CN200987934Y - 管道过滤器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道过滤器，主要用于连续式氢气保护退火炉的净化装置管道。该过滤器包括过滤网，固定轴，定位盘，滤网固定环；定位盘连接在固定轴的一端，过滤网和滤网固定环连接在固定轴的另一端；在定位盘和滤网固定环上设有气孔。在实际工作中定位盘紧靠管道转弯处，对整个过滤器进行定位，并将过滤网一端迎向气流流入方向。高速气流进入管道后，通过过滤器，杂物颗粒等均被阻挡在净化装置外侧的管道中，从而消除了净化装置阀门处的脏堵。每次清洗时，只要打开净化装置外侧管道，取出过滤器，进行解体清洗处理或者更换过滤网芯，就可再次使用。本实用新型具有结构简单，安装快捷，使用牢固，清洗方便，实用性强等特点。

Description

管道过滤器

技术领域

本实用新型涉及一种冶金行业的退火炉辅助设备，尤其是指连续式氢气保护退火炉净化装置管道的辅助设备。

背景技术

无缝钢管是常见的冶金金属制品，其生产流程是：管坯生产(炼钢、轧钢)、钢管坯料(金属圆钢)、管坯准备(长度切割、表面剥皮、钻定心孔)，将圆形钢材机加工成为合格的管坯；荒管生产(管坯加热固熔，热轧穿孔机对高温管坯穿孔开坯，将金属管坯加工成为热轧荒管，荒管酸洗精整)；根据成品管技术要求，采用相应的冷加工(冷轧、冷拔)工艺，按规定的工序要求进行冷加工变形，将荒管生产成为符合规定要求的成品无缝钢管。对于表面要求较高的无缝钢管，经过冷加工变形加工后，采用表面光亮退火工艺，保证无缝钢管内外表面的技术要求需要。

目前，用于无缝钢管光亮退火的专用设备是连续式氢气保护退火炉。连续式氢气保护退火炉由净化站和氢气炉两部分组成。净化站主要由净化系统与氮气保护系统组成；氢气炉分别由电加热式炉体、炉内冷却循环系统、气体输送装置、机械传动机构、管材输送机构、授料台架等部件组成。

净化站的净化系统与氮气保护系统通过专用管道与氢气炉连接，管道作为净化后气体输出与返回的唯一通道，其上设置专用阀门，该阀门是控制气体进出的唯一控制元件，控制专用管道的打开与闭合。

连续式氢气保护退火炉的工作特点是：净化站安装在距离较远的独立厂房内，厂房内分别设置净化区域与氢气储存区域；氢气炉安装在大型厂房内，采用电加热方式进行升温，无缝钢管由进口炉门逐一成组排列，由输送机构传递，匀速通过炉体燃烧室，到达炉体出口，完成退火过程，全程由PLC自动化控制炉温与传动速度，炉体通过水冷与风冷相结合方式进行及时冷却，氢气起到退火保护作用，达到管子表面光亮退火的相关技术要求。由于氢气费用高，一般是采用平常关闭，数量集中，开炉退火形式组织生产。净化站由两套净化系统和两套氮气保护系统组成，分别独立运行，净化系统和氮气保护系统可相互切换使用，由PLC自动化控制，实现对氢气和低氢高氮混合气体的净化。

净化系统有两套独立的净化装置，其中一套工作，一套备用。净化装置由冷凝装置(冷却器)、干燥装置(两套干燥器组成，正常生产时，其中干燥器一套工作，另一套进行气体再生)、过滤装置(过滤器)、管道装置、快速排气装置、安全保护装置等部件构成。净化系统的工作原理是：以工业氢或低氢高氮混合气为原料，经过除氧器催化除氧→冷却器粗脱冷凝水→干燥器吸附干燥气体→过滤器过虑气体中尘埃→获得高纯气体→专用管道输送高纯气体给氢气炉使用→氢气炉使用过的气体回流，通过专用管道返回净化装置处理。

目前，用于连续式氢气保护退火炉净化站的净化装置，是对保护气体——氢气进行净化处理的专用装置，氢气具有燃烧、爆炸的特性，对氢气进行净化处理关系到周边安全。在对以工业氢或低氢高氮混合气体进行净化处理时，经过除氧器催化除氧，冷却器粗脱冷凝水后的高速气体，通过干燥器时，干燥器中少许干燥剂颗粒，在高压与高速的作用下，随高速气流进入输送管路，当通过每处阀门时，因孔径变化或者角度变化，停留在阀门处并长期存积。因气体返回处理，净化装置每次使用后，都会使氢气炉内的杂物颗粒，随气流吹入管道，聚集在阀门密封处，当阀门关闭时，密封件的工作面与杂物接触，就会造成密封面的损伤，下一次闭合时，引起密封效果降低，以至于浪费氢气原料，甚至引发设备安全事故。此时，如果进行气路切换，吹进管路的干燥剂颗粒会阻碍阀门的关闭，破坏阀门的密封零件，并使之失效，丧失密封作用，引起气体泄漏，造成气体成分变化，纯度下降；当气体成分不纯时，直接影响无缝钢管光亮退火的质量，造成报废；严重时，因气体泄漏会引发设备故障与安全事故。

为此，每次开炉前都要对净化站净化装置的所属的管路及阀门进行检查，清除管路内的残留物，更换损坏的阀门与相关密封零件。该设备为引进设备，零配件价格高，开炉准备时间紧张，每次检查并更换相关零部件，费工耗时检修费用高。

而目前的管道过滤器大多为与管道整体安装，如中国专利200420109292.4及中国专利93236259.1所公开的管道过滤器。这样的整体安装方式不能适应连续式氢气保护退火炉净化站的安装要求，而且整体安装方式也不便于清洗；或者即使不是整体安装，如中国专利99246109.x公开的用于制冷空调系统中毛细管前管道中的过滤器，由于净化站的特殊结构，并且气流速度很高，同时在气流经过干燥器时会有少许干燥剂颗粒随气流进入输送管道，因此由于工作条件的特殊性，直接应用该专利也很难满足净化站的净化系统的工作要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是：设计一种用于连续式氢气保护退火炉净化装置管道的专用过滤器，用于连续式氢气保护退火炉的净化装置管道，它是对净化装置管道工作条件的改进，解决连续式氢气保护退火炉净化装置管道阀门及密封件因脏堵引起的无法关闭、密封失效、气体泄漏等问题，结构简单、安装快捷、安全可靠、实用高效，通用性强。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：设计一种管道过滤器，包括过滤网，还包括固定轴，定位盘，滤网固定环；定位盘连接在固定轴一端，滤网和滤网固定环连接在固定轴另一端；定位盘和滤网固定环上设有气孔。

这样，在工作时，定位盘紧靠管道转弯处，对整个过滤器进行定位；滤网通过滤网固定环固定，并且迎着气流进入的方向；将管道过滤器各部件组装好后，安放在管道中，依靠高压、高速气流的前冲作用，过滤器自动定位在管道转弯处。这样就可以对进入管道的气流进行过滤了。

本实用新型的滤网固定环可以为两个，过滤网位于两个滤网固定环之间。这样可以对滤网起到很好的固定作用，并抗击气流的冲击。

所述固定轴为带肩台的双头螺栓，定位盘和滤网固定环分别通过螺母紧固。通过肩台和螺母可以将定位盘和滤网固定环很好地连接于固定轴，增加过滤器的工作效果。

过滤器还可以包括一个定位轴套，所述固定轴一端带一限位凸台，另一端带有螺纹；定位盘、定位轴套、滤网固定环顺序套装于固定轴上，通过螺母紧固。这样增加一个定位轴套，并将固定轴一端设置为凸台，达到了更好的固定效果。

所述气孔为均布的孔洞。这样气流能均匀地通过过滤器。

本实用新型由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1.设计合理，结构紧凑简单，实用性强；

2.制作方便，材料便宜，降低生产成本；

3.安装简便，更换快捷，使用牢固；

4.操作简单，维护方便，安全高效；

5.通用性强，可在任何气体管道中使用；

附图说明

图1为本实用新型第一种实施例结构示意图。

图2为本实用新型第一种实施例固定轴示意图。

图3为本实用新型第二种实施例结构示意图。

图4为本实用新型第二种实施例固定轴示意图。

图5为定位盘正视图。

图6为定位盘剖视图。

图7为滤网固定环正视图。

图8为滤网固定环剖视图。

图9为第一种实施例工作状态示意图。

图10为第二种实施例工作状态示意图。

图11为净化装置结构简图。

具体实施方式

由图1和图2及图5至图9可知，在第一种实施方式中，管道过滤器主要包括固定轴5，定位盘9，过滤网8及滤网固定环1、2。定位盘9上设有气孔19，滤网固定环上设有气孔20，气孔19和气孔20为均布的孔洞。固定轴5为图2所示的带肩台的双头螺栓，定位盘9连接在固定轴一端，并通过平垫圈13、弹簧垫圈10、紧固螺母12紧固，在紧固螺母12上有开口销11；过滤网8位于滤网固定环1和滤网固定环2之间，滤网固定环1、过滤网8和滤网固定环2顺序套装在固定轴的另一端，，并通过平垫圈3、弹簧垫圈7、紧固螺母4紧固，在紧固螺母4上有开口销6。

因气流中含有水分，为防止锈蚀，材料采用不锈钢。

固定轴5是一φ10*φ8*105mm圆柱体，一端为φ8*25mm圆柱体，加工有M8*1*20mm螺纹，另一端为φ8*30mm圆柱体，加工有M8*1*20mm螺纹，中间为φ10*70mm圆柱体，两端均有φ2.5mm销钉孔；定位盘9是一φ50*5mm圆柱体，中间有一φ8mm孔，上面均布φ6mm孔洞；滤网固定环由前滤网固定环2和后滤网固定环1两件组成，是φ50*5mm圆柱体，中间有一φ8mm孔，表面均布φ6mm孔洞；紧固螺母4、12是M8*1mm细牙不锈钢螺母，上面有φ2.5mm销钉孔；过滤网8是一φ48*1mm的60目专用不锈钢网，中间有一φ8mm孔。先将过滤器拼装就位，前滤网固定环2与后滤网固定环1两件为一组，中间夹持过滤网8，将滤网固定环1、2与过滤网8分别套装在固定轴5的φ8*30mm的一端上，用紧固螺母4固定就位，在外侧滤网固定环与紧固螺母之间，安装平垫圈3与弹簧垫圈7，并配做φ2.5mm孔，安装φ2*30mm开口销6，用于防止螺母松动脱落；将定位盘9套装固定轴5的φ8*25mm的一端上，用紧固螺母12固定就位；在定位盘9与螺母12之间，安装平垫圈13与弹簧垫圈10，并配做φ2.5mm孔，安装φ2*30mm开口销11，用于防止螺母松动脱落；采用M8*1mm细牙螺纹目的是此螺纹具有自锁性能。专用过滤器直径比管道内径略小，总长度比管道转弯处中心点到管道法兰平面的长度短15mm，这样就完成专用过滤器的部件装配。

由图9、图10及图11可知，将净化装置进出主管道接口连接法兰片打开，将专用过滤器安放在图11所示的管道中，定位盘9紧靠管道转弯处17、18，滤网固定环2面向法兰片接口处，迎着气流16流入方向，安装紧固法兰片，这样完成过滤器的现场组装与安装。依靠高压、高速气流16的前冲作用，过滤器自动定位在管道转弯处17、18。由于高速气流循环往复，所以在气流进入与返回处各安装一套专用过滤器。

由图3至图8可知，在本实用新型第二种实施方式中，管道过滤器主要包括固定轴5，定位盘9，定位轴套14，过滤网8及滤网固定环1、2。定位盘9上设有气孔19，滤网固定环上设有气孔20。固定轴5为图4所示的一端带有限位凸台15，另一端带有螺纹。定位盘紧靠限位凸台15，定位盘9、定位轴套14、滤网固定环1、过滤网8、滤网固定环2顺序套装于固定轴，并通过平垫圈3、弹簧垫圈7、紧固螺母4紧固。紧固螺母4上有开口销6。采用这种结构后，可以省掉辅助部件螺母及垫圈的数量，增加过滤器连接的紧密性，使过滤器各部件连接更加牢固。

由图9、图10及图11可知，当以工业氢或低氢高氮混合气为原料的高速气流16进入管道后，通过专用过滤器的中间过滤作用，杂物颗粒等均被阻挡在净化装置外侧的管道中，不能随高压高速气流16进入净化装置内部，从而达到了消除净化装置阀门处脏堵的作用；每次开炉前或者停炉后，只要打开净化装置外侧管道，取出过滤器，进行解体清洗处理或者更换过滤网芯，就可再次使用；根据需要通过更换过滤网芯的目数，可提高过滤效果。

采用该专用过滤器后，未再发生因杂物颗粒脏堵而引起的阀门泄漏故障，每年可减少零件更换费用3万元以上，减少气体泄漏消耗与故障停机、人工消耗等间接费用费用10万元以上。

Claims (5)

1.一种管道过滤器，包括过滤网，其特征在于：

还包括固定轴，定位盘，滤网固定环；

定位盘连接在固定轴一端，过滤网和滤网固定环连接在固定轴另一端；

定位盘和滤网固定环上设有气孔。

2.如权利要求1所述的管道过滤器，其特征在于：所述滤网固定环为两个，过滤网位于两个滤网固定环之间。

3.如权利要求1所述的管道过滤器，其特征在于：所述固定轴为带肩台的双头螺栓，定位盘和滤网固定环分别通过螺母紧固。

4.如权利要求2所述的管道过滤器，其特征在于：还包括一个定位轴套，所述固定轴一端带一限位凸台，另一端带有螺纹；定位盘、定位轴套、滤网固定环顺序套装于固定轴上，通过螺母紧固。

5.如权利要求1所述的管道过滤器，其特征在于：所述气孔为均布的孔洞。

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