一种正折流式T型双级过滤器的制作方法

本发明涉及流体净化设备，具体涉及一种正折流式t型双级过滤器。尤其适用于石油、化工、电力等工业管道系统中高精度流体过滤场景。

背景技术：

1、正折流式t型过滤器是工业管道系统中常见的流体净化设备，其作用在于截留流体中夹带的固体颗粒，以保护下游的泵、阀门、压缩机等关键设备免于磨损和堵塞。该类过滤器的典型结构呈t形，筒体头部的一端设有流体进口，另一端安装可开启的法兰盖，下部端口为流体出口，筒体头部轴向装设筒状过滤网。

2、现有正折流式t型过滤器在实际使用中暴露出诸多不足。传统产品仅在进口侧设置单层滤网，过滤精度完全取决于该层滤网的目数。若需提高过滤精度，只能选用更细密的滤网，但这会大幅增加流体阻力，且细密滤网易被颗粒物快速堵塞，导致频繁停机清理。同时，单级滤网承担全部过滤负荷，固体颗粒直接冲击滤网表面，在高压高流速工况下容易造成局部破损，一旦破损整个滤网便失效，必须整体更换，不仅使用周期短，维护成本也较高。

3、市场上虽然出现了两级过滤的改进方案，但均存在各自的固有缺陷。一种方案是在t型管道主体内，于横置的主管中插接一级滤芯，并在竖直贯通固定于主管周侧中部的支管内插接二级滤芯。该方案中，流体经一级滤芯过滤后需转向进入支管才能进行二次过滤，流道转折增加了局部阻力损失；支管需额外延伸以容纳二级滤芯，整机轴向尺寸显著增大；二级滤芯位于支管深处，更换时受限于支管口径和深度，操作空间狭窄，装拆不便；而且支管与主管的连接处以及支管端盖处均需设置密封结构，泄漏风险点随之增多。

4、另一种方案采用内外同心双层滤芯结构，即外圆骨架内部再设内圆滤网，内层滤网完全被外层滤网包围。这种设计对加工精度要求高，内外两层需精密配合，装配难度大；内层滤网被外层包裹后，堵塞时难以单独清洗或更换；内外两层同心布置使流体有效通过截面积减小，压降明显增大；内层滤网缺乏独立支撑，长期使用易发生变形。

5、更为关键的是，本领域长期存在一种技术偏见，即认为t型过滤器的流体出口通道仅仅是洁净流体排出的末端通道，其功能仅限于导流，无需再设置过滤组件。在这种观念的引导下，技术人员普遍缺乏在出口通道内增设过滤结构的动机，认为该处已无过滤的必要。加之流体出口通道的内径通常与管道通径一致，内部空间十分有限，要在如此狭小的空间内嵌入一整套带有支撑骨架和滤网的过滤组件，同时还要保证不显著增加流体阻力，这绝非简单的叠加，而必须在结构紧凑性与过滤性能之间达成精妙的平衡。截至目前，尚未有任何将过滤组件集成于t型过滤器出口通道内的技术方案被公开或使用。

技术实现思路

1、本发明针对现有正折流式t型过滤器存在的过滤精度不足、滤网使用寿命短及两级过滤方案结构复杂等技术问题，提供一种正折流式t型双级过滤器。该装置通过二级过滤协同工作提升整体过滤精度与纳污能力，通过金属骨架对二级滤网提供结构支撑以延长滤网使用周期，并通过简化的装配结构实现滤芯的快速装拆与维护。

2、一种正折流式t型双级过滤器，包括t型筒体。所述t型筒体的头部一端设置有流体进口、另一端设置有可拆卸的法兰盖，所述t型筒体的下部端口设置有流体出口。所述t型筒体的头部轴向设置有一级过滤组件，所述一级过滤组件包括支撑骨架和设置于所述支撑骨架外周的一级滤网，所述一级滤网覆盖于支撑骨架的表面，用于对自流体进口流入的流体进行初次过滤。

3、其创新之处在于：所述流体出口的内部通道中设置有二级过滤组件，所述二级过滤组件包括金属支撑骨架和设置于所述金属支撑骨架外周的二级滤网。所述金属支撑骨架沿流体出口的轴向延伸，其内部形成流体通道，所述二级滤网固定于所述金属支撑骨架的外壁面。流经一级滤网后的流体进入流体出口时，经由所述二级滤网再次过滤后排出。

4、进一步的，所述金属支撑骨架为筒状镂空结构，采用不锈钢材质制成，其镂空孔洞的开设面积占骨架表面积的60%以上，以确保流体通过时压降可控。

5、进一步的，所述金属支撑骨架靠近流体出口内壁的一端设置有定位方形卡槽，所述二级过滤组件通过所述定位方形卡槽可插拔地安装于所述流体出口内部。

6、进一步的，所述二级滤网通过卡扣固定于所述金属支撑骨架的外壁面。

7、进一步的，所述一级滤网的目数小于所述二级滤网的目数，即一级过滤组件承担粗滤功能，二级过滤组件承担精滤功能。

8、进一步的，所述流体出口的内壁设置有方形卡槽，所述金属支撑骨架的两端设置有相配合的方形卡扣，以实现二级过滤组件的可拆卸固定。

9、进一步的，所述t型筒体的头部还设置有冲洗接口，用于接入外部清洗介质，对一级过滤组件和二级过滤组件进行反向冲洗。

10、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

11、1）结构简化与空间优化

12、本发明将二级过滤组件直接布置在流体出口的内部通道中，无需像现有支管插接方案那样额外设置支管或外置滤腔来容纳二级滤芯。这样一来，整机轴向尺寸明显缩短，相比现有设计可减少百分之二十到三十，管道系统布局因此获得更大灵活空间。同时，省去了支管连接处和支管端盖的密封结构，泄漏风险点减少，整机密封可靠性相应提高。结构上的简化带来了装配和拆卸的便利，也降低了制造成本。

13、2）分级拦截改善过滤效果

14、一级滤网和二级滤网的目数不是随意选配，而是依据颗粒粒径分级拦截的原则确定。一级滤网采用较低目数，例如四十目，负责拦截流体中的大颗粒杂质，粒径在零点四毫米及以上的颗粒大部分在此被截留；二级滤网采用较高目数，例如八十目，对经一级过滤后剩余的中小颗粒进行精细过滤，粒径零点一八毫米及以上的颗粒得以清除。由于大颗粒在一级过滤阶段已被大量去除，二级滤网承受的冲击和纳污负担明显减轻，细密滤网易堵塞的问题得到有效缓解。两级滤网各自承担的负荷更为均衡，使用寿命均有延长，并非简单的粗滤加精滤叠加。

15、3）流道配合提升过滤效率

16、流体从进口进入t型筒体头部后，先经一级滤网进行轴向过滤，完成粗滤，随后折向流入下部端口的出口通道，再经二级滤网进行径向过滤，完成精滤后排出。这一轴向粗滤、折向、径向精滤的流道安排，利用了折向过程中大颗粒杂质惯性较大的特点，有助于其被一级滤网捕获，产生一定的惯性分离辅助效果。轴向过滤与径向过滤两种方式相结合，使滤网的有效过滤面积得到更充分利用。一级粗滤阻力较低，二级精滤虽阻力较高但负担较小，两者叠加后的总压降增量小于单独采用细密单级滤网时的压降增量。

17、4）支撑骨架兼具多重功能

18、二级滤网固定在金属支撑骨架的外壁面，该骨架为筒状镂空结构，在实际使用中同时发挥三重作用：一是支撑作用，防止二级滤网在高压流体冲击下发生变形或破损，延长滤网的使用寿命；二是导流作用，骨架内部的镂空通道保证过滤后的流体顺畅排出；三是定位作用，骨架端部设有定位方形卡槽，便于二级过滤组件的快速插拔和准确定位。这种多功能集成设计使二级过滤组件整体结构紧凑、功能完善，与现有技术中采用独立滤芯筒或外部支架的做法相比，零件数量减少，装配精度更容易保证。 5）对比实验数据的量化验证 为验证本发明技术效果，在相同实验条件下（介质为常温水，流量10m3/h，含沙量200mg/l，初始压降δp0=0.01mpa），将本发明与现有典型方案进行对比测试，结果如下：

19、

20、根据实验测试结果，本发明的性能表现如下：

21、在初始压降方面，本发明为0.038兆帕，低于支管双级方案的0.040兆帕。这一优势主要得益于流道简化后局部阻力损失的减少。

22、在过滤持续能力方面，本发明达到压降超标阈值的时间为240小时，是单级方案的5倍，是支管双级方案的1.67倍，说明本发明在维持过滤效率的同时显著延长了有效工作时间。

23、在过滤精度方面，本发明对粒径大于等于0.2毫米颗粒物的拦截率为97.8%，优于单级方案的82.4%和支管双级方案的92.5%。

24、在维护便捷性方面，本发明单次维护所需时间约为20分钟，约为现有技术所需时间的七分之四到三分之二，维护效率提升明显。

25、综合上述数据，本发明在初始压降、持续工作寿命、过滤精度和维护效率等方面均优于现有方案。附图说明

26、图1为本发明的结构图；

27、图2为本发明图1中一级过滤组件三视图。

28、图3为本发明图1中二级过滤组件三视图。

29、图4为本发明图1中二级过滤组件3d图;

30、图5为本发明图1中的a处放大图;

31、图6为本发明图1中的b处放大图。

32、图中各附图标记的含义如下：1.流体进口；2.流体出口；3.法兰盖；5.t型筒体；6.支撑骨架；7.一级滤网；8.金属支撑骨架；9.二级滤网；11.定位方形卡槽；10.冲洗接口。