Устройство защиты фильтрующего элемента природного газа — патент RU 166735 U1

Патент RU 166735 U1 посвящён защите фильтрующего элемента природного газа от разрушения и распространения его обломков по потоку. Полезная модель предлагает удерживающую сетчатую конструкцию, которая охватывает фильтрующий материал с двух сторон и образует вместе с ним единую трёхслойную систему.

Такой подход важен для промышленных газовых фильтров: фильтрация должна не только обеспечивать требуемую степень очистки, но и сохранять работоспособность при перепадах давления, вибрации, загрязнении и других эксплуатационных воздействиях.

Какую проблему решает полезная модель

Фильтрующий элемент воспринимает нагрузку от потока и накопленных загрязнений. При неправильном подборе, превышении допустимого перепада давления, усталостном повреждении или нарушении условий эксплуатации материал может деформироваться или разрушиться. В этом случае части фильтрующего элемента способны выйти за его пределы и попасть в оборудование, расположенное далее по потоку.

Патентное решение направлено на локализацию такого повреждения. Защитные обечайки удерживают возможные обломки в пределах элемента и одновременно поддерживают его геометрию.

Конструкция по патенту RU 166735 U1

Устройство включает наружную цилиндрическую обечайку, расположенную до фильтрующего элемента по ходу газа, и внутреннюю цилиндрическую обечайку, расположенную после него. Обе обечайки выполняются из металлической сетки.

В нижней части обечайки фиксируются основанием с наружной и внутренней кольцеобразными стенками, а в верхней - крышкой аналогичной формы. Расстояние между наружной и внутренней обечайками задаётся толщиной фильтрующего элемента. В результате образуется трёхслойная структура: наружная сетка, фильтрующий материал и внутренняя сетка.

На боковых поверхностях обеих сетчатых обечаек сформированы однотипные продольные гофры, параллельные оси элемента и равномерно распределённые по окружности. Такая геометрия придаёт цилиндрическим оболочкам пространственную жёсткость и помогает сохранять форму защитного каркаса.

В зависимом пункте формулы указано, что размер ячеек металлической сетки должен быть меньше максимального размера твёрдых частиц, присутствующих в природном газе. Это связывает конструкцию защитного слоя с фактическими характеристиками загрязнения рабочей среды.

Практический эффект защитных обечаек

 
• Локализация повреждения. Сетчатые оболочки препятствуют распространению фрагментов фильтрующего материала за пределы элемента.
 
• Поддержание геометрии. Наружная и внутренняя обечайки ограничивают деформацию фильтрующего слоя с обеих сторон.
 
• Защита оборудования по потоку. Удержание обломков снижает риск их попадания в арматуру, измерительные устройства и последующие ступени обработки газа.
 
• Конструктивная целостность. Основание и крышка фиксируют обечайки по торцам, а продольные гофры повышают устойчивость сетчатого каркаса.

Что необходимо проверить при выборе фильтрующего элемента

Защитная сетка не заменяет правильный расчёт фильтра. При проектировании учитывают расход и свойства газа, рабочее и расчётное давление, температуру, требуемую тонкость очистки, начальный и предельно допустимый перепад давления, количество и гранулометрический состав загрязнений.

Материал сетки и деталей крепления выбирают с учётом коррозионной активности среды и условий изготовления. Геометрию гофров, размер ячейки и проходное сечение согласуют так, чтобы защитная конструкция выполняла удерживающую функцию и не создавала недопустимого гидравлического сопротивления.

В эксплуатации необходимо контролировать перепад давления, соблюдать сроки осмотра и замены, проверять целостность обечаек и торцевой фиксации. Если элемент повреждён, следует установить причину разрушения, а не ограничиваться заменой расходной части.

Значение решения для промышленных газовых фильтров

Полезная модель показывает важный инженерный принцип: последствия возможного отказа фильтрующего материала нужно учитывать ещё на этапе конструирования. Удерживающий каркас превращает элемент из одиночного слоя в систему, где фильтрация и механическая защита работают совместно.

Этот подход профильный для направления промышленных фильтров НОВАПРОМ. При разработке конкретного оборудования параметры фильтрующего элемента, защитных сеток и корпуса определяются расчётом и исходными данными заказчика; серийное или проектное исполнение не обязательно полностью повторяет патентную формулу.

Сведения о патенте и авторах

Название: «Устройство по предотвращению распространения обломков за пределы фильтрующего элемента природного газа».
Номер: RU 166735 U1.
Заявка: 2016116727/05 от 27.04.2016.
Опубликовано: 10.12.2016, бюллетень № 34.

Авторы и соавторы полезной модели

В патенте все участники указаны в едином статусе авторов полезной модели, без разделения на основного автора и соавторов:

 
• Усачев Александр Прокофьевич;
 
• Шурайц Александр Лазаревич;
 
• Рулев Александр Владимирович;
 
• Салин Дмитрий Валерьевич;
 
• Усуев Заур Мухтарович.

Патентообладатель: ОАО «Гипрониигаз».

Связанные материалы

 
• Промышленные фильтры НОВАПРОМ;
 
• Газовые фильтры НОВАПРОМ;
 
• Передать исходные данные для подбора фильтра.