CN115518425B - 一种纤维束过滤内芯制作用装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种纤维束过滤内芯制作用装置及其使用方法，能够准确控制支撑圆钢偏转角度，便于吊装，提高内芯组装制作效率。该装置包括滤筒和两个上下布置的挂盘，所述挂盘由组对工装组焊形成，所述组对工装包括环盘定位件、内下定位环板、外下定位环板、外上定位环板和内上定位环板；所述环盘定位件用于支撑环盘，所述内下定位环板、内上定位环板和外下定位环板、外上定位环板用于固定支撑圆钢。

Description

一种纤维束过滤内芯制作用装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及化工设备制作技术，具体是一种纤维束过滤内芯制作用装置及其使用方法。

背景技术

纤维束过滤器为一种结构先进、性能优良的压力式纤维过滤设备，具有比表面积大、过滤阻力小、反冲洗耗水量低、使用寿命长等优点。但该设备制作精度要求较高，尤其是纤维束过滤内芯的制作及安装，纤维束旋转角度、松紧度一致性等将直接影响纤维束过滤内芯的过滤效果。为验证纤维束过滤内芯过滤效果，保证设备整体制作质量，在纤维束过滤内芯安装前还需进行模拟过滤试验。

内芯中挂盘组件的制作精度影响每根纤维束安装的松紧度，如何保证挂盘组件中支撑圆钢的上下、左右偏转角度，是保证纤维束安装松紧度一致性的关键。

由于纤维束过滤内芯上轴与多孔滤筒的连接为轴承连接，纤维束过滤内芯组装后，若直接吊装上轴，在吊装过程中纤维束将会承受整个内芯的重力，影响每根纤维束的松紧性，从而降低纤维束过滤内芯的过滤效果。

纤维束过滤内芯组装后，直接安装到设备内，若过滤效果不达标，不仅影响设备的使用，且在设备内部进行调整费时费力，作业人员处于受限空间内作业，存在一定安全隐患。因此在设备外部进行模拟过滤试验是十分必要的。

本申请技术难度在于：解决挂盘组件中支撑圆钢偏转角度偏差、纤维束过滤内芯吊装等制造过程中的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种纤维束过滤内芯制作用装置及其使用方法，能够准确控制支撑圆钢偏转角度，便于吊装，提高内芯组装制作效率。本发明的技术方案如下：

一种纤维束过滤内芯制作用装置，包括滤筒和两个上下布置的挂盘，所述滤筒的上端设有上连接轴、下端设有下连接轴，所述挂盘分别对应套设于上连接轴和下连接轴上；所述挂盘包括环盘和若干个用于栓挂纤维束的支撑圆钢，所述支撑圆钢的一端均连接于环盘的外沿且整体呈环形放射状分布；所述挂盘由组对工装组焊形成，所述组对工装包括环盘定位件、内下定位环板、外下定位环板、外上定位环板和内上定位环板；所述环盘定位件用于支撑环盘，所述内下定位环板、内上定位环板和外下定位环板、外上定位环板用于固定支撑圆钢。所述内下定位环板、内上定位环板和外下定位环板、外上定位环板上分别设有用于支撑圆钢的弧形卡槽。

上述纤维束过滤内芯制作用装置，还包括吊装工装，所述吊装工装包括上环板、下环板、若干连接管和支撑管；所述上环板和下环板平行设置且两者之间用竖直设置的连接管连接支撑，所述连接管在上环板和下环板的边缘环形分布；所述下环板套设在下连接轴上且位于下挂盘的下方、所述上环板套设在上连接轴上且位于上挂盘的上方；所述上环板的板面上设有四个用于吊装的吊耳。

上述纤维束过滤内芯制作用装置，所述下环板与下挂盘之间由支撑管支撑以保持一定间距实现纤维束的栓挂，所述支撑管安装到下连接轴上。

上述纤维束过滤内芯制作用装置，所述上环板和下环板均为半圆对半可拆卸式结构，通过螺栓连接固定，并在板面上开设数个扇形镂空以减轻重量。

上述纤维束过滤内芯制作用装置，还包括模拟过滤试验用的试验工装，所述试验工装包括壳体、底板、原水进口和过滤水出口；所述过滤内芯整体位于壳体内，所述壳体的顶部用封头组焊，封头中心焊接原水进口；所述底板焊接在壳体下端用于支撑壳体，过滤内芯的下连接轴的下端部焊接固定在底板上且下连接轴连通有过滤水出口，过滤水出口管道上安装阀门。

上述纤维束过滤内芯制作用装置，所述壳体侧部开设观察口。

本发明还涉及纤维束过滤内芯制作用装置的使用方法，包括以下步骤：

S1)挂盘的制造：先将环盘定位件、内下定位环板和外下定位环板进行组对固定，保证三者的同心度偏差≤1mm；之后将环盘放置在环盘定位件上，并依次将支撑圆钢放置在内下定位环板和外下定位环板的卡槽上；再之后将内上定位环板与内下定位环板点焊固定、将外上定位环板与外下定位环板点焊固定，然后将支撑圆钢与环盘进行点焊固定；最后检验合格后拆除组对工装，完成挂盘的组对焊接；

S2)挂盘的使用：在上连接轴上转动装配上述挂盘为上挂盘，在下连接轴上焊接上述挂盘为下挂盘；

S3)吊装工装的使用：先将下环板套装在下连接轴上，再将连接管的下端逐一螺接安装在下环板上，完成下环板处的组装；之后将两个半圆结构的上环板套放在上连接轴处，把连接管的上端逐一螺接安装在上环板上，并将半圆结构的上环板用螺栓（12）紧固连接，完成上环板处的组装；最后栓挂完成纤维束得到过滤内芯，用吊具连接到吊耳上，拆除下部固定点；

S4)试验工装的使用：首先将上挂盘旋转所需角度使纤维束缠绕在滤筒上，固定上挂盘；然后将壳体套设在过滤内芯外，把底板密封焊接到壳体底端，把封头焊接到壳体顶端，之后安装好原水进口和过滤水出口；再然后原水进口接通原水输送管道，以工作压力向过滤内芯输送原水过滤，经过滤水出口流出。试验人员采集过滤水检验，与原水对比验证过滤内芯的过滤效果；最后验证合格后，将壳体、底板拆除，将过滤内芯吊装到过滤器内投入使用。

本发明的有益效果为：

其一，使用挂盘的组对工装，保证了支撑圆钢与环盘上下、左右偏转角度一致性，一人即可完成支撑圆钢与环盘的组焊，节省了对辅助人员的占用，不仅使组焊效率提高了2倍，且保证了挂盘组件制作质量，为保证纤维束拴挂松紧性做好了准备工作。

其二，纤维束过滤内芯的吊装移动及安装就位非常方便，降低了吊装时连接轴上的承载力避免影响轴与滤筒之间的位置精度，不仅使纤维束过滤内芯的安装效率提高5倍，且保证了作业安全性。

其三，通过模拟试验装置，提前对第一组纤维束拴挂的松紧性进行验证，为后续纤维束的刷拴方式提供了依据，保证了纤维束过滤内芯的整体制作质量。

附图说明

图1为本发明的组对工装主视图；

图2为本发明的组对工装截面示意图；

图3为本发明的组对工装俯视图；

图4为本发明的吊装工装主视图；

图5为本发明的吊装工装A向视图；

图6为本发明的吊装工装B向截面示意图；

图7为本发明的滤芯试验装置示意图。

图中：1、环盘定位件，2、内下定位环板，3、外下定位环板，4、外上定位环板，5、内上定位环板，a 、上下偏转角度，b 左右偏转角度，6、下环板，7、支撑管，8、连接管，9、吊耳，10、上连接轴，11、上环板、12、螺栓，13、挡块，14、底板，15、壳体，16、观察口，17、纤维束过滤内芯，18、原水进口，19、过滤水出口，20、下连接轴，21、卡槽，22、支撑圆钢，23、环盘，24、滤筒。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细的说明。应当强调的是以下实施例是示例性的，其中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

本实施例是一种纤维束过滤内芯制作用装置，包括挂盘、挂盘用的组对工装、滤筒24和用于吊装过滤内芯17的吊装工装。如图1至3所示，组对工装用于将环盘23与支撑圆钢22组装焊接成挂盘，如图4所示滤筒24的上端和下端分别设有上连接轴10和下连接轴20，用于安装挂盘，将上下挂盘与吊装工装装配后吊装，就可将纤维束栓挂在上下挂盘上完成过滤内芯17的初步制作。

①组对工装

挂盘的组对工装包括环盘定位件1、内下定位环板2、外下定位环板3、外上定位环板4和内上定位环板5。所述环盘定位件1用于支撑环盘23，保证环盘与内外定位环板同心，所述内下定位环板2、内上定位环板5和外下定位环板3、外上定位环板4上分别设有卡槽21用于固定支撑圆钢，如图2和图3所示，通过设定内外环板的高度差以及内外卡槽21的位置关系保证支撑圆钢22上下、左右偏转角度一致性。

挂盘组对工装使用时，首先根据挂盘组件的结构尺寸，将环盘定位件1、内下定位环板2和外下定位环板3进行组对固定，保证三者的同心度偏差≤1mm；

之后将环盘放置在环盘定位件1上，并依次将支撑圆钢22放置在内下定位环板2和外下定位环板3的卡槽21上；

再之后将内上定位环板5与内下定位环板2点焊固定、将外上定位环板4与外下定位环板3点焊固定以固定支撑圆钢22的上下、左右偏转位置，然后将支撑圆钢22与环盘23进行点焊固定；

最后，检验合格后拆除组队工装，完成挂盘制作。制作过滤内芯17时需要上下相对布置两个挂盘，都采用该方式制作两个挂盘分别对应套设在上连接轴10和下连接轴20上。

②吊装工装

吊装工装包括上环板11、下环板6、若干连接管8和支撑管7，所述上环板11和下环板6平行设置，所述上环板11和下环板6两者之间用竖直设置的连接管8连接支撑，连接管8在上环板11和下环板6的边缘环形分布。上环板11和下环板6均为半圆对半可拆卸式结构，通过螺栓连接固定，并在板面上开设扇形镂空以减轻重量。在下环板6上方安装下挂盘、在上环板11下方安装上挂盘，所述下环板6与下挂盘之间由支撑管7支撑以保持一定距离便于纤维束的栓挂，支撑管7放置在下连接轴20上。上环板11的板面上设有四个用于吊装的吊耳9。

该吊装工装的具体使用方法为：

第一，确保下挂盘与下连接轴20组焊，将支撑管7安装在位于下挂盘下方的下连接轴20上，并且在下挂盘上方的下连接轴20上安装四个环形布置的挡块13确保连接紧固；将半圆形的对半拆卸式下环板6套装在下连接轴20上，对半式的下环板6同样用螺栓连接固定，再将连接管8的下端逐一螺接安装在下环板6上，完成下环板6处的组装；

第二，先将上挂盘通过轴承转动安装在上连接轴10上，再将两个半圆结构的上环板11套放在上连接轴10处，把连接管8的上端逐一螺接安装在上环板11上，之后将半圆结构的上环板11用螺栓12紧固连接，完成上环板11处的组装；

第三，将纤维束栓挂完成得到过滤内芯17，用吊具连接到吊耳9上，即可实现纤维束过滤内芯17的制作和吊装。

③试验工装

如图7所示，模拟过滤用的试验工装包括壳体15、底板14、观察口16、原水进口18和过滤水出口19。过滤内芯17整体位于壳体15内，壳体15的顶部用封头组焊，封头中心焊接原水进口18；所述底板14焊接在壳体15下端用于支撑壳体15，下连接轴20的下端部固定在底板14上且下连接轴20连通有过滤水出口19，过滤水出口19管道上安装阀门。壳体15侧部开设观察口16。观察口16采用现有法兰式结构用于观察纤维束的状态，装配有视镜片。

该试验工装的使用方法为：

第一，针对纤维束布局为4圈、每圈45束、纤维束长度为3300mm，将上挂盘旋转约120°，使纤维束缠绕在滤筒24上，用千斤顶或加装挡板件等将上挂盘临时固定；(针对纤维束布局为3圈，每圈60束，纤维束长度为3300mm，将上挂盘旋转约150°，即上挂盘旋转角度本领域技术人员根据不同纤维束结构确定)

第二，将壳体15套设在过滤内芯17外，把底板14密封焊接到壳体15底端，把封头焊接到壳体15顶端；之后安装好原水进口18和过滤水出口19；

第三，原水进口18接通原水输送管道，以工作压力向过滤内芯17输送原水，如图7所示，原水在过滤内芯17的纤维束外部向内部的滤芯流动实现过滤，并向下经过滤水出口19流出。试验人员采集过滤水检验，与原水对比，验证过滤内芯17的过滤效果；

第四，验证完成后，将该试验工装的壳体15、底板14等拆除，将过滤内芯17吊装到过滤器内投入使用。

Claims (7)

1.一种纤维束过滤内芯制作用装置，包括滤筒（24）和两个上下布置的挂盘，所述滤筒（24）的上端设有上连接轴（10）、下端设有下连接轴（20），所述挂盘分别对应套设于上连接轴（10）和下连接轴（20）上；所述挂盘包括环盘（23）和若干个用于栓挂纤维束的支撑圆钢（22），所述支撑圆钢（22）的一端均连接于环盘（23）的外沿且整体呈环形放射状分布； 其特征在于：所述挂盘由组对工装组焊形成，所述组对工装包括环盘定位件（1）、内下定位环板（2）、外下定位环板（3）、外上定位环板（4）和内上定位环板（5）；所述环盘定位件（1）用于支撑环盘（23），所述内下定位环板（2）、内上定位环板（5）和外下定位环板（3）、外上定位环板（4）分别设有卡槽（21）用于固定支撑圆钢，通过设定内外环板的高度差以及内外卡槽（21）的位置关系保证支撑圆钢（22）上下、左右偏转角度一致性；所述组对工装使用时，首先根据挂盘组件的结构尺寸，将环盘定位件（1）、内下定位环板（2）和外下定位环板（3）进行组对固定；之后将环盘放置在环盘定位件（1）上，并依次将支撑圆钢（22）放置在内下定位环板（2）和外下定位环板（3）的卡槽（21）上；再之后将内上定位环板（5）与内下定位环板（2）点焊固定、将外上定位环板（4）与外下定位环板（3）点焊固定以固定支撑圆钢（22）的上下、左右偏转位置，然后将支撑圆钢（22）与环盘（23）进行点焊固定。

2.根据权利要求1所述的纤维束过滤内芯制作用装置，其特征在于：还包括吊装工装，所述吊装工装包括上环板（11）、下环板（6）、若干连接管（8）和支撑管（7）；

所述上环板（11）和下环板（6）平行设置且两者之间用竖直设置的连接管（8）连接支撑，所述连接管（8）在上环板（11）和下环板（6）的边缘环形分布；

所述下环板（6）套设在下连接轴（20）上且位于下挂盘的下方、所述上环板（11）套设在上连接轴（10）上且位于上挂盘的上方；所述上环板（11）的板面上设有四个用于吊装的吊耳（9）。

3.根据权利要求2所述的纤维束过滤内芯制作用装置，其特征在于：所述下环板（6）与下挂盘之间由支撑管（7）支撑以保持一定间距实现纤维束的栓挂，所述支撑管（7）安装到下连接轴（20）上。

4.根据权利要求2所述的纤维束过滤内芯制作用装置，其特征在于：所述上环板（11）和下环板（6）均为半圆对半可拆卸式结构，通过螺栓连接固定，并在板面上开设数个扇形镂空以减轻重量。

5.根据权利要求2所述的纤维束过滤内芯制作用装置，其特征在于： 还包括模拟过滤试验用的试验工装，所述试验工装包括壳体（15）、底板（14）、原水进口（18）和过滤水出口（19）；

所述过滤内芯（17）整体位于壳体（15）内，所述壳体（15）的顶部用封头组焊，封头中心焊接原水进口（18）；所述底板（14）焊接在壳体（15）下端用于支撑壳体（15），过滤内芯（17）的下连接轴（20）的下端部焊接固定在底板（14）上且下连接轴（20）连通有过滤水出口（19），过滤水出口（19）管道上安装阀门。

6.根据权利要求5所述的纤维束过滤内芯制作用装置，其特征在于：所述壳体（15）侧部开设观察口（16）。

7.根据权利要求5所述的纤维束过滤内芯制作用装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1)挂盘的制造：先将环盘定位件（1）、内下定位环板（2）和外下定位环板（3）进行组对固定，保证三者的同心度偏差≤1mm；之后将环盘放置在环盘定位件（1）上，并依次将支撑圆钢放置在内下定位环板（2）和外下定位环板（3）的卡槽上；再之后将内上定位环板（5）与内下定位环板（2）点焊固定、将外上定位环板（4）与外下定位环板（3）点焊固定，然后将支撑圆钢与环盘进行点焊固定；最后检验合格后拆除组对工装，完成挂盘的组对焊接；

S2)挂盘的使用：在上连接轴（10）上转动装配上述挂盘为上挂盘，在下连接轴（20）上焊接上述挂盘为下挂盘；

S3)吊装工装的使用：先将下环板（6）套装在下连接轴（20）上，再将连接管（8）的下端逐一螺接安装在下环板（6）上，完成下环板（6）处的组装；之后将两个半圆结构的上环板（11）套放在上连接轴（10）处，把连接管（8）的上端逐一螺接安装在上环板（11）上，并将半圆结构的上环板（11）用螺栓（12）紧固连接，完成上环板（11）处的组装；最后栓挂完成纤维束得到过滤内芯（17），用吊具连接到吊耳（9）上，拆除下部固定点；

S4)试验工装的使用：首先将上挂盘旋转所需角度使纤维束缠绕在滤筒（24）上，固定上挂盘；然后将壳体（15）套设在过滤内芯（17）外，把底板（14）密封焊接到壳体（15）底端，把封头焊接到壳体（15）顶端，之后安装好原水进口（18）和过滤水出口（19）；再然后原水进口（18）接通原水输送管道，以工作压力向过滤内芯（17）输送原水过滤，经过滤水出口（19）流出，试验人员采集过滤水检验，与原水对比验证过滤内芯（17）的过滤效果；最后验证合格后，将壳体（15）、底板（14）拆除，将过滤内芯（17）吊装到过滤器内投入使用。