CN206103564U - 一种高温燃气过滤器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高温燃气过滤器，包括阀体、滤芯组件和阀盖；所述阀体为Y型阀体，其设有进气口、出气口和过滤部，过滤部位于进气口与出气口之间；滤芯组件安装在过滤部进气口与阀盖之间的过滤部内；过滤部尾部与端盖固连；滤芯组件由框型结构以及固定安装在框型结构外围的滤网构成，其包括与过滤部进气口适配的前端面和与阀盖内侧适配的后端面，滤芯组件前端面与过滤部进气口端面之间设置有碳纤维垫片，滤芯组件后端面与阀盖内侧面间隙之间设有弹性元件。本实用新型通过设置的弹性元件和碳纤维填料，在高温工况下杜绝了滤芯组件的径向变形，并有效地减少泄漏量，同时保持天燃气的高清洁度。
Description
技术领域
本实用新型属于燃气输配技术领域，具体涉及一种高温燃气过滤器。
背景技术
由于管道天然气和原液化天然气清洁度的差异，使得天然气中的大尺寸固体颗粒进入燃烧室，将直接引起燃烧器喷咀堵塞，情况严重者甚至引起燃气轮机叶片损伤，即使是小固体颗粒也会对燃气轮机的系统设备造成磨损，刮伤管道上的阀门密封面，造成泄漏。目前，燃气管道系统中的上游过滤装置一般采用旋风分离器，它可以过滤掉燃气中99.99％的大于10μm的固体颗粒和液滴，但仅靠旋风分离器也无法满足燃气轮机产生所产生气体的过滤要求的，还必须在燃气终端设置过滤器，将天然气中大于等于5μm的固体颗粒全部过滤掉。
然而，随着燃气轮机发电技术的发展，其主燃气的工作温度已由原来的200℃提高至300℃，且原料天然气由液化天然气改为管道天然气，其清洁度成倍的降低，使原燃气过滤器的过滤精度大大降低，已经无法满足安全运行的需要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对目前燃气过滤器的技术缺陷，提供一种高温燃气过滤器，该过滤器能够实现在高温条件下防止滤芯组件径向变形，并达到高效过滤燃气的目的，并且结构简单，生产成本较低。
为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现：
本实用新型提供了一种高温燃气过滤器，包括阀体、滤芯组件和阀盖；所述阀体为Y型阀体，其设有进气口、出气口和过滤部，过滤部位于进气口与出气口之间；所述滤芯组件安装在过滤部进气口与阀盖之间的过滤部内；所述过滤部尾部与阀盖固连；所述滤芯组件由框型结构以及固定安装在框型结构外围的滤网构成，其包括与过滤部进气口适配的前端面和与阀盖内侧适配的后端面，滤芯组件前端面与过滤部进气口端面之间设置有碳纤维垫片，滤芯组件后端面与阀盖内侧面间隙之间设有弹性元件。
上述高温燃气过滤器在使用过程中，燃气通过阀体进气口进入到阀体过滤部，经阀体过滤部的滤芯组件对燃气进行过滤，将天然气中大于等于5μm的固体颗粒过滤掉，过滤后的燃气随阀体出气口排出；在高温工况下，滤芯组件前端 面与过滤部进气口端面之间设置的碳纤维垫片可以保持天然气的高清洁度。
上述滤芯组件优选为易于加工的为圆柱形结构；构成滤芯组件的框型结构包括位于滤芯组件前端面和后端面的不锈钢圈以及固定在两端不锈钢圈之间、沿过滤部轴线方向的支撑筋；滤网为由冲孔网和五层不锈钢丝网依次叠加而成的复合滤网，冲孔网位于滤芯组件外侧。
上述滤芯组件长度小于阀体过滤部内腔长度0.3mm-0.5mm。
上述弹性元件为蝶形弹簧，且其变形量为3.500mm-4.000mm，以使滤芯组件在高温工况下，保持良好的弹性形变(即蝶形弹簧吸收轴向伸长量)，避免滤芯组件发生径向挤压变形。
上述滤芯组件后端面与弹性元件之间设有垫片，滤芯组件后端面与垫片衔接处设置碳纤维填料，通过弹性元件压紧垫片从而实现对滤芯组件后端面的密封，同时滤芯组件后端面与垫片衔接处设置碳纤维填料，可以有效地减少泄漏量；过滤部尾部与阀盖之间设有金属缠绕垫片，用于实现阀体与阀盖的密封。
上述阀盖一侧与过滤部尾部形状适配，两者之间通过沿端盖圆周方向设置的螺栓固定链接。
本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型所述高温燃气过滤器，为了吸收因温度升高时滤芯组件的轴向伸长量，避免滤芯组件发生径向挤压变形，在滤芯组件与阀盖之间设有弹性元件，由于弹性元件的变形量在3.500mm-4.000mm，正好是滤芯组件伸长量的预留值，通过弹性元件对滤芯组件施加一个预紧力，以保证滤芯组件与阀盖的密封，有效杜绝燃气泄漏的发生；而且滤芯组件后端面与阀盖内侧面衔接处设置的碳纤维填料，可以有效地减少泄漏量。
2、本实用新型所述高温燃气过滤器，其滤芯组件前端面与阀体过滤部进气口端面之间为碳纤维垫片和滤芯组件后端面与阀盖衔接处的碳纤维填料，在高温工况下具有良好的稳定性，避免了因垫片材料不稳定而导致高温燃气的污染，保持天然气的高清洁度，并且碳纤维垫片和碳纤维填料在长时间在高温工况下，仍然能保持良好的弹性形变。
3、本实用新型所述高温燃气过滤器，其结构简单，生产成本较低。
附图说明
图1是本实用新型所述高温燃气过滤器的剖视图；
图2是本实用新型所述高温燃气过滤器中滤芯组件后端面与阀盖内侧面之间A部分的局部放大图；
图3是本实用新型所述高温燃气过滤器中阀体过滤部进气口端面与滤芯组件前端面之间B部分的局部放大图。
图中，1—阀体、2—滤芯组件、3—阀盖、4—阀体进气口、5—阀体出气口、6—阀体过滤部、7—弹性元件、8—过滤部进气口、9—阀盖螺栓、10—碳纤维垫片、11—碳纤维填料、12—垫片、13—金属缠绕垫片。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本实用新型所述高温燃气过滤器作进一步说明。
实施例1
如图1至图3所示，本实用新型所述一种高温燃气过滤器，包括阀体1、滤芯组件2和阀盖3；阀体1为Y型阀体，其设有进气口4、出气口5和过滤部6，过滤部6位于进气口4与出气口5之间；滤芯组件2安装在过滤部进气口8与阀盖3之间的过滤部6内，过滤部进气口8端面面积小于滤芯组件前端面面积；滤芯组件2为圆柱形结构，由框型结构以及固定安装在框型结构外围的滤网构成，其包括与过滤部进气口8适配的前端面和与阀盖3内侧适配的后端面，滤芯组件前端面与过滤部进气口8端面之间设置有碳纤维垫片10，滤芯组件后端面与阀盖3内侧面间隙之间设有弹性元件7，滤芯组件后端面与弹性元件7之间设有垫片12，滤芯组件后端面与垫片12衔接处设置碳纤维填料11，过滤部6尾部与阀盖3之间设有金属缠绕垫片13。
框型结构包括位于滤芯组件前端面和后端面的不锈钢圈以及固定在两端不锈钢圈之间、沿过滤部6轴线方向的支撑筋，滤网覆盖在支撑筋和两端不锈钢圈的外侧面；滤网为由冲孔网和五层不锈钢丝网依次叠加而成的复合滤网，冲孔网位于滤芯组件2外侧。
上述滤芯组件2长度小于过滤部6内腔长度0.3mm，滤芯组件后端面与阀盖3之间设有变形量为3.500mm的蝶形弹簧作为弹性元件7。
过滤部尾部设有若干与阀盖螺栓9相匹配的螺纹孔；阀盖3与过滤部尾部通 过螺纹固定连接。
滤芯组件2的伸长量计算，该伸长量按照公式(1)计算得到：
l＝α×L×(t2-t1)×10-6 (1)
式中：L—滤芯组件的长度，单位mm，本例为770mm；l—滤芯组件伸长量，单位mm；α—304不锈钢线膨胀系数，为17；t1—初始室温，单位℃，本例为0℃；t2—工作状态时的温度，单位℃，本例为300℃。
本实施例中，L＝770mm，t1＝0℃，t2＝300℃，则l＝17×770×(300-0)×10-6＝3.927mm。
根据计算得到的滤芯组件2的伸长量，本实施例选取的蝶形弹簧外直径为345.000mm，内直径为285.000mm，厚度为3.500mm，自由高度为7.500mm，蝶形弹簧弹性变量为3.500mm，正好符合滤芯组件伸长量的预留值，用于吸收滤芯组件热伸长量，防止较大的挤压变形，有效地保证了滤芯组件2、阀体1及阀盖3端面之间的可靠密封。这样，无论是在高温工况还是在低温工况，都杜绝了泄露的发生。
上述高温燃气过滤器在高温工况下的工作原理为：一开始时，蝶形弹簧处于预紧状态，有效杜绝了天然气泄漏的可能，过滤器进入工作状态后，天然气由进气口4进入，再经过滤部进气口8进入滤芯组件2，进入滤芯组件2内的天燃气经滤网过滤后从出气口5排出；滤芯组件2在高温工况下伸长，蝶形弹簧被压缩，蝶形弹簧吸收了滤芯组件伸长量；而且滤芯组件后端面与垫片12衔接处的碳纤维填料，可以有效地减少泄漏量。
实施例2
本实用新型所述高温燃气过滤器，与实施例1不同之处在于，滤芯组件2与阀盖3之间设的蝶形弹簧变形量为4.000mm，滤芯组件2长度小于过滤部6内腔长度0.5mm。
有必要指出的是，上述实施例只用于对本实用新型作进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术的技术人员根据上述内容对本实用新型做出一些非本质的改进和调整进行具体实施，仍属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种高温燃气过滤器，包括阀体(1)、滤芯组件(2)和阀盖(3)；所述阀体为Y型阀体，其设有进气口(4)、出气口(5)和过滤部(6)，过滤部(6)位于进气口(4)与出气口(5)之间；所述滤芯组件(2)安装在过滤部进气口(8)与阀盖(3)之间的过滤部内；所述过滤部(6)尾部与阀盖(3)固连；其特征在于：所述滤芯组件(2)由框型结构以及固定安装在框型结构外围的滤网构成，其包括与过滤部进气口(8)适配的前端面和与阀盖(3)内侧适配的后端面，滤芯组件前端面与过滤部进气口(8)端面之间设置有碳纤维垫片(10)，滤芯组件后端面与阀盖(3)内侧面间隙之间设有弹性元件(7)。
2.根据权利要求1所述高温燃气过滤器，其特征在于：所述滤芯组件(2)为圆柱形结构。
3.根据权利要求1或2所述高温燃气过滤器，其特征在于：所述框型结构包括位于滤芯组件前端面和后端面的不锈钢圈以及固定在两端不锈钢圈之间、沿过滤部(6)轴线方向的支撑筋。
4.根据权利要求3所述高温燃气过滤器，其特征在于：所述滤网为由冲孔网和五层不锈钢丝网依次叠加而成的复合滤网，冲孔网位于滤芯组件(2)外侧。
5.根据权利要求1所述高温燃气过滤器，其特征在于：滤芯组件(2)长度小于阀体过滤部内腔长度0.3mm-0.5mm。
6.根据权利要求1、2或5所述高温燃气过滤器，其特征在于：所述弹性元件(7)为蝶形弹簧，其变形量在3.500mm-4.000mm。
7.根据权利要求3所述高温燃气过滤器，其特征在于：所述弹性元件(7)为蝶形弹簧，其变形量在3.500mm-4.000mm。
8.根据权利要求4所述高温燃气过滤器，其特征在于：所述弹性元件(7)为蝶形弹簧，其变形量在3.500mm-4.000mm。
9.根据权利要求1、2或5所述高温燃气过滤器，其特征在于：所述滤芯组件后端面与弹性元件之间设有垫片(12)，滤芯组件后端面与垫片(12)衔接处设置碳纤维填料(11)，所述过滤部(6)尾部与阀盖(3)之间设有金属缠绕垫片(13)。
10.根据权利要求3所述高温燃气过滤器，其特征在于：所述滤芯组件后端面与弹性元件之间设有垫片(12)，滤芯组件后端面与垫片(12)衔接处设置碳 纤维填料(11)，所述过滤部(6)尾部与阀盖(3)之间设有金属缠绕垫片(13)。
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|---|---|---|---|---|
| CN108626458A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-10-09 | 浙江盾运实业有限公司 | 燃气过滤装置 |
| CN111544978A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-08-18 | 杭州昕华信息科技有限公司 | 液化气y形过滤器及液化气内颗粒物过滤方法 |
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2016
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