管道过滤器类型及安装方式

一、过滤器类型

1.Y型过滤器
Y型过滤器(图5.1.3-3)是通过编制网和冲压钢板(滤网)过滤元件,机械地(在机械力的作用下)将固体介质从流动的液体或气体提取出来的装置。主要用于在管路中保护设备,如泵、管道、控制阀门、蒸汽存水管和调整器（校正仪)。

蒸汽系统中,通常普遍采用Y型过滤器,一般安装在疏水阀、控制阀及其他设备的上游。Y型过滤器与安装在管线上的阀门相类似。为便于维修,过滤器侧管的末端是可拆卸的。为了冲洗过滤器,可在其端盖上提供一个排放连接。
Y型过滤器具有结构先进,阻力小,排污方便等特点。Y型过滤器适用介质可为水、油、气。一般通水网为18～30目,通气网为10～100目,通油网为100～480目。
对Y型过滤器的使用通常遵从一些规则。首先,它通常用于分离杂质数量很小的工况。和同规格的蓝式过滤器相比,它的污垢存储容量少于篮式过滤器。其次,Y型过滤器的通常安装在过滤器清洁不是很频繁的工况,有的过滤器用于蒸汽管路中。Y型过滤器的优点在于其能垂直或水平安装。
Y型过滤器在蒸汽和气体系统中要水平安装,过滤室和管道处于同一平面上[图32-5(a)],这样可以避免水积聚在过滤室中,以免引起侵蚀并影响热量传递。在液体系统中过滤室可垂直安装[图32-5(b)],避免在流量较低时过滤掉的杂质进入到上游。
虽然建议过滤器要安装在水平管道上,但如果流体向下流动,还是可以装在垂直管道上的,这样杂质碎屑就可以存留在过滤室中了[图32-5(c)],但当流体向上流动时就不能垂直安装过滤器了,因为这样会使过滤掉的杂质落回管道内。

2.直型和角型过滤器
除了Y型过滤器,还有其他几种结构形式的过滤器,如直型和角型过滤器(图32-6),其工作方式和性能与Y型过滤器相同,当蒸汽管道的几何结构不适合安装Y型过滤器时,可安装直型过滤器。

3.T型过滤器
T型过滤器(图5.2.3)的工作方式和性能与Y型过滤器相同,仅是介质流向不同。

5.篮式过滤器
蓝式过滤器(图32-10)通常用在流量要求高的地方。篮式过滤器可通过移去顶盖进行维修,顶盖提供了篮式滤网的通路。由两个平行篮式过滤器和分水阀组成的并联方式是可利用的。当过滤器的一个元件在维修时,分水阀允许分流通过另一个过滤器元件-这是流动不能中断场合的一个基本特征。

篮式过滤器的特点是有一个垂直的过滤室,一般比Y型过滤器大,按其口径来说,通过篮式过滤器的压降也比Y型过滤器低,因此常用于液体系统,容纳垃圾和杂质的能力也比Y型过滤器强,篮式过滤器也常用于大口径的蒸汽系统。
篮式过滤器只能安装在水平管道上,较大较重的篮式过滤器底部需要安装支撑。
当篮式过滤器用于蒸汽系统时,在过滤器内会有较多的冷凝水,所以设计用于蒸汽系统的过滤器有一个冷凝水排放口,可以安装疏水阀排放冷凝水。
篮式过滤器使用时一般并联两个,流体只通过其中一个,要清洗时可切换到另一个过滤器,而无须停机。
6.多滤筒式篮式过滤器
多滤筒式篮式过滤器(图32-11)虽然结构复杂,但过滤性能好,具有双重过滤效果,可以满足各种不同介质和要求的场合。可以有多种排放口的连接结构尺寸,以便排放介质中残渣,以达到管路清洁的效果。双滤筒式罐型过滤器具有上下(图5.4.4-1中B1，B2)两个排放口,B1和B2排放口的结构类型见图32-12和图32-13。其中,CC.S; M-Q345 (16Mn); S-S.S。

构类型

7 超滤过滤器
过滤器会去除蒸汽中可见到的颗粒,但有时还需要去除更小一些的颗粒,例如在以下场合:
①蒸汽直接喷射时,可能会引起产品污染,例如食品厂和制药厂的消毒灭菌设备上。
②不洁净的蒸汽可能会由于携带杂质而无法生产或出现次品,如消毒器、纸板定形机。
③需要从蒸汽加湿器喷射很小颗粒的地方,例如用于洁净环境的蒸汽加湿器。
④为降低蒸汽中的含水量,保证干燥饱和。
在“洁净”蒸汽应用中,仅带滤网的过滤器是不合适的,需要使用一种带滤芯的更为精细的超滤过滤器（图32-14),这种过滤器含有一个不锈钢烧结成的滤芯单元。烧结过程中会形成很多精细的不锈钢多孔结构,可过滤掉粒径小到1μm的细小颗粒,符合厨房烹饪使用标准。滤芯精细的多孔结构会造成一个很大的流体压降,所以在选型时要特别注意,而且滤芯也会被过高的流速损坏,应特别注意不要超过制造商的规定极限。

当用于蒸汽或气体系统时,在这种过滤器的上游要安装汽水分离器以去除掉其中的水滴,不仅能提高蒸汽的质量而且还可以延长滤芯的使用寿命。在上游也应该安装Y型过滤器,以过滤掉较大的颗粒,否则就会很快堵塞滤芯,缩短使用寿命。在过滤器的两端安装压力表,测量通过过滤器的压降,这样还可以确定何时清洗滤网。也可以在过滤器的下游安装压力继电器,当下游压力降低到一定水平后,控制室的警示灯会亮,可以提醒工作人员清洗过滤器。
超滤过滤器具有过滤效率高、耐腐蚀、强度高气流阻力低、使用寿命长等特点。精密滤芯最外层采用抗油、耐酸类化学腐蚀的疏水性泡沫套筒,防止了聚结液体重新进入气流,确保了高效率除油、除水。

二 过滤器滤网
过滤器中常用多孔板筛和滤网两种形式。
1. 多孔板筛
多孔板筛是在所需材质的平板上用多孔冲床冲出很多小孔,然后卷成筒状焊在一起。其筛孔相对粗大,孔径一般为0.8～3.2mm,所以只能用于过滤一般的管道垃圾。
2.滤网

滤网是用精密的细金属线织成的网格形滤网,一般衬在多孔板筛做成的骨架上,支撑住滤网。这样过滤精度比仅用多孔板筛更为精细,网孔最小可达0.07mm,能过滤掉更为细小的杂质。滤网经常用术语“目”表示,“目”表示每英寸长度滤网上的网孔数量,如图32-15所示是一个3目的过滤器。

滤网相应的通过孔径由网线的直径和筛孔尺寸决定,通过的最大颗粒尺寸可通过几何计算获得(图32-16),例如一个200目的滤网,制造商说明的滤网孔径为0.076mm,能通过最大的颗粒尺寸可经式(32-1)计算获得。

      c? =a? +b?                                        （32-1)

然而,滤网是一个两维网,而杂质颗粒到达网孔时的位置状态是随机的,因此细长的颗粒到达滤网时,可能正好经过,也可能被拦下,如果有问题可以使用更为精细的滤网。过滤面积就是可利用的拦除杂质的面积,较大的过滤面积使得清洗滤网的频率大大下降。
有效流通面积和整个滤网的网孔面积成正比,通常用百分比表示,直接影响了过滤器的流通特性。有效面积越大,流通特性越好,通过过滤器的压降也越低,由于大多数过滤器有很大的有效过滤面积,所以通过过滤器的压降很低,可用于蒸汽和气体系统。但是,在有泵压的水系统和黏性流体系统中,压降就会很大。过滤器用流量系数KV值表示流通能力。
滤网的材料也是多种多样,一般用于蒸汽系统的大多数为奥氏体不锈钢,这种材料强度大且耐腐蚀。
当过滤器应用于特殊的化学制品或海水中时要使用蒙乃尔铜镍合金材料的滤网。

三、 过滤器选项
除了标准的过滤器，还有其他几种可供选择。
1.磁性内件

在篮式过滤器内可嵌入一些磁性物质,以便过滤掉小的铁屑。由于钢、铁部件的磨损在流体中会出现一些微小钢、铁粒子,这些粒子甚至能通过最为精细的滤网,因此需要嵌入磁性物质,设计上使得流速相对较低的流体全部通过这些磁性物质,并吸附住所有的金属粒子。通常这些磁性物质外部都包有一些像不锈钢这样的惰性材料以防腐蚀。
2.自洁式过滤器

自洁式过滤器也有多种，无须停机就能清理滤网上的杂质碎屑，可以人工清理，也可以自动清理。自动清理的过滤器既可以按时间自动清理，又可以按压降增加值自动清理。
3.机械型自洁式过滤器

可以使用机械刮片或者毛刷，在滤网表面刮扫。可以去掉滤网表面的任何杂质碎屑，清扫至过滤器底部的收集区内。
4.反冲洗型过滤器
流体倒流通过过滤网,需换位操作一组阀门使流体沿相反方向流过过滤器,经冲洗阀排出。反冲流体可以去除滤网上的任何杂质,并排放掉。

除去机械型和反冲洗型过滤器外,还有几种设计独特的过滤器滤网。较普遍的一种是金属叠片式过滤器（图32-17),过滤部件由一些堆叠的圆盘片构成,盘片之间有间隔垫片,中间穿一根主轴杆把所有的盘片连在一起。间隔垫片的厚度决定了过滤精度,流体通过盘片间的间隙从元件外部流向中空的空心,杂质会被过滤到这些盘片的外缘表面。

17 金属叠片式过滤器

当清洗过滤器时,旋转外面的手轮带动所有的盘片转动,而外面的清洁刀片是固定的,此时过滤在外边缘的杂质就被刀片刮掉了,并沿过滤元件上一条竖直的固定沟槽沉淀下来,由于没有流体流过这小部分区域,所以没有压力让杂质残留在元件上,自然落到过滤器底部的集槽内。