應用領域 | 環(huán)保,化工,石油,制藥,綜合 |
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工作原理
(一)基本過濾原理
籃式過濾器的工作基于簡單而有效的攔截原理。其核心部件是一個由金屬絲網(wǎng)或多孔板制成的籃筐,籃筐安裝在過濾器的筒體內(nèi)。當含有雜質的流體從過濾器的進口進入筒體后,流體被迫通過籃筐的濾網(wǎng)。濾網(wǎng)的孔徑根據(jù)過濾精度的要求進行選擇,只有小于濾網(wǎng)孔徑的流體分子能夠順利通過濾網(wǎng),而大于濾網(wǎng)孔徑的雜質、顆粒和懸浮物則被攔截在濾網(wǎng)表面。隨著過濾過程的持續(xù)進行,雜質逐漸在濾網(wǎng)表面堆積,形成濾餅。為了保證過濾器的正常工作,需要定期對濾網(wǎng)進行清洗或更換,以防止濾餅厚度過大導致流體阻力增加,影響過濾效率和系統(tǒng)流量。
(二)自清洗籃式過濾器的工作原理
除了傳統(tǒng)的手動清洗籃式過濾器,自清洗籃式過濾器在現(xiàn)代工業(yè)中也得到了廣泛應用。自清洗籃式過濾器增加了自動清洗裝置,能夠在不中斷流體輸送的情況下對濾網(wǎng)進行清洗。其工作原理通常是利用流體自身的壓力或外接的清洗裝置產(chǎn)生的壓力差來實現(xiàn)濾網(wǎng)的清洗。當濾網(wǎng)表面的雜質積累到一定程度,導致過濾器進出口的壓力差達到設定值時,自動清洗裝置啟動。清洗裝置通過旋轉噴頭、刷盤或反沖洗等方式,對濾網(wǎng)表面的雜質進行清除。旋轉噴頭式自清洗籃式過濾器通過在濾網(wǎng)內(nèi)部安裝可旋轉的噴頭,在清洗時,噴頭高速旋轉,將高壓水流噴射到濾網(wǎng)表面,將雜質沖刷下來,隨流體一起排出過濾器。刷盤式自清洗籃式過濾器則通過安裝在濾網(wǎng)表面的旋轉刷盤,在清洗時,刷盤旋轉,將濾網(wǎng)表面的雜質刷落,再通過排污口排出。反沖洗式自清洗籃式過濾器則是在清洗時,改變流體的流向,使清潔的流體從濾網(wǎng)的出口端反向流入,將濾網(wǎng)表面的雜質沖落并排出。自清洗籃式過濾器大大提高了過濾系統(tǒng)的自動化程度和運行效率,減少了人工維護的工作量和成本。
三、結構特點
(一)筒體結構
筒體是籃式過濾器的主體外殼,它承受著流體的壓力和沖擊力,并為籃筐、濾網(wǎng)和其他部件提供安裝空間。筒體通常采用鑄造或焊接工藝制造,材料根據(jù)使用環(huán)境和流體性質的不同而有所選擇。常見的筒體材料有碳鋼、不銹鋼、鑄鐵以及各種耐腐蝕合金。對于一般的工業(yè)應用,碳鋼筒體具有良好的強度和經(jīng)濟性,適用于非腐蝕性流體和中低壓系統(tǒng)。在腐蝕性較強的環(huán)境中,如化工行業(yè)的酸性或堿性介質輸送系統(tǒng),不銹鋼或耐腐蝕合金筒體則是,它們能夠有效抵抗介質的侵蝕,保證筒體的使用壽命和性能。鑄鐵筒體成本較低,但強度和耐腐蝕性相對較弱,一般適用于對壓力和耐腐蝕性要求不高的場合,如建筑給排水系統(tǒng)中的部分應用。
根據(jù)連接方式的不同,筒體結構可分為螺紋連接、法蘭連接、對夾連接和焊接連接。螺紋連接適用于小口徑的籃式過濾器,安裝和拆卸較為方便,但密封性能相對較弱,不適用于高壓和高溫的場合。法蘭連接通過螺栓將過濾器與管道上的法蘭盤連接在一起,密封性能好,連接牢固,適用于中、大口徑和較高壓力的系統(tǒng)。對夾連接結構緊湊,安裝空間小,通過兩片法蘭將過濾器夾在中間,用螺栓緊固,常用于一些空間受限的管道系統(tǒng)中。焊接連接將筒體與管道直接焊接在一起,具有密封性和連接強度,適用于高壓、高溫以及對泄漏要求嚴格的場合,但維修和更換較為困難。
(二)籃筐與濾網(wǎng)結構
籃筐是承載濾網(wǎng)的部件,它的形狀和結構直接影響濾網(wǎng)的安裝和過濾效果?;@筐通常采用金屬板材制成,具有一定的強度和剛性,以保證在流體的沖擊下不會變形。常見的籃筐形狀有圓柱形、圓錐形和半球形等。圓柱形籃筐結構簡單,加工方便,適用于大多數(shù)場合。圓錐形籃筐在過濾過程中能夠使雜質在錐面的作用下自然滑落,減少雜質在濾網(wǎng)上的堆積,提高過濾效率,適用于含有較多雜質和顆粒的流體過濾。半球形籃筐則具有更好的流體分布性能,能夠使流體均勻地通過濾網(wǎng),減少局部流速過高導致的濾網(wǎng)損壞,適用于對過濾精度和流體均勻性要求較高的場合。
濾網(wǎng)是籃式過濾器的核心過濾部件,其材質和孔徑?jīng)Q定了過濾器的過濾精度和適用范圍。濾網(wǎng)通常采用金屬絲網(wǎng)或多孔板制成,金屬絲網(wǎng)具有過濾精度高、流通面積大、耐腐蝕性能好等優(yōu)點,常見的金屬絲網(wǎng)材料有不銹鋼絲、銅絲、鎳絲等。不銹鋼絲網(wǎng)由于其良好的耐腐蝕性和強度,在工業(yè)應用中廣泛。多孔板則具有結構堅固、耐磨損等優(yōu)點,適用于過濾含有較大顆粒和懸浮物的流體。濾網(wǎng)的孔徑根據(jù)過濾精度的要求進行選擇,從幾微米到幾毫米不等,可滿足不同行業(yè)和應用場景的過濾需求。為了提高濾網(wǎng)的過濾性能和使用壽命,一些籃式過濾器還采用了多層復合濾網(wǎng)結構,如在金屬絲網(wǎng)表面覆蓋一層過濾精度更高的濾膜,以實現(xiàn)更精細的過濾。
(三)排污裝置結構
排污裝置是籃式過濾器用于排出攔截下來的雜質和污染物的部件。常見的排污裝置有手動排污閥和自動排污閥。手動排污閥通常安裝在過濾器的底部,當需要排污時,操作人員手動打開排污閥,將積聚在過濾器底部的雜質和流體一起排出。手動排污閥結構簡單,成本低,但需要人工操作,適用于排污頻率不高、對自動化程度要求較低的場合。自動排污閥則根據(jù)過濾器進出口的壓力差或設定的時間間隔自動開啟和關閉,實現(xiàn)自動排污。自動排污閥通常采用電動或氣動控制方式,通過傳感器監(jiān)測過濾器的工作狀態(tài),當壓力差達到設定值或時間間隔到達時,控制系統(tǒng)發(fā)出信號,驅動排污閥開啟,將雜質排出。自動排污閥提高了過濾系統(tǒng)的自動化程度和運行效率,減少了人工維護的工作量,適用于排污頻率較高、對自動化程度要求較高的場合。
(四)壓力監(jiān)測裝置結構
為了實時監(jiān)測籃式過濾器的工作狀態(tài),一些籃式過濾器還配備了壓力監(jiān)測裝置。壓力監(jiān)測裝置通常由壓力表、壓力傳感器和控制器組成。壓力表直接安裝在過濾器的進出口管道上,用于直觀地顯示過濾器進出口的壓力值。壓力傳感器則將壓力信號轉換為電信號,傳輸給控制器??刂破鞲鶕?jù)預設的壓力范圍和壓力差值,對過濾器的工作狀態(tài)進行判斷和控制。當過濾器進出口的壓力差超過設定值時,說明濾網(wǎng)表面的雜質積累過多,需要進行清洗或更換濾網(wǎng),控制器可以發(fā)出報警信號,提醒操作人員進行維護。壓力監(jiān)測裝置能夠及時發(fā)現(xiàn)過濾器的異常工作狀態(tài),保證過濾系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和過濾效果。
四、類型分類
(一)按過濾精度分類
粗過濾籃式過濾器:粗過濾籃式過濾器的過濾精度一般在 100 微米以上,主要用于去除流體中的較大顆粒雜質和懸浮物,如砂石、鐵銹、木屑等。粗過濾籃式過濾器通常安裝在管道系統(tǒng)的前端,作為初級過濾設備,保護下游的設備和管道免受大顆粒雜質的損壞。例如,在自來水廠的取水口,粗過濾籃式過濾器可以攔截河水中的樹枝、水草等大型雜物,防止其進入后續(xù)的處理設備。
中過濾籃式過濾器:中過濾籃式過濾器的過濾精度一般在 10 - 100 微米之間,能夠去除流體中的中等大小的顆粒雜質,如泥沙、膠體、金屬碎屑等。中過濾籃式過濾器常用于工業(yè)生產(chǎn)中的一般過濾環(huán)節(jié),如化工原料的過濾、循環(huán)水系統(tǒng)的過濾等。在化工生產(chǎn)中,中過濾籃式過濾器可以去除原料中的雜質,保證化學反應的順利進行和產(chǎn)品質量的穩(wěn)定。
精過濾籃式過濾器:精過濾籃式過濾器的過濾精度一般在 1 - 10 微米之間,主要用于去除流體中的微小顆粒雜質和懸浮物,如細菌、病毒、微小的金屬顆粒等。精過濾籃式過濾器通常安裝在對流體純凈度要求較高的系統(tǒng)中,如制藥、電子、食品飲料等行業(yè)的生產(chǎn)線上。在制藥行業(yè)中,精過濾籃式過濾器可以去除藥液中的微生物和雜質,保證藥品的質量和安全性。
超精過濾籃式過濾器:超精過濾籃式過濾器的過濾精度一般在 1 微米以下,能夠實現(xiàn)對流體中極其微小的顆粒和分子的過濾,如納米級的顆粒、蛋白質分子等。超精過濾籃式過濾器常用于科研、精密電子制造、生物制藥等領域,對流體的純凈度要求。在半導體制造過程中,超精過濾籃式過濾器可以去除光刻膠、蝕刻液等液體中的微小顆粒,保證芯片制造工藝的精度和質量。
(二)按材質分類
金屬材質籃式過濾器:金屬材質籃式過濾器的筒體、籃筐和濾網(wǎng)等主要部件均采用金屬材料制成,常見的金屬材料有碳鋼、不銹鋼、銅合金、鎳合金等。金屬材質籃式過濾器具有強度高、耐磨損、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點,適用于各種工業(yè)應用場合,尤其是對過濾器強度和耐腐蝕性要求較高的場合。不銹鋼材質的籃式過濾器由于其良好的耐腐蝕性,在化工、石油、制藥等行業(yè)得到廣泛應用。
塑料材質籃式過濾器:塑料材質籃式過濾器的筒體和籃筐通常采用塑料材料制成,濾網(wǎng)則可以是塑料濾網(wǎng)或金屬絲網(wǎng)。常見的塑料材料有聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)等。塑料材質籃式過濾器具有重量輕、成本低、耐腐蝕性能好等優(yōu)點,適用于對重量和成本敏感的場合,如民用建筑的給排水系統(tǒng)、小型化工廠的簡易過濾系統(tǒng)等。聚四氟乙烯材質的籃式過濾器由于其優(yōu)異的化學穩(wěn)定性和耐腐蝕性,可用于過濾強腐蝕性介質。
陶瓷材質籃式過濾器:陶瓷材質籃式過濾器的濾網(wǎng)采用陶瓷材料制成,筒體和籃筐可以是陶瓷材料,也可以是金屬或塑料材料。陶瓷材料具有耐高溫、耐腐蝕、過濾精度高、機械強度大等優(yōu)點,適用于高溫、強腐蝕和對過濾精度要求場合,如高溫煙氣的過濾、強酸強堿介質的過濾等。在高溫工業(yè)爐的煙氣凈化系統(tǒng)中,陶瓷材質籃式過濾器可以有效地去除煙氣中的粉塵和有害顆粒,保護環(huán)境。
(三)按安裝方式分類
水平安裝籃式過濾器:水平安裝籃式過濾器的進出口管道與地面平行,過濾器主體水平放置。這種安裝方式適用于空間較為寬敞、管道布置較為方便的場合,安裝和維護較為方便。在大型工業(yè)廠房的管道系統(tǒng)中,水平安裝籃式過濾器是較為常見的安裝方式。
垂直安裝籃式過濾器:垂直安裝籃式過濾器的進出口管道與地面垂直,過濾器主體垂直放置。這種安裝方式適用于空間有限、需要節(jié)省占地面積的場合,如高層建筑的給排水管道系統(tǒng)、小型設備的過濾裝置等。垂直安裝籃式過濾器在安裝時需要注意進出口的方向,確保流體能夠順利通過過濾器。
倒置安裝籃式過濾器:倒置安裝籃式過濾器的進出口管道與常規(guī)安裝方式相反,過濾器主體倒置放置。這種安裝方式通常用于一些特殊的工藝流程,如需要利用重力作用使雜質自然沉降的場合,或者在一些管道布置受限的情況下,為了滿足工藝要求而采用的安裝方式。倒置安裝籃式過濾器在安裝和維護時需要特別注意防止雜質在過濾器內(nèi)部積聚,影響過濾效果。
五、性能優(yōu)勢
(一)高效過濾
籃式過濾器能夠有效地去除流體中的各種雜質、顆粒和懸浮物,過濾精度高,可根據(jù)不同的需求選擇合適的濾網(wǎng)孔徑,實現(xiàn)從粗過濾到超精過濾的不同精度要求。無論是大顆粒的砂石、鐵銹,還是微小的細菌、病毒,籃式過濾器都能將其攔截在濾網(wǎng)表面,保證流體的清潔度,為下游設備和工藝提供可靠的保障。
(二)結構簡單
籃式過濾器的結構相對簡單,主要由筒體、籃筐、濾網(wǎng)、排污裝置和壓力監(jiān)測裝置等部件組成,各部件之間的連接和安裝方式也較為簡便。這種簡單的結構使得籃式過濾器在制造、安裝和維護方面都具有明顯的優(yōu)勢,降低了生產(chǎn)成本和維護難度。
(三)易于維護
由于籃式過濾器的結構簡單,其維護工作也相對容易。濾網(wǎng)可以方便地從籃筐中取出進行清洗或更換,排污裝置可以定期排出攔截下來的雜質,壓力監(jiān)測裝置能夠及時發(fā)現(xiàn)過濾器的異常工作狀態(tài),提醒操作人員進行維護。對于自清洗籃式過濾器,其自動清洗裝置大大減少了人工維護的工作量,提高了過濾系統(tǒng)的運行效率。
(四)適用范圍廣
籃式過濾器具有多種類型和結構,可以根據(jù)不同的工作壓力、流量、溫度、介質性質以及過濾精度等工況條件進行選擇。無論是低壓、高壓,小流量、大流量,還是常溫、高溫,腐蝕性介質、非腐蝕性介質等各種工況,都能找到合適的籃式過濾器。這種廣泛的適應性使得籃式過濾器在不同的工業(yè)領域和日常生活中都能發(fā)揮重要作用,滿足各種復雜工況下的過濾需求。
(五)使用壽命長
籃式過濾器的主要部件采用高強度、耐腐蝕的材料制成,如不銹鋼、耐腐蝕合金等,能夠在不同的工作環(huán)境下長期穩(wěn)定運行。同時,合理的結構設計和良好的過濾性能也減少了雜質對過濾器部件的磨損和腐蝕,延長了過濾器的使用壽命。對于一些關鍵的工業(yè)應用,如石油化工、電力等行業(yè),籃式過濾器的長使用壽命可以降低設備更換和維護的成本,提高生產(chǎn)效率。
六、應用領域
(一)石油化工行業(yè)
原油開采與輸送:在原油開采過程中,籃式過濾器用于去除原油中的砂石、鐵銹、泥沙等雜質,保護采油設備和輸送管道。在原油輸送管道的泵站中,籃式過濾器安裝在泵的進口處,防止雜質進入泵體,損壞葉輪和密封件,保證泵的正常運行和原油的順利輸送。例如,在海上油田的采油平臺,籃式過濾器可以有效過濾海水中的雜質,防止其進入原油輸送系統(tǒng)。
煉油裝置:在煉油廠的各種煉油裝置中,如蒸餾塔、催化裂化裝置、加氫精制裝置等,籃式過濾器用于過濾各種油品和化工原料,去除其中的雜質和顆粒,保證煉油工藝的順利進行和產(chǎn)品質量的穩(wěn)定。在蒸餾塔的進料管道中,籃式過濾器可以去除原料油中的雜質,防止其在塔內(nèi)積聚,影響蒸餾效果。在加氫精制裝置中,籃式過濾器用于過濾氫氣和油品,去除其中的雜質和水分,保證加氫反應的順利進行和催化劑的使用壽命。
化工生產(chǎn):在化工生產(chǎn)過程中,涉及到各種腐蝕性介質和易燃易爆介質的輸送和反應。籃式過濾器用于過濾這些介質,去除其中的雜質和顆粒,防止其對設備和管道造成損壞,影響生產(chǎn)安全和產(chǎn)品質量。在硫酸、鹽酸、硝酸等強酸介質的輸送管道中,采用耐腐蝕材料制成的籃式過濾器可以有效過濾介質中的雜質,保證管道和設備的正常運行。在化工反應釜的進料管道中,籃式過濾器可以去除原料中的雜質,保證反應的順利進行和產(chǎn)品的純度。
(二)電力行業(yè)
火力發(fā)電:在火力發(fā)電廠中,籃式過濾器應用于鍋爐的給水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)等多個環(huán)節(jié)。在鍋爐的給水系統(tǒng)中,籃式過濾器用于去除水中的雜質和顆粒,防止其進入鍋爐,造成鍋爐結垢、腐蝕和堵塞,影響鍋爐的安全運行和熱效率。在蒸汽系統(tǒng)中,籃式過濾器用于過濾蒸汽中的雜質,保護汽輪機的葉片和密封件,防止其受到磨損和腐蝕。在循環(huán)水系統(tǒng)中,籃式過濾器用于去除循環(huán)水中的雜質和懸浮物,保證循環(huán)水的清潔度,提高冷凝器的換熱效率。例如,在火力發(fā)電廠的化學水處理車間,籃式過濾器是預處理系統(tǒng)的重要組成部分,用于去除原水中的雜質,為后續(xù)的深度處理提供保障。
水力發(fā)電:在水電站中,籃式過濾器用于控制水輪機的進水和排水。在水輪機的進水管道中,籃式過濾器用于去除水中的雜質和顆粒,防止其進入水輪機,損壞水輪機的葉片和密封件,影響水輪機的正常運行和發(fā)電效率。在水電站的尾水管道中,籃式過濾器用于去除尾水中的雜質和懸浮物,保護環(huán)境。例如,在大型水電站的引水隧洞中,籃式過濾器可以有效過濾水中的泥沙和雜物,確保水輪機的安全運行。
核電站:在核電站中,對水質的要求,籃式過濾器用于過濾核電站的冷卻劑、化學補給水等介質,去除其中的雜質和顆粒,保證核電站的安全運行。在核電站的冷卻劑循環(huán)系統(tǒng)中,籃式過濾器用于去除冷卻劑中的雜質和顆粒,防止其對反應堆和管道造成損壞。在核電站的化學補給水系統(tǒng)中,籃式過濾器用于去除補給水。