Фильтр-сепаратор Советский патент 1982 года по МПК B01D17/02 

(5) ФИЛЬТР-СЕПАРАТОР

1

Изобретение относится к устройствам для фильтрования углеводородных жидкостей, преимущественно углеводородных топлив, и может быть примрнено в авиации, автомобильном и водном транспорте, нефтеперерабатывающей , химической и других отраслях промышленности.

Известны фильтры-сепараторы для удаления .из углеводородных жидкостей механических примесей и эмульсионной воды, одним из основных элементов которых являются фильтрующие водоотделяющие элементы (в одноступенчатых фильтрах-сепараторах), фильтрующие коагулирующие элементы (в двухступенчатых фильтрах-сепараторах) и коагулирующие элементы (в трехступенчатых фильтрех-сепараторах) . В качестве коагулирующей среды в этих элементах применяются два типа коагулирующих перегородок: многослойная перегородка, состоящая из нескольких (не менее трех) гидрофобных материалов, сочетание вышеназванной перегородки с хлопчатобумажным материалом грубой вязки (хлопчатобумажным чулком), располагаемым по потоку топлива с внешней , стороны перегородки. В настоящее время в мировой практике наиболее широкое применение получили двухступенчатые фильтры-сепараторы,содержащие корпус, в котором последовательно размещены фильтрующий и коагулирующий слои,слой для укрупнения капель (хлопчатобумажный чулок) и водоотталкивающий слой fij.

Основной недостаток коагулирующих перегородок обоих типов заключается в том, что наиболее высокими коагулирующими свойствами они обладают при низких скоростях потока топлива.Дальнейшее увеличение скорости потока приводит к резкому ухудшению водоотделяющих характеристик фильтровсепараторов, с наружной поверхности коагулирующей перегородки срываются 39 топливьым потоком капли воды, размер KOTOpfcix не позволяет им осесть в отстойник. Кроме того, в силу своих сильных гидрофильных свойств чулок смоченный водой, адсорбирует на поверхности волокон поверхностно-активные вещества и присадки поверхностно-активного типа, вводимые в топлива для улучшения их эксплуатационных свойств.В результате этого с .наружной поверхности чулка срываются капли воды, размер которых не позволяет им осесть в отстойник фильтра-сепаратора, и/как следстви этого, происходит значительное ухуд шение его водоотделяющих характерис тик . Цель изобретения - повышение удельной пропускной способности фильтров-сепараторов, а также устра нение вредного влияния на процесс коалесценции содержащихся в углеводородных жидкостях поверхностно-активных веществ и присадок поверхностно-активного типа. Цель достигается выполнением сло для укрупнения капель воды из эластичного пенополиуретана, обжатого по высоте перфорированным каркасом. На чертеже изображены схематично пористые перегородки: а - для фильт рующего водоотделяющего элемента, б - для фильтрующего коагулирующего элемента, в - для коагулирующего элемента. Коагулирующая пористая перегород ка для фильтрующего водоотделяющего элемента состоит по потоку м(идкости из фильтрующего слоя 1, коагулирующего слоя 2, слоя поролона 3, Дреи водоотталкивающего нажного слоя слоя 5Коагулирующая пористая перегород ка для фильтрующего коагулирующего элемента состоит по потоку жидкости из фильтруюи1его слоя 1 , коагулирующего слоя 2 и слоя поролона 3. Коагулирующая пористая перегооод ка для коагулирующего злеменгта состоит по потоку жидкости из коагулирующего слоя 2 и слоя поролона 3. Коагулирующая пористая перегород ка работает следующим образом. Углеводородная жидкость, содержа щая механические примеси.и эмульсио ную воду, последовательно проходит фильтрующий 1 и коагулирующий 2 спо а также слой поролона 3 (варианты а и б). В пористую перегородку (вариант в) поступает жидкость,содержащая только эмульсионную воду, В фильтрующем слое 1 из жидкости удаляются механические примеси, а в коагулирующем слое 2 происходит коалисценция м.икрокапель воды. Вследствие того, что поролон имеет высокоразвитую пористую структуру, обладающую высокими гидрофобными свойствами, капли воды после выхода из коагулирующего слоя 2 накапливаются в порах слоя поролона 3 и периодически потоком углеводородной жидкости выталкиваются нарун у в виде очень крупных капель. Укрупненные капли воды по дренажному слою -1 стекают вниз в отстойник, а мелкие капли воды уносятся потоком на водоотталкивающий слой 5 по которому стекают в отстойник фильтра-сепаратора (вариант а), В фильтрующих коагулирующих (вариант б) и в коагулирующих (вариант в1 элементах укрупненные капли воды после выхода из слоя поролона 3 оседают в отстойник фильтра-сепаратора. Для обеспечения быстрого вывода воды по. всей высоте слоя поролона 3 последний обжат перфорированным каркасом 6, в противном случае капли воды стекают в нижнюю часть перегородки и затем выталкиваются потоком жидкости наружу,ухудшая при этом гидравлические характеристики коагулирующей перегородки . В связи с тем, что поролон обладает достаточно высокими гедрофобныг..и свойствами и высокоразвитую пористую структуру, коалесценция капель воды происходит в нем не на поверхности пор, а в нежпороаом пространстве, В силу этого поверхностно-активные вещеет1эа или присадки поверхностно-активного типа не адсорбируюхя на поверхности пор поролона 5 а следовательно, коагулирующие свойство всей перегородки остаются неизменны|Ми. Экспериментально установлено,что коагулирующая перегородка с поролоном позволяет в 2-2,5 раза повы- , сить скорость потока топлива ТС-1 по сравнению с перегородкой без поролона. Одновременно с этим размер капель воды,выходящих из первой перегородки, значительно превосходит размер капель , выходящих из второй перегородки.

Формула изобретения

Фильтр-сепаратор, содержащий кор пус, последовательно размещенные в корпусе фильтрующий слой, коагули рующий слой, слой для укрупнения ка пель воды и водоотталкивающий слой, отличающийся тем, что, с целью увеличения пропускной способности фильтра-сепаратора и умень шения отрицательного влияния поверх

9122016

ностно-активных веществ на его водоотделяющую способность, слой для укрупнения капель воды выполнен из эластичного пенополиуретана, обжато-5 О О высоте перфорированным каркасом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

-,10 1. Патент США № 3061107,

кл. 210-W7, опублик. 19б2.