引言

    水過濾器在空調(diào)水系統(tǒng)中屬于配件類,其價值不高,起的作用也僅僅是為水系統(tǒng)隔除雜質(zhì),故一般不會引起人們太多的注意。但這個貌似不起眼的小配件,其選用不當或者清洗不及時,則會引起水系統(tǒng)運行電費增加,甚至導致系統(tǒng)失效。
多年來水過濾器變化并不多。上世紀80年代中期以前廣泛使用按國家標準圖集制作的筒形過濾器,如圖1所示。該筒形過濾器由于過濾阻力大、占地面積大、制作困難等,80年代后基本被棄用。取而代之的是結(jié)構(gòu)小巧、過濾阻力相對較小、產(chǎn)品化的Y形過濾器,如圖2所示。與Y型過濾器相似的還有T型過濾器,由于使用較少,不予討論。
 

    1　Y形過濾器

    Y形過濾器其濾網(wǎng)形式因廠商不同而各異,一般為不銹鋼板沖孔而成。作為水過濾器網(wǎng)眼目數(shù)為20~30目,由于用目數(shù)衡量與目直徑大小有關(guān)系,較為模糊,故建議采用開孔率表達更為直接明了。那么水過濾器開孔直徑多大合適呢?有必要對水系統(tǒng)內(nèi)雜質(zhì)類型進行分類。一般地,水系統(tǒng)內(nèi)雜質(zhì)來自下述幾方面。

    1）來自施工材料。比如管道內(nèi)留存泥砂、銹蝕物、異物而未被清除。

    2）來自施工工藝。當采用焊接管時,施工時管道開孔留下割渣未被清除;電焊時透過焊縫而進入管內(nèi)的焊渣;當采用絲接用麻絲厚漆作為絲接填充物時,上絲扣時而擠入管內(nèi)的麻絲油漆。

    3）來自大自然。當水系統(tǒng)為冷卻水系統(tǒng)時,大自然中飄落的樹葉、枯枝類以及昆蟲尸體有可能穿過冷卻塔下部過濾層而進入水系統(tǒng)。

    4）來自人為因素。施工過程中放置于管道內(nèi)而未取出的螺栓、破布等。

    上述雜質(zhì)危害zui大的是施工工藝產(chǎn)生的割渣或焊渣以及作為填充物的麻絲油漆等。割渣與焊渣有可能銹蝕到一定程度后脫落,故其自凈時間相當長,有的甚至十幾年后才會脫落。麻絲油漆自凈時間相對短些,但絲接縫中擠出的麻絲油漆在水流的沖刷下是逐漸脫落的。筆者曾在一個工程實踐中發(fā)現(xiàn),Y形過濾器在清洗第8遍之后,仍有相當數(shù)量的麻絲被隔離在過濾器濾網(wǎng)上。
實際上,水過濾器所起的作用是將雜質(zhì)隔離在水過濾器之前,不讓有害雜質(zhì)損壞或堵塞水泵、冷水機組以及其他設備。定義雜質(zhì)是否有害目前尚無界定之說,筆者認為,雜質(zhì)除化學有害之外,機械有害應采用雜質(zhì)大小來衡量。一般雜質(zhì)直徑<2mm,對系統(tǒng)內(nèi)設備不存在損壞的可能,故水過濾器濾網(wǎng)開孔直徑可采用2 mm。

    濾網(wǎng)開孔直徑大小直接影響開孔率,開孔率大小將影響過濾器的過濾阻力。開孔率越大,則過濾阻力越小。影響過濾阻力的另一方面為水流在過濾器中是否存在拐向、水流容積是否變化等因素。

    觀察圖2所示的Y形過濾器,水流在過濾器狹小空間內(nèi)急速轉(zhuǎn)向,沖向濾網(wǎng)封板處,可見其過濾阻力較大。根據(jù)Y形過濾器供應商提供的資料,濾網(wǎng)面積一般為3.5倍進口管管口面積。濾網(wǎng)面積乘以濾網(wǎng)開孔率則為濾網(wǎng)過流面積。同一種過濾器,過流面積越大則過濾阻力越小。當開孔率為30%時,Y形過濾器只能獲得約1.05倍進口管管口面積的過流面積,可見其過濾阻力較大。
 

    綜上所述,Y形過濾器并不是一種理想的水過濾器,能否尋找出另一種阻力更小、造價更低廉的水過濾器來替代Y形過濾器?為此筆者提出直筒式水過濾器（如圖3所示）。

    2　直筒式水過濾器

    直筒式水過濾器結(jié)構(gòu)非常簡單,器體材料為普通鋼管。一般地,當進口管道直徑為DN50時,其濾網(wǎng)直徑為Φ57,外筒直徑為DN80,即過濾器外筒直徑比進口管直徑大兩號,以此類推。過濾網(wǎng)為不銹鋼穿孔板卷接而成,其頭部做成導流錐體,以減小水流阻力。根部與一不銹鋼圈焊接在一起,該不銹鋼圈被內(nèi)外筒兩片法蘭夾住,故拆裝清洗非常簡單,拆裝時只須卸下兩端法蘭即可將整個過濾器取下清洗。
直筒式水過濾器具有較大的過流面積,故其過濾阻力較小。以進口管徑DN150為例,當不銹鋼濾網(wǎng)開孔率為30%,過濾器長度為600 mm時,其過流面積達0.080 m²,遠大于同管徑Y(jié)形過濾器的0.019 m²。特別要說明的是過濾器長度可根據(jù)安裝位置和過濾阻力需求確定,長度越長其過流面積越大,但過長則必須考慮濾網(wǎng)筒的穩(wěn)定性。

    直筒式水過濾器過濾水流在器體中幾乎不改變流向,其導流錐體能有效地將水流均勻地分配至過濾網(wǎng)各區(qū)域,為增大過流面積導流錐體也開孔,故其過濾阻力較小?！　?br />
   直筒式水過濾器可安裝在水平管段或者垂直管段上。為方便清洗可做成可反沖直筒式水過濾器組。圖4a為該過濾器組日常運行模式,圖4b為該過濾器組沖洗運行模式。
 

    直筒式水過濾器與Y形水過濾器相比,有下列優(yōu)點:

    1）結(jié)構(gòu)簡單,造價低;

    2）過流面積大,過濾阻力小;

    3）過濾水流不改變流向,過濾阻力小;

    4）拆裝清洗容易。

    直筒式水過濾器可現(xiàn)場制作安裝,也可產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),是一款值得推廣的水過濾器。