ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Разработан щелевой фильтр для улавливания стойких механических примесей в жидкостях, газах и других средах. Фильтр служит для предотвращения разрушения призабойной зоны слабосцементированных коллекторов путем выноса отфильтрованных от песка, глины и других примесей нефти или воды, а также может использоваться для просеивания материалов, сепарации и удаления шламов.

Изготавливают фильтры плоской, гнутой, цилиндрической или конической формы. Конструкция фильтра цилиндрической формы представлена на рисунке (участок "е" условно повернут относительно оси). Фильтр представляет собой цилиндрический корпус в виде трубы, на внутренней поверхности которой выполнены продольные, а на наружной поверхности - фасонные спиральные пазы, пересекающиеся с первыми в стенках трубы.

Количество, форма и размеры продольных пазов зависят от площади щелей на наружной поверхности и условий эксплуатации. На условно повернутом на угол подъема спирали сечении А-А показаны формы четырех различных по форме пазов: первые три - с параллельными и разнонаправленными плоскими боковыми станками, стенки четвертого паза ограничены радиусными поверхностями. Пазы 3 в виде ласточкиного хвоста и пазы, ограниченные радиусными поверхностями 4, применяют в тех случаях, когда внутренняя полость трубы должна быть временно закрыта от отфильтрованной среды. В этих пазах размещают заглушки, которые удаляют в нужное время. В отдельных случаях между внутренними продольными и наружными спиральными пазами при изготовлении оставляют перемычку толщиной до 1 мм, которую срезают в нужный момент, соединяя тем самым внутренние и наружные пазы фильтра.

Спиральные фасонные пазы у наружной поверхности трубы выполнены щелевидной формы с шагом Р. Ширину щели В (от 0,05 до 10,0 мм) выбирают в зависимости от разделяемых сред и условий эксплуатации. Форма профиля выступов (в осевом сечении фильтра), образующих спиральные пазы и щели на наружной поверхности трубы, определяет их вид и размеры, обеспечивает беспрепятственное прохождение материала через щели и пазы и зависит от условий эксплуатации.

Профиль на рис."а" имеет форму равнобокой трапеции. Оптимальный наклон боковых поверхностей предотвращает защемление зерен механических примесей при износе кромок. Незначительное сопротивление прохождению обеспечивает высокую пропускную способность отфильтрованной среды.

Профиль выступов на рис."б" имеет двойной наклон боковых поверхностей. Незначительный наклон боковых поверхностей в верхней части существенно замедляет износ кромок, обуславливающих ширину щели и замедляет ее увеличение. Переход к другой наклонной боковой поверхности может быть на любой высоте профиля. Продолжительность использования фильтра будет больше при незначительном наклоне верхних частей и увеличении их длины h ₁. Этот же профиль может быть выполнен с параллельными поверхностями в верхней части с переходом к наклонной поверхности в нижней. Такая конструкция обеспечивает незначительное расширение щели после износа фильтра. Профиль рекомендуется при сильно изнашиваемых конструкциях фильтров.

На рис. "с" приведен профиль выступов, имеющих Г-образную форму с радиусными переходами внутренних поверхностей. Плоские участки, ограничивающие щель, могут быть выполнены параллельными и наклонными различной величины. Такое конструктивное исполнение позволяет разместить на поверхности трубы пазы и щели большей протяженности. Применяют и другие специальные профили выступов. В местах, где спиральные пазы не пересекают в стенках трубы продольные, форма дна первых может быть очерчена различными поверхностями, в том числе и радиусными (участок "е").

Для обеспечения необходимой пропускной способности фильтра общая площадь спиральных щелей на наружной поверхности должна быть меньше площади продольных пазов в кольцевом сечении. Улучшение пропускной способности достигается уменьшением шероховатости поверхностей, ограничивающих пазы. Фильтрующие щели и спиральные пазы могут быть расположены на внутренней, а продольные - на наружной поверхности фильтра. Форма и размеры присоединительных частей самые разнообразные, в том числе и по ГОСТ 6527-68. Плоские сита могут быть армированы для усиления жесткости.

Требования к материалам для изготовления фильтров определяются условиями эксплуатации. При сильном абразивном воздействии, коррозии и высоких температурах предпочтительны хромо- или хромникельсодержащие стали. Углеродистые стали типа 4ОХ используются для изготовления фильтров, работающих при незначительном абразивном воздействии и коррозии. В некоторых случаях возможно поверхностное антикоррозионное покрытие рабочих поверхностей фильтра. Марганцовистую сталь, цветные металлы (латунь, медь, алюминий) и другие материалы применяют по требованию заказчика.

Щелевой фильтр цилиндрической формы :

а) - профиль выступов с формой равнобокой трапеции ; б) - то же с двойным наклоном боковых поверхностей ; с) - профиль выступов, имеющих Г-образную форму.