新型过滤器在大型板壳式热交换器上的应用

苏　敏１，朱玮玮２

（甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司，甘肃兰州　７３００７０；１．

）飞潮过滤技术有限公司，上海　２２．０００２１

摘要：管道过滤器在运行过程中必须定期停车清洗、排污，往往影响系统设备的长周期运行。新型在线管道过滤器能实现物料连续过滤并具有在线排渣功能，运行安全、平稳，操作简单，为系统长周期运行创造了条件。介绍了新型在线管道过滤器在大型板壳式热交换器上的应用情况。关键词：管道过滤器；大流量；在线排渣；应用中图分类号：ＴＥ９６５　　　　文献标志码：　　目　　板式热交换器是一种高效紧凑的换热设备，前已广泛应用于机械、化工、石化、冶金、食品、供热与空调、核电站、船舶与海洋平台。但由于板式热交换器流通截面积小，如果介质杂质含量较多就极易造成结垢，影响换热效率，缩短维护周期，增加系统运行成本。因此，系统设计中都会在板式热交换器

１～３］

。之前增加管道过滤器起保护作用［

网（抽芯）清洗。如果该过滤器的清洗时机不能与系统内重要设备的计划检修周期同步，将直接影响该系统的长周期运行，从而造成不必要的系统停、开车损失。

（）可靠性低　对于流量较大的工况，一般采用４

篮式过滤器，由于本身结构问题，过滤器的密封易出现短路，而且单篮滤筒直径大，滤筒刚度不足，易出现失稳故障，严重影响板换、系统的安全运行。

１　常见管道过滤器的不足

目前常用的管道过滤器有锥形过滤器、Ｙ形过滤器、直角式过滤器和篮式过滤器，具有原理简单、直接过滤的特点。锥形过滤器可直接夹在管道法兰上，后两种过滤器进、出口在同一高度，这给管道布置带来极大便利，但是存在以下不足。

（）纳污量很低　管道过滤器内的滤网规格（网１

孔大小、过滤面积）已经固定，随着过滤时间的延长，滤网上沉积的杂质不断增加，使有效过滤面积逐渐减少，导致管线内阻力不断增大、工作（过滤）效率逐步降低，严重时可引起管道堵塞，影响后续热交换器的使用。

（）过滤面积比较小　采用单网过滤，过滤面积２

与过滤器的壳体尺寸成正比。要想得到较大的过滤面积，就必须增大设备，从而提高了设备成本，也占用了更多的空间。

（）不能连续过滤　通用管道过滤器不能自动３清除污垢，过滤器工作一段时间后，必须停车取出滤

２　新型大流量过滤器的设计２．１　工作原理

待过滤的流体从过滤器的入口进入过滤器内部，经一体式过滤元件拦截，等待过滤的流体从过滤元件的外部进入滤篮内部腔体，从外向里过滤，被过滤的洁净介质经滤篮侧面的出口出来，经与过滤元件一腔的过滤器出口排走。可以选择使用自动反吹系统，当过滤元件的压差达到设定的最大允许压差值，或者时间到了设定值时，需要对过滤元件进行反吹清洗。反吹气体经反吹阀及喷吹管，从过滤元件内部向外脉冲喷吹气体，将附着在过滤元件外表面的滤饼吹落，使滤芯的压差值减少到初始设定值，过滤器重新开始过滤工作。也可不选用反吹系统，当滤篮的压差达到设定的最大允许压差值，或者时间到了设定值时，打开滤器顶端法兰盖，更换滤篮。新型大流量过滤器见图１，内部整体式滤芯框架见图２。

０１１９００２　收稿日期：２－－，男，江苏徐州人，高级工程师，学士，从事压力容器设计制造工作。１９６６　作者简介：苏　敏（－）

·１２６·０１１年　第４０卷　　　　　　　　　　　　　石　油　化　工　设　备　　　　　　　　　　　　２

图１　新型大流量过滤器

图２　内部整体式滤芯框架

．２　结构特点

（１

）纳污量超大　一体式滤芯与物料出口作为一个的清洁腔，其余设备空间都可以作为纳污空间。从理论上讲，超过设备容积的２／３都储满，设备才会失去功能，比通常管道过滤器纳污量大５倍左右。

（２

）在线排渣　设备滤下的残渣会直接沉积到容器底部。在装置运行过程中，将过滤器切出后，打开排污阀即可排渣，无需浪费人力、物力、时间对过滤元件进行更换。

（３

）低压差运行　该结构保证大部分的滤渣能直接排出容器，只有小部分的滤渣会贴在过滤元件上，

保证设备一直在高效运行，大型板式热交换器能够维持高效安全工作。

（４

）同一平台多精度使用　一体式过滤元件可以拆卸成几个小过滤单元，当有新的过滤要求时，只要更换过滤单元的过滤精度即可改变整个设备的过滤精度。

（５

）过滤面积增大　同样的容器尺寸，新型大流量过滤器的过滤面积可达到普通管道过滤器的３～倍。

（６

）过流面积增大　新型大流量过滤器过滤面积增大，过流面积也同理极大增加，可达到普通管道过滤器的３～８倍，阻力降小。

（７

）过滤精度提高　新型大流量过滤器采用新型密封结构，摒弃了以前大平面的密封难题，采用小尺寸的端面密封，

密封安全可靠，而且过滤精度可达２５μ

ｍ。（８）在线反冲洗功能　对要求特别高的系统（比如核设备），可进行在线反吹。

３　应用实例

２０１１－０８，２台新型大流量过滤器（ＤＮ５００ｍｍ／ＤＮ２００ｍｍ）

用于大型板式热交换器的油品过滤，运行至今已１月有余，

从差压计显示压差看还远不需开盖清洁，显著减少了开工初期清理滤芯的频次。

新型过滤器滤芯采用双层金属骨架结构，滤网固定在两层金属骨架之间，滤筒刚度好，无失稳短路风险，滤筒与外筒体之间采用自紧、快装固定结构，固定牢靠，无直接短路风险。采用新型过滤器可有效保障板式热交换器的安全长周期运行。

４　结语

通过实际应用表明，新型大流量过滤器克服了常见管道过滤器存在的纳污量低、

过滤面积小、不能连续过滤、

密封难的缺点，实现了物料连续过滤，并具有在线排渣功能，运行安全、平稳，操作简单，为系统长周期运行创造了条件。

参考文献：

［１］　曲　宁．

板式热交换器传热与流动分析［Ｄ］．济南：山东大学，２００５．

［２］　李晓亮．

人字形板式热交换器强化传热研究及场协同分析［Ｄ］．济南：山东大学，２００９．

［３］　金　琅．

新编过滤器选型设计制造新工艺新技术与质量检验标准规范实用手册［Ｍ］．北京：中国机械出版社，２００６．

（张编）

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