RU2317842C2

RU2317842C2 - Liquid cleaning filter (versions)

Info

Publication number: RU2317842C2
Application number: RU2006103484/15A
Authority: RU
Inventors: Юрий Владимирович Оськин (RU); Юрий Владимирович Оськин; Асхат Ахатович Ягофаров (RU); Асхат Ахатович Ягофаров; Алексей Владимирович Гейко (RU); Алексей Владимирович Гейко; Камиль Мансурович Ракаев (RU); Камиль Мансурович Ракаев; Павел Евгеньевич Терещенко (RU); Павел Евгеньевич Терещенко
Original assignee: Алексей Владимирович Гейко
Priority date: 2006-02-06
Filing date: 2006-02-06
Publication date: 2008-02-27
Also published as: RU2006103484A

Abstract

FIELD: oil and gas transportation systems and other processing and main lines.

SUBSTANCE: invention relates to cleaning of liquids and it can be used to protect instruments and equipment from mechanical and gummy deposits. According to first design version, filtering element is made in form of system of horizontally arranged perforated tubes secured in tube plates and communicating with inlet branch pipe through cylindrical shell of tube plate pointed to inlet branch pipe, and shell welded around inlet branch pipe on inner surface of bottom of housing. According to second design version, filtering element is made in the like manner, but tube plate pointed to inlet branch pipe is installed in support ring welded to inner surface of housing through movable ring. Invention provides increase in area of filtering element without increasing overall dimensions of article, prevents development of cracks in weld joint holding inlet branch pipe to device housing.

EFFECT: improved reliability of article, increased capacity of device.

5 cl, 2 dwg

Description

Фильтр для очистки жидкости относится к предохранительным устройствам, устанавливаемым в технологических и магистральных трубопроводах для защиты рабочих органов насосов и другого оборудования от механических примесей и других загрязнений, и может быть использован в нефтяной, газовой, химической и прочих отраслях промышленности.The liquid purification filter refers to safety devices installed in process and main pipelines to protect the working parts of pumps and other equipment from mechanical impurities and other contaminants, and can be used in the oil, gas, chemical and other industries.

Известен фильтр-грязеуловитель (патент RU №2088302, кл. В01D 29/11), содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, с лотком-грязеуловителем, установленным на роликовых опорах внутри корпуса, с концевым затвором хомутовой конструкции, с расположенным на лотке-грязеуловителе фильтрующим элементом в виде перфорированной трубы с сеткой на ее поверхности. Открытый конец перфорированной трубы, выполненный в виде усеченного конуса, расположен в выходном патрубке.Known filter dirt trap (patent RU No. 2088302, class B01D 29/11), containing a cylindrical housing with inlet and outlet pipes, with a dirt trap mounted on roller bearings inside the housing, with an end lock of a clamp design, located on the tray the dirt trap with a filter element in the form of a perforated pipe with a mesh on its surface. The open end of the perforated pipe, made in the form of a truncated cone, is located in the outlet pipe.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является фильтр-грязеуловитель (заявка RU №2003106177 от 2003.03.04, кл. В01D 29/11), содержащий корпус с входным и выходным патрубками, хомутовый затвор со стягивающим и поворотным устройством, внутри камеры расположено фильтрующее устройство в виде перфорированной трубы, жестко соединенной с роликовыми опорами, с отсоединяющимся фильтрующим элементом в виде сетки. Открытый конец перфорированной трубы изготовлен в виде срезанного конуса и размещен во входном патрубке.Closest to the technical nature of the claimed device is a dirt filter (application RU No. 2003106177 dated 2003.03.04, class B01D 29/11), comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a clip shutter with a tightening and rotary device, a filter is located inside the chamber a device in the form of a perforated pipe rigidly connected to roller bearings, with a detachable filter element in the form of a mesh. The open end of the perforated pipe is made in the form of a cut cone and placed in the inlet pipe.

Недостатком этих конструкций является тот факт, что входной или выходной патрубки, которые соединяются с открытым концом перфорированной трубы и находятся под рабочим давлением, при отклонении фильтрующего элемента от продольной оси аппарата будут испытывать дополнительные напряжения в сварном шве приварки входного патрубка к корпусу. Это может привести к возникновению трещин по шву приварки патрубка и нарушению герметичности аппарата. Кроме того, в фильтрах больших диаметров необходимо наличие конусного переходника между фильтрующим элементом и входным патрубком вследствие большой разницы между их диаметрами.The disadvantage of these designs is the fact that the inlet or outlet nozzles, which are connected to the open end of the perforated pipe and are under working pressure, when the filter element deviates from the longitudinal axis of the apparatus will experience additional stresses in the weld weld of the inlet pipe to the body. This can lead to cracks in the weld seam of the pipe and a violation of the tightness of the apparatus. In addition, in filters of large diameters, a conical adapter is necessary between the filter element and the inlet pipe due to the large difference between their diameters.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности конструкции фильтра, безопасности его работы и увеличение производительности.The objective of the invention is to increase the reliability of the filter design, the safety of its operation and increase productivity.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном фильтре-грязеуловителе, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, концевой затвор, фильтрующий элемент и роликовые опоры, согласно изобретению фильтрующий элемент выполнен в виде системы равномерно расположенных горизонтальных перфорированных труб, закрепленных в трубных досках. При этом концы перфорированных труб, обращенных к затвору, заглушены съемными заглушками для возможности промывки труб от оседающего в них осадка. Такая конструкция фильтрующего элемента позволяет увеличить площадь фильтрующего элемента и как следствие - производительность изделия. При этом общие габариты фильтра остаются без изменения. К трубной доске, обращенной к входному патрубку, приварена цилиндрическая обечайка; на внутренней поверхности днища вокруг входного патрубка приварена цилиндрическая или коническая обечайка, с которой соединяется обечайка трубной доски. При этом диаметр конца обечайки, приваренной вокруг входного патрубка, подбирается таким образом, чтобы соединение трубной доски с обечайкой могло осуществляться по наружному или внутреннему диаметру обечайки, приваренной вокруг входного патрубка. Это позволяет разгрузить входной патрубок от массы фильтрующего элемента и некоторые отклонения фильтрующего элемента от продольной оси фильтра не приведут к возникновению больших напряжений в сварочном шве обечайки, поскольку она не испытывает напрямую рабочих давлений технологического или магистрального трубопровода.The essence of the invention lies in the fact that in the known filter-trap containing a housing with inlet and outlet nozzles, an end closure, a filter element and roller bearings, according to the invention, the filter element is made in the form of a system of evenly spaced horizontal perforated pipes fixed in tube boards. In this case, the ends of the perforated pipes facing the shutter are plugged with removable plugs to allow the pipes to be washed from the sediment settling in them. This design of the filter element allows you to increase the area of the filter element and, as a consequence, the performance of the product. In this case, the overall dimensions of the filter remain unchanged. A cylindrical shell is welded to the tube plate facing the inlet pipe; on the inner surface of the bottom around the inlet pipe a cylindrical or conical shell is welded to which the shell of the tube plate is connected. In this case, the diameter of the end of the shell welded around the inlet pipe is selected so that the connection of the tube plate with the shell can be carried out on the outer or inner diameter of the shell welded around the inlet pipe. This allows you to unload the inlet pipe from the mass of the filter element and some deviations of the filter element from the longitudinal axis of the filter will not lead to the appearance of large stresses in the weld of the shell, since it does not directly experience the working pressures of the process or main pipeline.

Практически равные диаметры концов обечайки трубной доски и обечайки, приваренной вокруг входного патрубка, не создадут значительного изгибающего момента в месте их соединения, что могло бы привести к возникновению трещин по сварному шву приварки обечайки к корпусу.The almost equal diameters of the ends of the shell of the tube plate and the shell welded around the inlet pipe will not create significant bending moment at the place of their connection, which could lead to cracks in the weld of welding the shell to the body.

По второму варианту на внутренней поверхности корпуса перед входным патрубком устанавливается опорное кольцо. К опорному кольцу крепится разъемным соединением подвижное регулирующее кольцо, внутренний диаметр которого равен наружному диаметру трубной доски с допуском на посадку. Одним концом фильтрующий элемент вставляется в подвижное регулирующее кольцо, а на второй его конец давит упор фиксирующего узла, установленного на стенке корпуса и поджимающего фильтрующий элемент к подвижному регулирующему кольцу. Регулировка отклонения фильтрующего элемента от горизонтальной оси осуществляется перемещением подвижного регулирующего кольца до совмещения горизонтальной оси этого кольца с горизонтальной осью фильтрующего элемента с последующей фиксацией положения подвижного регулирующего кольца по отношению к опорному кольцу.In the second embodiment, a support ring is installed on the inner surface of the housing in front of the inlet pipe. A movable control ring is attached to the support ring by detachable connection, the inner diameter of which is equal to the outer diameter of the tube plate with a clearance for landing. At one end, the filter element is inserted into the movable control ring, and the stop of the fixing unit mounted on the wall of the housing and pressing the filter element against the movable control ring presses on its second end. The deviation of the filter element from the horizontal axis is adjusted by moving the movable control ring until the horizontal axis of this ring is aligned with the horizontal axis of the filter element, followed by fixing the position of the movable control ring with respect to the support ring.

Обечайка или опорное кольцо, приваренные по первому или второму вариантам, не имеют контакта с наружной поверхностью корпуса, а потому даже при возникновении трещины по шву приварки обечайки или кольца к корпусу не произойдет аварийного нарушения герметичности аппарата. Входной патрубок, находящийся под рабочим давлением, не будет испытывать дополнительных напряжений от массы фильтрующего элемента при возможном отклонении фильтрующего элемента от горизонтальной оси фильтра.A shell or a support ring welded in accordance with the first or second options does not have contact with the outer surface of the body, and therefore, even if a crack occurs along the weld of the shell or ring to the body, there will not be an emergency violation of the tightness of the apparatus. The inlet pipe under working pressure will not experience additional stresses from the mass of the filter element with a possible deviation of the filter element from the horizontal axis of the filter.

Таким образом, надежность конструкции фильтра повышается.Thus, the reliability of the filter design is improved.

На фигуре 1 изображен фильтр-грязеуловитель - первый вариант, на фиг.2 изображен фильтр-грязеуловитель - второй вариант.The figure 1 shows a filter-trap - the first option, figure 2 shows a filter-trap - a second option.

Вариант 1Option 1

Фильтр состоит из корпуса 1, входного 2 и выходного 3 патрубков, концевого затвора 4, обечайки 5, приваренной к внутренней поверхности днища корпуса 1 вокруг входного патрубка 2, фильтрующего элемента 6, содержащего трубные доски 7 и 8 со сквозными отверстиями, в которых крепятся перфорированные трубы 9, заглушенные со стороны затвора съемными заглушками 10. На трубную доску 7 приварена цилиндрическая обечайка 11, которая соединяет фильтрующий элемент 6 с обечайкой 5. Цилиндрическая или коническая форма обечайки 5 в каждом конкретном случае обуславливается конструктивными требованиями величины зазора между внутренней стенкой корпуса 1 и фильтрующим элементом 6. Внутри корпуса 1 установлен узел фиксации 12, выполненный любым известным образом, который осуществляет поджим фильтрующего элемента 6 через трубную решетку 8 к обечайке 5. Роликовые опоры 13, установленные на фильтрующем элементе, позволяют извлекать его на регенерацию.The filter consists of a housing 1, an input 2 and an output 3 nozzles, an end shutter 4, a shell 5, welded to the inner surface of the bottom of the housing 1 around the inlet 2, a filter element 6 containing tube boards 7 and 8 with through holes in which perforated holes are mounted pipes 9, muffled from the shutter side by removable plugs 10. A cylindrical shell 11 is welded to the tube plate 7, which connects the filter element 6 to the shell 5. The cylindrical or conical shape of the shell 5 causes in each case It is determined by the structural requirements of the gap between the inner wall of the housing 1 and the filter element 6. Inside the housing 1, a fixing unit 12 is installed, made in any known manner, which presses the filter element 6 through the tube 8 to the shell 5. Roller bearings 13 mounted on the filter element , allow you to extract it for regeneration.

Фильтр работает следующим образом.The filter works as follows.

Транспортируемая жидкость под рабочим давлением подается во входной патрубок 2, откуда она попадает в обечайку 5, образующую одно внутреннее пространство с обечайкой 11 трубной решетки 7. Через отверстия в трубной решетке 7 фильтруемая жидкость поступает в перфорированные трубы 9. Из труб 9 через перфорированные отверстия отфильтрованная жидкость поступает в промежуток между фильтрующим элементом 6 и стенкой корпуса 1, затем в выходной патрубок 3 и далее в рабочую систему.The transported liquid under working pressure is supplied to the inlet pipe 2, from where it enters the shell 5, which forms one internal space with the shell 11 of the tube sheet 7. Through the holes in the tube sheet 7, the filtered liquid enters the perforated pipes 9. From the pipes 9, the filtered the liquid enters the gap between the filter element 6 and the wall of the housing 1, then into the outlet pipe 3 and then into the working system.

При необходимости регенерации фильтрующего элемента фильтр отключается от магистрального трубопровода, открывается затвор 4, трубная решетка 8 освобождается от поджимающего усилия узла фиксации 12. Фильтрующий элемент 6 извлекается из корпуса 1 посредством роликовых опор 13, снимаются заглушки 10 и производится очистка фильтрующего элемента 6. Затем заглушки 10 устанавливаются на место, фильтрующий элемент 6 закатывают в корпус 1, фиксируют в нем с помощью узла фиксации 12, расположенного на корпусе 1, закрывают затвор 4 и подсоединяют фильтр к магистрали.If it is necessary to regenerate the filter element, the filter is disconnected from the main pipeline, the shutter 4 opens, the tube sheet 8 is released from the pressing force of the fixing unit 12. The filter element 6 is removed from the housing 1 by means of roller bearings 13, the plugs 10 are removed and the filter element 6 is cleaned. Then, the plugs 10 are installed in place, the filter element 6 is rolled into the housing 1, fixed in it using the fixing unit 12 located on the housing 1, close the shutter 4 and connect the filter to agistrali.

Вариант 2Option 2

Фильтр состоит из корпуса 1, входного 2 и выходного 3 патрубков, концевого затвора 4, фильтрующего элемента 5, состоящего из трубных досок 6 и 7 и перфорированных труб 8. Концы перфорированных труб 8, обращенные к затвору 4, заглушены заглушками 9. К внутренней поверхности корпуса 1 приварено опорное кольцо 10. С опорным кольцом 10 крепежными элементами соединено подвижное регулирующее кольцо 11 с внутренним диаметром, равным диаметру трубной доски 6 с допуском на посадку.The filter consists of a housing 1, input 2 and output 3 nozzles, an end shutter 4, a filter element 5, consisting of tube plates 6 and 7 and perforated pipes 8. The ends of the perforated pipes 8 facing the shutter 4 are plugged with plugs 9. To the inner surface a support ring 10 is welded to the housing 1. A movable control ring 11 is connected to the support ring 10 by fasteners with an inner diameter equal to the diameter of the tube plate 6 with a clearance for landing.

За счет радиального перемещения подвижного регулирующего кольца 11, обеспечиваемого зазорами крепежного соединения опорного кольца 10 и подвижного регулирующего кольца 11 (достаточными для компенсации максимальной величины погрешности изготовления), устраняются отклонения фильтрующего элемента от горизонтальной оси фильтра, полученные при изготовлении фильтрующего элемента 5 и корпуса 1 (овальность и отклонение внутреннего диаметра корпуса, отклонение размеров фильтрующего элемента). Данная регулировка осуществляется при первичной сборке и ремонте фильтра.Due to the radial movement of the movable control ring 11 provided by the clearances of the fastening connection of the support ring 10 and the movable control ring 11 (sufficient to compensate for the maximum manufacturing error), the deviations of the filter element from the horizontal axis of the filter obtained in the manufacture of the filter element 5 and housing 1 ( ovality and deviation of the inner diameter of the housing, deviation of the size of the filter element). This adjustment is carried out during the initial assembly and repair of the filter.

Трубная доска 6 вставляется в подвижное регулирующее кольцо 11, а на трубную доску 7 давит упор узла фиксации 12, соединенный с корпусом 1 и выполненный любым известным образом, который поджимает фильтрующий элемент 5 к подвижному регулирующему кольцу 11. Фильтрующий элемент установлен на роликовые опоры 13, которые позволяют извлекать его на регенерацию.The tube plate 6 is inserted into the movable control ring 11, and the stop of the fixing unit 12 is pressed against the tube plate 7, connected to the housing 1 and made in any known manner, which compresses the filter element 5 to the movable control ring 11. The filter element is mounted on the roller bearings 13, which allow you to extract it for regeneration.

Работа фильтра осуществляется в том же самом режиме, что и по первому варианту.The filter operates in the same mode as in the first embodiment.

Технический результат предлагаемого изобретения состоит в повышении производительности, надежности конструкции, безопасности эксплуатации фильтра.The technical result of the invention consists in increasing productivity, design reliability, filter operation safety.

В настоящее время ведется технологическая подготовка производства для постановки предлагаемого изделия на производство.Currently, technological preparation of production is underway to put the proposed product into production.

Claims

1. A filter for cleaning liquid, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, an end closure, a filter element located inside the housing mounted on roller bearings, characterized in that the filter element is made in the form of a system of horizontally arranged perforated pipes fixed in tube boards, and communicates with the inlet pipe through the shell of the tube plate facing the inlet pipe, and the shell welded around the inlet pipe on the inner surface of the bottom of the housing.

2. The filter for cleaning liquid according to claim 1, characterized in that the shell welded around the inlet pipe is made of a cylindrical shape.

3. The filter for cleaning liquid according to claim 1, characterized in that the shell welded around the inlet pipe is made conical in shape.

4. The filter for cleaning liquid according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the diameter of the free end of the shell welded around the inlet pipe is selected so that the connection of this shell with the shell of the tube plate of the filter element is carried out according to its outer or inner diameter .

5. A filter for cleaning liquid, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, an end closure, a filter element located inside the housing mounted on roller bearings, characterized in that the filter element is made in the form of a system of horizontally arranged perforated pipes fixed in tube boards, one of which, facing the inlet, is installed in the support ring welded to the inner surface of the housing through a movable control ring.