折流板式雙級過濾裝置設計

陳孝玉，鄧玉紅，張　旭（.遵義師范學院工學院，貴州遵義56300；.遵義鈦業股份有限公司，貴州遵義563004）

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折流板式雙級過濾裝置設計

陳孝玉1，鄧玉紅2，張旭1
（1.遵義師范學院工學院，貴州遵義563002；2.遵義鈦業股份有限公司，貴州遵義563004）

摘要：針對雙程列管冷凝器水質要求及目前網式過濾器存在不易清洗、過濾網更換困難的缺陷，采用折流板式初、精兩級過濾裝置以及插板式固定安裝方式，設計了折流板式雙級過濾裝置，并對裝置功能實現進行了分析，研究結果及其在冷凝器上的應用表明：裝置能夠有效過濾雜質滿足冷凝器用水要求，克服了以往過濾器存在的缺陷，并具有易制作、結構簡單、操作方便等優點。關鍵詞：折流；雙級；插板式；過濾

工業用水常用作冷卻液通入雙程列管冷凝器中以冷卻或冷凝流體，這種冷卻方式對技術要求不高、且設備簡單，在石油、化工、冶煉等行業有著廣泛的應用。雙程列管冷凝器由大量U型管網組成，冷凝器中冷卻水管直徑較小以增大散熱面積從而增強冷凝效果，而工業用水含泥漿、石砂、鐵銹或漂浮物等各種雜質，為了避免冷凝器發生堵塞，工業用水在通入雙程列管冷凝器前需進行過濾處理。

目前，冷凝器用工業用水的過濾處理常采用網式過濾器，網式過濾器利用濾網直接攔截水中雜質，去除水體中的懸浮物、顆粒物、銹蝕等，以獲得較為純凈的冷卻水，具有結構簡單、成本較低等優點。但目前所采用的網式過濾器存在濾網容易堵塞、更換困難、過濾裝置不易清洗等缺點，導致生產效率較低。作者根據工業用水雜質的特點，針對目前網式過濾器存在的缺陷，設計了一種新型拆流板式雙級過濾裝置，該裝置具有結構簡單，過濾效率高、清洗方便等特點。

1折流板式過濾裝置工作原理

折流板式過濾裝置主要由沉降、過濾、排污系統組成。由于工業用水流量和水壓較大，折流板式過濾裝置沉降系統的主要作用是急劇減小水流動能，降低水流速度，同時改變水流方向，以便讓大顆粒雜質迅速沉降；過濾系統的主要作用是過濾掉水中雜質，使水質滿足工業使用要求，過濾系統由一級過濾和二級過濾兩級構成，一級過濾的主要作用是首先進行雜質的初過濾，即過濾掉尺寸較大的雜質；二級過濾為精過濾，其作用是對粗過濾的水流進行再次過濾，根據過濾精度的要求，通常二級過濾比一級過濾的過濾精度高，采用粗、精兩級過濾可以有效提高過濾裝置的過濾效果。排污系統的主要作用是收集水中過濾的雜質，并在過濾裝置清洗時能方便、快速地將雜質排出。圖1為折流板式過濾裝置過濾原理示意圖。

圖1過濾裝置過濾原理示意圖

2折流板式雙級過濾裝置結構設計

相對于其它工業用水（如鍋爐用水等），冷凝器用水對于水質的要求并不高，主要是防止雜質進入冷凝器造成堵塞，故裝置在滿足過濾要求的同時應力求結構簡單，成本低廉；為提高生產效率和減小勞動強度，濾網的清洗、維修、更換應力求簡單、方便；同時，裝置總體體積、質量不應太大，以便于搬運、安裝。

2.1設計方案

（1）沉降裝置

為減小進水的流速、壓力并改變水流方向，使水向有利于雜質沉降的方向流動，快速沉降顆粒較大的雜質，在進水端設計了一塊“h”型的折流板，折流板用鋼板制作，采用焊接方式與過濾裝置連接。

（2）過濾裝置

為提高過濾精度，采用一、二兩級過濾的方式進行，一級過濾采用目數較小的篩網，與折流板配合以快速過濾尺寸較大的雜質，二級過濾采用目數較大的篩網，以進一步過濾尺寸較小的雜質，根據過濾要求，可以選擇不同參數的篩網以滿足過濾精度。

（3）排污裝置

排污裝置位于整個過濾裝置的底部，為了方便清洗和排污，排污采用閥門控制，排污閥門與過濾裝置箱體采用鋼制圓筒連接，圓筒的尺寸可根據過濾器尺寸及裝置容污能力而定。

（4）其它裝置

由于過濾是在密閉空間內進行，故過濾裝置還包括箱體、箱體蓋板、進、出水口、法蘭等，箱體與箱體蓋板采用螺栓連接，為了增強裝置的密閉性，在箱體與蓋板間應增設橡膠墊片。

2.2具體結構

結合冷凝器用水的水質要求和過濾裝置的實際功能，設計出折流板式雙級過濾裝置，其總體結構如圖2、圖3所示。

圖2折流板式過濾裝置主視圖的剖視圖

圖3折流板式過濾裝置俯視圖的剖視圖

折流板式雙級過濾裝置外形呈U型，頂部設有一方形蓋板，蓋板與器體之間用螺栓連接，連接處有密封墊密封。器體由外鋼殼、內置折流板、過濾網及導軌構成，器體中靠近折流板處為進水端，靠近二級過濾網處為出水端，一、二級過濾網皆采用插板式安裝，篩網用壓板式螺栓固定，裝置底部需外接閥門，以便進行清洗及排污。

2.3關鍵部件設計

過濾裝置是折流板式雙級過濾裝置的核心部件，它不僅會影響過濾器的過濾精度，還會對生產效率產生重要影響，其結構如圖4所示。

一、二級過濾裝置結構類似，主要由固定板、過濾網、壓板以及壓緊螺栓組成。固定板用于支撐篩網，壓板用于壓緊放置于固定板邊框內的過濾網，螺栓起連接固定作用，手柄便于清洗、更換過濾網時使用。為了方便拆卸，一、二級過濾裝置均采用角鋼做導軌，插板式安裝，需要更換過濾網時，只需從導軌內取出過濾裝置，拆卸壓緊螺栓即可完成過濾網的更換。

圖4一級過濾裝置結構圖

3過濾裝置功能實現分析

由遵義鈦業股份有限公司自主設計的折流板式雙級過濾裝置已投入生產使用，過濾裝置運行狀況良好，過濾水質完全滿足冷凝器使用要求，降低了冷凝器的堵塞幾率，大大延長了冷凝器的清洗周期，同時具有過濾網清洗、更換方便等優點，提高了生產效率。

過濾裝置使用時，水流首先進入進水端，在折流板的作用下，水流動能急劇下降，這將有利于雜質的沉降，在一級過濾裝置及折流板的共同作用下，尺寸較大的顆粒雜質先被過濾、沉降到一級過濾室，隨后，經過初級過濾的水流進入二級過濾室，在二級過濾裝置的作用下，進一步將水中尺寸較小的雜質過濾去除，在出水口處即可獲得經過兩級過濾的工業用水，打開裝置底部排污閥門即可完成過濾室清洗及排污。

4結論

過濾裝置是工業上常用的一種設備，根據水質及用水要求的不同，過濾裝置的過濾原理和結構也不同。折流板式雙級過濾裝置針對工業上雙程列管冷凝器用水要求進行設計，通過更換過濾網也可用于其它過濾精度更高的工藝流程，是一種新型的過濾裝置，相對于普通過濾裝置，它有以下特點：

（1）克服了以往過濾器排污、清洗困難的弊病；

（2）采用二級過濾，實現雜質由大到小的逐級過濾，過濾精度更高；

（3）各級過濾裝置皆采用插板式，篩網采用壓板式螺栓固定，清洗、更換篩網更為方便；

（4）裝置結構簡單，容易制作，操作方便。

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（責任編輯：朱彬）

The Design for the Double Baffled Filtering Device

CHEN Xiao-yu1，DENG Yu-hong2，ZHANG-xu1
(1. Engineering College, Zunyi Normal College, Zunyi 563002, China; 2. Zunyi Titanium Industry co., LTD, Zunyi 563002, China)

Abstract：As double shell and tube condenser is required for water quality, screen filter is not easy to clean up and filter net is hard to be replaced, first-and-second stage baffled filtering device and plate fixed installation are adopted. The double baffled filtering device is designed and its function is analyzed. The finding and its application to the condenser show that the device can filter impurities and satisfy the need of water for condenser, that it overcome the weak points in the previous filtering devices, and that it owns such advantages like easy manufacture, a simple structure and convenient performance, etc.

Key words：baffling; double-stage; plate; filtering

作者簡介：陳孝玉，男，貴州綏陽縣人，遵義師范學院工學院助教，碩士。主要研究方向：機電技術及應用。

收稿日期：2015-10-12

中圖分類號：TH122

文獻標識碼：A

文章編號：1009-3583（2016）-0104-03