Трубопроводный фильтр

 

Изобретение относится к фильтрующим устройствам, предназначенным для очистки рабочей среды от механических примесей, и может быть использовано для защиты внутренней полости трубопроводов и центробежных нагнетателей от попадания посторонних предметов. Цель - повышение надежности работы, упрощение эксплуатации трубопроводного фильтра и снижение гидравлических потерь. Фильтр содержит сферический корпус с входным и выходным патрубками, между которыми установлен фильтрующий элемент, выполненный из перфорированного кольца и съемной перфорированной пластины. Вокруг отверстия со стороны входного патрубка выполнено углубление - седло для закрепления в нем перфорированной пластины. Кольцо совместно с пластиной служит фильтрующим элементом, очищающим рабочую среду (газ) от механических частиц (шлака и т.д.). Кольцо может быть закреплено в корпусе посредством обечайки, приваренной к кольцу и выходному патрубку и имеющей отверстия. При этом между кольцом и корпусом имеется зазор по величине не более диаметра отверстий перфорации. Суммарная площадь поперечного сечения отверстий перфорации пластины и кольца выполняется не менее площади поперечного сечения патрубков, а суммарная площадь поперечного сечения отверстий обечайки выполняется не менее суммарной площади поперечного сечения отверстий перфорации кольца и зазора, что сводит до минимума гидравлическое сопротивление фильтра. Фильтрация происходит при подаче газа от входного патрубка в направлении выходного патрубка с помощью фильтрующего элемента. Загрязнения удаляются через люк. При необходимости плстина может быть извлечена из корпуса через монтажную крышку. 10 з.п.ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1563735 А 1 (!9) (1I) (1),B 01 D 35/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ7ЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 44) 3892/23-26 (22) 22.04.88 (46) 15.05.90. Бюл..й 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения (72) А.И. Алексенко, Л.Ф.Евтушенко, С.К.Королев, А.IT. Кулак, В.В.Псарев и 10.Л.Рухлов (53) 66.067.324(088.8) (56) Газовая промьппленность, 1981, й-. 4, с.46-47.

Патент Канады Ф 1207246, кл. 1 83-1 07, 1 986. (54) TPYBOIIPOBOPHblA ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к фильтрующим устройствам, предназначенным для очистки рабочей среды от механических примесей, и может быть использовано для защиты внутренней полости трубопроводов и центробежных нагнетателей от попадания посторонних предметов.

Цель — повьппение надежности работы, упрощение эксплуатации трубопроводного Фильтра и снижение гидравлических потерь . Фильтр содержит сферический корпус с входным и выходным патрубками, между которыми установлен Фильтрующий элемент, выполненный из пер-. форированного кольца и съемной перфо1

Изобретение относится к Филътрующим устройствам, предназначенным для очистки рабочей среды от механических примесей, и может быть использовано, например, для защиты внутренней полости трубопроводов и центробежных наг2 рированной пластины. Вокруг отверстия со стороны входного патрубка выполнено углубление — седло для закрепления в нем перфорированной пластины.

Кольцо совместно с пластиной служит фильтрующим элементом, очищающим рабочую среду (газ) от механических частиц (шлака и т.д.) . Кольцо может быть закреплено в корпусе посредством обечайки, приваренной к кольцу и выходному патрубку и имеющей отверстия.

При этом между кольцом и корпусом ж еется зазор по величине, не более диаметра отверстий перфорации. Суммарная площадь поперечного сечения отверстий перфорации пластины и кольца выполняется не менее площади попереч- @ ного сечения патрубков, а суммарная площадь поперечного сечения отверстий обечайки выполняется не менее суммар- (, ной площади поперечного сечения отверстий перфорации кольца и зазора, ф что сводит до минимума гидравлическое сопротивление Фильтра. Фильтрация происходит при подаче газа от входного патрубка в направлении вы- Ю ходного патрубка с помощью Фильтрую- ©Ъ щего элемента. Загрязнение удаляются @ 3 через люк. При необходимости пластина может быть извлечена из корпуса (, Д через монтажную крьппку. 1 0 з.п.ф-лы, ф

5 ил. нетателей от попадания посторонних предметов.

Цель изобретения — повьппение надежности работы и упрощение эксплуатации трубопроводного Фильтра, а также снижение гидравлических потерь.

1563735

На Фиг, 1 изображен Филь тр, про1 ольный разрез; на Фиг. 2 — вариант крепления Фильтрующего и;;.мента в корпусе фильтра посредством обечайки на фиг. 3 — вариант выполнения кольца и пластины, выпуклых по отношению к выходному патрубку на Фиг, 4

Вариант выполнения кольца и пластины, Выпуклых по отношению к входному па- 1б рубку, и закрепление диска в выточке орпуса, на фиг. 5 — узел 1 на Фиг.4.

Трубопроводный Фильтр содержит (фиг.1) сферический корпус 1 с соосйыми входным 2 и выходным 3 патрубка" 15 ми. Между патрубками 2 и 3 установлен фильтрующий элемент, который выполнен из неподвижно установленного в корпусе перфорированного кольца 4 с отверстиями 5 и съемной перфорированной щ пластины б с отверстиями 7, укрепленной на кольце с помощью крепежа 8 соОсно патрубкам 2 и 3. Перед Фильтрующим элементом в нижней части корпуса

Выполнен очистной люк 9. Корпус снаб- 25 жен монтажной крышкой 1 О, диаметр которой больше диаметра съемной ппастины б.

Кольцо 4 может быть закреплено в корпусе 1 (фиг .2) на его выходном йатрубке 3 посредством обечайки 11, ймеющей внутренний диаметр Д и отверСтия 12. При этом относительно корпуса 1 кольцо 4 расположено с зазором

Р, величина которого не более диамет- 5 ра d отверстий 5. Суммарная минимальная площадь отверстий 12 должна быть не менее суммарной площади зазора сг между диском 4 и корпусом 1 и отверстия 13 кольца 4. Площадь отверстий 4р

12 необходимо максимально увеличить, чтобы снизить до минимума гидравличеCêîå сопротивление обечайки 11 .

При этом кольцо 4 и пластина 6 могут быть выполнены (фиг.3) выпуклыми 45 по отношению к выходному патрубку 3, Что обеспечивает ориентировку их отВерстий по потоку.

Кольцо 4 и пластина 6 могут быть выполнены (Фиг.4) выпуклыми по отношению к входному патрубку 2. При. этом кольцо 4 может быть закреплено, например, посредством сварки в выточке 14, выполненной в корпусе 1 .

Отверстия перфорации во всех вариантах можно выполнять профилированными.-по потоку (Фиг.5), что осо.бенно важно для варианта по Фиг. 3, поскольку в этом случае отверстия расположены под углом к потоку. Кх профилирование обеспечивает ориентацию каждой струи набегающего потока.

Предлагаемый трубопроводный Фильтр работает следующим образом.

Рабочая среда (гаэ) с наличием механических примесей поступает в корпус 1 через входной патрубок 2 °

Ударяясь о кольцо 4 и пластину 6, сре" да распределяется по отверстиям 5 и 7, проходя сквозь которые, очищается и поступает в выходной патрубок

3 и далее в трубопровод (не показан)

Механические частицы при этом падают в нижнюю часть корпуса 1, откуда могут быть удалены через очистной люк

8. Нагрузки от перепада давления на пластине б помимо самой пластины вос принимаются крепежными элементами 8, а на кольце 4 помимо самого кольца сварным швом, крепящим его к корпусу

1, В зависимости от параметров и условий работы рассчитываются крепежные элементы 8, толщины кольца 4 и пластины б.

Уменьшения толщины кольца 4 достигают закреплением его посредством обечайки 11, которая приваривается к кольцу 4 и выходному патрубку З.Часть рабочей среды, прошедшая при этом через отверстия 13 кольца 4 и зазор между кольцом 4 и корпусом 1, поступает через отверстие 1 2 в выходной патрубок 3 и далее в трубопровод.

Приварка обечайки 11 к выходному патрубку 3 повышает надежность ее закрепления на нем. При этом, если кольцо 4 и пластина 6 выпуклые к выходному патрубку 3, поток, разделенный на струи отверстиями, практически соосен отверстиям, что снижает гидравлическое сопротивление кольца 4 и пластины 6.

Возможность уменьшения металлоемкости пластины 6 появляется при выполнении ее выпуклой к входному патрубку

2 за счет использования сил упругости пластины 6, противодействующей в этом случае давлению потока рабочей среды, что также разгружает крепежные элементы 8. Эффект усиливается при профилированных по потоку отверстиях перфорации.

Как и при плоских кольце 4 и пластине 6 газ, проходя через отверстия

5 и 7, очищается и поступает далее в трубопровод. Механические частицы падают на дно корпуса 1, откуда их убирают .через очистной люк 9. Пластину

6 можно извлечь из Фильтра < если забились ее отверстия 7 или нет необходимости в очистке газа, или при замене ее пластиной с другими отверстиями, обеспечивающими иную степень очистки) через монтажную крышку 10.

Рабочая среда проходит тогда через фильтр и поступает в трубопровод практически с незначительным увеличением гидравлического сопротивления от расширения в корпусе 1 и прохождения вследствие этого части газа через отверстия 5 кольца 4, поскольку основная масса газа проходит без потерь через центральное отверстие 13 коль— ца 4 и обечайку 11 (если она имеется), диаметр Д которых равен диаметру Д патрубков.

Предложенная конструкция трубопроводного фильтра надежна и удобна в эксплуатации благодаря выполнению пластины съемной и закрепленик ее на указанном кольце. При предложенном соотношении площадей отверстий и патрубков обеспечивается минимальное сопротивлению потока, а следовательно, снижаются требования к закреплению пластины и кольца и обеспечивается возможность замены. пластины при необходимости или ее изъятие через монтажную крышку.

Закрепление кольца в корпусе по— средством обечайки позволяет значи— тельно снизить металлоемкость кольца, а при изготовлении выпуклыми кольца и пластины снижается металлоемкость всей конструкции. Кроме того, закрепление кольца посредством обечайки либо в выточке корпуса повышает надежность

его крепления, а следовательно, и на— дежность всего фильтра.

Формула изобретения

1. Трубопроводный фильтр, содержащий сферический корпус с соосными входным и выходным патрубками, между которыми установлен фильтрующий элемент, а перед ним в нижней части корпуса выполнен очистной люк, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения надежности и упрощения эксплуатации, фильтрующий элемент выполнен из неподвижно установленно63735 го в корпусе перфорированного кольца

v. съемной перфорированной пластины, укрепленной на кольце соосно патрубкам.

2. Фильтр по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что корпус снабжен монтажной крышкой.

3. Фильтр по п. 1, о т л и ч а к

10 щ H A c sr тем, что на внутренней поверхности корпуса выполнена коль— цевая выточка для установки кольца.

4. Фильтр по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью спижения гидравлических потерь, суммарная площадь живого сечения отверстий фильтрующего элемента выполнена не меньше площади проходного сечения патрубков.

20 5. Фильтр по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что корпус снабжен обечайкой с отверстиями, установленной внутри на выходном патрубке, а к обечайке прикреплено кольцо, 25 6. Фильтр по и. 5, о т л и ч а ю шийся тем, что внутренний диаметр обечайки равен диаметру патрубков, а площадь живого сечения отверстий обечайки не меньше площади живого сечения отверстий фильтрующего элемента.

7. Фильтр по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в кольце выполнена проточка со стороны входного патрубка для установки пластины.

8. Фйльтр по пп.1 и 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что кольцо установлено по отношению к корпусу с зазором, величина которого выполнена не более величины диаметра фильтрующих отверстий.

9. Фильтр по и. 2, о т л и ч а,— ю шийся тем, что кольцо пластины выполнено выпуклым по отношению к

4 выходному патрубку.

10. Фильтр по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что кольцо и плас— тина выполнены выпуклыми по отношению к входному патрубку, причем коль— цо закреплено в кольцевой выточке корпуса.

11. Фильтр по пп.1 -8, о т л и— ч а ю шийся тем, что отверстия в кольце и пластине выполнены йрофи55 лированными.

1563735

1563735

Составитель В.Крапухин

Техред M.Õîäàíè÷ Корректор Т.Малец

Редактор Л. Пчолинская

Заказ 1116 Тираж 571 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101