RU2153918C1

RU2153918C1 - Cartridge filter

Info

Publication number: RU2153918C1
Application number: RU99107203A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Дудов; В.А. Ставицкий; Н.А. Цветков; В.В. Минаков; Ю.Н. Белянский; Ю.Н. Грачев
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Уренгойгазпром"
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 1999-04-09
Publication date: 2000-08-10

Abstract

FIELD: cleaning gases from finely dispersed drops of liquid and/or mechanical admixtures. SUBSTANCE: cartridge filter has framework made from rod with flanges on which two filtering layers are secured. Inner filtering layer is made from strips of polymer film, for example, polyethyleneterephthalate film. Outer layer is made in form of sleeve from porous polymer material. Filtering layers are located concentrically forming clearance. Flange may move by means of threaded bush; it is locked by means of nuts. Outer bearing member and filtering layers are secured by means of clips. EFFECT: reduced liquid load on filter material; reduction of filter contamination with mechanical impurities. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано в абсорберах, сепараторах, разделителях и т.д. для очистки газов от мелкодисперсных капель жидкости и (или) механических примесей. The invention relates to the oil and gas industry and can be used in absorbers, separators, separators, etc. for cleaning gases from fine droplets of liquid and (or) mechanical impurities.

Известен коалесцирующий патрон [1], содержащий каркас и закрепленный на нем внутренний и наружный опорные элементы, выполненные в виде вязаного рукава, уложенного на каркас по винтовой спирали, между которыми размещен фильтрующий материал. Known coalescing cartridge [1], containing the frame and fixed on it the inner and outer support elements, made in the form of a knitted sleeve, laid on the frame in a helical spiral, between which filter material is placed.

Недостатком известного коалесцирующего патрона является сравнительно малое время наработки (время при котором проскок жидкости и (или) механических примесей через патрон не превышает допустимой величины). Это происходит из-за неравномерного загрязнения фильтрующего материала. В случае равномерной жидкостной нагрузки на всю поверхность патрона насыщенность фильтрующего материала жидкостью и механическими примесями в рабочих условиях неравномерна и возрастает к нижней его части. В связи с этим, со временем происходит забивание фильтрующего материала в нижней части патрона механическими примесями, поступающими вместе со стекающей с верхних частей патрона коагулированной жидкостью. При этом проницаемость по газу нижней части патрона падает, приводит к увеличению скорости потока через поры фильтрующего материала в верхней его части. Повышение скорости потока приводит к срыву коагулированной жидкости с внешней стороны фильтрующего материала и уносу ее с газом. A disadvantage of the known coalescing cartridge is the relatively short operating time (the time at which the breakthrough of liquid and (or) mechanical impurities through the cartridge does not exceed the permissible value). This is due to uneven contamination of the filter material. In the case of a uniform liquid load on the entire surface of the cartridge, the saturation of the filter material with liquid and mechanical impurities under operating conditions is uneven and increases towards its lower part. In this regard, over time, clogging of the filter material in the lower part of the cartridge occurs with mechanical impurities coming together with the coagulated liquid flowing down from the upper parts of the cartridge. In this case, the gas permeability of the lower part of the cartridge decreases, leading to an increase in the flow rate through the pores of the filter material in its upper part. An increase in the flow rate leads to the breakdown of the coagulated liquid from the outside of the filter material and its entrainment with gas.

Наиболее близким к заявлению по технической сущности и достигаемому результату является фильтр- патрон [2], содержащий цилиндрический перфорированный каркас и закрепленный на нем фильтрующий материал. Closest to the statement on the technical nature and the achieved result is a filter cartridge [2] containing a cylindrical perforated frame and a filter material fixed on it.

Недостатком известного фильтра-патрона является также малое время наработки, увеличенная нагрузка на фильтрующий материал, увеличенный перепад и вторичный унос. A disadvantage of the known filter cartridge is also the short operating time, increased load on the filter material, increased differential and secondary ablation.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, выражается в увеличении срока службы и сохранении фильтрующей способности фильтр-патрона. The problem to which the claimed invention is directed is expressed in increasing the service life and maintaining the filtering ability of the filter cartridge.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в уменьшении жидкостной нагрузки на фильтрующий материал и уменьшении его загрязнения механическими примесями. The technical result of the claimed invention is to reduce the liquid load on the filter material and reduce its contamination with mechanical impurities.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в известном фильтр-патроне, содержащем каркас и закрепленный на нем фильтрующий материал, каркас выполнен из стержня, на котором закреплены два фланца, причем один из них способен передвигаться вдоль стержня, а фильтрующий элемент состоит из двух слоев, расположенных относительно друг друга с зазором. Внутренний слой выполнен из полос, ориентированных вдоль фильтр-патрона, а наружный выполнен из пористого материала в форме рукава. В качестве фильтрующего материала используется полимер. The task and the technical result are achieved by the fact that in the known filter cartridge containing the frame and the filter material mounted on it, the frame is made of a rod on which two flanges are fixed, one of which is able to move along the rod, and the filter element consists of two layers located relative to each other with a gap. The inner layer is made of strips oriented along the filter cartridge, and the outer one is made of porous material in the shape of a sleeve. As the filter material, a polymer is used.

Сопоставительный анализ заявленного технического решения с прототипом показывает, что заявляемый фильтр-патрон отличается формой выполнения конструктивных элементов. Следовательно, заявляемый фильтр-патрон соответствует критерию "новизна". A comparative analysis of the claimed technical solution with the prototype shows that the inventive filter cartridge differs in the form of the structural elements. Therefore, the inventive filter cartridge meets the criterion of "novelty."

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной области техники и, следовательно, обеспечивают заявленному техническому решению соответствие критерию "изобретательский уровень". Signs that distinguish the claimed technical solution from the prototype are not identified in other technical solutions when studying this technical field and, therefore, provide the claimed technical solution with the criterion of "inventive step".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен фильтр-патрон в разрезе; на фиг. 2 - сечение A-A; на фиг. 3 - каркас фильтр-патрона, на фиг. 4 -сечение Б-Б. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a filter cartridge in section; in FIG. 2 - section A-A; in FIG. 3 - the frame of the filter cartridge, in FIG. 4-section BB.

Фильтр-патрон содержит каркас, выполненный из стержня 1 с фланцами 2 и 3, на которые крепятся полосы полимерной пленки 5, рукав из пористого материала 6 и наружный опорный элемент - спираль 10 с шагом 30-50 мм, изготовленную из стальной проволоки толщиной 2-3 мм. Верхний фланец 3 при помощи резьбовой втулки 4 может перемещаться, что позволяет регулировать натяжение полос 5 и рукава из пористого материала 6. После изменения натяжения фильтрующих слоев фланец 3 фиксируется при помощи гаек 11 и 12. The filter cartridge contains a frame made of rod 1 with flanges 2 and 3, on which strips of polymer film 5 are attached, a sleeve of porous material 6 and an external support element - a spiral 10 with a pitch of 30-50 mm, made of steel wire 2- thick 3 mm. The upper flange 3 can be moved using the threaded sleeve 4, which allows you to adjust the tension of the strips 5 and the sleeve of porous material 6. After changing the tension of the filter layers, the flange 3 is fixed with nuts 11 and 12.

Полосы полимерной пленки 5 укладываются в два слоя, причем полосы наружного слоя перекрывают щели между полосами внутреннего слоя. Зазор между слоем полос 5 и рукавом из пористого материала 6 образован при помощи колец 7, выполненных из такого же материала, что и рукав 6. Полосы пленки, рукав из пористого материала и наружный опорный элемент крепятся на фланцах при помощи хомутов 8 и 9. The strips of the polymer film 5 are stacked in two layers, the strips of the outer layer overlapping the gaps between the strips of the inner layer. The gap between the layer of strips 5 and the sleeve of porous material 6 is formed using rings 7 made of the same material as sleeve 6. The film strips, the sleeve of porous material and the outer support element are mounted on the flanges using clamps 8 and 9.

Фильтр-патрон работает следующим образом. Газожидкостная смесь поступает во внутреннюю полость патрона и, проходя через первый фильтрующий слой, образованный полосами 5, выполненными из полимерной пленки, например из лавсановой, предварительно очищается от жидкости и механических примесей за счет их оседания на поверхности полос. Отфильтрованная жидкость стекает в нижнюю часть патрона, причем полосы лавсана во время работы вибрируют, что способствует их более эффективному очищению от механических примесей. Газожидкостная смесь далее поступает в пространство между полосами 5 и рукавом 6, которое выполняет роль гравитационного сепаратора. При этом часть крупных капель жидкости, сорвавшихся с внешней поверхности полос падает на монтажную тарелку. Далее поток проходит через рукав 6, где окончательно очищается. The filter cartridge works as follows. The gas-liquid mixture enters the inner cavity of the cartridge and, passing through the first filter layer formed by bands 5 made of a polymer film, for example, lavsan, is previously cleaned of liquid and solids due to their deposition on the surface of the bands. The filtered liquid flows into the lower part of the cartridge, and the lavsan strips vibrate during operation, which contributes to their more efficient cleaning of mechanical impurities. The gas-liquid mixture then enters the space between the strips 5 and the sleeve 6, which acts as a gravitational separator. At the same time, a part of large drops of liquid that have broken off from the outer surface of the strips falls onto the mounting plate. Further, the flow passes through the sleeve 6, where it is finally cleaned.

Применение первого фильтрующего слоя позволяет снизить жидкостную нагрузку на пористый материал и существенно уменьшить его загрязнение механическими примесями. The use of the first filtering layer allows to reduce the liquid load on the porous material and significantly reduce its contamination with mechanical impurities.

Заявляемый фильтр-патрон изготовлен в двух экземплярах и в настоящее время проходит стендовые испытания в ТюменНИИгипрогазе. The inventive filter cartridge is made in duplicate and is currently undergoing bench tests in TyumenNIIgiprogaz.

Источники информации
1. А.с.СССР 850142, кл. B 01 D 27/00, 1981.Sources of information
1. A.S.SSSR 850142, class. B 01 D 27/00, 1981.

2. ОИ ВНИИЭгазпрома. Серия: Подготовка и переработка газа и газового конденсата, вып. 4. Опыт эксплуатации многофункциональных аппаратов на Уренгойском месторождении. М., 1987, с. 4-5. (Прототип). 2. OI VNIIEgazprom. Series: Preparation and processing of gas and gas condensate, vol. 4. Experience in operating multifunctional devices at the Urengoy field. M., 1987, p. 4-5. (Prototype).

Claims

1. A filter cartridge comprising a frame and a filter element fixed to it, characterized in that the frame is made in the form of a rod with flanges mounted on it, one of which is able to move along the rod, and the filter element consists of two layers located relative to each other with a gap, while the inner layer is made of strips oriented along the filter cartridge, and the outer layer is made in the form of a sleeve of porous material.

2. The filter cartridge according to claim 1, characterized in that a polymer is used as the filter material.