корпуса. Недостатком фильтра является его высокое гидравлическое сопротивление.
Известен скважинный фильтр по патенту РФ на изобретение №2334081. Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче нефти из скважин с помощью скважинных электронасосов. Скважинный Фильтр включает корпус в виде двух коаксиально расположенных труб с боковыми отверстиями для пропуска фильтруемой жидкости, две конусные втулки, соединяющие концы фильтрующего элемента с концами труб. В пространстве между трубами закреплен фильтрующий элемент. К корпусу фильтра прикреплены с помощью резьбовых соединений верхний и нижний замки с центраторами. В верхней части фильтра расположен электроакустический преобразователь, снабженный устройством для его подключения к токоподводящему кабелю. Длина фильтра и длина фильтрующего элемента кратны длине полуволны ультразвуковых колебаний, возбуждаемых электроакустическим преобразователем. Техническим результатом является сохранение рабочего дебита скважины путем многократного восстановления пропускной способности фильтра за счет его регенерации без извлечения из скважины. Недостатком скважинного фильтра является необходимость подвода к электроакустическому преобразователю электроэнергии.
Известен фильтр механический по патенту РФ на изобретение №2329086. Изобретение относится к оборудованию для очистки жидкости и может быть использовано в трубопроводных системах различных технологических установок, где при эксплуатации под давлением требуется очистка воды от механических примесей, отрицательно влияющих на работу насосных агрегатов, запорной арматуры, теплообменников, других аппаратов и механизмов. Фильтр включает корпус с входным и выходным патрубками, установленную внутри корпуса трубу с продольными щелевыми прорезями и фильтрующим сетчатым элементом. Труба соединена с конусным диффузором. Продольные щелевые прорези выполнены на трубе во внутренней части диффузора и расположены равномерно по ее периметру. Фильтрующий сетчатый элемент установлен вокруг трубы. Корпус посредством дроссельной кольцевой диафрагмы разделен на две части - верхнюю и нижнюю с образованием кольцевой щели между ними, а объем нижней части корпуса больше объема верхней его части. Параллельно фильтру по ходу рабочей жидкости может быть включен второй однотипный фильтр, при этом корпуса обоих фильтров установлены на едином коллекторе. Недостатком фильтра механического является сложность его конструкции.
Известен центробежный газожидкостный сепараторный фильтр по патенту РФ на изобретение №2295999 (прототип). Изобретение относится к оборудованию для очистки газа и жидкости от механических примесей и может быть использовано в газовой, нефтяной, энергетической и в других областях промышленности. Фильтр содержит вертикальный корпус с конусными крышкой и днищем, тангенциальный ввод смеси, осевую трубу, экранирующие конусные пластины, патрубки вывода очищенного газа и жидкости с соответствующими им клапанными узлами, не пропускающими жидкость или газ. Конусное днище снизу оборудовано устройством отбора твердых фракций. Осевая труба выполнена в виде набора перфорированных патрубков, нижняя часть которых телескопически вставлена в верхнюю часть другого перфорированного патрубка с возможностью ограниченного поворота. Нижний перфорированный патрубок телескопически входит в патрубок вывода очищенной жидкости, который изогнут в бок и выполнен с возможностью рециркуляции жидкости. Конусными пластинами снабжен верхний конец каждого перфорированного патрубка, за исключением верхнего. Верхний перфорированный патрубок жестко соединен с патрубком вывода очищенного газа. Патрубок вывода очищенного газа герметично установлен в конусную крышку с возможностью поворота и фиксации в крайних положениях, выполнен с возможностью рециркуляции газа. Отверстия перфорированных патрубков перекрыты снаружи фильтрами, которые выполнены с возможностью изменять свою пропускную способность при повороте перфорированных патрубков относительно друг друга. Фильтры выполнены в виде герметично и коаксиально вставленных друг в друга цилиндрических сеток с возможностью поворота относительно друг друга. Верхний конец одной из цилиндрических сеток герметично присоединен к перфорированному патрубку выше отверстий, а нижний конец другой цилиндрической сетки - к верхнему краю другого перфорированного патрубка или патрубка вывода очищенной жидкости, в который вставляется перфорированный патрубок с первой цилиндрической сеткой. Недостатком центробежного газожидкостного сепараторного фильтра является сложность конструкции.
Задачей создания полезной модели, является снижение трудоемкости изготовления фильтра, а также повышение качества очистки добываемого продукта от механических примесей.
Решение указанных задач достигнуто за счет того, что фильтр конусный, содержит конусную фильтрующую вставку, закрепленную на кольце, герметично зафиксированном между одним из фланцев корпуса и фланцем трубопроводной трубы, кольцо имеет цилиндрический выступ, центрирующий фильтрующую вставку в корпусе, причем фильтрующая вставка выполнена в виде многогранной пирамиды, каждая сторона которой выполнена из профилированной проволоки треугольного сечения, закрепленной на стрингерах параллельно друг к другу с расстоянием, равным величине фильтрующего зазора. Стрингера расположены перпендикулярно оси корпуса, а профилированная проволока, образующая фильтрующий зазор, расположена вдоль его оси. Фильтрующая вставка выполнена из коррозионностойкой стали. На вершине пирамиды фильтрующей вставки закреплен обтекатель с центратором. Центратор выполнен в виде пластин или прутков, упирающихся во внутреннюю боковую поверхность корпуса. По внешнему, описанному вокруг пластин или прутков диаметру, они могут быть соединены кольцом, диаметр которого равен внутреннему диаметру корпуса.
Предложенное техническое решение обладает новизной и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями полезной модели. Новизна технического решения подтверждается проведенными патентными исследованиями. Промышленная применимость обусловлена тем, что при изготовлении фильтра конусного применяются известные материалы и технологии.
Сущность полезной модели поясняется на фиг 1…4, где:
на фиг. 1 показан продольный разрез фильтра конусного,
на фиг. 2 приведен вид А на фильтрующий элемент, корпус и центратор не показаны,
на фиг. 3 приведен разрез центратора,
на фиг. 4 приведен вид центратора спереди.
Фильтр конусный состоит из конусной фильтрующей вставки 1, закрепленной на кольце 2, герметично зафиксированном между одним из фланцев 3 корпуса 4 и фланцем 5 трубопроводной трубы 6, кольцо имеет цилиндрический выступ 7, центрирующий фильтрующую вставку 1 в корпусе 4, причем фильтрующая вставка 1 выполнена в виде многогранной пирамиды, каждая сторона которой выполнена из профилированной проволоки 8 треугольного сечения, закрепленной на стрингерах 9 параллельно друг к другу с расстоянием, равным величине фильтрующего зазора «δ». Стрингера 9 расположены перпендикулярно оси корпуса 4, а профилированная проволока 8, образующая фильтрующий зазор «δ», расположена вдоль его оси. Фильтрующая вставка 1 выполнена из коррозионностойкой стали. На вершине пирамиды фильтрующей вставки 1 закреплен обтекатель 10 с центратором 11. Центратор 11 выполнен в виде пластин или прутков 12, упирающихся во внутреннюю поверхность корпуса 4. По внешнему, описанному вокруг пластин или прутков 12 диаметру, они могут быть соединены кольцом 13, диаметр которого равен внутреннему диаметру корпуса 4.
Фильтр конусный работает следующим образом. Фильтрующую вставку 1 вставляют в корпус 4. При этом фильтр центрируется в корпусе цилиндрическим выступом 7 и центратором 11 при его наличии, и герметично фиксируется между фланцем 3 корпуса 4 и фланцем 5 трубопроводной трубы 6. Поступающий в трубопровод газообразный или жидкий продукт, проходит через фильтрующие зазоры «δ», образованные профилированной проволокой 8 треугольного сечения, закрепленной на стрингерах 9. Механические примеси, размер которых меньше фильтрующего зазора проходят за фильтр, а те, что больше скапливаются перед фильтрующим элементом 1 и периодически извлекаются из корпуса 4 при его очистке. Выполнение фильтрующей вставки 1 в виде многогранной пирамиды, позволяет на отдельных плоских гранях обеспечить более высокую точность позиционирования проволоки 8 относительно друг друга, что обеспечивает более высокую точность фильтрации, а также улучшает условия очистки отдельных граней от отфильтрованных механических примесей.
Применение полезной модели позволило:
1. Повысить степень очистки добываемого продукта.
2. Снизить трудоемкость изготовления фильтра конусного.
3. Повысить надежность фильтра конусного.
4. Сократить время технического обслуживания фильтра конусного.