Многоступенчатое устройство и фильтрующий элемент для сепарации/коалесценции
Номер патента: 2874
Опубликовано: 31.10.2002
Авторы: Перри Марни Данман Мл., Вон Фул Стефен А., Крог Джон А., Бернс Дэвид Дж.
Формула / Реферат
1. Устройство для одновременного фильтрования твердых частиц, сепарации жидкостей, предварительной коалесценции жидкостей и коалесценции жидкостей из потока газа, содержащее
закрытый резервуар, имеющий удлиненную и первоначально открытую внутреннюю часть,
перегородку, размещенную во внутренней части резервуара, причем перегородка разделяет внутреннюю часть резервуара на первую ступень и вторую ступень,
по меньшей мере, одно отверстие в перегородке,
входной люк, который сообщён с жидкостью в первой ступени,
выходной люк, который сообщён с жидкостью во второй ступени,
по меньшей мере, один цилиндрический фильтрующий элемент для сепарации/коалесценции, имеющий фильтрующую стенку и внутреннюю полость, причем каждый цилиндрический фильтрующий элемент для сепарации/коалесценции размещен внутри резервуара для того, чтобы он герметично проходил из первой ступени через одно из отверстий во вторую ступень,
патрон для кольцевого уплотнения, постоянно закрепленный вокруг каждого цилиндрического фильтрующего элемента для сепарации/коалесценции, причем патрон для кольцевого уплотнения избирательно расположен вдоль длины цилиндрического фильтрующего элемента для сепарации/коалесценции, и
кольцевое уплотнение, размещенное между каждым патроном для кольцевого уплотнения и каждым цилиндрическим фильтрующим направляющим устройством для предотвращения прохода потока газа из первой ступени во вторую ступень без прохождения через цилиндрический фильтрующий элемент для сепарации/коалесценции.
2. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит цилиндрическое фильтрующее направляющее устройство, соединенное с перегородкой и установленное соосно с каждым отверстием, причем каждое цилиндрическое фильтрующее направляющее устройство проходит в первую ступень, каждое цилиндрическое фильтрующее направляющее устройство обеспечивает размещение одного из цилиндрических фильтрующих элементов для сепарации/коалесценции через одно из отверстий, причем каждое цилиндрическое фильтрующее направляющее устройство размещено на первой ступени так, чтобы поток газа из входного люка ударялся о него, обеспечивая выпадение свободных жидкостей из потока газа.
3. Устройство по п.1, в котором входной люк, внутренняя часть резервуара, цилиндрический фильтрующий элемент для сепарации/коалесценции и выходной люк совместно образуют проход для потока внутри устройства для прохождения потока газа в первую ступень через входной люк и через фильтрующую стенку, обеспечивая сепарацию твердых частиц из потока газа, сепарацию жидкостей из потока газа и предварительную коалесценцию жидкостей в потока газа, прохождение потока газа вдоль внутренней полости после перегородки и обратно через фильтрующую стенку во вторую ступень, обеспечивая коалесценцию жидкостей из потока газа, и выход этого потока газа из второй ступени через выходной люк.
4. Устройство по п.1, в котором кольцевое уплотнение представляет собой уплотнение типа шеврона, имеющее кольцевую основную часть, приспособленную для установки в патрон для кольцевого уплотнения, и часть в виде усеченного конуса, имеющего торец малого диаметра и противоположный торец большого диаметра, причем торец малого диаметра соединен с кольцевой основной частью, а торец большого диаметра проходит в направлении первой ступени.
5. Устройство по п.1, в котором кольцевое уплотнение представляет собой O-образное кольцо.
6. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит
первую торцевую крышку, герметично соединенную с торцом первой ступени цилиндрического фильтрующего элемента для сепарации/коалесценции, причем торец первой ступени расположен внутри первой ступени, и
вторую торцевую крышку, герметично соединенную с торцом второй ступени цилиндрического фильтрующего элемента для сепарации/коалесценции, причем торец второй ступени расположен внутри второй ступени,
причем как первая торцевая крышка, так и вторая торцевая крышка имеют осевой направляющий штырь, выступающий в продольном направлении наружу от цилиндрического фильтрующего элемента для сепарации/коалесценции.
7. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит съемную опорную планку первой ступени, расположенную на первой ступени напротив перегородки, причем опорная деталь первой ступени приспособлена для установки в нее и поддержания в пространстве цилиндрических фильтрующих элементов для сепарации/коалесценции без дополнительныхкрепежных устройств, и
опорную деталь второй ступени, расположенную на второй ступени напротив перегородки, причем опорная деталь второй ступени приспособлена для установки в нее и поддержания в пространстве цилиндрических фильтрующих элементов для сепарации/коалесценции без использования дополнительных крепежных устройств.
8. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит
первую ступень отстойника, которая сообщена с жидкостью в первой ступени, и
вторую ступень отстойника, которая сообщена с жидкостью во второй ступени,
причем первая ступень отстойника и вторая ступень отстойника обеспечивают сбор отфильтрованных твердых частиц, жидкостей после сепарации, жидкостей после предварительной коалесценции и жидкостей после коалесценции.
9. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит отражательную перегородку, распложенную во второй ступени около цилиндрического фильтрующего элемента для сепарации/коалесценции, причем отражательная перегородка с прорезями обеспечивает дополнительную коалесценцию жидкостей после коалесценции.
10. Устройство по п.9, в котором отражательная перегородка выполнена с возможностью удаления через фильтрующее направляющее устройство.
11. Устройство по п.9, в котором отражательная перегородка имеет кольцевые прорези.
12. Устройство по п.9, в котором отражательная перегородка дополнительно содержит часть в виде цилиндрического корпуса, имеющего поперечные прорези, и часть в виде крышки, соединенную с частью в виде цилиндрического корпуса, причем часть в виде крышки имеет множество выходных люков, через которые поток газа проходит от фильтрующего элемента для сепарации/коалесценции во вторую ступень.
13. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит сито, расположенное во второй ступени, причем сито приспособлено для предотвращения возврата жидкостей после коалесценции в поток газа.
14. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит манометр первой ступени, который сообщён с жидкостью в первой ступени отстойника для текущего контроля уровня отделенных твердых частиц, жидкостей после сепарации и жидкостей после предварительной коалесценции, и манометр второй ступени, который сообщён с жидкостью во второй ступени отстойника для текущего контроля уровня жидкостей после коалесценции.
15. Устройство по п.1, в котором цилиндрический фильтрующий элемент для сепарации/коалесценции состоит из множества перекрывающих друг друга слоев нетканых матерчатых полос.
16. Устройство по п.4, в котором уплотнение типа шеврона изготовлено из эластомера.
17. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит кольцевой буртик, установленный соосно с выходным люком, причем кольцевой буртик выступает внутрь второй ступени для предотвращения утечки жидкости во вторую ступень.
18. Устройство по п.1, в котором патрон для кольцевого уплотнения изготовлен из полиэфира.
Текст
1 Изобретение относится, в основном, к устройствам для сепарации/коалесценции, используемым для обработки не смешиваемых жидкостей и к фильтрующим элементам для таких устройств, и более конкретно к многоступенчатому устройству для газовой сепарации/коалесценции к фильтрующим элементам. Предпосылки создания изобретения Фильтрующие газовые элементы для сепарации твердых частиц и жидкостей из загрязненных потоков газа хорошо известны, как, например, фильтрующие газовые элементы для коалесценции унесенных жидкостей из потока газа. Фильтрующие газовые элементы этих типов часто устанавливаются в многоступенчатых устройствах, которые, в свою очередь, встраиваются в газопровод для того, чтобы выполнять эти функции фильтров. Например, в патенте США 3,888,644, выданном на имя Голланда и др., описано устройство с множеством отделений. Согласно этому патенту одно отделение содержит фильтрующие элементы для сепарации твердых частиц и другое отделение содержит различные фильтрующие элементы для коалесценции жидкостей, унесенных потоком газа. То же относится к патенту США 4,297,116, выданному на имя Кузика. Несмотря на то, что в этих и других устройствах можно осуществлять фильтрование твердых частиц и коалесценцию унесенных жидкостей из потока газа, для них требуются абсолютно различные типы фильтрующих элементов для выполнения функций сепарации и коалесценции. Это увеличивает стоимость устройств, а также затрудняет их техническое обслуживание. В международной заявкеPCT/US98/01963,опубликованной как Международная публикацияWO 98/33578, на изобретение тех же авторов, что и на предмет первой заявки, описано многоступенчатое устройство, в котором используются отдельные фильтрующие элементы для сепарации/коалесценции для того, чтобы производить сепарацию твердых частиц, фильтрование жидкостей и коалесценцию жидкостей. Кроме того, фильтрующие элементы для сепарации/коалесценции, которые предусмотрены для использования в настоящем изобретении, в основном, того типа, который описан в патенте США 5,827,430, выданном 27 октября 1998 г. на имя Перри, мл. и др. Несмотря на эти достижения в известной области техники, продолжает требоваться усовершенствованная конструкция устройства и фильтрующего элемента для того, чтобы повысить эффективность фильтрования и обеспечить повышенную надежность,одновременно уменьшая стоимость эксплуатации устройства. Описание изобретения Необходимо создать многоступенчатое устройство, в котором используются отдельные цилиндрические фильтрующие элементы для сепарации/коалесценции, в основном, однотип 002874 2 ной конструкции, функцией которых на всех ступенях является фильтрование твердых частиц, сепарация жидкостей, предварительная коалесценция жидкостей и коалесценция жидкостей. Предпочтительно каждый фильтрующий элемент представляет собой цельный фильтрующий элемент, который имеет уплотнение,удерживаемое в патроне для уплотнения, причем патрон для уплотнения постоянно прикреплен к фильтрующему элементу. Такой фильтрующий элемент может быть быстро и легко удален из многоступенчатого устройства или заменен. Задачей настоящего изобретения является создание многоступенчатого устройства, имеющего заменяемые цилиндрические фильтрующие элементы для сепарации/коалесценции, которые установлены через отверстия в перегородке резервуара. Уплотнение типа шеврона или уплотнение, имеющее форму O-образного кольца,размещено с возможностью съема в патроне для уплотнения, который постоянно прикреплен к фильтрующему элементу. Это устройство обеспечивает прохождение потока газа, в первую ступень, многоступенчатого устройства через входной люк, затем прохождение через цилиндрические фильтрующие элементы для сепарации/коалесценции снаружи по направлению вовнутрь. На первой ступени многоступенчатого устройства осуществляется сепарация твердых частиц, сепарация больших капель жидкости и предварительная коалесценция тумана из капелек жидкости или аэрозолей. Кроме того, в устройстве предусмотрено прохождение потока газа через фильтрующие элементы для сепарации/коалесценции изнутри по направлению наружу во вторую ступень многоступенчатого устройства и выход из многоступенчатого устройства через выходной люк. На второй ступени многоступенчатого устройства осуществляются окончательная коалесценция и удаление тумана из маленьких капелек жидкости и аэрозолей. В горизонтальном конструктивном исполнении изобретения как первая ступень, так и вторая ступень многоступенчатого устройства сообщаются с жидкостью в сборниках-отстойниках. Другой задачей изобретения является создание многоступенчатого устройства, в котором каждый фильтрующий элемент для сепарации/коалесценции окружен съемной отражательной перегородкой с прорезями на второй ступени многоступенчатого устройства. Отражательная перегородка с прорезями представляет собой отражательное устройство, которое действует как барьер для удаления капелек жидкости из потока газа. Поскольку унесенные маленькие капельки жидкости захватывают мельчайшие капельки жидкости, отражательная перегородка с прорезями также облегчает очистку от жидкости потока газа. Другой задачей изобретения является создание многоступенчатого устройства, в котором 3 каждая отражательная перегородка с прорезями включает торцевую крышку, которая имеет множество выпускных люков, через которые большая часть потока газа проходит после того,как поток газа выходит из фильтрующих элементов для сепарации/коалесценции. Другой задачей изобретения является создание многоступенчатого устройства с ситом во второй ступени для того, чтобы предотвратить возврат жидкостей после сепарации в поток газа. Другой задачей изобретения является создание собирающего туман многоступенчатого устройства, в котором используются отдельные фильтрующие элементы для сепарации/коалесценции для того, чтобы осуществлять сепарацию и фильтрование не смешиваемых жидкостей. Другой задачей изобретения является создание многоступенчатого устройства, в котором фильтрующие элементы для сепарации/коалесценции уплотнены на каждом конце торцевыми крышками, которые имеют выполненные как единое целое направляющие штыри. Направляющие штыри дают возможность опорным деталям поддерживать и размещать в пространстве фильтрующие элементы внутри многоступенчатого устройства без необходимости в дополнительных крепежных устройствах. Другой задачей изобретения является создание многоступенчатого устройства, в котором используются фильтрующие элементы для сепарации/коалесценции, в котором фильтрующие элементы могут быть установлены и заменены без необходимости в инструментах через одно отверстие в устройстве. Основным преимуществом настоящего изобретения является то, что однотипные фильтрующие элементы для сепарации/коалесценции используются для выполнения функций фильтрования твердых частиц, сепарации жидкостей,предварительной коалесценции тумана из капелек жидкости и аэрозолей и коалесценции жидкостей из потока газа. Фильтрующие элементы могут быть быстро и легко заменены через одно отверстие в многоступенчатом устройстве, что значительно понижает стоимость технического обслуживания. Вышеуказанные, так же как и дополнительные задачи, отличительные признаки и преимущества изобретения станут очевидными из последующего подробного описания. Краткое описание чертежей На фиг. 1 показан вид сбоку в частичном вертикальном разрезе предпочтительного конструктивного выполнения многоступенчатого устройства и фильтрующего элемента для сепарации/коалесценции согласно настоящему изобретению. На фиг. 2 показан вид сбоку фильтрующего элемента для сепарации/коалесценции на фиг. 1. 4 На фиг. 3 показан увеличенный вид уплотнения типа шеврона и патрона для уплотнения фильтрующего элемента для сепарации/коалесценции на фиг. 2 по линии III. На фиг. 4 показан вид в частичном поперечном разрезе уплотнения типа шеврона и патрона для уплотнения на фиг. 2 и 3. На фиг. 5 показан перспективный вид части корзины в виде крышки для корзины диффузора потока многоступенчатого устройства на фиг. 1. На фиг. 6 показан вид спереди части корзины в виде крышки на фиг. 5. На фиг. 7 показан вид сверху части корзины в виде крышки на фиг. 5. На фиг. 8 показан схематический вид части кольцевых прорезей в части корзины в виде корпуса для корзины диффузора потока многоступенчатого устройства на фиг. 1. На фиг. 9 показано схематическое изображение течения потока газа во второй ступени многоступенчатого устройства на фиг. 1. На фиг. 10 показан вид в поперечном разрезе по линии Х-Х на фиг. 9. На фиг. 11 показан вид в поперечном разрезе вертикального конструктивного исполнения многоступенчатого устройства и фильтрующего элемента для сепарации/коалесценции согласно настоящему изобретению. Предпочтительный вариант осуществления изобретения На фиг. 1 показан предпочтительный конструктивный вариант многоступенчатого устройства для одновременного проведения фильтрования твердых частиц, отделения жидкостей,предварительной коалесценции жидкостей и коалесценции жидкостей из потока газа согласно настоящему изобретению. Течение потока газа показано стрелкой G. Многоступенчатое устройство 11 имеет, по существу, цилиндрический корпус 12, имеющий первоначально открытую внутреннюю часть. Корпус 12 закрыт на входном конце 12 а обычным закрывающим элементом 15, предпочтительно разъединяемым,быстрооткрывающимся затвором. Корпус 12 постоянно закрыт на выходном конце 12b крышкой 13, предпочтительно эллиптической. Закрывающий элемент 15 состоит из обычной верхней части 16 и обычной зажимной части 17. Передняя часть 16 уплотнена с возможностью разъединения к многоступенчатому устройству 11 посредством зажимной части 17. Зажимная часть 17 может быть разъединена, и передняя часть 16 может быть открыта, чтобы обеспечить возможность доступа во внутреннюю часть корпуса 12. Зажимная часть 17 обеспечивает непроницаемое для жидкости уплотнение между корпусом 12 и передней частью 16, предпочтительно обычным O-образным кольцом (не показано). Множество фильтрующих элементов 18 для сепарации/коалесценции размещено внутри корпуса 12. Фильтрующие элементы 18 5 для сепарации/коалесценции будут показаны более подробно ниже, в особенности в связи с фиг. 2-4. Корпус 12 опирается на опоры 19. Множество монтажных петель 20 постоянно прикреплено к корпусу 12 для обеспечения подъема многоступенчатого устройства 11 в процессе изготовления, транспортировки, установки и технического обслуживания. Внутренняя часть корпуса 12 разделена на первую ступень 21 а и вторую ступень 21b посредством поперечной перегородки 23. Перегородка 23 включает множество отверстий 25. Хотя показаны только один фильтрующий элемент 18 для сепарации/коалесценции и фильтрующее направляющее устройство 27, необходимо понять, что отверстия 25 могут быть расположены, например, рядами в перегородке 23. В типичной установке имеются четыре ряда, в каждом из которых имеется от двух до четырех отверстий. Цилиндрическое фильтрующее направляющее устройство 27 установлено соосно с каждым отверстием 25. Каждое фильтрующее направляющее устройство 27 проходит в продольном направлении на определенное расстояние от перегородки 23 внутрь первой ступени 21 а. Входной люк 29 размещен на корпусе 12 и открыт внутрь первой ступени 21 а. Входной люк 29 заканчивается входным фланцем 31. Входной фланец 31 приспособлен для того, чтобы обеспечить соединение многоступенчатого устройства 11 с обычным газопроводом. Входной люк 29 расположен вблизи перегородки 23 для того, чтобы при входе потока газа через входной люк 29 в первую ступень 21 а поток газа ударялся о фильтрующие направляющие устройства 27. Таким образом, фильтрующие направляющие устройства 27 обеспечивают удаление твердых частиц и свободных жидкостей из потока газа, одновременно защищая фильтрующие элементы 18 для сепарации/коалесценции от эрозии. Эти, а также другие функции фильтрующих направляющих устройств 27 будут описаны более подробно ниже. Выходной люк 33 размещен на корпусе 12 и открыт во вторую ступень 21b. Выходной люк 33 заканчивается выходным фланцем 35. Выходной фланец 35 приспособлен для того, чтобы обеспечить соединение многоступенчатого устройства 11 с обычным газопроводом. Кольцевой буртик 36 установлен соосно выходному люку 33 и проходит во вторую ступень 21b, создавая тем самым барьер и предотвращая сползание жидкостей вдоль внутренней поверхности второй ступени 21b и выход через выходной люк 33. Многоступенчатое устройство 11 предпочтительно изготовлено из стальных материалов,которые соответствуют опубликованным стандартам на устройства под давлением, напримерASME, Правила на котлы и резервуары под давлением, Секция 8, Раздел 1. Под нижней частью 12 с корпуса 12 размещен отстойник 39 для сбора отфильтрованных 6 твердых частиц, жидкостей после сепарации,жидкостей после предварительной коалесценции и жидкостей после коалесценции, которые удалены из потока газа. Отстойник 39 разделен на первую ступень отстойника 39 а и вторую ступень отстойника 39b посредством непроницаемой перегородки отстойника 41. Первая ступень отстойника 39 а, в основном, цилиндрическая и уплотнена на одном конце крышкой первой ступени 37 а. Типично, что в первой ступени отстойника 39 а собираются жидкости после сепарации, жидкости после предварительной коалесценции и твердые частицы, не отфильтрованные в фильтрующем элементе для сепарации/коалесценции. Вторая ступень отстойника 39b, в основном, цилиндрическая и уплотнена на одном конце крышкой второй ступени 37b. Типично, что во второй ступени отстойника 39b собираются жидкости после коалесценции. Сливная труба первой ступени 43 а обеспечивает сообщение жидкости между первой ступенью 21 а и первой ступенью отстойника 39 а. Сливная труба первой ступени 43 а обеспечивает слив отделенных твердых частиц, отфильтрованных жидкостей и жидкостей после предварительной коалесценции из первой ступени 21 а в первую ступень отстойника 39 а. Сливная труба второй ступени 43b обеспечивает сообщение жидкостей между второй ступенью 21b и второй ступенью отстойника 39b. Сливная труба второй ступени 43b обеспечивает слив жидкостей после коалесценции из второй ступени 21b во вторую ступень отстойника 39b. Выходной канал первой ступени отстойника 45 а обеспечивает сообщение жидкостей между первой ступенью 21 а и первой ступенью отстойника 39 а и действует как канал для выхода газа. Выходной канал первой ступени отстойника 45 а обеспечивает перемещение газа из первой ступени отстойника 39 а в обратном потоке в первую ступень 21 а. Выходной канал второй ступени отстойника 45b обеспечивает сообщение жидкостей между второй ступенью 21b и второй ступенью отстойника 39b и действует как канал для выхода газа. Выходной канал второй ступени отстойника 45b обеспечивает перемещение газа из второй ступени отстойника 39b в обратном потоке на вторую ступень 21b. Перегородка выходного канала первой ступени 47 а предотвращает проход твердых частиц, унесенных жидкостями после сепарации и жидкостями после предварительной коалесценции, в первую ступень отстойника 39 а. Перегородка выходного отверстия второй ступени 47b предотвращает проход тумана обратно во вторую ступень 21b из второй ступени отстойника 39b. На верхней стороне корпуса 12 размещен люк для манометра первой ступени 49 а, который сообщен с жидкостью в первой ступени 21 а. Люк для манометра первой ступени 49 а приспособлен для установки обычного манометра (не показан) для текущего контроля дав 7 ления на первой ступени 21 а или перепада давления. Аналогично на верхней стороне корпуса 12 находится люк для манометра второй ступени 49b, который сообщен с жидкостью во второй ступени 21b. Люк для манометра второй ступени 49b приспособлен для установки обычного манометра (не показан) для текущего контроля давления на второй ступени 21b или перепада давления. На фиг. 1 также показаны соединители для водомерных стекол на первой ступени 51 а и 51b, размещенные один напротив другого на верхней и нижней сторонах первой ступени отстойника 39 а и сообщающиеся с жидкостью в первой ступени отстойника 39 а. Соединители для водомерных стекол 51 а и 51b на первой ступени приспособлены для установки обычных водомерных стекол (не показаны) для текущего контроля уровня жидкостей и твердых частиц на первой ступени отстойника 39 а. Аналогично соединители для водомерных стекол на второй ступени 53 а и 53b расположены один напротив другого на верхней и нижней сторонах второй ступени отстойника 39b и сообщены с жидкостью во второй ступени отстойника 39b. Соединители для водомерных стекол на второй ступени 53 а и 53b обеспечивают возможность установки обычных водомерных стекол (не показаны) для текущего контроля уровня жидкостей на второй ступени отстойника 39b. Множество соединителей первой ступени отстойника 55,предпочтительно управляемых вентилями (не показаны) для слива или прохода твердых частиц, жидкостей и жидкостей после предварительной коалесценции из первой ступени отстойника 39 а, размещено на первой ступени отстойника 39 а. Аналогично множество соединителей второй ступени отстойника 57, предпочтительно управляемых вентилями (не показаны) для слива или прохода жидкостей после коалесценции и маленьких капелек жидкостей из второй ступени отстойника 39b, расположено на второй ступени отстойника 39b. Кроме того,соединители отстойника на первой ступени 55 и соединители отстойника на второй ступени 57 обеспечивают возможность установки инструментов контроля уровня и других измерительных устройств в первую ступень отстойника 39 а или вторую ступень отстойника 39b соответственно. Сито 61, предпочтительно выполненное из тканого стального материала, размещено в нижней части 63 второй ступени 21b. Сито 61 проходит, по существу, по всей длине второй ступени 21b и действует как барьер для предотвращения возврата в поток газа жидкостей после коалесценции, которые были собраны в нижней части 63. Множество опорных планок первой ступени 65 размещено на первой ступени 21 а для того, чтобы создать опору для фильтрующих элементов 18 для сепарации/коалесценции. Опор 002874 8 ные планки первой ступени 65, в основном,проходят поперек первой ступени 21 а и соединены с внутренней частью корпуса 12 посредством защелки или любой подходящей удерживающей зажимной детали (не показана), для которой не требуются инструменты, чтобы освободить опорные планки первой ступени 65. Кроме того, одна или более опорных планок первой ступени 65 могут быть соединены вместе или соединены как единое целое для того,чтобы образовать единую решетчатую сеть из опорных планок первой ступени 65. Опорные планки первой ступени 65 размещены в пространстве внутри первой ступени 21 а, так чтобы поток газа мог проходить, не теряя скорости,возле опорных планок первой ступени 65. Опорные планки первой ступени 65 включают множество отверстий 66 для установки фильтрующих элементов для сепарации/коалесценции 18. Опорные планки первой ступени 65 предпочтительно выполнены из прочного материала,такого как сталь или металл. Кроме того, опорные планки первой ступени 65 удерживают фильтрующие элементы 18 для сепарации/коалесценции точно по месту, без продольного сжатия, тем самым предотвращая продольное перемещение фильтрующих элементов 18 для сепарации/коалесценции при обратном потоке. Аналогично множество опорных планок второй ступени 67 расположено на второй ступени 21b для того, чтобы создать опору для фильтрующих элементов 18 для сепарации/коалесценции. Опорные планки второй ступени 67, в основном, проходят поперек второй ступени 21b и соединены с внутренней частью корпуса 12. Так же, как при опорных планках первой ступени 65, одна или более опорных планок второй ступени 67 могут быть соединены вместе или соединены как единое целое, для того, чтобы образовать единую решетчатую сеть из опорных планок второй ступени 67. Опорные планки второй ступени 67 размещены в пространстве внутри второй ступени 21b, так чтобы поток газа мог проходить, не теряя скорости, возле планок второй ступени 67 по направлению к выходному люку 33. Опорные планки второй ступени 67 включают множество отверстий 68 для установки фильтрующих элементов 18 для сепарации/коалесценции и связанных с ними отражательных перегородок с прорезями 71. Множество имеющих, в основном, форму корзины отражательных перегородок 71 размещено на второй ступени 21b для того, чтобы предотвратить возврат жидкостей после коалесценции и маленьких капелек жидкостей в поток газа, когда поток газа проходит через вторую ступень 21b по направлению к выходному люку 33. Отдельная отражательная перегородка с прорезями 71 связана с каждым фильтрующим 18 элементом для сепарации/коалесценции и каждым соответствующим отверстием 25 в пе 9 регородке 23. Отражательные перегородки с прорезями 71 приспособлены для того, чтобы вставлять их через цилиндрические фильтрующие направляющие устройства 27 из первой ступени 21 а и во вторую ступень 21b, где отражательные перегородки с прорезями 71 вставлены в опорные планки второй ступени 67 и удерживаются ими. Таким образом, после установки отражательные перегородки с прорезями 71 проходят от опорных планок 67 второй ступени через отверстия 25 после перегородки 23 и частично в фильтрующие направляющие устройства 27. Отражательные перегородки с прорезями 71 могут быть удалены через фильтрующие направляющие устройства 27 для очистки, технического обслуживания и замены. Каждая отражательная перегородка с прорезями 71 включает часть корзины в виде корпуса 73, соединенную с частью корзины в виде крышки 75. Кроме того, часть корзины в виде корпуса 73 и часть корзины в виде крышки 75 могут быть соединены как единое целое. Часть корзины в виде корпуса 73 приспособлена для того, чтобы дать возможность потоку газа проходить через нее, но предотвратить утечку жидкостей после коалесценции и маленьких капелек жидкостей и возврат их в поток газа. Предпочтительно она завершается множеством кольцевых прорезей 77, расположенных вдоль длины части корзины в виде корпуса 73. Отражательная перегородка с прорезями 71 будет описана более подробно ниже, особенно в связи с фиг. 510. На фиг. 2 показан типичный фильтрующий элемент 18 для сепарации/коалесценции согласно настоящему изобретению. Фильтрующий элемент 18 для сепарации/коалесценции предпочтительно представляет собой цилиндрический фильтрующий элемент, имеющий фильтрующую стенку 81 и внутреннюю полость 83. Фильтрующая стенка 81 фильтрующего элемента 18 для сепарации/коалесценции предпочтительно состоит из множества перекрывающих друг друга слоев из нетканых матерчатых полос. Выбранная плотность и пористость фильтрующих элементов 18 для сепарации/коалесценции предотвращают проход твердых частиц и жидкостей после предварительной коалесценции через фильтрующие элементы 18 для сепарации/коалесценции и во вторую ступень 21b многоступенчатого устройства 11. Таким образом, фильтрующие элементы 18 для сепарации/коалесценции, в основном, того же типа,как те, что описаны в патенте США 5,827,430, выданном 27 октября 1998 г. на имя Перри, мл. и др. Однако каждый фильтрующий элемент 18 для сепарации/коалесценции согласно настоящему изобретению окружен патроном для кольцевого уплотнения 85. Патрон для уплотнения 85 предпочтительно изготовлен из полиэфира и постоянно уплотнен или прикреплен к фильтрующей стенке 81. Патрон для уп 002874 10 лотнения 85 герметично соединен с фильтрующей стенкой 81 посредством термической обработки, но такой патрон для уплотнения 85 может быть уплотнен к фильтрующей стенке другими обычными средствами, такими как клей или адгезив. Предпочтительно, чтобы патрон для уплотнения 85 не нажимал на слои фильтрующего элемента 18 для сепарации/коалесценции. На патроне для уплотнения 85 с возможностью замены установлено кольцевое уплотнение 87, предпочтительно уплотнение типа шеврона,как будет описано более подробно ниже. Патрон для уплотнения 85 и уплотнение 87 разделяют фильтрующий элемент 18 для сепарации/коалесценции на две части: входную часть 89 а и выходную часть 89b. Нет необходимости, чтобы входная часть 89 а и выходная часть 89b имели одинаковую длину. В действительности, в зависимости от применения, может оказаться необходимым сдвинуть патрон для уплотнения 85 и уплотнение 87 от центра оси фильтрующего элемента 18 для сепарации/коалесценции. Важно отметить, что обе части, как входная часть 89 а, так и выходная часть 89b, имеют, в основном, однотипную конструкцию и таким образом выполнены как одно целое и сплошными; поэтому входная часть 89 а и выходная часть 89b функционально идентичны, хотя длины входной части 89 а и 89b могут изменяться. Когда уплотнение 87 является уплотнением типа шеврона, входная часть 89 а и выходная часть 89b определяются ориентацией уплотнения 87, как будет описано более подробно ниже. С другой стороны, если уплотнение 87 является O-образным кольцом или какимнибудь другим типом уплотнения, действие которого независимо от направления потока, тогда входная часть 89 а и выходная часть 89b могут быть взаимозаменяемыми. Но в связи с различиями в характеристиках уплотнения между уплотнением типа шеврона и уплотнением типаO-образного кольца, два уплотнения не могут быть взаимозаменяемыми при использовании элемента 18 для сепарации/коалесценции. Входная часть 89 а заканчивается фильтрующей входной крышкой 91 а, и выходная часть 89b заканчивается фильтрующей выходной крышкой 91b. Предпочтительно, чтобы как фильтрующая входная крышка 91 а, так и фильтрующая выходная крышка 91b были идентичными, однако, по причинам, изложенным ниже, фильтрующая входная крышка 91 а и фильтрующая выходная крышка 91b могут иметь различные конфигурации. Фильтрующая входная крышка 91 а и фильтрующая выходная крышка 91b образуют непроницаемое для жидкости уплотнение с фильтрующим элементом 18 для сепарации/коалесценции, так чтобы все жидкости в потоке газа проходили через фильтрующую стенку 81. На фильтрующей входной крышке 91 а имеется штырь фильтрующей входной крышки 93 а, который выступает в продоль 11 ном направлении наружу от фильтрующего элемента 18 для сепарации/коалесценции. Штырь фильтрующей входной крышки 93 а предпочтительно сужается на конус в месте его наибольшего выступа. Аналогично на фильтрующей выходной крышке 91b имеется штырь фильтрующей выходной крышки 93b, который выступает в продольном направлении наружу от фильтрующего элемента 18 для сепарации/коалесценции. Штырь фильтрующей выходной крышки 93b предпочтительно сужается на конус в месте его наибольшего выступа. Показано, что фильтрующая входная крышка 91 а и фильтрующая выходная крышка 91b имеют фланец фильтрующей входной крышки 95 а и фланец фильтрующей выходной крышки 95b соответственно, хотя фильтрующая входная крышка 91 а и фильтрующая выходная крышка 91b могут также быть выполнены заподлицо с фильтрующей стенкой 81. На фиг. 3 показан увеличенный вид по линии III на фиг. 2. Как упомянуто выше, входная часть 89 а и выходная часть 89b имеют идентичные функции. Когда уплотнение 87 является уплотнением типа шеврона, что предпочтительно, ориентация уплотнения 87 определяет, какая часть фильтрующего элемента 18 для сепарации/коалесценции представляет входную часть 89 а и какая часть фильтрующего элемента 18 для сепарации/коалесценции представляет выходную часть 89b. Хотя ориентация уплотнения типа шеврона 87 определяет, какая часть фильтрующего 18 элемента для сепарации/коалесценции представляет входную часть 89 а, существуют другие средства обеспечения надлежащей установки фильтрующего элемента для сепарации/коалесценции. Например, штырь фильтрующей входной крышки 93 а и штырь фильтрующей выходной крышки 93b могут быть различных размеров или форм либо фланец фильтрующей входной крышки 95 а и фланец фильтрующей выходной крышки 95b могут быть различных размеров или форм. На фиг. 4 показан патрон для уплотнения 85, имеющий, в основном, U-образную форму,причем в нем выполнены канал для уплотнения 101 и, в основном, параллельные стойки 103 а и 103b. Канал для уплотнения 101 приспособлен для того, чтобы в него вставлялось и удерживалось уплотнение 87. Стойки 103a и 103b предпочтительно имеют одинаковую длину, но могут быть различной длины, в зависимости от типа уплотнения 87, которое удерживается в патроне для уплотнения 85. Уплотнение 87 предпочтительно представляет собой уплотнение типа шеврона, изготовленное из эластомера,но могут быть другие типы уплотнений, например, обычное O-образное кольцо, изготовленное из других подходящих материалов. Предпочтительно уплотнение 87 уплотнено с возможностью разъединения и удерживается в канале для уплотнения 101 на посадке с натягом, но это 12 уплотнение 87 может соединяться или сцепляться другим способом с каналом 101 или со стойками 103 а и 103b патрона для уплотнения 85. Когда уплотнение 87 является уплотнением типа шеврона, уплотнение 87 включает основную часть уплотнения 105, вертикальную часть уплотнения 107 и коническую часть уплотнения 109. Основная часть уплотнения 105 и коническая часть уплотнения 107 соединены как единое целое у вертикальной части уплотнения 107. Коническая часть уплотнения 109 имеет предпочтительно форму усеченного конуса,имеющего торец малого диаметра 111 и торец большого диаметра 113. Предпочтительно, чтобы основная часть уплотнения 105 и коническая часть уплотнения 109 были расположены под углом , равным около 60. Для необходимого действия уплотнения 87 необходимо, чтобы уплотнение 87 было установлено в канал для уплотнения 101 так, чтобы торец большого диаметра 113 проходил в направлении, противоположном направлению движения потока газа. Поскольку торец большого диаметра 113 на фиг. 4 проходит вниз, нижний конец фильтрующего элемента 18 для сепарации/коалесценции становится входной частью 89 а и верхний конец фильтрующего элемента 18 для сепарации/коалесценции становится выходной частью 89b. Торец большого диаметра 113 выполнен гибким и может быть сжат по направлению к основной части уплотнения 105. Таким образом, когда фильтрующий элемент 18 для сепарации/коалесценции установлен в многоступенчатом устройстве 11 (см. фиг. 1), торец большого диаметра прижимается к фильтрующей направляющей детали 27, образуя непроницаемое для жидкости уплотнение между первой ступенью 21 а и второй ступенью 21b. Патрон для уплотнения 85 и уплотнение 87 обеспечивает возможность отдельным цилиндрическим фильтрующим элементам 18 для сепарации/коалесценции фильтровать твердые частицы, производить сепарацию жидкостей и предварительную коалесценцию жидкостей, когда поток газа проходит через фильтрующую стенку 81 входной части 89 а снаружи внутрь в первой ступени 21 а, и одновременно осуществляется коалесценция жидкостей и жидкостей с маленькими капельками, когда поток газа проходит обратно через фильтрующую стенку 81 выходной части 89b изнутри наружу во второй ступени 21b. На фиг. 5 показана в перспективном виде часть корзины в виде крышки 75 отражательной перегородки с прорезями 71. Часть корзины в виде крышки 75, в основном, имеет форму колпачка с множеством продольных прорезей 115,размещенных в пространстве вокруг цилиндрической стенки колпачка 117, которые заканчиваются у плоской крышки колпачка 119. Полый штырь части корзины в виде крышки 121, кон 13 центричный со стенкой колпачка 117, выступает по оси наружу из крышки колпачка 119. Штырь части корзины в виде крышки заканчивается сведенным на конус концом 123. Штырь части корзины в виде крышки 123 имеет такую конфигурацию, что он сопрягается со штырем фильтрующей выходной крышки 93b, когда фильтрующий элемент 18 для сепарации/коалесценции вставлен в отражательную перегородку с прорезями 71 (см. фиг. 1). На фиг. 6 показана на виде спереди в плане часть корзины в виде крышки 75 отражательной перегородки с прорезями 71. Кольцевая часть с выемкой 125 обеспечивает возможность соединения части корзины в виде крышки 75 заподлицо с частью корзины в виде корпуса с прорезями 73. На фиг. 7 часть корзины в виде крышки 75 отражательной перегородки с прорезями 71 показана на виде сверху. Щели 115 расположены на равных расстояниях от стенки колпачка 117 под углом , предпочтительно равным 90. На фиг. 8 показаны части отражательной перегородки с прорезями 71 и фильтрующего элемента 18 для сепарации/коалесценции. Часть корзины в виде корпуса 73 является концентричной относительно фильтрующего элемента 18 для сепарации/коалесценции с зазором с между кольцевыми прорезями 77 и фильтрующей стенкой 81. Зазор с составляет предпочтительно около 6,35 мм. Поскольку отражательная перегородка с прорезями 71 расположена только в пределах второй ступени 21b многоступенчатого резервуара 11, капельки жидкости 127 представляют, в основном, жидкости после коалесценции и маленькие капельки жидкостей. На второй ступени 21b поток газа проходит через фильтрующий элемент 18 для сепарации/коалесценции от внутренней полости 83 через фильтрующую стенку 81. Поток газа проходит через кольцевые прорези 77 по направлению к выходному люку 33. Однако, как показано стрелками, некоторые капельки жидкости 127 имеют достаточный момент для того, чтобы они были унесены радиально наружу от фильтрующей стенки 81. Такие капельки жидкости 127 ударяются о кольцевые прорези 77, и таким образом предотвращается их возвращение обратно в поток газа. Отражательная перегородка с прорезями 71 создает механизм для сбора или,иначе, слива капелек жидкостей 127 из жидкостей после коалесценции и маленьких капелек жидкостей во вторую ступень отстойника 39b. На фиг. 9 и 10 показаны отражательная перегородка с прорезями 71 и фильтрующий элемент 18 для сепарации/коалесценции. На фиг. 10 показаны отражательная перегородка с прорезями 71 и фильтрующий элемент 18 для сепарации/коалесценции в поперечном сечении по линии Х-Х на фиг. 9. При этом весь поток газа проходит вдоль внутренней полости 83, затем через фильтрующую стенку 81 и затем в пло 002874 14 щадь зазора с. Хотя небольшая часть потока газа может проходить через кольцевые прорези 77, огромная часть потока газа проходит вдоль площади зазора с и выходит из отражательной перегородки с прорезями 71 через щели 115 в части корзины в виде крышки 75. Капельки жидкости 127 затем выносятся в площадь зазора с, создавая механизм очистки от жидкости для сбора мельчайших капелек жидкости, унесенных в потоке газа. При работе фильтрующие элементы 18 для сепарации/коалесценции установлены в многоступенчатое устройство 11 посредством разъединения зажимной детали 17 закрывающей детали 15 и открытия передней детали 16. Как только передняя деталь 16 будет открыта, пользователь получает доступ к внутренней части многоступенчатого устройства 11. Опорные планки первой ступени 65 высвобождаются вручную или разъединяются от удерживающих зажимных деталей. Фильтрующий элемент 18 для сепарации/коалесценции затем вставляется через каждое фильтрующее направляющее устройство 27 и отражательную перегородку с прорезями 71 до тех пор, пока он не войдет в контакт с частью корзины в виде крышки 75. Фильтрующие элементы 18 для сепарации/коалесценции таким образом опираются во второй ступени 21b на опорные планки второй ступени 67. Фильтрующие элементы 18 для сепарации/коалесценции должны быть установлены таким образом, чтобы патрон для уплотнения 85 и уплотнение 87 находились внутри и создавали герметичное уплотнение с фильтрующими направляющими устройствами 27. Таким образом, каждый отдельный фильтрующий элемент 18 для сепарации/коалесценции будет действующим как в первой ступени 21 а,так и во второй ступени 21b. Важно, чтобы, когда уплотнение 87 представляет собой уплотнение типа шеврона, торец большого диаметра 113 указывал по направлению к первой ступени 21 а для того, чтобы уплотнение 87 надлежащим образом расширялось и нажимало на фильтрующее направляющее устройство 27, тем самым образуя непроницаемое для жидкости уплотнение между первой ступенью 21 а и второй ступенью 21b. Когда будут установлены фильтрующие элементы 18 для сепарации/коалесценции,опорные планки первой ступени помещаются обратно в многоступенчатое устройство 11. В отверстия 66 опорных планок первой ступени входят штыри фильтрующей входной крышки 93 а. Таким образом, на опорные планки первой ступени 65 опираются фильтрующие элементы 18 для сепарации/коалесценции на первой ступени 21 а. Закрывающая деталь 15 затем вновь уплотняется посредством передней детали 16 и зажимается зажимной деталью 17. Как только будут установлены фильтрующие элементы 18 для сепарации/коалесценции и закрыт много 15 ступенчатый резервуар, поток газа может быть подан в многоступенчатый резервуар 11 через входной люк 29. Когда поток газа входит в первую ступень 21 а, твердые частицы и свободные жидкости отделяются от потока газа, так как поток газа ударяется о фильтрующие направляющие устройства 27. Поток газа проходит через фильтрующие стенки 81 во внутренние полости 83. Когда поток газа проходит через фильтрующие элементы 18 для сепарации/коалесценции, происходит предварительная коалесценция жидкостей. Маленькие отделенные твердые частицы удерживаются внутри фильтрующих стенок 81. Отделенные твердые частицы, не удержанные внутри фильтрующих стенок 81, жидкости после сепарации и жидкости после предварительной коалесценции сливаются по направлению к нижней части 12 с и в первую ступень отстойника 39 а через сливную трубу первой ступени 43 а. Когда собранные твердые частицы, жидкости и жидкости после предварительной коалесценции в первой ступени отстойника 39 а достигают заданного уровня, показанного водомерным стеклом (не показано), соединенным с соединителями водомерных стекол 51 а и 51b, твердые частицы и жидкости после предварительной коалесценции сливаются или проходят из первой ступени отстойника 39 а через соединители первой ступени отстойника 55. Хотя часть потока газа проходит вдоль фильтрующих стенок 81 из первой ступени 21 а во вторую ступень 21b, большая часть потока газа проходит вдоль внутренних полостей 83 от первой ступени 21 а во вторую ступень 21b. Поток газа затем проходит из внутренних полостей 83 обратно через фильтрующие стенки 81. Когда поток газа проходит через фильтрующие элементы 18 для сепарации/коалесценции во второй ступени 21b, происходит коалесценция маленьких капелек жидкости на волокнах фильтрующих элементов 18 для сепарации/коалесценции. Жидкости после коалесценции и маленькие капельки жидкостей капают из фильтра фильтрующих элементов 18 для сепарации/коалесценции и отражательной перегородки с прорезями 71 и сливаются по сливной трубе второй ступени 43b во вторую ступень отстойника 39b. Когда собранные жидкости после коалесценции и маленькие капельки жидкостей во второй ступени отстойника 39b достигают заданного уровня, показанного водомерным стеклом (не показано), соединенным с соединителями водомерных стекол 53 а и 53b,жидкости после предварительной коалесценции и маленькие капельки жидкостей сливаются или проходят из второй ступени отстойника 39b через соединители второй ступени отстойника 57. Когда перепад давления в многоступенчатом устройстве 11, как показывают манометры,соединенные с люком для манометра первой ступени 49 а и люком для манометра второй 16 ступени 49b, достигает заданного уровня,фильтрующие элементы 18 для сепарации/коалесценции удаляются и либо очищаются, либо выбрасываются. Фильтрующие элементы 18 для сепарации/коалесценции удаляются путем разъединения зажимной детали 17, открытия передней детали 16 закрывающей детали 15 и удаления опорных планок первой ступени 65, как изложено выше. Фильтрующие элементы 18 для сепарации/коалесценции затем вынимаются из многоступенчатого устройства 11 для очистки или замены. Новые или очищенные фильтрующие элементы 18 для сепарации/коалесценции затем вновь вставляются в многоступенчатое устройство 11, и опорные планки первой ступени 65 вновь соединяются с корпусом 12. Передняя деталь 16 закрывающей детали 15 затем закрывается и уплотняется зажимной деталью 17, что делает многоступенчатое устройство 11 готовым к включению в работу снова. Важно отметить, что фильтрующие элементы 18 для сепарации/коалесценции удерживаются на месте и опираются только на опорные планки первой ступени 65, опорные планки второй ступени 67 и фильтрующие направляющие устройства 27. Никаких других крепежных приспособлений не требуется, что дает пользователю возможность удалять и заменять фильтрующие элементы 18 для сепарации/коалесценции без каких-либо дополнительных инструментов. Возможность удалять или заменять фильтрующие элементы для сепарации/коалесценции без каких-либо инструментов сохраняет огромное количество времени и энергии и обеспечивает настоящему изобретению огромные преимущества по сравнению с резервуарами согласно известному уровню техники. Корпусы или цилиндрические фильтрующие стенки 81 фильтрующих элементов 18 для сепарации/коалесценции предпочтительно выполнены таким образом и из материалов, которые описаны в патенте США 5,827,430, выданном 27 октября 1998 г. на имя Перри, мл. и др. Подходящий фильтрующий элемент для использования в настоящем изобретении представляет собой фильтр Peach, поставляемый в продажу Perry Equipment Corporation, MineralWells, Техас. Например, в типичном применении фильтрующие элементы 18 для сепарации/коалесценции состоят из четырех многократно перекрывающих друг друга слоев нетканых матерчатых полос различного состава. Первый слой составлен из равных количеств по объему волокон, поставленных Hoechst Celaneseof Charlotte, Северная Каролина, США, которые продаются под номерами волокон 252, 271 и 224, имеет плотность 0,193 кг/м 2, имеет ширину 0,254 м и перекрывается пять раз. Величина денье волокна 252 равна 3, и его длина составляет 38,1 м. Величина денье волокна 271 равна 15, и его длина составляет 76,2 м. Вели 17 чина денье волокна 224 равна 6, и его длина составляет 50,8 м. Второй слой составлен из равных количеств по объему волокон 252, 271 и 224,имеет плотность 0,193 кг/м 2, имеет ширину 0,203 м и перекрывается четыре раза. Третий слой составлен из равных количеств по объему волокон 252, 271 и 224, имеет плотность 0,193 кг/м 2, имеет ширину 0,203 м и перекрывается четыре раза. Четвертый слой составлен из равных количеств по объему волокон 252 и волокна, которое продается под названиемTairilin, имеет плотность 0,193 кг/м 2, имеет ширину 0,152 м и перекрывается три раза. Волокно 252 типа сердечника и оболочки служит связующим волокном в каждой из упомянутых выше смесей. Фильтрующие элементы 18 для сепарации/коалесценции и многоступенчатое устройство 11, выполненные таким образом, могут осуществлять коалесценцию и удаление 99,5% всех капелек жидкости от 0,3 мкм и больше и могут удалять 99,99% всех твердых частиц от 0,3 мкм и больше в сочетании с перепадом давления в многоступенчатом устройстве 11 приблизительно от 6,89 до 20,68 кПа. Другим использованием настоящего изобретения является преобразование традиционного одноступенчатого устройства (не показано) в многоступенчатое устройство согласно настоящему изобретению. Для осуществления этой операции модификации необходимо, чтобы существующее одноступенчатое устройство имело входной люк, выходной люк и закрывающую деталь. Существующее одноступенчатое устройство (не показано) преобразуется в многоступенчатое устройство путем установки определенных деталей согласно настоящему изобретению (см. фиг. 1) в одноступенчатое устройство через закрывающую деталь. Необходимые детали включают перегородку 23,имеющую, по меньшей мере, одно отверстие 25,цилиндрическое фильтрующее направляющее устройство 27, отражательную перегородку с прорезями 71, опорные планки первой ступени 65, опорные планки второй ступени 67 и фильтрующий элемент 18 для сепарации/коалеценции, имеющий патрон для уплотнения 85 и уплотнение 87. Для осуществления операции модификации опорные планки второй ступени 67 и перегородка 23 вставляются через закрывающую деталь существующего одноступенчатого устройства. Перегородка 23 герметично размещена между входным люком и выходным люком. Это обеспечивает преобразование одноступенчатого устройства в многоступенчатое устройство, в котором входной люк открыт в новую первую ступень, аналогичную первой ступени 21 а, и выходной люк открыт в новую вторую ступень, аналогичную второй ступени 21b. Цилиндрическое фильтрующее направляющее устройство 27 установлено соос 002874 18 но с каждым отверстием 25, и каждое цилиндрическое фильтрующее направляющее устройство 27 проходит в новую первую ступень. Съемная отражательная перегородка с прорезями 71 вставляется через каждое цилиндрическое фильтрующее направляющее устройство 27 и в опорную планку второй ступени 67. Каждая отражательная перегородка с прорезями 71 проходит от перегородки 23 в опорную планку второй ступени 67, расположенную в новой второй ступени. Цилиндрический фильтрующий элемент 18 для сепарации/коалесценции, имеющий фильтрующую стенку 81, внутреннюю полость 83, патрон для уплотнения 85, соединенный с фильтрующей стенкой 81, и уплотнение 87, которое опирается на патрон для уплотнения 85,вставляется через фильтрующее направляющее устройство 27 и внутрь отражательной перегородки с прорезями 71 так, чтобы создавалось герметичное уплотнение между уплотнением 87 и фильтрующим направляющим устройством 27. Затем устанавливаются опорные планки первой ступени 65, чтобы служить опорой для фильтрующих элементов 18 для сепарации/коалесценции. Когда закрывающая деталь герметично закрыта, тогда одноступенчатое устройство может действовать как многоступенчатое устройство согласно настоящему изобретению. На фиг. 11 изображено другое конструктивное выполнение настоящего изобретения. Хотя многоступенчатое устройство 11 показано,в основном, в горизонтальной конфигурации,многоступенчатое устройство 11 может иметь также конфигурацию, в основном, в вертикальном конструктивном исполнении, выполненном в виде вертикального многоступенчатого устройства 511. Хотя в многоступенчатом устройстве 511 одновременно происходят фильтрование твердых частиц, сепарация жидкостей,предварительная коалесценция жидкостей и коалесценция жидкостей из потока газа, многоступенчатое устройство 511 больше подходит для сбора тумана, чем для сбора шлама. Кроме того, многоступенчатое устройство 511 хорошо подходит для применений, включающих несмешиваемые жидкости, и в этом случае может быть использовано в применениях, в которых требуется сепарация и фильтрование двух несмешиваемых жидкостей или несмешиваемых жидкостей и газов. Поток газа обозначен ниже стрелкой F. Многоступенчатое устройство 511 имеет, в основном, цилиндрический корпус 512 с первоначально открытой внутренней частью. Корпус 512 закрыт с возможностью разъединения на верхнем входном конце 512 а обычной закрывающей деталью 515, предпочтительно быстро открывающимся затвором. Корпус 512 постоянно закрыт на нижнем выходном конце 512b крышкой 513, предпочтительно эллиптической. Закрывающая деталь 515 состоит из 19 обычной передней детали 516 и обычной зажимной детали 517. Передняя деталь 516 уплотнена с возможностью разъединения к многоступенчатому устройству 511 посредством зажимной детали 517. Зажимная деталь 517 может быть разъединена, и передняя деталь 516 может быть открыта, чтобы дать возможность доступа во внутреннюю часть корпуса 512. Зажимная деталь 517 обеспечивает непроницаемое для жидкости уплотнение между корпусом 512 и передней деталью 516, предпочтительно с обычным O-образным кольцом (не показано). Множество фильтрующих элементов 518 для сепарации/коалесценции расположено внутри корпуса 512. Фильтрующие элементы 518 для сепарации/коалесценции идентичны по форме и функции фильтрующим элементам 18 для сепарации/коалесценции. Корпус 512 опирается на опорные детали 519. Обычная кранбалка 520 поддерживает переднюю деталь 516 так, чтобы передняя деталь 516 могла быть открыта, чтобы обеспечить возможность доступа в многоступенчатое устройство 511. Внутренняя часть корпуса 512 разделена на первую ступень 521a и вторую ступень 521b посредством, в основном, поперечной перегородки 523. Перегородка 523 включает множество отверстий 525. Цилиндрическое фильтрующее направляющее устройство 527 установлено соосно с каждым отверстием 525. Каждое фильтрующее направляющее устройство 527 проходит в продольном направлении на определенное расстояние от перегородки 523 внутрь второй ступени 521b. Фильтрующие направляющие устройства 527 действуют идентично фильтрующим направляющим устройствам 27,за исключением того, что фильтрующие направляющие устройства 527 не служат отражательными поверхностями для потока газа. Входной люк 529 размещен на корпусе 512 и открыт внутрь первой ступени 521 а. Входной люк 529 заканчивается входным фланцем 531. Входной фланец 531 приспособлен для того,чтобы обеспечить возможность соединения многоступенчатого устройства 511 с обычным газопроводом. Входная перегородка 532 расположена внутри первой ступени 521a и установлена соосно с входным люком 529, так чтобы при входе потока газа через входной люк 529 в первую ступень 521a поток газа ударялся о входную перегородку 532. Таким образом,входная перегородка 532 помогает удалять твердые частицы и свободные жидкости из потока газа, одновременно защищая фильтрующие элементы 518 для сепарации/коалесценции от эрозии. Выходной люк 533 размещен на корпусе 512 и открыт во вторую ступень 521b. Выходной люк 533 заканчивается выходным фланцем 535. Выходной фланец 535 приспособлен для того, чтобы обеспечить возможность соединения многоступенчатого устройства 511 с обычным газопроводом. Кольцевой буртик 536 уста 002874 20 новлен соосно с выходным люком 533 и проходит во вторую ступень 521b, создавая тем самым барьер и предотвращая сползание жидкостей вдоль внутренней поверхности второй ступени 521b и выход через выходной люк 533. Многоступенчатое устройство 511 предпочтительно выполнено из стальных материалов, которые соответствуют опубликованным стандартам на устройства под давлением, напримерASME, Правила на котлы и резервуары под давлением, Секция 8, Раздел 1. Многоступенчатое устройство 511 не включает отдельный отстойник; вместо этого отфильтрованные твердые частицы удерживаются внутри стенок фильтрующих элементов 518 для сепарации/коалесценции и жидкости после сепарации и жидкости после предварительной коалесценции, которые собираются в первой ступени 521a, сливаются по направлению к перегородке 523 и осаждаются на дне первой ступени 521 а. Жидкости после сепарации и жидкости после предварительной коалесценции могут быть удалены через съемное сопло первой ступени 537 а. Жидкости после коалесценции и маленькие капельки жидкостей,которые собираются во второй ступени 521b,сливаются по направлению к выходному концу 512b и осаждаются в крышке 513. Жидкости после коалесценции и маленькие капельки жидкостей могут быть удалены через съемное сопло второй ступени 537b. Кроме того, открывая сопло первой ступени 537 а или сопло второй ступени 537b, можно вставить инструменты для контроля уровня и другие измерительные устройства в первую ступень 521a или отстойник второй ступени 521b соответственно. На корпусе 512 размещен люк для манометра первой ступени 549 а, который сообщается с жидкостью в первой ступени 521a. Люк для манометра первой ступени 549 а приспособлен для установки обычного манометра (не показан) для текущего контроля давления в первой ступени 521 а или перепада давления. Аналогично на корпусе 512 размещен люк для манометра второй ступени 549b, который сообщается с жидкостью во второй ступени 521b. Люк для манометра второй ступени 549b приспособлен для установки обычного манометра (не показан) для текущего контроля давления во второй ступени 521b или перепада давления. Множество опорных планок первой ступени 565 расположено на первой ступени 521 а для того, чтобы создать опору для фильтрующих элементов 518 для сепарации/коалесценции. Опорные планки первой ступени 565, в основном, проходят поперек первой ступени 521 а и соединены с внутренней частью корпуса 512 таким же способом с возможностью разъема,как опорные планки первой ступени 65 соединены с корпусом 12. Однако одна или более опорных планок первой ступени 565 могут быть соединены вместе или соединены как единое 21 целое для того, чтобы образовать единую решетчатую сеть из опорных планок первой ступени 565. Опорные планки первой ступени 565 размещены на некотором расстоянии внутри первой ступени 521 а так, чтобы поток газа мог проходить без потери скорости возле опорных планок первой ступени 565. Опорные планки первой ступени 565 включают множество отверстий 566 для установки фильтрующих элементов 518 для сепарации/коалесценции. Аналогично множество опорных планок второй ступени 567 размещено на второй ступени 521b для того, чтобы создать опору для фильтрующих элементов 518 для сепарации/коалесценции. Опорные планки второй ступени 567, в основном, проходят поперек второй ступени 521b и соединены с внутренней частью корпуса 512. Так же, как опорные планки первой ступени 565, одна или более опорных планок второй ступени 567 могут быть соединены вместе или соединены как единое целое для того, чтобы образовать единую решетчатую сеть из опорных планок второй ступени 567. Опорные планки второй ступени 567 расположены на некотором расстоянии внутри второй ступени 521b так,чтобы поток газа мог проходить без потери скорости возле опорных планок второй ступени 567 по направлению к выходному люку 533. Опорные планки второй ступени 567 включают множество отверстий 568 для установки фильтрующих элементов 518 для сепарации/коалесценции и связанных с ними отражательных перегородок с прорезями 571. Множество отражательных перегородок с прорезями 571 размещено на второй ступени 521b для того, чтобы предотвратить возврат жидкостей после коалесценции и маленьких капелек жидкостей в поток газа, когда поток газа проходит через вторую ступень 521b по направлению к выходному люку 533. Отдельная отражательная перегородка с прорезями 571 связана с каждым фильтрующим элементом 518 для сепарации/коалесценции и каждым соответствующим отверстием 525 в перегородке 523. Отражательные перегородки с прорезями 571 являются идентичными по форме и функциям отражательным перегородкам с прорезями 71. Однако, поскольку фильтрующие направляющие устройства 527 проходят во вторую ступень 521b вместо первой ступени, как в горизонтальном конструктивном исполнении, в этом случае установленные отражательные перегородки с прорезями 571 проходят только от опорных планок второй ступени 567 частично внутрь фильтрующих направляющих устройств 527. Как и в случае горизонтального конструктивного исполнения, каждая отражательная перегородка с прорезями 571 включает часть корзины в виде корпуса 573, соединенную с частью корзины в виде крышки 575. Каждая отражательная перегородка с прорезями 571 включает множество кольцевых прорезей 577, размещенных по 22 длине части корзины в виде корпуса 573. Работа многоступенчатого устройства 511 в вертикальном конструктивном исполнении, по существу,идентична работе многоступенчатого резервуара 11 по предпочтительному горизонтальному конструктивному исполнению. Единственным исключением является то, что поток газа делает поворот на 180 на второй ступени 521b для того, чтобы выйти из выходного люка 533. Траектория потока является предпочтительной в тех случаях, в которых желательно сохранить уровень жидкостей после сепарации ниже выходного люка 533. Из предыдущего описания должно быть ясно, что изобретение обеспечивает значительные преимущества. Несмотря на то, что изобретение показано только в одной из его форм, оно не только не ограничено этим, но допускает различные изменения и модификации, не выходящие за пределы объема изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для одновременного фильтрования твердых частиц, сепарации жидкостей,предварительной коалесценции жидкостей и коалесценции жидкостей из потока газа, содержащее закрытый резервуар, имеющий удлиненную и первоначально открытую внутреннюю часть,перегородку, размещенную во внутренней части резервуара, причем перегородка разделяет внутреннюю часть резервуара на первую ступень и вторую ступень,по меньшей мере, одно отверстие в перегородке,входной люк, который сообщн с жидкостью в первой ступени,выходной люк, который сообщн с жидкостью во второй ступени,по меньшей мере, один цилиндрический фильтрующий элемент для сепарации/коалесценции, имеющий фильтрующую стенку и внутреннюю полость, причем каждый цилиндрический фильтрующий элемент для сепарации/коалесценции размещен внутри резервуара для того, чтобы он герметично проходил из первой ступени через одно из отверстий во вторую ступень,патрон для кольцевого уплотнения, постоянно закрепленный вокруг каждого цилиндрического фильтрующего элемента для сепарации/коалесценции, причем патрон для кольцевого уплотнения избирательно расположен вдоль длины цилиндрического фильтрующего элемента для сепарации/коалесценции, и кольцевое уплотнение, размещенное между каждым патроном для кольцевого уплотнения и каждым цилиндрическим фильтрующим направляющим устройством для предотвращения прохода потока газа из первой ступени во 23 вторую ступень без прохождения через цилиндрический фильтрующий элемент для сепарации/коалесценции. 2. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит цилиндрическое фильтрующее направляющее устройство, соединенное с перегородкой и установленное соосно с каждым отверстием, причем каждое цилиндрическое фильтрующее направляющее устройство проходит в первую ступень, каждое цилиндрическое фильтрующее направляющее устройство обеспечивает размещение одного из цилиндрических фильтрующих элементов для сепарации/коалесценции через одно из отверстий,причем каждое цилиндрическое фильтрующее направляющее устройство размещено на первой ступени так, чтобы поток газа из входного люка ударялся о него, обеспечивая выпадение свободных жидкостей из потока газа. 3. Устройство по п.1, в котором входной люк, внутренняя часть резервуара, цилиндрический фильтрующий элемент для сепарации/коалесценции и выходной люк совместно образуют проход для потока внутри устройства для прохождения потока газа в первую ступень через входной люк и через фильтрующую стенку, обеспечивая сепарацию твердых частиц из потока газа, сепарацию жидкостей из потока газа и предварительную коалесценцию жидкостей в потока газа, прохождение потока газа вдоль внутренней полости после перегородки и обратно через фильтрующую стенку во вторую ступень, обеспечивая коалесценцию жидкостей из потока газа, и выход этого потока газа из второй ступени через выходной люк. 4. Устройство по п.1, в котором кольцевое уплотнение представляет собой уплотнение типа шеврона, имеющее кольцевую основную часть, приспособленную для установки в патрон для кольцевого уплотнения, и часть в виде усеченного конуса, имеющего торец малого диаметра и противоположный торец большого диаметра, причем торец малого диаметра соединен с кольцевой основной частью, а торец большого диаметра проходит в направлении первой ступени. 5. Устройство по п.1, в котором кольцевое уплотнение представляет собой O-образное кольцо. 6. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит первую торцевую крышку, герметично соединенную с торцом первой ступени цилиндрического фильтрующего элемента для сепарации/коалесценции, причем торец первой ступени расположен внутри первой ступени, и вторую торцевую крышку, герметично соединенную с торцом второй ступени цилиндрического фильтрующего элемента для сепарации/коалесценции, причем торец второй ступени расположен внутри второй ступени, 002874 24 причем как первая торцевая крышка, так и вторая торцевая крышка имеют осевой направляющий штырь, выступающий в продольном направлении наружу от цилиндрического фильтрующего элемента для сепарации/коалесценции. 7. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит съемную опорную планку первой ступени, расположенную на первой ступени напротив перегородки, причем опорная деталь первой ступени приспособлена для установки в нее и поддержания в пространстве цилиндрических фильтрующих элементов для сепарации/коалесценции без дополнительных крепежных устройств, и опорную деталь второй ступени, расположенную на второй ступени напротив перегородки, причем опорная деталь второй ступени приспособлена для установки в нее и поддержания в пространстве цилиндрических фильтрующих элементов для сепарации/коалесценции без использования дополнительных крепежных устройств. 8. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит первую ступень отстойника, которая сообщена с жидкостью в первой ступени, и вторую ступень отстойника, которая сообщена с жидкостью во второй ступени,причем первая ступень отстойника и вторая ступень отстойника обеспечивают сбор отфильтрованных твердых частиц, жидкостей после сепарации, жидкостей после предварительной коалесценции и жидкостей после коалесценции. 9. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит отражательную перегородку,распложенную во второй ступени около цилиндрического фильтрующего элемента для сепарации/коалесценции, причем отражательная перегородка с прорезями обеспечивает дополнительную коалесценцию жидкостей после коалесценции. 10. Устройство по п.9, в котором отражательная перегородка выполнена с возможностью удаления через фильтрующее направляющее устройство. 11. Устройство по п.9, в котором отражательная перегородка имеет кольцевые прорези. 12. Устройство по п.9, в котором отражательная перегородка дополнительно содержит часть в виде цилиндрического корпуса, имеющего поперечные прорези, и часть в виде крышки, соединенную с частью в виде цилиндрического корпуса, причем часть в виде крышки имеет множество выходных люков, через которые поток газа проходит от фильтрующего элемента для сепарации/коалесценции во вторую ступень. 13. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит сито, расположенное во второй ступени, причем сито приспособлено для пре 25 дотвращения возврата жидкостей после коалесценции в поток газа. 14. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит манометр первой ступени, который сообщн с жидкостью в первой ступени отстойника для текущего контроля уровня отделенных твердых частиц, жидкостей после сепарации и жидкостей после предварительной коалесценции, и манометр второй ступени, который сообщн с жидкостью во второй ступени отстойника для текущего контроля уровня жидкостей после коалесценции. 15. Устройство по п.1, в котором цилиндрический фильтрующий элемент для сепара 002874 26 ции/коалесценции состоит из множества перекрывающих друг друга слоев нетканых матерчатых полос. 16. Устройство по п.4, в котором уплотнение типа шеврона изготовлено из эластомера. 17. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит кольцевой буртик, установленный соосно с выходным люком, причем кольцевой буртик выступает внутрь второй ступени для предотвращения утечки жидкости во вторую ступень. 18. Устройство по п.1, в котором патрон для кольцевого уплотнения изготовлен из полиэфира.
МПК / Метки
МПК: B01D 46/24
Метки: многоступенчатое, устройство, фильтрующий, элемент
Код ссылки
<a href="https://easpatents.com/15-2874-mnogostupenchatoe-ustrojjstvo-i-filtruyushhijj-element-dlya-separacii-koalescencii.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Многоступенчатое устройство и фильтрующий элемент для сепарации/коалесценции</a>
Предыдущий патент: Устройство для нанесения покрытий под давлением
Следующий патент: Способ изготовления крышки для контейнера с винтовой горловиной и запорным ободком
Случайный патент: Устройство для инъекций