CN1923334B - 管式过滤装置和管式过滤器部件 - Google Patents

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Abstract

用于过滤设备(10)的管式过滤器部件(24)包括管状芯部(30),其具有外表面(32),内表面(34)并且包括多个延伸通过其中的开口(35),过滤介质(36),其由芯部所支撑,以限定出一芯部和过滤介质的子部件,和排放管(38),其包括多个在其中延伸的开口(39)以允许流体在排放管的外表面和排放管的内部之间流动。该排放管设置在芯部的内部。该管式过滤器部件还包括端盖(40),和包括排放管开口(54)的第一密封部件(52)。排放管延伸通过第一密封部件中的排放管开口。管式密封装置还包括压紧螺母(66),其与延伸通过第一密封部件的排放管螺纹接合。

Description

管式过滤装置和管式过滤器部件
技术领域
本发明通常涉及流体过滤装置部件,并且尤其涉及改进的过滤装置密封的过滤器部件.
背景技术
已经采用了不同的装置和方法来从流动的流体中除去悬浮的污染物。通常说来,被污染的流体在外部压力或者外部作用力的作用下通过多孔的过滤介质.对多孔过滤介质的孔径大小进行选择以允许流体通过其中,同时防止污染物流过多孔过滤介质.在流体通过多孔过滤介质时,污染物由多孔过滤介质阻挡。
在一段时期之后,由过滤介质所收集的污染物覆盖在多孔过滤介质的孔上,从而阻塞了孔并且减少了流体流过过滤介质的量.由被收集的污染物所造成的过滤介质的孔的阻塞会减少流体通过流体过滤器的流速,从而继续使用流体过滤器会不合乎要求。在许多的情况下,流体过滤器被丢弃并且采用新的流体过滤器进行替换,以在流体过滤过程中重新建立流体所需的流速.
在通常的管式过滤器中,多孔过滤介质被固定到过滤器支撑件或者类似装置上以安装或者悬挂过滤介质.在圆筒形过滤器的情况下,过滤介质被形成为圆筒形构造,并且过滤介质的第一和第二圆筒形端被粘接到对应的第一和第二过滤器安装元件上,例如第一和第二端盖上。第一和第二端盖相对于流入输入源和流体输出源安装过滤介质。
在许多情况下,采用焊接过程来将过滤介质的第一和第二圆筒形端固定到第一和第二端盖上.焊接过程通过首先将过滤介质放置在支撑芯部上来完成。过滤介质的第一和第二圆筒形端被模锻以将过滤介质紧密的结合到底层的支撑芯部上。第一和第二焊接环被焊接到过滤介质的紧密的第一和第二端上。最后,该第一和第二端盖被焊接到第一和第二焊接环上。过滤介质的第一和第二圆筒形端的压紧和焊接基本上会损坏邻近过滤介质的压紧端的过滤介质的整个过滤性能。
已知的管式过滤器部件也采用了夹具来固定管式过滤介质到管座和/或支撑芯部上。这些夹具通常由金属支撑并且容易受到化学侵蚀,机械磨损和邻近夹具的损坏。而且,通过切入过滤介质表面或者擦伤邻近的过滤器夹具,夹具会损坏过滤介质。而且,采用已知的夹具来装配完整的过滤装置所需的时间量是高的,这会导致高成本,并且装配过程仅仅发生在过滤装置离线的情况也会再次导致额外的成本。
发明内容
在一个实施例中,提供用于过滤设备的管式过滤器部件。该管式过滤器部件包括管状芯部,其具有外表面和内表面并且包括多个延伸在其中的开口,由芯部所支撑的过滤介质,从而限定出一芯部和过滤介质的子部件,和排放管,其包括多个在其中延伸的开口以允许流体在排放管的外表面和排放管的内部之间流动.该排放管设置在芯部的内部.该管式过滤器部件还包括端盖,和包含有排放管开口的第一密封部件.排放管延伸通过第一密封部件中的排放管开口。管式密封装置还包括压紧螺母,其与延伸通过第一密封部件的排放管螺纹接合.
在另一个实施例中,提供一流体过滤装置.该流体过滤装置包括过滤器壳体,连接到并且密封该过滤器壳体的可移动的壳体盖,设置在过滤器壳体内部的过滤器支撑元件,和安装到过滤器支撑元件上并且设置在过滤器壳体内部的至少一个管式过滤器部件。每个管式过滤器部件包括管状芯部,其具有外表面和内表面并且包括多个延伸在其中的开口,由芯部所支撑的过滤介质,从而限定出一芯部和过滤介质的子部件,和排放管,其包括多个在其中延伸的开口以允许流体在排放管的外表面和排放管的内部之间流动.该排放管设置在芯部的内部.该管式过滤器部件还包括端盖,和包括排放管开口的第一密封部件.排放管延伸通过第一密封部件中的排放管开口.管式密封装置还包括压紧螺母,其与延伸通过第一密封部件的排放管螺纹接合。
附图简述
图1是过滤装置的剖开的透视图。
图2是根据本发明的一个实施例的在图1中所示的管式过滤器部件的示意的剖视图。
图3是在图1中所示排放管的侧面示意图。
图4是根据本发明的另一个实施例的管式过滤器部件的示意的剖视图。
图5是根据本发明的另一个实施例的管式过滤器部件的示意的剖视图。
具体实施方式
使用在过滤装置中的管式过滤器部件将在下面详细描述。在一个示例的实施例中,该管式过滤器部件包括安装在圆筒形外部芯部上的过滤介质.该外部芯部设置在顶部密封组件和底部端盖之间,并且排放管从底部端盖延伸通过外部芯部的中部并且通过顶部密封组件.压紧螺母螺纹的连接到排放管的端部,以将顶部密封组件,底部端盖,外部芯部,过滤介质和排放管固定到一起.在不采用会损坏过滤介质的夹具的情况下,该管式过滤器部件可提供均匀的成形滤块,在过滤器管的长度上的相等的流量分布,用于最优的泥饼清除的有效的反向脉冲冲洗,以及过滤介质较容易的注入.
参见附图,图1是根据示例的实施例的过滤装置10剖开的透视图。过滤装置10包括壳体12,和可移动的盖14,其连接到壳体12上以限定出一壳体腔16.壳体12包括流体入口18,以允许待过滤的流体进入过滤装置10中,和流体出口20,以允许滤液流出过滤装置10。在反冲洗过滤装置10之后,壳体12中的滤块排出口22可允许滤块从过滤装置10中移出。多个管式过滤器部件24设置在壳体腔16中并且安装到过滤器支撑元件26,例如管板上,而后者则安装在壳体12的内部.在一个可选择的实施例中,过滤器支撑元件26是管座,其中管式过滤器部件24安装在其上.
在使用时,流体在压力作用下通过壳体12中的流体入口18进入到过滤装置10中,并且通过管式过滤器部件24。在流动流体中的悬浮的固体与流体进行分离,并且作为滤块沉积在管式过滤器部件24上。滤液通过过滤器装置24并且通过流体出口20从过滤装置10排出。滤块被周期性的从过滤器装置24中移出,通过例如回洗或者反向脉冲冲洗。被移出的滤块通过打开的排出口22从过滤装置10中排出。
图2是管式过滤器部件24的示意的剖视图。参见图2,在示例的实施例中,管式过滤器部件24包括打孔的管状或者圆筒形外部芯部30,其具有外表面32,内表面34和多个延伸通过外表面32和内表面34之间的外部芯部30的开口35。在一个可选择的实施例中,外部芯部30可以为多孔陶瓷构造。过滤介质36围绕着外部芯部30的外部表面32。具有多个排出开口39的排放管38设置在外部芯部30的内部并且连接到底部端盖40上。排放管38可通过任意合适的方法,例如螺纹连接,粘合剂粘接和/或焊接,固定到底部端盖40上。参见图3,在示例的实施例中,排放管38的第一端部分42包括多个螺纹44,并且底部端盖40包括延伸到底部端盖40中的螺纹孔46,其被设置尺寸以螺纹的接合排放管38的第一端部分42。通过螺纹连接第一端部分42到螺纹孔46之中,排放管38固定到底部端盖40上.底部端盖40还包括环形槽48,其被设置尺寸以容纳外部芯部30和过滤介质36.可压缩的密封垫圈50设置在槽18中以密封外部芯部30和底部端盖40。
顶部密封部件52包括延伸通过其中的排放管开口54,被设置成其尺寸以允许排放管的第二端部分56可滑动的延伸通过顶部密封组件52。顶部密封部件52的底表面58包括环形槽60,其尺寸被设置成可容纳外部芯部30和过滤介质36.可压缩的密封垫圈62设置在槽60中以密封外部芯部30和顶部密封部件52.排放管28的第二端部分56包括多个螺纹45,其尺寸被设置成与延伸通过压紧螺母66的螺纹孔64螺纹接合。压紧螺母56的上紧会使得朝向底部端盖40移动顶部密封部分52,这样会导致缠绕在外部芯部30上的过滤介质挤压分别设置在槽48和60中的密封垫圈50和62。
任何合适的材料或者材料的结合可用来制造管式过滤器部件24.特别的,过滤介质36可以为薄膜,针刺毡,编织产品,薄片制品或非薄片制品的形式,并且可以由,例如膨胀的聚四氟乙烯(ePTFE)和/或聚丙烯形成。可压缩的密封垫圈50和62可以由,例如三元乙丙橡胶(EPDM)和/或聚亚安酯形成。外部芯部30,排放管38,底部端盖40,顶部密封部件52和压紧螺母66可以由任何合适的材料形成,包括但不限于金属,例如不锈钢和钛,和/或热塑性材料,例如CPVC和/或诸如聚丙烯之类的聚烯烃。
图4是根据本发明的另一个实施例的管式过滤器部件70的示意的局部视图。管式过滤器部件70与上述管式过滤器部件24相类似,其包括管状外部芯部72,其具有外表面74,内表面76和通过外部芯部72从外表面74延伸到内表面76的多个开口78。过滤介质80围绕着外部芯部72的外表面74。具有多个排出开口83的排放管82设置在外部芯部72的内部并且固定到底部端盖84上。排放管82的第一端部分86包括多个螺纹88。底部端盖84包括延伸到底部端盖84中的螺纹孔90,其被设置成尺寸与第一端部分86螺纹接合.通过螺纹连接端部分86到螺纹孔90中,排放管82被固定到底部端盖84上。
底部密封部件92被设置邻接着底部端盖84并且包括没有螺纹的开口94,其尺寸被设置成允许排放管82在其中可滑动的延伸.底部密封部件92还包括在顶部表面98中的环形槽96。底部相对部件100被设置邻接着底部密封部件92,从而使得底部密封部件92设置在底部相对部件100和底部端盖84之间.底部相对部件100包括主体部分102,其具有延伸通过其中的螺纹孔104,并且被设置以与排放管82的具有螺纹的第一端部分86螺纹连接.环形突出部分106从主体部分102延伸,并且被设置尺寸以被容纳入底部密封组件92的环形槽96中.环形凹口108位于主体部分102的外表面110中,并且尺寸被设置成可容纳外部芯部72。
顶部密封部件112包括延伸通过其中的没有螺纹的排放管开口114,其尺寸被设置成允许排放管82的第二端部分116延伸通过顶部密封部件112.顶部密封部件112的底部表面118包括环形槽120.顶部相对部件122被设置邻接着顶部密封部件112。顶部相对部件122包括主体部分124,其具有延伸通过其中的螺纹孔126.环形突出部分128从主体部分124延伸,并且尺寸设置成被容纳入顶部密封组件112的环形槽120中.环形凹口130位于主体部分124的外表面132中,并且被设置成尺寸可容纳外部芯部72.排放管82的第二端部分116包括多个螺纹134,其尺寸被设置成可螺纹接合顶部相对部件122的螺纹孔126并且接合可延伸通过压紧螺母138的螺纹孔136。
管式过滤器元件70这样被装配,即通过螺纹连接底部相对部件100到排放管82的第一端部分86上,滑动底部密封部件92到第一端部分86上,然后螺纹连接底部端盖84到第一端部分86上,以在底部端盖84和底部相对部件100之间固定底部密封部件92。过滤介质80围绕着外部芯部72的外表面74设置,其中过滤介质80的端部延伸通过外部芯部72的端部。外部芯部72和过滤介质80被这样设置,从而使得外部芯部72的最近的端部140被容纳在相对部件100的环形凹口108中,并且过滤介质80的延伸端被设置在底部密封部件92中的环形槽96中。可压缩的密封垫圈142被设置在过滤介质80和底部密封部件92之间的环形槽96之中。底部端盖84的上紧会朝向底部相对部件100移动底部密封部件92,从而导致环形延伸部分106压缩密封垫圈142,以在过滤介质80和底部密封部件92之间形成密封。
过滤器元件70的还通过以下装配:通过螺纹连接顶部相对部件122到排放管82的第二端部分116上,滑动顶部密封部件112到第二端部分116上,然后螺纹连接压紧螺母138到第二端部分116上,以在顶部相对部件112和压紧螺母138之间固定顶部密封部件112。外部芯部72和过滤介质80被设置成使得外部芯部72的最远端144被容纳在顶部相对部件122的环形凹口130中,并且过滤介质80的延伸端被定位在顶部密封部件112中的环形槽120中.可压缩的密封垫圈146被定位在过滤介质80和顶部密封部件112之间的环形槽120之中.压紧螺母138的上紧会朝向顶部相对部件122移动顶部密封部件112,导致环形延伸部分128压缩密封垫圈146,从而在过滤介质80和顶部密封部件112之间形成密封。
管式过滤器部件70通过利用安装螺母148安装到管板26上,该安装螺母148包括螺纹孔150,其尺寸被设置成可接合排放管82的螺纹端部分116。可压缩的密封垫圈152设置在压缩螺母138和管板26之间.
在使用时,待过滤的液体在压力作用下流过过滤介质80,并且在流动流体中悬浮的固体与流体进行分离,作为滤块成块地沉积在过滤介质上.被过滤的流体流过外部芯部72的开口78并且通过排放管83中的排出开口83进入排放管82中。被过滤的流体通过排放管82的第二端部分116流出过滤器部件70,然后从过滤装置10的流体出口20(见图1)中流出。
图5是根据本发明的另一个实施例的管式过滤部件200的示意的剖面图。管式过滤器部件200与上述管式过滤器部件70相类似,其包括管状外部芯部202,其具有外表面204,内表面206和通过外部芯部202从外表面204延伸到内表面206的多个开口208。过滤介质210围绕着外部芯部202的外表面204。具有多个排出开口213的排放管212设置在外部芯部202的内部。排放管212的第一端部分216包括多个螺纹218。
底部端盖214包括延伸通过其中的没有螺纹的孔220,其尺寸被设置成可允许螺栓222延伸通过底部端盖214。端盖214包括在顶部表面226中的环形槽224。底部相对部件228设置邻接着底部端盖214。底部相对部件228包括螺纹孔230,其尺寸被设置成可螺纹连接螺栓222。底部相对部件228的外表面232包括多个螺纹234,其尺寸被设置成以螺纹接合外部中心部件202的内表面206的第一螺纹部分236。在一个可选择的实施例中,底部相对部件228的外表面232没有包括螺纹,并且底部相对部件228可通过任意合适的方式,例如焊接,粘结剂粘接和/或紧固件固定到外部中心部件202上。
顶部密封部件238包括延伸通过其中的没有螺纹的排放管开口240,其尺寸被设置成可允许排放管212延伸通过顶部密封部件238.顶部密封部件238的底部表面242包括环形槽244。顶部相对部件246被设置邻接着顶部密封部件238.顶部相对部件246包括延伸通过其中的螺纹孔248,其被尺寸设置成可用螺纹连接排放管的螺纹部分216。顶部相对部件246的外表面250包括多个螺纹252,其尺寸被设置成可以螺纹连接外部芯部202的内表面206的第二螺纹部分254。排放管212的螺纹部分216被设置成可以螺纹连接顶部相对部件246的螺纹孔248,并且连接延伸通过压紧螺母258的螺纹孔256.在一个可选择的实施例中,顶部相对部件246的外表面250没有包括螺纹,并且顶部相对部件246可以通过任意合适的方法,例如,焊接,粘合剂粘接和/或紧固件固定到外部中心部件202上。
通过围绕外部芯部202设置过滤介质210、并且螺纹连接外部芯部202到底部相对部件228上来装配管式过滤器部件200.然后底部端盖214通过螺栓222固定到底部相对部件228上,其中外部中心部件202最近端和过滤介质210容纳在端盖214的环形槽224中。可压缩密封垫圈260设置在环形槽224中,螺栓222的上紧会朝向底部相对部件移动底部端盖214,这样会压缩密封垫圈260,以在过滤介质210和底部端盖214之间形成密封。
顶部相对部件246螺纹连接到外部芯部202的第二螺纹部分254上,并且通过螺纹连接排放管的螺纹部分216到顶部相对部件246的螺纹孔248中,排放管212被螺纹连接到顶部相对部件上。顶部密封部件238在排放管212上滑动并且被设置邻接着顶部相对部件246上,其中外部中心部件202和过滤介质210容纳在顶部密封部件238的环形槽244中,并且压紧螺母258螺纹连接到排放管212的螺纹部分216上。可压缩的密封垫圈262设置在过滤介质和顶部密封部件238之间的环形槽244中。压缩螺母258的上紧会朝向顶部相对部件246移动顶部密封部件238,这样会导致密封垫圈262被压缩,以在过滤介质210和顶部密封部件238之间形成密封。
管式过滤器部件200通过使用安装螺母264被安装到管板26上,该螺母264包括螺纹孔266,其尺寸被设置成可接合排放管212的螺纹部分216。可压缩的密封垫圈268设置在压紧螺母258和管板26之间.
虽然本发明已经对多个具体的实施例进行了描述,本领域技术人员应当认识到本发明可以在权利要求的精神和范围之内实施修改。
部件目录
过滤装置10              管式过滤器部件70
壳体12                  外部芯部72
可移动的盖14            外表面74
壳体腔16                内表面76
流体入口18              开口78
流体出口20              过滤介质80
排放出口22              排放管82
管式过滤器部件24        底部端盖84
过滤器支撑元件26        排放管第一端部分86
外部芯部30              螺纹88
外表面32                螺纹孔90
内表面34                底部密封部件92
开口35                  开口94
过滤介质36              槽96
排放管38                顶部表面98
开口39                  底部相对部件100
底部端盖40              主体部分102
排放管第一端部分42       螺纹孔104
螺纹44                  环形突出部分106
螺纹孔46                环形凹口108
环形槽48                外表面110
密封垫圈50              顶部密封部件112
顶部密封部件52          开口114
排放管开口54            排放管第二端部分116
排放管第二端部分46      底部表面118
底部表面58              环形槽120
环形槽60                顶部相对部件122
密封垫圈62              主体部分124
螺纹孔64                螺纹孔126
压紧螺母66              环形突出部分128
外表面132               环形凹口130
螺纹134                       底部表面242
螺纹孔136                     环形槽244
压紧螺母138                   顶部相对部件246
芯部最接近端140               孔248
密封垫圈142                   外表面250
最远端144                     螺纹252
密封垫圈146                   芯部第二螺纹部分254
安装螺母148                   孔256
螺纹孔150                     压紧螺母258
管式过滤器部件200             密封垫圈260
管状外部芯部202               密封垫圈262
外表面204                     安装螺母264
内表面206                     孔266
开口208                       密封垫圈268
过滤介质210
排放管212
开口213
底部端盖214
排放管第一部分216
螺纹218
孔220
螺栓222
环形槽224
顶部表面226
底部相对部件228
螺纹孔230
外表面232
螺纹234
芯部第一螺纹部分236
顶部密封部件238
排放管开口240

Claims (9)

1.一种用于过滤装置(10)的管式过滤器部件(24),所述管式过滤器部件包括:
管状芯部(30),其具有外表面(32)、内表面(34)和在所述外表面与所述内表面之间进行延伸的端面,并且包括多个延伸通过其中的开口(35);
过滤介质(36),由所述外部芯部支撑,从而限定出一芯部和过滤介质子部件,所述过滤介质相对于所述管状芯部外表面和所述端面中的至少一个端面充分地齐平;
排放管(38),其由一管状表面所限定,并且具有多个在其中延伸的开口(39)以允许流体在所述排放管的外表面和所述排放管的内侧之间流动,所述排放管设置在外部芯部的内侧;
与所述排放管(38)相连的端盖(40);
包含排放管开口(54)的第一密封部件(52),所述排放管可延伸通过所述第一密封部件中的所述排放管开口;
压紧螺母(66),其与延伸通过所述第一密封部件的所述排放管螺纹接合,所述排放管包括远端的螺纹端部分,所述远端的螺纹端部分螺纹接合所述压紧螺母;
第一相对部件(122),其螺纹接合所述排放管(82)的所述远端的螺纹端部分(116),所述第一相对部件包括:
主体部分(124),其包括延伸在其中的螺纹孔(126);
环形突出部分(128),其从所述主体部分延伸并且尺寸被设置成可被容纳在所述第一密封部件(122)的环形槽中;和
在所述主体部分的外表面(132)中的环形凹口(130),所述环形凹口尺寸被设置成可容纳所述外部芯部。
2.如权利要求1所述的管式过滤器部件(24),其中所述端盖(40)包括环形槽(48),其尺寸被设置成可容纳所述外部芯部(30)和过滤介质子部件,所述第一密封部件(52)包括环形槽(60),其尺寸被设置成可容纳所述外部芯部和过滤介质子部件,并且所述管式过滤器部件还包括:
第一密封垫圈(50),其设置在所述端盖(40)的所述槽(48)中,以在所述端盖和所述外部芯部和过滤介质子部件之间形成流体密封;和
第二密封垫圈(62),其设置在所述第一密封部件的所述槽(60)中,以在所述第一密封部件和所述外部芯部和过滤介质子部件之间形成流体密封。
3.如权利要求1所述的管式过滤器部件(24),其中所述端盖(40)包括螺纹孔(46),并且所述排放管(38)进一步包括近端的螺纹端部分(42),所述近端的螺纹端部分适合于螺纹连接到所述端盖的所述螺纹孔上。
4.如权利要求1所述的管式过滤器部件(70),还包括第二密封部件(92),其包括环形槽(96),所述第二密封部件被设置邻接所述端盖(84)。
5.如权利要求4所述的管式过滤器部件(70),还包括第二相对部件(100),其适合于螺纹连接所述排放管(82)的近端的螺纹端部分(86),所述第二相对部件包括:
主体部分(102),其包括延伸在其中的螺纹孔(104);
环形突出部分(106),其从所述主体部分延伸并且尺寸被设置成可以被容纳在所述第二密封部件(92)的环形槽(96)中;和
在所述主体部分的外表面(110)中的环形凹口(108),所述凹口尺寸被设置成可容纳所述外部芯部(72)。
6.如权利要求5所述的管式过滤器部件(70),还包括:
第一密封垫圈(142),其设置在所述第一密封部件(112)的所述槽(120)中,以在所述第一密封部件和所述外部芯部(72)和过滤介质(80)子部件之间形成流体密封;和
第二密封垫圈(146),其设置在所述第二密封部件(92)的所述槽(96)中,以在所述第二密封部件和所述外部芯部和过滤介质子部件之间形成流体密封。
7.如权利要求1所述的管式过滤器部件(200),其中端盖(214)包括延伸通过其中的没有螺纹的孔(220),并且环形槽(224)尺寸被设置成可以容纳所述外部芯部(202)和过滤介质(210)子部件,并且所述第一密封部件(238)包括环形槽(224),其尺寸被设置成可容纳外部芯部和过滤介质子部件。
8.如权利要求7所述的管式过滤器部件(200),还包括第一相对部件(246),其适合于螺纹接合所述排放管(212)的近端的螺纹部分(216),所述第一相对部件包括:
螺纹孔(248),其延伸通过第一相对部件并且尺寸被设置成可螺纹接合所述排放管的所述近端的螺纹部分(216);和
外部圆周表面(250),所述芯部(202)的所述内表面(206)固定到所述第一相对部件(246)的所述外部圆周表面上。
9.如权利要求8所述的管式过滤器部件(200),还包括第二相对部件(228)和螺栓(222),所述第二相对部件包括:
螺纹孔(230),其延伸通过第二相对部件并且尺寸被设置成可螺纹接合所述螺栓;和
外部圆周表面(232),所述芯部(202)的所述内表面(206)固定到所述第二相对部件的所述外部圆周表面上;
所述螺栓(222),其尺寸被设置成可以延伸通过所述端盖(214)的所述没有螺纹的孔(220)。
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