CN112718271B - 重力涡旋过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种重力涡旋过滤装置，包括自上而下依次设置的入口蜗壳、涡旋整流罩、离心分离桶、涡旋减速罩、杂质收集罩；入口蜗壳上设置有流体进入管，流体进入管的流入方向沿入口蜗壳切线方向；离心分离桶上设置有流体流出管，流体流出管内端伸入至离心分离桶内部中间；所述涡旋减速罩包括顶部、腰部、底部，顶部至腰部涡旋减速罩直径逐渐减小，腰部至底部涡旋减速罩直径逐渐增大，腰部内壁设置有阻挡圆环，阻挡圆环轴线与涡旋减速罩轴线重合。本发明的优点在于：其过滤精度相对较高，适用于精度要求较高的系统。该装置能够避免金属颗粒过滤器的击穿，延长过滤器寿命，提高分离效率，局部阻力小，适用范围广，尤其在新建管道系统有重要优势。
Description
技术领域
本发明涉及工艺系统过滤器领域，具体涉及一种重力涡旋过滤装置。
背景技术
过滤器是工艺系统中必要的附件，目前过滤器主要通过控制目数的大小实现过滤精度的调整，此类原理的过滤器，可以满足精度要求较低的系统，在高精度的系统中，如果仍然采用此原理的过滤器，会增加系统的局部阻力，从而增加系统动力源的功耗。在高速流动的水系统中，过滤网被高速杂质的冲刷，击穿的概率会增加，为了满足工艺需求就需要频繁的更换过滤器，影响系统工艺的连续运行，如果过滤器更换不及时甚至会到导致末端精密设备的损坏，造成巨大经济损失。现有技术的缺点是：仅适用于精度要求较低的水系统，不适用于精度要求较高的系统；过滤网易被坚硬颗粒杂质击穿；杂质渗入过滤器内部的清理工作较麻烦。现有技术中，如公开号为CN111204891A的中国发明专利申请公开了一种带有自适应清洗功能的离心涡旋式压载水过滤装置，该装置包括：滤筒组件：由级联的两级锥形立式滤筒构成，锥形立式滤筒内表面设有内螺旋螺纹；抽水泵：设置在第一级锥形立式滤筒入口的前端；滤网滤筒：设置在第二级锥形立式滤筒的出水口处；集污组件：包括同时与两级锥形立式滤筒的排污口连通的排污管线、设置在排污口处的排污阀、设置在排污管线上的吸污泵以及集污器；压力控制组件：用以实现对排污口处排污阀开度、抽水泵功率和吸污泵功率的自适应控制。其中利用锥形立式滤筒进行过滤，能够去除部分杂质，但是过滤精度并不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：现有技术中过滤装置过滤精度不够高、不适用于精度要求较高系统的技术问题。
本发明是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种重力涡旋过滤装置，包括自上而下依次设置的入口蜗壳、涡旋整流罩、离心分离桶、涡旋减速罩、杂质收集罩；
所述入口蜗壳上设置有流体进入管，流体进入管的流入方向沿入口蜗壳切线方向；
所述离心分离桶上设置有流体流出管，流体流出管内端伸入至离心分离桶内部中间；
所述涡旋减速罩包括顶部、腰部、底部，顶部至腰部涡旋减速罩直径逐渐减小，腰部至底部涡旋减速罩直径逐渐增大，所述腰部内壁设置有阻挡圆环，阻挡圆环轴线与涡旋减速罩轴线重合。
本发明中的重力涡旋过滤装置在实际应用时，待过滤的流体经流体进入管进入，并沿入口蜗壳切线方向流入入口蜗壳中，蜗壳将来流介质的动能转换为涡旋流，使流体沿着涡旋整流罩向筒体的侧下方向流动，在整流的同时实现了流速的降低，流体进入了离心分离桶后，在离心力的作用下，较大的颗粒被甩向桶体的壁面，在桶体的阻挡下，沿着壁面垂直下降。部分细微颗粒可能会参混在流体介质中进入涡旋减速罩中继续旋转，在涡旋减速罩中进行二次减速，使得此部分颗粒的能量不断降低，逐渐落入底部，筒体中心流体上悬过程中，涡旋减速罩及阻挡圆环能够挡住颗粒被卷扬，涡旋整流罩还可以阻止颗粒被二次卷扬，流体流出管延伸到离心分离桶内部中间，使得出口处于低速涡旋区，可以充分避开流体介质中的大颗粒金属杂质，因而其过滤精度相对较高，适用于精度要求较高的系统。该装置能够避免金属颗粒过滤器的击穿，延长过滤器寿命，提高分离效率，局部阻力小，适用范围广，尤其在新建管道系统有重要优势。
优化的，所述流体进入管垂直于入口蜗壳的轴线。
优化的，所述流体流出管中设置有过滤网。
过滤网能够将流体中残留的少许杂质进一步过滤，提高整体设备的过滤精度。
优化的，所述涡旋整流罩上下贯通，其直径自上而下逐渐增大。
优化的，所述离心分离桶为上下贯通的圆筒形状。
优化的，所述流体流出管垂直于离心分离桶的轴线。
优化的，所述底部的直径大于顶部的直径。
流体流至底部后会上悬，在上悬过程中，将底部的直径设置成大于顶部的直径，能够有效阻止颗粒被二次卷扬，提高过滤精度。
优化的，所述涡旋减速罩的内壁上下方向弧形过渡。
弧形过渡能够有效阻挡颗粒的同时，还能够确保流体流动顺畅。
优化的，所述杂质收集罩包括上收集部、下收集部，所述上收集部为上下贯通的圆筒形状，所述下收集部上下贯通，下收集部自上而下直径逐渐变小。
优化的，所述杂质收集罩底部设置有磁体性捕捉器。
颗粒运动到磁体性捕捉器附近时，能够被磁体性捕捉器捕捉，进而达到净化流体的作用，能够进一步提高过滤精度。
本发明的优点在于：
1.本发明中的重力涡旋过滤装置在实际应用时，待过滤的流体经流体进入管进入，并沿入口蜗壳切线方向流入入口蜗壳中，蜗壳将来流介质的动能转换为涡旋流，使流体沿着涡旋整流罩向筒体的侧下方向流动，在整流的同时实现了流速的降低，流体进入了离心分离桶后，在离心力的作用下，较大的颗粒被甩向桶体的壁面，在桶体的阻挡下，沿着壁面垂直下降。部分细微颗粒可能会参混在流体介质中进入涡旋减速罩中继续旋转，在涡旋减速罩中进行二次减速，使得此部分颗粒的能量不断降低，逐渐落入底部，筒体中心流体上悬过程中，涡旋减速罩及阻挡圆环能够挡住颗粒被卷扬，涡旋整流罩还可以阻止颗粒被二次卷扬，流体流出管延伸到离心分离桶内部中间，使得出口处于低速涡旋区，可以充分避开流体介质中的大颗粒金属杂质，因而其过滤精度相对较高，适用于精度要求较高的系统。该装置能够避免金属颗粒过滤器的击穿，延长过滤器寿命，提高分离效率，局部阻力小，适用范围广，尤其在新建管道系统有重要优势。
2.过滤网能够将流体中残留的少许杂质进一步过滤，提高整体设备的过滤精度。
3.流体流至底部后会上悬，在上悬过程中，将底部的直径设置成大于顶部的直径，能够有效阻止颗粒被二次卷扬，提高过滤精度。
4.弧形过渡能够有效阻挡颗粒的同时，还能够确保流体流动顺畅。
5.颗粒运动到磁体性捕捉器附近时，能够被磁体性捕捉器捕捉，进而达到净化流体的作用，能够进一步提高过滤精度。
附图说明
图1为本发明实施例中重力涡旋过滤装置的立体图；
图2-5依次为本发明实施例中重力涡旋过滤装置的主视图、剖视图、右视图、俯视图；
其中，
入口蜗壳-1、流体进入管-11；
涡旋整流罩-2；
离心分离桶-3、流体流出管-31；
涡旋减速罩-4、顶部-41、腰部-42、底部-43；
杂质收集罩-5、上收集部-51、下收集部-52；
阻挡圆环-6；
磁体性捕捉器-7。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，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。
如图1所示，一种重力涡旋过滤装置，包括入口蜗壳1、涡旋整流罩2、离心分离桶3、涡旋减速罩4、杂质收集罩5、阻挡圆环6、磁体性捕捉器7。
如图2所示，所述入口蜗壳1、涡旋整流罩2、离心分离桶3、涡旋减速罩4、杂质收集罩5自上而下依次设置，具体的，所述入口蜗壳1、涡旋整流罩2、离心分离桶3、涡旋减速罩4、杂质收集罩5中，相邻两个部件之间通过法兰连接。
如图1、2所示，所述入口蜗壳1上设置有流体进入管11，流体进入管11的流入方向沿入口蜗壳1切线方向；综合参考图1-5，所述离心分离桶3上设置有流体流出管31，流体流出管31内端伸入至离心分离桶3内部中间；所述流体流出管31中设置有过滤网，过滤网为现有技术，市购即可。所述涡旋减速罩4包括顶部41、腰部42、底部43，顶部41至腰部42涡旋减速罩4直径逐渐减小，腰部42至底部43涡旋减速罩4直径逐渐增大，所述腰部42内壁设置有阻挡圆环6，阻挡圆环6轴线与涡旋减速罩4轴线重合，进一步的，所述底部43的直径大于顶部41的直径，所述涡旋减速罩4的内壁上下方向弧形过渡，所述阻挡圆环6通过焊接的方式设置在腰部42内壁上，所述阻挡圆环6的顶部边缘贴在腰部42最内侧的内壁上。
如图2所示，所述入口蜗壳1为开口向下的圆筒状结构，所述流体进入管11垂直于入口蜗壳1的轴线。所述流体进入管11通过焊接的方式设置在入口蜗壳1上。
如图2所示，所述涡旋整流罩2上下贯通，其直径自上而下逐渐增大，具体的，所述涡旋整流罩2内壁及外壁呈圆锥面。
如图2所示，所述离心分离桶3为上下贯通的圆筒形状。所述流体流出管31垂直于离心分离桶3的轴线。流体流出管31焊接在离心分离桶3上，进一步的，所述流体流出管31的上下位置位于离心分离桶3的中间。
如图3所示，所述杂质收集罩5包括上收集部51、下收集部52，所述上收集部51为上下贯通的圆筒形状，所述下收集部52上下贯通，下收集部52自上而下直径逐渐变小。具体的，所述下收集部52呈倒置的圆锥形状，下收集部52底部为平面，平面上开设通孔。整个杂质收集罩5内部为重力沉降区，杂质在内部沉降。
如图3所示，所述杂质收集罩5底部设置有磁体性捕捉器7。具体的，所述磁体性捕捉器7包括端盖以及设置在端盖中的磁铁，磁铁通过粘接、卡接或者螺钉连接等方式安装在端盖上，所述端盖通过卡接或者螺纹连接的方式安装在下收集部52底部平面的通孔中，端盖的设置方便装拆，便于清洗检修，维护方便。
工作原理：
如图1所示，本发明中的重力涡旋过滤装置在实际应用时，待过滤的流体经流体进入管11进入，并沿入口蜗壳1切线方向流入入口蜗壳1中，蜗壳1将来流介质的动能转换为涡旋流，使流体沿着涡旋整流罩2向筒体的侧下方向流动，在整流的同时实现了流速的降低，流体进入了离心分离桶3后，在离心力的作用下，较大的颗粒被甩向桶体的壁面，在桶体的阻挡下，沿着壁面垂直下降。部分细微颗粒可能会参混在流体介质中进入涡旋减速罩4中继续旋转，在涡旋减速罩4中进行二次减速，使得此部分颗粒的能量不断降低，逐渐落入底部，筒体中心流体上悬过程中，涡旋减速罩4及阻挡圆环6能够挡住颗粒被卷扬，涡旋整流罩2还可以阻止颗粒被二次卷扬，流体流出管31延伸到离心分离桶3内部中间，使得出口处于低速涡旋区，可以充分避开流体介质中的大颗粒金属杂质，因而其过滤精度相对较高，适用于精度要求较高的系统。该装置能够避免金属颗粒过滤器的击穿，延长过滤器寿命，提高分离效率，局部阻力小，适用范围广，尤其在新建管道系统有重要优势。
过滤网能够将流体中残留的少许杂质进一步过滤，提高整体设备的过滤精度。
流体流至底部后会上悬，在上悬过程中，将底部43的直径设置成大于顶部41的直径，能够有效阻止颗粒被二次卷扬，提高过滤精度。
弧形过渡能够有效阻挡颗粒的同时，还能够确保流体流动顺畅。
颗粒运动到磁体性捕捉器7附近时，能够被磁体性捕捉器7捕捉，进而达到净化流体的作用，能够进一步提高过滤精度。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种重力涡旋过滤装置，其特征在于：包括自上而下依次设置的入口蜗壳(1)、涡旋整流罩(2)、离心分离桶(3)、涡旋减速罩(4)、杂质收集罩(5)；所述入口蜗壳(1)上设置有流体进入管(11)，流体进入管(11)的流入方向沿入口蜗壳(1)切线方向；所述离心分离桶(3)上设置有流体流出管(31)，流体流出管(31)内端伸入至离心分离桶(3)内部中间；
所述涡旋减速罩(4)包括顶部(41)、腰部(42)、底部(43)，顶部(41)至腰部(42)涡旋减速罩(4)直径逐渐减小，腰部(42)至底部(43)涡旋减速罩(4)直径逐渐增大，所述底部(43)的直径大于顶部(41)的直径，所述腰部(42)内壁设置有阻挡圆环(6)，阻挡圆环(6)轴线与涡旋减速罩(4)轴线重合；所述杂质收集罩(5)包括上收集部(51)、下收集部(52)，所述上收集部(51)为上下贯通的圆筒形状，所述下收集部(52)上下贯通，下收集部(52)自上而下直径逐渐变小，所述杂质收集罩(5)底部设置有磁体性捕捉器(7)。
2.根据权利要求1所述的重力涡旋过滤装置，其特征在于：所述流体进入管(11)垂直于入口蜗壳(1)的轴线。
3.根据权利要求1所述的重力涡旋过滤装置，其特征在于：所述流体流出管(31)中设置有过滤网。
4.根据权利要求1所述的重力涡旋过滤装置，其特征在于：所述涡旋整流罩(2)上下贯通，其直径自上而下逐渐增大。
5.根据权利要求1所述的重力涡旋过滤装置，其特征在于：所述离心分离桶(3)为上下贯通的圆筒形状。
6.根据权利要求1所述的重力涡旋过滤装置，其特征在于：所述流体流出管(31)垂直于离心分离桶(3)的轴线。
7.根据权利要求1所述的重力涡旋过滤装置，其特征在于：所述涡旋减速罩(4)的内壁上下方向弧形过渡。
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