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多孔筒式过滤支撑构件结构设计

项目分类:过滤器 发布时间:2022-01-04 ID:488299
  • 多孔筒式过滤支撑构件结构设计
  • 多孔筒式过滤支撑构件结构设计

  在流体输送、液压润滑、工业循环水、化工介质输送等诸多工业场景中,过滤环节是保障介质清洁度、保护下游核心设备的关键工序,而过滤元件的支撑结构,直接决定了过滤组件在承压工况下的结构稳定性与使用寿命。这款多孔筒式过滤支撑构件,正是针对筒式滤芯的内支撑需求设计的核心配套部件,区别于普通的冲孔网管,该构件在结构强度、通流均匀性、安装适配性上做了针对性的结构优化,能够适配多种精度等级的滤网、滤膜缠绕安装需求。

  从实际应用场景来看,这类支撑构件可嵌入液压系统的回油过滤器、吸油过滤器内部,作为折叠滤芯、编织网滤芯的内支撑骨架,当介质从滤芯外侧向内侧流动时,滤网承受的介质压差会直接作用在支撑构件上,避免滤网在压差作用下出现凹陷、破损、移位的问题;同时在水处理的精密过滤单元、轻工行业的浆料过滤设备中,该构件也可作为外支撑结构使用,反向承载介质从内向外流动时的滤网受力,适配双向流的过滤工况。

  结构设计上,构件主体采用锥台过渡加直筒段的组合构型,两端的红色环形端边为安装定位结构,其中直径较大的一端为安装固定端,设置有与过滤器腔体配合的定位台阶,安装时可直接卡入过滤器筒体内的限位槽,无需额外的紧固件即可实现径向定位,直径较小的一端为自由承托端,可抵接过滤器端盖的内凸台,实现轴向的限位固定,避免构件在介质冲击下出现轴向窜动。主体筒身采用密布冲孔的结构设计,孔型为规则圆形,采用错排排布方式,这种排布方式相比直排孔,在相同开孔率下能够获得更高的结构强度,同时让通流截面分布更均匀,避免局部流速过高冲蚀滤网。筒身靠近小直径端的端面上,同样设置有大尺寸的中心通流孔与周边均布的小孔,既保证了过滤后介质的顺畅流出,也让端面的结构强度保持均匀,不会因为开孔过多出现端边变形的问题。

  设计过程中重点考量了承压能力与通流阻力的平衡,筒身的开孔率控制在65%左右,既保证足够的通流面积降低介质流经支撑件的压力损失,也预留了足够的实体结构承载滤网传递的压差载荷,按照常规液压系统的工作压力推算,该支撑件可承受最高1.2MPa的径向压差而不发生塑性变形,能够覆盖绝大多数中低压过滤系统的工况需求。两端的环形端边采用卷边加厚设计,相比直切的筒口,卷边结构的边缘刚度提升40%以上,安装时不会因为磕碰出现筒口失圆,也能避免锐边割伤缠绕在外侧的滤网,减少滤网安装过程中的破损概率。

  安装边界方面,构件的整体轴向长度可根据过滤器腔体的深度做适配调整,大端的外径与过滤器腔体内径的配合间隙控制在0.2-0.5mm之间,既保证安装时能够顺利推入腔体,也不会因为间隙过大出现径向晃动;小端的直径比大端小15%左右,锥台过渡段的锥角为12度,这个角度既方便安装时的导向导入,也能让介质在进入支撑筒内部时形成平缓的流道过渡,减少局部紊流带来的压力损失与冲蚀磨损。筒身的冲孔边缘都做了去毛刺处理,表面粗糙度控制在Ra3.2以下,避免毛刺勾挂滤网纤维,保证滤网与支撑筒表面能够紧密贴合,不会出现局部间隙导致的过滤短路问题。

  在实际选型匹配时,需要根据过滤介质的粘度、工作压差、过滤精度来调整筒身的开孔直径与壁厚:针对高粘度的润滑油、液压油工况,可适当增大开孔直径提升通流能力,同时适当增加筒身壁厚提升承压能力;针对水、低粘度化工介质的精密过滤工况,可适当减小开孔直径,避免大孔在高流速下对薄型滤网造成局部支撑不足的问题。两端的安装端边可根据实际连接需求,加工密封圈安装槽、卡扣定位缺口等结构,适配不同结构形式的过滤器端盖与腔体连接方式,无需大幅修改主体结构即可实现多场景适配。

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