过滤结构及应用该过滤结构的过滤组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种过滤结构以及应用该过滤结构的过滤组件。过滤结构包括周边封闭、内部中空的过滤元件，该过滤元件的一端为封闭端、另一端为开口端，封闭端与开口端之间为侧壁，侧壁外表面上形成过滤面，所述封闭端与开口端之间的距离为过滤元件的高度，过滤面与过滤元件高度方向的夹角为5至30度。当含尘气体与过滤结构接触时，可以加快气流的流速，减小气流与过滤面的摩擦阻力，进一步降低过滤阻力，提高过滤效率。过滤组件包括上述过滤结构以及法兰，法兰具有与其过滤元件开口形状匹配的条形孔以及位于相邻条形孔之间的连接杆，过滤元件放置于对应的条形孔内并使连接面附着于连接杆的上表面。该过滤组件的结构简单，组装方便快捷。
【专利说明】
过滤结构及应用该过滤结构的过滤组件
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种过滤结构以及应用该过滤结构的过滤组件。【背景技术】
[0002]现有技术中的除尘滤袋采用纤维做过滤膜材料，其最高使用温度在220°C左右。然而在化工、石油、冶金、电力、水泥等工业生产中，产生的含尘气体的温度通常大于300°C，要满足除尘滤袋的使用温度就需要先将含尘气体的温度降到200°C以下，这需要增加降温工艺流程。另外，工业生产中产生的含尘气体其温度往往波动范围较大，即使在设计布袋除尘器时考虑到控制温度，也不可避免因温度突然过高而引起烧袋、除尘布袋过滤失效等问题。 同时，在温度过低(低于l〇〇°C)时，除尘滤袋中局部气体温度急剧下降，气体中的水分析出， 从而产生结露现象，将导致布袋除尘器出现糊袋而过滤失效。在处理粘性大和易吸湿性的粉尘或露点高于200°C的烟气时，除尘布袋容易产生结露而被堵塞。
[0003]另外，由于除尘布袋的过滤膜材料为纤维材料，故使用时粉尘容易在除尘布袋表面聚集静电荷，不但影响除尘效果，还会导致除尘布袋过滤阻力显著增加。随着除尘布袋表面聚集的静电荷增多，还可能引起气体或粉尘燃爆，造成设备损害或人员伤亡。
[0004]此外，现有技术的除尘布袋在过滤时受粉尘的磨损相对较大，这将影响除尘布袋的使用寿命。随着使用时间变长，粉尘在除尘布袋表面积聚越来越多，这对过滤膜有较大的拉伸作用，会使过滤膜的孔隙发生改变，从而使过滤阻力、过滤效率以及过滤精度受到影响。
[0005]本申请的
【申请人】在申请日为201510184601.7的在先申请中公开了一种柔性金属膜滤袋及其制作方法，后续研究发现，虽然该申请所公开的柔性金属膜滤袋的结构简单，透气性好，抗静电性能好，使用寿命长，能处理温度高达600°C含尘气体，但是其过滤面积小， 难以提升除尘滤袋的净化效率。【实用新型内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新型的过滤结构，该过滤结构的过滤面积大，过滤阻力小，过滤效率高。本实用新型还要提供该过滤结构的制备方法，以及由该过滤结构和法兰所组成的过滤组件及其制备方法。
[0007]首先，过滤结构，包括周边封闭、内部中空的过滤元件，该过滤元件的一端为封闭端、另一端为开口端，所述封闭端与开口端之间为侧壁，该侧壁外表面上形成过滤面，所述封闭端与开口端之间的距离为过滤元件的高度，所述过滤面与过滤元件高度方向的夹角为 5至30度。由于过滤面与过滤元件高度方向成一定的夹角，因此当含尘气体与过滤结构接触时，可以加快气流的流速，减小气流与过滤面的摩擦阻力，进一步降低过滤阻力，提高过滤效率。
[0008]进一步，所述过滤面包含一对对称设置的第一过滤面和一对对称设置的第二过滤面;第一过滤面与第二过滤面包围形成过滤元件的侧壁，各第一过滤面的两侧边分别与相邻的第二过滤面的侧边连接从而形成该侧壁的棱线。在保证过滤元件的过滤面与过滤元件高度方向成一定的夹角的前提下，过滤元件的形状可以有多种。优选地一种是使所述过滤元件的外形为四棱台形，则所述第一过滤面和第二过滤面均为四边形。更为优选的一种是使所述过滤元件的外形为四棱锥形，则所述第一过滤面为四边形，所述第二过滤面为三角形，此时，气流与过滤面之间的摩擦阻力更小。
[0009]进一步，所述一对对称设置的第一过滤面以及连接于第一过滤面之间的封闭端是由同一张由过滤材料构成的薄膜经折叠而成的。更进一步，过滤结构包括至少两个所述的过滤元件，所述至少两个过滤元件中的一对对称设置的第一过滤面以及连接于第一过滤面之间的封闭端全部由同一张由过滤材料构成的薄膜经折叠而成，其中，任意一个过滤元件的第一过滤面与相邻的另一个过滤元件的第一过滤面之间在所述薄膜上留有连接面。这样设置的目的是便于该过滤结构的产业化生产以及减少连接次数，使密封效果更好。同时，过滤结构由多个过滤元件集成，可以增大过滤面积，从而提高过滤效率。
[0010]进一步，各第一过滤面的两侧边分别与相邻的第二过滤面的侧边粘接和/或焊接。
[0011]进一步，所述薄膜由固溶体合金、面心立方结构的金属单质或体心立方结构的金属单质为基体相的金属多孔材料所构成，其透气性好，机械强度是现有纤维材料除尘布袋的两倍，不需要笼骨进行支撑，因此过滤阻力和重量都大幅降低;粉尘对薄膜的磨损较小， 提高了过滤结构的使用寿命。该薄膜与申请号为201510153116.3的中国专利申请中记载的柔性多孔金属膜的制备方法相似或采用现有的其它类似方法制成。此外，经验证，该薄膜可以在600°C的高温下正常使用，且相对现有除尘布袋而言，可防止静电荷在过滤结构表面积聚，抗静电性能较好。
[0012]进一步，所述薄膜的平均孔径为0.05-100M1、孔隙率为30-70%。经测试得知，由该薄膜构成的过滤结构在保持较好透气性的同时，可达到99.5%以上的过滤效率和0.lym的过滤精度。
[0013]进一步，在第二过滤面与第一过滤面的连接处，第二过滤面和/或第一过滤面的侧边具有翻边，这样设置的目的是使连接密封效果更好。
[0014]过滤组件，包括上述过滤结构以及与过滤结构相连的法兰，法兰具有与其过滤元件开口形状匹配的条形孔以及位于相邻条形孔之间的连接杆，过滤元件放置于对应的条形孔内并使连接面附着于连接杆的上表面。该过滤组件的结构简单，组装方便快捷。
[0015]进一步，所述连接杆上分布有通孔，这样设置的目的在于可以使连接面发挥其过滤作用。为了便于过滤组件的安装，可以在法兰上设置把手以及与过滤装置匹配的安装孔。
[0016]进一步，过滤结构与法兰相接触的过滤面的侧边具有翻边。这样设置的目的是提升过滤结构与法兰之间的连接密封性。
[0017]上述过滤结构的制备方法，包括步骤:1)制备具有重复排列的第一过滤面、封闭端、第一过滤面、连接面的薄膜，该薄膜由至少一层金属多孔材料组成；2)制备出对应形状的第二过滤面，将第二过滤面与对应的第一过滤面、封闭端连接密封形成过滤元件，即得过滤结构;本方法的最大优点在于各个过滤元件之间为通过连接面连接的一体结构，避免了过滤元件之间的连接过程，以保证更好的密封效果。
[0018]上述过滤组件的制备方法，包括步骤:1)制备具有重复排列的第一过滤面、封闭端、第一过滤面、连接面的薄膜，该薄膜由至少一层金属多孔材料组成；2)制备出对应形状的第二过滤面，将第二过滤面与对应的第一过滤面、封闭端连接密封形成过滤元件，即得过滤结构;3)将过滤结构的过滤元件放入对应的法兰的条形孔内，然后连接密封，即得过滤组件。
[0019]进一步，所述连接密封为焊接和/或粘接。当使用焊接时，首先将所有待密封部位点焊固定，然后对过滤结构进行外形矫正，最后再将待密封部位进行连续焊接，这样操作的目的是为了让过滤结构避免因焊接而产生形变，进而导致局部应力集中。【附图说明】
[0020]图1、图2、图3分别为实施例1所述过滤结构的主视图、左视图和俯视图。
[0021]图4、图5为法兰的结构示意图。
[0022]图6、图7、图8分别为实施例1所述过滤组件的主视图、左视图和俯视图。
[0023]图9为实施例1所述薄膜的形状示意图。
[0024]图10为实施例1所述第二过滤面的形状示意图。
[0025]图11、图12分别为实施例2所述过滤结构的主视图和俯视图。
[0026]图13为实施例2所述薄膜的形状示意图。
[0027]图14为实施例2所述第二过滤面的形状示意图。
[0028]图15为实施例3所述过滤结构的左视图。
[0029]图16为实施例3所述薄膜的形状示意图。
[0030]图17为过滤组件的结构示意图。【具体实施方式】
[0031]实施例1
[0032]本实施例的过滤结构见图1-3,包括3个过滤元件，相邻过滤元件通过连接面14连接，每个过滤元件为四棱锥形，包括1个开口端15、1个封闭端13、4个过滤面，所述过滤面包括一对对称设置的方形第一过滤面11和一对对称设置的三角形的第二过滤面12,所述第一过滤面11与过滤元件高度方向的夹角为5度。法兰5的结构见图4-5,具有3个条形孔2和连接条形孔2的连接杆3,图4与图5的区别在于图5所示的法兰5的连接杆3上分布有通孔4。[〇〇33]由图1-3所述过滤结构和图5所示法兰5所形成的过滤组件的结构见图6-8,其中， 每个过滤元件放置于对应的条形孔2内并使连接面14与连接杆3的上表面贴合，法兰5—方面可以连接固定过滤结构，另一方面可以便于替换现有过滤组件，并放置于现有过滤装置的过滤通道中。待过滤物从图6所示下方进入过滤结构，经第一过滤面11、第二过滤面12、连接面14(连接杆3上通孔4所对应的区域)过滤后，清液或洁净空气从上方排出。[〇〇34]过滤组件的制备过程如下:制备具有重复排列的第一过滤面、封闭端、第一过滤面、连接面的薄膜，该薄膜由一层金属多孔材料组成，其形状见图9,其中，两端的第一过滤面11的侧边具有翻边6;然后裁剪出3对三角形第二过滤面12,如图10所示，其侧边具有翻边 6;然后分别将第二过滤面12和对应的第一过滤面11焊接形成图1-3所示的过滤结构。将所得过滤结构放置于图5所示的法兰5，焊接密封即得过滤组件。[〇〇35]当过滤结构具有上述相同的12个过滤元件时，与对应的法兰可以组成图17所示的过滤组件。在实际应用中，可以在法兰上设置把手7和安装孔8,便于其安装于过滤装置中。
[0036] 实施例2
[0037]本实施例的过滤结构见图11-12(其左视图与图2类似)，包括3个过滤元件，相邻过滤元件通过连接面14连接，每个过滤元件为四棱台形，包括1个开口端15、1个矩形封闭端 13、4个过滤面，所述过滤面包括一对对称设置的矩形第一过滤面11和一对对称设置的梯形第二过滤面12,所述第一过滤面11与过滤元件高度方向的夹角为20度。法兰5以及由法兰5 和上述过滤结构所组成的过滤组件与实施例1类似，此处不再赘述。
[0038]过滤组件的制备过程如下:制备具有重复排列的第一过滤面、封闭端、第一过滤面、连接面的薄膜，该薄膜由两层金属多孔材料组成，其形状见图13,其中，两端的第一过滤面11的侧边具有翻边6;然后裁剪出3对梯形第二过滤面12,如图14所示，其侧边具有翻边6; 然后分别将第二过滤面12和对应的第一过滤面11、封闭端13焊接形成图2、11和12所示的过滤结构。将所得过滤结构放置于图5所示的法兰5,焊接密封即得过滤组件。[〇〇39] 实施例3
[0040]本实施例的过滤结构见图15(其主视图和俯视图分别与图1、图3类似)，包括3个过滤元件，相邻过滤元件通过连接面14连接，每个过滤元件为四棱锥形，包括1个开口端15、1 个封闭端13、4个过滤面，所述过滤面包括一对对称设置的梯形第一过滤面11和一对对称设置的三角形第二过滤面12,所述过滤面与过滤元件高度方向的夹角为30度。法兰5以及由法兰5和上述过滤结构所组成的过滤组件与实施例1类似，此处不再赘述。[〇〇41]过滤组件的制备过程如下:制备具有重复排列的第一过滤面、封闭端、第一过滤面、连接面的薄膜，该薄膜由一层金属多孔材料组成，其形状见图16,其中，两端的第一过滤面11的侧边具有翻边6;然后裁剪出3对三角形第二过滤面12(与图10类似)，其侧边具有翻边6;然后分别将第二过滤面12和对应的第一过滤面11焊接形成图1、3和15所示的过滤结构。将所得过滤结构放置于图5所示的法兰5，焊接密封即得过滤组件。
[0042]为了让过滤结构避免因焊接而产生形变，进而导致局部应力集中，首先将所有待密封部位点焊固定，然后对过滤结构进行外形矫正，最后再将待密封部位进行连续焊接。
[0043]由于本实用新型所采用的薄膜具有一定的柔性，因此可折叠为多种形状，并应用于圆筒式法兰或其他形状的法兰。
【主权项】
1.过滤结构，包括周边封闭、内部中空的过滤元件，该过滤元件的一端为封闭端(13)、 另一端为开口端(15)，所述封闭端(13)与开口端(15)之间为侧壁，该侧壁外表面上形成过 滤面，所述封闭端(13)与开口端(15)之间的距离为过滤元件的高度，其特征在于:所述过滤 面与过滤元件高度方向的夹角为5至30度。2.如权利要求1所述的过滤结构，其特征在于:所述过滤面包含一对对称设置的第一过 滤面(11)和一对对称设置的第二过滤面(12);第一过滤面(11)与第二过滤面(12)包围形成 过滤元件的侧壁，各第一过滤面(11)的两侧边分别与相邻的第二过滤面(12)的侧边连接从 而形成该侧壁的棱线。3.如权利要求2所述的过滤结构，其特征在于:所述过滤元件的外形为四棱锥形，则所 述第一过滤面(11)为四边形，所述第二过滤面(12)为三角形。4.如权利要求2所述的过滤结构，其特征在于:所述过滤元件的外形为四棱台形，则所 述第一过滤面(11)和第二过滤面(12)均为四边形。5.如权利要求2所述的过滤结构，其特征在于:一对对称设置的第一过滤面(11)以及连 接于第一过滤面(11)之间的封闭端(13)是由同一张由过滤材料构成的薄膜经折叠而成的。6.如权利要求5所述的过滤结构，其特征在于:过滤结构包括至少两个所述的过滤元 件，所述至少两个过滤元件中的一对对称设置的第一过滤面(11)以及连接于第一过滤面 (11)之间的封闭端(13)全部由同一张由过滤材料构成的薄膜经折叠而成，其中，任意一个 过滤元件的第一过滤面(11)与相邻的另一个过滤元件的第一过滤面(11)之间在所述薄膜 上留有连接面(14)。7.如权利要求2-6中任一项所述的过滤结构，其特征在于:各第一过滤面(11)的两侧边 分别与相邻的第二过滤面(12)的侧边粘接和/或焊接。8.如权利要求5或6所述的过滤结构，其特征在于:所述薄膜由固溶体合金、面心立方结 构的金属单质或体心立方结构的金属单质为基体相的金属多孔材料所构成。9.如权利要求8所述的过滤结构，其特征在于:所述薄膜的平均孔径为0.05-100M1，孔 隙度为30-70 %。10.过滤组件，包括法兰(5)，其特征在于:还包括权利要求1-9任一项所述的过滤结构， 法兰(5)具有与其过滤元件开口端(15)形状匹配的条形孔(2)以及位于相邻条形孔(2)之间 的连接杆(3 )，过滤元件放置于对应的条形孔(2)内并使连接面(14)附着于连接杆(3)的上 表面。
【文档编号】B01D46/52GK205598821SQ201620139384
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年2月24日
【发明人】高麟, 汪涛, 张 林
【申请人】成都易态科技有限公司