CN108079729A - 组合式压缩空气过滤器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种组合式压缩空气过滤器，属于动车技术领域。包括一级旋转式离心油水过滤器和二级聚集过滤器，所述一级旋转式离心油水过滤器和二级聚集过滤器分别安装在两个相对独立壳体内，所述一级旋转式离心油水过滤器和二级聚集过滤器之间通过进气通道相联通；所述位于一级旋转式离心油水过滤器的外侧壳体上设有进气口，二级聚集过滤器的外侧壳体上设有排气口。通过一级旋转式离心油水过滤器可快速去除压缩空气中绝大部分液态水分和油雾，再通过二级聚集过滤器去除预过滤后压缩空气中残余的微量液态水分和油雾，这样大大提高压缩空气的过滤效果和效率，其结构简单，制造成本低廉，安装方便，便于推广运用。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体过滤装置，具体的说是一种组合式压缩空气过滤器，属于动车技术领域。
背景技术
过滤器是利用物理阻隔技术来分离介质中其他成分的一种设备。空气过滤器是用来过滤空气中固体微粒、水滴及油雾等气溶胶类杂质，使空气获得清洁的主要设备。
空气过滤器存在两大分类，一类是用于环境空气洁净技术的空气过滤器，在空气调节、洁净厂房、车间等领域起着关键作用，这类过滤器基本上是在大气压附近工作。第二类过滤器则主要用于管道空气，即气动系统中压缩空气的净化，这类过滤器工作压力范围很大，从几个大气压到几百个大气压不等，称之为压缩空气过滤器。
从物理本质上讲上述两类空气过滤器并不存在实质性差别，但由于过滤对象和工作环境的不同，使之在结构形式、使用特点等应用领域中存在着较大的差异。
本发明所涉及的空气过滤器属于第二类--压缩空气过滤器。压缩空气过滤器的过滤对象是经管道输送的压缩空气，经过压缩后空气的物理性质有了明显的变化，例如，温度、压力、密度、比焓等都随压力提高而相应增加，比体积则与压力成反比地下降；同时压缩后单位气体容积中杂质浓度大大提高，空压机排气通常处于饱和状态并混有大量的液态水滴，空压过程产生的固态焦油、液态油雾及油蒸汽含量比吸入的自然空气增加了几十至几百倍，所有这一切都使压缩空气成了名副其实的脏气。
压缩空气过滤器的任务就是有针对性的滤除掉水蒸气以为的一切污染杂质，其用户的行业跨度非常大，它们对气源洁净度的要求千差万别，因此在综合技术上压缩空气过滤器比第一类过滤器要全面、复杂得多。由于本发明所涉及的压缩空气过滤器主要安装在动力的机车压缩机后级与干燥机前端之间，而现有技术中的压缩空气过滤器普通存在过滤效率差、结构复杂、制造成本高且安装烦琐等诸多不足，无法需要当下动车组对压缩空气的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种过滤效率高、制造成本低且便于安装的组合式压缩空气过滤器。
为了解决上述技术问题，本发明提供的组合式压缩空气过滤器包括一级旋转式离心油水过滤器和二级聚集过滤器，所述一级旋转式离心油水过滤器和二级聚集过滤器分别安装在两个相对独立壳体内，所述一级旋转式离心油水过滤器和二级聚集过滤器之间通过进气通道相联通；所述位于一级旋转式离心油水过滤器的外侧壳体上设有进气口，二级聚集过滤器的外侧壳体上设有排气口。
本发明中，所述一级旋转式离心油水过滤器包括管状结构的本体，本体的中部设有支撑台肩，支撑台肩的下方沿本体周向间隔设有多个旋转翅片，相邻旋转翅片之间形成有斜度的旋转通道；所述台肩的上方沿本体周向间隔开有多个通孔，通孔对应进气通道；所述进气口正对支撑台肩与旋转翅片之间的位置。
本发明中，所述本体的下部为上大下小的锥形结构。
本发明中，所述旋转翅片的底面与本体之间设有台阶。
本发明中，所述二级聚集过滤器包括上端盖、筒状聚集过滤体，筒状聚集过滤体与上端盖相连接；所述上端盖的中部设有与筒状聚集过滤体内孔相适配的第一开孔，上端盖的侧面设有与第一开孔相通的第二开孔，所述第二开孔与气通道相联通。
本发明中，所述两个壳体的下部均设有排放阀，两个排放阀通过排污管相联通，排污管的底部设有排污口。
本发明中，所述排放阀的外侧安装加热组件。
本发明的有益效果在于：(1)通过一级旋转式离心油水过滤器可使进入到过滤器中的压缩空气旋转运动，形成紊流并在离心力和重力沉降作用下快速去除压缩空气中绝大部分液态水分和油雾，再通过二级聚集过滤器的聚集作用将预过滤后压缩空气中残余的微量液态水分和油雾小分子、小颗粒在二级聚集过滤器外围聚集成大分子、大颗粒由重力沉降作用汇聚到二级聚集过滤器底部由排放阀排出，这样大大提高压缩空气的过滤效果和效率，其结构简单，制造成本低廉，安装方便，便于推广运用；(2)相邻旋转翅片之间形成旋转通道，在保证压缩空气快速通过的同时，可以使用压缩空气在第一壳体内形成分散式紊流，压缩空气在离心力作用下快速除去压缩空气中液态水分和油雾，便于后续的二次过滤；(3)本体的下部为呈锥形结构，可以使得经过预过滤的压缩空气快速进入输气通道，减少与液态水分和油雾的接触时间；(4)旋转翅片的底面与本体之间的台阶，可以提高旋转翅片与本体的连接强度，延长一级旋转式离心油水过滤器的使用寿命，并在过滤过程中可将液态水分和油雾快速下压排出，减少或避免二次混合；(5)采用排污管汇集并由排污口定时排出，可以加强废弃物的排放控制，更好地保护运行环境；(6)排放阀的外侧安装加热组件，以保证组合式压缩空气过滤器能适应不同地工作环境。
附图说明
图1为本发明组合式压缩空气过滤器立体示意图；
图2为本发明组合式压缩空气过滤器正视图；
图3为图2的A-A剖视图；
图4为一级旋转式离心油水过滤器结构示意图；
图5为一级旋转式离心油水过滤器部分结构示意图，(A)和(B)均为立体结构图；
图6为一级旋转式离心油水过滤器部分结构剖视图；
图7为二级聚集过滤器结构示意图；
图8为上端盖结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1至3所示，本发明的组合式压缩空气过滤器包括第一壳体1、第二壳体2、一级旋转式离心油水过滤器3和二级聚集过滤器4，第一壳体1和第二壳体2相互独立为一体成型结构，一级旋转式离心油水过滤器3安装在第一壳体1内，二级聚集过滤器4安装在第二壳体2内。
第一壳体1的外侧设有进气口5，进气口5正对一级旋转式离心油水过滤器3。第一壳体1的底部安装第一排放阀7，用于排放第一壳体1内的水滴和油雾杂质。
第一壳体1与第二壳体2之间通过进气通道6相联通，压缩空气经过一级旋转式离心油水过滤器3过滤后通过进气通道6进入二级聚集过滤器4进行二次过滤。
第二壳体2的底部安装第二排放阀8，用于排放第二壳体2内的水滴和油雾杂质。第一排放阀7和第二排放阀8之间通过排污管9相连通，排污管9的底部设有排污口10。排污口10可实现定时排放，以保护动车运行路线的生态环境。第二壳体2的侧面设有排气口(图中未显示)，用于排出经二次过滤后的压缩空气。
第一排放阀7和第二排放阀8均连接导风管路，导风管路用于控制排放阀的打开和关闭。
第一排放阀7和第二排放阀8的外侧分别安装加热器11，以在低温状态下对第一排放阀7和第二排放阀8进行加温，保证其能正常排放。
如图4、5和6所示，一级旋转式离心油水过滤器包括本体3-2，本体3-2为管状结构，本体3-2通过端盖3-1固定安装在第一壳体1内，本体3-2的内部为输气通道3-3。本体3-2的中部设有一支撑台肩3-4，支撑台肩3-4支撑的第一壳体1内，以提高其安装稳定性。支撑台肩3-4的下方设有多个旋转翅片3-5，旋转翅片3-5的横截面为梯形。多个旋转翅片3-5沿本体3-2周向间隔分布，旋转翅片3-5向同一方向呈35-60度的倾斜，相邻旋转翅片3-5之间分别形成有斜度的旋转通道，以便于压缩空气的快速通过，并使压缩空气形成分散式紊流，压缩空气在离心力作用下除去压缩空气中绝大部分液态水分和油雾。支撑台肩3-4的上方沿本体3-2周向间隔开有四个通孔3-6，四个通孔3-6正对进气通道6向二级聚集过滤器4输送经过一级旋转式离心油水过滤器3过滤后的压缩空气。
支撑台肩3-4与旋转翅片3-5之间的位置正对第一壳体1上的进气口5。
本体3-2的下部(旋转翅片3-5以下部分)为上大下小的锥形结构，以便于经过高速离心过滤后的压缩空气快速经输气通道3-3流向进气通道6。
作为本发明的优选方案，在旋转翅片3-5的底面与本体3-2之间可设置形成台阶3-7，旋转翅片3-5、台阶3-7和本体3-2三者为一体结构。台阶3-7不仅可以提高旋转翅片3-5与本体3-2的连接强度，而且还可以保证在过滤过程中将产生的液态水分和油雾快速下压排出，进一步改善压缩空气过滤效果，提升过滤效率。同时，在过滤过程中台阶3-7与本体3-2之间形成的类似于空腔的结构，可以形成一定的负压，从而加速压缩空气的快速进入，提高分散式紊流速度，改善过滤效率和效果。
如图7和8所示，二级聚集过滤器4包括上端盖4-1、筒状聚集过滤体4-2、安装板4-8和螺杆4-6。筒状聚集过滤体4-2为两个，两个筒状聚集过滤体4-2之间通过过渡板4-3相连接。上端盖4-1的中部设有与筒状聚集过滤体4-2内孔相适配的第一开孔4-4，上端盖4-1的侧面设有第二开孔4-5，第一开孔4-4与第二开孔4-5相联通，第二开孔4-5与气通道相联通。第一开孔4-4的底部设有螺纹孔4-7，用于螺杆4-6旋入。螺杆4-6穿过两个筒状聚集过滤体4-2的过渡板4-3，两端旋入上端盖4-1和安装板4-8，上端盖4-1和安装板4-8固定在第二壳体2上，进而实现二级聚集过滤器4的固定。
压缩空气从进气口流入组合式压缩空气过滤器后，由本体外侧多个旋转翅片形成的有斜度的旋转通道流入第一壳体内部，旋转翅片使压缩空气形成分散式紊流并在离心力作用下快速除去压缩空气中绝大部分液态水分和油雾，实现气体与水分、油雾的分离，水分、油雾由第一排放阀排出。同时，经过预过滤后的压缩空气则由本体底部的输气通道经进气通道进入到二级聚集过滤器内侧，再经过二级聚集过滤器对压缩空气中残余的微量液态水分和油雾进行聚集处理，进一步去除预过滤后压缩空气中残余的微量液态水分和油雾后从二级聚集过滤器外侧的底部排出，再从第二壳体上的压缩空气排气口排出，而此时在过滤时产生的水滴、油雾杂质则由第二壳体底部下端的第二排放阀排出，与第一排放阀排出的水滴、油雾杂质一同汇集在排污口进行定时排放。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种组合式压缩空气过滤器，其特征在于：包括一级旋转式离心油水过滤器和二级聚集过滤器，所述一级旋转式离心油水过滤器和二级聚集过滤器分别安装在两个相对独立壳体内，所述一级旋转式离心油水过滤器和二级聚集过滤器之间通过进气通道相联通；所述位于一级旋转式离心油水过滤器的外侧壳体上设有进气口，二级聚集过滤器的外侧壳体上设有排气口。
2.根据权利要求1所述的组合式压缩空气过滤器，其特征在于：所述一级旋转式离心油水过滤器包括管状结构的本体，本体的中部设有支撑台肩，支撑台肩的下方沿本体周向间隔设有多个旋转翅片，相邻旋转翅片之间形成有斜度的旋转通道；所述台肩的上方沿本体周向间隔开有多个通孔，通孔对应进气通道；所述进气口正对支撑台肩与旋转翅片之间的位置。
3.根据权利要求2所述的组合式压缩空气过滤器，其特征在于：所述本体的下部为上大下小的锥形结构。
4.根据权利要求2或3所述的组合式压缩空气过滤器，其特征在于：所述旋转翅片的底面与本体之间设有台阶。
5.根据权利要求4所述的组合式压缩空气过滤器，其特征在于：所述二级聚集过滤器包括上端盖、筒状聚集过滤体，筒状聚集过滤体与上端盖相连接；所述上端盖的中部设有与筒状聚集过滤体内孔相适配的第一开孔，上端盖的侧面设有与第一开孔相通的第二开孔，所述第二开孔与气通道相联通。
6.根据权利要求1至4任一项所述的组合式压缩空气过滤器，其特征在于：所述二级聚集过滤器包括上端盖、筒状聚集过滤体，筒状聚集过滤体与上端盖相连接；所述上端盖的中部设有与筒状聚集过滤体内孔相适配的第一开孔，上端盖的侧面设有与第一开孔相通的第二开孔，所述第二开孔与气通道相联通。
7.根据权利要求1所述的所述的组合式压缩空气过滤器，其特征在于：所述两个壳体的下部均设有排放阀，两个排放阀通过排污管相联通，排污管的底部设有排污口。
8.根据权利要求1所述的所述的组合式压缩空气过滤器，其特征在于：所述排放阀的外侧安装加热组件。
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