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常用的过滤器型式及其应用场景

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:当Re<400时,ξ与Re的对应值如下:网式过滤器过滤元件也有采用双层甚至三层的。舰船常用此类过滤器,有的安装在泵的进口,如某些三螺杆泵液压泵,有的则安装在泵的出口处,使平衡轴向力的高压介质不带杂质,如第四章B型双螺杆泵所述。显然比利用薄片2厚度δ为过滤间隙的常用结构过滤得干净。

常用的过滤器型式及其应用场景

(1)网式过滤器 这种过滤器的过滤元件是金属网或纸质等,把过滤元件固定在金属骨架上,防止介质过滤通过时损坏。

螺杆泵、三螺杆泵和五螺杆泵不同结构在输送不同情况的介质时,最常用的金属丝滤网采用40~100目范围(国产铜丝滤网未查到统一规定,有资料介绍:40目为1cm2,有250个孔,这为粗滤,通过孔的杂质进入泵内对轴承衬套等会起损坏作用。60目为1cm2有400个孔。100目的孔的尺寸为149μm)。现将沪Q/FJ033—64供读者参考(材料为黄铜丝,平纹):

40目滤网:网眼空隙尺寸0.473mm,线径0.152mm;

50目滤网:网眼空隙尺寸0.368mm,线径0.132mm;

60目滤网:网眼空隙尺寸0.295mm,线径0.122mm;

70目滤网:网眼空隙尺寸0.245mm,线径0.112mm;

80目滤网:网眼空隙尺寸0.222mm,线径0.091mm;

90目滤网:网眼空隙尺寸0.187mm,线径0.091mm;

100目滤网:网眼空隙尺寸0.179mm,线径0.071mm。

显然,滤网采用直径不同的金属丝,相同目数滤网的网眼空隙尺寸也不同。

金属丝滤网在选用时应考虑到影响介质通过的金属丝占去滤网的表面积和杂质对滤网孔的堵塞。在介质通过过滤器压降不变的情况下,这会影响到介质的通过能力或介质通过量不变的情况下会使介质通过过滤器的压力降增大,若安装在泵进口处时就会降低泵的吸上能力。

考虑到过滤器在介质通过时,杂质堵塞滤网会使压力降增大,所以必须保证它有足够的强度和刚度。滤网若被杂质阻塞约75%的通流面积时,应仍能保证在允许的压力降下通过所需的流量。这就要求滤网的有效面积至少应是管路通径面积的4倍。实际上现有的过滤器为了延长清洁滤网或更换过滤元件的时间,滤网面积甚至有采用超过计算的通流面积的十倍。要正确得出影响过滤器工作的因素是很困难的。我国有关标准规定螺杆泵进口处滤网的表面积应为进口管路通径面积的4~10倍。

单层滤网式过滤器的压力降(即介质通过过滤器的压力损失)Δp

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式中 ξ——阻力系数,当雷诺数978-7-111-29794-9-Chapter06-16.jpg时,978-7-111-29794-9-Chapter06-17.jpg,其中Ak为滤网孔的截面积;

Ag——滤网全部面积;

d——网丝直径;

ν——运动粘度(mm2/s)。

Re<400时,ξRe的对应值如下:

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网式过滤器过滤元件也有采用双层甚至三层的。过滤元件的通孔尺寸沿介质流动方向应逐层缩小。多层滤网大大提高了介质过滤的清洁程度,但是介质通过多层网的流量减少倍数大致和层数相等。

使用过滤器必须注意系统的清洁,不允许在系统中加入未经过滤的介质、及时更换密封件不使外面的杂物落入系统中、注意在拆卸或装配时防止各种杂质掉入系统中等。

(2)片式过滤器 片式过滤器的过滤元件是由成套的金属薄片1组成(图6-5),这些薄片1为薄片2所分隔,薄片2的厚度δ决定了过滤间隙的尺寸,最常用的δ=0.12mm,也有用δ=0.08mm的薄片。清除介质通过过滤间隙时留下的杂质是用旋转手柄的方法,由片刷3清除掉杂质,杂质落到过滤器的底部。δ值不仅取决于薄片2的厚度,还受到片刷3强度的限制。因此,此类过滤器不能作精过滤。

片式过滤器有较高的流通特性,使用简便,通常无需更换过滤元件。但仅适用过滤不小于0.04~0.05mm的杂质,而且在清除卡在过滤间隙的杂质时,也有可能使部分杂质掉入干净的介质中。

舰船常用此类过滤器,有的安装在泵的进口,如某些三螺杆泵液压泵,有的则安装在泵的出口处,使平衡轴向力的高压介质不带杂质,如第四章B型双螺杆泵所述。

过滤器的过滤部分高度H的计算公式为(www.xing528.com)

H=0.1[Zs+δZ-1)] (6-7)

式中 s——薄片厚度;

Z——薄片1和2的总数。

过滤器过滤元件的表面积Ag和有效表面积Ak

Ag=πDH

Ak=πDδZ-1)

式中 D——薄片1外径。

有效表面积系数k′

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考虑到片刷3使有效表面积系数k下降,故实际的有效表面积系数k

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图6-5 片式过滤器

1—片刷 2—厚δ的薄片 3—薄片

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式中 978-7-111-29794-9-Chapter06-22.jpg°——被片刷3遮住的过滤间隙中心角。

介质通过过滤器的压力降Δp的计算公式为

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式中 ν——运动粘度(cm2/s);

d——薄片1内径;

n——过滤间隙数目;

γ——重度;

Q——流经过滤器的流量。

片式过滤器也有采用介质通过薄片1内径和也是圆形的薄片2外径之间的尺寸之差,该尺寸之差即是过滤间隙,其尺寸大小可达0.02~0.03mm。显然比利用薄片2厚度δ为过滤间隙的常用结构过滤得干净。

此类过滤器介质的通过能力和压力降成线性关系。

对于螺杆泵来说,线隙式过滤器、深度过滤器以及双联过滤器等基本不采用,就不作介绍。

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