CN106582128A - 超高压气体过滤器 - Google Patents

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杨波
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杨槐
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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Abstract

本发明公开的一种超高压气体过滤器，旨在提供一种过滤精度高、耐压能力大，抗冲击，安全可靠，可实现超高压系统工作气体过滤的过滤器。本发明通过下述技术方案予以实现：采用尾部设有组合密封圈的入口段螺纹管接头(1)，出口段螺纹管直接头(11)通过超高压筒体(2)两端台阶进出口镙接于超高压筒体的两侧，高承压滤芯(7)通过滤筒(8)轴向固联在出口段螺纹管直接头上，并置于出口段螺纹管直接头与入口段螺纹管接头前后端在超高压筒体气体过滤腔体形成的滤腔中，工作气体从进口B进入，通过高承压滤芯双开口滤芯进行过滤，高压过滤气体经滤筒上的径向通气孔流出，从出口A将高纯净度的过滤气体输送到后端设备的超高压管路。

Description

超高压气体过滤器
技术领域
本发明涉及一种高压气体净化领域，工作压力范围0MPa-200MPa的超高压过滤器。
背景技术
众所周知，在任何工况下，未经处理过的空气含有很多杂质，如：水、锈、颗粒尘埃及油。如果不除去这些杂质，它们将导致额外的生产损耗、产品质量问题及高维护成本。压缩空气是大规模工业化生产的主要安全能源。提高压缩空气品质就是降低生产成本。压缩空气主要通过空气压缩机将空气压缩后取得，在气源系统中从空气压缩机直接排出的空气中含有很多杂质，其中主要由水、油及颗粒杂质所构成，如果不对其进行处理而直接使用，空气中的杂质会对系统中的元件造成很大的危害，使设备的维护成本上升，使用寿命缩短，严重时污染产品造成产品的报废。同时压缩空气中含有100％相对湿度的水份，随着其在管道的冷却，其水份将析出，在压缩空气系统中，如果有水份，将会给使用者带来许多的弊端：首先要增加运行和维修成本，即对仪表、电磁阀、气缸等元件的维修费用会上升；设备的工作效率低，并有可能造成生产中断；整个生产线的设备投资成本增加，需要在系统中增加冷凝、分离、排污等设备；工艺质量特别是对于喷漆、喷砂、气动控制系统、食品、制药等行业，因压缩空气含水份高将直接影响到产品质量。所以对气源进行处理是绝对必要的。在现有技术中，由于输送管道中含有氧化铁等粉尘，造成过滤器在较短时间内堵塞，有时运转不到一天就被压瘪，阻力直线上升，被迫停车更换，输送配不能保证连续正常运行。清灰时还需要功率很大的脉冲反吹装置，而且从安全考虑反吹气体介质需用氮气，这样的一套装置代价很大。由于管道中渗入了许多水和粉尘。水和粉尘平时粘附在管壁上，在气体的冲刷下，瞬时可以产生较大量的粗颗粒灰尘。针对较大量粗颗粒灰尘，现有技术采用的大排量高压气体过滤器的压力范围一般为1---30MPA。高压气体过滤器是输送介质管道上不可缺少的一种装置，通常安装在减压阀、泄压阀、定水位阀或其它设备的进口端，用来消除介质中的杂质，防止颗粒性杂质进入通道，造成堵塞，使阀门或其它设备失灵而不能正常使用，以保护阀门及设备的正常使用。当流体进入置有一定规格滤网的滤筒后，其杂质被阻挡，而清洁的滤液或气体则由过滤器出口排出，当需要清洗时，只将可拆卸的滤筒取出，处理后重新装入以方便维护。工业级过滤器是从流体中分离固体颗粒杂质,提高产品纯度,保护设备(反渗透,超滤,压缩机,泵,仪表等)安全工作的过滤产品。过滤器通常为圆柱体筒状结构，用316或304不锈钢制成，以折叠式滤膜芯为过滤元件。筒体外壳一般采用不锈钢材质制造，内部采用PP熔喷、线烧、折叠、钛滤芯、活性炭滤芯等管状滤芯作为过滤元件，根据不同的过滤介质及设计工艺选择不同的过滤元件，以达到出水水质的要求。高压气体过滤器的核心部位是过滤芯件，过滤芯一般由滤框和不锈钢钢丝网组成，不锈钢钢丝网是需特别保护的易损件，当工作一段时间后，过滤器滤芯内沉淀了一定的杂质，这时压力降增大，流速会下降，需及时清除，清洗滤芯内杂质时，过滤器过滤芯上的不锈钢钢丝网易变形或损坏，丝网易变形或损坏的过滤器过滤后介质的纯度达不到设计要求，压缩机、泵、仪表等设备会遭到破坏。现有专为压缩空气和气体中除液滴、颗粒、油和气味而设计的高压气体分离过滤器工作压力范围为25–400bar，在过滤器领域很少见有用于超高压气体系统的过滤器，一些超高压系统需要纯净度高的气体时，只能将过滤器放在低压回路中，效率不仅低而且超高压系统中产生的污染并不能有效的避免，容易导致气体系统里面的其它部件易损坏，并且会减少整套系统的使用寿命。而国外的设备不仅昂贵，而且很多产品承受压力并不能满足超高压需求。
空气的净化处理设备主要由后部冷却器、精密过滤器(含气水分离器)、干燥机(吸附式或冷冻式)、自动排水排污阀等根据不同的工艺要求组成一个完整的系统。一般往复式空压机前置过滤材质采用多层玻璃纤维滤芯滤杂质，5MICRON滤油含量：5PPM最大压力16KG/CM，最高温度65℃一般压差：0.2KG/CM最大压差：0.7KG/CM功能，将压缩气内大量的油气滤到5PPM以内及滤除杂质颗粒至5MICRON P级精密过滤器通用范围。一般螺旋式空压机前置过滤材质采用多层玻璃纤维滤芯滤杂质，1MICRON滤油含量0.5PPM，最大压力16KG/CM，最高温度65℃，一般压差。0.17KG/CM最大压差0.7KG/CM功能。将压缩空气内的油气滤除至0.5PPM以滤除杂质颗粒至1MICRON以下S级。用高度精密过滤专用材质活性碳滤芯滤杂质，0.03MICRON滤油含量，0.003PPM最大压力16KG/CM，最高温度65℃一般压差0.75KG/CM，最大压差0.7KG/CM功能：一般用于滤除压缩空气中的臭氧，非常微细的油气及超微颗粒。精密过滤器为了能达到高精密过滤品质，采用了多层不同过滤材质，其中包含了硼矽酸盐的纤维层、玻璃纤维层、活性炭纤维层、多层不织布层及不锈钢网层。唯有如此才能达到无油，无杂质高品质空气。
发明内容
本发明的任务是提供一种易于安装，具有过滤精度高、过滤速度快、耐压能力大，抗冲击，安全可靠，可实现超高压系统中工作气体过滤的过滤器。
本发明采用的技术方案是：一种超高压气体过滤器，包括：超高压筒体出口段螺纹管直接头2出口段螺纹管直接头，入口段螺纹管接头1，出口段螺纹管直接头11和高承压滤芯7，其特征在于：尾部设有组合密封圈的入口段螺纹管接头1，出口段螺纹管直接头11通过超高压筒体出口段螺纹管直接头2出口段螺纹管直接头两端台阶进出口镙接于超高压筒体出口段螺纹管直接头2出口段螺纹管直接头的两侧，高承压滤芯7通过滤筒8轴向固联在出口段螺纹管直接头11上，并置于出口段螺纹管直接头11与入口段螺纹管接头1前后端在超高压筒体出口段螺纹管直接头2出口段螺纹管直接头气体过滤腔体形成的滤腔中，工作气体从进口B进入，通过高承压滤芯7双开口滤芯进行过滤，，高压过滤气体经滤筒8上的径向通气孔流出，从出口A将高纯净度的过滤气体输送到后端设备的超高压管路。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果：
结构安全稳定，易于安装。本发明采用超高压筒体出口段螺纹管直接头2出口段螺纹管直接头两端螺纹对接的入口段螺纹管接头1和出口段螺纹管直接头11结构简单、安全稳定、易于安装、装拆快捷、开关迅速操作灵活方便，且加工安装维护简单，装卸滤芯、清洗滤器十分方便。具有纳污能力高、耐腐蚀性强、耐温好、流量大、操作方便、使用寿命长、没有纤维脱落等诸多特点。
具有过滤精度高、耐压能力大，抗冲击，安全可靠。本发明采用置于出口段螺纹管直接头11与入口段螺纹管接头1前后端在超高压筒体出口段螺纹管直接头2出口段螺纹管直接头气体过滤腔体形成的滤腔中，工作气体从进口B进入，通过高承压滤芯7双开口滤芯进行过滤，流体阻力小、流通能力大、过滤精度高。结构紧凑，密封严密、不泄漏、无气体渗漏，吸附少、无介质脱落、耐酸碱腐蚀。采用的滤筒与出口段螺纹管直接头、高压筒体和高承压滤芯可以承受200MPa高压及以下的气流的压力以及冲击，过滤精度能达到5μm。这种以高承压滤芯为过滤元件，有效分离工作气体中的杂质，提高气体纯净度，改善工作环境。高承压滤芯的过滤容量增大，可实现超长的使用寿命，在高差压条件下可以高效地对固体颗粒的分离和收集，并在能0MPa-200MPa的超高压过滤范围内取得安全性和可靠性的纪录效果。
本发明由于具有密封性能好，可靠性高，过滤性能好，安全性高的特点。可以适用于气密性试验台，空气增压系统，气体充装系统，通用阀门/安全阀试验台，管材耐压/爆破试验台，气瓶耐压/疲劳/爆破试验台，压力试验台及其它各种惰性气体的增压、气体增压机灌装充瓶和回收，可以承受的工作压力达到200Mpa，在一些超高压设备中使用。用于设备入口段过滤，可以保证后端设备使用寿命。特别适用于许多要求苛刻的气体过滤。
附图说明
图1是本发明超高压气体过滤器的构造结构全剖视示意图。
图中：1入口段螺纹管接头，2超高压筒体，3组合密封圈，4密封盘，5紧固螺母，6滤筒端盖，7高承压滤芯，8滤筒，9压环，10接头膨胀密封圈，11出口段螺纹管直接头。
具体实施方式
在以下描述的实施例中，一种超高压气体过滤器，包括：超高压筒体出口段螺纹管直接头2出口段螺纹管直接头，入口段螺纹管接头1，出口段螺纹管直接头11和高承压滤芯7。其中，尾部设有组合密封圈的入口段螺纹管接头1，出口段螺纹管直接头11通过超高压筒体出口段螺纹管直接头2出口段螺纹管直接头两端台阶进出口镙接于超高压筒体出口段螺纹管直接头2出口段螺纹管直接头的两侧，高承压滤芯7通过滤筒8轴向固联在出口段螺纹管直接头11上，并置于出口段螺纹管直接头11与入口段螺纹管接头1前后端在超高压筒体出口段螺纹管直接头2出口段螺纹管直接头气体过滤腔体形成的滤腔中，工作气体从进口B进入，通过高承压滤芯7双开口滤芯进行过滤，，高压过滤气体经滤筒8上的径向通气孔流出，从出口A将高纯净度的过滤气体输送到后端设备的超高压管路。
超高压筒体出口段螺纹管直接头2出口段螺纹管直接头一端螺纹连接入口段螺纹管接头出口段螺纹管直接头1出口段螺纹管直接头，入口段螺纹管接头出口段螺纹管直接头1出口段螺纹管直接头端面上装有用螺钉连接的密封盘出口段螺纹管直接头4出口段螺纹管直接头，1入口段螺纹管接头1与密封盘4之间制有装配组合密封圈出口段螺纹管直接头3出口段螺纹管直接头的环槽，用以密封超高压气体。
超高压筒体出口段螺纹管直接头2出口段螺纹管直接头的另一边与出口段螺纹管直接头出口段螺纹管直接头11出口段螺纹管直接头螺纹连接，出口段螺纹管直接头出口段螺纹管直接头11出口段螺纹管直接头端面上制有用螺钉连接的压环出口段螺纹管直接头9出口段螺纹管直接头，压环出口段螺纹管直接头9出口段螺纹管直接头与出口段螺纹管直接头出口段螺纹管直接头11出口段螺纹管直接头之间制有装配接头膨胀密封圈出口段螺纹管直接头10出口段螺纹管直接头的环槽，用以密封超高压气体。
超高压筒体出口段螺纹管直接头2出口段螺纹管直接头的两端镙接的入口段螺纹管接头出口段螺纹管直接头1出口段螺纹管直接头与出口段螺纹管直接头11各装有一组组合密封圈出口段螺纹管直接头3出口段螺纹管直接头与接头膨胀密封圈出口段螺纹管直接头10出口段螺纹管直接头，并且分别通过密封盘出口段螺纹管直接头4出口段螺纹管直接头与压环出口段螺纹管直接头9出口段螺纹管直接头压紧，同时对组合型密封圈进行轴向限位。滤筒端盖出口段螺纹管直接头6出口段螺纹管直接头内侧制有防止滤筒8径向脱落的环形槽，高承压滤芯出口段螺纹管直接头7出口段螺纹管直接头的轴肩台阶轴嵌入在所述环形槽内侧形成的台阶孔中，通过滤筒端盖出口段螺纹管直接头6出口段螺纹管直接头轴向抵住高承压滤芯出口段螺纹管直接头7出口段螺纹管直接头进行轴向限位固定。滤筒端盖出口段螺纹管直接头6出口段螺纹管直接头通过双螺母出口段螺纹管直接头5出口段螺纹管直接头进行压紧固定滤筒8，以防止滤筒8轴向移动脱落。
密封盘出口段螺纹管直接头4出口段螺纹管直接头与压环出口段螺纹管直接头9出口段螺纹管直接头直径小于超高压筒体出口段螺纹管直接头2出口段螺纹管直接头内腔过滤通道内径而形成一个环隙。
在超高压筒体出口段螺纹管直接头2出口段螺纹管直接头两边台阶进出口孔的筒体上制有分别连通入口段螺纹管接头出口段螺纹管直接头1出口段螺纹管直接头、出口段螺纹管直接头11的径向泄压孔，当组合密封圈失效时，气体可通过径向泄压孔及时泄掉压力，从而防止憋压，对检查拆卸等防止事故发生。
滤筒出口段螺纹管直接头8出口段螺纹管直接头筒体上制有保证气体从进口B进来并且过滤掉大的颗粒，使高承压滤芯出口段螺纹管直接头7出口段螺纹管直接头不受大颗粒杂质冲击损坏的均布开孔。
滤筒出口段螺纹管直接头8出口段螺纹管直接头通过滤筒端盖出口段螺纹管直接头6出口段螺纹管直接头和紧固螺母5，以及后端部的压环出口段螺纹管直接头9出口段螺纹管直接头将滤芯出口段螺纹管直接头7出口段螺纹管直接头固联在出口段螺纹管直接头出口段螺纹管直接头11出口段螺纹管直接头端面上。超高压筒体出口段螺纹管直接头2出口段螺纹管直接头装有出口段螺纹管直接头出口段螺纹管直接头11出口段螺纹管直接头的一边B为进口，另外一边入口段螺纹管接头出口段螺纹管直接头1出口段螺纹管直接头的A为出口，工作气体从进口B进来后通过滤筒上的通气孔径向流出并与通过滤芯进行过滤，再从出口A流出。
本发明可以有效的提高气体与滤芯的冲击，以及过滤，并提高了超高压设备的使用寿命以及减少其故障率。

Claims (7)

1.一种超高压气体过滤器，包括：超高压筒体(2)、入口段螺纹管接头(1)、出口段螺纹管直接头(11)和高承压滤芯(7)，其特征在于：尾部设有组合密封圈的入口段螺纹管接头(1)，出口段螺纹管直接头(11)通过超高压筒体(2)两端台阶进出口镙接于超高压筒体(2)的两侧，高承压滤芯(7)通过滤筒(8)轴向固联在出口段螺纹管直接头(11)上，并置于出口段螺纹管直接头(11)与入口段螺纹管接头(1)前后端在超高压筒体(2)气体过滤腔体形成的滤腔中，工作气体从进口B进入，通过高承压滤芯(7)双开口滤芯进行过滤，高压过滤气体经滤筒(8)上的径向通气孔流出，从出口A将高纯净度的过滤气体输送到后端设备的超高压管路。
2.根据权利1所述的超高压气体过滤器，其特征在于：超高压筒体(2)一端螺纹连接入口段螺纹管接头(1)，入口段螺纹管接头(1)端面上装有用螺钉连接的密封盘(4)，入口段螺纹管接头(1)与密封盘(4)之间制有装配组合密封圈(3)的环槽，用以密封超高压气体。
3.根据权利1所述的超高压气体过滤器，其特征在于：超高压筒体(2)的另一边与出口段螺纹管直接头(11)螺纹连接，出口段螺纹管直接头(11)端面上制有用螺钉连接的压环(9)，压环(9)与出口段螺纹管直接头(11)之间制有装配接头膨胀密封圈(10)的环槽，用以密封超高压气体。
4.根据权利1所述的超高压气体过滤器，其特征在于：超高压筒体(2)的两端镙接的入口段螺纹管接头(1)与出口段螺纹管直接头(11)各装有一组组合密封圈(3)与接头膨胀密封圈(10)，并且分别通过密封盘(4)与压环(9)压紧，同时对组合型密封圈进行轴向限位。
5.根据权利1所述的超高压气体过滤器，其特征在于：滤筒端盖(6)内侧制有防止滤筒(8)径向脱落的环形槽，高承压滤芯(7)的轴肩台阶轴嵌入在所述环形槽内侧形成的台阶孔中，通过滤筒端盖(6)轴向抵住高承压滤芯(7)进行轴向限位固定。
6.根据权利1所述的超高压气体过滤器，其特征在于：滤筒端盖(6)通过双螺母(5)进行压紧固定滤筒(8)，以防止滤筒(8)轴向移动脱落。
7.根据权利1所述的超高压气体过滤器，其特征在于：在超高压筒体(2)两边台阶进出口孔的筒体上制有分别连通入口段螺纹管接头(1)、出口段螺纹管直接头(11)的径向泄压孔，当组合密封圈失效时，气体通过所述径向泄压孔及时泄掉压力。
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