新型在线管道过滤器的设计与应用-上海联兵环保免费电话：400-600-5030

摘要　管道过滤器在运行过程中必须定期停车清洗、排污,往往影响系统设备长周期运行。新型在线管道过滤器能实现物料连续过滤并具有反冲洗滤渣的功能,运行安全、平稳,操作简单,为系统长周期运行创造了条件。
关键词　管道过滤器　在线　设计　应用
1　常见管道过滤器的不足
管道过滤器通常用于过滤管道内流动的液体(气体)中的某些杂质,使过滤后的物料达到系统生产工艺要求,它在化工、医药工业生产的管道系统中被广泛采用。
常见的管道过滤器有锥形过滤器、Y形过滤器、直角式过滤器(图1),具有原理简单、直接过滤的特点,但是存在以下不足:

(1)过滤效果不稳定。由于管道过滤器内的滤网规格(网孔大小、过滤面积)已经固定,随着过滤时间的延长,滤网上沉积的杂质不断增加,使有效过滤面积逐渐减少,导致管线内阻力不断增大、工作(过滤)效率逐步降低,严重时甚至引起管道堵塞。
(2)不能连续过滤。由于常见管道过滤器不能自动清除污垢,过滤器工作一段时间后,必须停车取出滤网(抽芯)清洗。如果该过滤器的清洗时机不能与系统内重要设备的计划检修周期同步,将直接影响该系统的长周期运行,从而造成不必要的系统停、开车的损失。
2　在线连续过滤、排污器的设计
2.1　工作原理
新型在线连续过滤、排污器的结构如图2所示。

在线过滤器工作时,物料(待过滤液)从物料进口流入到过滤器内,穿越隔板后进入过滤网筒;过滤网筒分成若干小室,物料在过滤网筒的小室内被过滤后向外涌出,已过滤物料最后集结至物料出口流出。当物料中的杂质在穿越过滤网筒时,由于其体积或截面积大于过滤网筒上的小孔,因而被截留在过滤网筒内壁上,如果聚积到一定数量,此时将造成物料进口与物料出口的压差(即阻力)明显增大,物料出口流量明显减少。这时只要打开排污口并旋转转动轴,将过滤网筒的小室转至排污口部位,沉积在过滤网筒筒壁上的滤渣受到与过滤时相反方向的物料的冲击后,滤渣(杂质)随小部分物料从排污口自行排出。杂质排出后,关闭排污口。如此循环往复,实现物料在线连续过滤、排污。
2.2　结构特点
(1)在排除滤网上的杂质时,物料过滤程序继续进行,管线系统不需要停车。
(2)过滤器工作时,物料由过滤网筒筒内流向筒外,其滤渣被挡在滤筒内壁上。定期排渣时,打开排污口,由于存在压力差,位于排污口的滤网筒使物料由筒外流向筒内,冲洗该部位滤渣杂质,并从排污口排出。
(3)过滤器阻力通常<0.01 MPa,且能保持稳定。操作中,可根据物料及内筒特性,定期冲洗滤筒(也可随时任意冲洗),以保持过滤器正常工作。
(4)操作方便、简单、安全,并且劳动强度低。分室清洗滤网时,只要将该室滤筒转到与排污口相对应的部位,打开排污阀即可冲洗。
(5)随渣排出的物料回收方便。
(6)在线连续过滤,排污器过滤物料粒度最小可达0. 5 mm。目前过滤器公称规格已从DN100发展到DN1 400,可适应各种装置需要。此外,该设备除少数部件机加工要求较高外,大部分均属铆焊加工件,因此制造费用不高。
2.3　设计要点
(1)为尽量减小过滤器的阻力,设计时必须保证进料室、隔板开孔、过滤网筒内室及网孔、物料过滤后流出通道的流通面积,它们与物料进、出口的比值应分别大于1.3。
(2)为保证过滤效果,过滤网筒必须选用合适的密封措施,以防止物料过滤时走“短路”。此外,顶盖与转动轴的密封可以借鉴高压填料密封型式。
(3)由于转动轴旋转频率较高,应作相应的结构设计,以保证其转动轻便。
(4)设计时应确保隔板开孔、过滤网筒分室、排污口分别与定位组件方位准确对应,否则滤渣冲洗效果将大大降低。
(5)由于过滤器的制造存在密封、轴转动及定位等较高要求,因此某些部件需要有较高的机加工技术要求,以保证设备满足生产要求。
3　应用实例
某厂合成氨车间铜洗工段设有多台活塞式、螺杆式冰机,将合成塔氨冷凝器、铜液氨冷器蒸发产生的气氨压缩至1.6 MPa,气氨经油、水分离后在列管或板式换热器中被冷凝成液氨,再送液氨贮槽供氨冷循环使用。在该冰机系统流程中,气氨、冰机的冷却介质分别为工业循环水、一次清江水。由于该公司循环水和一次清江水水质欠佳,经常造成换热器、冰机夹套堵塞而停车清洗(换热器在夏季通常每个月要冲洗)。为解决该问题,原装置在进换热之前的冷却用水总管上分别设置了DN500、DN200直角式管道过滤器。
由于直角式管道过滤器自身的不足,过滤器在有效拦截工业用水中杂质的同时,其自身滤网上流通面积也不断减少,常常造成出水不足,从而大大降低了换热器的效果,有时甚至危及列管、板式换热器及冰机的正常运行,这种情况在夏季更加突出。为此,不得不频繁停车对过滤器抽芯清洗。据统计,1999年至2001年,共抽芯清洗22次。与设置过滤器之前一样,水质欠佳仍然是制约冰机系统长周期运行的一个重要因素。
2001年底,该公司将直角式管道过滤器分别更换为DN500、DN200在线连续过滤、排污器。在线过滤器投运以来,操作简单、方便、安全,实现了物料的连续、稳定过滤,滤渣反向冲洗,且过滤后的水质良好,消除了冰机系统长周期运行的一个重要制约点,为该系统的经济运行创造了条件,完全满足了用户要求。
4　结语
新型在线管道过滤器克服了常见管道过滤器存在的过滤效果不稳定、不能连续过滤的缺点,实现了物料连续过滤,并具有反冲洗滤渣的功能,运行安全、平稳,操作简单,为系统长周期运行创造了条件。

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