RU2117514C1 - Cone-shaped porous filter element and filter components - Google Patents

Cone-shaped porous filter element and filter components Download PDF

Info

Publication number
RU2117514C1
RU2117514C1 RU94033466A RU94033466A RU2117514C1 RU 2117514 C1 RU2117514 C1 RU 2117514C1 RU 94033466 A RU94033466 A RU 94033466A RU 94033466 A RU94033466 A RU 94033466A RU 2117514 C1 RU2117514 C1 RU 2117514C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filter
conical
coagulating
fibers
filter element
Prior art date
Application number
RU94033466A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94033466A (en
Inventor
Р.Спиармэн Майкл
Original Assignee
Порэс Медиа Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Порэс Медиа Корпорейшн filed Critical Порэс Медиа Корпорейшн
Priority claimed from PCT/US1992/007383 external-priority patent/WO1994005396A1/en
Publication of RU94033466A publication Critical patent/RU94033466A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2117514C1 publication Critical patent/RU2117514C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/04Breaking emulsions
    • B01D17/045Breaking emulsions with coalescers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1607Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
    • B01D39/1623Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2003Glass or glassy material
    • B01D39/2017Glass or glassy material the material being filamentary or fibrous
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2027Metallic material
    • B01D39/2041Metallic material the material being filamentary or fibrous
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0027Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
    • B01D46/003Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions including coalescing means for the separation of liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2407Filter candles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/56Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D46/58Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition connected in parallel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2275/00Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2275/20Shape of filtering material
    • B01D2275/201Conical shape

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

FIELD: filtration technics. SUBSTANCE: filter element has external supporting structure that serves as radial support for filter element. External structure together with element are wrapped by at least one layer of sheet material. Element may be manufactured either from glass fibers or from a filter material, which is originally shaped as flat sheet and folded in the manufacturing operation. Fibers may be of boron-silicate glass. Element may contain internal cone-shaped support and internal sheet material layer. Filter assembly comprises filter in casing with inlet device tightly communicating with internal space of filter. Casing encloses several conical filter elements each having upper end cap; lower settler; and tube plate between intake and discharge devices. There are uprights placed in the holes of tube plate, their upper ends supporting filter elements. EFFECT: enabled slower flow of medium to eliminate recurring loss of drops. 7 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к коагуляции, в частности, к улучшенному фильтрующему элементу, который можно применять практически в любом коагулирующем фильтре. Более конкретно, настоящее изобретение касается коагулирующего пористого фильтрующего элемента конической формы и узла фильтра, используемых для отделения капель жидкости от газов или других жидкостей. The invention relates to coagulation, in particular, to an improved filter element that can be used in almost any coagulating filter. More specifically, the present invention relates to a conical shaped coagulating porous filter element and a filter assembly used to separate liquid droplets from gases or other liquids.

Необходимость в отделении капель жидкости от газов или других жидкостей, существует давно. Как правило, жидкости, обнаруживаемые в потоках воздуха и газов, представляют из себя смазочные масла, воду, соленую воду, кислоты, щелочи, углеводороды, отработанные жидкости, гликоли и амины. Обычно жидкость присутствует в виде мельчайших капель или аэрозолей. Распределение размера аэрозолей, в основном, зависит от поверхностного натяжения загрязняющих примесей в жидкости и способа их образования. При снижении поверхностного натяжения соответственно уменьшается размер аэрозоля. Это происходит потому, что когезионные силы межмолекулярного взаимодействия (силы, которые притягивают поверхностные молекулы аэрозоля внутри для уменьшения площади поверхности по отношению к объему) являются наиболее слабыми. The need to separate liquid droplets from gases or other liquids has been around for a long time. As a rule, liquids found in air and gas flows are lubricating oils, water, salt water, acids, alkalis, hydrocarbons, waste liquids, glycols and amines. Usually the liquid is present in the form of tiny droplets or aerosols. The size distribution of aerosols mainly depends on the surface tension of contaminants in the liquid and the method of their formation. With a decrease in surface tension, the size of the aerosol decreases accordingly. This is because the cohesive forces of intermolecular interaction (the forces that attract surface aerosol molecules inside to reduce the surface area with respect to volume) are the weakest.

Установлено, что свыше 50% всех масляных аэрозолей по массе имеют диаметр меньше, чем 1 мкм. Благодаря одинаковому поверхностному натяжению то же можно сказать о гликолях, аминах и углеводородах. Обычное оборудование для фильтрования и/или отделения, например, осадительные или отстойные камеры, сепараторы с проволочной сеткой (основанные на удалении или столкновении частиц), центробежные или лопастные (механические) сепараторы и фильтры со стеклянной или целлюлозной фильтрующей средой для грубой очистки являются эффективными только при размере частиц 1 мкм, и они не удаляют, по существу, широко распространенные аэрозоли и частицы размером меньше 1 мкм. Для удаления этих загрязняющих примесей, создающих проблему, необходимо применять высокоэффективные коалесцентные фильтры. It has been established that over 50% of all oil aerosols by weight have a diameter of less than 1 μm. Due to the same surface tension, the same can be said about glycols, amines and hydrocarbons. Conventional filtration and / or separation equipment, such as precipitation or settling chambers, wire mesh separators (based on particle removal or collision), centrifugal or paddle (mechanical) separators and filters with a glass or cellulose filter medium for rough cleaning are only effective at a particle size of 1 μm, and they do not remove essentially widespread aerosols and particles smaller than 1 μm. To remove these contaminants that create a problem, it is necessary to use highly efficient coalescence filters.

Все известные коалесцентные фильтры и коалесцентные элементы такого типа, к которому относится настоящее изобретение, имеют трубчатую или цилиндрическую конфигурацию и их применяют для фильтрования входящего или выходящего потока. Хотя преимущественно при использовании фильтра отделение осуществляют из вытекающего потока, однако определенное преимущество достигается также при разделении входящего потока для отделения капель жидкости и аэрозолей от газов или для коагуляции несмешивающихся жидких фаз. All known coalescence filters and coalescence elements of the type to which the present invention relates have a tubular or cylindrical configuration and are used to filter the inlet or outlet stream. Although predominantly using a filter, separation is carried out from the effluent, a certain advantage is also achieved by separating the incoming stream to separate liquid droplets and aerosols from gases or to coagulate immiscible liquid phases.

При этом обычно используют коагулирующие элементы, прикрепленные внутри сосуда под давлением или расположенные в нем для образования устройства с коагулирующим фильтром. Сплошная фаза газа или жидкости содержит диспергированные капли жидкого аэрозоля, и эту фазу иногда называют прерывистой фазой. Смесь входит в устройство через впускное соединение и затем проходит внутрь коагулирующего элемента. Когда текучая среда проходит через фильтрующую среду коагулирующего элемента, капли жидкости контактируют с волокнами фильтрующей среды и их удаляют из потока текучей среды. Внутри этой среды капли сливаются с другими каплями и увеличиваются в размере, появляясь на поверхности элемента, располагаются вниз по течению, в виде больших капель, которые можно отделять самотеком из текучей среды сплошной фазы. Если плотность капель превышает плотность текучей среды, например, масляные капли в воздухе, то эти капли будут оседать под действием силы тяжести на дно узла фильтра в противотоке с потоком воздуха вверх. Если же плотность капель меньше плотности текучей среды, например, капли масла в воде, то капли будут подниматься наверх узла в противотоке с потоком воды вниз. When this is usually used coagulating elements attached inside the pressure vessel or located in it to form a device with a coagulating filter. The continuous phase of a gas or liquid contains dispersed droplets of liquid aerosol, and this phase is sometimes called the discontinuous phase. The mixture enters the device through the inlet connection and then passes into the coagulating element. When the fluid passes through the filter medium of the coagulating element, liquid droplets come in contact with the fibers of the filter medium and are removed from the fluid stream. Inside this medium, the drops merge with other drops and increase in size, appearing on the surface of the element, are located downstream, in the form of large drops that can be separated by gravity from the fluid of a continuous phase. If the density of the droplets exceeds the density of the fluid, for example, oil droplets in the air, then these droplets will settle under the action of gravity to the bottom of the filter assembly in countercurrent with the air flow up. If the density of the droplets is less than the density of the fluid, for example, drops of oil in water, then the droplets will rise up the node in countercurrent flow with the water flow down.

Размер, плотность капель, вязкость и плотность текучей среды будут определять, как скоро капля будет оседать или подниматься в узле фильтра. Во время конструирования коагулирующего фильтра целесообразно максимизировать скорость потока жидкости через устройство, однако без снижения эффективности отделения, для уменьшения размера корпуса фильтра для данной скорости тока и, следовательно, уменьшения производственных затрат. The size, density of the droplets, viscosity and density of the fluid will determine how soon the droplet settles or rises in the filter assembly. During the design of the coagulating filter, it is advisable to maximize the flow rate of the liquid through the device, however, without reducing the separation efficiency, in order to reduce the filter housing size for a given current speed and, therefore, reduce production costs.

Однако известные цилиндрические коагулирующие элементы создают значительные ограничительные факторы при конструировании корпусов фильтров. Цилиндрическая конфигурация коагулирующих элементов образует постоянное кольцевое пространство между элементами и стенкой корпуса. Таким образом, даже при равномерном распределении потока через поверхность коагулирующего элемента окружная скорость будет увеличиваться линейно от нижней до верхней части элемента. However, the known cylindrical coagulating elements create significant limiting factors in the design of filter housings. The cylindrical configuration of the coagulating elements forms a constant annular space between the elements and the housing wall. Thus, even with a uniform distribution of the flow through the surface of the coagulating element, the peripheral speed will increase linearly from the lower to the upper part of the element.

При цилиндрической конструкции элемента окружная скорость будет различной во всех точках вдоль осевой длины элемента. Например, при отделении капель масла от газа, газ будет проходить вверх после того, как он оставит элемент, а капли жидкости будут оседать вниз. В нижней части элемента поток будет отсутствовать, таким образом окружная скорость будет равна нулю. Наверху элемента все газы будут проходить вверх. Окружная скорость будет составлять 100% потока, разделенного на открытую площадь поперечного сечения (участок между элементом и стенкой емкости). Аналогично, в точке в середине элемента окружная скорость будет составлять 50% от общего потока, разделенного на открытую площадь поперечного сечения. Необходимо предпринимать меры с целью исключения превышения окружной скорости, поскольку это может вызвать повторное улавливание капель. With a cylindrical design of the element, the peripheral speed will be different at all points along the axial length of the element. For example, when droplets of oil are separated from the gas, the gas will flow up after it leaves the element, and the liquid droplets will settle down. There will be no flow at the bottom of the element, so the peripheral speed will be zero. At the top of the element, all gases will go up. The peripheral speed will be 100% of the flow divided by the open cross-sectional area (the area between the element and the vessel wall). Similarly, at a point in the middle of the element, the peripheral speed will be 50% of the total flow divided by the open cross-sectional area. It is necessary to take measures to avoid exceeding the peripheral speed, as this may cause re-trapping of the droplets.

Перепад давления, который создается в результате прохождения газа в открытый конец элемента, является функцией внутреннего диаметра элемента. Внутренний диаметр цилиндрических элементов ограничен диаметром корпуса, толщиной стенки элемента и размером кольцевого пространства. Для того, чтобы частицы жидкости повторно не улавливались, необходимо поддерживать достаточно низкую окружную скорость. Чем меньше внутренний диаметр, тем выше будет перепад давления для данной скорости потока. The pressure drop that is created by the passage of gas to the open end of the element is a function of the internal diameter of the element. The inner diameter of the cylindrical elements is limited by the diameter of the housing, the wall thickness of the element and the size of the annular space. In order to prevent liquid particles from being re-captured, it is necessary to maintain a sufficiently low peripheral speed. The smaller the inner diameter, the higher the pressure drop for a given flow rate.

Для уменьшения окружной скорости с целью исключения повторного улавливания капель жидкости был разработан коагулирующий фильтр по существу конической формы, в котором открытая площадь между стенкой корпуса и фильтрующим элементом увеличивается в направлении потока. To reduce the peripheral speed in order to prevent re-trapping of liquid droplets, a substantially conical coagulating filter has been developed in which the open area between the housing wall and the filter element increases in the direction of flow.

Единственным известным патентом, который раскрывает конический коагулирующий элемент, является патент США N 2823760, выданный S.K.A- nderson, озаглавленный "Water separator" ("Отделитель для воды"). После тщательного изучения патент Anderson было выявлено только внешнее сходство. Патент Anderson имеет дело с поддержанием постоянного давления. В нем раскрыт не коагулирующий фильтр для очистки входящего потока, а в действительности центробежный коагулятор, основанный на использовании центробежной силы, а также на установившейся скорости потока для отделения слившихся капель от текучей среды основной фазы. Таким образом, он предназначается для другой цели и не решает проблем в области коагулирующего фильтра. The only known patent that discloses a conical coagulating element is US Pat. No. 2,823,760, issued to S.K. Anderson, entitled "Water separator". After careful study of the Anderson patent, only external resemblance was revealed. Anderson's patent deals with maintaining constant pressure. It does not disclose a coagulating filter for cleaning the incoming stream, but in reality a centrifugal coagulator based on the use of centrifugal force, as well as at a steady flow rate to separate the merged droplets from the main phase fluid. Thus, it is intended for another purpose and does not solve problems in the field of coagulating filter.

Известен пористый фильтрующий элемент конической формы, изготовленный из произвольно ориентированных волокон, через который поток протекает изнутри наружу и имеющий верхнюю и нижнюю кольцевые уплотняющие поверхности (заявка ФРГ N 2904830, B01 D 45/04, 1980). Known porous filter element of a conical shape made of randomly oriented fibers, through which the flow flows from inside to outside and having upper and lower annular sealing surfaces (application Germany N 2904830, B01 D 45/04, 1980).

Известен также узел фильтра, содержащий корпус с впускным и выпускным устройством, конические фильтрующие элементы с верхними торцевыми колпачками, трубную решетку с несколькими отверстиями, которая расположена между впускным и выпускным устройствами, нижний отстойник, расположенный ниже впускного устройства (патент ПНР N 15440, B 01 D 29/32, 1982г.). Also known is a filter assembly comprising a housing with an inlet and outlet device, conical filter elements with upper end caps, a tube sheet with several holes that is located between the inlet and outlet devices, a lower settler located below the inlet device (PNR patent N 15440, B 01 D 29/32, 1982).

Однако указанные элемент и узел фильтра используются в процессах проволочной ударной сепарации и, таким образом, не могут быть применены и не решают проблем в области коагуляции. However, the indicated element and filter assembly are used in the processes of wire impact separation and, therefore, cannot be applied and do not solve problems in the field of coagulation.

Целью настоящего изобретения является создание пористого фильтрующего элемента конической формы коагулирующего фильтра и узла фильтра, обеспечивающих более низкую окружную скорость, чем цилиндрические элементы с подобными характеристиками потока в резервуаре одного размера. The aim of the present invention is to provide a porous filter element with a conical shape of a coagulating filter and a filter assembly providing a lower peripheral speed than cylindrical elements with similar flow characteristics in a tank of the same size.

Целью настоящего изобретения является создание элемента и узла коалесцентного фильтра, в котором окружная скорость остается по существу постоянной по всех точках вдоль осевой длины элемента. An object of the present invention is to provide an element and a coalescence filter assembly in which the peripheral speed remains substantially constant at all points along the axial length of the element.

Целью настоящего изобретения является также создание коагулирующего элемента и узла коагулирующего фильтра, в котором окружную скорость можно снизить при движении потока от нижней части к верхней части элемента фильтра. An object of the present invention is also to provide a coagulating element and a coagulating filter assembly in which the peripheral speed can be reduced when the flow moves from the lower part to the upper part of the filter element.

Кроме того, цель изобретения заключается в создании элемента и узла коагулирующего фильтра, обеспечивающих меньший общий перепад давления в узле коалесцентного фильтра. In addition, the aim of the invention is to provide an element and a coagulating filter assembly providing a lower overall pressure drop in the coalescing filter assembly.

Поставленные цели достигаются пористым фильтрующим элементом конической формы, изготовленным из произвольно ориентированных волокон, через который поток протекает изнутри наружу и имеющим верхнюю и нижнюю кольцевые уплотняющие поверхности, который, согласно изобретению, имеет наружную опорную конструкцию, прочность которой достаточна для того, чтобы она могла служить радиальной опорой пористого фильтрующего элемента, и внутренний диаметр которой равен или незначительно меньше наружного диаметра пористого фильтрующего элемента, который полностью опирается на эту конструкцию, кроме того, наружная опорная конструкция вместе с пористым фильтрующим элементом обернута по крайней мере одним слоем листового материала. The goals are achieved by a porous filter element of a conical shape made of randomly oriented fibers, through which the flow flows from the inside out and having an upper and lower annular sealing surfaces, which, according to the invention, has an external supporting structure, the strength of which is sufficient to serve radial support of the porous filter element, and the inner diameter of which is equal to or slightly less than the outer diameter of the porous filter element, to which is completely supported by this structure, in addition, the outer supporting structure together with the porous filter element is wrapped in at least one layer of sheet material.

Предпочтительно волокна представляют собой стеклянные волокна и вокруг пористого фильтрующего элемента намотан по крайней мере один слой тонкого листового материала, который плотно прилегает к нему. Preferably, the fibers are glass fibers and at least one layer of thin sheet material is wound around the porous filter element, which adheres tightly to it.

Предпочтительно элемент изготовлен из фильтрующего материала, который в исходном состоянии имеет форму плоского листа и фильтрующий материал складывают во время изготовления. Preferably, the element is made of filter material, which in the initial state is in the form of a flat sheet and the filter material is folded during manufacture.

Волокна могут представлять собой волокна из боросиликатного стекла. The fibers may be borosilicate glass fibers.

Предпочтительно также элемент имеет внутреннюю опорную конструкцию конической формы и внутренний слой листового материала, намотанного на внутреннюю опорную конструкцию. Preferably, the element also has an internal support structure of a conical shape and an inner layer of sheet material wound on an internal support structure.

Поставленные цели достигаются также узлом фильтра, содержащим фильтр, установленный в корпусе с входным устройством, герметично сообщающимся с внутренней полостью фильтра, и выпускным устройством, сообщающимся с атмосферой, в котором согласно изобретению фильтр выполнен вышеописанным образом, а именно имеет внутреннюю опорную конструкцию конической формы и внутренний слой листового материала, намотанного на внутреннюю опорную конструкцию. The set goals are also achieved by a filter assembly comprising a filter installed in the housing with an input device tightly communicating with the internal cavity of the filter, and an exhaust device communicating with the atmosphere in which according to the invention the filter is made as described above, namely, has an internal supporting structure of a conical shape and the inner layer of sheet material wound on the inner supporting structure.

Кроме того, указанные цели достигаются узлом фильтра, содержащим корпус фильтра с впускным и выпускным устройством, несколько конических фильтрующих элементов, установленных в корпусе и имеющих верхние торцевые колпачки, нижний отстойник, расположенный ниже впускного устройства, и трубную решетку с несколькими отверстиями, которая расположена между впускным и выпускным устройствами, который согласно изобретению снабжен несколькими стояками, герметично соединенными с отверстиями трубной решетки и имеющими на своих верхних концах выполненные с ними заодно уплотняющие поверхности, на которых установлены конические фильтрующие элементы, уплотнение которых осуществлено уплотняющими поверхностями стояков и верхними торцевыми колпачками, верхним отстойником, расположенным над трубной решеткой и верхним дренажом, сообщающимся с верхним отстойником. In addition, these goals are achieved by a filter assembly comprising a filter housing with an inlet and outlet device, several conical filter elements installed in the housing and having upper end caps, a lower sump located below the inlet device, and a tube sheet with several holes that is located between inlet and outlet devices, which according to the invention is equipped with several risers, hermetically connected to the holes of the tube sheet and having at their upper ends The sealing surfaces filled with them at the same time, on which conical filter elements are installed, the sealing of which is carried out by the sealing surfaces of the risers and the upper end caps, the upper sump located above the tube sheet and the upper drainage communicating with the upper sump.

Предпочтительно узел фильтра снабжен нижним отстойником, расположенным под впускным устройством и нижним дренажом, сообщающимся с нижним отстойником. Preferably, the filter assembly is provided with a lower sump located underneath the inlet and lower drainage in communication with the lower sump.

Пористый фильтрующий элемент конической формы (конический элемент) коагулирующего фильтра возможно использовать фактически в любом коагулирующем фильтре в зависимости от применения для отделения капель жидкости от газов или других жидкостей. Коническая конфигурация позволяет применять более низкие скорости текучей среды первичного потока в зоне, расположенной между наружной поверхностью коагулирующих элементов и внутренней стенкой узла фильтра, таким образом исключается повторный унос слившихся капель жидкости назад, в поток воздуха. The conical porous filter element (conical element) of the coagulating filter can be used in virtually any coagulating filter, depending on the application for separating liquid droplets from gases or other liquids. The conical configuration allows lower primary fluid velocities to be applied in the zone located between the outer surface of the coagulating elements and the inner wall of the filter assembly, thus eliminating the re-entrainment of the merged liquid droplets back into the air stream.

В конкретном исполнении настоящего изобретения конический элемент расположен в корпусе обычного фильтра типа Т, причем его малый конец сообщается с входом в корпус фильтра для отделения масла от воздуха. Такой же конический элемент фильтра можно применять в корпусе фильтра с множеством элементов, в котором поток входит через днище или широкую часть элемента. В обоих вариантах исполнения поток проходит от входа до выхода, и окружная скорость между элементами фильтра и стенкой корпуса фильтра будет, по существу, постоянной. В зависимости от конкретного применения можно использовать другие конфигурации, поскольку самый малый конец конического (фильтра направлен в сторону направления потока первичной фазы. Среда, применяемая в элементе фильтра может быть образована под вакуумом, при этом она может быть в виде слоев или рулона, причем конический коагулирующий элемент в соответствии с настоящим изобретения можно применять для отделения жидкостей от газа или жидкости от другой жидкости. In a specific embodiment of the present invention, the conical element is located in the housing of a conventional T-type filter, with its small end communicating with the entrance to the filter housing to separate the oil from air. The same conical filter element can be used in a filter housing with many elements, in which the flow enters through the bottom or a wide part of the element. In both embodiments, the flow passes from inlet to outlet, and the peripheral speed between the filter elements and the wall of the filter housing will be substantially constant. Depending on the specific application, other configurations can be used, since the smallest end of the conical (filter is directed towards the direction of flow of the primary phase. The medium used in the filter element can be formed under vacuum, while it can be in the form of layers or a roll, and the conical the coagulating element in accordance with the present invention can be used to separate liquids from a gas or liquid from another liquid.

На фиг. 1 дан схематический вид известного коагулирующего элемента, установленного в цилиндрическом корпусе фильтра; на фиг. 2 - схематический вид конического коагулирующего фильтра в соответствии с настоящим изобретением, установленного в цилиндрическом корпусе фильтра; на фиг. 3 - вид в вертикальной проекции, частично в разрезе, узла фильтра Т-типа, показывающий конический коагулирующий фильтр в соответствии с настоящим изобретением между торцевыми колпачками в цилиндрическом корпусе; на фиг. 4 - вид в вертикальной проекции, частично в разрезе, высокоэффективного коагулирующего фильтра, состоящего из множества элементов; на фиг. 5 - вид в разрезе, в направлении стрелок, в плоскости разреза 5 - 5 по фиг. 4; на фиг. 6 - вид в разрезе фильтрующего элемента, имеющего наружную опорную конструкцию согласно изобретению и в котором эта конструкция вместе с пористым фильтрующим элементом обернута по крайней мере одним слоем листового материала; на фиг. 7 - вид в разрезе другого варианта выполнения элемента, имеющего внутреннюю опорную конструкцию конической формы и внутренний слой листового материала, намотанного на внутреннюю опорную конструкцию. In FIG. 1 is a schematic view of a known coagulating element installed in a cylindrical filter housing; in FIG. 2 is a schematic view of a conical coagulating filter in accordance with the present invention installed in a cylindrical filter housing; in FIG. 3 is a perspective view, partially in section, of a T-type filter assembly showing a conical coagulating filter in accordance with the present invention between end caps in a cylindrical body; in FIG. 4 is a view in vertical projection, partially in section, of a highly efficient coagulating filter consisting of many elements; in FIG. 5 is a sectional view, in the direction of the arrows, in the plane of section 5-5 of FIG. 4; in FIG. 6 is a sectional view of a filter element having an external support structure according to the invention and in which this structure, together with the porous filter element, is wrapped in at least one layer of sheet material; in FIG. 7 is a sectional view of another embodiment of an element having an internal support structure of a conical shape and an inner layer of sheet material wound on an internal support structure.

Очевидно, что изобретение не ограничено деталями конструкции и расположением деталей, показанных на чертежах, поскольку в объеме изобретения возможны другие варианты и другие способы осуществления изобретения. Также должно быть ясно, что применяемые здесь фразеология и терминология предназначены только для описания, а не ограничения изобретения. Obviously, the invention is not limited to structural details and the arrangement of the parts shown in the drawings, since other variations and other methods of carrying out the invention are possible within the scope of the invention. It should also be clear that the phraseology and terminology used herein are intended only to describe and not limit the invention.

Как отмечалось выше, при конструировании коагулирующего фильтра целесообразно максимизировать скорость потоков в устройстве с целью уменьшения размеров корпуса, необходимого для данной скорости потока, и стоимости изготовления устройства, не уменьшая при этом эффективность сепарации. Для достижения этого важны три фактора:
1. Поверхностная скорость через фильтрующую среду.
As noted above, when designing a coagulating filter, it is advisable to maximize the flow rate in the device in order to reduce the size of the casing required for a given flow rate and the manufacturing cost of the device without reducing the separation efficiency. To achieve this, three factors are important:
1. Surface speed through the filter medium.

2. Окружная скорость текучей среды сплошной фазы. 2. The peripheral velocity of the continuous phase fluid.

3. Перепад давления в коагулирующем фильтре. 3. The pressure drop in the coagulating filter.

Эффект влияния поверхностной скорости на работу фильтра будет регулироваться благодаря тому факту, что когда поверхностная скорость увеличивается, эффективность фильтра снижается. Кроме того, высокая поверхностная скорость будет также вызывать высокие перепады давления в фильтрующей среде и элементе. The effect of the surface speed on the filter will be controlled due to the fact that when the surface speed increases, the filter efficiency decreases. In addition, a high surface speed will also cause high pressure drops in the filter medium and element.

Когда диспергированные капли захватываются волокнами фильтрующей среды, скорость, с которой они перемещаются в сторону поверхности, направленной по потоку, является функцией силы лобового сопротивления сплошной фазы, проходящей через среду на каплях. Когда сила лобового сопротивления, создаваемая на капле, превышает силу сцепления капли с волокном, капля будет уноситься текучей средой. Сила лобового сопротивления является функцией поверхностного натяжения на поверхности раздела между каплей и волокном. When dispersed droplets are captured by the fibers of the filter medium, the speed with which they move towards the surface directed downstream is a function of the drag force of the continuous phase passing through the medium on the droplets. When the drag force generated by the droplet exceeds the cohesive strength of the droplet with the fiber, the droplet will be carried away by the fluid. The drag force is a function of the surface tension at the interface between the droplet and the fiber.

Другим фактором в конструировании коагулирующих фильтров является образование по возможности больших капель, чтобы они могли оседать (или подниматься) и не уноситься повторно потоком текучей среды. Когда поверхностная скорость жидкости сплошной фазы увеличивается, сила лобового сопротивления также увеличивается. Повышенная сила лобового сопротивления способна сдвигать небольшие капли из волокон. После прохождения текучей среды через коагулирующий элемент фильтра она течет между наружной поверхностью элемента и внутренней стенкой сосуда. Скорость, с которой текучая среда течет внутри кольцевого пространства между элементом и стенкой корпуса, называют окружной скоростью. Если окружная скорость текучей среды превышает скорость осаждения капель, капля не будет оседать и будет оставаться уловленной в текучей среде. Another factor in the design of coagulating filters is the formation of as large droplets as possible so that they can settle (or rise) and not be carried away repeatedly by the fluid stream. When the surface velocity of the continuous liquid increases, the drag force also increases. The increased drag force is capable of moving small droplets of fibers. After the fluid passes through the coagulating filter element, it flows between the outer surface of the element and the inner wall of the vessel. The speed with which the fluid flows inside the annular space between the element and the housing wall is called the peripheral speed. If the peripheral velocity of the fluid exceeds the rate of deposition of the droplets, the droplet will not settle and will remain trapped in the fluid.

Кроме того, целесообразно уменьшить перепад давления в узле фильтра. Перепад давления или потери в давлении в основном вызывается ограничением потока через фильтрующую среду и ограничением потока через открытый конец элемента при прохождении текучей среды внутрь элемента. Перепад давления в узле фильтра представляет собой сумму перепадов давления в корпусе и коагулирующем элементе. Перепад давления в элементе зависит от проницаемости текучей среды и площади поверхности. Перепад давления в корпусе в основном вызывается ограничением соединений на входе и выходе и отверстием или ограничением внутри элемента. При создании конического коагулирующего элемента фильтра конструктору фильтра необходимо будет учитывать эти факторы. In addition, it is advisable to reduce the pressure drop in the filter assembly. The pressure drop or pressure loss is mainly caused by restricting the flow through the filter medium and restricting the flow through the open end of the element as the fluid flows inside the element. The pressure drop in the filter assembly is the sum of the pressure drops in the housing and the coagulating element. The pressure drop in an element depends on the permeability of the fluid and the surface area. The pressure drop in the housing is mainly caused by the restriction of the connections at the inlet and outlet and the hole or restriction inside the element. When creating a conical coagulating filter element, the filter designer will need to consider these factors.

Окружную скорость можно выразить как Va = Q/Ax, где Va - окружная скорость, Q - скорость потока, A - кольцеобразное пространство между элементами фильтра. Следует принять во внимание, что эта формула является приблизительной. В результате разработки элемента фильтра, в котором скорость будет постоянной вдоль линейной длины фильтра, получат фильтр, имеющий слегка параболическую форму. Хотя такой вариант конструкции находится в объеме изобретения, однако, он не является предпочтительным.The peripheral speed can be expressed as V a = Q / A x , where V a is the peripheral speed, Q is the flow velocity, A is the annular space between the filter elements. Please note that this formula is approximate. As a result of developing a filter element in which the speed will be constant along the linear length of the filter, a filter having a slightly parabolic shape will be obtained. Although this design option is within the scope of the invention, however, it is not preferred.

После того, как конструктор определит все упомянутые параметры, можно изготовить конические коагулирующие элементы фильтра в соответствии с настоящим изобретением подобным образом, как известные коагулирующие фильтры. Такие коагулирующие фильтры могут иметь один или несколько опорных сердечников, поддерживающие слои, торцевые колпачки и эластомерные уплотнения. Среду можно изготовить в бесшовной трубе путем приложения вакуума к внутренней стороне пористой оправки и погружения оправки в суспензию волокон различного состава, как описано в патентах США N 4836931 (Spearman) и 4052316 (Berger). Также можно изготовить конический фильтр из среды в плоской листовой форме и прокатать ее несколько раз вокруг центрального сердечника подобно устройствам, показанным в патентах США N 3802160 (Flotz), 4157968 (Kronsbein) или 3708965 (Dominik). After the designer has determined all of the mentioned parameters, it is possible to produce conical coagulating filter elements in accordance with the present invention in a similar manner to the known coagulating filters. Such coagulating filters may have one or more support cores, supporting layers, end caps and elastomeric seals. The medium can be made in a seamless tube by applying a vacuum to the inside of the porous mandrel and immersing the mandrel in a suspension of fibers of various compositions, as described in US Pat. Nos. 4,836,931 (Spearman) and 4,052,316 (Berger). You can also make a conical filter from the medium in a flat sheet form and roll it several times around the central core, similar to the devices shown in U.S. Patent Nos. 3802160 (Flotz), 4157968 (Kronsbein) or 3708965 (Dominik).

Среду можно изготовить в плоской листовой форме и прокатать несколько раз вокруг цилиндрической оправки, пропитанной смолистым связующим для жесткости, с удалением после этого оправки, как показано в патентах США N 4006054, 4102785 (Head) и 4376675 (Perotta). The medium can be made in a flat sheet form and rolled several times around a cylindrical mandrel impregnated with a resinous binder for stiffness, after which the mandrel is removed, as shown in US Pat. Nos. 4,060,554, 4,102,785 (Head) and 4,367,675 (Perotta).

Фильтрующую среду можно также разместить в виде гофр. Гофрирование хорошо известно в технике. The filter medium can also be placed in the form of corrugations. Corrugation is well known in the art.

Преимущества коагулирующего конического элемента очевидны при сравнении его с обычными цилиндрическими коагулирующими элементами. В следующих примерах сравнивают цилиндрические элементы двух размеров (2,75'' наружный диаметр • 30'' длины и 6'' наружный диаметр •36'' длины) (69,8 мм • 762 мм и соответственно 152,4 мм • 914 мм) с коническими коагулирующими элементами, которые устанавливают в корпусе фильтра с таким же внутренним диаметром, что и у соответствующего цилиндрического элемента. В обоих примерах используемой текучей средой является природный газ под давлением 1000 фунт/кв.дюйм и температуре 60 F (16,11oC).The advantages of a coagulating conical element are obvious when comparing it with conventional cylindrical coagulating elements. The following examples compare two sizes of cylindrical elements (2.75 '' outer diameter • 30 '' long and 6 '' outer diameter • 36 '' long) (69.8 mm • 762 mm and 152.4 mm • 914 mm, respectively ) with conical coagulating elements, which are installed in the filter housing with the same inner diameter as the corresponding cylindrical element. In both examples, the fluid used is natural gas at a pressure of 1000 psi and a temperature of 60 F (16.11 o C).

Пример 1. При данном диаметре фильтра улучшенный конический коагулирующий элемент фильтра обеспечивает более низкую окружную скорость и более низкий перепад давления, чем обычные цилиндрические элементы. В примере 1 конические элементы сравнивают с цилиндрическими элементами при одинаковой скорости потока, проходимого через сравниваемые элементы. Используют размеры конического элемента, обеспечивающие примерно одинаковую площадь поверхности сравниваемых элементов для того, чтобы перепад давления через фильтрующую среду был одинаковым. Example 1. With a given filter diameter, the improved conical coagulating filter element provides a lower peripheral speed and lower pressure drop than conventional cylindrical elements. In example 1, conical elements are compared with cylindrical elements at the same flow rate passing through the compared elements. The dimensions of the conical element are used, providing approximately the same surface area of the compared elements so that the pressure drop across the filter medium is the same.

Ниже показаны параметры и результаты проведенного сравнения, а именно влияние использования элемента конической формы на окружную скорость и перепад давления. The parameters and results of the comparison are shown below, namely, the effect of using a conical shape element on the peripheral speed and pressure drop.

В обоих случаях конический элемент обеспечивает более низкую окружную скорость, чем цилиндрический элемент (6,13 в сравнении с 10 и 5,83 в сравнении с 10) при одинаковой скорости потока и поверхностной скорости. Кроме того, перепад давления в торцевом колпачке (внутренний диаметр основания) значительно ниже (0,03 в сравнении с 0,24 и 0,02 в сравнении с 0,10). In both cases, the conical element provides a lower peripheral speed than the cylindrical element (6.13 compared to 10 and 5.83 compared to 10) at the same flow rate and surface velocity. In addition, the pressure drop in the end cap (inner diameter of the base) is much lower (0.03 compared to 0.24 and 0.02 compared to 0.10).

Пример 2. Преимущество улучшенного коагулирующего элемента фильтра заключается в способности пропускать больше газа в корпусе фильтра данного диаметра. В примере 2 длину конического элемента увеличивают для получения большей площади поверхности по сравнению с цилиндрическим элементом для пропускания большего количества газа через среду при одинаковых перепаде давления (связанного с поверхностной скоростью) и окружной скорости в корпусе. Example 2. The advantage of an improved coagulating filter element is the ability to pass more gas in a filter housing of a given diameter. In Example 2, the length of the conical element is increased to obtain a larger surface area compared to a cylindrical element to pass more gas through the medium at the same pressure drop (associated with surface speed) and peripheral speed in the housing.

Ниже приведены параметры и результаты проведенного сравнения. Below are the parameters and results of the comparison.

В обоих случаях конический элемент обеспечивает более высокую скорость потока, чем цилиндрический элемент при одинаковой окружной скорости (45 в сравнении с 27,6 и 157 в сравнении с 91,5). Кроме того, перепад давления в конце (внутренний диаметр основания) по существу ниже (0,08 фунт/дюйм2 в сравнении с 0,24 и 0,06 фунт/дюйм2 сравнении с 0,1).In both cases, the conical element provides a higher flow rate than the cylindrical element at the same peripheral speed (45 compared to 27.6 and 157 compared to 91.5). Furthermore, the pressure drop at the end (the inner diameter of the base) is substantially lower (0.08 lb / in2 compared to 0.24 and 0.06 lb / in 2 compared to 0.1).

На фиг. 1 представлен схематический вид типичной известной конструкции фильтра, в которой полый цилиндрический элемент 20 фильтра расположен внутри цилиндрического корпуса 21. Фильтруемую жидкость или газ вводят через впускное отверстие 22, и она проходит из внутренней полости фильтра наружу и движется между элементом 20 фильтра и цилиндрическим корпусом 21 до тех пор, пока не выйдет из корпуса фильтра. Так как окружную скорость Va можно выразить как частное от деления потока Q на площадь A между элементом 20 фильтра и корпусом 21 фильтра, то когда поток увеличивается от 0% на нижней части элемента 20 фильтра до 100% на верхней стороне элемента фильтра (площадь постоянная), скорость должна увеличиваться. Как уже обсуждалось, если скорость становится слишком большой, слившиеся капли жидкости, которые обычно перемещаются в сторону нижней части элемента 20 фильтра, будут уноситься потоком воздуха, и эффективность будет снижаться.In FIG. 1 is a schematic view of a typical known filter design in which a hollow cylindrical filter element 20 is located inside the cylindrical body 21. The filtered liquid or gas is introduced through the inlet 22, and it extends from the inner cavity of the filter outward and moves between the filter element 20 and the cylindrical body 21 until it comes out of the filter housing. Since the peripheral speed V a can be expressed as the quotient of dividing the flow Q by the area A between the filter element 20 and the filter housing 21, when the flow increases from 0% on the lower part of the filter element 20 to 100% on the upper side of the filter element (the area is constant ), the speed should increase. As already discussed, if the speed becomes too high, the merged liquid droplets, which usually move towards the bottom of the filter element 20, will be carried away by the air flow, and the efficiency will decrease.

На фиг. 2 показан схематически конический коагулирующий элемент 25 в соответствии с настоящим изобретением, установленный в подобном корпусе 21 фильтра. Исходный поток входит через впускное устройство 22 и движется вверх. Поскольку площадь между элементом 25 фильтра и корпусом 21 фильтра увеличивается, то за счет правильного конструирования фильтра окружную скорость можно поддерживать постоянной или сделать так, чтобы она уменьшалась в зависимости от конкретных параметров, выбранных конструктором фильтра. In FIG. 2 shows a schematic conical coagulating element 25 in accordance with the present invention mounted in a similar filter housing 21. The feed stream enters through the inlet 22 and moves up. As the area between the filter element 25 and the filter housing 21 increases, due to the correct design of the filter, the peripheral speed can be kept constant or reduced so that it depends on the specific parameters chosen by the filter designer.

На фиг. 3 показан типичный узел 30 фильтра Т-типа. Узел фильтра имеет известную в технике Т-образную головку 35 с впускным отверстием 36, включая центральное отверстие 37. Головка фильтра также имеет выпускное устройство 38, сообщающееся с кольцеобразной полостью 39. Вместе впускное устройство 36 и выпускное устройство 38 представляют собой средство ввода фильтруемой текучей среды внутрь узла фильтра. На нижнем конце головки 35 имеется резьбовая часть 40, к которой можно прикрепить при помощи резьбы удерживающее кольцо 41. Кольцо 41 удерживает корпус 42 фильтра, имеющий закраину 43, которая прижата к уплотнительному кольцу 45, расположенному в соответствующей канавке 46 в головке 35. Можно увидеть, что головка 35, удерживающее кольцо 41 и уплотнительное кольцо образуют в комбинации уплотненную внутреннюю полость 46. Впускное устройство 36 и выпускное устройство 38 уплотнительно сообщаются с внутренней полостью 46. В центре головки 35 фильтра расположено средство 47 для удержания фильтра, которое содержится в уплотненной внутренней полости 46. In FIG. 3 shows a typical T-type filter assembly 30. The filter assembly has a T-head 35 known in the art with an inlet 36 including a central opening 37. The filter head also has an outlet 38 in communication with the annular cavity 39. Together, the inlet 36 and the outlet 38 constitute filtered fluid inlet means inside the filter assembly. At the lower end of the head 35 there is a threaded portion 40 to which a retaining ring 41 can be attached by thread. The ring 41 holds the filter housing 42 having a lip 43 which is pressed against the sealing ring 45 located in the corresponding groove 46 in the head 35. It can be seen that the head 35, the retaining ring 41 and the sealing ring in combination form a sealed inner cavity 46. The inlet device 36 and the outlet device 38 are sealingly in communication with the inner cavity 46. In the center of the filter head 35 is located but means 47 for holding the filter, which is contained in the sealed inner cavity 46.

Конический элемент 50 фильтра, имеющий нижний конец 50А и верхний конец 50В, уплотнительно установлен между торцевым колпачком 51, который прикреплен к удерживающему средству 47 при помощи резьбового соединения, и кольцевой уплотняющей поверхностью 48, расположенной вокруг центрального отверстия 37. В этом варианте исполнения изобретения кольцевая уплотняющая поверхность 48 выполнена как одно целое с головкой 35 фильтра и заменяет верхний торцевой колпачок, иногда применяемый в корпусе фильтра Т-типа. A conical filter element 50 having a lower end 50A and an upper end 50B is sealed between an end cap 51, which is secured to the holding means 47 by a threaded connection, and an annular sealing surface 48 located around the central hole 37. In this embodiment, the annular the sealing surface 48 is integral with the filter head 35 and replaces the upper end cap, sometimes used in the T-type filter housing.

Таким образом, конический элемент 50 фильтра имеет его концы 50A и 50B, по существу закрытые между парой закрывающих элементов, в этом случае кольцевая уплотняющая поверхность 48 и торцевой колпачок 51, и установлен внутри соответствующего корпуса фильтра, имеющего входное устройство, герметично сообщающееся с внутренней полостью фильтра, и выпускное устройство, сообщающееся с атмосферой. Thus, the conical filter element 50 has its ends 50A and 50B substantially closed between a pair of closing elements, in this case an annular sealing surface 48 and an end cap 51, and is installed inside the corresponding filter housing having an input device that is tightly connected to the internal cavity filter, and exhaust device in communication with the atmosphere.

На фиг. 4 и фиг. 5 показан высокоэффективный коагулирующий узел фильтра, состоящий из множества элементов, например, узел фильтра, изготовленный заявителем, но модифицированный для размещения в нем конического коагулирующего элемента фильтра в соответствии с настоящим изобретением. В этом варианте исполнения узел 60 многоэлементного фильтра имеет корпус 61 фильтра с впускным устройством 62 и выпускным устройством 63. Между впускным устройством 62 и выпускным устройством 63 расположена трубная решетка 64, имеющая множество отверстий, герметично соединенных со стояками 65, имеющими выполненные как одно целое части 65А торцевых колпачков, на которых установлено множество продолговатых конических элементов 67 фильтра. Как было указано, в зависимости от различных соображений в отношении конструкции, продолговатые конические элементы 67 фильтра могут представлять собой истинные конусы, имеющие закругленную вершину (не показано), или они могут иметь, как показано, верхнюю и нижнюю уплотняющие поверхности (67А, 67В) и могут быть уплотнены между уплотняющими поверхностями 65А стояков и узла 68 торцевых колпачков, удерживаемых на месте при помощи удерживающего стержня 69. In FIG. 4 and FIG. 5 shows a highly efficient coagulating filter assembly consisting of a plurality of elements, for example, a filter assembly made by the applicant but modified to accommodate a conical coagulating filter element in accordance with the present invention. In this embodiment, the multi-element filter assembly 60 has a filter housing 61 with an inlet 62 and an exhaust device 63. Between the inlet 62 and the exhaust device 63, there is a tube grill 64 having a plurality of openings hermetically connected to risers 65 having integral parts 65A of end caps on which a plurality of elongated conical filter elements 67 are mounted. As indicated, depending on various design considerations, the elongated conical filter elements 67 may be true cones having a rounded apex (not shown), or they may have, as shown, upper and lower sealing surfaces (67A, 67B) and can be sealed between the sealing surfaces 65A of the risers and the end cap assembly 68 held in place by the holding rod 69.

Большие загрязняющие примеси и жидкое несгоревшее топливо, проходящие через впускное отверстие 62, собираются в нижнем отстойнике 72 и стекают через нижнюю спускную трубку 73. Оставшиеся жидкие аэрозоли отделяются от потока газа и стекают в сторону от потока при помощи коагулирующих элементов 67. При необходимости содержимое верхнего отстойника выпускают через верхнюю спускную трубу 71. Large contaminants and liquid unburned fuel passing through the inlet 62 are collected in the lower sump 72 and flow through the lower drain pipe 73. The remaining liquid aerosols are separated from the gas stream and flow away from the stream using coagulating elements 67. If necessary, the contents of the upper the sump is discharged through the upper downpipe 71.

На фиг. 6 показан фильтрующий элемент 80 с фильтрующим материалом 81 конической формы. Имеющий форму конуса фильтрующий материал 81 заключен в несущую оболочку 82, в качестве которой можно использовать любой пригодный для этого листовой материал. Несущая оболочка 82 помещена внутрь внешнего несущего каркаса 83. Диаметр внешнего несущего каркаса равен или несколько меньше диаметра несущей оболочки 82 вместе с расположенным в ней фильтрующим материалом 81. In FIG. 6 shows a filter element 80 with a filter material 81 of a conical shape. The cone-shaped filter material 81 is enclosed in a support shell 82, which can be any suitable sheet material. The supporting shell 82 is placed inside the outer supporting frame 83. The diameter of the external supporting frame is equal to or slightly less than the diameter of the supporting shell 82 together with the filter material 81 located therein.

На фиг. 7 показан другой вариант конструкции фильтра, который похож на фильтр, показанный на фиг. 6, и отличается от него наличием внутреннего несущего каркаса и внутренней несущей оболочки. Фильтр, показанный на фиг.7, имеет внутренний несущий каркас 85, расположенный внутри внутренней несущей оболочки 84, которую можно изготовить из любого пригодного для этого листового материала. Внутренняя несущая оболочка 84 расположена внутри имеющего форму конуса фильтрующего материала 81. Фильтрующий материал 81 помещен во внешнюю несущую оболочку 82, которая в свою очередь помещена во внешний несущий каркас 83. Размеры всех элементов фильтра таковы, что собранный из них фильтр имеет верхнюю кольцевую уплотняющую поверхность 86 и нижнюю кольцевую уплотняющую поверхность 87. In FIG. 7 shows another design of the filter, which is similar to the filter shown in FIG. 6, and differs from it by the presence of an internal supporting frame and an internal supporting shell. The filter shown in Fig. 7 has an inner supporting frame 85 located inside the inner supporting shell 84, which can be made of any suitable sheet material. The inner support shell 84 is located inside the cone-shaped filter material 81. The filter material 81 is placed in the outer support shell 82, which in turn is placed in the outer support frame 83. The dimensions of all filter elements are such that the filter assembled from them has an upper annular sealing surface 86 and the lower annular sealing surface 87.

Таким образом, данное изобретение описывает новый конический коагулирующий элемент фильтра и различные узлы фильтров, которые можно использовать в обычных фильтрах для достижения их улучшенных рабочих характеристик. Thus, the present invention describes a new conical coagulating filter element and various filter assemblies that can be used in conventional filters to achieve their improved performance.

Claims (9)

1. Пористый фильтрующий элемент конической формы, изготовленный из произвольно ориентированных волокон, через который поток протекает изнутри наружу и который имеет верхнюю и нижнюю кольцевые уплотняющие поверхности, отличающийся тем, что он имеет наружную опорную конструкцию, прочность которой достаточна для того, чтобы она могла служить радиальной опорой пористого фильтрующего элемента и внутренний диаметр которой равен или незначительно меньше наружного диаметра пористого фильтрующего элемента, который полностью опирается на эту конструкцию, и наружная опорная конструкция вместе с пористым фильтрующим элементом обернута по крайней мере одним слоем листового материала. 1. A porous filter element of a conical shape made of randomly oriented fibers through which the flow flows from inside to outside and which has an upper and lower annular sealing surface, characterized in that it has an external supporting structure, the strength of which is sufficient to serve radial support of the porous filter element and the inner diameter of which is equal to or slightly less than the outer diameter of the porous filter element, which is completely based on this the structure and the outer supporting structure together with the porous filter element are wrapped in at least one layer of sheet material. 2. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что волокна представляют собой стеклянные волокна и вокруг пористого фильтрующего элемента намотан по крайней мере один слой тонкого листового материала, который плотно прилегает к нему. 2. The element according to claim 1, characterized in that the fibers are glass fibers and at least one layer of thin sheet material that wraps tightly around it is wound around the porous filter element. 3. Элемент по п.1, отличающийся тем, что он изготовлен из фильтрующего материала, который в исходном состоянии имеет форму плоского листа. 3. The element according to claim 1, characterized in that it is made of a filter material, which in the initial state has the form of a flat sheet. 4. Элемент по п.3. отличающийся тем, что фильтрующий материал складывают во время изготовления. 4. The element according to claim 3. characterized in that the filter material is folded during manufacture. 5. Элемент по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что волокна представляют собой волокна из боросиликатного стекла. 5. An element according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the fibers are borosilicate glass fibers. 6. Элемент по любому из пп. 1 - 5, отличающийся наличием внутренней опорной конструкции конической формы и внутреннего слоя листового материала, намотанного на внутреннюю опорную конструкцию. 6. The item according to any one of paragraphs. 1 to 5, characterized by the presence of an internal supporting structure of a conical shape and an inner layer of sheet material wound on an internal supporting structure. 7. Узел фильтра, содержащий фильтр, установленный в корпусе с входным устройством, герметично сообщающимся с внутренней полостью фильтра, и выпускным устройством, сообщающимся с атмосферой, отличающийся тем, что фильтр выполнен по п.6. 7. A filter assembly comprising a filter installed in a housing with an input device tightly communicating with the internal cavity of the filter and an exhaust device communicating with the atmosphere, characterized in that the filter is made according to claim 6. 8. Узел фильтра, содержащий корпус фильтра с впускным и выпускным устройствами, несколько конических фильтрующих элементов, установленных в корпусе и имеющих верхние торцевые колпачки, нижний отстойник, расположенный ниже впускного устройства, и трубную решетку с несколькими отверстиями, которая расположена между впускным и выпускным устройствами, отличающийся тем, что он снабжен несколькими стояками, герметично соединенными с отверстиями трубной решетки и имеющими на своих верхних концах выполненные с ними за одно уплотняющие поверхности, на которых установлены конические фильтрующие элементы, уплотнение которых осуществлено уплотняющими поверхностями стояков и верхними торцевыми колпачками, верхним отстойником, расположенным над трубной решеткой и верхним дренажом, сообщающимся с верхним отстойником. 8. A filter assembly comprising a filter housing with inlet and outlet devices, several conical filter elements installed in the housing and having upper end caps, a lower settler located below the inlet device, and a tube sheet with several holes that is located between the inlet and outlet devices , characterized in that it is equipped with several risers, hermetically connected to the holes of the tube sheet and having at their upper ends made with them for one sealing on top spine on which it is installed conical filter elements, which seal is accomplished sealing surfaces and risers upper end caps, an upper sump located above the tube sheet and the upper drainage in communication with the upper sump. 9. Узел по п.8, отличающийся тем, что он снабжен нижним отстойником, расположенным под впускным устройством и нижним дренажом, сообщающимся с нижним отстойником. 9. The node of claim 8, characterized in that it is equipped with a lower sump located under the inlet device and the lower drainage in communication with the lower sump.
RU94033466A 1992-08-31 1992-08-31 Cone-shaped porous filter element and filter components RU2117514C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US1992/007383 WO1994005396A1 (en) 1992-08-31 1992-08-31 Conical coalescing filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94033466A RU94033466A (en) 1996-06-20
RU2117514C1 true RU2117514C1 (en) 1998-08-20

Family

ID=22231343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94033466A RU2117514C1 (en) 1992-08-31 1992-08-31 Cone-shaped porous filter element and filter components

Country Status (7)

Country Link
JP (1) JP3510250B2 (en)
KR (1) KR100234207B1 (en)
DE (1) DE69226199T2 (en)
DK (1) DK0613394T3 (en)
HK (1) HK1012595A1 (en)
RU (1) RU2117514C1 (en)
TW (1) TW213419B (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4506851B2 (en) 2008-01-22 2010-07-21 株式会社ゼウス Conical grease filter
BR112012028318A2 (en) * 2010-05-05 2016-11-01 Beckman Coulter Biomedical Llc diagnostic system and components
DE102011013186B4 (en) * 2011-03-05 2013-01-03 Hydac Filtertechnik Gmbh filter means
CN103041657A (en) * 2011-10-17 2013-04-17 复盛易利达(上海)压缩机有限公司 Air inlet filter
DE102013111270A1 (en) * 2013-10-11 2015-04-16 Wilhelm Meier Light oil
CN103913563B (en) * 2014-04-09 2015-12-30 上海岗崎控制仪表有限公司 A kind of three-phase biologic matter sensor and filtering and turbulent method
KR101727374B1 (en) * 2014-12-30 2017-04-14 도레이케미칼 주식회사 Cartridge filter for water purifier, Preparing method thereof and the nature filtering type water purifier containing the same
KR101902761B1 (en) * 2016-11-02 2018-10-01 (주) 인텐시브필터코리아 Acid mist removing apparatus
KR101925711B1 (en) * 2017-02-23 2018-12-05 전필동 Water filtering apparatus of centrifugal extracting type
KR101974056B1 (en) * 2018-10-01 2019-08-23 한국수자원공사 A Liquid-solid Seperator with a Screen
DE102022106035A1 (en) 2022-03-15 2023-09-21 Elsässer Filtertechnik GmbH Separation device, impactor separation element and gas stream cleaning process

Also Published As

Publication number Publication date
DE69226199T2 (en) 1999-02-04
TW213419B (en) 1993-09-21
DK0613394T3 (en) 1998-10-26
KR100234207B1 (en) 1999-12-15
HK1012595A1 (en) 1999-08-06
DE69226199D1 (en) 1998-08-13
JP3510250B2 (en) 2004-03-22
JPH07503655A (en) 1995-04-20
RU94033466A (en) 1996-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5454945A (en) Conical coalescing filter and assembly
US5750024A (en) Conical coalescing filter
JP4422799B2 (en) Coalescer element
RU2117514C1 (en) Cone-shaped porous filter element and filter components
US3645398A (en) Coalescer cartridge and coalescer for oily water
US4309289A (en) Method of filtering oil from oil-and-water emulsions
AU665211B2 (en) Conical coalescing filter
AU2018225575B2 (en) Rectangular filters, assembly and method for filtration
CN109011912B (en) Coalescing filter
US20130312609A1 (en) Apparatus and methods for filtration of solid particles and separation of liquid droplets and liquid aerosols from a gas stream
CN1201442A (en) Back-flushing filter cartridge and method of back-flushing same
RU97119846A (en) METHOD FOR DEWATING OIL AND OIL PRODUCTS
US2757803A (en) Apparatus for separating immiscible liquids
GB2161395A (en) Apparatus for treating liquids
US3517820A (en) Coalescer cartridge
EP3439762B1 (en) Compressed air filter system and its use
JPH0634722U (en) Separation device
RU2267346C2 (en) Porous reinforced material for purification of oil products, an element for a screen-water separator and a method of filtration with its use
EP0002524A2 (en) Random fibrous matrix coalescer
JP2000508581A (en) Disposable coalescer
US3481476A (en) Filter separator assembly
CN110499197A (en) A kind of horizontal filter separator
SU1088754A1 (en) Filter-separator
RU2163163C1 (en) Device for separation of finely-dispersed dropping liquid from gas flow
CA1103175A (en) Inside-to-outside flow filter tube and method of manufacturing same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110901