本發(fā)明涉及空氣壓縮機領域，具體涉及基于內(nèi)置式通道板的過濾設備。

背景技術：

空氣壓縮機又稱為空壓機，是現(xiàn)代化工業(yè)的通用機械，也是氣動系統(tǒng)的核心設備，空氣壓縮機將電動機或柴油機的機械能轉(zhuǎn)化為氣體壓力能，通過壓縮氣體達到提高氣體壓力或輸送氣體的目的?？諝鈮嚎s機廣泛應用于鋼鐵、電力、冶金、石油、礦山、汽車工業(yè)、航空航天和基礎設施等領域。

空氣壓縮機的種類很多，主要分為容積式空壓機和速度式空壓機兩大類。其中，容積式空壓機包括了回轉(zhuǎn)式空壓機，回轉(zhuǎn)式空壓機具有回轉(zhuǎn)活塞，主要包括螺桿式空壓機、滑片壓縮機、真空泵、羅茨鼓風機等。其中，螺桿式空壓機又分為雙螺桿壓縮機和單螺桿壓縮機，螺桿式空壓機通過陰陽轉(zhuǎn)子之間以及轉(zhuǎn)子與機體外殼之間的精密配合，減小了氣體回流泄漏，提高了工作效率，另外，螺桿式空壓機還具有振動小、噪音低、無易損件等優(yōu)點。

傳統(tǒng)的螺桿式空壓機內(nèi)設置有空氣濾清器，空氣濾清器作為進氣系統(tǒng)的第一道屏障，起著阻止空氣中的有害粉塵、顆粒、雜質(zhì)和異物進入壓縮機內(nèi)部的作用，但是當空壓機用于特殊工作環(huán)境下，例如沙漠中時，傳統(tǒng)的螺桿式空壓機的空氣濾清器無法滿足濾清空氣的要求，由于沙粒的直徑較大，與傳統(tǒng)的灰塵相比，更容易損壞空氣濾清器的空氣濾芯，且空氣中沙粒較多，加重了空氣濾清器的工作負荷，要求操作人員頻繁地更換和清洗空氣濾清器。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對傳統(tǒng)空壓機進氣過濾系統(tǒng)的缺陷，目的在于提供基于內(nèi)置式通道板的過濾設備，解決傳統(tǒng)螺桿式空壓機在特殊環(huán)境下工作時，其空氣濾清器無法滿足濾清空氣要求且容易損壞、需要頻繁更換和清洗的問題。

本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：基于內(nèi)置式通道板的過濾設備，包括殼體，殼體一端為封閉端，另一端為開口端，殼體頂部安裝有靠近封閉端的排氣管，殼體的封閉端上設置有平行于水平面的隔板和沖洗管，沖洗管位于隔板上方，隔板從殼體的封閉端延伸至開口端，且將殼體的內(nèi)部空間分為位于隔板上方的濾氣室、以及位于隔板下方的集沙室，集沙室位于殼體開口端的一端設置有相匹配的集沙室蓋，隔板上方設置有垂直于隔板的通道板，通道板上設置有若干通道，隔板上設置有排沙孔?，F(xiàn)有技術中，傳統(tǒng)的螺桿式空壓機內(nèi)設置有空氣濾清器，空氣濾清器作為進氣系統(tǒng)的第一道屏障，起著阻止空氣中的有害粉塵、顆粒、雜質(zhì)和異物進入壓縮機內(nèi)部的作用，空氣濾清器對于處理直徑在5~80μm以下的顆粒或灰塵非常有效。但是當空壓機用于特殊工作環(huán)境下，例如應用于沙漠中開采石油，需要往鉆井中通空氣時，傳統(tǒng)的螺桿式空壓機的空氣濾清器無法滿足濾清空氣的要求。因為沙粒的直徑較大，通常在250μm以上，當這部分沙粒進入至空氣濾清器中時，雖然能夠被空氣濾清器過濾，但沙粒體積大、質(zhì)量大，在被吸入至空氣濾清器后容易損壞空氣濾清器的空氣濾芯，更為嚴重的后果是沙粒進入穿透空氣濾清器進入空壓機內(nèi)部，對氣缸、螺桿、油氣分離器等核心部件造成損傷；另外，沙漠中的空氣里夾雜有大量沙粒，加重了空氣濾清器的工作負荷，要求操作人員頻繁地裝卸并清洗空氣濾清器。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了基于內(nèi)置式通道板的過濾設備，本裝置包括殼體，殼體一端為開口結構，另一端為封閉結構，氣體從開口端進入殼體，殼體頂部靠近封閉端的位置設置有排氣管，排氣管連接空壓機的進氣口，當空壓機吸氣時，氣體從開口端進入，經(jīng)過濾后從排氣管排出并進入空壓機。殼體內(nèi)設置有隔板，隔板平行于水平面且將殼體的內(nèi)部空間分為兩部分，隔板上方的部分為濾氣室，隔板下方的部分為集沙室，同樣，隔板將開口端也分為了兩部分，隔板上方的開口端為吸氣口，隔板下方的開口端為集沙室的排沙口，集沙室的排沙口上設置有相匹配的集沙室蓋，本裝置吸氣時，集沙室蓋蓋在排沙口上，集沙室中沒有氣體流通，所以集沙室內(nèi)收集到的沙粒不會從排沙孔被吸入至濾氣室中。隔板上設置有垂直于隔板的通道板，通道板上設置若干通道，當氣體從吸氣口進入濾氣室時，一部分氣體直接撞擊在通道板上，氣流的方向容易改變，但沙粒因為慣性力的作用，不能隨著氣流改變方向，沙粒撞擊在通道板上之后，與氣體分離，落在隔板上，通過隔板上的排沙孔進入至集沙室中；一部分氣體進入通道板上的通道中，在通道內(nèi)由于氣體的流通截面突然減小，氣體流速增加，氣體的平均自由程降低，氣體所攜帶的沙粒之間的碰撞、以及沙粒與通道內(nèi)壁之間的碰撞次數(shù)增加，降低了沙粒的動能，在每一次碰撞過程中，沙粒的動能逐漸降低，無法隨氣體通過通道，之后沿著通道內(nèi)壁滑落出通道，最終通過排沙孔落至集沙室中；還有一部分氣體攜帶著少量沙粒通過通道，這部分氣體在從高壓側進入低壓側，由于通道的阻力，在通過通道后立刻呈波浪式的擴張，形成湍流且流速減慢，而固體雖然通過通道，但其流動方向被通道改變，不再隨氣體向排氣管前進，再加上沙粒自身的重力作用，在前往排氣管的過程中，逐漸落至隔板上并收集在集沙室中。優(yōu)選的，為了減少氣體從集沙室中帶出的沙粒量，隔板上只設置一個排沙孔。經(jīng)過通道板過濾的氣體其含沙量大大降低，少量的沙粒不會對空壓機的空氣濾清器造成損傷，操作人員也無需頻繁的拆卸和清洗空氣濾清器，集沙室有足夠的空間容納沙粒，當集沙室中的沙粒堆積到一定程度后，斷開排氣管與空壓機進氣口之間的連接，開啟集沙室蓋，將沙粒排掉即可。在使用一段時間之后，通道板的通道內(nèi)會殘留沙粒，沙粒堆積在通道內(nèi)會阻礙氣體在通道內(nèi)的流通，對空氣壓縮機吸氣造成影響，嚴重時會造成空壓機吸氣端產(chǎn)生真空，損壞空壓機。為了解決上述問題，本裝置在殼體封閉端上設置有位于隔板上方的沖洗管，沖洗管平行于水平面，即正對通道板。沖洗管連接有水泵，當本裝置工作一段時間后，斷開排氣管與空壓機進氣口的連接，開啟集沙室蓋，排出集沙室內(nèi)的沙粒，之后開啟水泵，從沖洗管中沖出的水流撞擊在通道板上，通過通道將通道內(nèi)的沙粒沖出，之后水流攜帶著沙粒穿過排沙孔流入集沙室，最終從排沙口中流出，通過沖洗管內(nèi)噴出的水流能夠有效地除去通道板上殘留的沙粒，確?？諌簷C能夠順暢的吸氣，之后蓋上集沙室蓋，繼續(xù)通水流，即在集沙室內(nèi)保留一定量的水層，然后關掉水泵，連接排氣管與空壓機的進氣口，被過濾掉的沙粒落在集沙室內(nèi)的水層中還可以有效地防止氣流帶動集沙室內(nèi)的沙粒移動。

進一步地，通道板覆蓋平行于機殼封閉端的截面，通道之間的距離沿通道板中心至邊緣的方向逐漸增大，通道之間相互平行，且與水平面之間形成夾角。通道板覆蓋平行于機殼封閉端的橫截面，使得進入濾氣室的氣體和沙粒都要通過通道板進行篩分，提高了濾氣室對沙粒的捕捉效率，使過濾后的氣體含沙量進一步降低。由于氣體受到壓力進入濾氣室，其流動屬于粘滯性流動，即氣體的平均自由程短，在平行于殼體封閉端的橫截面上，距離濾氣室內(nèi)壁和隔板近的氣體，流速慢，靠近中心的位置流速較快，為了使通道板的篩分效率提高，靠近濾氣室內(nèi)壁或隔板的通道之間距離較遠，因氣體速度較慢，氣體攜帶的沙粒直接撞擊在通道板上即可實現(xiàn)分離；遠離濾氣室內(nèi)壁或隔板的通道之間距離較近，即靠近橫截面中心處，通道較密集，不僅能保證中心流速較快的氣體在通過密集的通道時能夠充分篩除沙粒，還避免了通道板兩側的壓差太大而導致空壓機吸氣量少，吸氣過程緩慢。通道之間相互平行使得氣體和少量沙粒在通過通道后有規(guī)律地流動，氣體分子或沙粒之間不會頻繁發(fā)生碰撞。通道與水平面設置有夾角，不僅使得沙粒進入通道后有一個入射角，讓沙粒與通道內(nèi)壁發(fā)生碰撞，改變其移動方向，還能使沙粒在動能降低后能沿著通道內(nèi)壁滑落至隔板上。

進一步地，夾角為5~20°。通過實踐發(fā)現(xiàn)，當夾角小于5°時，通過通道班后的氣體中攜帶的沙粒較多，不符合預過濾的要求；當夾角大于20°時，氣體的流動受到阻礙，通道板兩側的壓差增大，空壓機出現(xiàn)無法吸氣或吸氣過程緩慢的現(xiàn)象。

進一步地，通道板至開口端的距離為通道板至封閉端距離的1.5~2.5倍。通道板至開口端的長度是為了使氣體從吸氣口進入后有足夠的距離加速到一定速度，具備一定的動能，在撞擊通道板后達到氣體與沙粒形成較好的分離效果；通道板至封閉端的距離是為了使得氣體和沙粒從通道中通過后，氣體能從湍流中恢復至有規(guī)律的層流狀態(tài)，而沙粒能在橫向動能減緩后，受重力作用而逐漸落至隔板上的排沙孔中，通過實踐發(fā)現(xiàn)，通道板至開口端的距離為通道板至封閉端距離的1.5~2.5倍時，濾氣室有更高的除沙粒能力。

進一步地，集沙室底部安裝有排水管，所述排水管內(nèi)設置有濾網(wǎng)。通過上述設置，可以將沖洗管內(nèi)通入循環(huán)冷卻水，即，使用循環(huán)冷卻水通過沖洗管對通道板進行沖洗，之后水流從排水管流入固液分離裝置，例如濾網(wǎng)、水處理系統(tǒng)等，將水中的沙?；蚱渌s質(zhì)除去，之后水流冷卻，繼續(xù)進入冷卻水循環(huán)。在一些水資源缺乏的地區(qū)，直接將沖洗水當污水排掉是不可取的，上述結構將循環(huán)冷卻水用于沖洗，之后經(jīng)過水處理系統(tǒng)再循環(huán)利用這部分水不僅節(jié)約水資源，也降低了工藝成本。

進一步地，沖洗管位于濾氣室內(nèi)的一端上安裝有噴淋頭。在沖洗管上安裝噴淋頭使得水流更加分散地沖洗通道板，其沖洗面積更大，單位時間內(nèi)沖洗掉的沙粒更多。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

1、本發(fā)明通過殼體內(nèi)設置通道板，使得經(jīng)過通道板過濾的氣體含沙量大大降低，少量的沙粒不會對空壓機的空氣濾清器造成損傷，操作人員也無需頻繁的拆卸和清洗空氣濾清器，集沙室有足夠的空間容納沙粒，當集沙室中的沙粒堆積到一定程度后，斷開排氣管與空壓機進氣口之間的連接，開啟集沙室蓋，將沙粒排掉即可；

2、本發(fā)明通過合理設置通道板上通道的分布規(guī)律，提高了通道板的篩分效率，遠離濾氣室內(nèi)壁或隔板的通道之間距離較近，即靠近橫截面中心處，通道較密集，不僅能保證中心流速較快的氣體在通過密集的通道時能夠充分篩除沙粒，還避免了通道板兩側的壓差太大而導致空壓機吸氣量少，吸氣過程緩慢；

3、本發(fā)明在殼體封閉端上設置有位于隔板上方的沖洗管，沖洗管連接有水泵，當本裝置工作一段時間后，斷開排氣管與空壓機進氣口的連接，開啟集沙室蓋，排出集沙室內(nèi)的沙粒，之后開啟水泵，從沖洗管中沖出的水流撞擊在通道板上，通過通道將通道內(nèi)的沙粒沖出，之后水流攜帶著沙粒穿過排沙孔流入集沙室，最終從排沙口中流出，本裝置通過沖洗管內(nèi)噴出的水流能夠有效地除去通道板上殘留的沙粒，確?？諌簷C能夠順暢的吸氣，不僅如此，清洗完畢后，在集沙室內(nèi)保留一定量的水層，被過濾掉的沙粒落在集沙室內(nèi)的水層中可以有效地防止氣流帶動集沙室內(nèi)的沙粒移動；

4、本發(fā)明通過實踐發(fā)現(xiàn)，當通道與水平面夾角小于5°時，通過通道班后的氣體中攜帶的沙粒較多，不符合預過濾的要求，當夾角大于20°時，氣體的流動受到阻礙，通道板兩側的壓差增大，空壓機出現(xiàn)無法吸氣或吸氣過程緩慢的現(xiàn)象。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明結構示意圖；

圖2為圖1中A處的放大圖。

附圖中標記及對應的零部件名稱：

1-殼體，2-通道板，3-通道，4-隔板，5-集沙室蓋，6-排沙孔，7-沖洗管。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例

如圖1和圖2所示，本發(fā)明為基于內(nèi)置式通道板的過濾設備，包括殼體1，殼體1一端為封閉端，另一端為開口端，殼體1頂部安裝有靠近封閉端的排氣管，殼體1的封閉端上設置有平行于水平面的隔板4和沖洗管7，沖洗管7位于隔板4上方，隔板4從殼體1的封閉端延伸至開口端，且將殼體1的內(nèi)部空間分為位于隔板4上方的濾氣室、以及位于隔板4下方的集沙室，集沙室位于殼體1開口端的一端設置有相匹配的集沙室蓋5，隔板4上方設置有垂直于隔板4的通道板2，通道板2上設置有若干通道3，隔板4上設置有排沙孔6。通道板2覆蓋平行于機殼1封閉端的截面，通道3之間的距離沿通道板2中心至邊緣的方向逐漸增大，通道3之間相互平行，且與水平面之間形成夾角。夾角為5~20°。通道板2至開口端的距離為通道板2至封閉端距離的1.5~2.5倍。集沙室底部安裝有排水管，所述排水管內(nèi)設置有濾網(wǎng)。沖洗管7位于濾氣室內(nèi)的一端上安裝有噴淋頭。

使用時，將本裝置的排氣管連接在空壓機的進氣口，當氣體從吸氣口進入濾氣室時，一部分氣體直接撞擊在通道板2上，落在隔板4上，通過隔板4上的排沙孔6進入至集沙室中；一部分氣體進入通道板2上的通道3中，在通道3內(nèi)沙粒之間的、以及沙粒與通道內(nèi)壁之間的碰撞次數(shù)增加，降低了沙粒的動能，在每一次碰撞過程中，沙粒的動能逐漸降低，無法隨氣體通過通道3，之后沿著通道3內(nèi)壁滑落出通道3，最終通過排沙孔6落至集沙室中；還有一部分氣體攜帶著少量沙粒通過通道3，但沙粒的流動方向被通道3改變，不再隨氣體向排氣管前進，再加上沙粒自身的重力作用，在前往排氣管的過程中，逐漸落至隔板4上并收集在集沙室中。經(jīng)過通道板2過濾的氣體其含沙量大大降低，少量的沙粒不會對空壓機的空氣濾清器造成損傷，操作人員也無需頻繁的拆卸和清洗空氣濾清器，集沙室有足夠的空間容納沙粒，當集沙室中的沙粒堆積到一定程度后，斷開排氣管與空壓機進氣口之間的連接，開啟集沙室蓋5，將沙粒排掉即可。工作一段時間后，斷開排氣管與空壓機進氣口的連接，開啟集沙室蓋，排出集沙室內(nèi)的沙粒，之后開啟水泵，從沖洗管7中沖出的水流撞擊在通道板2上，通過通道3將通道3內(nèi)的沙粒沖出，之后水流攜帶著沙粒穿過排沙孔6流入集沙室，最終從排沙口中流出。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。