Удосконалений проточний пристрій для обробки текучих середовищ і проточний елемент, що використовується у цьому пристрої

1. Проточний пристрій для обробки плинного середовища, який суттєво складається з кожуха у формі резервуара (2) з кришкою (3), яка має вхідний отвір (4) і вихідний отвір (5) для плинного середовища, і змінного трубчастого проточного елемента (6), встановленого в кожусі і заповненого засобом (7) для обробки плинного середовища, який щільно прилягає до кришки (3), розділяючи простір (12) всередині елемента (6), що сполучається з вхідним отвором (4), та простором (16) зовні елемента (6), що сполучається з вихідним отвором (5), який відрізняється тим, що в просторі (12) всередині елемента (6) навпроти вхідного отвору (4) встановлено трубку (20), яка утворює продовження вхідного отвору і простягається, головним чином, в аксіальному напрямку (Х-Х’) елемента (6) та має бічні проходи (21) для рівномірного розподілення плинного середовища, що має бути обробленим по довжині проточного елемента (6), а також має поперечний переріз, що звужується по довжині в аксіальному напрямку потоку плинного середовища по трубці (20), а простір (16) зовні елемента (6) сполучається з вихідним отвором (5) проходом (17) в кільцевому фланці (11) кришки (3). 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що трубка (20) є конічною. 2 (19) 1 3 92929 4 попередніх пунктів, який відрізняється тим, що включає трубку (20), яка має поперечний переріз, що звужується у подовжньому напрямку, і має бічні проходи (21). Винахід стосується удосконаленого проточного пристрою для обробки текучого середовища, наприклад, відфільтровування забруднень з газу або текучого середовища, висушування газу, відділення конденсату від газу тощо. Такий тип проточного пристрою має у складі, головним чином, кожух у формі резервуар з кришкою, що має вхідний і вихідний отвори для текучого середовища, і з змінним трубчастим проточним елементом, який міститься у кожусі і містить наповнювач для обробки текучого середовища і який прилягає до кришки і забезпечує розділення об'єму внутрішньої частини елемента, сполученого з вхідним отвором, і об'єму назовні елемента, обмеженого кожухом і сполученого вихідним отвором. Необроблене текуче середовище спрямовується через вхідний отвір і об'єм внутрішньої частини елемента елемент через елемент, в результаті чого у наповнювачі елемента, наприклад, затримуються забруднення або конденсати, після чого цей наповнювач викидають, а оброблене текуче середовище виводиться через об'єм назовні елемента і вихідний отвір для подальшого використання. Вадою відомих проточних пристроїв є те, що, протікаючи через елемент, текуче середовище нерівномірно розподіляється по довжині елементи і головна частина потоку текучого середовища проходить лише через частину елемента, а саме, ближчу до вхідного отвору. Це означає, що решта елемента використовується менш ефективно і падіння тиску на елементі є відносно великим, оскільки потік проходить лише через обмежену частину елемента. Падіння тиску залежить, головним чином, від локальної швидкості, яка зростає в результаті протискання потоку через меншу поверхню. У WO 2004/009210 описано можливе удосконалення у формі коротшої трубки, встановленої центрально у продовженні вхідного отвору, з діаметром, меншим за діаметр вхідного отвору, завдяки чому частина потоку виходить через коротку трубку на більшій відстані від вхідного отвору усередині об'єму внутрішньої частини елемента. Однак, це рішення не є достатнім і не забезпечує рівномірного розподілення текучого середовища по довжині елемента і тому деякі зони наповнювача використовуються менш ефективно, ніж інші. Задачею винаходу є усунення зазначених вище і інших вад. Для цього у винаході запропоновано проточний пристрій описаного вище типу, в якому усередині внутрішньої частини елемента навпроти вхідного отвору встановлено трубку, яка проходить, головним чином, в аксіальному напрямку елемента і має бічні проходи для рівномірного розподілення текучого середовища, що підлягає обробці, на довжині проточного елемента і має поперечний перетин, який звужується у подовжньому напрямку, тобто в осьовому напрямку потоку текучого середовища через трубку. Текуче середовище, що підлягає обробці, розподіляється по довжині елемента через проходи звуженої трубки, в результаті чого наповнювач елемента використовується більш ефективно і завдяки цьому може бути досягнуте зниження падіння тиску на фільтрі до 30%. Виготовлення такої трубки є простим і дешевим, що робить незначними витрати на таке удосконалення проточного пристрою. Винахід також стосується проточного елемента, який включає трубку з перетином, що звужується у подовжньому напрямку, і з бічними проходами, і який може бути застосований у проточному пристрої згідно з винаходом. Для кращого пояснення характеристик пристрою далі наведено опис не обмежуючих винахід прикладів бажаних втілень удосконаленого проточного пристрою з посиланнями на креслення, в яких: фіг. 1 - перетин удосконаленого проточного пристрою згідно з винаходом; фіг. 2 - частина F2 фіг. 1 у збільшеному вигляді; фіг. 3 - перспективний вигляд частини F3 фіг. 1; фіг. 4 - варіант фіг. 1. Проточний пристрій 1 (фіг. 1-3) складається, головним чином, з кожуху у формі резервуару 2 з кришкою 3, яка має вхідний отвір 4 і вихідний отвір 5 для текучого середовища і змінний трубчастий проточний елемент 10, розташований у кожусі. Проточний елемент 6 містить призначений для обробки текучого середовища наповнювач 7, який складається, наприклад, з фільтрувального матеріалу, здатного затримувати забруднення або краплі конденсату, або з десиканту, призначеного видаляти вологу з текучого середовища, що обробляється, або з каталізатора або з інших активних або пасивних компонентів. У даному прикладі наповнювачем 7 є наприклад, тип фільтрувальної тканини, обгорнутої навколо утримуючої пористої або перфорованої трубки 8 елемента 6. Наповнювач 7 може також утримуватись між двома концентричними пористими або перфорованими трубками таким чином, що наповнювач 7 утримується уздовж кожного боку. Елемент 6 у цьому випадку має на верхньому кінці головку 9, сформовану з пластика або подібного матеріалу, і досягає згаданої кришки 3, прилягаючи до неї і утворюючи згадані вище вхідний 4 і вихідний 5 отвори. Головка 9 елемента 6 має вигнуту рідинопровідну трубку 10 з кільцевими фланцем 11, який утримується у кришці 3 радіальними утримуючими ребрами або подібними за 5 собами, завдяки чому ця рідинопровідна трубка 10 має сполучення з внутрішнім об'ємом 12 одним віддаленим кінцем на внутрішній частині елемента 6 і прилягає другим кінцем до зігнутого патрубка 13 кришки 3, який має різьбу 14 і забезпечує з'єднання ввідної трубки для текучого середовища, що підлягає обробці. Елемент 6 сидить своїм нижнім кінцем на дні 15 резервуару 2 кожуху і, отже, утворює перегородку між вищезгаданим об'ємом 12 на внутрішній частині елемента 6, яка має сполучення з вхідним отвором 4 і об'ємом на 16 на зовнішній частині елемента 6, обмеженій елементом 6 і кожухом і з'єднаній з вихідним отвором 5 через прохід 17 навколо зазначеної вище кільцевої опори 11, причому цей вихідний отвір 5 відкривається у патрубок 18 з різьбою 19 для з'єднання з вивідною трубкою для обробленої текучого середовища. Бажано, щоб прохід 17 був достатньо великим, щоб не створювати додаткового падіння тиску. На нижньому боці резервуар 2 має інший отвір (не показаний на фіг.), через який забруднення і краплі конденсату можуть бути виведені через зливний отвір під фільтрувальним елементом, який можна відкривати вручну або автоматично, щоб зливати потік конденсату. Згідно з винаходом, трубка 20 знаходиться в об'ємі 12 на внутрішній частині елемента 6 навпроти вхідного отвору 4 і у даному прикладі є конічною трубкою, яка не є частиною проточного елемента і, маючи поперечний перетин, що звужується у подовжньому напрямку, тобто, по суті, в аксіальному напрямку X-X' елемента 6, має бічні проходи 21. Трубка 20 прикріплена до вищезгаданої головки 9 її ширшим кінцем на клею декількома закріплювальними лапками 22, які спочатку затискають у канавці 23, зробленій у головці 9 елемента 6. Решта частин елемента 6, тобто фільтрувальна тканина 7 і підтримуюча трубка або трубки 8 також закріплені клеєм у канавці. В іншому варіанті, трубка 20 може бути прикріплена її ширшим кінцем до внутрішньої перфорованої трубки 8 приварюванням закріплювальних лапок 22 до внутрішньої частини трубки 8. Після цього трубка 8 і трубка 20 разом можуть бути на клею закріплені у канавці 23 головки 9 разом з фільтрувальною тканиною 7 і, можливо, з зовнішньою перфорованою трубкою 20. Конічна трубка 20 слугує фактично продовженням вхідного отвору 4 або, зокрема, рідинопровідної трубки 10. Бічні проходи 21, які бажано розподіляти у регулярному порядку по окружності трубки 20, відкриті в об'єм 12 на внутрішній частині елемента 6 на різних відстанях від вхідного отвору 4. Проходи 21 можуть мати будь-яку форму, наприклад, форму щілин, паралельних подовжньому напрямку елемента 6. У втіленні фіг. 1-3 трубка 20 проходить лише частиною довжини L елемента 6, бажано, ділянкою М, розташованою між 1/3 і 4/5 довжини L елемента 6 або, краще, між 40% і 70% довжини L елемента 6. 92929 6 У цьому випадку трубка 20 є відкритою на вужчому кінці, утворюючи аксіальний вихід 24, бажаний діаметр якого становить від 20% до 50% діаметру ширшого кінця трубки 20, бажано, приблизно 40% діаметру ширшого кінця. Далі розглядається функціонування проточного пристрою 1 згідно з винаходом, яке є доволі простим. Текуче середовище, що підлягає обробці проходить у проточний пристрій 1 через вхідний отвір 4 у напрямку, показаному стрілкою І, і спрямовується аксіально через конічну трубку 20 і через рідинопровідну трубку 10. Потік текучого середовища, що підлягає обробці, викидається в об'єм 12 через бічні проходи 21 і через осьовий вихід 24, як це показано штриховими стрілками на фіг. 2. У такий спосіб текуче середовище, що обробляється, рівномірно розподіляється по усій довжині L елемента 6 і утискається в об'єм 12 на внутрішній частині елемента 6 статичним тиском через наповнювач 7 елемента 6 і потім до зовнішньої частини елемента 6. Оброблене текуче середовище збирається в об'ємі 16 на зовнішній частині елемента 6 і виводиться через отвори 17 і вихідний отвір 5 у напрямку, показаному стрілкою 0 для подальшого використання або обробки. Існують дві причини того, що проточний пристрій 1 згідно з винаходом має менше падіння тиску і є більш ефективним у застосування. З одного боку статичний тиск в об'ємі 12 на внутрішній частині елемента 6 розподіляється більш рівномірно, завдяки чому потік розповсюджується більш рівномірно по усій довжині L елемента, оскільки цей статичний тиск є рушійною силою для проштовхування текучого середовища через наповнювач 7 елемента 6. З іншого боку текуче середовище утискається глибше в елемент 6 в аксіальному напрямку X-X', що також сприяє кращому розподіленню потоку текучого середовища по довжині L елемента 6 і знижує падіння тиску на проточному пристрої 1. Застосування конічної трубки 20 знижує падіння тиску на проточному пристрої щонайменше на 10% або, залежно від застосування, падіння тиску може бути зменшене навіть щонайменше на 20% або 30%. Залежно від форми і розмірів проточного пристрою 1 і від типу наповнювача 7 дія конічної трубки 20 може бути оптимізована через вибір найкращих форми і розмірів, а також кількості і розташування бічних проходів 21 конічної трубки 20 і форми і розміру аксіального виходу 24. Фіг. 4 ілюструє найбільш бажане втілення, в якому конічна трубка 20 простягається по усій або майже усій довжині L елемента 6, а конічна трубка 20 є загостреною і закритою на її вужчому кінці. Конічна трубка 20 може бути виготовлена з будь-якого матеріалу, але бажаними є нержавіюча сталь або пластмаса. Винахід не обмежується втіленнями, наведеними як приклади і ілюстрованими кресленнями; такому удосконаленому проточному пристрою можуть бути надані інші форми і розміри у межах, визначених Формулою винаходу. 7 92929 8 9 92929 10 11 92929 12 13 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 92929 Підписне 14 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601