RU201389U1

RU201389U1 - WIRE SLOT FILTER

Info

Publication number: RU201389U1
Application number: RU2020126858U
Authority: RU
Inventors: Александр Викторович Лекомцев; Ольга Романовна Механошина; Никита Евгеньевич Трошин; Константин Витальевич Корнилов
Priority date: 2020-08-10
Filing date: 2020-08-10
Publication date: 2020-12-11

Abstract

Полезная модель относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использована для защиты оборудования при добыче и перекачки нефти в условиях, осложненных высоким содержанием механических примесей. Проволочный щелевой фильтр содержит корпус, соединенный с верхней и нижней крышкой. В корпусе установлен фильтрующий элемент в виде навитой по спирали проволоки с образованием щелей между витками, регулируемых посредством пружины, усилие которой превышает упругую деформацию проволоки фильтрующего элемента. Фильтр дополнительно снабжен щелевым фильтроэлементом, установленным между корпусом и фильтрующим элементом, коленчатым валом с толкателем, расположенными в верхней части корпуса. Над фильтрующим элементом установлена тарелка с возможностью сжатия и растяжения пружины, и толкатель соединен с тарелкой. На коленчатый вал установлен фиксатор и диск. В нижней крышке концентрично фильтроэлементу расположен дренаж. Технический результат, который может быть получен при осуществлении полезной модели, - сокращение времени на его очистку и, как следствие, увеличение наработки оборудования на отказ, возможность производить очистку фильтрующих элементов без разбора корпуса фильтра и возможность регулирования тонкости очистки. Полезная модель создана при выполнении работ в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» по Соглашению №075-15-2020-532 от 27.04.2020 г., уникальный идентификатор проекта RFMEFI62120X0038.The utility model relates to the oil production industry and can be used to protect equipment during the production and pumping of oil in conditions complicated by a high content of mechanical impurities. The wire slotted filter has a housing connected to the top and bottom covers. A filter element in the form of a helically wound wire is installed in the housing with the formation of gaps between the turns, regulated by a spring, the force of which exceeds the elastic deformation of the wire of the filter element. The filter is additionally equipped with a slotted filter element installed between the housing and the filtering element, a crankshaft with a pusher located in the upper part of the housing. A plate is installed above the filtering element with the possibility of compression and extension of the spring, and the pusher is connected to the plate. A retainer and a disc are installed on the crankshaft. Drainage is located in the bottom cover concentric to the filter element. The technical result that can be obtained with the implementation of the utility model is a reduction in the time for its cleaning and, as a consequence, an increase in the operating time of equipment between failures, the ability to clean the filter elements without disassembling the filter housing and the ability to adjust the fineness of cleaning. The utility model was created when performing work within the framework of the Federal Target Program "Research and Development in Priority Areas of Development of the Scientific and Technological Complex of Russia for 2014-2020" under Agreement No. 075-15-2020-532 of 04/27/2020, unique project identifier RFMEFI62120X0038.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использована для защиты оборудования при добыче и перекачки нефти в условиях, осложненных высоким содержанием механических примесей.The utility model relates to the oil industry and can be used to protect equipment during oil production and pumping in conditions complicated by a high content of mechanical impurities.

Известен фильтр, содержащий трубу, фильтровальный участок которой имеет перфорацию в виде отверстий, фильтрующий элемент в виде навитой по спирали проволоки, пружину. Фильтрующий элемент установлен концентрично трубе между неподвижно закрепленным нижним опорным элементом в виде стакана и подвижным двусторонним упором в кольцевых зазорах между наружным диаметром трубы и внутренними диаметрами нижнего опорного элемента и подвижного двустороннего упора, с опорой на кольцевую площадку каждого, а между подвижным двусторонним упором и верхним подвижным упором в кольцевые зазоры между наружным диаметром трубы и внутренними диаметрами упоров с опорой на кольцевую площадку каждого установлена пружина, первоначальное усилие которой превышает упругую деформацию пружины фильтрующего элемента, что обеспечивает плотное прилегание витков проволоки фильтрующего элемента (патент RU №2445146).Known filter containing a pipe, the filter section of which has perforations in the form of holes, the filter element in the form of a spiral wound wire, a spring. The filter element is installed concentrically to the pipe between the fixed lower support element in the form of a glass and a movable double-sided stop in the annular gaps between the outer diameter of the pipe and the inner diameters of the lower support element and the movable double-sided stop, supported on the annular platform of each, and between the movable double-sided stop and the upper a spring is installed with a movable stop in the annular gaps between the outer diameter of the pipe and the inner diameters of the stops with the support on the annular platform of each, the initial force of which exceeds the elastic deformation of the spring of the filter element, which ensures a snug fit of the wire turns of the filter element (patent RU No. 2445146).

Недостатками данного фильтра являются низкая наработка на отказ, отсутствие возможности регулирования тонкости очистки.The disadvantages of this filter are the low MTBF, the inability to control the fineness of cleaning.

Известен регенерируемый щелевой фильтр, содержащий корпус с входным штуцером, вращающийся щелевой фильтрующий элемент, размещенный на валу между нижним и верхним дисками, верхнюю крышку с приводом вращения и выходным штуцером, нижнюю камеру со штуцером для выхода осадка, устройство для удаления осадка с фильтрующего элемента, размещенное внутри корпуса. На боковой поверхности верхнего и нижнего диска расположено по одному зубцу, размещенному один над другим, на внутренней стенке корпуса для зубцов выполнены упоры, а устройство для удаления осадка выполнено в виде щеточной рейки (патент RU №2456054).Known regenerable slotted filter containing a housing with an inlet fitting, a rotating slotted filter element located on the shaft between the lower and upper discs, an upper cover with a rotation drive and an outlet fitting, a lower chamber with a fitting for the sediment outlet, a device for removing sediment from the filter element, located inside the case. On the lateral surface of the upper and lower disc, one tooth is located, placed one above the other, on the inner wall of the housing for the teeth, stops are made, and the device for removing sediment is made in the form of a brush bar (patent RU No. 2456054).

К недостаткам известного устройства следует отнести то, что щеточные рейки будут загрязняться и забиваться во время работы фильтра и дальнейшая очистки щелевого фильтроэлемента не будет производиться.The disadvantages of the known device include the fact that the brush strips will become dirty and clogged during operation of the filter and further cleaning of the slotted filter element will not be performed.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является щелевой фильтр, содержащий трубу, имеющую фильтровальный участок с перфорациями в виде отверстий и пазы для перемещения подвижного двустороннего упора, установленный концентрично трубе фильтрующий элемент в виде навитой по спирали проволоки с образованием щелей между витками, регулируемых посредством пружины, усилие которой превышает упругую деформацию проволоки фильтрующего элемента, неподвижные верхний и нижний упоры. Фильтр дополнительно снабжен упругим элементом со сквозными отверстиями, каналами или полостями, который закреплен на подвижном двустороннем упоре, фильтрующий элемент размещен между подвижным двусторонним и верхним неподвижным упорами с жестким присоединением к ним торцевых витков проволоки, а пружина расположена между двусторонним и нижним неподвижным упорами, при этом на внешней поверхности фильтровального участка трубы установлены ребра жесткости (патент RU №2709580). Данное устройство принято в качестве прототипа.The closest device for the same purpose to the claimed utility model in terms of a combination of features is a slotted filter containing a pipe having a filter section with perforations in the form of holes and grooves for moving a movable double-sided stop, a filter element installed concentrically to the pipe in the form of a spiral wound wire with the formation of slots between the turns, adjustable by means of a spring, the force of which exceeds the elastic deformation of the wire of the filtering element, fixed upper and lower stops. The filter is additionally equipped with an elastic element with through holes, channels or cavities, which is fixed on a movable double-sided stop, the filter element is placed between the movable double-sided and upper fixed stops with rigid attachment of end turns of the wire to them, and the spring is located between the double-sided and lower fixed stops, when At the same time, stiffeners are installed on the outer surface of the filtering section of the pipe (patent RU No. 2709580). This device is accepted as a prototype.

Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемой полезной модели, являются: корпус, соединенный с верхней и нижней крышкой; установленный в корпусе фильтрующий элемент в виде навитой по спирали проволоки с образованием щелей между витками, регулируемых посредством пружины, усилие которой превышает упругую деформацию проволоки фильтрующего элемента.The features of the prototype, which coincide with the essential features of the claimed utility model, are: a body connected to the upper and lower covers; a filter element installed in the housing in the form of a wire wound in a spiral with the formation of gaps between the turns, regulated by a spring, the force of which exceeds the elastic deformation of the wire of the filter element.

Главным недостатком известного устройства, принятого за прототип, является проблематичная очистка фильтроэлемента, вследствие чего повышаются экономические затраты. Кроме того, недостатком является сложность контроля высоты подъема фильтра и отсутствие возможности регулировать тонкость очистки добываемой жидкости.The main disadvantage of the known device, taken as a prototype, is the problematic cleaning of the filter element, as a result of which economic costs increase. In addition, the disadvantage is the complexity of control of the height of the filter lift and the inability to adjust the fineness of the produced fluid.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, - повышение эффективности работы щелевого фильтра.The problem to be solved by the claimed utility model is to increase the efficiency of the slotted filter.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении полезной модели, - сокращение времени на его очистку и, как следствие, увеличение наработки оборудования на отказ, возможность производить очистку фильтрующих элементов без разбора корпуса фильтра и возможность регулирования тонкости очистки.The technical result that can be obtained with the implementation of the utility model is a reduction in the time for its cleaning and, as a consequence, an increase in the operating time of equipment between failures, the ability to clean the filter elements without disassembling the filter housing and the ability to adjust the fineness of cleaning.

Указанный результат достигается тем, что известный проволочный щелевой фильтр, содержащий корпус, соединенный с верхней и нижней крышкой, установленный в корпусе фильтрующий элемент в виде навитой по спирали проволоки с образованием щелей между витками, регулируемых посредством пружины, усилие которой превышает упругую деформацию проволоки фильтрующего элемента, согласно полезной модели дополнительно снабжен щелевым фильтроэлементом, установленным между корпусом и фильтрующим элементом, коленчатым валом с толкателем, расположенными в верхней части корпуса, при этом над фильтрующим элементом установлена тарелка с возможностью сжатия и растяжения пружины и толкатель соединен с тарелкой, на коленчатый вал установлен фиксатор и диск, в нижней крышке концентрично фильтроэлементу расположен дренаж.This result is achieved in that the known wire slotted filter containing a housing connected to the upper and lower covers, a filter element installed in the housing in the form of a spiral wound wire with the formation of gaps between the turns, regulated by a spring, the force of which exceeds the elastic deformation of the wire of the filter element , according to the utility model, it is additionally equipped with a slotted filter element installed between the housing and the filtering element, a crankshaft with a pusher located in the upper part of the housing, while a plate is installed above the filtering element with the possibility of compressing and stretching the spring and the pusher is connected to the plate, it is installed on the crankshaft retainer and disc, drainage is located concentrically to the filter element in the bottom cover.

Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа - щелевой фильтроэлемент, установленный между корпусом и фильтрующим элементом; коленчатый вал с толкателем, расположенные в верхней части корпуса; над фильтрующим элементом установлена тарелка с возможностью сжатия и растяжения пружины; толкатель соединен с тарелкой; на коленчатый вал установлен фиксатор и диск; в нижней крышке концентрично фильтроэлементу расположен дренаж.Signs of the proposed technical solution, distinguishing from the prototype - slotted filter element, installed between the housing and the filter element; a crankshaft with a pusher located in the upper part of the body; a plate is installed above the filtering element with the possibility of compression and tension of the spring; the pusher is connected to the plate; a retainer and disc are installed on the crankshaft; the drainage is located concentrically to the filter element in the bottom cover.

Отличительные признаки в совокупности с известными позволяют повысить эффективность работы щелевого фильтра за счет сокращения времени на его очистку и, как следствие, увеличение наработки оборудования на отказ. Кроме того, возможность производить очистку фильтрующих элементов без разбора корпуса фильтра и возможность регулирования тонкости очистки существенно повышают эффективность работы фильтра.Distinctive features in combination with the known ones allow to increase the efficiency of the slotted filter by reducing the time for cleaning it and, as a consequence, increasing the time between failures of equipment. In addition, the ability to clean the filter elements without disassembling the filter housing and the ability to adjust the fineness of cleaning significantly increase the efficiency of the filter.

Сущность устройства поясняется чертежом, на котором показан общий вид заявляемого фильтра.The essence of the device is illustrated by a drawing, which shows a general view of the inventive filter.

Проволочный щелевой фильтр содержит корпус, соединенный с верхней 1 и нижней 2 крышками посредством болтового соединения 3, соответственно. В корпусе установлен фильтрующий элемент, состоящий из трех блоков пружины 4 с соединительными 5, верхней 6 и нижней 7 скобами. Фильтрующий элемент выполнен в виде навитой по спирали проволоки с образованием щелей между витками, регулируемых посредством пружины, усилие которой превышает упругую деформацию проволоки фильтрующего элемента.The wire slotted filter contains a housing connected to the upper 1 and lower 2 covers by means of a bolted connection 3, respectively. A filter element is installed in the housing, consisting of three blocks of spring 4 with connecting 5, upper 6 and lower 7 brackets. The filter element is made in the form of a wire wound in a spiral with the formation of gaps between the turns, regulated by a spring, the force of which exceeds the elastic deformation of the wire of the filter element.

Над пружиной 4 размещена тарелка 8 с ушками 9.A plate 8 with ears 9 is located above the spring 4.

Дополнительно фильтр снабжен щелевым фильтроэлементом 10, расположенным между корпусом и фильтрующим элементом. В верхней части корпуса расположен коленчатый вал 11 с толкателем 12, соединенным с тарелкой 8 с помощью ушек 9, которые сжимают и растягивают пружину за счет вращения коленчатого вала 11. Для регулировки тонкости очистки путем сжатия и растяжения пружины на коленчатый вал установлены фиксатор 13, диск 14 и палец 15.Additionally, the filter is equipped with a slotted filter element 10 located between the housing and the filter element. In the upper part of the body there is a crankshaft 11 with a pusher 12 connected to the plate 8 by means of lugs 9, which compress and stretch the spring due to the rotation of the crankshaft 11. To adjust the fineness of cleaning by compressing and stretching the spring, a retainer 13 is installed on the crankshaft, a disc 14 and finger 15.

В верхней и нижней частях нижней крышки 2 расположены выходной 16 и входной патрубки 17, соответственно. В нижней крышке 2 концентрично фильтроэлементу 10 так же расположен дренаж 18. Принцип действия фильтра.In the upper and lower parts of the lower cover 2 are located the outlet 16 and inlet 17, respectively. Drainage 18 is also located in the bottom cover 2 concentrically to the filter element 10. The principle of the filter.

Пластовая жидкость поступает в нижнюю часть фильтра по входному патрубку 17, попадая во внутреннюю часть фильтрующего элемента 4. Для более высокой тонкости очистки жидкость проходит через щелевой фильтроэлемент 10 и далее выходит из фильтра по выходному патрубку 16. Для регулирования межвиткового зазора необходимо провернуть вал 11 по часовой стрелке и зафиксировать пальцем 15 необходимое положение (межвитковый зазор пружины) диска, тем самым регулируя тонкость очистки. Для увеличения наработки на отказ, по мере засорения фильтра, необходим поворот вала 11 и проведение обратной промывки для очистки фильтра от механических примесей и органических отложений с помощью дренажа 18.The formation fluid enters the lower part of the filter through the inlet pipe 17, entering the inner part of the filter element 4. For a higher fineness of cleaning, the liquid passes through the slotted filter element 10 and then leaves the filter through the outlet pipe 16. To adjust the turn-to-turn gap, it is necessary to turn the shaft 11 along clockwise and fix the required position (spring interturn gap) of the disk with pin 15, thereby adjusting the fineness of cleaning. To increase the MTBF, as the filter becomes clogged, it is necessary to turn the shaft 11 and conduct a backwash to clean the filter from mechanical impurities and organic deposits using drainage 18.

Преимущество полезной модели состоит в том, что она имеет высокую наработку на отказ за счет уменьшения времени на его очистку, удобна в эксплуатации и обслуживании. Кроме того, возможность регулирования тонкости очистки и возможность производить очистку фильтрующих элементов без разбора корпуса фильтра существенно повышает эффективность работы фильтра.The advantage of the utility model is that it has a high MTBF by reducing the time for cleaning it, and is convenient in operation and maintenance. In addition, the ability to adjust the fineness of cleaning and the ability to clean the filter elements without disassembling the filter housing significantly increases the efficiency of the filter.

Claims

A wire slotted filter containing a housing connected to the upper and lower covers, a filter element installed in the housing in the form of a spiral wound wire with the formation of gaps between the turns, adjustable by means of a spring, the force of which exceeds the elastic deformation of the wire of the filter element, characterized in that it additionally equipped with a slotted filter element installed between the housing and the filtering element, a crankshaft with a pusher located in the upper part of the housing, while a plate is installed above the filtering element with the possibility of compressing and stretching the spring, and the pusher is connected to the plate, a retainer and a disc are installed on the crankshaft, the drainage is located concentrically to the filter element in the bottom cover.