Фильтрующее устройство – —

что это такое, назначение и принцип работы данного типа систем, а также основные производители и модели

Назначение очистителя мешочного типа

Мешочные фильтрующие устройства применяют для механической очистки воды, которую употребляют для технических и питьевых нужд.

Устанавливают в индивидуальные и промышленные водоснабжающие трубопроводы.

Не требует сложного обслуживания, периодическая смена и очистка отдельных элементов осуществляется быстро и легко.

Материал фильтра в виде сумки выдерживает большой температурный диапазон. В зависимости от размеров ячеек задерживает мельчайшие частички 1-100 мкм.


Это могут быть:
  • ржавчина;
  • ил;
  • масла;
  • продукты нефтехимической промышленности.

Сменный элемент используют много раз, пока на нём не обнаружат повреждения.

Конструкция

Фильтрующее оборудование мешочного типа состоит из следующих элементов:

  • корпус с входным патрубком сбоку и выходным внизу;
  • крышка с фиксирующим хомутом;
  • многоразовый фильтр в виде сумки с ячейками определённого размера;
  • уплотнительное кольцо;
  •  корзины для поддержки в больших модулях.

У патрубок стандартные резьбовые соединения. На крышках многих моделей имеются выходы для манометра и клапана, который сработает при избыточном давлении. Корпус и основной фильтр обычно сделаны из пропилена.

Он отлично выдерживает температурные расширения, не взаимодействует с химическими примесями. Материал фильтра выполнен из стойкого к химическим воздействиям полиэстера или нейлона, годных для контакта с пищевыми продуктами.

Важно. Более крепкими считаются корпуса фильтров из металла, с корзиной из нержавеющего сплава. Но у них есть существенный минус — подверженность коррозии.

Принцип работы

Схема работы мешочного фильтра следующая:

  • через боковое отверстие вода поступает в очистительное устройство;
  • на стенках «мешка» оседают примеси;
  • очищенный водный поток проходит сквозь фильтр изнутри наружу, через патрубок, который находится внизу.

У фильтрующего элемента есть срок эксплуатации. Фильтрующие сумки имеют различную пористость, что позволяет получать воду требуемого уровня качества.

Подробнее об устройстве и работе мешочных фильтров можно посмотреть здесь:

Плюсы и минусы

Мешочные фильтры представляют собой эффективное инженерное решение, которое не требует больших затрат на установку и обслуживание.

Обладают многими положительными качествами по сравнению с более сложными фильтрующими агрегатами:

  • высокая производительность за счёт большой рабочей поверхности;
  • экономные сменные элементы, которые промывают многократно, с дальнейшим восстановлением рабочих функций;
  • компактность и долговечность установки;
  • возможность использования для водного потока в различных температурных границах;
  • простейший монтаж и обслуживание, которые можно выполнять без привлечения специалистов;
  • промывание фильтра возможно без разборки, путём изменения потока воды.

Недостаток мешочного оборудования в том, что он предназначен исключительно для защиты от механики. Соли, которые придают жёсткость воде, растворены, легко преодолеют такой защитный барьер. При нагреве приобретут вид накипи.

Важно. Дополнительно к мешочному фильтру требуется электромагнитная обработка воды или организация водоподготовки по принципу обратного осмоса.

Пошаговая инструкция по монтажу

Установку мешочного фильтра выполняют на стене, используя хомут или на полу, устанавливая на треногу. Оставляют свободный доступ для обслуживания.

Монтаж выполняют следующим образом:

  1. Устанавливают перекрывающую арматуру с двух сторон от фильтрующего оборудования.
  2. Подсоединяют через патрубки к магистральному трубопроводу.
  3. Выполняют врезку измерительного устройства для контроля давления.
  4. Устанавливают корзину и размещают фильтрующую сумку горловиной вверх. Она будет возвышаться над корзиной на 0,3-0,5 см.
  5. Уплотняют корпус, используя прижимное кольцо.
  6. Закрывают колбу крышкой.

Последним этапом проверяют герметичность блока. Устраняют обнаруженные протечки и только после этого запускают в работу.

Тонкости обслуживания

Разница давления водного потока от первоначальных показателей на 1 кг/кв.см. свидетельствует о том, что пришло время менять либо промывать фильтрующую сумку.

Делают это следующим образом:

  • перекрывают запорную арматуру для сброса давления;
  • ослабляют уплотняющий хомут;
  • поднимают крышку и освобождают прижимное кольцо;
  • вынимают фильтр и промывают его;
  • очищают корзину;
  • сборку оборудования производят в обратном порядке.

Некоторые модификации оснащены функцией промывки. Они имеют два отверстия с резьбой на крышке, к которым подключают магистральное водоснабжение. Водный поток идёт от стенок к центральной части через фильтрующий мешок.

Таким образом, загрязнения оседают внизу. Для чистки агрегата разборка не потребуется. Применяют специально продуманную производителями схему подачи водного потока в обратном направлении.

Используют установленную снизу арматуру. Накопленную грязь вместе с потоком воды сливают в канализацию или в отведённую для этого ёмкость.

Справка! Повреждённый фильтр меняют на новый. Если не нарушены инструкции производителя по допустимым показателям давления и температуры, фильтр прослужит долго.

Обзор производителей

Потенциальные возможности фильтрующих агрегатов демонстрируют популярные модели отечественных и зарубежных производителей.

Гейзер

Оборудование компании Гейзер — это качество по доступной цене. Производство запущено в 80-х годах прошлого столетия, в бытность СССР.

Продукция компании пользуется спросом в России и за рубежом. Этому способствуют развитая дистрибуция и уникальные технологии по ряду товарных групп, по которым Гейзер вне конкуренции.

Мешочные модели Гейзер выдерживают температуру рабочей среды +4…+135. Фильтры имеют пористость 1 -100 мкм, пропускную способность 0,5-12 куб. м. в час.

Популярностью у потребителей пользуются модели:

  1. Гейзер 4Ч. Кожух устройства сделан из экологически безопасного сплава, не подвергающийся коррозии. Максимальное рабочее давление 6 атм. Производительность зависит от пористости мешка и составляет 0,5-3 м3/час.
  2. Гейзер-8ЧН. Отлично очищает воду от ржавчины и песка при высокой скорости потока и большом количестве примесей. Фильтрующая сумка большого объёма из качественного материала позволяет задерживать значительное количество грязевых фракций.

Производительность модуля с фильтрующим элементом в диапазоне 1-100 мкм составит от 2,0 до12,0 м3/час. Рабочее давление 7 атм.

Особенности. По цвету торцевого кольца фильтрующего мешка от компании Гейзер можно определить её пористость. Так, например, 1 мкм — желтый, 10 мкм — красный, 100 мкм — серебристый.

Экодар

Компания, образованная в 90-е годы прошлого века, занимает лидерские позиции в сфере промышленной и бытовой воподготовки.

Реализует готовое оборудование, комплектующие для очистки питьевой воды в регионах России и странах СНГ.


Продукция Экодар относится к среднему ценовому сегменту. Имеет Инжиниринговый центр и производственные мощности в Москве и Санкт-Петербург, которых хватает для реализации собственных разработок.

Следующие модели характеризуют возможности компании Экодар:

  1. MBH-4-0103-1.5 осуществляет качественную фильтрацию воды с проходимостью водного потока до 6 куб.м/час. В долговечном корпусе из пищевого нержавеющего сплава. Мешок выбирают исходя из необходимой пористости.
  2. MBH-4-0104-1.5 Пропускная способность до 12 куб.м/час. Корпус из пищевой нержавейки.

Фильтрующие мешки от Экодара выполнены из:

  • нейлона;
  • полиэстера;
  • полипропилена.

Параметры допустимого давления от 6,8 до 9 бар. Температурный диапазон +93…+149 градусов.

Cintropur

Бельгийская компания занимает прочную позицию одного из лидеров в сфере фильтрации воды. Выпускает оборудование, которое пропускает водные потоки от 1 до 50 м3/ч. Основана в 1975 году.

Основным направлением деятельности является выпуск оборудования для очистки воды и воздуха с применением новых технологий и материалов. На данный момент бренд Cintropur известен в 50 странах мира.

Модели от Cintropur, предназначены для:

  • приведения в норму воды в магистральных трубопроводах,
  • фильтрации дождевой воды для орошения и питьевой воды, добытой из артезианских колодцев.

Допускается очистка воды в магистралях высокого, до 200 бар, а также очень высокого давления до 2500 бар.

Востребованы следующие модели:

  • Cintropur NW 500 2′′ FWCCNW500. Осуществляет предварительную фильтрацию с помощью центробежной системы с циклоническим эффектом.Прочная и надёжная модель, с возможностью простой промывки и контролем заполнения фильтрующей сумки.Это конструкции с прозрачной колбой выполнены по запатентованной технологии. Используются экологически безопасные материалы. Средний расход воды 18 куб. м. в час. Максимальное давление до 16 бар. Допустимая температура жидкости 50℃.
  • Фильтр Cintropur NW 650 2 1/2′′ FWCCNW650. Производитель 25 куб. м в час. Фильтрующую сумку меняют в среднем 3 раза в год. Делать это несложно благодаря байонетному замку, соединяющему колбу с верхней частью фильтра. Сброс крупных фракций осуществляет спускной кран.

Мешки могут быть различной степени фильтрации, пористостью от 5 до 150 мкм, из полиэстера и нейлона. Несмотря на то, что изделия от Cintropur относится к дорогому ценовому сегменту, продукция пользуется спросом у потребителей, которым нужны качество и долговечность.

Справка. Российская компания Полинет выпускает аналогичную продукцию по более доступной цене.

Заключение

Мешочный фильтр ценится за высокую производительность. Устанавливают его на подающей трубе, которая заходит на объект. Большая рабочая площадь не создает помех для потока жидкости и не требует дополнительно установки насоса. Используют автономно либо комбинируют с другими устройствами локальной очистной системы.

o-vode.net

Фильтрующее устройство

 

Изобретение предназначено для фильтрации жидкости. Фильтрующее устройство для удаления твердых частиц из протекающей жидкости содержит корпус, по меньшей мере один трубчатый фильтр, установленный в корпусе так, что жидкость проходит сквозь стенку фильтра, вход и выход для жидкости. Взаимно противоположные концы фильтра являются свободными и расположены так, что жидкость может протекать одновременно через оба конца. Фильтр находится внутри внутреннего кожуха, который установлен в корпусе фильтра на расстоянии от его стенок и который оставляет свободными взаимно противоположные концы фильтра. Полость внутри внутреннего кожуха соединена либо с входом, либо с выходом, в то время как полость между корпусом фильтра и внутренним кожухом соединена с другим входом или выходом. В устройстве обеспечиваются лучшие расходные характеристики жидкости, протекающей через него. 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к фильтрующим устройствам, предназначенным для удаления твердых частиц из протекающей жидкости, причем устройство относится к такому типу фильтров, в которых имеются корпус, по меньшей мере, один трубчатый фильтрующий элемент, установленный в корпусе таким образом, что жидкость протекает через фильтрующую перегородку, а также имеются вход и выход для жидкости.

Фильтрующее устройство такого типа приведено, например, в патенте DE 1 536 939. В данном устройстве трубчатый фильтр установлен в корпусе фильтра таким образом, что один конец фильтра охватывает весь поток жидкости, в то время как другой конец фильтра расположен у внутренней поверхности корпуса фильтра таким образом, что препятствует протоку жидкости через этот конец фильтра. Целью настоящего изобретения является создание фильтрующего устройства нового типа с улучшенными расходными характеристиками жидкости, протекающей через него. Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением предлагается фильтрующее устройство типа, указанного выше, при этом взаимно противоположные концы одного или каждого фильтра размещены таким образом, что жидкость будет протекать одновременно через оба конца, фильтр или фильтры находятся внутри внутреннего кожуха, установленного в корпусе фильтра, фильтрующие элементы находятся на таком расстоянии от стенок внутреннего кожуха, которое оставляет свободными взаимно противоположные концы фильтра, причем внутренняя полость внутреннего кожуха соединена либо с входом, либо с выходом, предпочтительно с выходом, при этом полость между корпусом фильтра и внутренним кожухом соединена с другим элементом из входа или с выхода, предпочтительно со входом. Такое устройство существенно снижает сопротивление потоку, протекающему сквозь фильтр или фильтры, а также позволяет более равномерно использовать всю фильтрующую зону. Другое преимущество состоит в том, что более тяжелые частицы могут проходить по стенке корпуса фильтра к нижней части корпуса, не попадая в фильтр или в фильтры. Предпочтительно, чтобы в нижней части корпуса фильтра было выполнено отверстие, через которое можно удалять частицы, которые скопились на дне корпуса. Целесообразно, чтобы корпус фильтра и/или внутренний кожух имели закругленную, например, сферическую форму, благодаря которой обеспечивается малое сопротивление потоку жидкости. С точки зрения обеспечения условий потока жидкости также выгодно, чтобы суммарная площадь торца фильтра была по существу равна площади входа фильтрующего устройства. Если корпус фильтра снабжен отрезком трубы, который можно закрывать съемной крышкой, то внутренний кожух может иметь преимущественно отверстие в донной стенке, которое находится напротив отрезка трубы и через которое можно извлекать фильтр или фильтры из кожуха и из корпуса фильтра, например, для очистки, после чего их можно ввести обратно в корпус фильтра, смонтировав во внутреннем кожухе с возможностью демонтажа. Это позволяет удобно фиксировать фильтр или фильтры с возможностью съема в их рабочих положениях во внутреннем кожухе. Например, фильтр или фильтры могут иметь ручку для облегчения выполнения операций по их демонтажу и замене совместно со стопорным устройством, которое можно перемещать вручную в одну сторону и которое фиксирует с возможностью съема фильтр или фильтры во внутреннем кожухе. Если фильтрующее устройство содержит несколько фильтров, расположенных рядом друг с другом, то концы или торцы этих фильтров могут оснащаться торцевыми пластинами, которые удерживают фильтры вместе и которые герметизируют промежутки между отверстиями в фильтре. Определенное преимущество можно обеспечить, если данное фильтрующее устройство объединено с газоотделителем, подключенным непосредственно ко входу или выходу фильтрующего устройства. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения фильтрующее устройство и газоотделитель оснащены по существу цилиндрическим наружным кожухом, единым относительно фильтрующего устройства и газоотделителя, причем в рабочем положении кожух имеет, по меньшей мере, по существу горизонтальную ось, фильтрующее устройство и газоотделитель отделены друг от друга перегородкой, проходящей поперек кожуха, а труба, по которой протекает жидкость и которая имеет перфорированную верхнюю часть, через которую выходят поднимающиеся газовые пузырьки, размещена в сепараторе между одним концом наружного кожуха и перегородкой. Настоящее изобретение будет более понятным из описания вариантов его осуществления со ссылками на чертежи, на которых: фиг. 1 представляет продольный разрез первого варианта осуществления фильтрующего устройства по I-I фиг. 2; фиг. 2 — горизонтальный разрез по II-II фиг. 1; фиг. 3 — поперечный разрез устройства по фиг. 1 и 2; фиг. 4 — вид, соответствующий фиг. 1, но второго варианта осуществления фильтрующего устройства согласно изобретению; фиг. 5 — горизонтальный разрез по V-V на фиг. 4; фиг. 6 — вертикальный разрез совмещенных фильтрующего устройства и газоотделителя согласно настоящему изобретению; фиг. 7 — разрез по VII-VII на фиг. 6; фиг. 8 — вид, соответствующий фиг. 6, другого варианта осуществления совмещенных фильтрующего устройства и газоотделителя согласно настоящему изобретению. Соответствующие или по существу соответствующие друг другу элементы, используемые в иллюстрированных вариантах осуществления изобретения, обозначены одними и теми же ссылочными номерами. Фильтрующее устройство, представленное на фиг. 1-3, содержит корпус 1 фильтра, цилиндрический фильтр 2, открытый на обоих концах, а также внутренний кожух 3. Ссылочным номером 4 обозначен вход для фильтруемой жидкости, проходящей через фильтрующее устройство, а ссылочным номером 5 обозначен выход для жидкости. Вход 4 соединен с корпусом 1 фильтра, а выход 5 соединен с той частью внутреннего кожуха 3, которая охватывает фильтр 2. Внутренний кожух 3 и торцы фильтра расположены на расстоянии от внутренней поверхности корпуса 1 фильтра, причем во внутреннем кожухе имеются верхнее и нижнее отверстия 6, 7, форма и размеры которых такие, что противоположные отверстия в фильтре 2 остаются свободными для одновременного сквозного прохода жидкости. Фильтр 2 удерживается в заданном положении во внутреннем кожухе 3 с помощью верхнего направленного внутрь фланца 8, к которому прижимается верхний торец фильтра 2 с помощью стопорного устройства (подробно описанного ниже), которое жестко фиксирует фильтр 2 в рабочем положении во внутреннем кожухе 3 с возможностью демонтажа. Напротив нижнего отверстия 7 внутреннего кожуха 3 имеется патрубок 9, который можно закрывать с помощью съемного колпака или крышки 10. Крышка 10 крепится с помощью фланцевого соединения, образованного фланцами 11, 12 на патрубке и крышке, соответственно, болтами 13. Крышка или закрывающий элемент уплотнены кольцом 14, расположенным в периферийной канавке в крышке 10. В крышке 10 имеется центральное отверстие 15, через которое можно удалить частицы, которые собираются в патрубке 9, причем отверстие в крышке 10 можно закрыть заглушкой или каким-либо другим элементом, которые не показаны. Крышку 10 снимают, если возникла необходимость демонтировать фильтр 2, например, для очистки.
Фильтр 2 имеет ручку 16, выполненную в виде скобы, которая облегчает съем фильтра 2 из корпуса фильтра. Фильтр 2 можно зафиксировать в рабочем положении во внутреннем, кожухе 3 с помощью стопорного устройства, имеющегося на его торце. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 1-3, стопорное устройство включает загнутую под углом пластинчатую пружину 17, которая соединена с внутренним кожухом 3, а одно плечо пружины проходит по существу по диагонали по большей части отверстия 6. Как видно на фиг. 3, плечо прикреплено к стержню 18, который проходит по существу центрально вниз через фильтр 2, нижний конец стержня имеет U-образные части 19, 20, отогнутые наружу в противоположных направлениях, причем нижняя часть 20 выполнена с возможностью зажима вокруг ручки в виде скобы 16, как показано на фиг. 3, при этом они совместно прижимают верхний торец фильтра 2 к фланцу 8. Верхняя закругленная часть 19 выполняет роль ручки для оттягивания части 20 вниз против действия пружины 17 и выхода из зацепления с ручкой 16 фильтра после удаления крышки 10, после чего можно вынуть фильтр 2 из кожуха 3 и из корпуса 1 фильтра. Корпус 1 фильтра и/или внутренний кожух 3 предпочтительно могут иметь сферическую форму, обеспечивая тем самым преимущества в отношении механической прочности, а также в отношении условий потока жидкости, протекающей через фильтр. Суммарная площадь торца фильтра должна быть преимущественно не меньше площади входа 4, а также приближенно равна площади выхода 5. Это обеспечивает относительно низкий перепад давления в фильтрующем устройстве, когда жидкость протекает через вход 4, вдоль внутренней поверхности корпуса 1 фильтра, снаружи внутреннего кожуха 3, далее через отверстия 6, 7 внутрь фильтра 2, откуда жидкость выходит через стенку фильтра, на которой происходит отделение твердых частиц из жидкости, и выходит из фильтрующего устройства через выход 5. Поскольку жидкость втекает в цилиндрический фильтр 2 с двух его концов, то в таком случае вся фильтрующая поверхность будет использоваться в основном равномерно, причем площадь фильтрующей поверхности можно увеличивать или уменьшать с относительно небольшим влиянием на наружные размеры фильтрующего устройства. В показанном предпочтительном положении фильтрующего устройства твердые частицы, переносимые жидкостью, могут выпадать прямо на дно патрубка 9, они выделяются из жидкости также на фильтрующей поверхности, откуда они выпадают также в упомянутый патрубок 9, оттуда частицы можно извлекать через отверстие 15 или из корпуса фильтра после съема крышки 10. Также можно реверсировать направление движения потока, протекающего через фильтрующее устройство, хотя это менее предпочтительно, поскольку отделенные частицы будут накапливаться во внутреннем кожухе 3. С другой стороны, кратковременное реверсирование направления потока может оказаться полезным, поскольку частицы, которые накопились внутри фильтра 2, будут отставать от него и выпадать вниз в патрубок 9. В варианте осуществления фильтрующего устройства, показанном на фиг. 4 и 5, корпус 1 и внутренний кожух 3 имеют форму, отличную от варианта осуществления изобретения, показанного на фиг. 1-3. Например, корпус 1 является по существу цилиндрическим с куполообразной верхней частью. Внутренний кожух 3 также является цилиндрическим, причем оба его торца являются открытыми. Внутренний кожух 3 установлен эксцентрично в корпусе 1 фильтра, и более точно, он установлен таким образом, что жидкость будет протекать во всем пространстве, ограниченном корпусом 1 и кожухом 3 по существу с одной и той же скоростью. Устройство содержит несколько трубчатых фильтров 2A, а открытые торцы фильтров снабжены круглыми торцевыми пластинами 21, 22, в которых имеются соответствующие отверстия 6A, 7A и которые плотно соединены с фильтрами 2A, герметично уплотняя внутренний объем цилиндрического внутреннего кожуха 3. Узел, содержащий фильтры 2A и торцевые пластины 21, 22, снабжен ручкой 16, он удерживается с возможностью демонтажа в заданном положении во внутреннем кожухе 3 ручкой 16, которая опирается на внутреннюю поверхность донной крышки 10, закрепленной на корпусе 1 фильтра с возможностью демонтажа. В крышке имеется центральное отверстие для очистки, которое закрывается резьбовой пробкой 23. Остальные элементы устройства, показанного на фиг. 4 и 5, имеют ссылочные номера, соответствующие ссылочным номерам варианта осуществления изобретения, представленного на фиг. 1-3, поэтому они здесь подробно не описаны. Применение множества трубчатых фильтров 2A позволяет увеличить общую площадь фильтрации без увеличения объема фильтрующего устройства. Частицы, выделенные из жидкости, протекающей через фильтрующее устройство, собираются по существу на съемной донной части 10 корпуса 1 фильтра. Донная часть корпуса 1 фильтра представляет собой патрубок, соответствующий патрубку 9 на фиг. 1-3. На фиг. 6 и 7 представлен вариант осуществления изобретения, в котором фильтрующее устройство, которое соответствует во всех деталях устройству, показанному на фиг. 1-3, соединено с газоотделителем. Такой газоотделитель можно преимущественно использовать в циркуляционных системах с жидким рабочим телом, поскольку наличие газовой фазы, например, воздуха в системах с водяным теплоносителем снижает эффективность теплопереноса, а также является причиной кавитации в циркуляционных насосах. Газоотделитель и фильтрующее устройство имеют общий корпус 1A в виде горизонтального цилиндра с куполообразными торцами, разделенного поперечной перегородкой 24. Газоотделитель имеет вход 25, а также закрываемые верхний и нижний патрубки 26, 27, через которые можно удалить скопившийся газ, а также твердые частицы или шлам, если это необходимо. По центральной оси газоотделителя между входом 25 и перегородкой 24 расположена труба 28, верхняя часть которой на значительном участке имеет перфорацию, показанную позицией 29, а выходной конец трубы 30 проходит через перегородку 24, образуя вход в фильтрующее устройство. Газовые пузырьки, которые имеются в жидкости, проходящей через газоотделитель, выделяются вверх из трубы 28 через перфорированную часть 29, накапливаясь в верхней части газоотделителя. Твердые частицы можно также выделить из жидкости в определенной степени, причем эти частицы отводятся через патрубок 27. Как показано на фиг. 7, заданную схему течения через газоотделитель можно получить с помощью лопаток или перегородок 31. Жидкость, поступающая в фильтрующее устройство от конца трубы 30, фильтруется, как это было описано со ссылками на фиг. 1-3. Вариант осуществления изобретения, показанный на фиг. 8, отличается от варианта осуществления изобретения, представленного на фиг. 6 и 7, исключительно тем, что фильтрующее устройство расположено выше по течению относительно газоотделителя, которые вместе представляют собой единый узел. Отфильтрованная жидкость в фильтрующем устройстве отводится через выход в корпусе фильтра, откуда она поступает через торец 30 частично перфорированной трубы 28 и вытекает из газоотделителя. Понятно, что данное изобретение не ограничивается представленными и описанными вариантами его осуществления и что его можно применить на практике любым представленным способом в рамках объема представленной ниже формулы изобретения.

Формула изобретения

1. Фильтрующее устройство для удаления твердых частиц из протекающей жидкости, содержащее корпус (1) фильтра, по меньшей мере один трубчатый фильтр (2, 2А), установленный в корпусе с возможностью протекания жидкости через стенку фильтра, а также вход и выход (4, 5) для жидкости, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью одновременного протекания жидкости через противоположные концы одного или каждого фильтра (2, 2А) соответственно, причем один или каждый фильтр (2, 2А) окружен не пропускающим жидкость внутренним кожухом (3), который расположен на расстоянии от стенок корпуса фильтра, оставляет свободными противоположные торцы фильтра и внутренняя полость которого соединена либо с входом, либо с выходом (4, 5), предпочтительно с выходом (5), причем полость между корпусом (1) фильтра и внутренним кожухом (3) соединена с другим входом или выходом, предпочтительно с входом (4). 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус (1) фильтра имеет, по существу, сферическую форму. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что внутренний кожух (3) имеет, по существу, сферическую форму. 4. Устройство по любому из пп.1 — 3, отличающееся тем, что суммарная площадь торца фильтра, по существу, равна площади сечения входа (4) и сравнима с площадью сечения выхода (5). 5. Устройство по любому из пп.1 — 4, отличающееся тем, что донная часть корпуса (1) фильтра имеет патрубок (9), закрываемый съемной крышкой (10), во внутреннем кожухе (3) напротив патрубка (9) имеется отверстие в донной части для извлечения одного или каждого фильтра (2, 2А) из внутреннего кожуха и корпуса фильтра, для возвращения их в корпус фильтра (1) и их установки во внутреннем кожухе (3) с возможностью демонтажа. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что один или каждый фильтр (2, 2А) выполнен с возможностью его съемного фиксирования в рабочем положении во внутреннем кожухе (3). 7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что один или каждый фильтр (2, 2А) снабжен ручкой (16), облегчающей удаление и установку одного или каждого фильтров, причем имеется фиксирующее устройство (17 — 20), перемещаемое вручную в боковом направлении в одну сторону и которое предназначено для фиксации с возможностью освобождения одного или каждого фильтров (2, 2А) в рабочем положении во внутреннем кожухе (3), причем фиксирующее устройство выполнено с возможностью функционирования совместно с ручкой (16). 8. Устройство по любому из пп.1 — 7, отличающееся тем, что фильтрующее устройство объединено с газоотделителем (24 — 29), который соединен непосредственно с входом или с выходом фильтрующего устройства. 9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что газоотделитель (24 — 29) и устройство имеют единый, по существу, цилиндрический наружный кожух (1А), ось которого в рабочем положении является, по существу, горизонтальной, причем фильтрующее устройство и газоотделитель разделены поперечной перегородкой (24), установленной в наружном кожухе, газоотделитель содержит трубу (28), по которой протекает жидкость и которая проходит между одним концом наружного кожуха (1А) и перегородкой (24), причем верхняя часть (29) трубы (28) перфорирована для выхода газовых пузырей из нее вверх.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8

findpatent.ru

Фильтрующее устройство

 

Изобретение предназначено для очистки природных и сточных вод и может быть использовано в очистных сооружениях в качестве ступени глубокой доочистки обрабатываемой среды от нерастворимых веществ в различных отраслях промышленности и коммунального хозяйства. Фильтрующее устройство содержит корпус с верхней и нижней крышками и установленными в нем распределительной системой, сообщенной с патрубком подвода обрабатываемой среды, дренажной системой, сообщенной с патрубком отвода обработанной среды и устройством для выгрузки фильтрующей загрузки, выполненным в виде патрубка подвода воды, сообщенного с соплом, ось которого совпадает с осью конфузора. Фильтрующее устройство включает в себя также гидроциклон с патрубком отвода шлама и подвода фильтрующей загрузки, сообщенного с патрубком отвода устройства для выгрузки фильтрующей загрузки, и насос высокого давления с нагнетательным патрубком. Фильтрующее устройство снабжено двумя дополнительными патрубками, первый из которых установлен на патрубке отвода дренажной системы и второй — на верхней крышке корпуса, а конфузор снабжен диффузором, входное отверстие которого сообщено с выходным отверстием конфузора, и выходное — с патрубком отвода фильтрующей загрузки, при этом выходное сечение сопла выполнено в виде круглого отверстия, установленного с зазором напротив входного отверстия конфузора. При этом сопло снабжено механизмом для перемещения его вдоль оси до полного перекрытия им входного отверстия конфузора, нагнетательный патрубок насоса высокого давления сообщен с патрубком подвода сопла, шламовый патрубок гидроциклона сообщен со вторым дополнительным патрубком, установленным на верхней крышке корпуса, а первый дополнительный патрубок, установленный на патрубке отвода дренажной системы, сообщен с источником сжатого воздуха. Фильтрующее устройство может быть дополнительно снабжено устройством обработки в пульсирующих полях, входной патрубок которого сообщен с патрубком отвода фильтрующей загрузки, а выходной — с патрубком подвода фильтрующей загрузки гидроциклона. Предлагаемое фильтрующее устройство позволяет производить гарантированную эффективную очистку зернистой фильтрующей загрузки, в результате которой с поверхности зерен полностью смываются все загрязнения, разрушать агломераты зерен фильтрующей загрузки и при этом сократить на 50-55% расход промывной воды. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области очистки природных и сточных вод и может быть использовано в очистных сооружениях в качестве ступени глубокой доочистки обрабатываемой среды от нерастворимых веществ в различных отраслях промышленности и коммунального хозяйства.В процессе фильтрования природных и сточных вод через зернистую загрузку происходит ее забивание извлеченными из воды загрязнениями. В результате этого резко повышается гидравлическое сопротивление загрузки и, как следствие, снижается эффективность очистки обрабатываемой среды за счет выноса уже задержанных фильтрующим устройством загрязнений, а его производительность значительно снижается. Для исключения этого явления обычно производят периодическую промывку фильтрующей загрузки обратным током воды или воды и воздуха (см., например, СниП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети. — М.: Стройиздат, 1985 г.). Отмывка задержанных фильтрующей загрузкой загрязнений осуществляется, во первых, в результате смыва их с поверхности зерен потоком воды и, во-вторых, за счет трения частиц друг о друга. То есть эффективность отмывки загрузки определяется сдвиговыми усилиями, возникающими на поверхности зерен загрузки. Условия эффективного протекания указанных процессов определяются интенсивностью подачи промывной воды и режимом течения потока воды с загрузкой. Однако, как показывает опыт эксплуатации фильтров с зернистой загрузкой, в различных условиях их работы интенсивность режимов промывки этими способами не гарантирует, что через какое-то время (обычно через 3-4 месяца, а иногда и раньше) не образуются агломераты частиц фильтрующей загрузки, сцепленные между собой задержанными загрязнениями. Поскольку эти агломераты не разрушаются в процессе промывки указанными способами, создается ситуация, при которой в массе фильтрующей загрузки образуются монолитные зоны, которые теряют фильтрующие свойства. В этом случае обрабатываемая среда будет проходить мимо этих зон, что приводит к нарушению гидродинамического режима фильтрации, в результате чего резко снижается эффективность ее очистки.Для устранения образования монолитных зон в фильтрующей загрузке используют различные технические решения, позволяющие производить промывку загрузки от задержанных загрязнений с большей интенсивностью, чем позволяет промывка традиционными методами.Известно фильтрующее устройство, в корпусе которого над фильтрующей загрузкой устанавливают насос, входной и выходной патрубки которого сообщены с пространством над загрузкой. При этом входной патрубок забирает воду из верхней части надзагрузочного пространства, а выходной патрубок расположен на некотором расстоянии над уровнем загрузки (см. Патент РФ №2072882, кл. В 01 D 24/46, Бюл. №4, 1997 г. (аналог)).Интенсификация процесса очистки фильтрующей загрузки в этом устройстве, по мнению авторов, достигается за счет того, что создается определенный режим циркуляции загрузки при подаче воды сверху на ее центральную часть.Однако в этом случае, так же, как и в устройствах, использующих традиционные методы промывки, «ожижение» загрузки осуществляется с одинаковой интенсивностью подачи (или циркуляции воды). В самом деле, при обработке загрузки в корпусе фильтрующего устройства при одних и тех же размерах корпуса и объемах загрузки, интенсивность подачи воды должна быть одной и той же, в противном случае, при ее увеличении, возможен вынос зерен загрузки через устройство для отвода промывной воды. Таким образом, это устройство не позволяет повысить эффективность процесса промывки фильтрующей загрузки по сравнению с известными традиционными.Отмеченные выше недостатки технических решений промывки заработанной фильтрующей зернистой загрузки частично устраняются в фильтрующем устройстве, содержащем гидроэлеватор, установленный внутри корпуса устройства, при этом выходной патрубок гидроэлеватора сообщен с полостью корпуса, расположенной над фильтрующей загрузкой, а сопло, через которое подают воду под высоким давлением, и входное отверстие конфузорной части эжектора гидроэлеватора расположены в загрузке, в нижней части корпуса (см. В.А.Клячко, И.Э.Апельцин. Очистка природных вод. — М.: Стройиздат, 1971 г., с.225, рис. VIII-9 (аналог)).В этом устройстве промывка фильтрующей загрузки осуществляется следующим образом. Производят «ожижение» фильтрующей загрузки подачей промывной воды через дренажную систему снизу вверх и производят циркуляцию фильтрующей загрузки при помощи гидроэлеватора. При этом струя воды, вытекающая из сопла, захватывает фильтрующую загрузку и эжектирует ее в конфузорную часть гидроэлеватора. Поскольку скорость потока обрабатываемой среды в гидроэлеваторе достигает 500-800 м/ч, то в этом случае интенсивность промывки увеличивается почти на порядок, в результате чего эффективность отмывки загрязнений с фильтрующей загрузки возрастает.Однако это устройство не позволяет получить наибольший эффект отмывки фильтрующей загрузки. В самом деле, поток, протекающий через гидроэлеватор, имеет концентрацию зерен загрузки порядка 15-20%, т.е. зерна находятся в потоке воды. В этом случае эффективность промывки возрастает главным образом за счет скорости потока, поскольку при указанной выше концентрации загрузки в потоке соударение зерен друг с другом будет носить случайный характер и эффективность этого фактора будет небольшой. Следует также отметить, что возрастание эффективности отмывки загрузки за счет скорости потока будет тоже небольшое, поскольку и поток воды, и поток загрузки движутся в одну сторону, то сдвиговые напряжения на поверхности зерен загрузки увеличиваются незначительно. Кроме того, вход в конфузорную часть гидроэлеватора в этом устройстве остается открытой и во время рабочего режима фильтрации. При этом возможно попадание загрузки в конфузорную часть и уплотнение ее в ней. В этом случае возможна такая ситуация, что поток воды, вытекающий из сопла, не сможет пробить эту уплотненную в конфузоре загрузку, и гидроэлеватор не будет работать.Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является фильтрующее устройство, содержащее корпус с верхней и нижней крышками и установленными в нем распределительной системой, сообщенной с патрубком подвода обрабатываемой среды, дренажной системой, сообщенной с патрубком отвода обработанной среды и устройством для выгрузки фильтрующей загрузки. Устройство для выгрузки фильтрующей загрузки выполнено в виде патрубка подвода воды, сообщенного с соплом, ось которого совпадает с осью конфузора, выходное отверстие которого сообщено с патрубком отвода фильтрующей загрузки. Фильтрующее устройство снабжено также гидроциклоном, с патрубками отвода шлама и подвода фильтрующей загрузки, и насосом высокого давления с нагнетательным патрубком (см. Патент РФ, №2121863, кл. В 01 D 24/08, Бюл. №32, 1998 г. (прототип)).В этом устройстве удается повысить эффективность промывки фильтрующей загрузки за счет того, что в гидроциклоне имеет место такой режим течения потока воды и загрузки, при котором зерна загрузки постоянно трутся друг о друга, в результате чего на их поверхностях возникают очень высокие сдвиговые напряжения. По мнению авторов этого устройства, указанное выше можно получить, подавая поток воды и фильтрующей загрузки за счет перепада давлений в корпусе фильтра и в корпусе гидроциклона. Давление в корпусе гидроциклона в предлагаемом фильтрующем устройстве определяется сопротивлением в патрубке отвода шлама и в патрубке отвода промывной воды. Как следует из конструкции фильтрующего устройства, сопротивление в патрубке отвода шлама практически соответствует давлению в корпусе. В этом случае весь поток воды с загрузкой будет удаляться из гидроциклона через патрубок отвода промывной воды, разделения загрузки и воды происходить не будет, и гидроциклон быстро забьется фильтрующей загрузкой. На этот случай в конструкции фильтрующего устройства предусмотрен насос высокого давления, который подает воду в патрубок отвода фильтрующей загрузки из корпуса. Однако при такой подаче воды высокого давления в гидроциклон поток этой воды запирает поток воды с фильтрующей загрузкой, подаваемый из корпуса, сам частично может попадать в корпус фильтрующего устройства, а основной частью поступает в гидроциклон. В результате фильтрующая загрузка не сможет подаваться в гидроциклон для очистки. Таким образом, это фильтрующее устройство не обеспечивает отмывку фильтрующей загрузки от загрязнений, задержанных в рабочем режиме фильтрования.Целью настоящего изобретения является повышение эффективности промывки фильтрующей загрузки.Указанная цель достигается в фильтрующем устройстве, содержащем корпус с верхней и нижней крышками и установленными в нем распределительной системой, сообщенной с патрубком подвода обрабатываемой среды, дренажной системой, сообщенной с патрубком отвода обработанной среды и устройством для выгрузки фильтрующей загрузки, выполненным в виде патрубка подвода воды, сообщенного с соплом, ось которого совпадает с осью конфузора, гидроциклон с патрубком отвода шлама и подвода фильтрующей загрузки, сообщенного с патрубком отвода устройства для выгрузки фильтрующей загрузки, и насос высокого давления с нагнетательным патрубком. Фильтрующее устройство снабжено двумя дополнительными патрубками, первый из которых установлен на патрубке отвода дренажной системы и второй — на верхней крышке корпуса, а конфузор снабжен диффузором, входное отверстие которого сообщено с выходным отверстием конфузора, и выходное — с патрубком отвода фильтрующей загрузки, при этом выходное сечение сопла выполнено в виде круглого отверстия, установленного с зазором напротив входного отверстия конфузора. При этом сопло снабжено механизмом для перемещения его вдоль оси до полного перекрытия им входного отверстия конфузора, нагнетательный патрубок насоса высокого давления сообщен с патрубком подвода сопла, шламовый патрубок гидроциклона сообщен со вторым дополнительным патрубком, установленным на верхней крышке корпуса, а первый дополнительный патрубок, установленный на патрубке отвода дренажной системы, сообщен с источником сжатого воздуха.Фильтрующее устройство может быть дополнительно снабжено устройством обработки в пульсирующих полях, входной патрубок которого сообщен с патрубком отвода фильтрующей загрузки, а выходной — с патрубком подвода фильтрующей загрузки гидроциклона.Предлагаемое фильтрующее устройство приведено на фиг.1; на фиг.2 — вариант выполнения фильтрующего устройства с устройством обработки в пульсирующих полях.Фильтрующее устройство содержит корпус 1 с верхней 2 и нижней 3 крышками. В корпусе 1 установлены распределительная система 4, сообщенная с патрубком 5 подвода обрабатываемой среды, дренажная система 6, сообщенная с патрубком 7 отвода обработанной среды и устройство для выгрузки фильтрующей загрузки. Это устройство выполнено в виде патрубка 8 подвода воды, сообщенного с соплом 9, ось которого совпадает с осью конфузора 10, выходное отверстие которого сообщено с входным отверстием диффузора 11, выходное отверстие которого сообщено с патрубком 12 отвода фильтрующей загрузки. В фильтрующее устройство входит гидроциклон 13 с патрубками 14 и 15 отвода шлама и подвода фильтрующей загрузки соответственно, при этом патрубок 15 подвода фильтрующей загрузки сообщен с патрубком отвода 12 устройства для выгрузки фильтрующей загрузки. Оно включает в себя также насос 16 высокого давления с нагнетательным патрубком 17. Фильтрующее устройство снабжено двумя дополнительными патрубками 18 и 19, первый из которых установлен на патрубке отвода 7 дренажной системы 6 и второй — на верхней крышке 2 корпуса 1. Выходное сечение сопла 9 выполнено в виде круглого отверстия, установленного с зазором напротив входного отверстия конфузора 10. Сопло 9 снабжено механизмом 20 для перемещения его вдоль оси до полного перекрытия им входного отверстия конфузора 10, а нагнетательный патрубок 17 насоса высокого давления 16 сообщен с патрубком подвода 8 сопла 9. Шламовый патрубок 14 гидроциклона 13 сообщен с дополнительным патрубком 19, установленным на верхней крышке 2 корпуса 1, а патрубок 18, установленный на патрубке отвода 7 дренажной системы 6, сообщен с источником сжатого воздуха 21.Для повышения эффективности очистки зерен загрузки при промывке фильтрующее устройство может быть снабжено устройством 22 для обработки фильтрующей загрузки в пульсирующих полях. При этом входной патрубок 23 устройства 22 сообщен с патрубком 12 отвода фильтрующей загрузки, а выходной патрубок 24 — с патрубком 15 подвода фильтрующей загрузки в гидроциклон 13.Фильтрующее устройство работает следующим образом.В рабочем режиме обрабатываемая среда поступает через патрубок 5 в распределительную систему 4, которая равномерно распределяет ее по сечению корпуса 1. Проходя через фильтрующую загрузку 25, обрабатываемая среда очищается от нерастворимых загрязнений. Очищенная среда через дренажную систему 6 поступает в патрубок 7 отвода обработанной среды и далее подается либо на дальнейшую очистку, либо на повторное использование, либо на сброс в канализацию или в водоем (на фиг.1 и 2 не показаны). Загрязненная во время рабочего режима фильтрующая загрузка 25 промывается следующим образом. Закрывают задвижки 26 и 27 на трубопроводе отвода обработанной среды и трубопроводе подачи обрабатываемой среды соответственно и одновременно открывают задвижку 28 на трубопроводе сброса промывной воды в канализацию или в систему очистки промывных вод (на фиг.1 и 2 не показаны). Открывают задвижку 29 на трубопроводе подачи сжатого воздуха и производят с его помощью «сжижение» фильтрующей загрузки. Во время рабочего режима фильтрования сопло 9 перекрывает входное отверстие конфузора 10.В режиме промывки, после того как произошло «ожижение» фильтрующей загрузки, включают в работу насос высокого давления 16, который подает воду из резервуара 30 в сопло 9. После этого перемещают сопло 9 вниз, в результате чего открывается входное отверстие конфузора 10. Струя воды, вытекающая из сопла 9, эжектирует «ожиженную» фильтрующую загрузку и направляет ее в конфузор 10. Поскольку в устройстве конфузор-диффузор трехфазная система вода-воздух-фильтрующая загрузка движется с большой скоростью в ограниченном пространстве, причем в развитом турбулентном режиме течения, то на поверхности зерен фильтрующей загрузки будут действовать повышенные сдвиговые усилия, которые производят первичную очистку загрузки.Далее, попадая в гидроциклон 13, поток воды, воздуха и фильтрующей загрузки приобретает режим течения, при котором зерна загрузки интенсивно трутся друг о друга, в результате чего на их поверхностях возникают значительные сдвиговые усилия, которые эффективно разрушают и удаляют с поверхности зерен прилипшие на них загрязнения. Зерна загрузки, очищенные от загрязнений, через патрубок 14 отвода шлама гидроциклона 13 поступают в корпус 1 фильтрующего устройства. Промывная вода с отмытыми загрязнениями отводится по трубопроводу отвода промывной воды из гидроциклона либо в канализацию, либо в систему очистки промывных вод, где она очищается и используется повторно. Перед окончанием промывки фильтрующей загрузки перемещают сопло 9 при помощи механизма 20 вверх до полного закрытия входного отверстия конфузора 10. После этого закрывают задвижку 29 и прекращают подачу воздуха. Фильтрующее устройство готово к работе. В некоторых случаях, при работе с особо загрязненными средами для вытеснения оставшихся в фильтрующей загрузке загрязнений через патрубок 7 и дренажную систему 6 подают промывную воду с расходом, рекомендуемым традиционными методами промывки. В этих же случаях используют устройство 22 для обработки фильтрующей загрузки в пульсационных полях, что позволяет дополнительно повысить эффективность отмывки фильтрующей загрузки.Предлагаемое фильтрующее устройство позволяет производить гарантированную эффективную очистку зернистой фильтрующей загрузки, в результате которой с поверхности зерен полностью смываются все загрязнения, разрушать агломераты зерен фильтрующей загрузки и при этом сократить на 50-55% расход промывной воды.

Формула изобретения

1. Фильтрующее устройство, содержащее корпус с верхней и нижней крышками и установленными в нем распределительной системой, сообщенной с патрубком подвода обрабатываемой среды, дренажной системой, сообщенной с патрубком отвода обработанной среды и устройством для выгрузки фильтрующей загрузки, выполненным в виде патрубка подвода воды, сообщенного с соплом, и патрубка отвода фильтрующей загрузки, гидроциклон с патрубком отвода шлама и патрубком подвода фильтрующей загрузки, сообщенным с патрубком отвода устройства для выгрузки фильтрующей загрузки, и насос высокого давления с нагнетательным патрубком, отличающееся тем, что оно снабжено двумя дополнительными патрубками, конфузором с диффузором, при этом входное отверстие диффузора сообщено с выходным отверстием конфузора, а выходное — с патрубком отвода фильтрующей загрузки, ось сопла совпадает с осью конфузора, а выходное сечение сопла выполнено в виде круглого отверстия, установленного с зазором напротив входного отверстия конфузора, причем сопло снабжено механизмом для перемещения его вдоль оси до полного перекрытия им входного отверстия конфузора, нагнетательный патрубок насоса высокого давления сообщен с патрубком подвода сопла, шламовый патрубок гидроциклона сообщен со вторым дополнительным патрубком, установленным на верхней крышке корпуса, а первый дополнительный патрубок, установленный на патрубке отвода дренажной системы, сообщен с источником сжатого воздуха.2. Фильтрующее устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено устройством для обработки фильтрующей загрузки в пульсационных полях, входной патрубок которого сообщен с патрубком отвода фильтрующей загрузки, а выходной — с патрубком подвода фильтрующей загрузки гидроциклона.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 27.10.2008

Извещение опубликовано: 27.10.2008        БИ: 30/2008

NF4A Восстановление действия патента

Дата, с которой действие патента восстановлено: 10.03.2012

Дата публикации: 10.03.2012

findpatent.ru

Фильтрующее устройство

 

Изобретение относится к фильтрованию, а именно к сетчатым фильтрам, и может найти применение при очистке жидкостей и газов от механических примесей. Фильтрующее устройство содержит цилиндрический корпус, установленный в нем сетчатый фильтрующий элемент, патрубок для вывода загрязнений и узел регенерации, выполненный в виде обводного трубопровода и запорных элементов для реверсирования потока фильтрата через фильтрующий элемент. Сетчатое полотно фильтрующего элемента расположено на жестком каркасе в виде пирамиды с возможностью изменения направления выпуклости при реверсировании подачи фильтрата. Фильтрующее устройство содержит также установленные на входе и выходе цилиндрического корпуса первый и второй датчики давления, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления регенерацией, оснащенного устройством индикации загрязненности фильтрующего элемента, и запорные элементы для реверсирования потока фильтрата через фильтрующий элемент оснащены приводами, входы которых соединены с соответствующими выходами блока управления регенерацией. Достигается высокое качество регенерации фильтрующего элемента. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области фильтрования, а именно к сетчатым фильтрам, и может найти применение при очистке жидкостей и газов от механических примесей.

Известен трубопроводный фильтр, содержащий корпус в виде участка трубы, фильтрующий элемент в виде сетчатого конуса, расположенное на валу промывное устройство и патрубок отвода загрязнений (см. авт. свид. СССР 1787488, кл. В 01 D 35/02, 1993г. ). Основным недостатком указанного фильтра является его низкая надежность в связи со сложностью конструкции и наличием вращающихся элементов. Наиболее близким к заявленному является фильтрующее устройство, содержащее корпус, установленный в нем фильтрующий элемент из эластичного фильтрующего материала, узел регенерации, обеспечивающий выгибание фильтрующего элемента под действием промывного потока, и патрубок для отвода загрязнений (см. авт. св. СССР 1375286, кл. В 01 D 29/66, 1988г. ). Недостатком этого известного устройства является сложность и ненадежность из-за введения проволочных струн, которые также ограничивают амплитуду прогиба фильтрующей сетки, из-за чего уменьшается степень регенерации фильтрующего устройства и, как следствие, скорость фильтрации. Задачей, решаемой изобретением, является улучшение эксплуатационных характеристик фильтрующего устройства за счет повышения эффективности регенерации фильтрующего элемента. Для решения поставленной задачи в фильтрующем устройстве, содержащем корпус, установленный в нем сетчатый фильтрующий элемент из гибкого материала, узел регенерации и патрубок для отвода загрязнений, корпус выполнен цилиндрическим, фильтрующий элемент имеет вид оснащенной жестким каркасом пирамиды, каждая грань которой представляет собой выпуклую мембрану, узел регенерации снабжен обводным трубопроводом, запорными элементами для реверсирования потока фильтрата через фильтрующий элемент, установленными на входе и выходе цилиндрического корпуса первым и вторым датчиками давления, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым блоками управления регенерацией, и устройством для индикации загрязненности фильтрующего элемента, при этом запорные элементы для реверсирования потока оснащены приводами, входы которых соединены с соответствующими выходами блока управления. При этом корпус фильтрующего устройства выполнен разъемным. На чертеже схематично изображено заявленное устройство. Устройство содержит цилиндрический корпус 1, установленный в нем сетчатый фильтрующий элемент 2, узел регенерации в составе обводного трубопровода 3 и запорных элементов 4, 5, 6, 7, 8 для реверсирования потока фильтра через фильтрующий элемент, патрубок 9 для вывода загрязнений, первый 10 и второй 11 датчики давления, блок 12 управления регенерацией, приводы 13, 14, 15, 16, 17 запорных элементов для реверсирования потока фильтра через фильтрующий элемент, устройство 18 для индикации загрязненности фильтрующего элемента. Корпус 1 может быть выполнен разъемным, например, с помощью соединительных фланцев, обеспечивающих доступ к фильтрующему элементу для его обслуживания или замены. Фильтрующий элемент 2 может быть выполнен в виде оснащенной жестким, например, металлическим каркасом в виде пирамиды, каждая грань которой представляет собой выпуклую мембрану из сетчатого полотна, например металлического или нетканого. В качестве запорных элементов 4, 5, 6, 7, 8 датчиков 10, 11 давления, приводов 13, 14, 15, 16, 17 могут быть использованы известные технические решения. Блок 12 управления регенерацией может быть выполнен, например, на базе известного электронного вычитателя, определяющего разность показаний датчиков 10, 11 давления. Устройство 18 индикации загрязнения фильтрующего элемента может быть выполнено, например, в виде электронно-цифрового табло в зависимости от разности давления датчиков 10, 11, показывающих величину измеряемого параметра. Это табло может быть расположено на передней панели блока 12 управления регенерацией. Фильтрующее устройство работает следующим образом. В режиме фильтрации запорные элементы 4, 7 открыты, а 5, 6, 8 — закрыты. Фильтрат проходит через фильтрующий элемент 2 и устанавливает сетчатое полотно на его гранях и на вершине усеченной пирамиды выпуклостью в сторону движения потока. При этом отфильтрованные частицы оседают на вогнутой части сетчатого полотна. При переводе устройства в режим регенерации запорные элементы 5, 6, 8 открываются, а 4, 7 — закрываются. Фильтрат начинает поступать на обратную сторону фильтрующего элемента и меняет направление выпуклости сетчатого полотна. В результате изгиба сетчатого полотна происходит механическое разрушение слоя отфильтрованных примесей и вынос их потоком фильтрата через патрубок 9 для вывода загрязнений, что в значительной мере повышает качество регенерации фильтрующего элемента. В случае необходимости, в зависимости от физических свойств фильтрата и примесей в нем, цикл регенерации может быть проведен более одного раза. Показания устройства 18 индикации загрязненности фильтрующего элемента соответствуют разности давлений на входе и выходе фильтрующего устройства и позволяют судить о степени загрязнения фильтрующего элемента. Эти показания позволяют своевременно принимать решения о переходе в режим регенерации при работе фильтрующего устройства в режиме ручного управления запорными элементами. Описанное фильтрующее устройство может работать также в автоматическом режиме. В этом случае блок 12 управления регенерацией постоянно контролирует показания датчиков 10, 11 давления, и когда разность этих показаний достигает заданной величины, будет выдана команда на включение приводов 13, 14, 15, 16, 17, и фильтрующее устройство будет переведено в режим регенерации. Продолжительность регенерации может задаваться, например, таймером в блоке 12 управления, включаемым в момент выдачи команды на включение приводов.

Формула изобретения

1. Фильтрующее устройство, содержащее корпус, установленный в нем фильтрующий элемент, выполненный из гибкого материала, узел регенерации и патрубок для отвода загрязнений, отличающееся тем, что корпус выполнен цилиндрическим, фильтрующий элемент имеет вид оснащенной жестким каркасом пирамиды, каждая грань которой представляет собой выпуклую мембрану из сетчатого полотна, узел регенерации снабжен обводным трубопроводом, запорными элементами для реверсирования потока фильтрата через фильтрующий элемент, установленными на входе и выходе цилиндрического корпуса первым и вторым датчиками давления, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым блоками управления регенерацией и устройством для индикации загрязненности фильтрующего элемента, при этом запорные элементы для реверсирования потока оснащены приводами, входы которых соединены с соответствующими выходами блока управления. 2. Фильтрующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус выполнен разъемным.

РИСУНКИ

Рисунок 1

findpatent.ru

Фильтрующее устройство СТАНДАРТ

Комплектность:
Фильтр-система……………………………………..…………………………….. 1 шт.
Блок питания (AC-DC 220В- 9/12В 1А) ……………………………..………….. 1 шт.
Трубка ПВХ однослойная 6/9 ………………………..……..………….…………. 2м.


Технические характеристики:
— входное напряжение блока питания……………….…………………….220В 50Гц
— выходное напряжение блока питания …………..…………………………….9-12В
— выходной ток блока питания …….………………………………………….. до 1А
— насос……….…………………………………………….. электрический мембранный
— производительность насоса …..……………………….………..…. 1,5- 2 литра/мин.
— фильтр…..………угольный постфинишной очистки, рабочим давлением до 2 атм.
— материал корпуса…………………………………………..…………………… акрил
— материал подводящих трубок…………………………..……………..……….. ПВД
— рабочее положение фильтр-системы……..………….. вертикальное/горизонтальное
— температура фильтруемой жидкости………………….…..…….. 0+40 град.Цельсия
— температура эксплуатации фильтр-системы ………..………….. 0+40 град.Цельсия
— габаритные размеры…………………………………….…..…………340х120х80мм
— вес…………………………………………………………………………………. 1,1 кг.

Порядок работы:
Распакуйте устройство, блок питания и ПВХ трубку. Установите устройство на
ровную и твердую горизонтальную поверхность. Разрежьте ПВХ трубку на две
равные части и наденьте их на штуцеры, находящиеся на верхней части фильтрсистемы. Переведите выключатель в положение «выкл». Подключите блок питания
в сеть (220В) и вставьте штекер питания в разъем на корпусе фильтр-системы.
Переключив выключатель в положение «вкл» , убедитесь в работоспособности
насоса – воздух подается из одного штуцера и всасывается в другой.

ВНИМАНИЕ: Рекомендуемый режим работы устройства: до 60 мин. непрерывной
работы,затем пауза не менее 15мин. Несоблюдение данного режима может привести к
выходу насоса из строя.
Рекомендуемый режим очистки: циркуляционный (обе трубки находятся в одной емкости –
всасывающая у дна, подающая у поверхности фильтруемой жидкости).
Замена фильтрующего элемента:
Выньте фитинги, находящиеся в верхней и нижней части фильтра тонкой очистки.
Для этого, утопив фиксирующую манжету в направлении к корпусу фильтра,
потяните и выньте фитинг. Выньте использованный фильтр, потянув его вверх.
Вставьте новый фильтр, затем вставьте фитинги до упора и потянув их в обратном
направлении, зафиксируйте в корпусе фильтра. Произведите промывку фильтра,
включив устройство в режим фильтрации воды.
ВНИМАНИЕ: Возможно изменение порядка замены фильтра в связи с внесением
изменений в конструкцию изделия.
Техника безопасности:
— не подвергайте устройство воздействию влаги и значительным механическим
нагрузкам;
— используйте устройство в жилом помещении;
— не оставляйте устройство работающим без присмотра;
— отключайте адаптер питания от сети после окончания работы с устройством;
— замена фильтрующего элемента производится при отключенном от сети блоке
питания;
— не включайте устройство при повреждении корпуса адаптера питания его
провода, а так же элементов коммутации.
ВНИМАНИЕ: Фильтрация суспензий и взвесей может привести к поломке насоса.

surrogatam-net.ru

Фильтрующее устройство

 

Изобретение относится к фильтрующим устройствам и может быть использовано при автоматизации фильтров в судостроительной, химической и других отраслях промышленности . Использование изобретения позволяет повысить надежность и производительность фильтрую цих устройств. Устройство содержит корпус 1 с каналами подвода 2 и отвода 3 фильтруемой жидкости, основной 3 и резервный 4 фильтрующие элементы, диафрагму 6 со щтоком 7, расположенную -между каналами подвода 2 и отвода 3, первый пневмораспределитель 12, соединенный через обратный клапан 51 и пневматический клапан 30 с реле давления 42 и полостью управления второго пневмораспределителя 28. 1 ил. /J Ватмоссреру 29 3033 132 в атмосше ру (Л со ьо со ГчЭ со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В01 D3704

ВЯ(;Я@ — . Р 4 Я

|13,,» 13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Л

У5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4033117/23-26 (22) 05.03.86 (46) 07.08.87. Бюл. № 29 (72) Е. Б. Алексеев, А. А. Баландин, И. С. Войцеховский, В. А. Фриж и Т. П. Шухина (53) 66.012-52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 784937, кл. В 05 В 15/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1276356, кл. В 01 D 35/02, 1985. (54) ФИЛЬТРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к фильтрующим устройствам и может быть использовано при

„„SU„„1327929 А 1 автоматизации фильтров в судостроительной, химической и других отраслях промышленности. Использование изобретения позволяет повысить надежность и производительность фильтрующих устройств. Устройство содержит корпус 1 с каналами подвода 2 и отвода 3 фильтруемой жидкости, основной 3 и резервный 4 фильтрующие элементы, диафрагму 6 со штоком 7, расположенную -между каналами подвода 2 и отвода 3, первый пневмораспределитель 12, соединенный через обратный клапан 51 и пневматический клапан 30 с реле давления 42 и полостью управления второго пневмораспределителя 28. 1 ил.

1327929

Изобретение относится к фильтрующим устройствам и может быть использовано в судостроительной, химической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение надежности и производительности фильтрующего устройства, На чертеже представлена принципиальная схема фильтрующего устройства.

Фильтрующее устройство состоит из корпуса 1 с каналами подвода 2 и отвода 3 фильтруемой жидкости, сменных основного и резервного фильтрующих элементов 4 и 5, чувствительного элемента — диафрагмы 6 со штоком 7, соприкасающимся со стержнем 8, подпружиненным регулируемой пружиной 9, запорного клапана 10 с пружиной 11, первого пневмораспределителя 12, соединенного трубопроводом 13 с приводом открытия запорного клапана 10, выполненным в виде пневмоцилиндра 14 с поршнем 15, пружиной 16 и штоком 17.

К пневмоцилиндру 14 крепится корпус 18, в котором установлен фиксатор 19 с закрепленной на нем рукояткой 20 и пружина

21. Кроме того, на пневмоцилиндре 14 установлен шариковый фиксатор 22 с пружиной 23. Корпус 1 выполнен со сквозным отверстием 24, соединяющим каналы подвода 2 и отвода 3 фильтруемой жидкости.

В сквозном отверстии 24 расположен чувствительный элемент — диафрагма 6.

С магистралью сжатого воздуха пневмораспределитель 12 связан трубопроводом 25, а насос 26 — трубопроводом 27 через второй пневмораспределитель 28.

Трубопровод 13 подвода сжатого воздуха трубопроводом 29 соединен с пневматическим клапаном 30, в состав которого входят диафрагма 31 с закрепленной на ней подвижной втулкой 32, подпружиненной пружиной 33 и имеющей паз 34, клапан 35 с пружиной 36, корпус 37 с размещенными в нем фиксатором 38 отсчета, на котором закреплена рукоятка 39, и пружиной 40.

Клапан 30 последовательности трубопроводом 41 соединен с вторым пневмораспределителем 28 и с реле 42 давления, включающем поршень 43, пружину 44 и шток 45, воздействующий на выключатель 46 сети 47 питания программного блока 48 и сигнального элемента 49. Насос 26 соединен с каналом подвода 2 трубопроводом 50. На трубопроводе 29 установлен обратный клапан 51.

Фильтрующее устройство работает следующим образом.

Насосом 26 фильтруемая жидкость по трубопроводу 50 под давлением подается в канал 2 и, проходя через основной фильтрующий элемент 4, попадает в канал 3 отвода и далее к потребителю. При нормальной работе, когда фильтрующий элемент 4 не засорен, в каналах 2 и 3 давление жидкости уравновешивается, вследствие чего

55 диафрагма 6 под действием пружины 9 через стержень 8 и шток 7 занимает крайнее нижнее положение. При этом, благодаря тому, что надпор пневая полость пневмоцилиндра 14 через трубопровод 13 и первый пневмораспределитель 12 соединена с атмосферой, поршень 15 под действием пружины 16 и шарикового фиксатора 22 удерживается в крайнем верхнем положении, вследствие чего шток 17 не воздействует на запорный клапан 10, который под действием пружины 11 закрывает проход жидкости из фильтрующего элемента 5 в канал 3 отвода.

В указанном положении поршня 15 фиксатор 19, упираясь своим торцом в его боковук> поверхность, находится в крайнем левом положении.

Одновременно с этим вследствие отсутствия давления воздуха в поддиафрагменной полости пневматического клапана 30 подвижная втулка 32 вместе с диафрагмой 31 под действием пружины ЗЗ занимают крайнее нижнее положение и закрывают клапан 35.

Фиксатор 38 отсчета при этом, упираясь своим торцом в боковую поверхность подвижной втулки 32, занимает крайнее левое положение. В это же время через трубопровод с атмосферой соединены полость управления второго пневмораспределителя

28, и надпоршневая полость реле 42 давления, вследствие чего его поршень 43 под действием пружины 44 находится в крайнем верхнем положении, а шток 45 не воздействует на выключатель 46, установленный в сети питания 47. Сжатый воздух через второй пневмораспределитель 28 поступает в трубопровод 27 и далее на насос 26.

При засорении основного фильтрующего элемента 4 давление жидкости в канале отвода 3 уменьшается при неизменном давлении в канале подвода 2, поэтому диафрагма 6, преодолевая усилие пружины 9, через шток 7 воздействует на стержень 8 первого пневмораспределителя 12. В результате этого сжатый воздух через первый пневмораспределитель 12 по трубопроводу 13 поступает в надпоршневую полость пневмоцилиндра 14 и, воздействуя на поршень 15 и преодолевая усилие пружины 16, снимает его с шарикового фиксатора 22 и резко перемещает вниз, открывая при этом штоком 17 запорный клапан 10, благодаря чему фильтруемая жидкость из канала подвода 2 проходит через резервный фильтрующий элемент 5 в канал отвода 3 и далее к потребителю. В крайнем нижнем положении поршень 15 фиксируется фиксатором 19, выдвигаемым вправо под воздействием пружины 21. Одновременно с поступлением в трубопровод 13 сжатый воздух по трубопроводу 29 поступает в поддиафрагменную полость пневматического клапана 30 и усилием, соответствующим рабочей площади диафрагмы 31 и клапана 35, преодолевая сопротивление пружин 33 и 36, перемещает

1327929

Формула изобретения

25.

Составитель Т. Голеншина

Редактор А. Ворович Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 3421/6 Тираж 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4 диафрагму 31, подвижную втулку 32 и прилегающий к ней клапан 35 в крайнее верхнее положение. В результате перемещения подвижной втулки 32 сообщение трубопровода 41 с атмосферой прекращается, а при совмещении паза 34 с фиксатором 38 отсчета последний под воздействием пружины 40 перемещается вправо и фиксирует подвижную втулку 32 с диафрагмой 31 в крайнем верхнем положении, отсчитывая тем самым первое срабатывание фильтрующего устройства. После открытия запорного клапана 10 и включения в работу резервного фильтрующего элемента 5 давление жидкости в каналах 2 и 3 уравнивается, диафрагма 6 и стержень 8 под воздействием пружины 9 возвращается в исходное положение, благодаря чему первый пневмораспределитель 12 переключается и сообщает надпоршневую полость пневмоцилиндра 14 через трубопровод 13, а также поддиафрагменную полость пневматического клапана 30 через трубопровод 29 с атмосферой. При этом запорный клапан 10 остается открытым, так как поршень 15 со штоком 17 удерживается в крайнем нижнем положении фиксатором 19. Одновременно клапан 35 под воздействием пружины 36 открывается и сообщает между собой трубопроводы 29 и 41.

При засорении резервного фильтрующего элемента 5 давление жидкости в канале отвода 3 уменьшается и диафрагма 6 за счет большего давления в канале 2 подвода перемещается вверх и, воздействуя через шток 7 на стержень 8, вновь переключает пневмораспределитель 12, открывая проход сжатому воздуху в трубопровод 29 и далее через клапан 35, открытый при первом включении с помощью фиксатора 38 отсчета, в трубопровод 41. Сжатый воздух поступает из трубопровода 41 в полость управления второго пневмораспределителя 28, переключает его, благодаря чему прекращается подача сжатого воздуха в трубопровод 27 и насос 26 останавливается. Одновременно поступая в надпоршневую полость реле 42 давления, сжатый воздух, преодолевая сопротивление пружины 44, перемещает поршень

43 вместе со штоком 45 вниз. Шток 45, воздействуя на выключатель 46, размыкает сеть 47 питания программного блока 48 и включает сигнальный элемень 49, информирующий о причине остановки системы.

После замены фильтрующих элементов 4 и 5 фиксатор 19 за рукоятку 20 перемещается влево, благодаря чему освобожден5

50 ный от фиксации поршень 15 со штоком 17 под воздействием пружины 16 перемещается в крайнее верхнее положение и запорный клапан 10 с помощью пружины 11 закрывается. В этом положении система не может включиться из-за наличия на трубопроводе

29 обратного клапана 51.

Для постановки пневматического клапана

30 в исходное положение и для запуска системы фиксатор 38 отсчета за рукоятку 39 перемещается влево, вследствие чего под воздействием пружины ЗЗ освобожденная от фиксации подвижная втулка 32. с диафрагмой 31 перемещается вниз до упора, закрывает клапан 35 и сообщает трубопровод 41 с атмосферой, в результате чего второй пневмораспределитель 28 переключается, сжатый воздух через него и трубопровод 27 поступает к насосу 26 и запускает его, а поршень 43 со штоком 45 под воздействием пружины 44 поднимается вверх, выключатель 46 замыкает сеть 47 питания программного блока 48 и выключает сигнальный элемент 49.

Фильтрующее устройство, содержащее корпус с каналами подвода и отвода фильтруемой жидкости, основной и резервный фильтрующие элементы, первый пневмораспределитель со стержнем и регулируемой пружиной, шток, пневмоцилиндр с поршнем, пружиной, шток фиксатора, запорный клапан с пружиной основного фильтрующего элемента, трубопровод подачи сжатого воздуха, насос подвода фильтруемой жидкости, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и производительности, оно снабжено обратным капаном, пневматическим клапаном, содержащим подпружиненные фиксатор отсчета, закрепленную на диафрагме подвижную втулку и клапан, вторым пневмораспределителем, программным блоком, выключателем и диафрагмой, соединенной со штоком и расположенной между каналом подвода и каналом отвода фильтруемой жидкости, при этом выход первого пневмораспределителя связан через обратный клапан и пневматический клапан с управляющим входом реле давления и полостью управления, второго пневмораспределителя, вход которого соединен с трубопроводом сжатого воздуха, а выход — с насосом подвода фильтруемой жидкости, выход реле давления связан с выключателем в цепи питания программного устройства.

   

findpatent.ru

Скважинное фильтрующее устройство

Изобретение относится к погружному оборудованию для добычи пластовой жидкости, а именно к скважинным фильтрующим устройствам, предотвращающим попадание механических примесей на прием электроцентробежного насоса. Устройство содержит трубчатый каркас, верхний патрубок с отводящими отверстиями, наружный и внутренний щелевой фильтр из навитого профиля и продольных стержней, равномерно размещенных по окружности с образованием между собой продольных каналов, которые обращены друг к другу и сообщены сверху с отводящими отверстиями верхнего патрубка, кольцевую перегородку, перекрывающую продольные каналы снизу, и предохранительный клапан. Продольные стержни наружного и внутреннего щелевого фильтра выполнены примыкающими друг к другу. Продольные каналы обоих фильтров сообщены между собой. Трубчатый каркас перфорирован и размещен во внутреннем щелевом фильтре, а снизу перекрыт предохранительным клапаном. Увеличивается ресурс работы скважинного фильтрующего устройства за счет самоочистки щелевых фильтров и повышается его компактность при сохранении площади фильтрующей поверхности. 2 ил.

 

Изобретение относится к погружному оборудованию для добычи пластовой жидкости, а именно к скважинным фильтрующим устройствам, предотвращающим попадание механических примесей на прием электроцентробежного насоса.

Известен скважинный фильтр, содержащий ниппельную и муфтовую части и приваренный к ним щелевой фильтрующий элемент, выполненный из продольных ребер и намотки из профилированной проволоки со скругленными углами для снижения гидравлического сопротивления (Пат. №2374433 РФ, Е21В 43/08, 2009).

Недостатком скважинного фильтра является непродолжительный ресурс работы из-за повышенной кольматации сужающихся внутрь зазоров между витками круглой проволоки, а также невысокая площадь фильтрации на погонный метр фильтра.

Известен скважинный фильтр, состоящий из корпуса с отверстиями, установленного на корпусе фильтрующего элемента в виде продольных ребер и навитого проволочного профиля, переводника, кожуха, образующего с корпусом и переводником кольцевую камеру, в которую помещена втулка с отверстиями и упорными элементами, часть которых установлена в отверстиях втулки, а часть — в отверстиях корпуса, при этом кожух и втулка соединены срезными элементами (Патент №2102585 РФ, Е21В 43/08, 1998).

Недостатком скважинного фильтра является ограниченная длительность работы из-за низкой удельной площади фильтрации и невозможность восстановления его пропускной способности в скважине.

Известно фильтрующее скважинное устройство, содержащее перфорированный трубчатый каркас, щелевые фильтры в виде продольных призматических стержней и навитого призматического профиля и предохранительные клапаны между смежными щелевыми фильтрами (Патент №133561 РФ, Е21В 43/08, 2013). Увеличение ресурса работы описанного устройства достигается за счет включения в очистку пластовой жидкости нижнего щелевого фильтра при засорении вышерасположенного щелевого фильтра, происходящего при открытии предохранительного клапана между ними.

Однако данное фильтрующее скважинное устройство имеет повышенную общую длину, что не позволяет его использовать в скважинах с ограниченной глубиной зумпфа. Кроме того, невозможно провести регенерацию устройства в скважине.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является скважинное фильтрующее устройство, содержащее трубчатый каркас, наружный и внутренний щелевые фильтры, состоящие из равномерно расположенных по окружности продольных призматических стержней и навитого на них призматического профиля, которые установлены продольными стержнями снаружи и внутри трубчатого каркаса с образованием наружных и внутренних продольных каналов между продольными стержнями и трубчатым каркасом и цилиндрической полости во внутреннем щелевом фильтре, шламосборник и верхний патрубок, причем наружные продольные каналы закрыты сверху и соединены со шламосборником в нижней части, а внутренние продольные каналы закрыты кольцевой перегородкой снизу и соединены сверху с верхним патрубком, цилиндрическая полость отделена от верхнего патрубка предохранительным клапаном и соединена со шламосборником (Пат. №2446274 РФ, Е21В 43/08, 2012).

Принятое за прототип скважинное фильтрующее устройство обладает увеличенной продолжительностью работы за счет последовательного отделения частиц породы сначала на наружном, а затем на внутреннем щелевом фильтре. Вместе с тем, такое скважинное фильтрующее устройство характеризуется повышенным гидравлическим сопротивлением из-за большой протяженности наружных и внутренних продольных каналов, имеющих малую площадь поперечного сечения. Кроме того, недостатком прототипа является невозможность восстановления пропускной способности щелевых фильтров после засорения частицами породы.

Задачей настоящего изобретения является увеличение ресурса работы скважинного фильтрующего устройства за счет самоочистки щелевых фильтров и повышение его компактности при сохранении площади фильтрующей поверхности.

Указанный технический результат достигается тем, что в скважинном фильтрующем устройстве, содержащем трубчатый каркас, верхний патрубок с отводящими отверстиями, наружный и внутренний щелевой фильтр из навитого профиля и продольных стержней, равномерно размещенных по окружности с образованием между собой продольных каналов, которые обращены друг к другу и сообщены сверху с отводящими отверстиями верхнего патрубка, кольцевую перегородку, перекрывающую продольные каналы снизу, и предохранительный клапан, согласно изобретению, продольные стержни наружного и внутреннего щелевого фильтра выполнены примыкающими друг к другу, продольные каналы обоих фильтров сообщены между собой, трубчатый каркас перфорирован, размещен во внутреннем щелевом фильтре и снабжен ниже него предохранительным клапаном.

На фиг. 1 схематично изображено скважинное фильтрующее устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — поперечный разрез по А-А на фиг. 1.

Скважинное фильтрующее устройство содержит наружный и внутренний щелевые фильтры 1 и 2, трубчатый каркас 3 с перфорациями 4, перекрытый снизу предохранительным клапаном 5, верхний патрубок 6 с отводящими отверстиями 7 и кольцевую перегородку 8 (фиг. 1). Щелевые фильтры 1 и 2 состоят соответственно из навитых профилей 9 и 10 и продольных стержней 11 и 12, которые примыкают друг к другу и размещены по окружности через равные промежутки, являющиеся наружными и внутренними продольными каналами 13 и 14 (фиг. 2). Продольные каналы 13 и 14 сообщены между собой в радиальном направлении, закрыты снизу кольцевой перегородкой 8 и вверху соединены с отводящими отверстиями 7 верхнего патрубка 6. Между витками профилей 9 и 10 образуются непрерывные спиралевидные щели 15 и 16 соответственно, открытая площадь каждой из которых сопоставима с площадью отводящих отверстий 7 верхнего патрубка 6 и с суммарной площадью поперечного сечения каналов 13 и 14.

В скважинном фильтрующем устройстве наружный 1 и внутренний 2 щелевые фильтры могут быть выполнены как единая конструкция, состоящая из одного окружного ряда продольных стержней и навитых на них снаружи и внутри профилей, при этом продольные стержни имеют увеличенные поперечные размеры (не показано).

Скважинное фильтрующее устройство работает следующим образом.

Под действием создаваемого погружным насосом разряжения пластовая жидкость фильтруется через наружный щелевой фильтр 1, при этом содержащиеся в ней частицы породы с размером более ширины щели 15 остаются снаружи и укрупняются со временем в конгломераты (фиг. 1). Далее очищенная жидкость увлекается в расширяющиеся щели 15 между витками профиля 9, а затем попадает в каналы 13 и сообщающиеся с ними каналы 14. Оказавшись в каналах 13, 14, жидкость изменяет направление движения на 90° и поднимается к отводящим отверстиям 7 в верхнем патрубке 6, после чего покидает скважинное фильтрующее устройство. В конечном счете на прием погружного насоса попадает жидкость, очищенная от частиц породы, благодаря чему создаются благоприятные условия для его безотказной работы.

При работе наружного щелевого фильтра 1 предохранительный клапан 5 находится в закрытом положении, поэтому жидкость не циркулирует через трубчатый каркас 3 и внутренний щелевой фильтр 2. По мере перекрытия сечения щели 15 частицами породы поток жидкости через наружный щелевой фильтр 1 снижается, что при работающем погружном насосе приводит к созданию разряжения в гидравлически связанных каналах 13, 14 и трубчатом каркасе 3 и возрастанию перепада давления на предохранительном клапане 5.

При последующем открытии клапана 5 пластовая жидкость попадает в трубчатый каркас 3, проходит через перфорации 4 к внутреннему щелевому фильтру 2, где фильтруется через щель 16. Частицы породы задерживаются между витками навитого профиля 10, а очищенная жидкость оказывается сначала во внутренних 14, а затем в наружных 13 продольных каналах и по ним движется к отводящим отверстиям 7 верхнего патрубка 6.

При движении по наружным каналам 13, имеющим переменное сечение по длине за счет навитого профиля 9, в жидкости возникают пульсации поля скоростей и поля давлений, которые передаются изнутри наружу непрерывной щели 15. Это порождает отделение налипших частиц от навитого профиля 9, открытие щели 15 и восстановление пропускной способности наружного щелевого фильтра 1. Отделению частиц способствует также гидравлический удар, возникающий в трубчатом каркасе 3 при открытии предохранительного клапана 5, который передается через перфорации 4, щель 16 и каналы 14, 13 в щель 15 наружного щелевого фильтра 1. По мере очистки щели 15 движение жидкости через наружный щелевой фильтр 1 возобновляется и клапан 5 закрывается. При этом описанным выше образом происходит отделение частиц от навитого профиля 10 внутреннего фильтра 2 и восстановление его пропускной способности.

При таком движении пластовой жидкости наружный и внутренний щелевой фильтр периодически очищаются и в меньшей степени подвержены необратимому загрязнению частицами породы, благодаря чему увеличивается ресурс работы скважинного фильтрующего устройства в целом.

Скважинное фильтрующее устройство, содержащее трубчатый каркас, верхний патрубок с отводящими отверстиями, наружный и внутренний щелевой фильтр из навитого профиля и продольных стержней, равномерно размещенных по окружности с образованием между собой продольных каналов, которые обращены друг к другу и сообщены сверху с отводящими отверстиями верхнего патрубка, кольцевую перегородку, перекрывающую продольные каналы снизу, и предохранительный клапан, отличающееся тем, что продольные стержни наружного и внутреннего щелевого фильтра выполнены примыкающими друг к другу, продольные каналы обоих фильтров сообщены между собой, трубчатый каркас перфорирован, размещен во внутреннем щелевом фильтре и снизу перекрыт предохранительным клапаном.

findpatent.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *