分子筛转轮及其制造方法与流程

本发明涉及一种工业过滤设备，具体涉及一种分子筛转轮，属于用于液态或气态流体的过滤材料技术领域。

背景技术

分子筛是常用的过滤材料，是人工合成的具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐(泡沸石)或天然沸石。物理形态为条状或粒装，用于工业过滤需要设计专用的承载结构。其中，现有的分子筛转轮在高速旋转时，在离心率的作用下，尤其是球形分子筛，分子筛在转轮内会随着离心率的作用而向转轮的周缘空隙移动，导致转轮的周缘过滤效果优于转轮的中心过滤效果。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，设计一种分子筛转轮，不影响分子筛与流体接触面积的情况下，降低离心率的干扰，提高分子筛转轮中心的过滤效果。

为解决上述技术问题而提出的技术方案是，一种分子筛转轮，具有圆饼形的转轮，所述转轮的中心安装有芯轴，其特征在于：所述转轮是由圆形第一格栅板、圆筒形侧面与圆形第二格栅板依次连接形成的封闭笼体，在封闭笼体内夹设由分子筛铺设而成的滤料层，所述滤料层包括依次铺设的第一分子筛层、第一隔离网层、第二分子筛层、第二隔离网层和第三分子筛层；

其中，所述第一隔离网层的上表面具有若干与第一隔离网层垂直的第一环形丝网板，各第一环形丝网板之间的间距从第一隔离网层的圆心到周缘逐渐变大；

所述第一隔离网层与第二隔离网层之间具有若干与第一隔离网层垂直的第二环形丝网板，各第二环形丝网板之间的间距从第二隔离网层的圆心到周缘逐渐变大；

所述第二隔离网层的下表面具有若干与第二隔离网层垂直的第三环形丝网板，各第三环形丝网板之间的间距从第二隔离网层的圆心到周缘逐渐变大。

优选的，所述第一环形丝网板垂直焊接在所述第一隔离网层的上表面；所述第二环形丝网板垂直焊接在所述第二隔离网层的上表面；所述第三环形丝网板垂直焊接在所述第二隔离网层的下表面。

优选的，所述第一环形丝网板、第二环形丝网板、第三环形丝网板的材质均为不锈钢，各网板的孔径均小于2mm。

优选的，所述第一分子筛层中采用直径为3-5mm的条状分子筛，第一分子筛层的厚度为40-80mm；所述第二分子筛层中采用粒径为2-3mm的条状分子筛，第二分子筛层的厚度为20-30mm；所述第三分子筛层中采用直径为3-5mm的条状分子筛，第三分子筛层的厚度为40-80mm，以上各层直接由分子筛颗粒铺设而成，使用笼体包络固定。

优选的，分子筛转轮的制造方法包括以下步骤：

步骤1，使用楔形不锈钢丝制造圆形的第一格栅板与第二格栅板，使用不锈钢板卷制圆筒形侧面；

步骤2，将各第一环形丝网板、第二环形丝网板、第三环形丝网板分别卷制作并焊接其侧面，使第一环形丝网板、第二环形丝网板、第三环形丝网板均围合成筒状结构；

步骤3，将各第一环形丝网板沿预设间距焊接在所述第一隔离网层的上表面，将各第二环形丝网板沿预设间距焊接在所述第二隔离网层的上表面，将各第二环形丝网板沿预设间距焊接在所述第二隔离网层的下表面；其中，各第一环形丝网板之间的间距从第一隔离网层的圆心到周缘逐渐变大，各第二环形丝网板之间的间距从第二隔离网层的圆心到周缘逐渐变大，各第三环形丝网板之间的间距从第二隔离网层的圆心到周缘逐渐变大；

步骤4，将第一分子筛层铺设在第一隔离网层上的第一环形丝网板之间；将第二分子筛层铺设在第二隔离网层上的第二环形丝网板之间；

步骤5，将第一隔离网层和第二隔离网层焊接在圆筒形内侧壁；

步骤6，吊装第一格栅，将第一格栅的周缘与步骤4中圆筒形侧壁顶部焊接；

步骤7，将步骤6中焊接后的圆筒倒置，在第二隔离网层的下表面铺设第三分子筛；

步骤8，将第二格栅板吊装到圆筒形侧面顶部，边沿依次焊接。

具体地，所述步骤1中第一格栅板由的制造包括以下步骤

步骤1-1，布置锥形模具，锥形的母线长度等于格栅板的半径；所述锥形模具内贯穿转轴，所述锥形模具的的顶部安装连接环，所述锥形模具的侧壁上沿母线均布若干辐条安装槽；

步骤1-2，将辐条嵌入辐条安装槽中，所述辐条的截面为楔形，楔形的尖端指向安装槽的外侧，辐条的顶端与连接环焊接；

步骤1-3，在锥形面上缠绕楔形丝，楔形丝的尖端与辐条的尖端高频焊接，形成锥形笼

步骤1-4，锥形笼沿母线切开并展开为扇形，多个扇形拼接为圆形。

具体地，所述步骤1-3中，锥形模具沿转轴自转，楔形丝从锥形底部螺旋上升。楔形丝也可以从锥形顶部螺旋下降。缠绕时通过控制螺距，对条缝筛板的缝隙宽度进行控制，缝隙宽度只要小于条状分子筛的直径即可。

有益效果：本发明通过设置第一环形丝网板、第二环形丝网板、第三环形丝网板，并布置其间距，从而限定第一分子筛、第二分子筛和第三分子筛的位移路径，限制其移动空间，防止第一分子筛、第二分子筛和第三分子筛由于转轮离心率的影响，导致过滤效果不均，提高转轮的中心过滤效果；

本发明使用条缝筛板制做分子筛转轮的框架，采用成本低易于获得的分子筛铺设过滤层，形成巨型的集换热、过滤与尾气处理为一体的全热交换转轮，符合节能减排的产业政策，具备良好的应用前景；

而且采用锥形模具螺旋焊接与拼接的方法制造条缝筛板，尤其是转轮的直径通常超过1米，传统的平铺焊接方法无论是模具制造难度还是焊接施工(准确布料，保证尖端接触的同时控制间距)难度都很高，而本发明设计了特别的旋转锥形缠绕模具，提高了楔形丝的焊接的效率，保证了缝隙的精度。同时大大地降低了模具的体积与成本，为推广利用提供了有利的技术保障。

附图说明

图1是本发明实施例中分子筛转轮内填充滤料的层叠结构示意图；

图2是本发明实施例中分子筛转轮内填充滤料的层叠侧面结构示意图；

图3是第一隔离网层的俯视图；

图4是格栅板的制造过程示意图；

图5是本发明实施例中格栅板的结构示意图。

图中：第一分子筛层1、第一隔离网层2、第二分子筛层3、第二隔离网层4、第三分子筛层5，第一格栅板6，第二格栅板7，第一环形丝网板8，第二环形丝网板9，第三环形丝网板10，辐条11，楔形丝12。

具体实施方式

实施例：

本实施例的分子筛转轮是由圆形第一格栅板、圆筒形侧面与圆形第二格栅板依次连接形成的封闭笼体

如图1-3所示，本发明提供一种分子筛转轮，具有圆饼形的转轮，转轮的中心安装有芯轴，转轮是由圆形第一格栅板6、圆筒形侧面与圆形第二格栅板7依次连接形成的封闭笼体，在封闭笼体内夹设由分子筛铺设而成的滤料层。

滤料层包括依次铺设的第一分子筛层、第一隔离网层、第二分子筛层、第二隔离网层和第三分子筛层；其中，所述第一隔离网层的上表面具有若干与第一隔离网层垂直的第一环形丝网板，各第一环形丝网板之间的间距从第一隔离网层的圆心到周缘逐渐变大；第一隔离网层与第二隔离网层之间具有若干与第一隔离网层垂直的第二环形丝网板，各第二环形丝网板之间的间距从第二隔离网层的圆心到周缘逐渐变大；第二隔离网层的下表面具有若干与第二隔离网层垂直的第三环形丝网板，各第三环形丝网板之间的间距从第二隔离网层的圆心到周缘逐渐变大。

第一环形丝网板垂直焊接在所述第一隔离网层的上表面；第二环形丝网板垂直焊接在所述第二隔离网层的上表面；第三环形丝网板垂直焊接在所述第二隔离网层的下表面。

第一环形丝网板、第二环形丝网板、第三环形丝网板的材质均为不锈钢，各网板的孔径均小于2mm。

第一分子筛层中采用直径为3-5mm的条状分子筛，第一分子筛层的厚度为40-80mm；所述第二分子筛层中采用粒径为2-3mm的条状分子筛，第二分子筛层的厚度为20-30mm；所述第三分子筛层中采用直径为3-5mm的条状分子筛，第三分子筛层的厚度为40-80mm，以上各层直接由分子筛颗粒铺设而成，使用笼体包络固定。

分子筛转轮的制造方法包括以下步骤：

步骤1，使用楔形不锈钢丝制造圆形的第一格栅板与第二格栅板，使用不锈钢板卷制圆筒形侧面；

步骤2，将各第一环形丝网板、第二环形丝网板、第三环形丝网板分别卷制作并焊接其侧面，使第一环形丝网板、第二环形丝网板、第三环形丝网板均围合成筒状结构；

步骤3，将各第一环形丝网板沿预设间距焊接在所述第一隔离网层的上表面，将各第二环形丝网板沿预设间距焊接在所述第二隔离网层的上表面，将各第二环形丝网板沿预设间距焊接在所述第二隔离网层的下表面；其中，各第一环形丝网板之间的间距从第一隔离网层的圆心到周缘逐渐变大，各第二环形丝网板之间的间距从第二隔离网层的圆心到周缘逐渐变大，各第三环形丝网板之间的间距从第二隔离网层的圆心到周缘逐渐变大；

步骤4，将第一分子筛层铺设在第一隔离网层上的第一环形丝网板之间；将第二分子筛层铺设在第二隔离网层上的第二环形丝网板之间；

步骤5，将第一隔离网层和第二隔离网层焊接在圆筒形内侧壁；

步骤6，吊装第一格栅，将第一格栅的周缘与步骤4中圆筒形侧壁顶部焊接；

步骤7，将步骤6中焊接后的圆筒倒置，在第二隔离网层的下表面铺设第三分子筛；

步骤8，将第二格栅板吊装到圆筒形侧面顶部，边沿依次焊接。

格栅板的结构如图4所示，其中辐条11呈辐射状排布在转轮外部，楔形丝12的尖端指向转轮外部，楔形丝12位于转轮内的一侧是平面。

格栅板的制造方式如图5所示，包括以下步骤：

1，布置锥形模具，锥形的母线长度等于格栅板的半径；所述锥形模具内贯穿转轴，所述锥形模具的的顶部安装连接环，所述锥形模具的侧壁上沿母线均布若干辐条安装槽；

2，将辐条嵌入辐条安装槽中，所述辐条的截面为楔形，楔形的尖端指向安装槽的外侧，辐条的顶端与连接环焊接；

3，在锥形面上缠绕楔形丝，楔形丝的尖端与辐条的尖端高频焊接，形成锥形笼。锥形模具沿转轴自转，楔形丝从锥形底部螺旋上升。楔形丝也可以从锥形顶部螺旋下降。缠绕时通过控制螺距，对条缝筛板的缝隙宽度进行控制，缝隙宽度只要小于条状分子筛的直径即可。

4，锥形笼沿母线切开并展开为扇形，多个扇形拼接为圆形。

成型的圆形格栅板(条缝筛板)中心还具有轴承(模具顶部的连接环)，辐条与轴承固定连接，辐条以轴承为中心辐射状排布，楔形丝环绕轴承螺旋排布，相邻的楔形丝之间形成均匀缝隙，辐条的一侧具有尖端，楔形丝的楔形端与尖端交叉并在交点处焊接。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。以上实施例中未提及的细节均可由现有技术实现。

本实施例的转轮采用特别设计的笼结构为分子筛提供了稳固且有效的载体，实现对工业尾气进行过滤高效，同时可以对热量进行回收，符合节能减排的产业政策，具备良好的应用前景。