Фильтр газовый низкого давления

Полезная модель предназначена для очистки различных газообразных сред от механических и жидкостных загрязнений, и, главным образом, природного газа Метана СН4 и попутных нефтяных газов пропан-бутанов (сжиженных углеводородных газов), используемых на автомобильном транспорте в качестве моторного топлива.
Известен фильтрующий элемент, содержащий корпус, состоящий из резервуара, выполненного в виде стакана с присоединенной к нему резьбовым соединением крышкой, выполненной с впускным и выпускным отверстиями, внешняя и торцевая стенки резервуара в целом определяют внутреннюю камеру, содержащую в себе фильтровальный узел, торцевая стенка резервуара может быть выполнена с дренажным отверстием. Фильтровальный узел включает в себя первую торцевую заглушку с центральным отверстием и фильтрующее рабочее тело, включающее в себя в себя цилиндрическую трубку, которая может включать в себя одно или более отверстий, сконфигурированных таким образом, чтобы позволять текучей среде протекать через них, трубка расположена радиально внутри или радиально снаружи фильтрующего рабочего тела с образованием внутреннего пространства, и вторую торцевую заглушку, прикреплённую к втулке. Крышка содержит первый уплотнительный элемент, окружающий периметр торцевой заглушки и второй уплотнительный элемент, расположенный на верхней поверхности торцевой заглушки и по существу проходящий выше плоскости, содержащей первый уплотнительный элемент (патент № US 2013206678, МПК B01D 27/08, опубл. 15.08.2013 г.).
Известен воздушный фильтр двигателя внутреннего сгорания, содержащий составную оболочку с воздухоотводящим и воздухозаборными патрубками, во внутренней полости которой расположен закрепленный на центральном стержне фильтрующий элемент, причем одна составная часть оболочки содержит не менее одного патрубка, воздухоотводящий и один из воздухозаборных патрубков принадлежат одной составной части оболочки, а все составные части оболочки скреплены друг с другом при помощи центрального стержня и размещенного на нем фиксирующего элемента, выполненного в виде гайки, навинченной на резьбовой конец центрального стержня а в месте разъема двух соседних составных частей оболочки расположен уплотнительный элемент (патент № RU 2136945, МПК F02M 35/00, опубл. 10.09.1999).
Известен газовый фильтр, регулирующий давление газа, содержащий корпус, снабженный воздухозаборником и воздуховыпуском, находящиеся в одном и том же горизонтальном положении. Гнездо фильтрующего картриджа расположено на внутреннем конце воздухозаборника, основание фильтрующего картриджа вертикально снабжено крепежным винтом, гнездо фильтрующего картриджа снабжено длинным фильтрующим сердечником, а длинный фильтрующий картридж снабжен гайкой, и длинный фильтрующий картридж проходит через крепление винт и гайка, закрепленные на фильтрующем патроне. Длинный фильтр расположен между впуском и выпуском воздуха. Крышка снабжена накладкой и крепится болтами на корпусе. Нижний конец корпуса дополнительно снабжен сливным клапаном (патент № CN 203663578, МПК B01D 46/00, опубл. 25.06.2014).
Наиболее близким по совокупности существенных признаков является фильтр очистки газового топлива, содержащий корпус с выполненной в верхней части с площадкой с измерительным каналом для датчика, впускным и выпускными каналами, приемной камерой для фильтрации газа, соединенной с одним из каналов, полостью для очищенного газа, соединенной с измерительным и выпускными каналами, фильтр-патрон, закрепленный на корпусе с возможностью отсоединения посредством тарелки, имеющей резьбовую часть, фильтрующий элемент замкнутого типа, вставленный внутри фильтр-патрона, устройство для слива водомасляного конденсата, в корпусе дополнительно установлена центрирующая втулка для позиционирования фильтрующего элемента относительно корпуса, при этом фильтрующий элемент поджат пружиной к корпусу и центрирующей втулке. Между корпусом и фильтром-патроном установлены два уплотнительных кольца (патент № RU 181741 U1, МПК B01D 27/08, опубл. 26.07.2018).
Известные решения в большинстве случаев не обеспечивают надежность работы фильтра, имеют большие габариты, высокую трудоемкость обслуживания, низкую эффективность очистки топлива.
Задачей данной полезной модели является упрощение конструкции обеспечивающей надежность работы фильтра газового низкого давления при очистке газа от примесей.
Техническим результатом, получаемым в результате решения поставленной задачи, является упрощение конструкции фильтра, обладающего высокой надежностью и степенью очистки и достигается за счет того, что в фильтре газовом низкого давления, содержащем корпус с выполненной в верхней части площадкой с измерительным каналом для датчика, впускным и выпускными каналами, приемной камерой для фильтрации газа, соединенной с одним из каналов, полостью для очищенного газа, соединенной с измерительным и выпускными каналами, фильтр-патрон, закрепленный на корпусе с возможностью отсоединения, имеющий резьбовую часть, фильтрующий элемент, вставленный внутри фильтр-патрона, устройство для слива водомасляного конденсата, фильтрующий элемент, содержащий цилиндрический жесткий каркас с расположенной изнутри и снаружи фильтрующей вставкой, выполненной из фильтрующего материала, при этом фильтрующая вставка с наружной стороны тоньше чем с внутренней стороны, кроме того, с торцов фильтрующий элемент снабжен неразъемно соединенными с ним уплотнениями из эластичного полиуретанового компаунда и закреплен в корпусе резьбовым соединением посредством стяжного стержня, обеспечивающего поджатие фильтрующего элемента к корпусу, второй конец данного стержня закреплен в гайке, расположенной на нижнем торце фильтрующего элемента.
Новыми признаками заявляемого технического решения являются выполнение фильтрующего элемента, содержащего цилиндрический жесткий каркас с расположенной изнутри и снаружи фильтрующей вставкой, выполненной из фильтрующего материала, при этом фильтрующая вставка с наружной стороны тоньше, чем с внутренней стороны, с торцов фильтрующий элемент снабжен неразъемно соединенными с ним уплотнениями из эластичного полиуретанового компаунда и закреплен в корпусе резьбовым соединением посредством стяжного стержня, обеспечивающего поджатие фильтрующего элемента к корпусу, второй конец данного стержня закреплен в гайке, расположенной на нижнем торце фильтрующего элемента.
Использование совокупности всех существенных признаков позволяет добиться высокой степени очистки, а также исключения большого количества деталей, замена их узлом поджатия фильтрующей вставки, позволяющей не только фиксировать фильтрующий элемент в корпусе, но и надежно поджимать его за счет выполнения уплотнений из эластичного полиуретанового компаунда, неразъемно соединенных с торцами фильтрующего элемента. Исключается использование дополнительных уплотнительных элементов.
Полезная модель поясняется чертежами:
Фиг. 1 - фильтр газовый низкого давления, вид сверху;
Фиг. 2 - фильтр газовый низкого давления, сечение ;
Фиг. 3 - вид А на фиг. 2.
Фильтр газовый низкого давления содержит корпус 1, фильтр-патрон 2, фильтрующий элемент 3.
Корпус 1 может быть изготовлен из сплава алюминия Д16Т. Также может быть изготовлен из аналогичных материалов: металлов и сплавов не образующих искр при контакте с другими металлическими предметами, обладающих необходимой прочностью, коррозионной стойкостью и выдерживающих температуру до 130°С. Корпус 1 выполнен цилиндрическим со скошенными параллельными противолежащими сторонами. На корпусе 1 в верхней части выполнена площадка с измерительными каналам 4 для присоединения датчика. В корпусе 1 выполнены отверстия с конической резьбой для закрепления фильтрующего элемента 3. Входное 5 и выходное 6 для закрепления патрубков подвода и отвода газа расположены на скошенных сторонах корпуса 1. В корпусе 1 выполнена приемная камера для фильтрации газа, соединенная с одним из каналов, полость для очищенного газа, соединенная с измерительным и выпускными каналами 4 и 6. Корпус 1 дополнительно может иметь покрытие для улучшения внешнего вида и увеличение коррозионной защиты.
Фильтр-патрон 2 изготовлен из сплава алюминия Д16Т или аналогичных материалов. Фильтр-патрон 2 имеет резьбовую часть для соединения с корпусом 1 с возможностью отсоединения. Между корпусом 1 и фильтром-патроном 3 установлено уплотнительное кольцо 7 круглого сечения, выполненное из резины, фторкаучука, силикона и подобных материалов стойких к газовому конденсату. В нижней части фильтр-патрона 2 расположен отстойник с отверстием для слива водомасляного конденсата, в котором размещено устройство для слива водомасляного конденсата, выполненное в виде сливного крана 8, изготовленного из материалов неподверженных коррозии (латунь, нержавеющая сталь, сплавы алюминия). Кран 8 предназначен для герметизации нижнего сливного отверстия фильтр-патрона 2 и регулярного удаления продуктов загрязнения, отделенных фильтрующим элементом 3 из газообразной рабочей среды (масло, вода и т. п.). Уплотнение внутренних элементов крана 8 и соединения с фильтр-патроном 2 выполняется с помощью уплотнительных колец 9 из резины, фторкаучука, силикона и подобных материалов стойких к газовому конденсату.
Фильтрующий элемент 3, вставленный внутри фильтр-патрона 2 с образование и состоит из полого цилиндрического жесткого каркаса 10. Пространство между фильтрующим элементом 3 и стенками фильтр-патрона 2 сообщается с выходным отверстием 6. Каркас 10 выполнен из металлической сетки, но может быть выполнен из перфорированного листового металла или различных видов пластмасс. Каркас 10 обеспечивает жесткость фильтрующего элемента 2, служит опорой для внутренних и внешних мягких фильтрующих вставок 11 и 12, обеспечивает стабильность и сохранность формы и размеров при прохождении через фильтрующий элемент 3 рабочей газообразной среды под давлением.
Внутренняя вставка 11 выполнена из фильтрующего синтетического нетканого материала с мелкими ячейками в виде трех слоев, а наружная вставка 12 выполнена из фильтрующего синтетического нетканого материала в виде двух слоев. Фильтрующий материал вставок 11 и 12 обладает коалесцирующими свойствами. Вставки 11 и 12 плотно прижаты к каркасу 10 и образуют с ним единое целое за счет торцевых уплотнений 13 выполненных из эластичного полиуретанового компаунда. Фильтрующий элемент 3 закреплен в корпусе 1 резьбовым соединением посредством стяжного стержня 14, обеспечивающего поджатие фильтрующего элемента 3 к корпусу 1, второй конец стяжного стержня 14 закреплен в гайке 15, расположенной на нижнем торце фильтрующего элемента 3.
При установке фильтрующего элемента 3 в корпус 1 герметичное примыкание его корпусу 1 и гайке 15 обеспечивается за счет эластичных свойств уплотнения 13 без дополнительных прокладок и уплотнений, только за счет собственной эластичности материала уплотнения 13.
Работа фильтра происходит следующим образом:
фильтр устанавливается в установках, использующих газообразную, рабочую среду (природный газ или воздух) под давлением не более 25 кгс/см2 и подсоединяется к системе, при помощи штуцеров, ввернутых во входное и выходное отверстия 5 и 6 с конической резьбой, выполненные в корпусе 1. Коническая резьба обеспечивает герметичность соединения без использования уплотнительных материалов и прокладок. Газообразная рабочая среда поступает в корпус 1 фильтра через входное отверстие 5 и проходит через фильтрующий элемент 3 изнутри наружу. Благодаря коалесцирующему эффекту фильтрующего материала вставок 11 и 12 мелкие взвешенные частички жидкости, находящиеся в рабочей среде, проходя через плотные, внутренние слои нетканого фильтрующего материала к более разреженным внешним, постепенно собираются в крупные капли. Капли увеличиваются, выталкиваются газовым потоком на внешнюю поверхность фильтрующего элемента 3, под собственным весом скатываются вниз и собираются в отстойнике, на дне фильтр-патрона 2. Очищенная от механических примесей и посторонней жидкости газообразная рабочая среда проходит через выходное отверстие 6 фильтра и поступает дальше в систему. Отфильтрованная жидкость собирается в фильтр-патроне 2 и подлежит периодическому удалению через сливной кран 8. Объем отстойника 140 мл. Эффективность фильтра по очистке механических загрязнений 8 мкм составляет не менее 95%, по отделению смолистых веществ не менее 96%.
2
Материалы фильтрующего элемента 3 должны сохранять работоспособность в температурном диапазоне от минус 50 до плюс 130 градусов Цельсия). Фильтр может работать в диапазоне давлений до 25 кгс/см, и температуры от минус 50°С до плюс 130°С. Фильтр также может применяться для очистки различных газов и воздуха в многих областях промышленности.
Использование всех признаков формулы позволило создать надежную конструкцию фильтра газового низкого давления, обеспечивающего эффективность фильтра по очистке механических загрязнений 8 мкм составляет не менее 95%, по отделению смолистых веществ не менее 96%.
Фильтр газовый низкого давления промышленно применим и может быть изготовлен на стандартном оборудовании с использованием современных материалов и технологий.