CN112588027A - 一种变流柜用回旋式过滤组件 - Google Patents

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李秋玲
尚前博
孙晓丽
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Abstract

本发明公开了一种变流柜用回旋式过滤组件,包括一级粗效过滤件(1)和二级过滤件(2);所述一级粗效过滤件(1)安装于变流柜顶部框架的一侧倾斜开口框架(3)处,所述二级过滤件(2)安装于变流柜顶部框架内一侧进风口处;所述一级粗效过滤件(1)包括一级件边框(11),所述一级件边框(11)内设置有滤网板(12)。本发明设计合理,降低售后服务成本,过滤装置应清理周期较长,清理维护程序简单,可靠性高,并满足变流柜轻量化设计要求,具有很好的实际应用价值。

Description

一种变流柜用回旋式过滤组件
技术领域
本发明涉及机车上变流柜风冷装置技术领域,具体为一种变流柜上风冷装置应用的回旋式过滤组件。
背景技术
混合动力调车变流柜安装于混合动力调车机车车体外部,直接暴露于空气安装。混合动力调车变流柜内部冷却系统采用风冷方式强迫通风散热,需利用洁净空气对变流柜内的电器部件通风散热。
目前,混合动力调车变流柜的顶部风道进风处采用中间夹层为过滤棉的过滤装置。
中间夹层为滤棉的塑壳百叶窗过滤器,百叶窗材质为工程塑料,滤棉材质多为聚酯纤维和聚丙烯纤维,其燃点约在550℃左右,在有电弧或电火花情况下,阻燃易失效。且在高温湿热环境下,滤棉无法阻止湿气侵入,可能导致电器部件的爬电距离和电气间隙不足,引发变流柜故障。具有缺点:1、过滤棉在高温或有电弧情况下,不能有效阻燃;2、清理周期短,易发生阻塞,清理工序复杂;3、寿命周期较短;4、耐湿但未设置排水漏水孔,不能排出水分。
为此,设计一种变流柜用回旋式过滤装置,过滤空气的同时能防止雨水溅入,避免引起电器部件的短路或放电等,保障变流柜的可靠运行。
发明内容
为保障混合动力调车机车变流柜的可靠运行,本发明目的是设计一种变流柜用回旋式过滤组件,利用洁净空气对变流柜内的电器部件散热,并能防止雨水等溅入,避免引起电气部件短路或放电等。
本发明是采用如下技术方案实现的:
一种变流柜用回旋式过滤组件,包括一级粗效过滤件和二级过滤件;所述一级粗效过滤件安装于变流柜顶部框架的一侧倾斜开口框架处,所述二级过滤件安装于变流柜顶部框架内一侧进风口处。
所述一级粗效过滤件包括一级件边框,所述一级件边框内设置有滤网板。
所述二级过滤件包括箱框,所述箱框的迎风面板布满进风孔、其出风面板布满出风孔,所述箱框的迎风面板与出风面板之间布置有三排挡风壁;其中,第一排挡风壁由若干半圆形管Ⅰ排列构成,且该第一排挡风壁中的半圆形管Ⅰ凸面正对箱框的迎风面板;第二排挡风壁由若干半圆形管Ⅱ排列构成,且该第二排挡风壁中的半圆形管Ⅱ凹面正对箱框的迎风面板;第一排挡风壁中的半圆形管Ⅰ与第二排挡风壁中的半圆形管Ⅱ错位布置;第三排挡风壁由若干半圆形管Ⅲ排列构成,且该第三排挡风壁中的半圆形管Ⅲ凸面正对箱框的出风面板;第二排挡风壁中的半圆形管Ⅱ与第三排挡风壁中的半圆形管Ⅲ错位布置;所有的半圆形管Ⅰ、半圆形管Ⅱ和半圆形管Ⅲ的上下两端均分别固定于箱框的上底板和下底板;所述箱框的下底板上相应于每个半圆形管Ⅰ、半圆形管Ⅱ和半圆形管Ⅲ位置处设有滤尘排水孔。
工作时,待过滤的气流由进风口方向流经第一道挡风壁外壁(凸面)时,与第二挡风壁内壁(凹面)碰撞同时旋转方向,形成第一道回旋气流,然后再进入第一挡风壁,与第一挡风壁内壁(凹面)碰撞同时旋转方向,形成第二道回旋气流;然后大部分进入第三挡风壁,与第三挡风壁内壁(凹面)碰撞同时旋转方向,形成第三道回旋气流,少量待过滤气流再次进入第二挡风壁;如此循环往复。
本发明具有如下优点:
(1)、滤网滤芯采用金属合金,熔点较高,阻燃。
(2)、清理周期较长,清理维护简单。
(3)、寿命周期长,匹配机车检修周期,节省维修成本。
(4)、底部设置排水滤尘孔,采用回旋式过滤,过滤效果较好。
(5)、结构简单,加工制作模具简单,成品一致性好,节省加工成本。
本发明设计合理,降低售后服务成本,过滤装置应清理周期较长,清理维护程序简单,可靠性高,并满足变流柜轻量化设计要求,具有很好的实际应用价值。
附图说明
图1表示回旋过滤装置安装示意图。
图2表示一级粗效过滤件示意图。
图3表示二级过滤件示意图。
图4表示二级过滤件中滤芯排布示意图。
图5表示二级过滤件中进出风示意图。
图6表示二级过滤件中灰尘回旋气流示意图。
图7表示回旋过滤装置的滤尘路径示意图。
图8表示变流柜示意图。
图中:1-一级粗效过滤件,11-一级件边框,12-滤网板;2-二级过滤件,20-箱框,201-迎风面板,202-出风面板,203-上底板,204-下底板,205-安装边框,21-半圆形管Ⅰ,22-半圆形管Ⅱ,23-半圆形管Ⅲ;3-侧倾斜开口框架。
具体实施方式
下面结合对本发明的具体实施例进行详细说明。
如图8所示,每个变流柜的顶架两侧对称具有两个侧倾斜开口框架,变流柜中部为通风道。
一种变流柜用回旋式过滤组件,如图1所示,包括一级粗效过滤件1和二级过滤件2。每个变流柜的顶架两侧对称分别安装该过滤组件,其中,一级粗效过滤件1安装于变流柜顶部框架的一侧倾斜开口框架3处,二级过滤件2安装于变流柜顶部框架内一侧进风口处。
如图2所示,一级粗效过滤件1包括一级件边框11,一级件边框11内设置有滤网板12。
如图3、4所示,二级过滤件2包括箱框20,箱框20的迎风面板201布满进风孔、其出风面板202布满出风孔,箱框20的出风面板边缘设有安装边框205。箱框20的迎风面板201与出风面板202之间布置有三排挡风壁;其中,第一排挡风壁由若干半圆形管Ⅰ21排列构成,且该第一排挡风壁中的半圆形管Ⅰ21凸面正对箱框20的迎风面板201;第二排挡风壁由若干半圆形管Ⅱ22排列构成,且该第二排挡风壁中的半圆形管Ⅱ22凹面正对箱框20的迎风面板201;第一排挡风壁中的半圆形管Ⅰ21与第二排挡风壁中的半圆形管Ⅱ22错位布置;第三排挡风壁由若干半圆形管Ⅲ23排列构成,且该第三排挡风壁中的半圆形管Ⅲ23凸面正对箱框20的出风面板202;第二排挡风壁中的半圆形管Ⅱ22与第三排挡风壁中的半圆形管Ⅲ23错位布置;所有的半圆形管Ⅰ21、半圆形管Ⅱ22和半圆形管Ⅲ23的上下两端均分别固定于箱框20的上底板203和下底板204;箱框20的下底板204上相应于每个半圆形管Ⅰ21、半圆形管Ⅱ22和半圆形管Ⅲ23位置处设有滤尘排水孔。
具体实施时,该回旋过滤装置安装于混合动力调车变流柜上,该变流柜安装于车体暴露于空气安装。该回旋过滤装置由两级过滤装置组成。
一级粗效过滤件主体采用不锈钢钢丝网四周预留边框,其边框设置安装孔紧固于顶部框架倾斜角度的侧开口框架。一级粗效过滤件的滤网板12为多层次纵横交叉的波形滤网板,可以由不锈钢丝经多层次纵横交叉后构成。主要过滤掉柳絮、蚊虫等颗粒较大的异物的同时保证变流柜内足够的进风量,耐高温、安全、坚固,一级件边框11可通过密封条与变流柜顶部侧框架紧密贴合。
二级过滤件是由金属型材口字型边框及百叶窗板式滤芯组成。二级过滤件的边框选用强度较高,结构紧实的防锈型材,满足强度和轻量化要求,作为主体支撑结构安装于顶部框架中间风道的两侧进风口位置,内部安装滤芯,滤芯则由三道挡风壁组成,每道挡风壁由同材质同管径金属型材拉制的半圆形管组成(半圆形管Ⅰ21、半圆形管Ⅱ22和半圆形管Ⅲ23均为同材质同管径金属管),垂直各通风管道的边框下底板相应位置设置滤尘排水孔。该过滤件兼具材质硬度和韧性,防锈,阻燃防潮,并预留有排水滤尘孔,可过滤灰尘和排出水分。
一级过滤件与二级过滤件独立安装在变流柜风道路径上,一级粗效过滤件与第二级过滤件之间留有足够的距离,既方便拆卸清理维护,又保证气流的均匀流动。二级过滤件的边框尺寸小于一级粗效过滤件的边框尺寸,拆除一级粗效过滤件后,能方便快捷地从顶部框架倾斜角度的侧开口框的安装位置拆出二级过滤件。一级粗效过滤件和二级粗效过滤件可用高压水枪冲洗,清理简单,且便于拆装维护。
经流场仿真分析确定第二级过滤装置中的每道挡风壁中各管道的横向排布及间距,三道挡风壁的纵向排布及间距。其中,第一排挡风壁中半圆形管Ⅰ21之间的间距、第二排挡风壁中半圆形管Ⅱ22之间的间距、第三排挡风壁中半圆形管Ⅲ23之间的横间距均相等,横间距为半圆形管径直径的⅓。相邻排挡风壁之间的纵间距为半圆形管径直径的⅔。如图5、6所示,待过滤的气流由进风口方向流经第一道挡风壁外壁(半圆形金属管凸面)时,与第二挡风壁内壁(半圆形金属管凹面)碰撞同时旋转方向,形成第一道回旋气流,然后再进入第一挡风壁,与第一挡风壁内壁(半圆形金属管凹面)碰撞同时旋转方向,形成第二道回旋气流;然后大部分进入第三挡风壁,与第三挡风壁内壁(半圆形金属管凹面)碰撞同时旋转方向,形成第三道回旋气流,少量待过滤气流再次进入第二挡风壁;如此循环往复。
如图7所示,一级粗效过滤件沿顶部框架的侧壁安装,滤掉的异物大颗粒在重力作用下滑落至柜外。而含较小颗粒的粉尘气流可通过一级过滤件进入顶部框架,随之进入第二级过滤件。在二级过滤件中各级挡风壁撞击并在重力作用下,粉尘及水滴则会顺着每层的通风管道内壁掉入排水滤尘孔,落在顶部框架底板上,沿顶部框架底板滑出至柜外。
最后所应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照本发明实施例进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,都不脱离本发明的技术方案的精神和范围,其均应涵盖本发明的权利要求保护范围中。

Claims (8)

1.一种变流柜用回旋式过滤组件,其特征在于:包括一级粗效过滤件(1)和二级过滤件(2);所述一级粗效过滤件(1)安装于变流柜顶部框架的一侧倾斜开口框架(3)处,所述二级过滤件(2)安装于变流柜顶部框架内一侧进风口处;
所述一级粗效过滤件(1)包括一级件边框(11),所述一级件边框(11)内设置有滤网板(12);
所述二级过滤件(2)包括箱框(20),所述箱框(20)的迎风面板(201)布满进风孔、其出风面板(202)布满出风孔,所述箱框(20)的迎风面板(201)与出风面板(202)之间布置有三排挡风壁;其中,第一排挡风壁由若干半圆形管Ⅰ(21)排列构成,且该第一排挡风壁中的半圆形管Ⅰ(21)凸面正对箱框(20)的迎风面板(201);第二排挡风壁由若干半圆形管Ⅱ(22)排列构成,且该第二排挡风壁中的半圆形管Ⅱ(22)凹面正对箱框(20)的迎风面板(201);第一排挡风壁中的半圆形管Ⅰ(21)与第二排挡风壁中的半圆形管Ⅱ(22)错位布置;第三排挡风壁由若干半圆形管Ⅲ(23)排列构成,且该第三排挡风壁中的半圆形管Ⅲ(23)凸面正对箱框(20)的出风面板(202);第二排挡风壁中的半圆形管Ⅱ(22)与第三排挡风壁中的半圆形管Ⅲ(23)错位布置;所有的半圆形管Ⅰ(21)、半圆形管Ⅱ(22)和半圆形管Ⅲ(23)的上下两端均分别固定于箱框(20)的上底板(203)和下底板(204);所述箱框(20)的下底板(204)上相应于每个半圆形管Ⅰ(21)、半圆形管Ⅱ(22)和半圆形管Ⅲ(23)位置处设有滤尘排水孔。
2.根据权利要求1所述的一种变流柜用回旋式过滤装置,其特征在于:所述滤网板(12)为多层次纵横交叉的波形滤网板。
3.根据权利要求2所述的一种变流柜用回旋式过滤装置,其特征在于:所述滤网板(12)是由不锈钢丝经多层次纵横交叉后构成的波形滤网板。
4.根据权利要求1所述的一种变流柜用回旋式过滤装置,其特征在于:所述箱框(20)的出风面板边缘设有安装边框(205)。
5.根据权利要求1所述的一种变流柜用回旋式过滤装置,其特征在于:所述半圆形管Ⅰ(21)、半圆形管Ⅱ(22)和半圆形管Ⅲ(23)均为同材质同管径金属管。
6.根据权利要求5所述的一种变流柜用回旋式过滤装置,其特征在于:第一排挡风壁中半圆形管Ⅰ(21)之间的间距、第二排挡风壁中半圆形管Ⅱ(22)之间的间距、第三排挡风壁中半圆形管Ⅲ(23)之间的横间距均相等。
7.根据权利要求6所述的一种变流柜用回旋式过滤装置,其特征在于:所述横间距为半圆形管径直径的⅓。
8.根据权利要求1所述的一种变流柜用回旋式过滤装置,其特征在于:相邻排挡风壁之间的纵间距为半圆形管径直径的⅔。
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