RU2326716C2 - Filter element for liquid and gaseous media - Google Patents
Filter element for liquid and gaseous media Download PDFInfo
- Publication number
- RU2326716C2 RU2326716C2 RU2006124622/15A RU2006124622A RU2326716C2 RU 2326716 C2 RU2326716 C2 RU 2326716C2 RU 2006124622/15 A RU2006124622/15 A RU 2006124622/15A RU 2006124622 A RU2006124622 A RU 2006124622A RU 2326716 C2 RU2326716 C2 RU 2326716C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filter element
- layers
- filter
- fiber
- layer
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области производства многослойных волокнистых фильтровальных элементов, к фильтрам-сепараторам для очистки газообразных и жидких сред от механических примесей, свободной влаги и аэрозолей, преимущественно природного газа и нефтепродуктов, и может найти применение в газотранспортных системах, нефтеперерабатывающей, авиационной и других отраслях промышленности.The present invention relates to the production of multilayer fibrous filter elements, to filter separators for cleaning gaseous and liquid media from mechanical impurities, free moisture and aerosols, mainly natural gas and oil products, and can find application in gas transmission systems, oil refining, aviation and other industries industry.
Известны фильтровальные элементы, выполненные многослойными (заявка ФРГ №2600228, кл. B01D 27/06, международная заявка WO 2004/014517, кл. B01D 29/50, патент Германии №DE 69331102 Т2, кл. B01D 29/11, патент Германии №DE 69723714 Т2, кл. B01D 17/04, патент RU 22567484, кл. B01D 39/16).Known filter elements made multilayer (application Germany No. 2600228, class B01D 27/06, international application WO 2004/014517, class B01D 29/50, German patent No. DE 69331102 T2, class B01D 29/11, German patent No. DE 69723714 T2, CL B01D 17/04, patent RU 22567484, CL B01D 39/16).
Фильтровальные элементы, описанные в этих патентах, отличаясь конструктивными особенностями, содержат, как правило, три обязательных слоя: фильтрующий - для задержания механических примесей, коалесцентный или коагулирующий слой и водоотводящий или водоотталкивающий слой.The filter elements described in these patents, differing in their design features, contain, as a rule, three obligatory layers: a filtering layer to retain mechanical impurities, a coalescent or coagulating layer, and a drainage or water-repellent layer.
Известен многослойный фильтровальный элемент для фильтров-сепараторов, защищенный патентом Российской Федерации №2228785, кл. B01D 27/00, B01D 17/02, опуб. 2004.07.11, предназначенный для использования в газотранспортных системах, в нефтеперерабатывающей, авиационной и других отраслях промышленности для очистки фильтруемой среды от механических примесей и свободной воды.Known multilayer filter element for filter separators, protected by the patent of the Russian Federation No. 2228785, class. B01D 27/00, B01D 17/02, publ. 2004.07.11, intended for use in gas transmission systems, in the oil refining, aviation and other industries for cleaning the filtered medium from mechanical impurities and free water.
Фильтровальный элемент содержит размещенные по ходу потока очищаемой среды фильтрующий, первый и второй коагулирующие слои, слой для укрупнения свободной воды в виде хлопчатобумажной трубки и водоотталкивающий слой.The filter element contains filtering, first and second coagulating layers, a layer for enlarging free water in the form of a cotton tube and a water-repellent layer arranged along the flow of the medium to be cleaned.
Фильтрующий слой изготовлен из двух слоев бумаги с уменьшением размера пор по потоку топлива. Первый коагулирующий слой выполнен в виде мата из стекловолокон и обжат стекловолоконной сеткой. Второй коагулирующий слой изготовлен из иглопробивного материала.The filter layer is made of two layers of paper with a decrease in pore size in the flow of fuel. The first coagulating layer is made in the form of a mat of fiberglass and compressed by a fiberglass mesh. The second coagulating layer is made of needle-punched material.
Недостаток описанного фильтровального элемента заключается в его исключительно сложной конструкции и использовании различных материалов при его изготовлении, что приводит к удорожанию фильтра-сепаратора в целом. Кроме того, использование для изготовления фильтрующего слоя бумаги - материала невысокой механической прочности - может привести при фильтровании среды с высоким содержанием свободной воды к потере прочности и разрушению фильтрующего слоя.The disadvantage of the described filter element is its extremely complex design and the use of various materials in its manufacture, which leads to an increase in the cost of the filter separator as a whole. In addition, the use of paper with a low mechanical strength for the manufacture of a filter layer of paper can lead to loss of strength and destruction of the filter layer when filtering a medium with a high content of free water.
По технической сущности наиболее близким к предлагаемому изобретению является многослойный волокнистый фильтровальный элемент, выполненный из волокон термопластичного полимера, в том числе и из полипропилена, описанный в патенте RU 2182509.In technical essence, the closest to the present invention is a multilayer fibrous filter element made of fibers of a thermoplastic polymer, including polypropylene, described in patent RU 2182509.
Фильтровальный элемент состоит из чередующихся между собой тонковолокнистых и толстоволокнистых слоев. Тонковолокнистые слои изготовлены из волокон диаметром 5-10 микрон, а толстоволокнистые слои - из волокон диаметром 10-30 микрон. Толщина толстоволокнистого слоя может составлять 12-254 микрона, а толщина тонковолокнистого - слоя 10-30 микрон. Фильтрующей средой являются тонковолокнистые слои, а толстоволокнистые слои выполняют роль прокладки между тонковолокнистыми слоями.The filter element consists of alternating between thin-fibrous and thick-fiber layers. The thin fiber layers are made of fibers with a diameter of 5-10 microns, and the thick fiber layers are made of fibers with a diameter of 10-30 microns. The thickness of the thick fiber layer can be 12-254 microns, and the thickness of the fine fiber layer is 10-30 microns. The filter medium is the thin fiber layers, and the thick fiber layers serve as a spacer between the thin fiber layers.
Фильтровальный элемент выполняется листовым. Из листа может быть сформирована складчатая структура или лист может быть "свернут" в трубу и в таком виде установлен в фильтр.The filter element is sheet-wise. A folded structure may be formed from the sheet or the sheet may be “rolled up” into the pipe and installed in the filter in this form.
Недостатками фильтровального элемента по прототипу являются,The disadvantages of the filter element of the prototype are,
во-первых, его ограниченное применение - удаление твердых частиц из потока воздуха, подаваемого в кабины транспортных средств, к оборудованию силовых установок или из газовых потоков, направляемых в газовые турбины, т.е. речь идет о воздушных фильтрах и об относительно чистой фильтруемой среде. Такие фильтровальные элементы непригодны для фильтрации сильно загрязненных жидких и газовых сред с высоким содержанием механических примесей и свободной влаги, например природного газа;firstly, its limited use is the removal of solid particles from the air stream supplied to the cabs of vehicles, to the equipment of power plants or from gas streams sent to gas turbines, i.e. we are talking about air filters and a relatively clean filtered medium. Such filter elements are not suitable for filtering heavily contaminated liquid and gaseous media with a high content of solids and free moisture, such as natural gas;
во-вторых, эти фильтры относительно дороги, что объясняется многостадийностью технологии их изготовления. Технология включает в себя формирование подкладочного слоя из толстых волокон и осаждение на нем тонких волокон.secondly, these filters are relatively expensive, due to the multi-stage technology of their manufacture. The technology includes the formation of a lining layer of thick fibers and the deposition of thin fibers on it.
Задача предлагаемого изобретения - создание недорогого многослойного фильтровального элемента фильтра-сепаратора, обеспечивающего высокую степень очистки газообразных и жидких сред, таких как природный газ и жидкое топливо, как от механических примесей, так и от свободной влаги, содержащейся в фильтруемой среде в виде аэрозолей.The objective of the invention is the creation of an inexpensive multilayer filter element of the filter separator, which provides a high degree of purification of gaseous and liquid media, such as natural gas and liquid fuel, both from mechanical impurities and from free moisture contained in the filtered medium in the form of aerosols.
Поставленная задача решается благодаря тому, что известный многослойный фильтровальный элемент для жидких и газовых сред, изготовленный из волокон термопластичного полимера, преимущественно полипропилена, и состоящий из чередующихся между собой толстоволокнистых и тонковолокнистых слоев, выполнен методом экструзии в виде полого цилиндра с толстоволокнистым наружным слоем, причем толстоволокнистые слои состоят из волокон диаметром 100-150 микрон, а тонковолокнистые слои - из волокон диаметром 1-5 микрон.The problem is solved due to the fact that the known multilayer filter element for liquid and gaseous media, made of fibers of a thermoplastic polymer, mainly polypropylene, and consisting of alternating thick-fiber and thin-fiber layers, is made by extrusion in the form of a hollow cylinder with a thick-fiber outer layer, and the thick fiber layers are composed of fibers with a diameter of 100-150 microns, and the thin fiber layers are made of fibers with a diameter of 1-5 microns.
В отличие от прототипа предлагаемое изобретение позволяет создать недорогой эффективно работающий фильтровальный элемент за счетIn contrast to the prototype, the present invention allows to create a cost-effective efficient filter element due to
- выполнения фильтровального элемента в виде полого цилиндра методом экструзии (в прототипе трубчатый фильтровальный элемент получают сворачиванием предварительно изготовленного многослойного листа сложной структуры);- performing a filter element in the form of a hollow cylinder by extrusion (in the prototype, a tubular filter element is obtained by folding a prefabricated multilayer sheet of complex structure);
- исполнения слоя со стороны входа фильтруемой среды толстоволокнистым, забирающим на себя грубые механические примеси (в прототипе роль фильтрующих слоев исполняют тонковолокнистые слои, а толстоволокнистые слои служат прокладкой между ними. Основное их назначение, как следует из описания, - служить подкладкой для тонковолокнистого слоя при его формировании);- execution of the layer from the input side of the filtered medium with a thick fiber, taking on coarse mechanical impurities (in the prototype, the role of the filter layers is played by the thin fiber layers, and the thick fiber layers serve as a spacer between them. Their main purpose, as follows from the description, is to serve as a lining for the thin fiber layer when its formation);
- чередования слоев одинаковой плотности из волокна диаметром 100-150 микрон со слоями, плотность которых уменьшается по ходу движения фильтруемой среды, и которые изготовлены из волокна диаметром 1-5 микрон.- alternating layers of the same density of fiber with a diameter of 100-150 microns with layers whose density decreases along the direction of the filtered medium, and which are made of fiber with a diameter of 1-5 microns.
Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется следующим примером.The essence of the invention is illustrated by the following example.
Пример.Example.
Из волокон полипропилена методом экструзии формовали фильтровальный элемент в виде полого цилиндра, состоящий из семи слоев. Характеристика слоев приведена в таблице.From the fibers of polypropylene by extrusion, a filter element was formed in the form of a hollow cylinder, consisting of seven layers. The characteristics of the layers are given in the table.
При прохождении первого толстоволокнистого слоя, выполненного из волокна диаметром 100-150 микрон, имеющего плотность 0,20 г/куб.см и толщину, которая составляет 20% от толщины фильтровального элемента, фильтруемая среда/природный газ или жидкое топливо освобождается от грубых механических примесей. В следующем, тонковолокнистом слое, плотность которого 0,40 г/куб.см и диаметр волокна составляет 1-5 микрон, происходит процесс более тонкой очистки, а также укрупнение капель воды, содержащейся в фильтруемой среде в виде аэрозолей, и образование водяных пленок. При выходе фильтруемой среды из тонковолокнистого слоя в толстоволокнистый слой ламинарный процесс переходит в турбулентный, что сопровождается значительной потерей кинетической энергии, особенно более тяжелыми фракциями фильтруемой среды (воды и содержащимися в ней примесями). При этом под действием сил гравитации происходит частичное дренирование тяжелых фракций в нижнюю часть фильтровального элемента и из фильтруемой среды удаляется около 70% капельной воды.When passing through the first thick-fiber layer made of fiber with a diameter of 100-150 microns, having a density of 0.20 g / cc and a thickness that is 20% of the thickness of the filter element, the filtered medium / natural gas or liquid fuel is freed from coarse mechanical impurities . In the next, thin-fiber layer, whose density is 0.40 g / cc and the fiber diameter is 1-5 microns, a finer cleaning process takes place, as well as the enlargement of water droplets contained in the filtered medium in the form of aerosols and the formation of water films. When the filtered medium exits from the thin-fiber layer to the thick-fiber layer, the laminar process becomes turbulent, which is accompanied by a significant loss of kinetic energy, especially by heavier fractions of the filtered medium (water and impurities contained in it). In this case, under the action of gravitational forces, partial draining of heavy fractions to the lower part of the filter element occurs and about 70% of the droplet water is removed from the filtered medium.
Этому способствует изменение турбулентного процесса на ламинарный при вхождении фильтруемой среды в более плотный тонковолокнистый слой плотностью 030 г/куб.см (четвертый по ходу движения). В этот слой частично попадают капли воды, не успевшие достичь нижней части фильтровального элемента.This is facilitated by the change of the turbulent process to a laminar process when the filtered medium enters the denser fine-fiber layer with a density of 030 g / cc (fourth in the direction of travel). Drops of water, which did not have time to reach the bottom of the filter element, partially fall into this layer.
Каждый раз, когда фильтруемая среда переходит из тонковолокнистого слоя в толстоволокнистый слой (из более плотного слоя в менее плотный), ламинарный процесс переходит в турбулентный и происходит укрупнение капель воды и удаление воды из фильтруемой среды. Плотность тонковолокнистых слоев уменьшается по ходу движения фильтруемой среды, тогда как плотность толстоволокнистых слоев остается постоянной.Each time the filtered medium passes from a thin-fiber layer to a thick-fiber layer (from a denser to a less dense layer), the laminar process goes into a turbulent one and coarsening of water droplets and removal of water from the filtered medium. The density of the thin fiber layers decreases along the direction of the filtered medium, while the density of the thick fiber layers remains constant.
Предлагаемая конструкция обеспечивает практически полное удаление механических примесей и позволяет очистить природный газ или жидкие нефтепродукты от капельной воды на 97-98%.The proposed design provides almost complete removal of mechanical impurities and allows you to clean natural gas or liquid oil from drop water by 97-98%.
Многослойная волокнистая структура предложенного фильтровального элемента обеспечивает эффективную очистку жидких и газовых сред от механических примесей и свободной воды, присутствующей в фильтруемой среде в виде аэрозолей. Использование волокон из термопластичного полимера, преимущественно из полимера, придает фильтровальному элементу высокую химическую стойкость к широкому спектру химических веществ.The multilayer fibrous structure of the proposed filter element provides effective cleaning of liquid and gas media from mechanical impurities and free water present in the filtered medium in the form of aerosols. The use of fibers from a thermoplastic polymer, mainly from polymer, gives the filter element high chemical resistance to a wide range of chemicals.
По сравнению с прототипом предлагаемый фильтровальный элемент имеет невысокую стоимость, легко монтируется и демонтируется.Compared with the prototype, the proposed filter element has a low cost, is easily mounted and dismantled.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006124622/15A RU2326716C2 (en) | 2006-07-11 | 2006-07-11 | Filter element for liquid and gaseous media |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006124622/15A RU2326716C2 (en) | 2006-07-11 | 2006-07-11 | Filter element for liquid and gaseous media |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006124622A RU2006124622A (en) | 2008-01-20 |
RU2326716C2 true RU2326716C2 (en) | 2008-06-20 |
Family
ID=39108294
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006124622/15A RU2326716C2 (en) | 2006-07-11 | 2006-07-11 | Filter element for liquid and gaseous media |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2326716C2 (en) |
-
2006
- 2006-07-11 RU RU2006124622/15A patent/RU2326716C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Коваленко В.П. "Очистка нефтепродуктов от загрязнений". - М.: Недра, 1990, с.149-150. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006124622A (en) | 2008-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8590712B2 (en) | Modular filter elements for use in a filter-in-filter cartridge | |
JP6050752B2 (en) | Cartridge filter including combination of depth filter and submicron filter and RO pretreatment method | |
AU2014356061B2 (en) | Coalescence filter | |
CN102596862B (en) | Surface coalescer | |
RU2561993C2 (en) | Modular filtering elements in cartridge with filter in filter | |
CA2851790C (en) | Multilayer porous composite for fuel purification | |
US20180200645A1 (en) | Separation system for simultaneous removal of both solid particles and liquid droplets suspended in another liquid | |
BRPI0516682B1 (en) | filtration media and process for filtering particulate matter | |
EP2079921A1 (en) | Fuel filter | |
KR20070115873A (en) | Filtration media for filtering particulate material from gas streams | |
US20180243673A1 (en) | Self-cleaning filter | |
CN113577910A (en) | Filter medium, filter element and method of filtration | |
GB2492659A (en) | Multi-layer filter | |
EP2058041A1 (en) | Multiple layer, in particular two-level filter element to clean a medium containing particles | |
US20210236959A1 (en) | High flow coalescer | |
CN105799272B (en) | Filter medium and filter element having a filter medium | |
RU2361640C2 (en) | Device for seperating oil-water sludge and filtered material | |
RU38450U1 (en) | FILTER WATER SEPARATOR AND FILTER ELEMENT | |
RU2326716C2 (en) | Filter element for liquid and gaseous media | |
Ali et al. | Recent progresses in dry gas polymeric filters | |
US10569205B2 (en) | Final separator | |
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 | |
CN111757775A (en) | Coalescer separator, in particular for a compressor compressed air system, compressor compressed air system and use of a coalescer separator | |
CN212924911U (en) | Novel diesel oil coalescence dehydration device | |
RU2286828C1 (en) | Filtering separating material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090712 |