RU147142U1

RU147142U1 - FILTER - GAS SEPARATOR

Info

Publication number: RU147142U1
Application number: RU2014129453/05U
Authority: RU
Inventors: Петр Алексеевич Мартынов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Электронные и механические измерительные системы" (ЗАО "ЭМИС"); Общество с ограниченной ответственностью "ЭМИС Ино"
Priority date: 2014-07-17
Filing date: 2014-07-17
Publication date: 2014-10-27

Abstract

Фильтр-газоотделитель, содержащий полый корпус, включающий проточную часть с отходящими патрубками, где расположен фильтрующий элемент и связанная с корпусом с помощью крышки камера автоматического газоотделителя, при этом в полости фильтра расположен сферический поплавок, механически связанный с клапаном стравливания газа, отличающийся тем, что проточная часть соединена посредством гибкой трубы с камерой газоотделителя, в которой установлен дополнительно второй клапан стравливания газа, расположенный над первым клапаном, при этом в крышке газоотделителя выполнен боковой канал для стравливания газа в виде нескольких отверстий.A gas separator filter comprising a hollow body including a flow part with outgoing nozzles where the filter element is located and an automatic gas separator chamber connected to the body by means of a cover, while a spherical float is located in the filter cavity mechanically connected to the gas bleed valve, characterized in that the flow part is connected by means of a flexible pipe to the gas separator chamber, in which an additional second gas bleed valve is located, located above the first valve, while cover side of the gas separator is configured to channel the bleed gas in the form of several holes.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована при проектировании нефтяных магистралей с применением фильтров для предварительной очистки транспортируемой среды.The utility model relates to mechanical engineering and can be used in the design of oil pipelines using filters for pre-treatment of the transported medium.

Известно фильтрующее устройство, описанное в п. РФ №125087 поо кл. B01D 35/02. B0D 46/00, з. 04.09.2012 г., оп. 27.02.2013 г.Known filter device described in p. RF №125087 by class. B01D 35/02. B0D 46/00, c. September 4, 2012, op. 02/27/2013

Известное фильтрующее устройство содержит полый корпус с отверстиями для прохождения рабочей среды, в котором установлен, по меньшей мере, один фильтрующий элемент, и отличается тем, что корпус выполнен со сферической внешней поверхностью, внутри корпуса расположена перегородка, разделяющая полость корпуса на две камеры, каждая из которых имеет пару отверстий для прохождения рабочей среды, а устройство содержит два фильтрующих элемента, каждый из которых размещен в соответствующей камере, корпус размещен в охватывающей его оболочке со сферической внутренней поверхностью, имеющей две пары отверстий для прохождения рабочей среды, с возможностью поворота корпуса относительно оболочки и попеременного совмещения соответствующих пар отверстий корпуса и оболочки друг с другом.The known filtering device comprises a hollow housing with openings for passing a working medium in which at least one filtering element is installed, and characterized in that the housing is made with a spherical outer surface, inside the housing there is a partition dividing the housing cavity into two chambers, each of which it has a pair of openings for the passage of the working medium, and the device contains two filter elements, each of which is placed in the corresponding chamber, the housing is placed in the enveloping shell with a spherical inner surface having two pairs of holes for the passage of the working medium, with the possibility of rotation of the housing relative to the shell and alternately aligning the corresponding pairs of holes of the housing and shell with each other.

При этом полый корпус с отверстиями может быть выполнен из трех частей: центральной и двух боковых, которые могут быть расположены относительно центральной части корпуса симметрично, а их стыковочные торцы параллельны и ориентированы перпендикулярно оси корпуса. При этом пары отверстий для прохождения рабочей среды могут быть выполнены в центральной части корпуса, а их центры равнорасположены по экватору. Оболочка может быть выполнена из двух частей, разделенных диаметральным разъемом, плоскость которого ориентирована перпендикулярно оси корпуса и на стыках которого образованы горловины с указанными отверстиями для прохождения рабочей среды. Кроме того, на боковых частях корпуса могут быть образованы полуоси, а на частях оболочки - выступы с цилиндрическими отверстиями, в которых расположены полуоси, одна из которых выполнена с возможностью взаимодействия с ней средства для поворота.In this case, the hollow body with holes can be made of three parts: the central and two side, which can be located symmetrically relative to the central part of the body, and their connecting ends are parallel and oriented perpendicular to the axis of the body. In this case, pairs of openings for the passage of the working medium can be made in the central part of the housing, and their centers are equidistant along the equator. The shell can be made of two parts separated by a diametrical connector, the plane of which is oriented perpendicular to the axis of the housing and at the joints of which are formed necks with the indicated holes for the passage of the working medium. In addition, half-axes can be formed on the lateral parts of the housing, and protrusions with cylindrical holes in which the half-axles are located, one of which is configured to interact with it to rotate, can be formed on parts of the shell.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции.A disadvantage of the known device is the design complexity.

Известна конструкция фильтра-газоотделителя, представленная в техническом каталоге продукции ЭМИС 2013 г, выпуск 1. (см. Приложение)..The known design of the filter-gas separator, presented in the technical catalog of products EMIS 2013, issue 1. (see. Appendix) ..

Известный фильтр-газоотделитель (см. стр. 119, Рисунок 1) содержит полый корпус, включающий проточную часть с отходящими патрубками (5), где расположен фильтрующий элемент (4) в виде мелкой сетки и связанная с корпусом с помощью крышки (3) камера автоматического газоотделителя (2). В полости фильтра расположен сферический поплавок, находящийся на границе раздела газа и жидкости и закрывающий полость выпускного клапана при достижении жидкостью верхнего уровня полости фильтра, (см. стр. 120, Рисунки 2-3). Газовые включения отделяются от жидкости и удаляются через газоотделитель (2).The well-known gas separator filter (see page 119, Figure 1) contains a hollow body, including a flow part with outgoing pipes (5), where the filter element (4) is in the form of a fine mesh and the chamber is connected to the body via a cover (3) automatic gas separator (2). A spherical float is located in the filter cavity, located at the gas-liquid interface and closing the outlet valve cavity when the liquid reaches the upper level of the filter cavity (see page 120, Figures 2-3). Gas inclusions are separated from the liquid and removed through a gas separator (2).

Недостатком известного фильтра-газоотделителя является то, что для стравливания газа используется один клапан, отверстие которого выполнено узким, что ухудшает качество фильтрации. Большим недостатком предыдущей конструкции фильтра с одним клапаном является также то, что клапан не всегда может открыться, поскольку давление в камере газоотделителя оказывает прижимное усилие на клапан, т.е. работа его ненадежна. Таким образом, известный фильтр-газоотделитель имеет невысокую эффективность очистки.A disadvantage of the known gas separator filter is that one valve is used for gas bleeding, the opening of which is narrow, which affects the quality of the filter. A big drawback of the previous filter design with a single valve is that the valve cannot always open, since the pressure in the gas separator chamber exerts a pressing force on the valve, i.e. his work is unreliable. Thus, the known filter gas separator has a low cleaning efficiency.

Задачей является повышение качества фильтрации и обеспечение надежного срабатывания клапанов.The objective is to improve the quality of filtration and ensure reliable valve response.

Поставленная задача решается тем, что в фильтре-газоотделителе, содержащем полый корпус, включающий проточную часть с отходящими патрубками, где расположен фильтрующий элемент и связанная с корпусом с помощью крышки камера автоматического газоотделителя, при этом в полости фильтра расположен сферический поплавок, механически связанный с клапаном стравливания газа, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, проточная часть соединена посредством гибкой трубы с камерой газоотделителя, в которой установлен дополнительно второй клапан стравливания газа, расположенный над первым клапаном, при этом в крышке газотделителя выполнен боковой канал для стравливания газа в виде нескольких отверстий.The problem is solved in that in the filter-gas separator containing a hollow body, including a flowing part with outgoing nozzles, where the filter element is located and an automatic gas separator chamber connected to the body by means of a lid, while a spherical float mechanically connected to the valve is located in the filter cavity gas bleeding, ACCORDING TO THE USEFUL MODEL, the flow part is connected via a flexible pipe to the gas separator chamber, in which an additional second gas bleeding valve is installed, located above the first valve, while in the lid of the gas separator there is a side channel for bleeding gas in the form of several holes.

Наличие гибкой трубы, позволяющей отводить в камеру газоотделителя газ и пары жидкости, скапливающиеся в правой стороне проточной части при протекании потока слева-направо, не допускает скапливание газа в камере газоотделителя и попадание газа в систему, что в совокупности с увеличением числа каналов для стравливания газа за счет дополнительно введенных второго клапана и бокового канала в виде нескольких отверстий позволяет улучшить степень фильтрации, т.е. качество очистки.The presence of a flexible pipe that allows gas and liquid vapors that accumulate in the right side of the flow part to flow into the gas separator chamber from left to right does not allow gas to accumulate in the gas separator chamber and gas to enter the system, which together with an increase in the number of channels for bleeding gas due to the additionally introduced second valve and side channel in the form of several holes, it allows to improve the degree of filtration, i.e. quality of cleaning.

Исключение несрабатывания запорных органов обеспечивается тем, что газоотделитель имеет два канала для отвода газа - боковой и центральный каналы. Центральный канал имеет узкое отверстие для выпуска газа и открывается в первую очередь. Газ, который скапливается в камере газоотделителя, не воздействует на запорный орган центрального канала своим давлением, потому что последний имеет малую площадь перекрытия и малые габариты, тем самым обеспечивается его свободное перемещение. После стравливания части газа происходит снижение давления в камере газоотделителя и воздействие давления на запорный орган бокового канала уменьшается и он под собственной силой тяжести опускается, при этом открывается боковой канал с широким отверстием для стравливания газа. Более подробно это можно пояснить следующим образом.The exclusion of the failure of the locking organs is ensured by the fact that the gas separator has two channels for gas removal - the side and central channels. The central channel has a narrow gas outlet and opens first. The gas that accumulates in the gas separator chamber does not act on the locking element of the central channel by its pressure, because the latter has a small overlap area and small dimensions, thereby ensuring its free movement. After bleeding off part of the gas, the pressure in the chamber of the gas separator decreases and the pressure on the locking member of the side channel decreases and it falls under its own gravity, and the side channel opens with a wide hole for bleeding gas. This can be explained in more detail as follows.

В новой конструкции отверстий для стравливания стало больше, поэтому степень фильтрации улучшилась. Использование дополнительного клапана позволило, одной стороны, увеличить канал для стравливания газа, а с другой стороны, избежать несрабатывания («заедания») клапана. При стравливании газа сначала открывается клапан с малой поперечной площадью для снижения давления в камере газоотделителя, которое препятствует открыванию запорного органа бокового канала, после чего открывается боковой канал.In the new design, the bleed holes are larger, so the degree of filtration has improved. The use of an additional valve allowed, on the one hand, to increase the channel for bleeding gas, and on the other hand, to avoid malfunctioning ("jamming") of the valve. When bleeding the gas, a valve with a small transverse area is first opened to reduce the pressure in the gas separator chamber, which prevents the gate of the side channel from opening, and then the side channel opens.

В заявляемой конструкции клапаны всегда открываются, потому что:In the claimed design, the valves always open, because:

1) конструктив такой, что сначала открывается нижний клапан, габариты которого очень малы по сравнению с открывающим его металлическим поплавком. Поэтому для того, чтобы открыть нижний клапан, требуется небольшое усилие по сравнению с конструкцией с одним клапаном. Когда нижний клапан открывается, газ начинает стравливаться через центральный канал. Проходное сечение центрального канала намного меньше, чем у канала в известном фильтре с одним клапаном, поэтому для центрального канала габариты нижнего клапана, который закрывает центральный канал, небольшие. Тем не менее, центральный канал имеет достаточное проходное сечение, чтобы стравить часть газа, при этом снижается давление в камере газоотделителя.1) the construct is such that the bottom valve first opens, the dimensions of which are very small compared to the metal float that opens it. Therefore, in order to open the bottom valve, a small force is required compared to the design with a single valve. When the bottom valve opens, gas begins to vent through the center channel. The cross section of the central channel is much smaller than that of the channel in the known filter with one valve, therefore, for the central channel, the dimensions of the lower valve, which closes the central channel, are small. However, the central channel has a sufficient cross-section to vent some of the gas, while reducing the pressure in the gas separator chamber.

2) Так как давление в камере газоотделителя снизилось, оно уже не препятствует открыванию вновь введенного более массивного верхнего клапана, который под собственной силой тяжести опускается вниз, открывая боковой канал, состоящий из четырех отверстий, которые обеспечивают быстрое стравливание газа.2) Since the pressure in the chamber of the gas separator has decreased, it no longer prevents the opening of the newly introduced more massive upper valve, which, under its own gravity, drops down, opening the side channel, which consists of four holes that provide quick gas bleeding.

В известном фильтре с одним клапаном не имеется возможности разместить канал, который состоит из четырех отверстий, так как это потребует увеличения габаритов клапана.In the known filter with one valve, it is not possible to place a channel that consists of four holes, as this will require an increase in the dimensions of the valve.

При увеличении габаритных размеров клапана давление в камере газоотделителя будет оказывать на него еще большее прижимное усилие, т.к. увеличится площадь воздействия, что приведет к заеданию клапана.With an increase in the overall dimensions of the valve, the pressure in the gas separator chamber will exert an even greater clamping force on it, since the area of impact will increase, which will lead to seizing of the valve.

Технический результат - увеличение числа каналов для стравливания газа.The technical result is an increase in the number of channels for bleeding gas.

Заявляемый фильтр-газоотделитель обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками как соединение проточной части посредством гибкой трубы с камерой газоотделителя, установка в последней дополнительно второго клапана для стравливания газа, расположенного над первым клапаном, и выполнение при этом в крышке газоотделителя дополнительного бокового канала для стравливания газа в виде нескольких отверстий, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.The inventive filter gas separator has a novelty in comparison with the prototype, differing from it by such significant features as the connection of the flow part through a flexible pipe with the gas separator chamber, the installation in the latter additionally of a second valve for bleeding gas located above the first valve, and the execution in the gas separator cover additional lateral channel for bleeding gas in the form of several holes, which together provide the desired result.

Заявляемый фильтр-газоотделитель может быть использован в нефтяных магистралях с применением фильтров для предварительной очистки транспортируемой среды, а потому соответствует критерию «промышленная применимость».The inventive filter gas separator can be used in oil pipelines using filters for pre-treatment of the transported medium, and therefore meets the criterion of "industrial applicability".

Полезная модель иллюстрируется чертежами, где представлены на:The utility model is illustrated by drawings, which are presented on:

- фиг. 1 - общий вид фильтра-газоотделителя;- FIG. 1 is a general view of a gas separator filter;

- фиг. 2 - вид камеры газоотделителя;- FIG. 2 is a view of a gas separator chamber;

- фиг. 3 - вид узла газоотделителя;- FIG. 3 is a view of a gas separator assembly;

- фиг. 4 - вид нижнего клапана;- FIG. 4 - view of the bottom valve;

- фиг. 5 - вид верхнего клапана;- FIG. 5 is a view of the upper valve;

- фиг. 6 - вид крышки газоотделителя.- FIG. 6 is a view of a gas separator cap.

Фильтр-газоотделитель состоит из проточной части 1 с отходящими патрубками где расположен фильтрующий элемент и камеры 2 газоотделителя. В камере 2 газоотделителя находится узел 3 газоотделителя и металлический поплавок 4, который механически связан с нижним клапаном 5 с помощью узла 6. Гибкая труба 7 с одной стороны соединена с проточной частью 1 с помощью штуцера 8 и с другой стороны соединена с камерой 2 газоотделителя с помощью штуцера 9. Узел 3 газоотделителя состоит из крышки 10, в пазу 11 которой расположены нижний клапан 5 и верхний клапан 12. Отверстие 13 служит для уравнивания давления между камерой 2 газоотделителя и пазом 11 для свободного передвижения нижнего клапана 5. Для стравливания скопившегося газа в пазу 11, который оказывает прижимное усилие на верхний клапан 12, служит центральный канал 14, расположенный в верхнем клапане 12. Боковой канал 15 также предназначен для стравливания газа из камеры 2.The gas separator filter consists of a flow part 1 with outgoing nozzles where the filter element and gas separator chambers 2 are located. In the chamber 2 of the gas separator there is a gas separator assembly 3 and a metal float 4, which is mechanically connected to the lower valve 5 by means of a assembly 6. A flexible pipe 7 is connected on one side to the flow part 1 via a fitting 8 and, on the other hand, is connected to the gas separator chamber 2 with using the fitting 9. The gas separator assembly 3 consists of a cover 10, in the groove 11 of which the lower valve 5 and the upper valve 12 are located. The hole 13 serves to equalize the pressure between the gas separator chamber 2 and the groove 11 for the free movement of the lower valve 5. For etching the accumulated gas in the groove 11, which exerts a clamping force on the upper valve 12, serves as a central channel 14 located in the upper valve 12. The side channel 15 is also designed to bleed gas from the chamber 2.

Работа фильтра-газоотделителя происходит следующим образом.The operation of the filter-gas separator is as follows.

При протекании жидкости через фильтр-газоотделитель газ и пары жидкости скапливаются в проточной части 1 и поднимаются в камеру 2 газоотделителя и в паз 11 через отверстие 13. Отверстие 13 уравнивает давление между камерой 2 газоотделителя и пазом 11 для свободного передвижения нижнего клапана 5. В процессе накопления газа в камере 2 газоотделителя уровень жидкости в камере начинает опускаться, при этом опускается поплавок 4, механически связанный с нижним клапаном 5. Скопившийся газ в пазу 11, который оказывает прижимное усилие на верхний клапан 12, стравливается через центральный канал 14, расположенный в верхнем клапане 12, и верхний клапан 12 опускается под собственной силой тяжести, открывая боковой канал 15 и закрывая центральный канал 14. Газ из паза 11 переходит через отверстие 13 в камеру 2 газоотделителя. Газ из камеры 2 газоотделителя стравливается через боковой канал 15. Стравливаемый газ сначала через центральный канал 14, а потом через боковой канал 15 поступает в отводящий тракт 16. При стравливании газа уровень жидкости в камере 2 газоотделителя поднимается, при этом поднимается поплавок 4 и нижний клапан 5. Нижний клапан 5 зацепляет верхний клапан 12 и поднимает его вверх до тех пор, пока верхний клапан 12 не упрется в боковую поверхность отводящего тракта 16, тем самым перекрывая боковой канал 15. Герметичность перекрытия обеспечивается резиновой прокладкой 17, которая плотно соприкасается с боковой поверхностью отводящего тракта 16. В свою очередь нижний клапан 5 перекрывает центральный канал 14. Герметичность перекрытия обеспечивается резиновой прокладкой 18, которая плотно соприкасается с верхним клапаном 12. При протекании жидкости через фильтр-газоотделитель слева-направо поток жидкости сносит часть газа по направлению потока. Гибкая труба 7 служит для отвода в камеру 2 газоотделителя газа и паров жидкости, которые скапливаются в правой стороне проточной части 1.When fluid flows through the filter gas separator, gas and liquid vapor accumulate in the flow part 1 and rise into the gas separator chamber 2 and into the groove 11 through the hole 13. The hole 13 equalizes the pressure between the gas separator chamber 2 and the groove 11 for free movement of the lower valve 5. In the process the accumulation of gas in the chamber 2 of the gas separator, the liquid level in the chamber begins to drop, while the float 4, which is mechanically connected with the lower valve 5, falls. The accumulated gas in the groove 11, which exerts a pressing force on the upper valve 12 is vented through a central channel 14 located in the upper valve 12, and the upper valve 12 is lowered by its own gravity, opening the side channel 15 and closing the central channel 14. Gas from the groove 11 passes through the opening 13 into the gas separator chamber 2. The gas from the gas separator chamber 2 is discharged through the side channel 15. The gas to be discharged is first sent through the central channel 14 and then through the side channel 15 to the exhaust duct 16. When the gas is vented, the liquid level in the gas separator chamber 2 rises, while the float 4 and the lower valve rise 5. The lower valve 5 engages the upper valve 12 and lifts it up until the upper valve 12 abuts against the lateral surface of the discharge path 16, thereby blocking the lateral channel 15. Tightness of the overlap is ensured by rubber howling gasket 17, which is in close contact with the lateral surface of the discharge path 16. In turn, the lower valve 5 overlaps the central channel 14. The tightness of the overlap is provided by a rubber gasket 18, which is in tight contact with the upper valve 12. When the fluid flows through the filter-gas separator from left to right the fluid flow carries part of the gas in the direction of flow. The flexible pipe 7 is used to drain into the chamber 2 of the gas separator gas and liquid vapor, which accumulate in the right side of the flow part 1.

В сравнении с прототипом заявляемый фильтр-газоотделитель позволяет выполнять более качественную очистку газа и является более надежным в работе.In comparison with the prototype of the inventive filter gas separator allows you to perform better gas purification and is more reliable in operation.

Claims

A gas separator filter comprising a hollow body including a flow part with outgoing nozzles where the filter element is located and an automatic gas separator chamber connected to the body by means of a cover, while a spherical float is located in the filter cavity mechanically connected to the gas bleed valve, characterized in that the flow part is connected by means of a flexible pipe to the gas separator chamber, in which an additional second gas bleed valve is located, located above the first valve, while cover side of the gas separator is configured to channel the bleed gas in the form of several holes.