可用于流体过滤的锥度塑烧板及其制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种可用于流体过滤的锥度塑烧板及其制作方法，所述锥度塑烧板具有截面呈锥体形状的空腔，锥体形内腔体的两工作面均呈波纹状，以加大有效过滤面积；锥体形内腔体的工作面与外工作面具有相同的锥度；锥体形内腔体的进口处为大端，底部为小端；锥度塑烧板在工作状态下安装位置呈倒锥体状。所述制作方法包括：采用超高分子量聚乙烯粉料；将选用的颗粒粉料加入截面呈锥体形状的模具内；模具放入加热炉内升温加热、保温，其间模具内的塑烧颗粒粉料开始熔融；将模具从加热炉内取出，并施以工作压力，冷却，脱模取出锥度塑烧板制品。本发明采用带有锥度的塑烧板过滤元件，其锥度可使液、气相等流体在工作时达到更好的清洗效果。
【专利说明】
可用于流体过滤的锥度塑烧板及其制作方法
技术领域
[0001]本发明涉及过滤材料，涉及塑烧板过滤元件，特别涉及一种可用于流体过滤的带有锥度的塑烧板及其制作方法。
【背景技术】
[0002]塑烧板式除尘器是目前世界上较先进的除尘设备之一，其中塑烧板是除尘器的核心元件，塑烧板的加工制作工艺是选用一定粒径的塑烧粉末颗粒置入模具中，在一定的温度和时间的控制下，烧结成型的塑料制品，在加热烧结过程中，塑烧颗粒之间发生粘连，未发生粘连的空隙部分即形成微小的贯通孔径。塑烧板在工作时，当含有杂质的液、气流体在一定的压力下由塑烧板外表面通过时，洁净的流体由贯通的微孔通过，而杂质则被阻留在微孔之外的工作面表层；当杂质在工作面表面积累到一定程度，妨碍和影响流体通过时，须对表面积累物进行清除，通常采用大于正向工作压力的高压流体从反向进行瞬间喷吹使表面杂质脱落，从而达到反冲洗的效果，再循环进入下一轮的除尘工作。
[0003]目前已在市场上使用的塑烧板均采用平行工作面设计(如图1至图3所示)，两平行工作面之间为中空腔体。又因考虑结构强度，在设计时内腔垂直长度增加了若干条加强筋，因此内腔流道形成若干条极狭窄而细长的通道。
[0004]如此的结构设计，对塑烧板正常工作时的反冲清洗带来很多缺陷与问题，根据现有的使用情况已反映出存在有下列若干问题。
[0005]1、当反冲气体到达塑烧板腔体底部，压力损失严重，无法正常对内腔远端底部进行反冲清洗，因此须提高反冲气体压力达0.4?0.6MPa，而正向工作压力仅需3kPa，两者之间的压力差过于悬殊(相差百倍以上)。
[0006]2、为达到远端底部的反冲洗效果，因此往往只能提高反冲洗气体的压力，瞬间的高压气体冲击造成内腔上部向外膨胀变形，当脉冲气体切断后，膨胀部位又回弹至原位，如此高频率的反复膨胀变形导致工作过滤层面的破裂，而致塑烧板报废。
[0007]3、塑烧板上端进口处与除尘器花板连接处安装密封垫，为保证密封效果，密封垫现场采用半弹性体橡胶，而密封垫在反冲压力及引起振动状态下，经常会向外鼓起和变形，形成泄漏而造成停机锥修。
[0008]有鉴于此，寻求一种改进的可用于流体过滤的塑烧板成为该领域技术人员的追求目标。
【发明内容】
[0009]本发明的任务是提供一种可用于流体过滤的锥度塑烧板及其制作方法，通过带有锥度的塑烧板过滤元件，采用可用于液体和气体中所含颗粒杂质的过滤分离技术，可使液、气相等流体在工作时尤其在反冲清洗过程中，塑烧板远端即小端底部处递增压力，以达到更好的清洗效果，解决了上述现有技术所存在的问题。
[0010]本发明的技术解决方案如下: 一种可用于流体过滤的锥度塑烧板，所述锥度塑烧板具有截面呈锥体形状的空腔，锥体形内腔体有两工作面，两工作面均呈波纹状，以加大有效过滤面积；
所述锥体形内腔体的工作面与外工作面具有相同的锥度，锥度范围控制在6°?60°之间，锥体内腔作为过滤介质的流道同时作为反冲介质清洗的流道；
所述锥体形内腔体的进口处为大端，底部为小端，内腔体大端进口处的容积至小端底部的容积逐渐变小;所述锥度塑烧板在工作状态下安装位置呈倒锥体状，即小端朝下，在小端底部处递增压力，设置锥体锥度使液、气相流体在工作时较大的颗粒杂质会自行重力坠落，而吸附在表面的杂质在反冲作用下也容易方便脱落；
所述锥度塑烧板的工作面是具有厚度的全贯通微孔过滤层，该过滤层的厚度为2?
8mm ο
[0011 ]所述锥度塑烧板的锥度采用15 °为宜，即工作面与中心线的夹角为7.5 °。
[0012]所述锥度塑烧板的波纹状工作面经计算，波纹状展开面积是平面的2.5倍，增大过滤面积以降低除尘器设备的制作和运行成本。
[0013]所述锥度塑烧板的工作面过滤层的厚度采用3mm。
[0014]所述可用于流体过滤的锥度塑烧板的制作方法，它包括下列成型工艺步骤:
A、采用平均分子量200?700万的超高分子量聚乙烯粉料，经筛选，选用30?100目颗粒粉料待用；
B、将选用的颗粒粉料加入截面呈锥体形状的模具内；
C、加料后的模具放入加热炉内升温加热到170°C?2000C，并至预定的保温时间，其间模具内的塑烧颗粒粉料开始熔融；
D、将模具从加热炉内取出，并施以工作压力，采用自然风冷却至80°C以下，脱模取出锥度塑烧板制品。
[0015]所述工艺步骤A中选用平均分子量400万的超高分子量聚乙烯粉料。
[0016]所述工艺步骤A中选用50?80目颗粒粉料待用。
[0017]所述工艺步骤C中模具放入加热炉内升温加热到180°C开始保温。
[0018]按本发明的一种可用于流体过滤的锥度塑烧板及其制作方法，采用带有锥度的塑烧板过滤元件，其工作面与内腔体带有一定的锥度，其锥度可使液、气相等流体在工作时，尤其在反冲清洗过程中，塑烧板远端即小端底部处递增压力，以达到更好的清洗效果。
[0019]本发明的可用于流体过滤的锥度塑烧板及其制作方法具有以下特点:
1、本发明的锥度塑烧板两工作面具有一定的锥度。
[0020]2、两工作面的锥体内具有空腔，空腔也形成与外工作面相同的锥度，空腔作为过滤介质的流道，也作为反冲介质清洗的流道。
[0021]3、由于内腔具有锥度，腔体进口处为大端，底部为小端，因此腔体大端进口处的容积至小端底部的容积逐渐变小，根据伯努利定律，反冲清洗时由于小端底部的容积变小而压力增大，在进行模型试验用清水反冲清洗时，液态的增压效果更为显著，因此带有锥度塑烧板在反冲清洗时，整体清洁效果更为明显。
[0022]4、由于锥度塑烧板内腔变径效果，使反冲清洗的压力降低，同样根据模型试验，在气相试验中其反冲清洗压力由原0.40MPa降低至0.25MPa，可达到类似的效果。
[0023]5、锥度塑烧板在工作状态下的安装位置呈倒锥体状，即小端朝下，在工作时较大的颗粒杂质会自行重力坠落，而吸附在表面的杂质在反冲作用下，也能较容易方便脱落。
[0024]6、本发明的锥度塑烧板的锥度范围控制在6°?60°间，通常采用15°为宜，即工作面与中心线的夹角为7.5 °较为理想。
[0025]7、本发明的锥度塑烧板工作面采用波纹设计，波纹状设计可加大有效过滤面积，经计算波纹状展开面积是平面的2.5倍，增大过滤面积可降低除尘器设备的制作和运行成本。
[0026]8、锥度塑烧板的工作面是具有一定厚度的全贯通微孔过滤层，该过滤层的厚度一般采用2?8_左右，太薄强度不够，太厚了阻力损失大，一般采用3mm左右。空气流体方面，其阻力损失在800?1200Kpa，与布袋除尘器的布袋阻力损失相似。水流体方面，膜面流速通常为5?7m/s左右，渗透通量可达390L/V上，跨膜压差为0.15MPa，与普遍使用的陶瓷过滤膜片非常接近。
【附图说明】
[0027]图1是目前市场上使用的塑烧板的主视图，显示了平行工作面。
[0028]图2是按图1所示塑烧板的左视图。
[0029]图3是按图1所示塑烧板的仰视图。
[0030]图4是本发明的一种可用于流体过滤的锥度塑烧板的波纹工作面的放大结构示意图。
[0031]图5是本发明的一种可用于流体过滤的锥度塑烧板的主视图。
[0032]图6是按图5所示锥度塑烧板的左视图。
[0033]图7是按图5所示锥度塑烧板的仰视图。
[0034]附图标记:
I为锥度塑烧板的波纹工作面，2为过滤层，3为密封面，4为小端底部，5为大端进口。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
[0036]参看图4至图7，本发明提供一种可用于流体过滤的锥度塑烧板，该锥度塑烧板主要由波纹工作面1、过滤层2、密封面3、小端底部4、大端进口 5组成。
[0037]锥度塑烧板具有截面呈锥体形状的空腔，锥体形内腔体有两工作面I，两工作面I均呈波纹状，可以加大有效过滤面积。锥度塑烧板的外形结构和内腔均具有一定的锥度。
[0038]锥体形内腔体的工作面I与外工作面具有相同的锥度，其锥度范围控制在6°?60°之间，通常采用15°为宜，即工作面与中心线的夹角为7.5°较为理想。锥体内腔作为过滤介质的流道，同时作为反冲介质清洗的流道。
[0039]锥体形内腔体的进口处为大端，为大端进口5，底部为小端，为小端底部4，如图6中所示，内腔体大端进口 5处的容积至小端底部4的容积逐渐变小。根据伯努利定律，反冲清洗时由于小端底部4的容积变小而压力增大，用清水反冲清洗时，液态的增压效果更为显著，因此带有锥度塑烧板在反冲清洗时，整体清洁效果更为明显。
[0040]锥度塑烧板在工作状态下安装位置呈倒锥体状，即小端朝下，在小端底部4处递增压力，设置锥体锥度，使液、气相流体在工作时较大的颗粒杂质会自行重力坠落，而吸附在表面的杂质在反冲作用下也能较容易方便脱落。
[0041]如图4所示，锥度塑烧板的工作面I是具有厚度的全贯通微孔过滤层2，该过滤层2的厚度一般为2?8_，太薄强度不够，太厚了阻力损失大，因此该工作面过滤层2优先选用3mm左右的厚度。
[0042]锥度塑烧板的波纹状工作面经计算，波纹状展开面积是平面的2.5倍，增大过滤面积可以降低除尘器设备的制作和运行成本。
[0043]本发明还提供一种可用于流体过滤的锥度塑烧板的制作方法，它包括下列成型工艺步骤:
A、采用平均分子量200?700万的超高分子量聚乙烯粉料，一般选用平均分子量400万的超高分子量聚乙烯粉料。经筛选，选用30?100目颗粒粉料待用，一般选用50?80目颗粒粉料待用。
[0044]B、将选用的颗粒粉料加入截面呈锥体形状的模具内。
[0045]模具设计制作是塑烧板制作过程中重要因素之一，对模具的要求是能生产出所需的尺寸、结构，并在物理性能上能满足使用要求的锥度塑烧板制品。
[0046]材料的选用要求是能模塑成型出具有全贯通微孔的塑料结构制品，并能满足强度与耐腐蚀等理化指标要求的塑料粉末颗粒。
[0047]优选超高分子量聚乙烯，其中也包括聚烯烃、聚氯乙烯聚酯、聚醚卤化物、聚乙烯醇、聚乙烯硫酸盐、聚磷酸盐、聚胺、聚酰胺、聚酰亚胺、聚砜、聚碳酸酯、聚碳化二亚胺、聚醚、聚酯、聚芳硫氧化物、三聚氰胺甲醛树脂、脲甲醛、乙基乙烯醋酸乙烯酯共聚物，共聚物和嵌段共聚体的方法，以及它们的组合。上述材料和其他有用的聚合物的变化包括基团如羟基、卤素取代，降低烷基、低级烷氧基等。其他潜在的适用材料包括聚合物如聚苯乙烯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物及其他非晶态或非晶态聚合物的结构。
[0048]C、加料后的模具放入加热炉内升温加热到170°C?200°C，并至预定的保温时间，其间模具内的塑烧颗粒粉料开始熔融。在实际操作中，可以将加料后的模具放入加热炉内升温加热到180°C开始保温。
[0049]D、将模具从加热炉内取出，并施以适当压力，采用自然风冷却至80°C以下，脱模取出锥度塑烧板制品。
[0050]综上所述，按本发明的可用于流体过滤的锥度塑烧板及其制作方法，采用带有锥度的塑烧板过滤元件，其工作面与内腔体带有一定的锥度，其锥度可使液、气相等流体在工作时，尤其在反冲清洗过程中，塑烧板远端即小端底部处递增压力，以达到更好的清洗效果O
[0051]当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型等都将落在本发明权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种可用于流体过滤的锥度塑烧板，其特征在于:所述锥度塑烧板具有截面呈锥体形状的空腔，锥体形内腔体有两工作面，两工作面均呈波纹状，以加大有效过滤面积； 所述锥体形内腔体的工作面与外工作面具有相同的锥度，锥度范围控制在6°?60°之间，锥体内腔作为过滤介质的流道同时作为反冲介质清洗的流道； 所述锥体形内腔体的进口处为大端，底部为小端，内腔体大端进口处的容积至小端底部的容积逐渐变小;所述锥度塑烧板在工作状态下安装位置呈倒锥体状，即小端朝下，在小端底部处递增压力，设置锥体锥度使液、气相流体在工作时较大的颗粒杂质会自行重力坠落，而吸附在表面的杂质在反冲作用下也容易方便脱落； 所述锥度塑烧板的工作面是具有厚度的全贯通微孔过滤层，该过滤层的厚度为2?8mm ο2.按照权利要求1所述的可用于流体过滤的锥度塑烧板，其特征在于:所述锥度塑烧板的锥度采用15°为宜，即工作面与中心线的夹角为7.5°。3.按照权利要求1所述的可用于流体过滤的锥度塑烧板，其特征在于:所述锥度塑烧板的波纹状工作面经计算，波纹状展开面积是平面的2.5倍，增大过滤面积以降低除尘器设备的制作和运行成本。4.按照权利要求1所述的可用于流体过滤的锥度塑烧板，其特征在于:所述锥度塑烧板的工作面过滤层的厚度采用3_。5.按照权利要求1所述的可用于流体过滤的锥度塑烧板的制作方法，其特征在于，它包括下列成型工艺步骤: A、采用平均分子量200?700万的超高分子量聚乙烯粉料，经筛选，选用30?100目颗粒粉料待用； B、将选用的颗粒粉料加入截面呈锥体形状的模具内； C、加料后的模具放入加热炉内升温加热到170°C?200 0C，并至预定的保温时间，其间模具内的塑烧颗粒粉料开始熔融； D、将模具从加热炉内取出，并施以工作压力，采用自然风冷却至80°C以下，脱模取出锥度塑烧板制品。6.按照权利要求5所述的可用于流体过滤的锥度塑烧板的制作方法，其特征在于:所述工艺步骤A中选用平均分子量400万的超高分子量聚乙烯粉料。7.按照权利要求5所述的可用于流体过滤的锥度塑烧板的制作方法，其特征在于:所述工艺步骤A中选用50?80目颗粒粉料待用。8.按照权利要求5所述的可用于流体过滤的锥度塑烧板的制作方法，其特征在于:所述工艺步骤C中模具放入加热炉内升温加热到180°C开始保温。
【文档编号】B01D46/10GK105944424SQ201610476729
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】张勇
【申请人】上海超高环保科技股份有限公司