“L”型除污器的设计与应用

林妮娜

【摘要】本文着重讲述锥形过滤器在使用过程中遇到的问题，结合生产实际需要，自行设计研究了新型除污器，以适用便于生产检修的需要。

【关键词】过滤器 设计 制作

前言

针对纯梁地区管网老化严重，管网内腐蚀锈渣及其他杂物积累较多，经常导致板式换热器过滤器堵塞造成换热效果差，居民室内温度低。

且现有安装在进换热器进口的过滤器为尖底锥形过滤器，属于管道粗过滤器系列最简单过滤器形式，主要材料有不锈钢冲孔板，不锈钢编织网，主要结构由法兰、锥体滤网等组成，在管道两法兰之间的顺流方向安装。其原理当流体进入置有一定规格滤网的滤筒后，其杂质被不锈钢滤网阻挡，其杂质被阻拦，而清洁的热水流出。但使用过程中过滤器容易堵塞，且拆卸安装不便、清洗不便。冬季运行堵塞时清理操作时间长、工作量大，且每次清洗时换热器停运长，对居民供暖造成一定影响。

一、“L”型除污器的设计背景

二级网目前使用DN200的尖底锥形过滤器，长度400MM，D直径为260，内直径为190，不锈钢滤网的孔径约为80目，有效过滤面积为0.0262M2。

1、不锈钢滤网的孔径约为80目，管网中细小的颗粒、焊渣、锈垢极易将滤网堵塞，过多时，堵塞锥体的1/2，阻力加大，影响到二级网进水的流量和压力偏低，造成单个换热器效率下降。

2、确定堵塞需要清洗时，需拆卸两端法兰之间约1米DN200管线才能取出滤网，离地300MM，操作空间狭窄，不易操作，需3-4人4-6小时左右才能完成单台换热器锥型过滤器的清洗。由于安装、拆卸不便，夏季检修时极易产生疏漏。

二、“L”型除污器设计原理

设想在板式换热器前端进水管线上开孔并加高一定高度，安装方便拆卸的“L”型自制过滤器，主要由支撑、半圆柱型滤网、法兰、盲板及紧固件等组成，通过法兰、盲板封闭管道。为减少过滤器对管网热水流速的影响，迎水面采用直通设计，出水面根据管内杂质的大小选用合适孔径的不锈钢过滤网，确保过滤器有足够的强度能承受管网可能出现的最高压力。因此管线腐蚀锈渣及其它带入管道内的杂物，在热水经过过滤器时由过滤器收藏到滤网中，在一定的程度时打开法兰，只要将可拆卸的“L”型滤桶取出，清理滤网即可；即使在运行期，只要进出口阀门灵活好用，只需关闭进出口阀门，打开盲板螺丝，即可清理，方便实用。

三、“L”型除污器设计选型

（一）材质选型：

1、过滤器的材质

考虑到加工性和可焊性的便捷，选择与所连接的工艺管道材质相同的低碳钢材质无缝钢管作为主体材质，直径DN200，高度400mm，底部留DN20排污阀1个，上部顶端法兰盖，用螺丝拆卸。内部过滤层采用30目304不锈钢过滤网，过滤网顶部和底部焊接十字加强筋，以提高强度。

为确保过滤效果及强度要求应满足以下条件：

1、流量需要：

原则上过滤器一般与进口管路口径一致，确保每台二级网管网过滤器达到86-170立方米/小时流量的需要。

2、公称压力：

管网额定工作压力0.8MPA，实际工作压力0.6MPA，按照管网可能出现的最高压力适当地增加支撑，确保过滤器有足够的强度。

3、过滤器的允许阻力压降

原系统进水0.6MPA，总系统出水0.4MPA，总压降为0.2MPA，。在额定流速下单台过滤器的允许阻力压降不得大于0.8—2.2KPA。

4、孔目数的选择

系统运行中的颗粒物粒径大约在600微米以上，考虑到不锈钢滤网的目数为30目，孔径0.6毫米，拦截粒度在590微米。

4、过滤器的材质

主体材质选择与所连接的工艺管道材质相同的碳钢，焊接而成。

5、滤网的选择

过滤网采用304、316L不锈钢网，强度大、精度高、耐腐蚀，最小过滤精度可达25微米。

（二）方案選择：

改造方案一

1、 计划对原板锥形过滤器进行改造：

2、 原不锈钢锥形过滤器顺流方向安装，过滤器体上有0.3MM圆孔，对现有锥形过滤器滤网进行改造，将内衬以50目不锈钢网改为30目，经计算改造后过滤器的过滤面积： DN200板锥式过滤器30目滤网的面积=πra=3.14*10cm*31.6cm=992.24cm2，通过表二看出30目滤网的有效面积占53%，则有效过滤面积=992.24*53%=525.89 cm2.

“L”型自制过滤器，为减少过滤器对管网热水流速的影响，迎水面采用直通设计，出水面根据管内杂质的大小选用合适孔径的不锈钢过滤网，即半圆柱型滤网实现过滤，在热水经过过滤器时由过滤器收藏到滤网中，确保过滤器有足够的强度能承受管网可能出现的最高压力。

改造后，既能将管网颗粒物有效过滤，又为了减少过滤器的阻力，实现在夏季和冬季快速地检修、清洗过滤器，改善换热效果，不影响居民采暖，还能方便拆卸，只需2人2小时左右即可完成清洗，每个换热站有3-4台板式换热器，在运行期只需关闭进出口阀门即可逐台进行清洗，不影响供暖任务。

结论

方案一中，板锥式过滤器的有效过滤面积为525.89 cm2，液体阻力为12.6KPA，方案二中，L型过滤器的有效过滤面积为4992.6 cm2液体阻力为1.35KPA，二者比较无论是有效过滤面积还是液体阻力，L型过滤器都占有较大优势，不只是有效地增大了过滤器有效过滤面积，同时起到了良好的过滤效果。