CN203264476U - 一种高速大流量过滤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于过滤装置技术领域，具体涉及一种高速大流量过滤装置；本实用新型的目的是，提供一种适用于高速大流量低温流路的高精度低流阻的过滤装置，并且能够满足多次重复使用的要求；本实用新型采用的技术方案是包括集液腔基体（1）、进口整流栅（2）、压环（3）、过滤网（4）、流路出口通孔（5），其中，集液腔基体（1）为中空环形腔体，其底部沿周向开有数个流路出口通孔（5），集液腔基体（1）腔内设有一进口整流栅（2），压环（3）点焊在集流腔基体（1）底部，过滤网（4）通过高能束焊固定在集流腔基体（1）的底部。

Description

一种高速大流量过滤装置

技术领域

本发明属于过滤装置技术领域，具体涉及一种高速大流量过滤装置。

背景技术

随着航天技术的发展，火箭发动机对工作介质的洁净度要求越来越高。因此，在发动机系统中设置了大量的满足不同要求的过滤装置，将系统中的杂质减到一定的程度，以满足系统的要求。如在推进剂的主管路、加注管路，在气路的气源、增压气、控制气及吹除气路上都要使用过滤装置。若过滤装置设置不当或失败，便会造成发动机的一些组件不能正常工作，如：（1）阀门中的一些滑动件上因有杂质从而导致卡死或杂质滞留在密封面上导致密封失效；（2）堵塞孔径很小的节流圈而影响系统正常工作；（3）超过允许尺寸的杂质进入涡轮泵会使转动器件发生磨损，在氧泵或燃气涡轮中产生这种现象则会导致灾难性后果；（4）进入推力室、燃气发生器便会堵塞冷却通道或喷嘴，影响其正常工作。因此，过滤装置是保持工质清洁，保证试验设备和发动机可靠工作的重要设备，合理的过滤装置设计是保证液体火箭发动机发射成败与否的关键因素。

目前采用的过滤装置大多是沿着管路截面方向过滤网的结构，这样的过滤装置存在很多不足：（1）由于过滤面积小，过流流量小，不能满足大容量的设备；（2）允许过滤流速低，不能满足高速流动设备100m/s的流速需要；（3）如果过滤网过于细密，流阻较大，且很容易堵塞，无法满足大流量30kg/s要求；如果过于稀疏则污染颗粒很容易进入下游系统中，影响系统的正常运行；（4）过滤网两侧压差大，容易损坏过滤网，一旦过滤网损坏，轻则需要更换维修影响生产，重则损坏元件；（5）对于贴附式过滤网，一般采用点焊固定，连接强度低，焊点适用温度范围窄。

由于火箭发动机用过滤装置其高速大流量使用环境的严酷性，高精度低流阻以及高可靠性要求，现有的过滤装置无法满足使用要求，所以克服以上不足是设计新型过滤装置的关键。

发明内容

本发明目的是针对现有技术不足，提供一种适用于高速大流量低温流路的高精度低流阻的过滤装置，并且能够满足多次重复使用的要求。

本发明所采用的技术方案是：

一种高速大流量过滤装置，包括中空环形腔体集液腔基体在集液腔基体底部沿周向开有数个流路出口通孔，集液腔基体腔内设有一进口整流栅，压环点焊在集流腔基体底部，过滤网通过高能束焊固定在集流腔基体的底部。

如上所述的一种高速大流量过滤装置，其中，所述的压环上设有压环通孔，压环通孔与集液腔基体底部的流路出口通孔相对应。

如上所述的一种高速大流量过滤装置，其中，所述的过滤网和压环与集液腔基体底部之间采用点焊和高能束焊组合连接。

如上所述的一种高速大流量过滤装置，其中，所述的进口整流栅设置在集液腔基体流路进口正下方与集液腔基体采用氩弧焊连接，尽量靠近集液腔底部，进口整流栅上设有数个整流栅通孔。

如上所述的一种高速大流量过滤装置，其中，过滤网规格为网孔0.450mm/丝径0.180mm，压环厚度为0.2～0.5mm。

本发明的有益效果是：

1.采用在环形集液腔底部设置过滤网，取代传统的沿管路截面方向设过滤网，大大提高了过滤面积，可以满足大容量设备的需求；

2.过滤网、压环与起到过滤网支撑骨架作用的集液腔底部采用点焊和高能束焊组合连接，大大增强了整个过滤装置的耐冲击能力，同时进口设置整流栅，可以有效减小集液腔底部的流动分离，改善过滤装置的工作环境，可以适应更大流量更高流速的使用环境，允许局部过滤流速达100m/s以上；

3.过滤网规格为网孔0.450mm/丝径0.180mm，既能保证较高的过滤精度，将多余物粒径控制在0.5mm以下，又可以保证较低的流阻和较高的抗冲刷强度；

4.0.2～0.5mm厚度的压环既能起到保护过滤网较薄弱易破损的边缘免受冲刷，又具有与过滤网类似的柔性，有助于释放由于低温介质充填过程中带来的温度应力。

附图说明

图1是一种高速大流量过滤装置示意图；

图2是一种高速大流量过滤装置俯视图；

图3是一种高速大流量过滤装置底部流路出口处焊接示意图。

图中：1.集液腔基体，2.进口整流栅，3.压环，4.过滤网，5.流路出口通孔，6.整流栅通孔，7.点焊点，8.压环通孔，9.高能束焊缝。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明提供的一种高速大流量过滤装置进行介绍：

如图1所示，一种高速大流量过滤装置，包括集液腔基体1、进口整流栅2、压环3、过滤网4、流路出口通孔5、整流栅通孔6、焊接点7、压环通孔8和高能束焊缝9，其中，集液腔基体1为中空环形腔体，其底部沿周向开有数个流路出口通孔5，集液腔基体1腔内设有一进口整流栅2，压环3和过滤网4通过高能束焊固定在集流腔基体1的底部。

所述的压环3上设有压环通孔8，压环通孔8与集液腔基体1底部的流路出口通孔5相对应。

所述的过滤网4和压环3与集液腔基体1底部之间采用点焊和高能束焊组合连接。

所述的进口整流栅2设置在集液腔基体1流路进口正下方与集液腔基体1采用氩弧焊连接，尽量靠近集液腔底部，进口整流栅2上设有数个整流栅通孔6。

所述过滤网4规格为网孔0.450mm/丝径0.180mm，压环3厚度为0.2～0.5mm。

用于高速大流量低温流路的高精度低流阻的过滤装置包括过滤网4、压环3和进口整流栅2，过滤网4和压环3依次贴附于集液腔基体3底部，进口整流栅2设置在流路进口正下方。

所述的过滤装置一般置于单进口环形集液腔基体1内，环形集液腔基体1底部沿周向开有数个流路出口通孔5，同时可起到过滤网支撑骨架的作用。

所述的压环3为分段式超薄钣金成型件，厚度仅为0.2～0.5mm，对应下游集液腔基体1底部流路出口通孔5的位置，留有对应的压环通孔8。为防止压环3局部遮挡流路出口通孔5，压环通孔8的直径应稍大于流路出口通孔5。为满足高能束焊对配合间隙的较高要求，要求压环3型面与集液腔基体1底部紧密贴合，具体操作过程中可通过手工校形，保证贴合度。高能束焊之前，在压环通孔8两侧各加1排点焊点7定位贴合。为防止从分段处损坏，要求固定后分段处间隙不大于1，不允许分段处位于流路进口两侧45°区域内。

所述的过滤网4规格为网孔0.450mm/丝径0.180mm，内外边缘通过两道环形的高能束焊缝9与压环3、集液腔基体1底部连接，要求高能束焊缝9尽量靠近压环3边缘。压环通孔8之间部分采用一排点焊点7固定。为防止高能束焊过程中束流过大切断过滤网4，正式焊接前必须通过工艺试确定焊接参数，熔深控制在1～2mm。

所述的进口整流栅2周向跨度应比进口法兰内径大10～20mm，与集液腔基体1底部之间可采用氩弧焊连接，其上开有数个通孔6，以减小流阻，并保证周向各个流路出口通孔5的流量均匀性。

Claims (4)

1.一种高速大流量过滤装置，其特征在于：包括中空环形腔体集液腔基体（1）在集液腔基体（1）底部沿周向开有数个流路出口通孔（5），集液腔基体（1）腔内设有一进口整流栅（2），压环（3）点焊在集流腔基体（1）底部，过滤网（4）通过高能束焊固定在集流腔基体（1）的底部。 

2.根据权利要求1所述的一种高速大流量过滤装置，其特征在于：所述的压环（3）上设有压环通孔（8），压环通孔（8）与集液腔基体（1）底部的流路出口通孔（5）相对应。 

3.根据权利要求1所述的一种高速大流量过滤装置，其特征在于：所述的进口整流栅（2）设置在集液腔基体（1）流路进口正下方与集液腔基体（1）采用氩弧焊连接，并靠近集液腔底部，进口整流栅（2）上设有数个整流栅通孔（6）。 

4.根据权利要求1所述的一种高速大流量过滤装置，其特征在于：所述过滤网（4）规格为网孔0.450mm/丝径0.180mm，压环（3）厚度为0.2～0.5mm。 

Images