CN108379936B - 流体分离过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种流体分离过滤器，其包括分离仓室、上集存室、下集存室、流入管、第一排出口及第二排出口。分离仓室上部连接上集存室，下部连接下集存室，分离仓室上部设置有流入管，上集存室设置有第一排出口，下集存室设置有第二排出口，含有拦截主体的主介质由流入管进入分离仓室，在分离仓室内旋转，在离心力和重力的作用下，比重小于主介质的拦截主体进入上集存室，在上集存室中并排出，比重大于主介质的拦截主体进入下集存室，在下集存室中存储并排出。上述流体分离过滤器实现了比重大于主介质和比重小于主介质的拦截主体的分离，减少了分离过滤需要的器件数量，并且不需要进行清理或反冲洗等处理，提高了效率，降低了成本。

Description

流体分离过滤器

技术领域

本发明实施例涉及流体分离技术领域，并且更具体地，涉及一种流体分离过滤器。

背景技术

目前，流体分离与过滤技术主要分为拦阻式流体分离过滤技术和离心式流体分离过滤技术两类，离心式流体分离过滤技术也叫旋流分离过滤技术或旋风分离过滤技术，其能够用来分离比重大于主介质的拦截主体，例如分离主介质水中比重大于1的沉淀物或分离主介质空气中的灰尘等。但是该离心式流体分离过滤技术不能分离比重小于主介质的拦截主体，不能满足对多种类型拦截主体的分离或过滤的要求。

拦阻式流体分离过滤技术按需要拦截的主体的种类可以分为筛网过滤器、叠片过滤器和介质过滤器等多种类型。其中，筛网过滤器是将主介质中大于筛网过流孔的固体拦截主体拦截并积存在拦截面上，该流体分离过滤技术随着拦截主体的积存量的增加，筛网过滤器的过流能力将会大幅度下降，需及时人工清理和维护。叠片过滤器中叠片为杂质处理载体，它由一组双面带不同方向沟槽的塑料盘片相叠加构成，其相邻面上的沟槽棱边形成许许多多的交叉点，这些交叉点构成了大量的空腔和不规则的通路，这些通路由外向里不断缩小。过滤时，这些通路导致主介质紊流，促使主介质中的拦截主体拦截在各个交叉点上。该流体分离过滤技术随着过滤的持续进行，交叉点上的拦截主体的存积量会逐渐增加，导致叠片过滤器的过流能力下降，需要及时利用压力感应等自动化技术方案进行反冲洗或刷洗。介质过滤器随着拦截主体在拦截介质上的积存量的增加，对拦截主体分离能力会大幅度下降，需要及时更换或冲洗拦截介质。上述拦阻式流体分离过滤技术中进行拦截主体分离需要的器件繁多，不仅造成了成本的提高，并且容易出现故障，导致流体分离过滤的失败，同时上述拦阻式流体分离过滤技术中器件在经过一段时间的分离工作后需要人工清理或反冲洗，造成资源和能源的浪费以及工序的增多，降低了对拦截主体的分离效率。

综上，需要一种技术方案能够实现比重大于主介质和/或比重小于主介质的拦截主体的分离，同时减少分离过滤需要的器件数量，并且能不需要对相关分离过滤器件进行清理或反冲洗等处理，以降低分离过滤成本，提高分离过滤效率。

发明内容

本发明实施例提供一种，其能够实现比重大于主介质和/或比重小于主介质的拦截主体的分离，同时减少了分离过滤需要的器件数量，并且不需要对相关分离过滤器件进行清理或反冲洗等处理，降低了分离过滤成本，提高了分离过滤效率。

第一方面，提供了一种流体分离过滤器，所述流体分离过滤器包括：分离仓室、上集存室、下集存室、流入管、第一流出管、第一排出口以及第二排出口；

所述分离仓室由仓室外壁和仓室内壁之间的空隙形成，所述仓室外壁包括从上到下依次连接的第一部分和第二部分，所述第一部分为锥形，所述第二部分为柱形，并且所述第一部分的不与所述第二部分连接的一端形成的端面的面积小于所述第一部分的与所述第二部分连接的一端形成的端面的面积；所述仓室内壁为锥形，并且按照从下到上的顺序，仓室内壁的直径依次减小；

所述第二部分的下部侧壁与所述仓室内壁的对应位置的侧壁之间的空隙形成强化分离通道，所述强化分离通道与所述下集存室连通；所述上集存室通过所述第一部分的不与所述第二部分连接的一端与所述分离仓室连通；

所述流入管切向设置于所述第一部分的侧壁上，所述第一流出管切向设置于所述第二部分的侧壁上；所述第一排出口设置于所述上集存室的下部，所述第二排出口设置于所述下集存室的下部。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一部分的轴线、第二部分的轴线以及所述仓室内壁的轴线在一条直线上。

结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，所述流体分离过滤器还包括第二流出管，所述第二流出管切向设置于所述下集存室的上部。

结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，所述流体分离过滤器还包括第一压力表、第二压力表和第三压力表，所述第一压力表设置于所述流入管上，所述第二压力表设置于所述第一流出管上，所述第三压力表设置于所述第二流出管上。

结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，所述流体分离过滤器还包括第三排出口，所述第三排出口设置于所述上集存室的顶部。

结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，所述流体分离过滤器还包括第四排出口，所述第四排出口设置于所述下集存室的下部，并且所述第二排出口与所述第四排出口相对设置。

结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，所述流体分离过滤器还包括进排气阀，所述进排气阀设置于所述上集存室的顶部。

结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，所述流体分离过滤器还包括安全阀，所述安全阀设置于所述上集存室的顶部。

结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，所述上集存室的侧壁与第一部分的预定部位连接。

结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，所述仓室内壁伸出所述仓室外壁之外，所述下集存室的侧壁与第二部分的预定部位以及所述仓室内壁的预定部位连接。

在本发明实施例的上述技术方案中，流体分离过滤器包括分离仓室、上集存室、下集存室、流入管、第一排出口以及第二排出口。分离仓室上部连接上集存室，下部连接下集存室，分离仓室上部设置有流入管，上集存室设置有第一排出口，下集存室设置有第二排出口，含有拦截主体的主介质由流入管进入分离仓室，在分离仓室内旋转，在离心力和重力的作用下，比重小于主介质的拦截主体进入上集存室，在上集存室中存储，并可由第一排出口排出，比重大于主介质的拦截主体进入下集存室，在下集存室中存储，并可由第二排出口排出。上述流体分离过滤器能够实现比重大于主介质和/或比重小于主介质的拦截主体的分离，同时减少了分离过滤需要的器件数量，并且不需要进行清理或反冲洗等处理，降低了分离过滤成本，提高了分离过滤效率。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示意性的示出了根据本发明实施例的流体分离过滤器的正面示意图。

图2示意性的示出了根据本发明实施例的流体分离过滤器的侧面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种流体分离过滤器，如图1所示，该分离过滤器包括：分离仓室1、上集存室2、下集存室3、流入管4、第一流出管5、第一排出口16以及第二排出口17。分离仓室1由仓室外壁和仓室内壁8之间的空隙形成，仓室外壁包括从上到下依次连接的第一部分9和第二部分10，第一部分9为锥形，第二部分10为柱形，并且第一部分9的不与第二部分10连接的一端形成的端面的面积小于第一部分9的与第二部分10连接的一端形成的端面的面积，即第一部分9为一个正立的锥形，如图1所示，该正立的锥形的顶部不封闭，形成了一个缺口，称为内缩分离口11，上集存室通过该内缩分离口11与分离仓室1连通。优选地，第一部分9为圆锥形，第二部分10为圆柱形。

仓室内壁8为锥形，并且按照从下到上的顺序，仓室内壁的直径依次减小，即仓室内壁8为正立的锥形，优选地仓室内壁为圆锥形。如图1所示，仓室内壁8的顶端封闭，不存在缺口。仓室内壁8的顶端位于所述第一部分9的下部，仓室内壁8和第一部分9可配合挤压主介质或包含有拦截主体的主介质。

仓室内壁和仓室外壁形成类似倒“U”的腔室，由仓室内壁和仓室外壁形成的分离仓室1用于盛放和分离主介质和拦截主体。主介质和拦截主体在分离仓室内按照预定的方向旋转，在重力和离心力的作用下，比重小于主介质的拦截主体会向上运动，比重大于主介质的拦截主体会向下运动，从而使拦截介质与主介质分离。比重小于主介质的拦截主体会向上运动通过内缩分离口11进入上集存室2，由上集存室2存储。

如图1所示，第二部分10的下部侧壁与仓室内壁8的对应位置的侧壁之间的空隙形成强化分离通道12，分离仓室1通过强化分离通道12下集存室3连通。分离仓室内下部的拦截主体会通过该强化分离通道12进入下集存室3，由下集存室3存储。在没有比重大于主介质的拦截主体时，主介质会通过该强化分离通道12进入下集存室3，由下集存室3存储。

如图1所示，流入管4切向设置于第一部分9的侧壁上，第一流出管5切向设置于第二部分10的侧壁上；第一排出口16设置于上集存室2的下部，第二排出口17设置于下集存室3的下部。优选地，流入管4设置于第一部分9的侧壁的中上部，第一流出管5设置于第二部分10的侧壁的下部或底部，并且位置高于强化分离通道12。第一流出管5切向设置于第二部分10的侧壁的下部或底部，并且与主介质和/或拦截主体的旋转方向相反，用以保证比重大于主介质的拦截主体不会在此流出。流入管4切向设置，用于流入主介质或包含有拦截主体的主介质，并可将主介质或包含有拦截主体的主介质形成旋流。第一流出管5用于排出主介质，第一排出口16用于排出比重小于主介质的拦截主体，第二排出口17用于排出比重大于主介质的拦截主体。

含有拦截主体的主介质由流入管4以一定的速度进入分离仓室1，在分离仓室1内部旋转，在离心力和重力的作用下，以及在仓室内壁8的挤压作用下，比重小于主介质的拦截主体向上流动并进入上集存室2，在上集存室2中存储，并可由第一排出口16排出，比重大于主介质的拦截主体向下流动，并通过强化分离通道12进入下集存室3，在下集存室3中存储，并可由第二排出口17排出。主介质由第一流出管5排出。如果主介质中只有比重小于主介质的拦截主体，则上集存室2用于存储拦截主体，在分离过程中或分离完成后由第一排出口16排出，下集存室3不起作用；如果主介质中只有比重大于主介质的拦截主体，则下集存室3用于存储拦截主体，在分离过程中或分离完成后由第二排出口17排出，上集存室2不起作用。

上述流体分离过滤器能够实现比重大于主介质和/或比重小于主介质的拦截主体的分离，同时减少了分离过滤需要的器件数量，并且不需要进行清理或反冲洗等处理，降低了分离过滤成本，提高了分离过滤效率。

在一个实施例中，第一部分9的轴线、第二部分10的轴线以及仓室内壁8的轴线在一条直线上。即形成仓室内壁8的椎体位于第一部分9和第二部分10形成的主分离仓室1的中心。

在一个实施例中，如图1、2所示，流体分离过滤器还包括第二流出管7，第二流出管7切向设置于下集存室3的上部或顶部，并且于主介质和/或拦截主体的旋转方向相同。如果主介质中不包含比重年大于主介质的拦截主体，则主介质通过强化分离通道12进入下集存室3，并由第二流出管排出下集存室，如果主介质中包含比重年大于主介质的拦截主体，则比重大于主介质的拦截主体通过强化分离通道12进入下集存室3，并由第二流出管排出下集存室。

在一个实施例中，如图1、2所示，流体分离过滤器还包括第一压力表20、第二压力表21和第三压力表22。第一压力表20设置于流入管4上，用于获取流入分离仓室1的流体的压力；第二压力表21设置于第一流出管5上，用于获取流出分离仓室1的流体的压力，第三压力表22设置于第二流出管7上，用于获取流出下集存室3的流体的压力。三个压力表的试着实现了实时读取流体分离过滤器的工作状态，确保了流体分离过滤器工作的安全性。

在一个实施例中，如图1、2所示，流体分离过滤器还包括第三排出口13，第三排出口13设置于上集存室2的顶部，优选地第三排出口13设置于上集存室2的顶部中心，用于在流体分离过程中排出比重小于主介质的拦截主体。

在一个实施例中，如图1、2所示，流体分离过滤器还包括第四排出口18，第四排出口18设置于下集存室3的下部，并且第二排出口17与第四排出口相对设置。第四排出口18用于在流体分离结束后或流体分离过程中排出比重大于主介质的拦截主体。

本发明实施例并不对第二排出口17和第四排出口18的位置进行限定，例如第二排出口17和第四排出口18还可以设置于下集存室的底部，并且相对设置。

在一个实施例中，如图1、2所示，流体分离过滤器还包括进排气阀14，进排气阀14设置于上集存室2的顶部，例如进排气阀14可以设置于第三排出口13的左侧或右侧。进排气阀14用于处理液体时的进气和排气，可以保障设备稳定运行。另外流体分离过滤器还可设置下装阀门，用以实现进排气可控。

流体分离过滤器还包括安全阀15，用于过载泄压，可以保障设备稳定运行。安全阀15设置于上集存室2的顶部，例如安全阀15可以设置于第三排出口13的右侧或左侧。进排气阀14和安全阀15可以优选地分别设置于第三排出口13的两侧，但是本发明实施例对此并不进行限定，进排气阀14和安全阀15可以根据需要灵活设定位置，例如进排气阀14和安全阀15都设置于第三排出口13的左侧或右侧。

在一个实施例中，如图1、2所示，上集存室的侧壁19与第一部分9的预定部位连接。该第一部分的预定部位位于第一部分9的中部或上部，非顶端部位，这样第一部分部分9伸入上集存室2内，第一部分9的位于上集存室2内的部分于上集存室的侧壁9形成沟槽，具有存储进入上集存室2的拦截介质以及防止进入上集存室2的拦截主体回流的作用，上集存室2具有二次分离拦截主体的功能。

在一个实施例中，如图1、2所示，仓室内壁8伸出仓室外壁之外，下集存室的侧壁6与第二部分10的预定部位以及仓室内壁8的预定部位连接。仓室内壁8与仓室外壁不连接，之间的空隙形成强化分离通道12，下集存室的侧壁6与第二部分10的下部以及仓室内壁8的伸出仓室外壁的部分的上部连接，这样形成了下集存室3通过强化分离通道12于分离仓室连通，即第二部分10的预定部位为第二部分10的下部、非顶端部位，仓室内壁8的预定部位为仓室内壁8的伸出仓室外壁的部分的上部、非顶端部分。拦截主体通过强化分离通道12进入下集存室，由于强化分离通道12狭窄，并且位于下集存室3的上方，因此具有防止进入下3集存室的拦截主体回流的作用，同时可以进一步保障比重小于主介质的拦截在护体不会向下流动下，有强制分离和二次分离功效。因已经过强化分离通道和二次分离，可保障比重小于主介质的拦截主体的高分离率，并可加强流体分离过滤器内流体旋流，降低阻力、增强效果。

集存室3具有存储拦截主体的作用以及二次分离拦截主体的作用。仓室内壁8伸出仓室外壁之外的部分的直径大于第二部分的直径，仓室内壁8伸出仓室外壁之外并且位于下集存室3的下部的部分可以作为整个流体分离过滤器的支架23，用于支撑整个流体分离过滤器。

在一个实施例中，第一排出口、第二排出口以及第四排出口不仅用于流体分离过滤器停机后排出响应的拦截主体，还用于在冬季排空相应的拦截主体。

本发明实施例的流体分离过滤器利用主介质所含拦截主体比重的大小来进行分离，可在分离运行中分离拦截在护体并排出，无需停机清理和维护，解决了现有技术中相关的过滤器必须及时清理维护的问题，并达到了自动反冲洗的效果，且效率比自动反冲洗更高。并因其设计简单高效，所以要比现有技术中相关的过滤器故障低很多，使用寿命长，同时解决了现有的相关过滤器只能分离大比重拦截主体的问题。另外，本发明实施例的流体分离过滤器不仅可以实现固/液分离，还可以实现气/气、气/固、气/液、液/液、液/固的分离。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种流体分离过滤器，其特征在于，所述流体分离过滤器包括：分离仓室、上集存室、下集存室、流入管、第一流出管、第二流出管、第一排出口以及第二排出口；

所述分离仓室由仓室外壁和仓室内壁之间的空隙形成，所述仓室外壁包括从上到下依次连接的第一部分和第二部分，所述第一部分为锥形，所述第二部分为柱形，并且所述第一部分的不与所述第二部分连接的一端形成的端面的面积小于所述第一部分的与所述第二部分连接的一端形成的端面的面积；所述仓室内壁为锥形，并且按照从下到上的顺序，仓室内壁的直径依次减小；

所述第二部分的下部侧壁与所述仓室内壁的对应位置的侧壁之间的空隙形成强化分离通道，所述强化分离通道与所述下集存室连通；所述上集存室通过所述第一部分的不与所述第二部分连接的一端与所述分离仓室连通；

所述流入管切向设置于所述第一部分的侧壁上，所述第一流出管切向设置于所述第二部分的侧壁上；所述第一排出口设置于所述上集存室的下部，所述第二排出口设置于所述下集存室的下部。

2.根据权利要求1所述的流体分离过滤器，其特征在于，所述第一部分的轴线、第二部分的轴线以及所述仓室内壁的轴线在一条直线上。

3.根据权利要求1或2所述的流体分离过滤器，其特征在于，所述流体分离过滤器还包括第二流出管，所述第二流出管切向设置于所述下集存室的上部。

4.根据权利要求3所述的流体分离过滤器，其特征在于，所述流体分离过滤器还包括第一压力表、第二压力表和第三压力表，所述第一压力表设置于所述流入管上，所述第二压力表设置于所述第一流出管上，所述第三压力表设置于所述第二流出管上。

5.根据权利要求1或2所述的流体分离过滤器，其特征在于，所述流体分离过滤器还包括第三排出口，所述第三排出口设置于所述上集存室的顶部。

6.根据权利要求1或2所述的流体分离过滤器，其特征在于，所述流体分离过滤器还包括第四排出口，所述第四排出口设置于所述下集存室的下部，并且所述第二排出口与所述第四排出口相对设置。

7.根据权利要求1或2所述的流体分离过滤器，其特征在于，所述流体分离过滤器还包括进排气阀，所述进排气阀设置于所述上集存室的顶部。

8.根据权利要求1或2所述的流体分离过滤器，其特征在于，所述流体分离过滤器还包括安全阀，所述安全阀设置于所述上集存室的顶部。

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