液化气Y形过滤器及液化气内颗粒物过滤方法
技术领域
本发明涉及液化气的净化和过滤，具体为一种液化气Y形过滤器及液化气内颗粒物过滤方法。
背景技术
天然气由于一般是从自然环境中进行开采，开采过程中由于气流的流动较大，天然气内不可避免的带出一部分砂石颗粒。
同时，由于天然气的管道一般采用钢制管道进行运输，若管道年久其内部会有部分锈蚀的氧化金属碎屑被气流带出，因此在天然气液化前以及运输过程中需要对该部分砂石颗粒和金属氧化颗粒进行过滤，以保证其纯净。
目前，一般是采用液化气过滤器，对液化气内的颗粒物进行过滤，液化气过滤器广泛用于冶金、化工、石油、造纸、医药、食品、采矿、电力、城市、家庭等用气领域。液化气过滤器是输送介质管道上不可缺少的一种装置，通常安装在减压阀、泄压阀、定位阀或其它设备的进口端，用来消除介质中的杂质，以保护阀门及设备的正常使用，减少设备维护费用。
但是目前的液化气过滤器存在如下缺陷：
1、液化气运输时，颗粒物被过滤网过滤后，滞留在过滤网上未及时脱落，同时由于气流是均匀持续的，导致滞留物收到气流的推力和过滤网的反弹力形成动平衡，滞留物难以及时脱落进入到过滤筒内，导致过滤网受阻，过滤筒过滤形成的气流阻力变大。
2、部分颗粒较小的杂质，嵌入至滤网的网眼内，使得滤网被小颗粒堵塞。
一般针对上述两种情况，一般都是在液化气过滤停止后，通过拍打震动的方式，将滤网表面的滞留物和堵塞的小颗粒，通过敲击震动的方式将其震落。
但是，继续使用时，依旧会堵塞，因此如何在液化气过滤过程中将滤网表面滞留的颗粒物进行快速的脱离，是本申请所要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种液化气Y形过滤器及液化气内颗粒物过滤方法，通过在液化气内增设形变环，使得整个滤板在受到液化气气流冲击时可以产生震动，并通过弹性件将震动的振幅和震频进行加强，使得滤板表面的滞留物和堵塞物可以被震出脱落进入到过滤筒内，保持滤网的整洁。
为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种液化气Y形过滤器，包括入口、出口和过滤筒，入口与过滤筒连通，过滤筒和出口之间设有过滤用的通孔，通孔处设有过滤网，所述过滤网包括形变环和滤板，形变环内端固定于滤板的外周，形变环外端固定于通孔处，所述形变环的截面呈波纹形；所述入口、出口或过滤筒设有第一连接部，滤板表面设有第二连接部，第一连接部和第二连接部之间连接有用于滤板迎风产生震动的弹性件。
与现有技术相比，采用了上述技术方案的液化气Y形过滤器，具有如下有益效果：
一、采用本发明的液化气Y形过滤器，通过形变环的柔性连接，使得滤板可以在接收到液化气气流时产生震动，让滤板表面的刚性颗粒物和堵塞物掉落下来。
二、弹性件直接与滤板相连接，通过弹性件对滤板进行支撑，当滤板收到气流运动产生震动时，可以反向带动弹性件活动，弹性件伸缩反弹将震动的震频进一步扩大，使得滤板可以高频震动，以使滤板表面的滞留物和阻塞物一同脱落进入到过滤筒内。
三、气流撞击滤板的能量可以堆积，若无弹性件对弹性势能进行收集，则震动很容易被形变环吸收，而此处弹性件在吸收大量势能之后，可以以反复压缩反弹的形式扩大振幅，加强滤板的震动幅度。
优选的，所述滤板朝向入口的一侧设有支撑主轴和风板，支撑主轴连接风板和滤板，风板为平面板状，风板平面朝向入口。
优选的，所述支撑主轴外端设有柱状槽，柱状槽底部设有球形槽，风板设有支撑内轴和转球，封板和转球位于支撑内轴的两端，所述支撑内轴、柱状槽、转球和球形槽的直径依次递增，所述转球位于球形槽内，转球与球形槽之间留有供转球自由转动的间隙，支撑内轴和柱状槽之间留有间隙，风板与支撑主轴外端之间留有间距；入口进入气流时，风板通过支撑内轴和转球于支撑主轴上随机小幅摆震。
优选的，所述支撑主轴朝向入口，风板平面与入口方向相垂直。
优选的，所述第一连接部位于出口处的管壁内，第一连接部朝向滤板，弹性件位于过滤网和出口之间。
优选的，所述支撑主轴、第二连接部均固定于滤板的中心处。
优选的，所述过滤筒外端开口设置，所述开口处设有端盖，所述端盖中部透明设置有观察窗，观察窗朝向过滤筒中部。
本发明还提出了：一种液化气内颗粒物过滤方法，包括多个同于液化气流动的管道、空压机、脉冲控制器和单向阀以及上述的过滤器，脉冲控制器连接空压机，空压机和单向阀并联接入到管道内，空压机和单向阀接入至同一过滤器的入口；其具体过滤步骤如下：
1）分流：液化气经过分支管道分为两道气流，气流分别进入到单向阀和空压机中，气流经过单向阀形成匀流，气流经过空压机形成脉冲流；
2）脉冲流生成：通过空压机的脉冲控制器控制空压机反复压缩液化气形成高压气流，高压气流间断性的泵出形成脉冲流，并流入至过滤器；
3）匀流生成：液化气经过单向阀，形成均匀的液化气气流，并流入至过滤器；
4）震动过滤：匀流持续不断进入到过滤器的入口，当脉冲流进入时，过滤器内高压反冲使得单向阀关闭，使得脉冲流对着过滤器的滤板和/或风板冲击，滤板通过形变环产生震动，弹性件接收震动加强其震频和振幅；
5）滞留物震落：滤板高频震动，将其网眼内嵌入的滞留物震动脱落，滞留物脱落进入到过滤筒内。
与现有技术相比，采用了上述技术方案的液化气内颗粒物过滤方法，具有如下有益效果：
一、采用本发明的液化气内颗粒物过滤方法，首先通过增加单向阀和空压机，单向阀内可以持续的通液化气，液化气的整体是处于持续过滤状态，仅有小部分分支进入到空压机内，使其在空压机内形成高压，之后通过释放高压气流的方式形成脉冲流，以气流冲击打破滤网上滞留物的动平衡，使得滤网可以震动的更为明显。
二、由于匀流经过单向阀，当脉冲流产生时，会有部分反冲至单向阀内，致使单向阀关闭，避免所有的脉冲都由匀流内回去，以单向阀关闭的形式确保脉冲流持续往过滤器内流，以此提高脉冲效果。
优选的，所述步骤2）中，空压机将液化气压缩至0.2-0.27MPa，并以0.8-2秒的时间间隔释放高压气流形成脉冲流。
优选的，所述高压气流的释放间隔时间为0.8-2秒之间的任意随机时间。
附图说明
图1为本发明液化气Y形过滤器实施例的半剖结构示意图；
图2为实施例中液化气Y形过滤器的剖视图；
图3为图2中A处的局部放大图；
图4为实施例中过滤网的结构示意图；
图5为实施例中过滤网的半剖结构示意图；
图6为图5中B处的局部放大图；
图7为实施例中支撑主轴的剖视图；
图8为本发明液化气内颗粒物过滤方法的示意图。
附图标记：11、入口；12、出口；13、过滤筒；14、第一连接部；2、过滤网；20、滤板；21、形变环；22、支撑主轴；220、球槽；221、柱状槽；23、第二连接部；3、端盖；30、透视部；4、风板；40、转球；41、支撑内轴；5、弹性件/弹簧。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
如图1至7所示的液化气Y形过滤器，包括入口11、出口12和过滤筒13，入口11与过滤筒13连通，过滤筒13和出口12之间设有过滤用的通孔，通孔处设有过滤网2。
过滤网2包括形变环21和滤板20，形变环21内端固定于滤板20的外周，形变环21外端固定于通孔处，通过形变环21整个滤板20可以相对通孔在迎接液化气的气流时产生小幅的震动，以将滤板20表面的颗粒物和滞留物震动脱落，在本实施例中，形变环21的截面呈波纹形，形变环21由硅胶制成，波纹形的截面使得形变环21所能产生的形变更大，且允许滤板20产生较大的振幅。
过滤器内壁设有第一连接部14，滤板20表面设有第二连接部23，第一连接部14和第二连接部23之间连接有用于滤板20迎风产生震动的弹性件5，弹性件5用于积蓄弹性势能，使得滤板20可以产生更大的振幅；同时利用弹簧的弹性形变产生反弹力，在滤板20受到气流产生位移时，弹性件5快速形变反弹，使得滤板20震动的频率得到加强，以加高的振幅和震频，将滤板20表面的颗粒物震落。
如图2所示，第一连接部14位于出口12处的管壁内，第一连接部14朝向滤板20，弹性件5位于过滤网2和出口12之间。本实施例中的弹性件5是以被压缩形变的形式形成弹性势能，并将滤板20回弹以加强滤板震动的振幅和震频，相比采用牵拉形变，压缩形变的优点为压缩形变不易压缩过度而发生不可恢复的形变，弹性件5使用寿命更久。
如图4所示，滤板20朝向入口11的一侧设有支撑主轴22和风板4，支撑主轴22连接风板4和滤板20，风板4为平面板状，支撑主轴22和风板4平面均朝向入口11。通过风板4以不透气的平面直接迎接液化气的气流，对滤板20形成较大的推力，使得整个滤板20更容易被气流推动，从而形成更大的振幅，即增加液化气气流对滤板20震动的影响力。
且风板4平面与入口11方向相垂直，刚进入到入口11的液化气气流可以直接作用至风板4表面，使得气流的推力最大化。
如图6和图7所示，支撑主轴22外端设有柱状槽221，柱状槽221底部设有球形槽220，风板4设有支撑内轴41和转球40，封板和转球40位于支撑内轴41的两端，转球40位于球形槽220内，转球40与球形槽220之间留有供转球40自由转动的间隙，支撑内轴41和柱状槽221之间留有间隙，风板4与支撑主轴22外端之间留有间距，通过间隙和间距，在风板4受到气流撞击时，使得风板4可以通过间隙和间距在支撑主轴22上产生无规则的小幅错乱摆动，使得摆动带来的震动方向变得更为随机/错乱，使得滤板20的震动方向变得更为随机，对滤板20表面的颗粒震动方向更多，可以将网眼内堵塞的小颗粒也一同震出，同时避免持续稳流在过滤器内产生动平衡，防止得滤板20不活动。
如图7所述，支撑内轴41、柱状槽221、转球40和球形槽220的直径依次递增，当转球40嵌入到球形槽220时，转球40限位在球形槽220内，无法进入柱状槽221内，达到对风板4底部的固定，避免其脱出；柱状槽221直径大于支撑内轴41，允许支撑内轴41沿着柱状槽221的开口形成锥形摆动区域，并通过支撑主轴22将震动传递至滤板20上。
上述支撑主轴22、第二连接部23均固定于滤板20的中心处，使得支撑主轴22产生的推力，和第二连接部23上弹性件5产生的弹力可以均匀的作用到滤板20上。
如图1和图2所示，过滤筒13外端开口设置，开口处设有端盖3，端盖3中部透明设置有观察窗30，观察窗30朝向过滤筒13中部，通过观察窗30可以直接对过滤筒13内积灰情况进行观察，若积存的颗粒物较多时，可以将端盖3打开，进行适当的清理，此处的观察窗30采用钢化玻璃制成。
本发明基于上述过滤器，还产生了一种新的过滤方法，也是对上述过滤器进行使用的方法。
如图8所示，这种过滤方法在使用时，需要基于一定的硬件设备，硬件包括多个同于液化气流动的管道、空压机、脉冲控制器和单向阀以及上述过滤器，脉冲控制器连接空压机，空压机和单向阀并联接入到管道内，空压机和单向阀接入至同一过滤器的入口11，空压机和单向阀并联。
其具体过滤步骤如下：
1）分流：液化气经过分支管道分为两道气流，气流分别进入到单向阀和空压机中，气流经过单向阀形成匀流，气流经过空压机形成脉冲流；
2）脉冲流生成：通过空压机的脉冲控制器控制空压机反复压缩液化气形成高压气流，高压气流间断性的泵出形成脉冲流，并流入至过滤器；
3）匀流生成：液化气经过单向阀，形成均匀的液化气气流，并流入至过滤器（步骤2和步骤3是属于同时进行的，不区分前后顺序）；
4）震动过滤：匀流持续不断进入到过滤器的入口11，当脉冲流进入时，过滤器内高压反冲使得单向阀关闭，使得脉冲流对着过滤器的滤板20和/或风板4冲击，滤板20通过形变环21产生震动，弹性件5接收震动加强其震频和振幅；
5）滞留物震落：滤板20高频震动，将其网眼内嵌入的滞留物震动脱落，滞留物脱落进入到过滤筒13内。
单向阀内可以持续的通液化气，使得大量的匀流从单向阀流向过滤器内（90%以上是以匀流的形式进入到过滤器内），液化气的整体是处于持续过滤状态。
有小部分分支（液化气气体中剩下的10%）进入到空压机内，使其在空压机内形成高压，之后通过释放高压气流的方式形成脉冲流，以气流冲击打破滤网上滞留物的动平衡，使得滤网可以震动的更为明显。
由于匀流经过单向阀，当脉冲流产生时，会有部分反冲至单向阀内，致使单向阀关闭，避免所有的脉冲都由匀流内回去，以单向阀关闭的形式确保脉冲流持续往过滤器内流，以此提高脉冲效果。
本方法相比直接将液化气气流接在过滤器入口11处，其优点为：匀流长时间推动风板4，很可能会导致风板4变成单向推动滤板20形成一个动平衡，导致过滤网2上滤板20的振幅较小，且震频也很低。
而脉冲流会在瞬间产生较大的冲击力，破坏掉上述动平衡，使得风板4形成新的杂乱无章的震摆运动，带来新的震动方向，以震动滤板20。
在上述步骤2中，空压机将液化气压缩至0.2-0.27MPa（即为2-2.7倍的标准大气压），该气压范围相对较为安全，近似于高压锅内气压压强，不会存在爆炸风险，并且产生的高压气体冲击力也相对较为足够，脉冲流足以推动风板4摆动。
上述空压机在释放高压气体形成脉冲流的时间间隔为0.8-2秒，一般在单次气流冲击过后，弹簧5可以震动的时间为3-4秒左右，时间过后弹簧5震动会明显降低，因此在其震动降低前，马上补充冲击力，进行冲撞，提高震动，使得滤板20可以持续的震动，且震动力度较为强劲。
同时，为了避免脉冲流的冲击力在过滤器内形成脉冲平衡，高压气流的释放间隔时间为0.8-2秒之间的任意随机时间，即脉冲时间举例：第一次脉冲过后1.2秒后产生第二次脉冲，第二次脉冲过后1秒产生第三次脉冲，第三次脉冲过后1.9秒产生第四次脉冲……以此随机类推。
脉冲间隔的随机，可以有效避免脉冲动平衡形成，即每次脉冲撞击产生的震动都近似。
以上所述使本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
