CN101352627B - 过滤器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及对管道输送的流体介质进行过滤的装置，具体是一种能够同时实现对流体介质中的杂质进行旋流分离、表面拦截、深层过滤的可清洗过滤器。该过滤器具有过滤单元，过滤单元为过滤单元壳体与阀体连接构成，在阀体的一侧设有单元介质入口，在阀体的另一侧设有排污口；在阀体里侧设有旋流通道，在旋流通道的一侧设有隔膜阀口，隔膜阀口处设有入口隔膜片，在旋流通道另一侧设有排污隔膜阀口，排污隔膜阀口处设有排污口隔膜片。本发明旋流通道的设计，使介质进入过滤单元时形成旋流，致使介质中大部分杂质旋流离心甩向过滤单元壳体内壁，远离盘片柱，大大减轻了盘片柱的过滤负载，提高了过滤器的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及对管道输送的流体介质进行过滤的装置，具体是一种能够同时实现对流体介质中的杂质进行旋流分离、表面拦截、深层过滤的可清洗过滤器。
背景技术
现有的盘片式(或叠片式)自动清洗过滤器都是由若干个过滤单元组合而成。每个过滤单元是由单元壳体、沟槽式盘片组、三柱式反向喷管、单元壳体座和换向阀等构成。其结构较为复杂、故障检修率高，且在检修时需停机，使管道不能正常供输介质。在过滤器反清洗杂质时，每个过滤单元须逐一停机反清洗，其它过滤单元正常过滤工作，但由于少了一个过滤单元，所以供输介质的压力及流量都受到影响。
发明内容
针对上述情况，本发明提供一种结构更加简单紧凑，过滤和反清洗效果更好，检修方便的可自动清洗的过滤器。该过滤器还可以在无须停机，保证管道正常供输介质情况下便可以维修，更换过滤单元，并且在反清洗杂质时也能够保证供输介质压力和流量稳定。
本发明的技术方案是：
一种过滤器，该过滤器具有过滤单元，过滤单元为过滤单元壳体与阀体连接构成，在阀体的一侧设有单元介质入口，在阀体的另一侧设有排污口；在阀体里侧设有旋流通道，在旋流通道的一侧设有隔膜阀口，隔膜阀口处设有入口隔膜片，在旋流通道另一侧设有排污隔膜阀口，排污隔膜阀口处设有排污口隔膜片。
所述的过滤器，入口隔膜片里侧膜腔内设有弹簧座I，弹簧座I上带有弹簧I；排污口隔膜片里侧膜腔内设有弹簧座II，弹簧座II上带有弹簧II。
所述的过滤器，过滤单元壳体内设置单柱式反冲洗喷管以及盘片柱，在单柱式反冲洗喷管外部套装盘片柱，在单柱式反冲洗喷管的管壁上带有流通孔，流通孔处带有止回片，在单柱式反冲洗喷管的管壁上带有切向喷孔。
所述的过滤器，在单柱式反冲洗喷管上端设有弹簧助力的压紧套，压紧套扣装在单柱式反冲洗喷管上部并座压在盘片柱上，单柱式反冲洗喷管的上部带有泄压孔。
所述的过滤器，阀体带有单元介质出口，单柱式反冲洗喷管座连在阀体中心的圆环口上，与阀体的单元介质出口相通。
所述的过滤器，两个或两个以上的过滤单元构成过滤单元组，过滤单元组的每个过滤单元分别连接入口管线、排污管线、出口管线。
所述的过滤器，在过滤单元组中设有备用过滤单元，在备用过滤单元的阀体上带有电磁阀。
所述的过滤器，在入口管线与每个过滤单元之间带有入口截阀，入口管线与每个过滤单元通过入口截阀连接。
所述的过滤器，在出口管线与每个过滤单元之间带有出口截阀，出口管线与每个过滤单元之间通过出口截阀相连接。
所述的过滤器，在入口管线带有旁路截阀，旁路截阀连接出口管线。
本发明的有益效果是：
1、本发明与过滤单元壳体连接的阀体具有旋流通道，在旋流通道两侧设置有入口隔膜片和排污口隔膜片。在过滤时，入口隔膜片开启，排污口隔膜片关闭。在反冲洗时，排污口隔膜片开启，入口隔膜片关闭，实现反冲洗。本发明旋流通道的设计，使介质进入过滤单元时形成旋流，致使介质中大部分杂质旋流离心甩向过滤单元壳体内壁，远离盘片柱，大大减轻了盘片柱的过滤负载，最大限度的延长反冲洗周期，降低了反冲洗介质的损失和运行成本，同时也大大提高了过滤器的使用寿命。
2、本发明在过滤单元壳体内设有单柱式反冲洗喷管，在单柱式反冲洗喷管外部套装盘片柱，在单柱式反冲洗喷管的管壁上带有流通孔，流通孔处带有止回片，在喷管壁上带有切向喷孔。旋流的介质将其中大颗粒杂质靠其旋流离心力甩向过滤单元壳体内壁上，形成第一道旋流分离；介质在通过盘片柱时其中的杂质大于盘片沟槽的被阻挡在盘片柱的表面，形成二次表面拦截过滤；小于盘片沟槽的杂质和被过滤的介质一起进入盘片沟槽，并在沟槽内相互碰撞凝聚，再次被拦截，形成深层过滤。从而，实现对流体介质中的杂质进行旋流分离、表面拦截、深层过滤。
3、本发明单柱式反冲洗喷管的设计使套装在其上的过滤盘片照比以往套装在三柱式反向喷管上，盘片在反清洗时的轴心旋转力更强，旋流反洗效果更好。
4、本发明过滤器的过滤单元的换向阀(即阀体)与过滤单元壳体、过滤单元壳体座呈一体的设计，使结构更加简单紧凑，运行更安全可靠，检修更方便。
5、由于本发明带有的备用过滤单元，反清洗时备用过滤单元自动投入工作，替代了反清洗状态的过滤单元的工作，致使供输介质的压力和流量保持不变；另外，本发明的每个过滤单元又带有进口截阀和出口截阀；在检修时，将备用过滤单元投入运行后，关闭要检修的过滤单元的进出口截阀对其进行检修，供输介质的压力和流量保持不变，过滤系统正常连续工作。
6、本发明在入口管线与出口管线之间带有旁路截阀，在紧急情况时，开启旁路截阀，介质可不经过滤直接进入出口管线，在特殊工艺工作环境下起到安全保护的作用。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中，1-过滤器入口；2-过滤单元组；3-入口管线；4-备用过滤单元；5-排污管线；6-电磁阀；7-粗滤网；8-介质出口；9-出口管线；10-入口截阀；11-旁路截阀；12-出口截阀；21-阀体；
图2为本发明中过滤单元结构示意图。
图中，13-单柱式反冲洗喷管；14-盘片柱；15-泄压孔；16-过滤单元壳体；17-压紧套；18-流通孔；19-止回片；20-切向喷孔；21-阀体；22-单元介质出口；
图3为本发明中阀体剖面图。
图中，21-阀体；23-排污口隔膜片；24-旋流通道；25-单元介质入口；26-入口隔膜片；27-排污口；28-隔膜阀口；29-弹簧座I；30-弹簧I；31-排污隔膜阀口；32-弹簧座II；33-弹簧II；
图4为本发明中单柱式反冲洗喷管结构示意图。
图中，18-流通孔；19-止回片；20-切向喷孔；
图5为本发明中单柱式反冲洗喷管截面图。
图中，18-流通孔；19-止回片；20-切向喷孔。
具体实施方式
如图1-5所示，本发明过滤器结构如下：
该过滤器由入口管线3、过滤单元组2、排污管线5、出口管线9等部分构成。入口管线3与过滤单元组2的每个过滤单元的入口连通，出口管线9与过滤单元组2的每个过滤单元的出口相连通；在过滤单元组2中设有备用过滤单元4，在备用过滤单元4下部的阀体上带有控制该阀体启闭的电磁阀6；在入口管线3的一端带有过滤器入口1，在入口管线3与过滤单元组2的每个过滤单元之间带有入口截阀10，入口管线3与每个过滤单元通过入口截阀10连接；在入口管线3的下部带有旁路截阀11，旁路截阀11下部连接出口管线9。过滤单元组2的每个过滤单元上设有排污口27，排污口27与排污管线5相连接，在出口管线9的一端设有介质出口8(介质一般可以为水、油等)，在出口管线9与每个过滤单元之间带有出口截阀12，出口管线9与每个过滤单元之间通过出口截阀12相连接。在入口管线3内设有粗滤网7，粗滤网7的材料为不锈钢等，其滤网孔径一般为5-30mm。
本发明可以两个或两个以上的过滤单元构成过滤单元组2，过滤单元组2的每个过滤单元分别连接入口管线3、排污管线5、出口管线9。
如图2所示，本发明过滤单元主要包括：单柱式反冲洗喷管13、盘片柱14、泄压孔15、过滤单元壳体16、压紧套17、流通孔18、止回片19、切向喷孔20、阀体21、单元介质出口22；在过滤单元的上部设有过滤单元壳体16、下部带有阀体21，在过滤单元壳体16内设有单柱式反冲洗喷管13、盘片柱14、流通孔18、止回片19、切向喷孔20，在单柱式反冲洗喷管13外部套装环形盘片柱14，盘片柱14由环形盘片层叠构成(水平设置的环形盘片上、下叠放成环形盘片柱14，每个盘片的环形面上，无论上面或下面都带有由外向里的盘片沟槽，沟槽的深度即为过滤器的过滤精度，一般过滤精度为5um-1000um)，在单柱式反冲洗喷管13的管壁上带有流通孔18，流通孔18处带有止回片19，在喷管壁上带有切向喷孔20(图4-图5)。在单柱式反冲洗喷管13上端设有弹簧助力的压紧套17，压紧套17扣装在单柱式反冲洗喷管13上部并座压在盘片柱14上，单柱式反冲洗喷管13的上部带有泄压孔15；在过滤单元壳体16下部设有阀体21，在阀体21的下部带有单元介质出口22，单柱式反冲洗喷管13的下部座连在阀体中心的圆环口上，与阀体的单元介质出口22相通。
如图3所示，本发明阀体21主要包括：排污口隔膜片23、旋流通道24、单元介质入口25、入口隔膜片26、排污口27、隔膜阀口28、弹簧座I 29、弹簧I 30、排污隔膜阀口31、弹簧座II 32、弹簧II 33；在阀体21的一侧设有单元介质入口25，在阀体21的另一侧设有排污口27，每个过滤单元排污口27都与排污管线5相连接。在阀体21里侧设有旋流通道24，在旋流通道24的一侧设有与单元介质入口25相通的隔膜阀口28，隔膜阀口28处设有入口隔膜片26，入口隔膜片26里侧膜腔内设有弹簧座I 29，弹簧座I 29上带有从背面顶持入口隔膜片26的弹簧I 30。在旋流通道24另一侧设有与排污口27相通的排污隔膜阀口31，排污隔膜阀口31处设有排污口隔膜片23，排污口隔膜片23里侧膜腔内设有弹簧座II32，弹簧座II 32上带有从背面顶持排污口隔膜片23的弹簧II 33。
本发明配有电控装置和液压源分配器及分配器与每个过滤单元入口隔膜片膜腔和排污口隔膜片膜腔及其它控制液压源相连的液压管路，通过控制系统指挥各部位做出相应的动作，实现本发明过滤器，过滤、反清洗、故障报警等工作状态。
本发明可清洗过滤器的工作过程如下：
过滤单元阀体21上的隔膜阀口28和排污隔膜阀口31是通过液压源分配器及液压管路分别将其阀口处隔膜片(排污口隔膜片23、入口隔膜片26)膜腔内充压或泄压来实现对应阀口的关闭和开启，液压源分配器的泄压管路与排污管线5相连。当被过滤介质在管线自身压力下，由过滤器入口1流入，经粗滤网7粗滤后，进入入口管线3，经分路管线上的入口截阀10和过滤单元阀体21上的单元介质入口25、隔膜阀口28进入阀体21。在经过隔膜阀口28时，入口隔膜片26在介质的压力作用下克服膜腔内弹簧力反弹打开隔膜阀口28，被过滤介质进入阀体，当通过旋流通道24时形成旋流进入过滤单元壳体16与单柱式反冲洗喷管13上的盘片柱14之间，此时液压源分配器通过液压管路将排污口隔膜片23膜腔内充压，排污口隔膜片23在压力的作用下将排污隔膜阀口31堵住。旋流的介质将其中大颗粒杂质靠其旋流离心力甩向过滤单元壳体16内壁上，形成第一道旋流分离；被过滤介质在通过设有弹簧助力的压紧套17压紧的盘片柱14时，其中大于盘片沟槽的杂质被阻挡在盘片柱14的表面，形成二次表面拦截过滤；小于盘片沟槽的杂质和被过滤的介质一起进入盘片沟槽，并在沟槽内相互碰撞凝聚，再次被拦截，形成深层过滤。被过滤的介质在通过三种形式过滤后进入盘片柱14内，并在压力作用下将单柱式反冲洗喷管13上流通孔18处的止回片19推开，进入单柱式反冲洗喷管13内，再经单元介质出口22流入出口管线9，再进入供输管线中，完成过滤过程。当过滤器工作一定时间后，各过滤单元盘片柱14经表面和深层过滤后形成杂质滤饼阻塞流通，入口管线3和出口管线9之间出现压力差。此时，电控装置发出指令，通过液压源分配器和液压管路，使各过滤单元逐一分别进行反清洗排污。
过滤单元反清洗时，在电控装置和压力源分配器的指挥下，通过液压管路将过滤单元入口隔膜片26膜腔内加压，入口隔膜片26移动将隔膜阀口28关闭，同时排污口隔膜片23膜腔泄压，过滤单元内介质的压力克服膜腔内弹簧力推开隔膜片，使排污隔膜阀口31打开。此时，出口管线9中的被其它过滤单元过滤后的介质或其它压力源的介质反向经被反清洗过滤单元的单元介质出口22流入其单柱式反冲洗喷管腔内，由于介质压力的作用，止回片19将流通孔18堵住，介质只能经切向喷孔20喷向盘片柱14。由于介质是切向喷出，所以形成喷射旋流，同时由于排污隔膜阀口31的开启，使过滤单元壳体16和盘片柱14之间压力小于反冲洗喷管腔内的压力。故此，压紧套17在过滤单元壳体16和盘片柱14之间压力与反冲洗喷管腔内压力的压差力作用下克服弹簧力被向上推移，松开被压紧的盘片柱14，松散的盘片在喷射旋流的作用下套在单柱式反冲洗喷管13上高速旋转，盘片沟槽内夹带的杂质滤饼以及盘片柱14表面的杂质一起冲洗掉，并与过滤单元壳体16内壁上的杂质同时顺排污口排出。一个过滤单元反清洗结束后，电控装置发出指令，通过液压源分配器和液压管路，使其自动恢复过滤状态，同时又使各过滤单元逐一分别进行反清洗排污，每个过滤单元反清洗全部结束后，过滤器整机进入正常过滤状态。
过滤单元反清洗时，在电控装置和压力源分配器的指挥下，通过液压管路将过滤单元入口隔膜片26膜腔内加压，入口隔膜片26移动将隔膜阀口28关闭，同时排污口隔膜片23膜腔泄压，过滤单元内介质的压力克服膜腔内弹簧力推开隔膜片，使排污隔膜阀口31打开。此时，由于本发明带有备用过滤单元，反清洗时电控装置发出指令，电磁阀6动作，通过液压源分配器使其自动投入工作，替代了反清洗状态的过滤单元的工作，致使供输介质的压力和流量保持不变，过滤器整机反清洗结束后，备用过滤单元停止工作；在检修时，将备用过滤单元投入运行后，关闭要检修的过滤单元的进、出口截阀对其进行险修，供输介质的压力和流量保持不变，过滤系统正常连续工作。
本发明结构简单，设计合理，检修和反清洗时无压力和流量损失，是一种理想的管道可清洗过滤器。
本发明过滤器中的过滤单元结构，除了可以用于盘片式(或叠片式)管道自动清洗过滤器外；还可以通过阀门换向控制，使只有一个过滤单元的过滤器或多个过滤单元过滤器实现手动或半自动反清洗。
Claims (8)
1.一种过滤器，该过滤器具有过滤单元，其特征在于：过滤单元为过滤单元壳体(16)与阀体(21)连接构成，在阀体(21)的一侧设有单元介质入口(25)，在阀体(21)的另一侧设有排污口(27)；在阀体(21)里侧设有旋流通道(24)，在旋流通道(24)的一侧设有隔膜阀口(28)，隔膜阀口(28)处设有入口隔膜片(26)，在旋流通道(24)另一侧设有排污隔膜阀口(31)，排污隔膜阀口(31)处设有排污口隔膜片(23)，所述过滤单元壳体(16)与阀体(21)内的旋流通道(24)相连通；
入口隔膜片(26)里侧膜腔内设有弹簧座I(29)，弹簧座I(29)上带有弹簧I(30)；排污口隔膜片(23)里侧膜腔内设有弹簧座II(32)，弹簧座II(32)上带有弹簧II(33)。
2.按照权利要求1所述的过滤器，其特征在于：过滤单元壳体(16)内设置单柱式反冲洗喷管(13)以及盘片柱(14)，在单柱式反冲洗喷管(13)外部套装盘片柱(14)，在单柱式反冲洗喷管(13)的管壁上带有流通孔(18)，流通孔(18)处带有止回片(19)，在单柱式反冲洗喷管(13)的管壁上带有切向喷孔(20)。
3.按照权利要求2所述的过滤器，其特征在于：在单柱式反冲洗喷管(13)上端设有弹簧助力的压紧套(17)，压紧套(17)扣装在单柱式反冲洗喷管(13)上部并座压在盘片柱(14)上，单柱式反冲洗喷管(13)的上部带有泄压孔(15)。
4.按照权利要求2所述的过滤器，其特征在于：两个或两个以上的过滤单元构成过滤单元组(2)，过滤单元组(2)的每个过滤单元分别通过单元介质入口(25)连接入口管线(3)、通过排污口(27)连接排污管线(5)、通过单元介质出口(22)连接出口管线(9)；
阀体(21)带有单元介质出口(22)，阀体(21)的中心设有与阀体的单元介质出口(22)相通的圆环口，单柱式反冲洗喷管(13)座连在阀体中心的圆环口上。
5.按照权利要求4所述的过滤器，其特征在于：在过滤单元组(2)中设有备用过滤单元(4)，在备用过滤单元(4)的阀体上带有电磁阀(6)。
6.按照权利要求4所述的过滤器，其特征在于：在入口管线(3)与每个过滤单元之间带有入口截阀(10)，入口管线(3)与每个过滤单元通过入口截阀(10)连接。
7.按照权利要求4所述的过滤器，其特征在于：在出口管线(9)与每个过滤单元之间带有出口截阀(12)，出口管线(9)与每个过滤单元之间通过出口截阀(12)相连接。
8.按照权利要求4所述的过滤器，其特征在于：在入口管线(3)带有旁路截阀(11)，旁路截阀(11)连接出口管线(9)。
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