UA82002C2

UA82002C2 - Filter cell for liquid and gas

Info

Publication number: UA82002C2
Application number: UAA200607228A
Authority: UA
Inventors: Дмитрий Александрович Троян; Сергей Николаевич Михайленко
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственная Фирма "Робикон"; Частное Предприятие "Унифильтр"
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2008-02-25

Abstract

The invention relates to the field of producing filter cells and can be used in oil-refining, aviation and other branches of industry. A filter cell contains filtering and coagulating layers made from the fibers of thermoplastic polymer, mainly, polypropylene and located along the flow of filtered medium. The coagulating layers are made from fine fibers and are divided between them by layer from coarse fibers. The density of coagulating layers from inlet side of filtered medium is greater than from outlet side. The invention allows to achieve high degree of purification of filtered substance both from mechanical admixtures and from moisture contained in gases in the form of aerosol and free liquid in fuel oil.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Пропонований винахід відноситься до області виробництва фільтрувальних елементів до 2 фільтрів-сепараторів для очищення газоподібних і рідких речовин від механічних домішок і вільної вологи у вигляді аерозолю може знайти застосування в нафтопереробній, авіаційній і інших галузях промисловості.The proposed invention relates to the field of production of filter elements up to 2 filter-separators for cleaning gaseous and liquid substances from mechanical impurities and free moisture in the form of an aerosol can find application in oil refining, aviation and other industries.

Відомі фільтрувальні елементи трубчастого типу, які виконані багатошаровими |заявка ФРН Мо 2600228, клас 801027/06, міжнародна заявка МО 2004/014517, клас В01029/50, патент Німеччини МоОЕ 693 31 102 Т 2, класKnown filter elements of the tubular type, which are made of multilayers | German application Mo 2600228, class 801027/06, international application MO 2004/014517, class B01029/50, German patent MoOE 693 31 102 T 2, class

ВО01029/11, патент Німеччини Мо ОЕ 697 23 714 Т2, клас В01017/04, патент Російської Федерації Мо2182509, клас 70 во1027/00, В01039/16, В01046/00, патент Російської Федерації Мо22567484, клас ВО1039/161.WO01029/11, German patent Mo OE 697 23 714 T2, class B01017/04, patent of the Russian Federation Mo2182509, class 70 vo1027/00, B01039/16, B01046/00, patent of the Russian Federation Mo22567484, class VO1039/161.

Фільтрувальні елементи, захищені цими патентами, відрізняючись конструктивними особливостями, містять, як правило, три обов'язкових шари: фільтруючий для затримки механічних домішок, коалесціюючий шар і шар для відводу скрапленої води або шар гідрофобного матеріалу.The filter elements protected by these patents, differing in design features, usually contain three mandatory layers: a filter for the retention of mechanical impurities, a coalescing layer and a layer for draining condensed water or a layer of hydrophobic material.

Відомий тришаровий фільтрувальний матеріал для очищення різних газоподібних речовин від механічних 12 забруднень, який захищено |патентом Російської Федерації Мо2256484, клас ВО1039/16, опуб. 2005.07.20).A well-known three-layer filter material for cleaning various gaseous substances from mechanical 12 pollution, which is protected by the patent of the Russian Federation Mo2256484, class VO1039/16, pub. 2005.07.20).

Матеріал виконано з волокон термопластичного полімеру. Щільність шару матеріалу з боку входу газу, що очищується, менша, а діаметр волокон більший, ніж з боку виходу газу. Щільність внутрішнього шару в 2-6 разів нижча за щільність зовнішніх шарів. Такий фільтрувальний матеріал має обмежене застосування - тільки для затримки пилу і не може бути використаний для очищення палива, зокрема природного газу, від вільної вологи.The material is made of thermoplastic polymer fibers. The density of the layer of material on the side of the gas inlet to be cleaned is smaller, and the diameter of the fibers is larger than on the side of the gas outlet. The density of the inner layer is 2-6 times lower than the density of the outer layers. Such filter material has a limited application - only for dust retention and cannot be used to clean fuel, in particular natural gas, from free moisture.

Відомий фільтрувальний елемент фільтрів-сепараторів, захищений (патентом Російської ФедераціїThe well-known filtering element of filter-separators, protected (by a patent of the Russian Federation

Мо2228785, клас ВО1027/00, В01017/02, опуб. 2004.07.114 і прийнятий нами за прототип та призначений для використання в нафтопереробній, авіаційній і іншій галузях промисловості для очищення фільтруємої речовини, яка підлягає фільтруванню від механічних домішок і вільної води.Mo2228785, class ВО1027/00, В01017/02, publ. 2004.07.114 and adopted by us as a prototype and intended for use in oil refining, aviation and other industries for cleaning the filterable substance to be filtered from mechanical impurities and free water.

Фільтрувальний елемент по прототипу містить розміщені в напрямку потоку палива, що очищається, с фільтруючий, перший і другий шари, які виконують коалесціюючі функції, шар для укрупнення вільної води у ге) вигляді бавовняної трубки і гідрофобного матеріалу. Фільтруючий шар виконано з двох шарів паперу зі зменшенням розміру пор в напрямку потоку палива. Перший коалесціюючий шар виконано у вигляді скловолоконного мата ообтиснутого скловолоконною сіткою. Другий коалесціюючий шар виконано з голкопробивного матеріалу. Фільтрувальний елемент по прототипу забезпечує, на думку авторів, високий рівень с очищення палива від механічних домішок і вільної води, однак, такий ефект досягається за рахунок винятково о складної конструкції фільтрувального елемента і використання різних матеріалів при його виготовленні, що приводить до подорожчання фільтра-сепаратора в цілому. Крім того, використання для виготовлення о фільтруючого шару паперу - гідрофільного матеріалу невисокої механічної міцності, може призвести до його сі руйнування при фільтруванні рідин з високим вмістом вільної води. 3о Задача пропонованого винаходу - створення фільтрувального елемента фільтра-сепаратора газоподібних і со рідких речовин, вільного від недоліків, властивих прототипові, і який забезпечить високий рівень очищення речовин, що фільтруються, як від механічних домішок, так і від вологи, що міститься в газах як у вигляді аерозолю, або у вигляді вільної води в рідкому паливі. «The filter element according to the prototype contains, located in the direction of the flow of the fuel being cleaned, the first and second filtering layers, which perform coalescing functions, a layer for thickening free water in the form of a cotton tube and a hydrophobic material. The filtering layer is made of two layers of paper with a decrease in the size of the pores in the direction of the fuel flow. The first coalescing layer is made in the form of a fiberglass mat pressed with a fiberglass mesh. The second coalescing layer is made of needle-piercing material. The filter element according to the prototype provides, according to the authors, a high level of fuel purification from mechanical impurities and free water, however, this effect is achieved due to the exclusively complex design of the filter element and the use of different materials in its manufacture, which leads to an increase in the price of the filter-separator in general. In addition, the use of a hydrophilic material of low mechanical strength for the manufacture of a filter layer of paper can lead to its destruction when filtering liquids with a high content of free water. 3. The task of the proposed invention is to create a filtering element of a filter-separator of gaseous and semi-liquid substances, free from the shortcomings inherent in the prototype, and which will ensure a high level of purification of filtered substances, both from mechanical impurities and from moisture contained in gases as in the form of an aerosol, or in the form of free water in liquid fuel. "

Поставлена задача вирішується завдяки тому, що у відомому фільтрувальному елементі для рідких і газових 50 речовин, що містить розміщені в напрямку потоку речовини, яка фільтрується, фільтруючий шар і шари, що т с виконують коалесціюючі функції, відповідно до пропонованого винаходу фільтрувальний елемент виконаний з з» волокон термопластичного полімеру, переважно поліпропілену, причому шари, що виконують коалесціюючі функції, виготовлені з тонких волокон і розділені між собою шаром із грубих волокон, при цьому щільність шарів, що виконують коалесціюючі функції, з боку входу речовини більша, ніж з боку виходу.The problem is solved thanks to the fact that in the known filter element for liquid and gaseous substances, which contains a filter layer and layers that perform coalescing functions placed in the direction of the flow of the substance to be filtered, according to the proposed invention, the filter element is made of » fibers of a thermoplastic polymer, preferably polypropylene, and the layers performing coalescing functions are made of thin fibers and are separated from each other by a layer of coarse fibers, while the density of the layers performing coalescing functions is greater on the inlet side of the substance than on the outlet side.

Ще однією відмінністю запропонованого фільтрувального елемента для очищення рідких та газоподібних со речовин є те, що фільтрувальний елемент містить, щонайменше, два тонковолоконні шари, що виконують ко коалесціюючі функції, розділених шаром із грубих волокон.Another difference of the proposed filter element for cleaning liquid and gaseous substances is that the filter element contains at least two thin fiber layers performing coalescing functions, separated by a layer of coarse fibers.

Ще однією відмінністю фільтрувального елемента, що заявляється, є виконання шарів, які виконують о коалесціюючі функції, з волокон діаметром 1-5 мікронів, а грубоволокнистих шарів з волокон 100-150 мікронів. о 20 Виконання коалесціюючих шарів з тонких волокон і поділ їх шарами з грубих волокон дозволяє інтенсифікувати процес відділення вільної води з речовини, що фільтрується, за рахунок створення умов для 05) чередування ламінарних і турбулентних процесів при проходженні речовини через ці шари. При цьому відбувається втрата кінетичної енергії укрупненими краплями, що містяться в газі чи частками вільної води, що знаходяться в рідкому паливі, і осадження води з наступним видаленням з фільтра через дренажну систему. 25 Сутність пропонованого винаходу ілюструється наступним прикладом. о ПрикладAnother difference of the claimed filter element is the implementation of layers that perform coalescing functions from fibers with a diameter of 1-5 microns, and coarse-fiber layers from fibers of 100-150 microns. o 20 Making coalescing layers of thin fibers and separating them with layers of coarse fibers allows intensifying the process of separating free water from the substance being filtered by creating conditions for 05) alternating laminar and turbulent processes when the substance passes through these layers. At the same time, there is a loss of kinetic energy by condensed droplets contained in the gas or particles of free water contained in the liquid fuel, and the precipitation of water with subsequent removal from the filter through the drainage system. 25 The essence of the proposed invention is illustrated by the following example. o Example

З волокон поліпропілену методом екструзії формували фільтрувальний елемент трубчастого типу, що ко складається з семи шарів. Характеристика шарів приведена в таблиці. При необхідності після останнього грубоволокнистого шару, що виконує функцію водовідведення, можна додатково встановити гідрофобну штору, 60 наприклад сітку з фторопластовим напиленням, для відведення води. бо 15 оо 1-5A tubular filter element consisting of seven layers was formed from polypropylene fibers by the extrusion method. The characteristics of the layers are given in the table. If necessary, after the last coarse-fiber layer, which performs the function of water drainage, you can additionally install a hydrophobic curtain, 60 for example a mesh with fluoroplastic spraying, for water drainage. because 15 oo 1-5

00-1500-15

Багатошарова пориста структура запропонованого фільтрувального елемента забезпечує ефективне очищення рідких і газових речовин від механічних домішок і вільної води, яка присутня в речовині, що 70 фільтрується. Використання волокон з термопластичного полімеру, переважно з поліпропілену, додає фільтрувальному елементу високу хімічну стійкість, а також механічну міцність. У порівнянні з прототипом запропонований фільтрувальний елемент має високу вартість, легко монтується і демонтується.The multi-layered porous structure of the proposed filter element provides effective cleaning of liquid and gaseous substances from mechanical impurities and free water present in the substance being filtered. The use of thermoplastic polymer fibers, mainly polypropylene, gives the filter element high chemical resistance, as well as mechanical strength. Compared to the prototype, the proposed filter element has a high cost, is easily mounted and dismantled.

Claims

The formula of the invention

1. A filter element for liquid and gas, containing filterable substances placed in the direction of flow, a filter layer and layers performing coalescing functions, which is characterized by the fact that the filter element is made of thermoplastic polymer fibers, and the layers performing coalescing functions , made of thin fibers and separated from each other by a layer of coarse fibers, while the density of the layers performing coalescing functions is greater on the side of the substance inlet than on the outlet side.

2. The filter element according to claim 1, characterized in that the thermoplastic polymer is polypropylene, the filter element contains at least two thin fiber layers performing coalescing functions, separated by a layer of coarse fibers. page C. The filter element according to claim 1 or claim 2, which differs in that the layers that perform coalescing functions are made of fibers with a diameter of 1-5 microns, and the coarse-fiber layers are made of fibers with a diameter of 100-150. (In microns. Official bulletin "Industrial property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2008, M 4, 25.10.2008. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. I "in ос Зо co

- and? so ko o o I» ko 60 b5