CN110585807A - 一种自清洗的高温过滤系统清洗方法及其高温过滤系统 - Google Patents

一种自清洗的高温过滤系统清洗方法及其高温过滤系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种自清洗的高温过滤系统清洗方法及高温过滤系统，该清洗方法为在高温过滤系统进行排污时，水气混合物快速流动至过滤器表面并沿其外表面切线方向流出，以使得过滤器外表面积存的杂质被冲刷流走；同时从上述过滤器外表面快速斜向流出的水气混合物其随后流至排污阀外表面，并在其排污阀外表面形成高速漩涡，以便冲刷掉排污阀外表面上的杂质；通过将取样样品水气混合物引入到高温滤芯和排污阀外表面，实现对其清洗作业，实现自动清洗功能。

Description

一种自清洗的高温过滤系统清洗方法及其高温过滤系统
技术领域
本发明涉及过滤清洗技术领域，具体涉及一种自清洗的高温过滤系统清洗方法及高温过滤系统。
背景技术
在汽水取样架中，来自锅炉的样品其处于高温高压状态，温度可达640摄氏度，压强可达32兆帕。样品通常处于水汽混合状态，并且夹杂着各种杂质如细小沙粒，脱落的金属氧化层等。因此一般需要在取样架的高温部分的入口处设置过滤装置，把各种杂质过滤掉，防止对后面的螺纹减压阀造成的影响，发生堵塞，导致部件失灵，或产生过多的维护量。一般情况下，过滤器需要定期更换，同时安装过滤器的腔体内会积存大量杂质，需要定期手动排污。
由于过滤器处于高温高压环境中，容易变形，因此结构很重要。其次，高温高压环境中过滤器外壳的密封就很关键，处理不好很容易泄露。而更换滤芯又是一种无法避免的维护工作。这导致一种两难状态，不换滤芯容易被样品中杂质堵塞，影响样品的流量；换过滤器，可拆装后外壳容易泄漏，也增加维护量。
此外，在排污时排污阀打开，这时高温高压的汽水混合物以及积存的各种杂质，被汽水混合物裹挟着，从排污阀处冲出。在关闭阀门时，就存在杂质卡在阀芯和阀针之间的可能性，阀芯和阀针出现细小缝隙。一旦这种情况发生，就存在暂时内漏的问题。在高温高压情况下，这种暂时性的内漏很危险，水汽混合物就会从内漏处快速冲出，如果长期维持这种状态，比如一周以上的时间，那么阀针和阀芯之间容易出现永久性的沟槽，导致暂时性的内漏转变为永久性的内漏，这样就无法有效关闭阀门了，永久性内漏会导致阀门损坏。因此需要有效手段检测到暂时性的内漏并修复。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种自清洗的高温过滤系统清洗方法及高温过滤系统，该清洗方法其可以实现对高温滤芯的自动清洗，以实现高温滤芯的长时间免维护操作。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种自清洗的高温过滤系统清洗方法，所述清洗方法为：在高温过滤系统进行排污时，水气混合物快速流动至过滤器表面并沿其外表面切线方向流出，以使得过滤器外表面积存的杂质被冲刷流走；同时从上述过滤器外表面快速斜向流出的水气混合物其随后流至排污阀外表面，并在其排污阀外表面形成高速漩涡，以便冲刷掉排污阀外表面上的杂质；在排污时，将取样样品水气混合物快速引流至高温滤芯外表面，并且使得水气混合物以与高温滤芯外表面相切的方式冲击流动到高温滤芯外表面，使得对其上的杂质进行冲刷，实现清洗功能；清洗完高温滤芯表面的水气混合物其随后以漩涡的方式流经排污阀的外表面，对其进行清洗，通过将取样样品水气混合物引入到高温滤芯和排污阀外表面，实现对其清洗作业，实现自动清洗功能。
进一步，对高温过滤系统排污处的水温进行检测，在排污阀处于完全关闭的状态时，若检测到排污口处的水温迅速下降并随后下降到室温温度范围内时，则判断排污阀无内漏；若检测到排污口处的水温缓慢逐渐下降，并且下降后检测到的温度高于室温的温度时，则判断排污阀存在内漏。
进一步，采用时间和温度绘制的温度曲线来体现排污口处的水温变化情况，统计出排污阀正常的工作状态和非正常的工作状态；发现异常状况时向用户发出报警信号，提醒用户进行检修。
进一步，根据排污阀的寿命数据和上述温度曲线形成排污阀的生命周期曲线，实现排污阀的生命周期管理。
同时，本发明还提供一种用于实现上述自清洗的高温过滤系统清洗方法的高温过滤系统，所述高温过滤系统包括有高温滤芯，所述高温过滤系统还包括有过滤器壳体、与所述高温滤芯相连的样品出口、排污口、排污阀以及样品入口，其中所述过滤器壳体包括有密封紧固相连的下壳体和上盖，所述高温滤芯固定安装在所述上盖中，所述下壳体其上端沿圆周方向开设有一内凹的圆形沟槽，所述圆形沟槽其内壁沿圆周方向开设有多个通孔，所述圆形沟槽与所述样品入口相连通，所述排污口与所述下壳体底端相连通，所述排污阀设置在所述排污口和下壳体底端之间。
进一步，所述通孔其角度方向为与所述高温滤芯外圆周端面呈相切设置的斜孔结构。
进一步，所述下壳体其内腔形成有一截面尺寸逐渐缩小的沉降区。
进一步，所述高温过滤系统还包括有设置在所述排污口处的温度传感器。
进一步，所述排污阀为电动排污阀，其中所述排污阀通过设置有的步进电机进行带动驱动。
进一步，所述高温过滤系统还包括有控制器，所述控制器分别与所述步进电机和温度传感器相连，用于接收所述温度传感器检测到的温度信号并控制所述步进电机动作。
与传统的技术方案相比，本方案具有的有益技术效果为：通过将取样样品水气混合物引入到高温滤芯和排污阀外表面，实现对其清洗作业，实现自动清洗功能；此外在排污阀处于关闭状态时，根据对排污口处的温度进行监测，以监测到的温度变化来判断排污阀是否存在内漏状态；整个方式简单准确；另外根据监测到的排污口温度绘制对应的曲线，统计出其正常状态和非正常状态，结合排污阀的寿命数据，形成排污阀的生命周期曲线，实现排污阀的生命周围管理，以便可以提前预警，给出排污阀的预估的损坏时间，以便客户可以提前预知。
附图说明
图1为本实施例中高温过滤系统结构原理示意图。
图2为本实施例中下壳体顶端横向剖面结构示意图。
图3为本实施例中的高温滤芯结构示意图。
图4为本实施例中的水气混合物流向高温滤芯表面的状态示意图。
图中：
100-高温过滤系统，1-过滤器壳体，101-上盖，102-下壳体，1021-沉降区，2-高温滤芯，21-纵向切口，22-横向切口，3-样品出口，4-样品入口，5-排污口，6-排污阀，7-温度传感器，8-步进电机，9-控制器，10-入口阀，11-出口阀，12-圆形沟槽，13-通孔。
具体实施方式
下面结合说明书附图与具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
本发明是针对现有的汽水取样架中，过滤器需要定期更换，同时安装过滤器的腔体内会积存大量杂质，需要定期手动排污，存在维护量增加且容易导致维护后期出现泄漏的缺陷，进而提出的一种自清洗的高温过滤系统清洗方法及高温过滤系统，该清洗方法其可以实现对高温滤芯的自动清洗，以实现高温滤芯的长时间免维护操作。
首先，本实施例提供一种自清洗的高温过滤系统清洗方法，其针对现有的过滤器在使用过程中，存在维护量增加且容易导致维护后期出现泄漏的缺陷。该高温过滤系统清洗方法为在过滤系统其在排污时，通过将取样样品水气混合物快速流动至过滤器表面并沿其外表面切线方向快速流出，以使得过滤器外表面积存的杂质被冲刷流走；同时从上述过滤器外表面快速斜向流出的水气混合物其随后流至排污阀外表面，并在其排污阀外表面形成高速漩涡，以便冲刷掉排污阀外表面上的杂质，从而实现高温滤芯和排污阀的自清洁和免维护功能。
其次，本部实施例为了能够对排污阀是否存在内漏进行快速判断，本实施例还对高温过滤系统排污处的水温进行检测，在排污阀处于完全关闭的状态时，若检测到排污口处的水温迅速下降并随后下降到室温温度范围内时，则判断排污阀无内漏；若检测到排污口处的水温缓慢逐渐下降，并且下降后检测到的温度高于室温的温度时(即在正常的时间范围内，相对于无内漏情况下正常排污口温度冷却至室温状态下的时间段；在此需要说明的是，温度的高低其与内漏的泄漏量大小有关，即内漏泄漏量越大，则其温度越高)，则判断排污阀存在内漏。
另外，一旦判断存在临时内漏情况，则可以打开排污阀，让高速高温的汽水混合物冲刷排污阀阀芯和阀针，大概率可将卡住的杂质冲刷掉，然后重新进行识别。、
如果一次不成功，则反复3次上述过程，依然不成功，则提醒用户进行干预，尽早检修和维护，防止阀门损坏。
最后，为了能够更加智能化，达到自我诊断自学习的功能，本实施例还采用将时间和温度绘制的温度曲线来体现排污口处的水温变化情况，统计出排污阀正常的工作状态和非正常的工作状态；发现异常状况时向用户发出报警信号，提醒用户进行检修；并且根据排污阀的寿命数据和上述温度曲线形成排污阀的生命周期曲线，实现排污阀的生命周期管理，以便可以提前预警，给出排污阀预计的损坏时间，督促用户提前更换。
参见附图1至3所示，本实施例中提供一种实现上述自清洗的高温过滤系统清洗方法的高温过滤系统100，该高温过滤系统100包括有高温滤芯2、过滤器壳体1、与高温滤芯2相连的样品出口3、排污口5、排污阀6以及样品入口4，其中过滤器壳体1包括有密封紧固相连的下壳体102和上盖101(二者可以通过采取焊接的方式实现固定密封相连)，高温滤芯2竖直固定安装在上盖101中，样品出口3通过设置有的出口阀11安装在高温滤芯2的顶端上，下壳体102其上端沿圆周方向开设有一内凹的圆形沟槽12，该圆形沟槽12其内壁沿圆周方向开设有多个间隔均匀布置的通孔13(本实施例中为四个)述圆形沟槽12与样品入口4相连通，样品入口4处设置有入口阀10，排污口5与下壳体102底端相连通，排污阀6设置在排污口5和下壳体102底端之间。
参照附图2所示，为了能够使得取样样品水气混合物对高温滤芯2具备更好的清洗效果，本实施例中的通孔13其开口角度方向为与高温滤芯2外圆周端面呈相切设置的斜孔结构，例如开口角度为45°方向，即水气混合物从上述通孔13中流向高温滤芯2外表面时，水气混合物恰好以切线的方向冲刷到高温滤芯2表面，以便达到更好的清洗效果。可以理解的是，多个通孔13的设置，可以保证在清洗过程中，可以覆盖到高温滤芯2的整个外表面，保证高温滤芯2的清洗效果。
本实施例中的高温滤芯2，其顶端面上间隔设置有多个沿圆周方向布置纵向延伸的纵向切口21以及设置在其外端面上的多个上下布置的横向切口22。
在对高温滤芯2和排污阀6外表面进行清洗后，为了便于清洗后的杂质进行沉积，本实施例中的下壳体102其底端为一横截面尺寸逐渐缩小的沉降区1021，即沉降区1021其外形为上大下小的锥形外形结构。
为了能够对排污口5处的水温进行监测，本实施例在下壳体102底端和排污口5之间设置有用于监测排污口5处温度的温度传感器7，该温度传感器7与设置有的控制器9相连，同时为了能够根据温度传感器7监测到的温度而实时方便调节排污阀6动作，本实施例中的排污阀6其为电动排污阀，并且其通过设置有的步进电机8进行驱动动作，同时步进电机8与控制器9相连，工作时，控制器9根据温度传感器7反馈回来的实时温度数据，对应的调节步进电机8动作，进而同步带动排污阀6的开启闭合程度。
结合参照附图4所示，工作时，取样样品水气混合物进入下壳体102内部的圆形沟槽12，并从四个斜向的通孔13流出，使水流旋转，进入到高温滤芯2外侧面，样品水进入高温滤芯2后，由样品出口3流出；此时排污阀6关闭，温度传感器7处于常温状态，控制器9检测温度曲线处于平直无斜率状态，由于下壳体102底部空间较大，水流较慢，使杂质在漩涡中间沉降，下壳体102底部的沉降区1021呈锥形便于杂质沉积于此，便于排防；
排污时，排污阀6打开，下壳体102内的高压瞬间下降，接近于常压，水气混合物和内部积存的杂质，从排污口5处冲出，实现过滤器的排污工作。此时排污阀6出口处温度会急剧上升，控制器9监测排污口5处温度处于陡峭上升阶段，然后稳定于高温处；在排污时，将取样样品水气混合物快速引流至高温滤芯2外表面，并且使得水气混合物以与高温滤芯2外表面相切的方式冲击流动到高温滤芯2外表面，使得对其上的杂质进行冲刷，实现清洗功能；清洗完高温滤芯2表面的水气混合物其随后以漩涡的方式流经排污阀6的外表面，对其进行清洗，通过将取样样品水气混合物引入到高温滤芯2和排污阀6外表面，实现对其清洗作业，实现自动清洗功能；
停止排污时排污阀6关闭；控制器9对高温过滤系统排污处的水温进行检测，在排污阀6处于完全关闭的状态时，若检测到排污口5处的水温迅速下降并随后下降到室温温度范围内时，则判断排污阀6无内漏；若检测到排污口5处的水温缓慢逐渐下降，并且下降后检测到的温度高于室温的温度时(即在正常的时间范围内，相对于无内漏情况下正常排污口5温度冷却至室温状态下的时间段；在此需要说明的是，温度的高低其与内漏的泄漏量大小有关，即内漏泄漏量越大，则其温度越高)，则判断排污阀6存在内漏；另外，控制器9会记录每一次打开和关闭排污阀6后温度的变化曲线，统计出常态和非常态的工作状态，用统计学原理，发现异常状况，并发出报警信号，提醒用户检修，并根据寿命数据与温度变化曲线的关系，形成排污阀的生命周期曲线，实现排污阀的生命周期管理，这样就可以提前预警，给出排污阀预计的损坏时间，督促用户提前更换。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种自清洗的高温过滤系统清洗方法，其特征在于，所述清洗方法为：在高温过滤系统进行排污时，水气混合物快速流动至过滤器表面并沿其外表面切线方向流出，以使得过滤器外表面积存的杂质被冲刷流走；同时从上述过滤器外表面快速斜向流出的水气混合物其随后流至排污阀外表面，并在其排污阀外表面形成高速漩涡，以便冲刷掉排污阀外表面上的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种自清洗的高温过滤系统清洗方法，其特征在于：对高温过滤系统排污处的水温进行检测，在排污阀处于完全关闭的状态时，若检测到排污口处的水温迅速下降并随后下降到室温温度范围内时，则判断排污阀无内漏；若检测到排污口处的水温缓慢逐渐下降，并且下降后检测到的温度高于室温的温度时，则判断排污阀存在内漏。
3.根据权利要求2所述的一种自清洗的高温过滤系统清洗方法，其特征在于：采用时间和温度绘制的温度曲线来体现排污口处的水温变化情况，统计出排污阀正常的工作状态和非正常的工作状态；发现异常状况时向用户发出报警信号，提醒用户进行检修。
4.根据权利要求3所述的一种自清洗的高温过滤系统清洗方法，其特征在于：根据排污阀的寿命数据和上述温度曲线形成排污阀的生命周期曲线，实现排污阀的生命周期管理。
5.一种用于实现如上述权利要求1所述的一种自清洗的高温过滤系统清洗方法的高温过滤系统，所述高温过滤系统包括有高温滤芯，其特征在于：所述高温过滤系统还包括有过滤器壳体、与所述高温滤芯相连的样品出口、排污口、排污阀以及样品入口，其中所述过滤器壳体包括有密封紧固相连的下壳体和上盖，所述高温滤芯固定安装在所述上盖中，所述下壳体其上端沿圆周方向开设有一内凹的圆形沟槽，所述圆形沟槽其内壁沿圆周方向开设有多个通孔，所述圆形沟槽与所述样品入口相连通，所述排污口与所述下壳体底端相连通，所述排污阀设置在所述排污口和下壳体底端之间。
6.根据权利要求5所述的一种自清洗的高温过滤系统，其特征在于：所述通孔其角度方向为与所述高温滤芯外圆周端面呈相切设置的斜孔结构。
7.根据权利要求5或6所述的一种自清洗的高温过滤系统，其特征在于：所述下壳体其内腔形成有一截面尺寸逐渐缩小的沉降区。
8.根据权利要求5或6所述的一种自清洗的高温过滤系统，其特征在于：所述高温过滤系统还包括有设置在所述排污口处的温度传感器。
9.根据权利要求8所述的一种自清洗的高温过滤系统，其特征在于：所述排污阀为电动排污阀，其中所述排污阀通过设置有的步进电机进行带动驱动。
10.根据权利要求9所述的一种自清洗的高温过滤系统，其特征在于：所述高温过滤系统还包括有控制器，所述控制器分别与所述步进电机和温度传感器相连，用于接收所述温度传感器检测到的温度信号并控制所述步进电机动作。
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