過濾器設(shè)計若干關(guān)鍵問題研究

【摘 要】本文主要介紹過濾器在設(shè)計過程中涉及到的一些關(guān)鍵問題， 如由主要參數(shù)確定結(jié)構(gòu)等， 以及過濾器設(shè)計應(yīng)注意的一些難點。
【關(guān)鍵詞】補強圈； 設(shè)備法蘭蓋； 轉(zhuǎn)壁； 軸承； 凸緣排污； 內(nèi)件
１．引言
本文以一臺過濾器的設(shè)計為核心， 主要介紹其設(shè)計過程中涉及到的一些關(guān)鍵問題。過濾器的介質(zhì)為重?zé)N冷凝物及天然氣， 工作壓力為４．４ＭＰａ， 工作溫度為 ４０℃， 參考用戶的需要， 最終確定設(shè)計壓力為６．４ＭＰａ， 腐蝕余量 ３ｍｍ。工作原理為當(dāng)介質(zhì)從入口進入， 經(jīng)過一定的緩沖， 顆粒大的雜質(zhì)及液體自由下沉， 上升的氣體經(jīng)過濾芯的過濾凈化后從出口排出。在設(shè)計過程中遇到過幾個問題， 下面主要討論上述問題的解決方案。
２．開口補強校核問題
對于進出口兩個大接管采用補強圈校核時順利通過， 而針對小接管補強無論采用多厚的補強圈也無法通過。據(jù) ＪＢ／Ｔ４７３６－ ２００２ 《補強圈》中的表 １“補強圈尺寸系列”中， 補強圈的厚度為 ３０ｍｍ 和ＧＢ１５０ 中對補強圈及殼體厚度的限制性要求是： “補強圈厚度小于或等于 １．５δ殼體名義厚度 δ≤３８ｍｍ”。否則不應(yīng)采用補強圈，而應(yīng)采用；整體補強或整體鍛件補強。依據(jù)上述要求， 對這些開口均采用厚壁接管補強， 并保證厚壁接管減薄部分的長度 Ｌ≥３δ厚度差， 接管與殼體采用全焊透， 接管與殼體連接的內(nèi)外壁采用 ｒ 圓角過渡，避免尖角。這樣便可以順利通過補強計算。
３．設(shè)備法蘭蓋回轉(zhuǎn)難問題
在該過濾器的頂部設(shè)置設(shè)備法蘭， 滿足經(jīng)常拆換濾芯的要求， 由于筒體內(nèi)徑 ８００ｍｍ， 按 ＪＢ／Ｔ４７００－ ２０００《壓力容器法蘭》要求針對實際情況計算自行設(shè)計設(shè)備法蘭， 并參照 ＨＧ２０５９２－ １９９７《鋼制管法蘭、墊片、緊固件》設(shè)計設(shè)備法蘭蓋， 法蘭蓋的重量為 ８８７Ｋｇ， 靠通常的人工回轉(zhuǎn)很困難， 幾經(jīng)研究后， 在參照標準人孔轉(zhuǎn)臂的基礎(chǔ)上， 結(jié)合實際，把轉(zhuǎn)臂裝有軸承， 便于回轉(zhuǎn)， 結(jié)果效果非常好。
４．設(shè)備排污問題
設(shè)備的介質(zhì)為重?zé)N冷凝物及天然氣， 重?zé)N冷凝物是一種極其粘稠的液體， 在底部設(shè)置通常的小接管排污效果并不理想， 研究后決定在封頭的底部設(shè)置一凸緣， 里孔直徑為 φ１５４ｍｍ， 并在凸緣蓋留有一自然排污口。凸緣有充當(dāng)手孔的作用， 檢查設(shè)備在使用過程中是否產(chǎn)生裂紋、變形、腐蝕等缺陷， 過一段時間， 可以人工清除污垢、粘液等雜質(zhì)。在罐體的上半部， 采用二級排污， 由濾芯過濾出的氣體若長時間冷卻， 會產(chǎn)生一定的水分， 時間一長， 上層積存的水不排容易淹沒濾芯，導(dǎo)致濾芯的直接損壞， 故設(shè)置排污口， 防止上述問題的產(chǎn)生。
５．內(nèi)件腐蝕嚴重問題
對罐體內(nèi)部緊固濾芯的螺栓， 由于內(nèi)部腐蝕裕量 ３ｍｍ， 如果選用碳鋼， 則較難考慮腐蝕裕量的選取， 所以選用了不銹鋼材質(zhì)。支撐用的走臺支架， 采用活螺絲型式， 便于拆裝， 利于發(fā)運。
６．密封性能問題
由于介質(zhì)天然氣為易燃物質(zhì)， 不允許有微量泄漏， 對其進行氣密性試驗， 檢驗容器的微小穿透性缺陷， 來共同保證設(shè)備的安全性。
７．結(jié)論
本文主要討論了過濾器設(shè)計過程中的若干關(guān)鍵問題。該過濾器經(jīng)過兩年多時間的運行與使用， 該設(shè)備性能良好， 為該領(lǐng)域的研究提供了一些借鑒。
【參考文獻】
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