Трубопроводный фильтр Советский патент 1990 года по МПК B01D35/02 

Изобретение относится к фильтрующим устройствам, предназначенным для очистки рабочей среды от механических примесей, и может быть использовано, например, для защиты внутренней полости трубопроводов и центробежных нагнетателей от попадания посторонних предметов.

Цель изобретения - повышение надежности работы и упрощение эксплуатации трубопроводного фильтра, а также снижение гидравлических потерь.

На фиг, 1 изображен фильтр, продольный разрез, на Фиг . 2 - вариант крепления фильтрующего огкьента в корпусе Фильтра посредством обечайки, на фиг. 3 - вариант выполнения кольца и пластины, выпуклых по отношению к выходному патрубку, на Фиг. А - Вариант выполнения кольца и пластины, ыпуклых по отношению к входному па- Трубку, и закрепление диска в выточке корпуса; на фиг. 5 - узел I на фиг.4.

Трубопроводный фильтр содержит (фиг.1) сферический корпус I с соос- ыми входным 2 и выходным 3 патрубка- ми. Между патрубками 2 и 3 установлен фильтрующий элемент, который выполнен из неподвижно установленного в корпу- Је перфорированного кольца 4 с отверстиями 5 и съемной перфорированной пластины 6 с отверстиями 7, укрепленной на кольце с помощью крепежа 8 со- фсно патрубкам 2 и 3. Перед Филътрую- им элементом в нижней части корпуса выполнен очистной люк 9. Корпус снаб#ен монтажной крышкой 10, диаметр которой больше диаметра съемной пластины 6.

Кольцо 4 может быть закреплено в корпусе 1 (фиг.2) на его выходном патрубке 3 посредством обечайки 11, имеющей внутренний диаметр Д и отверстия 12. При этом относительно корпуса 1 кольцо 4 расположено с зазором Р , величина которого не более диамет pa d отверстий 5. Суммарная минимальная площадь отверстий 12 должна быть не менее суммарной площади зазора Ј между диском 4 и корпусом 1 и отверстия 13 кольца 4. Площадь отверстий 12 необходимо максимально увеличить, чтобы снизить до минимума гидравлическое сопротивление обечайки 11.

При этом кольцо 4 и пластина 6 могут быть выполнены (фиг.З) выпуклыми 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 ОТ

ношению к входному патрубку 2. При отом кольцо 4 может быть закреплено, например, посредством сварки в выточке 14, выполненной в корпусе 1.

Отверстия перфорации во всех ва- р иантах можно выполнять профилиро- йанными-по потоку (фиг.5), что осо- ёенно важно для варианту по фиг. 3, поскольку в этом случае отверстия

расположены под углом к потоку. Их профилирование обеспечивает ориентацию каждой струи набегающего потока.

Предлагаемый трубопроводный фильтр работает следующим образом.

Рабочая среда (газ) с наличием механических примесей поступает в корпус через входной патрубок 2. Ударяясь о кольцо 4 и пластину 6, ере 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 6 помимо самой пластины вое 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 6.

Уменьшения толщины кольца 4 достигают закреплением его посредством обечайки I1, которая приваривается к кольцу 4 и выходному патрубку 3.Часть рабочей среды, прошедшая при этом через отверстия 13 кольца 4 и зазор « между кольцом 4 и корпусом 1, поступает через отверстие 12 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 гидравлическо 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 т.акже 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 , 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 кольца 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 закреплению 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 J монтажную крышку.

Закрепление кольца в корпусе посредством обечайки позволяет значительно 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 надежность 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, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения эксплуатации, фильтруюгоий элемент выполнен из неподвижно установленного в корпусе перфорированного кольца и съемной перфорированной пластины, укрепленной на кольце соосно патрубкам .

2. Фильтр по п. 1

отлича

ющийся тем, что корпус снабжен монтажной крышкой.

3.Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что на внутренней поверхности корпуса выполнена кольцевая выточка для установки кольца.

4.Фильтр поп. отличающийся тем, что, с целью снижения гидравлических потерь, суммарная площадь живого сечения отверстий фильтрующего элемента выполнена не меньше площади проходного сечения патрубков.

5.Фильтр по п. 1 , о т л и ч а ю5

5

0

щ и и с я тем, что корпус снабжен обечайкой с отверстиями, установленной внутри на выходном патрубке, а к обечайке прикреплено кольцо.

6.Фильтр по п. 5, о т л и ч а ю щ и и с я 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 п. 1, отличаю- щ и и с я тем, что в копьце выполнена проточка со стороны входного патрубка для установки пластины.

8.Фильтр по пп.1 и 2, отличающийся тем, что кольцо установлено по отношению к корпусу с зазором, величина которого выполнена не более величины диаметра Фильтрующих отверстий.

9.Фильтрпоп. 2, отличающий с я тем, что кольцо пластины выполнено выпуклым по отношению к

с выходному патрубку.

10.Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что кольцо и пластина выполнены выпуклыми по отношению к входному патрубку, причем коль-

Q цо закреплено в кольцевой выточке корпуса.

11.Фильтр по пп.1-8, отличающийся тем, что отверстия в кольце и пластине выполнены профилированными.

0

t

N

Ч

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.

Quetf

Редактор Л. Пчолинская

Фиг. 5

Составитель В.Крапухин Техред М.Ходанич

Корректор Т.Малец