[实用新型]装于冷箱内的低温液体过滤装置及包含该装置的低温系统

说明书

本实用新型公开了一种装于冷箱内的低温液体过滤装置及包含该装置的低温系统。该过滤装置安装于转动设备上游管道上，所述转动设备设置于冷箱内，该过滤装置包含壳体和壳盖，其壳体从冷箱内延伸至冷箱外侧，并在冷箱外连接有壳盖，通过拆卸壳盖可以方便进行过滤装置的维护。壳体上另连接有排气管，避免过滤装置内的气体因为过度聚集而被裹挟进入下游的转动设备，从而保护下游低温泵等转动设备。

技术领域

本实用新型涉及一种安装于冷箱内的低温液体的过滤装置，尤其是空分领域内低温液体的固体杂质过滤装置。

背景技术

在空气分离、氢气液化、合成气分离等低温系统中，常温下的气体被降温甚至液化，以实现分离、提纯或者便于储存等工艺目的。系统中的温度低于环境温度，往往低于0℃，-40℃，-150℃，-180℃或者更低。低温系统的设备以及管道，需要安装于一个或多个隔离箱体中，称为冷箱。冷箱中有时填入珠光砂或矿渣棉等保温材料，以维持系统中的低温环境。由于安装、操作过程的失误或长期运行造成的老化，颗粒或其他固体杂质有可能被裹挟进入低温液体中，这些固体杂质会对转动设备造成危害，引起设备跳车，甚至可能发生起火或爆炸等安全事故。

目前，在转动设备上游管道安装管道过滤器是保护转动设备的常规方案。由于过滤器固定安装于转动设备上游，一旦过滤器发生堵塞，需要打开冷箱，移除保温材料，维修人员才能进入冷箱内部进行操作。此维修过程繁琐、成本高，且人员进入密闭空间也有窒息等风险。

专利公开CN101360964A披露了一种适用于低温系统的过滤器，将过滤器安装于转动设备上游管道上，放置于隔离箱体内并在过滤器顶部通过法兰连接有盖帽，通过拆卸盖帽，可以实现过滤器内部的清洁以及滤网的更换。此过滤器的法兰暴露于大气中，可与外界环境持续进行热交换。环境中的热量传导入过滤器内部，使得低温液体蒸发并且聚集在过滤器壳体与法兰之间，形成气封，这一气封降低了低温液体和外部环境的热交换速率。

然而，在空分的长期运行中，过滤器内的低温液体会持续蒸发，在气封处不断聚集并且向下压迫低温液体的液面。当液面低于过滤器中的低温液体出口高度时，气封处聚集的气体会通过过滤器出口管道进入下游的低温泵中。进入低温泵的液体如带有气泡，则会在低温泵体内产生汽蚀现象，破坏低温泵叶轮等内部结构，严重影响低温泵性能，致使更换低温泵。更有甚者，如在低温液氧泵内产生汽蚀，可能引起泵内固体碎片与液氧之间的摩擦，进而发生爆炸。

有鉴于此，如何设计一种安全又易于维护的低温过滤装置，以消除现有技术中的上述缺陷和不足，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。

实用新型内容

如何在不拆卸冷箱的情况下，就能维护清理低温液体的过滤装置，并保证上述过滤装置在长期运行中的安全，是本实用新型要解决的技术问题。

为了实现上述发明目的，本实用新型公开了一种安装于冷箱内的低温液体的过滤装置，包括:壳体，设置有进液口和出液口，所述进液口和出液口设置于冷箱内，所述壳体的中轴线与水平面的夹角位于15～90度的范围内，所述壳体的顶部位于冷箱外侧；壳盖，所述壳盖位于冷箱外侧，且与所述壳体的顶部连接；滤网，放置于所述壳体内部；其中，所述壳体还设置有排气口，且所述排气口设置于所述冷箱内。

进一步地，所述排气口上沿的水平高度高于所述出液口上沿的水平高度。

再进一步地，在所述排气口上沿所在的水平切面内，所述壳体与所述冷箱面板的最近距离(L)大于或等于所述壳体的内径(W)。

进一步地，所述壳体的中轴线与水平面的夹角为45度。

本实用新型还公开了一种包含所述过滤装置的低温系统，还包括，低温液体容纳装置，所述低温液体容纳装置与所述过滤装置的进液口通过管道连通；转动设备，所述转动设备的入口与所述过滤装置的出液口通过管道连通。优选的，所述转动设备为低温液体泵。

进一步地，低温液体容纳装置与所述过滤装置的排气口通过管道连通。