針對(duì)石化行業(yè)過濾器流阻的探討及研究

孫曉潤

摘要：化工生產(chǎn)管線中，通過利用過濾器對(duì)其中的雜質(zhì)進(jìn)行分離，防止雜質(zhì)進(jìn)入設(shè)備來影響設(shè)備的正常運(yùn)行，是保證工藝流程正常運(yùn)行的關(guān)鍵步驟。過濾器的選擇及設(shè)計(jì)過程中其流阻成為了一個(gè)較為關(guān)鍵的因素。本文主要以管道型過濾器和設(shè)備型過濾器為研究對(duì)象，分析了各自的特點(diǎn)，對(duì)部分設(shè)備的流阻進(jìn)行了運(yùn)算，以更好探究其實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：化工機(jī)械；流阻

1、引言

隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步，國家對(duì)新能源、新工藝、新材料等清潔、環(huán)保、創(chuàng)新領(lǐng)域越來越重視。過濾器作為輸送介質(zhì)、清潔產(chǎn)品、工作在運(yùn)輸管道上不可或缺的一件裝置。過濾器的主要作用是防止物料中的雜質(zhì)進(jìn)入設(shè)備，進(jìn)而阻塞、損害設(shè)備，降低設(shè)備的使用壽命，進(jìn)而影響整個(gè)工藝流程的正常運(yùn)行。本文將對(duì)其特性及相關(guān)因素進(jìn)行分析。

2、化工行業(yè)過濾器的種類及特點(diǎn)

2.1化工行業(yè)過濾器的種類

過濾器的形式和結(jié)構(gòu)不一，根據(jù)其結(jié)構(gòu)上的差異，可以大致分為設(shè)備性過濾器和管道性過濾器[1]。

（1）管道型過濾器

在石油化工生產(chǎn)過程中，管道型過濾器是最為常見的過濾器，主要是為了過濾物料中存在的固體雜質(zhì)。按照管道型過濾器的結(jié)構(gòu)型式存在差異，大致可以分為T型、籃式、Y型[2]等幾種類型。對(duì)于T型過濾器而言，大致可以分為正折流、反折流及直通T型過濾器三種類型，其選型可以根據(jù)不同的適用條件進(jìn)行選擇。管道型過濾器具體結(jié)果如表1。

（2）設(shè)備型過濾器

在化工生產(chǎn)過程中，設(shè)備型過濾器是一種比較精密的過濾設(shè)備。與管道型過濾器相比，其內(nèi)部構(gòu)造比較復(fù)雜，含有多個(gè)濾芯以達(dá)到過濾介質(zhì)的目的。過濾器的濾芯在過濾器中是最為核心的構(gòu)件。目前，過濾器的濾芯按照材質(zhì)的差別，可以分為金屬和非金屬兩種類型，其中金屬濾芯分為不銹鋼絲網(wǎng)燒結(jié)濾芯、金屬粉末燒結(jié)濾芯等[3]；而目前常用的非金屬濾芯可以分為纖維燒結(jié)濾芯、聚丙烯折疊濾芯、陶瓷濾芯等

2.2化工行業(yè)過濾器的特點(diǎn)

2.2.1管道過濾器的特點(diǎn)

管道過濾器的種類很多，其中T型過濾器的用途主要是為了過濾介質(zhì)的大顆粒，從而才能保證整個(gè)工藝流程的正常運(yùn)行。Y型過濾器一般是管道的粗過濾器，其主要應(yīng)用于水路管道、油路管道中，主要適用于過濾較大的雜質(zhì) [4]。

2.2.2設(shè)備型過濾器的特點(diǎn)

設(shè)備型過濾器之間的差距主要體現(xiàn)在濾芯上，因此濾芯的選擇是區(qū)別過濾器的主要特征。對(duì)于不銹鋼材料制作的燒結(jié)濾芯，其具有強(qiáng)度大、過濾精度較高、適用溫度較高等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于石油化工行業(yè)。而陶瓷濾芯憑借著耐高溫、過濾精度高、孔隙率較低等特點(diǎn)，適用于一些高溫環(huán)境下的過濾體系。

3、過濾器的流阻

在化工生產(chǎn)過程中，過濾阻力是指過濾時(shí)過濾層對(duì)濾液流動(dòng)的阻力。過濾器對(duì)介質(zhì)的過濾中的流體阻力的大小，成為了過濾器過濾效率和性能的一個(gè)判據(jù)。如果是具有相同材料的過濾設(shè)備，那么其過濾阻力越小，使用壽命也會(huì)越長，對(duì)整個(gè)工藝的穩(wěn)定流動(dòng)具有重要的作用。

3.1過濾器流阻的計(jì)算公式

3.2過濾器流阻的影響因素

在過濾器的設(shè)計(jì)及制作過程中，流體阻力的大小也會(huì)影響到過濾器的效率和性能。在過濾過程中，過濾的有效流通面積將會(huì)是影響過濾器性能的主要因素之一，一般情況下，過濾面積即為濾網(wǎng)總面積與有效面積率的乘積。除此之外，濾網(wǎng)孔目數(shù)的選擇也將會(huì)影響流阻的一個(gè)因素，而孔目數(shù)的選擇，需要考慮到攔截的粒徑大小程度。

4總結(jié)與討論

本文主要介紹國內(nèi)化工行業(yè)主要的過濾器包括管道型過濾器和設(shè)備過濾器，其中管道型過濾器有多種類型，是化工生產(chǎn)過程中常用到的過濾器，一般適用于雜質(zhì)顆粒較大的物料。設(shè)備型過濾器則一般應(yīng)用于一些過濾精度要求較高的場所，因此其濾芯的選擇就成了區(qū)別不同過濾器的主要特征。分析了二者各自的特點(diǎn)，并對(duì)Y型等管件類過濾器和筒殼類過濾器的流阻計(jì)算公式進(jìn)行了探討，總結(jié)了影響過濾器流阻的主要因素是有效過濾面積和孔目數(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]呂沖，王運(yùn)波，吳忠軍，et al. 石油化工用過濾器的設(shè)計(jì)與選型[J]. 甘肅科技，2014，30（22）：37-39.

[2]SH/T 3411-2017 石油化工泵用過濾器選用、檢驗(yàn)及驗(yàn)收規(guī)范

[3]金瑯. 新編過濾器選型設(shè)計(jì)制造新工藝新技術(shù)與質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)用手冊(cè)[M]. 北京：中國機(jī)械出版社，2006.

[4]王蒙，陳立. 激冷水過濾器優(yōu)化選型[J]. 化工設(shè)計(jì)通訊，2018，44（12）.

[5]馬曉迅，夏素蘭，曾慶榮.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.3

（作者單位：無錫市東吳石化成套有限公司）