Фильтр механический

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. Технический результат: повышение эффективности очистки жидкости от механических включений при малом гидравлическом сопротивлении. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

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.

Основным требованием, предъявляемым к механическому фильтру, является эффективное удаление механических примесей из воды без увеличения гидравлического сопротивления в технологических установках. При этом должны обеспечиваться надежность и простота конструкции фильтра.

Известен механический фильтр для очистки жидкости с конусным сетчатым элементом, установленным непосредственно в трубопроводе (SU 1725968, МПК: В01D 35/02).

Недостатком такой конструкции является быстрая засоряемость сетки и, как следствие, увеличение гидравлического сопротивления основному потоку и невозможность очистки без изменения технологического процесса.

Известно устройство для очистки жидкости от загрязнений, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, разделительный блок в виде конусов, закрепленных на центральной трубе, выполненной с продольными прорезями, расположенными на уровне внутренних полостей конусов, кроме последнего по ходу потока, и имеющими длину, меньшую высоты конусов, при этом оно снабжено трубой с отверстиями в верхней части, коаксиально расположенной внутри центральной трубы и жестко прикрепленной к корпусу, и сетчатым фильтром, установленным с возможностью поворота относительно вертикальной оси с наружной стороны верхней части трубы, отверстия которой соответствуют отверстиям фильтра, при этом площадь прорезей наружной трубы, высота и образующие конусов имеют увеличивающиеся по ходу потока размеры (SU 1717170, МПК: В01D 21/02, 36/04).

Это известное устройство является наиболее близким к предлагаемому и принято за прототип.

Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является размещение сетчатого фильтра первым по ходу восприятия загрязненного потока, что приводит к быстрому его загрязнению, а разделительный блок в виде набора конусов установлен в зоне более чистой среды и не исключает проскока мелкозернистого загрязнения и взвеси в технологический контур.

Заявляемое техническое решение позволяет повысить эффективность очистки рабочей жидкости от механических включений при малом гидравлическом сопротивлении во время работы технологической установки и при широком диапазоне параметров (температуре, давлении, расходе), включая их максимальные значения, что, учитывая простоту конструкции, повышает надежность работы и долговечность фильтра. Выполнение конструкции фильтра двухкорпусной с однотипными фильтрующими элементами в каждом корпусе, с установкой корпусов на едином коллекторе при параллельном включении по ходу рабочей жидкости, позволяет осуществить очистку фильтра от загрязнений (регенерацию) обратным током очищенной воды без разборки фильтра и остановки технологического процесса.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, а также выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил технического решения, характеризующегося признаками, тождественными или эквивалентными предлагаемым.

Определение из выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого технического решения по совокупности признаков, позволило выявить в заявленном техническом решении совокупность существенных отличительных признаков по отношению к рассматриваемому заявителем техническому результату, изложенную в нижеприведенной формуле изобретения.

Предложен фильтр механический, включающий корпус с входным и выходным патрубками, установленную внутри корпуса трубу с продольными щелевыми прорезями и фильтрующим сетчатым элементом, при этом 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, причем 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. При этом к предлагаемому фильтру параллельно по ходу рабочей жидкости включен второй однотипный фильтр, а корпуса обоих фильтров установлены на едином коллекторе.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид фильтра, на фиг.2 - двухкорпусной фильтр с однотипными фильтрующими элементами, на фиг.3 - разрез по А-А, на фиг.4 - вид Б на фиг.1 - фильтр в увеличенном масштабе в разрезе.

Фильтр механический включает корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, установленную внутри корпуса 1 трубу 4 с продольными щелевыми прорезями 5 и фильтрующим сетчатым элементом 6. Труба 4 соединена с конусным диффузором 7. Продольные щелевые прорези 5 выполнены на трубе 4 во внутренней части конусного диффузора 7 и расположены равномерно по ее периметру. Фильтрующий сетчатый элемент 6 установлен вокруг трубы 4. Корпус 1 посредством дроссельной кольцевой диафрагмы 8 разделен на две части - верхнюю 9 и нижнюю 10 с образованием кольцевой щели между ними. Нижняя часть 10 корпуса 1 имеет объем, больший по диаметру и/или длине объема верхней его части 9. При параллельном включении двух фильтров по ходу рабочей жидкости два корпуса 1 установлены на едином коллекторе 11. На входном патрубке 2 предусмотрен вентиль 12, а на нижнем днище корпуса 1 - дренажный вентиль 13. На коллекторе 11 расположен патрубок 14 для отвода очищенной жидкости.

Фильтр работает следующим образом. Рабочая среда, содержащая механические примеси, подается в корпус 1 через входной патрубок 2 и далее в трубу 4 и под давлением растекается через продольные щелевые прорези 5 в диффузор 7 и далее в нижнюю часть 10 корпуса 1, где за счет снижения скорости жидкости происходит выпадение крупнодисперсных загрязнений на нижнее днище. Снижение скорости в большом объеме исключает подхват крупнодисперсных механических примесей (первая ступень очистки) и дальнейшее их движение с потоком жидкости, а дроссельная кольцевая диафрагма 8 исключает увеличение расхода и скорости выше расчетного значения. Свободная от крупных механических примесей вода через кольцевую щель между верхней 9 и нижней 10 частями корпуса 1 поступает к мелкоячеистой сетке фильтрующего элемента 6, на которой улавливаются более мелкие фракции загрязнения (вторая ступень очистки). Очищенная от примесей вода поступает из корпуса 1 фильтра через выходной патрубок 3. При параллельном включении двух фильтров по ходу рабочей жидкости очищенная от примесей вода поступает из корпуса 1 каждого фильтра через выходной патрубок 3 в общий коллектор 11. При эксплуатации фильтра возможно восстановление эффективности очистки и надежности работы (регенерация) любого из корпусов без остановки технологической установки и разборки корпусов фильтра. Для этого закрывается входной вентиль 12, открывается дренажный вентиль 13 и обратным током очищенной воды из коллектора 11 происходит промывка отключенного корпуса с фильтрующим элементом и отвод механических примесей в дренаж.

1. Фильтр механический, включающий корпус с входным и выходным патрубками, установленную внутри корпуса трубу с продольными щелевыми прорезями и фильтрующим сетчатым элементом, отличающийся тем, что 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, при этом 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.

2. Фильтр механический по п.1, отличающийся тем, что параллельно ему по ходу рабочей жидкости включен второй однотипный фильтр, при этом корпуса обоих фильтров установлены на едином коллекторе.