CN112546764A - 一种托盘式高温燃气过滤器 - Google Patents

Abstract

一种托盘式高温燃气过滤器，包括过滤器壳体，所述过滤器壳体上端设有经密封盖提升机构连接的滤器密封盖，滤器壳体下端设有过滤器裙座，滤器壳体的侧部下端设有焊接固定在滤器壳体上的进气入口、检修孔和净气出口，所述滤器壳体内位于进气入口处固定有进气挡板，所述滤器壳体内部设有托盘组件，托盘组件上端设有多个燃气滤芯，托盘组件下端经净气管连接净气出口。本发明中过滤器壳体采用环形托盘式结构，优化了燃气流场，内部通过配套多个燃气滤芯，用于高温燃气的净化与过滤，每个燃气滤芯为独立安装，并且均设有防尘机构，用于滤芯在维护及更换时阻止其表面灰尘落入过滤器下游，从而造成下游系统污染。

Description

一种托盘式高温燃气过滤器

技术领域

本发明涉及一种托盘式高温燃气过滤器。

背景技术

随着我国环保意识的增强及环保政策的出台，以传统煤炭能源为主的火力发电逐渐被天然气清洁能源所替代，天然气燃料因高热值、低排放等优点广泛应用于燃气轮机发电行业，为了进一步提升发电效率，天然气燃料需加热至一定温度（通常达到260—300℃）后进入燃烧室进行燃烧做功，天然气输送管道内部腐蚀产生的大颗粒及天然气燃料中的颗粒物随着气流进入燃机时会堵塞燃料喷嘴，引发燃机故障，为此，需在高温天然气进入喷嘴前对天然气进行过滤净化，本项目产品在天然气发电行业得到广泛应用。同时，天然气发电行业对燃气轮机的要求高，一般主机年平均运行时间达7000小时，长期处于运行状态，对配套的各类辅机设备的可靠性及性能要求高，基本按计划的检修周期进行维护保养。

而目前用于燃气轮机天然气燃料高温端过滤主要为提篮式不锈钢网过滤器，该过滤器壳体设计为左进右出的分腔式过滤结构，自身结构阻力较大，滤芯采用不锈钢网作为过滤材料，并制作成缠绕式的结构形式，过滤精度较低（30-40um）、过滤面积少（0.35m²），导致滤芯的容尘能力差，不仅无法过滤小颗粒杂质，而且实际工况下的连续使用寿命仅为1个月左右，导致燃机停机频繁，维护成本增高。另外，滤芯在更换作业中出现的搬运导致其表层过滤积累的灰尘颗粒从滤芯上脱落，经滤芯通流口进入下游管道，造成污染。因此，优化过滤器的结构、提高过滤材料的过滤精度与过滤面积是延长主机设备运行时间的有效途径，同时需要保证滤芯更换时下游管路的清洁。

发明内容

本发明其目的就在于提供一种托盘式高温燃气过滤器，以解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的而采取的技术方案是，一种托盘式高温燃气过滤器，包括过滤器壳体，所述过滤器壳体上端设有经密封盖提升机构连接的滤器密封盖，滤器壳体下端设有过滤器裙座，滤器壳体的侧部下端设有焊接固定在滤器壳体上的进气入口、检修孔和净气出口，所述滤器壳体内位于进气入口处固定有进气挡板，所述滤器壳体内部设有托盘组件，托盘组件上端设有多个燃气滤芯，托盘组件下端经净气管连接净气出口；所述托盘组件包括托盘壳体，托盘壳体的两端分别固定有托盘和接管，接管和净气管连接，所述托盘上设有多个滤芯通流口，滤芯通流口内经多个拉杆固定块固定有滤芯拉杆，所述滤芯拉杆上套装有滤芯拉杆提升杆，滤芯拉杆提升杆底部设有凸台结构，滤芯拉杆提升杆外侧套装有防尘罩，防尘罩的外侧上端设有外螺纹，所述燃气滤芯经紧固螺母固定套装在滤芯拉杆上，燃气滤芯包括内支架，内支架外侧设有滤料层，内支架的两端分别设有止端盖和通端盖，止端盖和通端盖中心均为通孔结构，止端盖中心的通孔结构内设有与防尘罩上的外螺纹相配合的内螺纹，所述止端盖与紧固螺母之间、通端盖与托盘之间均设有密封垫。

有益效果

与现有技术相比本发明具有以下优点。

1、过滤器壳体采用环形托盘式结构，优化燃气流场，降低设备运行阻力；

2、相同规格的过滤器所配套的褶皱式滤芯过滤面积达30m²，是传统缠绕式滤芯过滤面积的近10倍，且不锈钢纤维材料的精度达5um，使用寿命和过滤精度均得到显著提升；

3、本发明设计有滤芯更换作业的防尘结构，在需要更换的废旧滤芯拆除前将托盘上的通流口进行遮盖隔离，能够防止滤芯拆卸中因振动导致其外部积累的灰尘颗粒经通流口进入过滤下游管路，造成下游污染。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步详述。

图1为本发明的总装结构示意图；

图2为本发明的托盘组件结构示意图；

图3为本发明的燃气滤芯结构示意图；

图4为本发明的燃气滤芯安装示意图；

图5为本发明的燃气滤芯防尘结构局部示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述。

一种托盘式高温燃气过滤器，包括过滤器壳体105，如图1-图5所示，所述过滤器壳体105上端设有经密封盖提升机构102连接的滤器密封盖101，滤器壳体105下端设有过滤器裙座109，滤器壳体105的侧部下端设有焊接固定在滤器壳体上的进气入口111、检修孔108和净气出口107，所述滤器壳体105内位于进气入口111处固定有进气挡板110，所述滤器壳体105内部设有托盘组件104，托盘组件104上端设有多个燃气滤芯103，托盘组件104下端经净气管106连接净气出口107；所述托盘组件104包括托盘壳体204，托盘壳体204的两端分别固定有托盘203和接管205，接管205和净气管106连接，所述托盘203上设有多个滤芯通流口402，滤芯通流口402内经多个拉杆固定块202固定有滤芯拉杆201，所述滤芯拉杆201上套装有滤芯拉杆提升杆403，滤芯拉杆提升杆403底部设有凸台结构，滤芯拉杆提升杆403外侧套装有防尘罩404，防尘罩404的外侧上端设有外螺纹，所述燃气滤芯103经紧固螺母401固定套装在滤芯拉杆201上，燃气滤芯103包括内支架303，内支架303外侧设有滤料层302，内支架303的两端分别设有止端盖304和通端盖301，止端盖304和通端盖301中心均为通孔结构，止端盖304中心的通孔结构内设有与防尘罩404上的外螺纹相配合的内螺纹，所述止端盖304与紧固螺母401之间、通端盖301与托盘203之间均设有密封垫405。

所述接管205和净气管106之间为焊接固定连接或者为螺纹及快速夹持的方式固定连接。

所述滤芯拉杆201和托盘203之间经拉杆固定块202固定连接，每只滤芯拉杆201沿其周向均匀配置3个拉杆固定块202；所述托盘203为圆形板式结构，用于燃气滤芯103的定位与固定，托盘203上开具有与燃气滤芯103数量相同的滤芯通流口402，滤芯通流口402的孔径由燃气过滤器的进气要求确定。

所述滤料层302内的滤料采用超细不锈钢纤维烧结材料制成，滤料层302的两面为不锈钢丝网制作为褶皱结构，滤料层302的两端分别与通端盖301和止端盖304之间通过焊接固定而成，以满足高温燃气过滤要求。

所述防尘盖404下端为圆盘状结构，圆盘状结构的直径尺寸与托盘203上滤芯通流口402的尺寸一致。

本发明中，所述的托盘组件104具有固定和活动两种安装方式，当燃气滤芯103数量较少时，采取固定式安装，将托盘组件104与净气管106焊接固定，燃气滤芯103在过滤器壳体105内部进行独立更换；当燃气滤芯103数量较多导致设备维护及滤芯更换工作较为困难时，则采取活动式安装，将托盘组件104与净气管106通过螺纹或快速夹持的方式固定，可将托盘组件104直接从过滤器壳体105内吊出后进行燃气滤芯103的更换，降低燃气滤芯103更换的作业难度。

所述的滤芯拉杆201用于燃气滤芯103的安装与固定，其数量取决于燃气滤芯103；所述的拉杆固定块202用于连接滤芯拉杆103和托盘203，每只滤芯拉杆103沿其周向均匀配置3个拉杆固定块202；所述的托盘203用于燃气滤芯103的定位与固定，其为圆形板式结构，托盘203上开具与燃气滤芯103数量相同的滤芯通流口402，其孔径由燃气过滤器的进气要求确定。

所述的滤料302采用超细不锈钢纤维烧结材料，两面衬不锈钢丝网，制作为褶皱结构，两端分别与通端盖301和止端盖304焊接而成，以满足高温燃气过滤要求。

所述的燃气滤芯103更换作业时具有辅助防尘结构，防尘结构为滤芯提升杆403和防尘盖404部分；滤芯提升杆403为圆管状，自由套在滤芯拉杆201上，滤芯提升杆403底部具有凸台结构，其用于托起防尘盖404，凸台结构底部放置于拉杆固定块202上；防尘盖404的下端为圆盘状，其尺寸与托盘203中滤芯通流口402的尺寸一致，同时防尘盖404上部外侧设计有外螺纹结构，当燃气滤芯103更换完成后，将防尘盖404上部的外螺纹与燃气滤芯的止端盖304中心通孔内的内螺纹连接，将防尘盖404固定于燃气滤芯103的内部顶部，即打开了托盘203上的滤芯通流口402，过滤器恢复工作。

本发明在具体实施时，高温燃气经进气入口111进入滤器壳体105后，首先由进气挡板110对进入的燃气进行预过滤，将大颗粒杂质拦截到过滤器的底部，气流从过滤器底部向上流动，沿过滤器壳体105和托盘组件104形成的环形缝隙进入过滤器上部，并通过托盘组件104上布置的多个燃气滤芯103外表面进入到燃气滤芯103的内部，实现燃气的精过滤，过滤后的洁净燃气由托盘组件104上托盘203的滤芯通流口402进入到托盘壳体204及接管205，并最终通过净气管106、净气出口107进入下游设备。随着设备的不断运行，阻力不断升高，当设备运行阻力达到要求的终阻力时，需通过密封盖提升机构102将滤器密封盖101打开，实现燃气滤芯103的更换及维护工作。

燃气过滤器正常运行时，滤芯提升杆403自由放置于拉杆固定块202上，防尘盖404通过外螺纹与燃气滤芯103上止端盖304中心的内螺纹连接，将防尘盖404固定在燃气滤芯103的顶部，托盘203的滤芯通流口402处于打开状态，实现燃气的过滤功能；当燃气过滤器阻力达到终阻力需进行燃气滤芯103的更换时，打开滤器密封盖101，按序依次拆除每个燃气滤芯103上端的紧固螺母401，取下燃气滤芯103的上端的密封垫402，然后拧松防尘盖404上部的外螺纹，将防尘盖404向下落在滤芯提升杆403的凸台结构上，使托盘203的滤芯通流口402处于封闭状态，然后抽出待换的燃气滤芯103并清洁残留在托盘203上的灰尘颗粒，再将全新的燃气滤芯103安装到位，并向上提升套在滤芯拉杆201上的滤芯提升杆403，通过底部的凸台结构带起防尘盖404，待滤芯提升杆403提升至燃气滤芯103顶部时，将防尘盖404上部的外螺纹与燃气滤芯的止端盖304中心的内螺纹连接再拧紧，使防尘盖404固定在燃气滤芯103的顶部，使得托盘203上的滤芯通流口402出于敞开状态，待所有燃气滤芯103跟换完毕后，关闭滤器密封盖101，恢复燃气过滤器的运行。

本发明通过将现有过滤器壳体左进右出的分腔式过滤结构改进为环形过滤结构，实现气流四周均匀进入燃气滤芯103内，降低了过滤的结构阻力；同时将传统的单个缠绕式不锈钢网式的滤芯设计为多个褶皱式的不锈钢纤维滤芯，大幅提升过滤的精度与面积，显著提高了过滤器的使用寿命与过滤精度。

Claims (5)

1.一种托盘式高温燃气过滤器，包括过滤器壳体（105），其特征在于，所述过滤器壳体（105）上端设有经密封盖提升机构（102）连接的滤器密封盖（101），滤器壳体（105）下端设有过滤器裙座（109），滤器壳体（105）的侧部下端设有焊接固定在滤器壳体（105）上的进气入口（111）、检修孔（108）和净气出口（107），所述滤器壳体（105）内位于进气入口（111）处固定有进气挡板（110），所述滤器壳体（105）内部设有托盘组件（104），托盘组件（104）上端设有多个燃气滤芯（103），托盘组件（104）下端经净气管（106）连接净气出口（107）；所述托盘组件（104）包括托盘壳体（204），托盘壳体（204）的两端分别固定有托盘（203）和接管（205），接管（205）和净气管（106）连接，所述托盘（203）上设有多个滤芯通流口（402），滤芯通流口（402）内经多个拉杆固定块（202）固定有滤芯拉杆（201），所述滤芯拉杆（201）上套装有滤芯拉杆提升杆（403），滤芯拉杆提升杆（403）底部设有凸台结构，滤芯拉杆提升杆（403）外侧套装有防尘罩（404），防尘罩（404）的外侧上端设有外螺纹，所述燃气滤芯（103）经紧固螺母（401）固定套装在滤芯拉杆（201）上，燃气滤芯（103）包括内支架（303），内支架（303）外侧设有滤料层（302），内支架（303）的两端分别设有止端盖（304）和通端盖（301），止端盖（304）和通端盖（301）中心均为通孔结构，止端盖（304）中心的通孔结构内设有与防尘罩（404）上的外螺纹相配合的内螺纹，所述止端盖（304）与紧固螺母（401）之间、通端盖（301）与托盘（203）之间均设有密封垫（405）。

2.根据权利要求1所述的一种托盘式高温燃气过滤器，其特征在于，所述接管（205）和净气管（106）之间为焊接固定连接或者为螺纹及快速夹持的方式固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种托盘式高温燃气过滤器，其特征在于，所述滤芯拉杆（201）和托盘（203）之间经拉杆固定块（202）固定连接，每只滤芯拉杆（201）沿其周向均匀配置3个拉杆固定块（202）；所述托盘（203）为圆形板式结构，用于燃气滤芯（103）的定位与固定，托盘（203）上开具有与燃气滤芯（103）数量相同的滤芯通流口（402），滤芯通流口（402）的孔径由燃气过滤器的进气要求确定。

4.根据权利要求1所述的一种托盘式高温燃气过滤器，其特征在于，所述滤料层（302）内的滤料采用超细不锈钢纤维烧结材料制成，滤料层（302）的两面为不锈钢丝网制作为褶皱结构，滤料层（302）的两端分别与通端盖（301）和止端盖（304）之间通过焊接固定而成，以满足高温燃气过滤要求。

5.根据权利要求1所述的一种托盘式高温燃气过滤器，其特征在于，所述防尘盖（404）下端为圆盘状结构，圆盘状结构的直径尺寸与托盘（203）上滤芯通流口（402）的尺寸一致。

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