CN208742031U - 过滤系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种过滤系统，用于高温高含杂再生熔体，至少由依次连接的增压泵、一级过滤器和二级过滤器组成；一级过滤器为熔体自动反冲式过滤器；二级过滤器为滤芯式熔体过滤器；控制单元分别与位于一级过滤器两侧的两个压力传感器、位于二级过滤器出液口的压力传感器、增压泵、一级过滤器、二级过滤器相连。本实用新型实现一级过滤器过滤网的自动冲洗，当一级过滤器熔体出口和熔体进口压差过大时，自动启动反冲洗过程，一级过滤器的过滤器反冲轴的位置和移动距离得到精准控制；线路结构设计合理，对高温熔体的过滤针对性高，反冲时正常熔体的通量大，过滤周期长，避免频繁更换过滤器，过滤稳定，过滤效率高。

Description

过滤系统

技术领域

本实用新型属于过滤设备领域，尤其是涉及一种适用于高温熔体的过滤系统。

背景技术

目前物料的过滤一般采用单过滤器过滤的形式进行，针对性不高，过滤效果不佳，如在PET热塑性聚酯生产过程中，由于化学反应过程中高温形成的凝胶、长期热历史导致的碳化等杂质需要去除，常常涉及到过滤工序。原生聚酯热历史短，杂质含量低，多采用在终缩聚前设置烛心式过滤器的技术方案，而再生聚酯的生产多以瓶片、废丝、废旧纺织品为原料，来源、成分复杂，杂质含量高，且原料中的纺丝油剂、印染助剂等成分易导致聚酯降解、碳化、产生凝胶，如果采用一级过滤，会导致过滤器使用周期极短，更换频繁，因此再生聚酯的生产需要设计多级过滤。

另一方面，因杂质含量高，再生聚酯生产过程中多采用可在线反冲的过滤器，过滤器堵塞时，可以反冲洗，同时正常输送过程不间断。然而常规的反冲式过滤器反冲时，25％的熔体通量用于反冲，只有75％熔体可以正常传输。

因此，设置两级过滤器，过滤精度依次提高的方式，可以提高过滤效果，延长过滤器使用寿命，同时降低反冲对正常熔体输送效率的影响。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足,本实用新型提供一种针对性高、过滤效率高、过滤效果佳、过滤器使用寿命长的过滤系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种过滤系统，至少由依次连接的增压泵、一级过滤器和二级过滤器组成；

所述的一级过滤器为熔体自动反冲式过滤器，至少包括由圆筒状筒体和中控系统，所述的筒体中心设置有过滤器反冲轴、过滤盘片、过滤网和支撑骨架；所述的筒体底部设有熔体进口，上部设置有熔体出口，所述的熔体进口和熔体出口处设置有压力传感器；所述的过滤器反冲轴上设置有多个对称的横向反冲通道；所述的支撑骨架组成多个S型熔体流道；所述的横向反冲通道和熔体流道形成互相交错和逐个相通两种状态；

所述的二级过滤器为滤芯式熔体过滤器，包括有上下对称的中空上盖板、下盖板和设置于中间的滤芯柱组成，所述的下盖板侧面设置有圆形熔体进口，所述的上盖板侧面设置有圆形熔体出口，所述的滤芯柱由中空的外壳、设置于外壳内的滤棒和包围滤棒的过滤介质组成。

本实用新型一级过滤器的中心位置设置过滤器反冲轴，通过过滤器反冲轴的上下移动，来控制过滤器反冲轴上的多个横向反冲通道与熔体流道的联通与否，实现对一级过滤器过滤网的自动冲洗，清洗效率高，清洗效果佳，过滤和清洗可以无缝对接，节约了很多拆装工序；中控系统的设置则实现了过滤器反冲轴上下移动的精确控制，便于横向反冲通道能和熔体流道的对准，也便于控制过滤器反冲轴的上移移动距离；熔体进口和熔体出口的压力传感器设置，则方便监控过滤器内过滤网上的杂质积聚状况，便于及时进行过滤网的反冲洗，保证过滤的有序进行。

一级过滤器可在线反冲，过滤器使用寿命长，过滤精度高，但滤网耐压不够，适合于作为初级过滤器用于再生聚酯熔体等高含杂介质；二级过滤器无法在线反冲，使用寿命低于一级过滤器，但过滤精度高，耐高压，适用于过滤凝胶等杂质，常作为终极过滤器使用，滤芯更换成本较高；本实用新型将一级过滤器和二级过滤器组合使用，结合了一级过滤器和二级过滤器的优点，有效避免了单独使用一个过滤器带来的压力过高，降解严重，色值增大的问题，不会出现后续染色过程配色难以控制的局面，防止单个过滤器处于过度使用状态导致后期清洗困难，寿命减短，不仅增加了正常传输的熔体通道，而且延长了过滤器的使用寿命，过滤周期长，避免频繁更换过滤器，对高温熔体过滤的适应性更好，过滤精度高。

进一步的，所述的一级过滤器工作时，横向反冲通道与熔体流道互相交错，横向反冲通道关闭，熔体经熔体进口进入熔体流道，向下经过滤网，向上流出过滤器；反冲时，中控系统控制过滤器反冲轴移动，所述的横向反冲通道与熔体流道逐个相通，熔体反冲过滤网，经横向反冲通道进入过滤器反冲轴排出。

进一步的，所述压力传感器的压差达到设定值时，中控系统根据压差信号控制过滤器反冲轴底部的排料阀开启和控制过滤器反冲轴移动，中控系统通过设置过滤器反冲轴移动位置来控制横向反冲通道与熔体流道相通，中控系统通过设置停留时间来控制过滤器反冲轴移动距离。

进一步的，所述的圆筒状筒体外部设置有夹套，所述的夹套的温度为250-270℃。夹套的设置保证了过滤器内熔体的温度，避免熔体在过滤过程中温度下降过多，对后续的工艺造成影响。

进一步的，所述一级过滤器的熔体进口处设有排料管。熔体流入一级过滤器的初期，熔体的流速和流量都不是非常稳定，此时打开排料管，将前段的熔体排出，待熔体的供给达到稳定状态后，再关闭排料管，将熔体导入一级过滤器内进行过滤，保证过滤的稳定性。

进一步的，所述一级过滤器的熔体出口处设有排气口。当熔体流入一级过滤器内时，打开排气口，将一级过滤器内的空气挤压排出，待熔体完全或接近完全填满过滤器后，关闭排气口，进行正常过滤，避免一级过滤器内积存过多的空气造成相对压力过多，对一级过滤器内熔体的流通造成影响。

进一步的，所述过滤器反冲轴端部设有与中控系统配合、用于控制过滤器反冲轴移动距离的行程传感器。

进一步的，所述一级过滤器的过滤精度为20-60微米；所述二级过滤器的过滤精度为20-40微米。不同过滤精度的梯度设置，延长了过滤器的使用周期，避免频繁更换过滤器。

进一步的，所述横向反冲通道的数量和熔体流道的数量比例≤ 10％。假设熔体流道为100组，过滤器反冲轴上的横向反冲通道只有 1个时，过滤器反冲轴需要移动100次才能完成整个反冲过程，此时过滤器正常熔体通量有99％；如果横向反冲通道有4个，则只需要移动25次完成反冲过程，反冲时正常熔体通量为96％，也就是说横向反冲通道的数量越多，反冲的越快，但是正常熔体通量越少，反冲过程中过滤器出口熔体压力波动频繁，之所以设置在10％以内，是兼顾熔体通量和反冲效率的结果，可以减少反冲时压力的波动。

进一步的，所述的二级过滤器至少为两台，其设置在不同的支路上，通过多通阀分别与一级过滤器相连。两台二级过滤器的设置保证了过滤的正常进行，当其中一台二级过滤器进行过滤时，另一台二级过滤器处于备用状态，当其中一台二级过滤器进行反冲洗时，可以启动另一台二级过滤器进行工作，保证过滤的持续、稳定进行。

本实用新型的有益效果是：实现一级过滤器过滤网的自动冲洗，当一级过滤器的熔体出口和熔体进口压差过大时，自动启动反冲洗过程，一级过滤器的过滤器反冲轴的位置和移动距离得到精准控制；线路结构设计合理，对高温熔体的过滤针对性高，过滤周期长，避免频繁更换过滤器，过滤稳定，过滤效率高，过滤效果佳。

附图说明

图1为本实用新型的流程结构示意图。

图2为本实用新型中一级过滤器的正常过滤状态示意图。

图3为本实用新型一级过滤器的过滤器反冲轴的结构示意图。

图4为本实用新型一级过滤器的内部过滤网和支撑骨架的部分结构示意图。

图5为本实用新型一级过滤器的反冲洗状态示意图。

图6为本实用新型中二级过滤器的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种过滤系统，适合高含杂再生熔体，包括依次连接的增压泵、压力传感器1、一级过滤器、压力传感器2、通过多通阀连接的至少两路均带有二级过滤器的过滤支路、连接在二级过滤器后端的压力传感器3及分别与上述结构相连的控制单元，该控制单元可控制一级过滤器和二级过滤器的反冲洗动作不可同步进行。

当一级过滤器两侧的压力传感器1和压力传感器2压差达到设定值时，一级过滤器自动启动反冲洗，此时控制单元感知到一级过滤器进行反冲时，由于反冲时正常熔体流量减少，为维持后续流量的稳定，增压泵通量自动增加，增加的数量以抵消因反冲洗带来的流量减少，保证有足够的压力进行反冲，并维持后道工序的压力稳定。

当二级过滤器两侧的压力传感器2和压力传感器3压差达到设定值时，二级过滤器自动启动反冲洗。

当控制单元感知到二级过滤器的反冲频率高于设定值时，即认为该二级过滤器失效，此时自动控制多通阀将熔体引导向备用的另一支路上的二级过滤器。如正常状态下一天反冲10次，即2.4小时反冲依次，当反冲频率变为2小时或1.5小时一次时，即判定该二级过滤器失效，具体的数值可根据具体情况进行设定。

如图2-5所示，一级过滤器为熔体自动反冲式过滤器，其过滤精度为20-60微米，其至少包括由圆筒状中空筒体5和中控系统，所述筒体5内设置有过滤器反冲轴6、过滤盘片71、过滤网72及支撑骨架73，过滤器反冲轴6的中心为中空的排料通道62，排料通道62底部带有排料阀。具体的，筒体5中轴线位置设置有中空柱形的大通道 53，大通道53侧壁上沿其高度方向开设有多组进液孔，每组进液孔包括同一水平面上对称设置的多个进液孔；大通道53内可上下移动地安装有过滤器反冲轴6，过滤器反冲轴6沿其高度方向设有多组反冲通道，每组反冲通道包括多个横向设置、对称的横向反冲通道61，横向反冲通道61与过滤器反冲轴6内部的排料通道62相连通；过滤器反冲轴6的顶部安装有过滤盘片71，该过滤盘片71为圆环状的烧结毡或席型网，其外径与大通道53内径适配，并与大通道53密封配合。

支撑骨架73包括以大通道53为中心、上下平行布设的上支撑网 731和下支撑网732、用于连接上支撑网731和下支撑网732端部的固定件733，多个上支撑网731和下支撑网732排布成截面呈S型的支撑骨架73，过滤网72安装在上支撑网731和下支撑网732之间，从而过滤盘片71、过滤网72和支撑骨架73组成多个S型熔体流道 74，熔体流道74与进液孔正对联通设置。支撑骨架73外侧与筒体5 内壁之间还留有供过滤后的液体流动的间隙54。

筒体5底部设置有带有进口阀的熔体进口51，熔体进口51处设置有压力传感器3，其感应熔体的进料压力大于65bar，熔体进口51 处还安装有排料管511；筒体1上部设置有带有出口阀的熔体出口52，熔体出口52处同样设置有压力传感器4，其感应熔体的进料压力大于40bar，熔体出口52处还开设有排气口521。

进行过滤时，横向反冲通道61与进液孔相互交错，即横向反冲通道61与大通道53的内壁相抵，从而横向反冲通道61处于关闭状态，此时熔体经过熔体进口51进入熔体流道74，沿箭头方向向下经过过滤网72的过滤后，经支撑骨架73与筒体5内壁之间的间隙54 向上流动，最终从熔体出口52流出过滤器。

为了保证过滤的稳定性，在熔体通过熔体进口51进入过滤器前，先关闭熔体进口51的进口阀，通过排料管511排出一部分进料不稳定的熔体，待进料稳定后再打开进口阀，让熔体正常进入过滤器，具体的，于本实施例中，保证熔体的进料流速为0.2-2t/h；此时先保持熔体出口52的出口阀处于关闭状态，将排气口打开，随着熔体的进入，逐渐将过滤器内的气体通过排气口排空，直至筒体5内充满熔体，将排气口521关闭，并将出口阀打开，进行正常过滤。上述动作形成一个保护程序，对过滤器起到了良好的保护作用。

过滤器反冲轴6的底端安装有与中控系统相连、用于控制过滤器反冲轴6移动距离的行程传感器；筒体5底部设有与中控系统相连的定位器。

当过滤进行一段时间后，位于熔体进口51和熔体出口52的两个压力传感器的压差达到40bar时，向中控系统发送信号，中控系统接收到压差信号后控制排料阀开启，同时过滤器反冲轴6向下移动，当移动至过滤器反冲轴6最下端的横向反冲通道与筒体5最底部的熔体流道相连通时，定位器向控制单元发送信号控制过滤器反冲轴6停止继续向下移动，默认该处为0点，开始反冲洗动作，此时过滤后的熔体从筒体顶部向下流动，经过过滤网72，将过滤网72上积聚的附着物向下冲刷，冲刷后的液体从熔体流道74经过大通道53的进液孔，再通过横向反冲通道61从过滤器反冲轴6的排料通道62底部排出。当过滤器反冲轴6在0点位置停留10-60s后，中控系统控制过滤器反冲轴6开始向上移动，移动的距离由行程传感器控制，依次自下而上进行反冲洗，直至完成所有过滤网的反冲洗，将排料阀关闭。具体的，当支撑骨架有100组时，过滤器反冲轴设置有4组横向反冲通道，此时过滤器反冲轴需要移动25次，完成一个完整的反冲洗过程。于本实施例中，横向反冲通道的数量和熔体流道的数量比例≤10％，以减少反冲时的压力波动，即使反冲时，正常熔体通道也达到90％以上，压力波动小于10％，10％的压力波动通过第一增压泵和第二增压泵调节，保证过滤的持续稳定进行。

在筒体5的外部设置有夹套(图中未示出)，夹套包覆整个筒体 5的外壁设置，该夹套的温度为260-330℃，从而保证筒体5内的熔体在过滤过程能保证较高的温度。

如图6所示，二级过滤器为滤芯式熔体过滤器，包括固定板11、下盖板12、滤芯柱13、上盖板14和外筒构成，下盖板12侧壁上设置熔体入口121，顶部则设置多个分流口122，且各分流口122均与熔体入口121在下盖板12内连通；滤芯柱13由滤棒133、过滤介质132和骨架外网131构成，滤棒133外壁上设置有多个小孔，供熔体进入，孔径100目，而中心位置则设置有熔体通道134，小孔与熔体通道134相通，且熔体通道134下端封闭而不与小孔以外的其他部位连通，熔体通道134上端贯穿滤棒133的顶部，过滤介质132包设于滤棒133上，该过滤介质132是采用不锈钢纤维烧结毡制成的席型网，其过滤精度为20μm，骨架外网131则架设于过滤介质132上，该骨架外网131为不锈钢骨架网，其过滤精度为100目；滤芯柱13 安装于上盖板14与下盖板12之间，外筒套装于滤芯柱13外；上盖板14上设置有熔体出口141，该熔体出口141与熔体通道134相通；熔体经熔体入口121进入，经分流口122后再经骨架外网131、过滤介质132和小孔进入熔体通道134，经熔体出口141流出，完成整个过滤。将二级过滤器应用于熔体过滤，滤芯柱13下端固定于下盖板 12上，套装上外筒，外筒上设置有入口和出口，且该入口和出口分别同下盖板12上的熔体入口121和上盖板14上的熔体出口141对应，为熔体出入通道，再将上盖板14通过螺纹连接压设于滤棒133 上端，此时，熔体通道134与上盖板14上方连通，并经上盖板14 与熔体出口141连通，最后将下盖板12与安装板固定，再通过安装板和上盖板14将二级过滤器放入外壳体中，熔体经下盖板12的熔体入口121进入分流口122，再进入外筒与滤芯柱13之间，经骨架外网131进入过滤介质132，经过滤介质132完成过滤工序后，经小孔进入熔体通道134，熔体上升至滤棒133顶部，经上盖板14处的熔体出口141流出，熔体在同一横截面上可完成多次过滤后排出，其中的过滤介质132采用不锈钢纤维烧结毡，以除去熔体中的杂质和未熔融的凝胶粒子，不易堵塞、耐压、耐温和耐腐蚀，骨架外网 131采用不锈钢骨架网，在防止过滤介质132变形的同时，对熔体粗过滤；滤芯柱13安装于下盖板12的中心和周边位置，当熔体自熔体入口121进入时，在熔体自身的压力作用和惯性作用下，经分流口122，分别经过位于中心和周边的滤芯13，确保过滤充分平稳进行过滤精度高、使用寿命长、工作稳定性好，可提高设备利用率、提高产量。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种过滤系统，至少由依次连接的增压泵、一级过滤器和二级过滤器组成；

所述的一级过滤器为熔体自动反冲式过滤器，至少包括由圆筒状筒体(5)和中控系统，所述的筒体(5)中心设置有过滤器反冲轴(6)、过滤盘片(71)、过滤网(72)和支撑骨架(73)；所述的筒体(5)底部设有熔体进口(51)，上部设置有熔体出口(52)，所述的熔体进口(51)和熔体出口(52)处设置有压力传感器；所述的过滤器反冲轴(6)上设置有多个对称的横向反冲通道(61)；所述的支撑骨架(73)组成多个S型熔体流道(74)；所述的横向反冲通道(61)和熔体流道(74)形成互相交错和逐个相通两种状态；

所述的二级过滤器为滤芯式熔体过滤器，包括有上下对称的中空上盖板(14)、下盖板(12)和设置于中间的滤芯柱(13)组成，所述的下盖板(12)侧面设置有圆形熔体进口(121)，所述的上盖板(14)侧面设置有圆形熔体出口(141)，所述的滤芯柱(13)由中空的外壳、设置于外壳内的滤棒(133)和包围滤棒(133)的过滤介质(132)组成。

2.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于：所述的一级过滤器工作时，横向反冲通道(61)与熔体流道(74)互相交错，横向反冲通道(61)关闭，熔体经熔体进口(51)进入熔体流道(74)，向下经过滤网(72)，向上流出过滤器；反冲时，中控系统控制过滤器反冲轴(6)移动，所述的横向反冲通道(61)与熔体流道(74)逐个相通，熔体反冲过滤网(72)，经横向反冲通道(61)进入过滤器反冲轴(6)排出。

3.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于：所述压力传感器的压差达到设定值时，中控系统根据压差信号控制过滤器反冲轴(6)底部的排料阀开启和控制过滤器反冲轴(6)移动，中控系统通过设置过滤器反冲轴(6)移动位置来控制横向反冲通道(61)与熔体流道(74)相通，中控系统通过设置停留时间来控制过滤器反冲轴(6)移动距离。

4.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于：所述的圆筒状筒体(5)外部设置有夹套，所述的夹套的温度为260-330℃。

5.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于：所述一级过滤器的熔体进口(51)处设有排料管(511)。

6.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于：所述一级过滤器的熔体出口(52)处设有排气口(521)。

7.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于：所述过滤器反冲轴(6)端部设有与中控系统配合、用于控制过滤器反冲轴(6)移动距离的行程传感器。

8.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于：所述一级过滤器的过滤精度为20-60微米；所述二级过滤器的过滤精度为20-40微米。

9.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于：所述横向反冲通道(61)的数量和熔体流道(74)的数量比例≤10％。

10.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于：所述的二级过滤器至少为两台，其设置在不同的支路上，通过多通阀分别与一级过滤器相连。