1. 管道過(guò)濾器的作用及適用范圍
管道過(guò)濾器是輸送介質(zhì)管道上不可缺少的一種裝置,是清除流體中固體雜質(zhì)的管道附件,用以保護(hù)工藝設(shè)備與特殊管件(如壓縮機(jī)、泵、燃油噴嘴、疏水閥等),防止雜物進(jìn)入設(shè)備、管件損壞部件或堵塞管件影響正常生產(chǎn)運(yùn)行,起到穩(wěn)定工藝過(guò)程、保障安全生產(chǎn)的作用。當(dāng)流體流過(guò)安裝有一定規(guī)格濾網(wǎng)的濾筒后,其雜質(zhì)被阻擋,當(dāng)需要清洗時(shí),只要將可拆卸的濾筒取出,處理后重新裝入即可。
2. 管道過(guò)濾器的分類(lèi)
①. 按用途分類(lèi)
a. 永久性過(guò)濾器
與所保護(hù)的設(shè)備一同投入正常運(yùn)行,滿足工藝系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)工程設(shè)計(jì)的要求。永久性過(guò)濾器的器體材料應(yīng)相當(dāng)于同一用途的管道材料。永久性過(guò)濾器按結(jié)構(gòu)形式可分為網(wǎng)式、線隙式、燒結(jié)式、磁濾式等。網(wǎng)式永久性過(guò)濾器濾網(wǎng)的有效面積不得小于操作管道橫截面積的3倍。
b. 臨時(shí)性過(guò)濾器
僅在開(kāi)工試運(yùn)轉(zhuǎn)或停車(chē)較久后開(kāi)車(chē)時(shí)使用,初始操作完畢后可拆除。臨時(shí)性過(guò)濾器濾網(wǎng)的有效面積不得小于操作管道橫截面積的2倍,臨時(shí)性過(guò)濾器材料,一般采用碳鋼,如物料有嚴(yán)格要求,可考慮選用特殊材質(zhì)。臨時(shí)性過(guò)濾器按結(jié)構(gòu)可分為平板型、籃式、T形、Y形等。平板(多孔)型通常用于離心泵的吸入管道上,籃式、T形、Y形通常用于往復(fù)式壓縮機(jī)或油類(lèi)等黏度較大的液體的吸入管道上。臨時(shí)性過(guò)濾器一般選用100孔/c㎡的濾網(wǎng)。
②. 按結(jié)構(gòu)分類(lèi)
a. 網(wǎng)式過(guò)濾器
網(wǎng)式過(guò)濾器在化工裝置中應(yīng)用較為普遍,可作為臨時(shí)性過(guò)濾器或永久性過(guò)濾器設(shè)于離心泵、齒輪泵、螺桿泵、蒸汽往復(fù)泵及工業(yè)爐燃料噴嘴之前。用于泵前的網(wǎng)孔數(shù)一般為144~256孔/c㎡,按泵和噴嘴產(chǎn)品資料要求來(lái)定。網(wǎng)孔數(shù)最大可達(dá)400孔/c㎡。網(wǎng)式過(guò)濾器有SY型、ST型、SC型、SD型等,其外殼可以是鑄鐵、碳鋼、低合金鋼、不銹鋼或其他材料,濾網(wǎng)可分為銅絲網(wǎng)或不銹鋼絲網(wǎng)。特殊情況還可與制造廠商定材質(zhì)。
b. 藍(lán)式過(guò)濾器
藍(lán)式過(guò)濾器用于油或其他液體管道上,過(guò)濾管道里的雜物,過(guò)濾孔面積比通徑管面積大于2~3倍,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)Y形、T形過(guò)濾器過(guò)濾面積,見(jiàn)圖2.176。濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)與其他過(guò)濾網(wǎng)不一樣,因形狀像籃子,故名籃式過(guò)濾器。籃式過(guò)濾器主要由接管、筒體、濾籃、法蘭、法蘭蓋及緊固件等組成。安裝在管道上能除去流體中的較大固體雜質(zhì)。
c. T形過(guò)濾器
T形過(guò)濾器外形上像字母“T”,因此,稱為T(mén)形過(guò)濾器。T形過(guò)濾器是除去液體中少量固體顆粒的小型設(shè)備,可保護(hù)設(shè)備的正常工作。當(dāng)流體進(jìn)入通過(guò)置有一定規(guī)格濾網(wǎng)的濾筒后,其雜質(zhì)被阻擋,而清潔的濾液則由過(guò)濾器出口排出,當(dāng)需要清洗時(shí),只要將可拆卸的濾筒取出,處理后重新裝入即可。T形過(guò)濾器見(jiàn)圖2.177。
原則上過(guò)濾器的進(jìn)、出口通徑不應(yīng)小于相配套的泵的進(jìn)口通徑,一般與進(jìn)口管路口徑一致。過(guò)濾器的材質(zhì)一般選擇與所連接的工藝管道材質(zhì)相同,對(duì)于不同的服役條件可考慮選擇鑄鐵、碳鋼、低合金鋼或不銹鋼材質(zhì)的過(guò)濾器。
T形過(guò)濾器適合物料:化工、石油化工生產(chǎn)中的弱腐蝕性物料,如水、氨、油品、烴類(lèi)等;化工生產(chǎn)的腐蝕性物料,如燒堿、純堿、濃稀硫酸、碳酸、醋酸等;制冷中的低溫物料,如液甲烷、液氨、液氧及各種制冷劑;輕工食品、制藥生產(chǎn)中有衛(wèi)生要求的物料,如啤酒、飲料、乳制品、糧漿醫(yī)藥用品等。
d. Y形過(guò)濾器
Y形過(guò)濾器(圖2.178)屬于管道粗過(guò)濾器系列,一端是使液態(tài)流體等流質(zhì)經(jīng)過(guò),一端是沉淀廢棄物、雜質(zhì),可用于氣體或其他介質(zhì)大顆粒物過(guò)濾,安裝在管道上能除去流體中的較大固體雜質(zhì),使機(jī)器設(shè)備(包括壓縮機(jī)、泵等)、儀表能正常工作和運(yùn)轉(zhuǎn),達(dá)到穩(wěn)定工藝過(guò)程,保障安全生產(chǎn)。
Y形過(guò)濾器的進(jìn)、出口通徑不應(yīng)小于相配套的泵的進(jìn)口通徑,一般與進(jìn)口管路口徑一致。Y形過(guò)濾器孔目數(shù)的選擇,主要考慮需攔截的雜質(zhì)粒徑,依據(jù)介質(zhì)流程工藝要求而定。各種規(guī)格絲網(wǎng)可攔截的粒徑尺寸可以查標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范上的“濾網(wǎng)規(guī)格”進(jìn)行選用。過(guò)濾器的材質(zhì)一般選擇與所連接的工藝管道材質(zhì)相同,對(duì)于不同的服役條件可考慮選擇鑄鐵、碳鋼、低合金鋼或不銹鋼等材質(zhì)的過(guò)濾器。
Y形過(guò)濾器適合物料:化工、石油化工生產(chǎn)中的弱腐蝕性物料,如水、氨、油品、烴類(lèi)等;化工生產(chǎn)的腐蝕性物料,如燒堿、純堿、濃稀硫酸、碳酸、醋酸、酯酸等;制冷中的低溫物料,如液甲烷、液氨、液氧及各種制冷劑;輕工食品、制藥生產(chǎn)中有衛(wèi)生要求的物料,如啤酒、飲料、乳制品、糧漿醫(yī)藥用品等。
Y形過(guò)濾器可以水平安裝或垂直向下安裝,見(jiàn)圖2.179。
e. 錐形過(guò)濾器
錐形過(guò)濾器(cone strainer),顧名思義其外形為錐體,屬于管道粗過(guò)濾系列。如圖2.180(a)所示,錐形過(guò)濾器分為:尖底錐形過(guò)濾器、平底錐形過(guò)濾器。其形式簡(jiǎn)單,作用是去除管道內(nèi)介質(zhì)中的雜質(zhì),使設(shè)備正常工作及運(yùn)轉(zhuǎn),達(dá)到穩(wěn)定的工藝過(guò)程,保證設(shè)備安全生產(chǎn)。
其原理為流體進(jìn)入濾筒后,其雜質(zhì)被阻攔,而清潔的流體流出出口,當(dāng)需要清洗時(shí),只需卸下錐形濾筒,清洗后裝入即可。錐形過(guò)濾器特點(diǎn):主要用于管線開(kāi)車(chē)之前,安裝在管道兩法蘭之間,設(shè)備簡(jiǎn)單、可靠、方便,適用廣泛。
適用范圍:石化生產(chǎn)過(guò)程中弱腐蝕性物質(zhì),化工生產(chǎn)中腐蝕性物料,制冷中的低溫物料,輕工食品、制藥生產(chǎn)中有衛(wèi)生要求的物料。
錐形過(guò)濾器的安裝方向如圖2.180(b)所示。錐形過(guò)濾器本體由兩部分組成:一是帶孔鋼板體(perforated plate),二是金屬絲網(wǎng)(wire mesh),如果金屬絲網(wǎng)放在帶孔鋼板體的外面,則流向應(yīng)該是由外向內(nèi);如果金屬絲網(wǎng)放在帶孔鋼板體里面,則流向是由內(nèi)向外。圖2.180(c)所示的是錐形過(guò)濾器的布置。
工程應(yīng)用:錐形過(guò)濾器安裝方向的選用
一種安裝方式是錐形過(guò)濾器的錐形尖朝著流體來(lái)的方向,另一種是流體相反,錐形尖順著流體來(lái)的方向,如圖2.180(b)所示,不同的安裝方向,錐形過(guò)濾器金屬絲網(wǎng)的位置不同,安裝配管設(shè)計(jì)時(shí),需注意。
錐形過(guò)濾器如作為永久過(guò)濾器,應(yīng)該是液體含有少量固體物,錐形尖朝著流體來(lái)的方向安裝不易堵塞,開(kāi)車(chē)周期可以長(zhǎng)一些。對(duì)于臨時(shí)過(guò)濾器相反安裝也可以,便于收集安裝時(shí)產(chǎn)生的雜物,而且是臨時(shí)。
3. 管道過(guò)濾器的選用要求
①. 對(duì)于凝固點(diǎn)較高、黏度較大、含懸浮物較多、停輸時(shí)需經(jīng)常吹掃的介質(zhì),宜選用臥式安裝的反沖洗過(guò)濾器。
②. 對(duì)固體雜質(zhì)含量較多、黏度較大的介質(zhì),宜選用籃式過(guò)濾器。
③. 對(duì)易燃、易爆、有毒的介質(zhì),宜采用對(duì)焊連接的過(guò)濾器,當(dāng)直徑小于DN40時(shí),宜采用承插焊連接的過(guò)濾器。
④. 介質(zhì)流向有90°變化處宜選用折流式T形過(guò)濾器。
⑤. 設(shè)置在泵入口管道上的臨時(shí)性過(guò)濾器,宜選用錐形過(guò)濾器。
⑥. 管道直徑小于DN400時(shí),宜選用Y形及T形過(guò)濾器;管道直徑大于或等于DN400時(shí),宜選用籃式過(guò)濾器。
4. 管道過(guò)濾器的布置
①. 機(jī)泵入口均應(yīng)安裝過(guò)濾器。過(guò)濾器的安裝位置應(yīng)靠近被保護(hù)的設(shè)備。
②. 折流式(角式)T形過(guò)濾器必須安裝在管道90°拐彎的場(chǎng)合。直通式T形過(guò)濾器必須安裝在管道的直管上,安裝在立管上時(shí),應(yīng)考慮方便濾網(wǎng)的抽出;安裝在水平管時(shí),濾網(wǎng)抽出方向應(yīng)向下。Y形過(guò)濾器安裝在水平管道上時(shí),濾網(wǎng)抽出方向應(yīng)向下,并應(yīng)考慮Y形過(guò)濾器抽芯的空間。
③. 安裝在立管上的泵入口過(guò)濾器,為降低泵入口閥門(mén)的高度,可采用異徑過(guò)濾器。Y形過(guò)濾器安裝在介質(zhì)自下向上的垂直管道上時(shí),應(yīng)選用反流式。
④. 壓縮機(jī)入口管道上應(yīng)裝過(guò)濾器或可拆卸短節(jié),以便開(kāi)車(chē)前安裝臨時(shí)過(guò)濾器和清掃管道。
⑤. 過(guò)濾器上下游可根據(jù)工藝生產(chǎn)的需要設(shè)置壓差計(jì)或壓力表,以判斷堵塞情況,并應(yīng)按工藝需要配置反吹清洗管道。
⑥. 管道配管時(shí)應(yīng)考慮永久和臨時(shí)過(guò)濾器的安裝和拆除。
⑦. 管道過(guò)濾器對(duì)管道設(shè)計(jì)要求。裝有過(guò)濾器的管道在工作時(shí)可分為間斷操作與連續(xù)操作。間斷操作時(shí),在過(guò)濾器前后設(shè)置切斷閥,以便清理過(guò)濾器。連續(xù)操作時(shí),對(duì)永久性過(guò)濾器需設(shè)置并聯(lián)的兩套過(guò)濾器,分別在過(guò)濾器前、后設(shè)置切斷閥(線隙式過(guò)濾器除外)。
各形式過(guò)濾器的主要結(jié)構(gòu)及特性比較,如表2.41所示。
工程應(yīng)用:過(guò)濾器抽芯空間不夠的解決方案(圖2.181)
如圖2.181(a)所示,某泵入口管線,Y形過(guò)濾器放置水平管,由于設(shè)計(jì)失誤,造成Y形過(guò)濾器距離地面偏近,Y形過(guò)濾器抽芯空間不足。
如圖2.181(b)所示,泵入口管線,為了避免Y形過(guò)濾器抽芯空間問(wèn)題,安裝在了立管上,造成Y形過(guò)濾器前的閘閥手柄偏高,不宜操作。
如圖2.181(c)所示,為了避免Y形過(guò)濾器抽芯空間問(wèn)題,Y形過(guò)濾器采用了水平布置,造成Y形過(guò)濾器過(guò)濾效果降低。
如圖2.181(d)所示,Y形過(guò)濾器采用了向下或者傾斜角度布置,既解決了抽芯問(wèn)題,又考慮了Y形過(guò)濾器過(guò)濾效果問(wèn)題。
如圖2.181(e)所示,為了解決Y形過(guò)濾器抽芯空間問(wèn)題,過(guò)濾器抽芯空間位置挖了一個(gè)地溝。