一種S-Zorb裝置用高強(qiáng)度、抗斷裂的濾芯的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種S-Zorb裝置用高強(qiáng)度、抗斷裂的濾芯，由三層筒狀結(jié)構(gòu)組成，所述三層筒狀結(jié)構(gòu)從里到外分別為支撐層、過濾層和金屬粉末層。所述支撐層為金屬網(wǎng)，所述過濾層為金屬編織燒結(jié)網(wǎng)，所述金屬編制燒結(jié)網(wǎng)由多層金屬網(wǎng)堆疊后真空燒結(jié)而成。本實用新型通過有選擇性的將多層不同結(jié)構(gòu)和材料的金屬網(wǎng)、絲等通過焊接或其他連接形式與過濾層形成一個整體，金屬網(wǎng)支撐層提高了濾芯的機(jī)械強(qiáng)度、金屬編織燒結(jié)網(wǎng)提高了濾芯的韌性，使得濾芯整體的強(qiáng)度得到了很大的加強(qiáng)，解決了在濾芯使用過程因為反吹頻繁，導(dǎo)致濾芯失效的問題。
【專利說明】
一種S-Zorb裝置用高強(qiáng)度、抗斷裂的濾芯
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及過濾設(shè)備，具體涉及一種S-Zorb裝置用高強(qiáng)度、抗斷裂的濾芯。
【背景技術(shù)】
[0002]S-Zorb裝置是由ConocoPhi I lips (COP)公司開發(fā)的，主要用于石油化工過程中催化汽油的脫硫。中石化、中石化、中海油等石油煉化企業(yè)，在石油煉化型號為ME1I的S-Zorb裝置中經(jīng)常會用到過濾器，過濾器中使用的是金屬燒結(jié)粉末濾芯。金屬燒結(jié)粉末濾芯采用金屬粉末為原材料，經(jīng)過冷等靜壓的成型后，通過高溫真空燒結(jié)制成。通過選配金屬粉末顆粒尺寸與工藝參數(shù)，可調(diào)整元件的孔隙大小與分布。利用不同過濾材料的孔隙結(jié)構(gòu)、材質(zhì)成分、耐壓強(qiáng)度等特點(diǎn)開發(fā)出最終適合用戶所需的過濾產(chǎn)品。
[0003]金屬燒結(jié)粉末濾芯可實現(xiàn)微米級的精密過濾，可分離液體、氣體中的固體顆粒雜質(zhì)，當(dāng)流體經(jīng)過一定精度的濾芯后，雜質(zhì)被阻擋在濾芯表面形成濾餅，純凈的流體通過濾芯流出，使被污染或含有雜質(zhì)的流體潔凈到正常生產(chǎn)所需狀態(tài)，以保證下游裝置獲得純凈的產(chǎn)品或保護(hù)設(shè)備的正常工作。
[0004]當(dāng)燒結(jié)金屬粉末濾芯表面的濾餅達(dá)到一定厚度時，可通過一定的反向壓力對濾芯以反沖洗或反吹的方法進(jìn)行清洗濾芯，使濾芯可以再次使用。過濾器的反吹壓力高達(dá)3MPa，反吹頻率為20min/次，工作溫度430°C，反吹氮?dú)鉁囟戎挥?50°C，溫差高達(dá)280°C。高壓力，高頻和高溫差的反吹會對濾芯產(chǎn)生應(yīng)力和扭矩，單單靠金屬粉末燒結(jié)而成的濾芯強(qiáng)度低，濾芯與管頭通過氬弧焊焊接連接，由于蜂窩結(jié)構(gòu)的燒結(jié)濾芯粉末層內(nèi)部存在空氣，在焊接過程中氬氣不能將空氣吹走，達(dá)不到良好的焊接保護(hù)效果，不能將管頭與濾芯連接處完全焊透，這樣的不穩(wěn)定連接使得在反吹過程中，濾芯與管頭連接處十分容易產(chǎn)生斷裂，從而影響濾芯的使用壽命。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)與不足，提供一種S-Zorb裝置用高強(qiáng)度、抗斷裂的濾芯。
[0006]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種S-Zorb裝置用高強(qiáng)度、抗斷裂的濾芯，由三層筒狀結(jié)構(gòu)組成，所述三層筒狀結(jié)構(gòu)從里到外分別為支撐層、過濾層和金屬粉末層。
[0007]進(jìn)一步，所述支撐層為金屬網(wǎng)，所述金屬網(wǎng)包括內(nèi)骨架和金屬條，所述內(nèi)骨架由多根條狀支撐棒環(huán)形分布形成筒狀骨架，所述金屬條沿條狀支撐棒長度方向螺旋纏繞。
[0008]進(jìn)一步，所述金屬條纏繞在內(nèi)骨架上時金屬條之間的間隙為0.0lmm?8mm。
[0009]進(jìn)一步，所述過濾層為金屬編織燒結(jié)網(wǎng)，所述金屬編制燒結(jié)網(wǎng)由多層金屬絲網(wǎng)堆疊后真空燒結(jié)而成，所述金屬編織燒結(jié)網(wǎng)厚度為I?19mm，所述金屬絲網(wǎng)目數(shù)為20?1000目。
[0010]進(jìn)一步，所述金屬粉末層覆蓋在所述過濾層上，所述金屬粉末層的厚度小于0.0lmm ?3mm0
[0011]進(jìn)一步，所述支撐層通過頂部末端設(shè)置的加強(qiáng)筋與管頭焊接連接。
[0012]進(jìn)一步，所述支撐層、過濾層和金屬粉末層底部末端設(shè)置有封底。
[0013]本實用新型通過有選擇性的將多層不同結(jié)構(gòu)和材料的金屬網(wǎng)、絲等通過焊接或其他連接形式與過濾層形成一個整體，濾芯整體機(jī)械強(qiáng)度高、韌性好，使得濾芯整體的強(qiáng)度得到了很大的加強(qiáng)。濾芯通過加強(qiáng)筋與管頭焊接連接，能夠承受3?15MPa氮?dú)夥创祲毫Γ?80°C反吹溫差及20分鐘/次的反吹頻率，解決了一般濾芯在使用過程因為反吹頻繁和反吹壓力大，導(dǎo)致濾芯失效的問題。
[0014]同時因為是多層金屬的復(fù)合結(jié)構(gòu)，可以很好吸收高頻反吹生產(chǎn)的應(yīng)力和對抗同時產(chǎn)生的扭矩，同時對溫度適用性強(qiáng)，熱膨脹系數(shù)好?？傮w來說，本實用新型的濾芯在保證過濾效果的同時，大大加強(qiáng)了濾芯的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及抗斷裂的能力。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型主視圖。
【具體實施方式】
[0016]請參閱圖1，本實用新型S-Zorb裝置用高強(qiáng)度、抗斷裂的濾芯，由三層筒狀結(jié)構(gòu)組成，所述三層筒狀結(jié)構(gòu)從里到外分別為支撐層1、過濾層2和金屬粉末層3。
[0017]所述支撐層I為金屬網(wǎng)。材質(zhì)可以是不銹鋼304、不銹鋼316L、不銹鋼310S、鐵鉻鋁材質(zhì)的所有牌號合金等，具體材料可以按照實際工況來選擇。所述金屬網(wǎng)包括內(nèi)骨架11和金屬條12，所述內(nèi)骨架11由多根條狀支撐棒環(huán)形分布形成筒狀骨架，所述金屬條12沿條狀支撐棒長度方向螺旋纏繞，并通過碰焊的方式與內(nèi)骨架11連接為一體。內(nèi)骨架11和金屬條12截面可以為多種形狀，如楔形、方形和圓形等。
[0018]所述金屬網(wǎng)的金屬條12絲徑為0.5mmX (0.5?3)mm，所述金屬條12纏繞在內(nèi)骨架11上時金屬條12之間的間隙為0.0lmm?8mm。金屬條12具體絲徑大小和金屬條12之間的間隙可以根據(jù)實際工況來選擇。這個間隙也能用于過濾粉塵，凈化氣體。金屬網(wǎng)形成一個堅固的骨架，對濾芯提供縱向支撐，可以大大提高濾芯強(qiáng)度。
[0019]所述過濾層2為金屬編織燒結(jié)網(wǎng)，所述金屬編制燒結(jié)網(wǎng)由多層金屬絲網(wǎng)堆疊后真空燒結(jié)而成，所述金屬編織燒結(jié)網(wǎng)厚度為I?19_，所述金屬網(wǎng)目數(shù)為20?1000目。
[0020]金屬編織燒結(jié)網(wǎng)采用將多層不同目數(shù)規(guī)格的金屬絲網(wǎng)按照一定規(guī)律堆疊，堆疊層數(shù)一般不超過5層，然后將堆疊好的金屬網(wǎng)進(jìn)行真空燒結(jié)。金屬絲網(wǎng)的材料可以是不銹鋼304、不銹鋼316L、不銹鋼310S、鐵鉻鋁材質(zhì)的所有牌號合金等，具體需要按照實際工況條件來選擇。
[0021]最外層的金屬粉末層3覆蓋在過濾層2上，金屬粉末通過電鍍、噴涂、流延等方法在金屬編織燒結(jié)網(wǎng)上面形成一層致密的金屬粉末層3，金屬粉末層3的厚度控制在0.0lmm?3mm。金屬粉末層3的粉末原料可以是316L、310S等，具體厚度和材料需要按照實際工況條件來選擇。
[0022]金屬粉末層3和金屬編織燒結(jié)網(wǎng)組成的復(fù)合層還需要進(jìn)行再次真空燒結(jié)，以使其整體形成一個良好的冶金結(jié)構(gòu)，滿足濾芯整體強(qiáng)度的要求。
[0023]金屬粉末層3和金屬編織燒結(jié)網(wǎng)組成的復(fù)合層經(jīng)燒結(jié)后通過乳機(jī)乳平，卷筒，套設(shè)在金屬網(wǎng)上，最后通過焊接形成一個圓筒。焊接采用中縫焊接，將支撐層1、過濾層2和金屬粉末層3三層均焊透，形成一個堅固穩(wěn)定的整體。焊料一般為不銹鋼304、不銹鋼316L、不銹鋼310S、鐵鉻鋁材質(zhì)的所有牌號合金等。
[0024]支撐層I頂部末端設(shè)置加強(qiáng)筋4，加強(qiáng)筋4的尺寸在1.5X 2_?3 X 5_之間，具體需要按照實際要求以及工況選擇。加強(qiáng)筋4上方通過環(huán)焊的方式與管頭5連接，管頭5與濾芯內(nèi)部相連通。由于支撐層1、加強(qiáng)筋4和管頭5都是實心的金屬結(jié)構(gòu)，通過氬弧焊焊接時，氬氣可以將支撐層1、加強(qiáng)筋4和管頭5三部分的基體周圍形成完全保護(hù)的氛圍，并且可以完全焊透，形成堅固穩(wěn)定的連接結(jié)構(gòu)，該連接結(jié)構(gòu)能夠承受27kN的抗壓力不斷裂。
[0025]支撐層1、過濾層2和金屬粉末層3底部末端設(shè)置焊接有封底6，封底6材質(zhì)可以是不銹鋼304、不銹鋼316L、不銹鋼310S、鐵鉻鋁材質(zhì)的所有牌號合金等。
[0026]本實用新型通過有選擇性的將多層不同結(jié)構(gòu)和材料的金屬網(wǎng)、絲等通過焊接或其他連接形式與過濾層2形成一個整體，金屬網(wǎng)的支撐層I提高了濾芯的機(jī)械強(qiáng)度、金屬編織燒結(jié)網(wǎng)提高了濾芯的韌性。濾芯通過加強(qiáng)筋與管頭焊接連接，使得濾芯整體的強(qiáng)度得到了很大的加強(qiáng)，解決了在濾芯使用過程因為反吹頻繁，反吹壓力大，導(dǎo)致濾芯與管頭5連接處發(fā)生斷裂而導(dǎo)致濾芯失效的問題。
[0027]因為本實用新型的濾芯是有支撐層、過濾層和金屬粉末層的多層金屬的復(fù)合結(jié)構(gòu)，同時具備良好的剛性和韌性，可以很好吸收高頻反吹生產(chǎn)的應(yīng)力和對抗同時產(chǎn)生的扭矩，同時對溫度適用性強(qiáng)，熱膨脹系數(shù)好。總體來說，本實用新型的濾芯在保證過濾效果的同時，大大加強(qiáng)了濾芯的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及抗斷裂的能力。
[0028]本實用新型并不局限于上述實施方式，如果對本實用新型的各種改動或變形不脫離本實用新型的精神和范圍，倘若這些改動和變形屬于本實用新型的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變形。
【主權(quán)項】
1.一種S-Zorb裝置用高強(qiáng)度、抗斷裂的濾芯，其特征在于:由三層筒狀結(jié)構(gòu)組成，所述三層筒狀結(jié)構(gòu)從里到外分別為支撐層、過濾層和金屬粉末層。2.如權(quán)利要求1所述的一種S-Zorb裝置用高強(qiáng)度、抗斷裂的濾芯，其特征在于:所述支撐層為金屬網(wǎng)，所述金屬網(wǎng)包括內(nèi)骨架和金屬條，所述內(nèi)骨架由多根條狀支撐棒環(huán)形分布形成筒狀骨架，所述金屬條沿條狀支撐棒長度方向螺旋纏繞。3.如權(quán)利要求2所述的一種S-Zorb裝置用高強(qiáng)度、抗斷裂的濾芯，其特征在于:所述金屬條纏繞在內(nèi)骨架上時金屬條之間的間隙為0.0 Imm?8mm。4.如權(quán)利要求1所述的一種S-Zorb裝置用高強(qiáng)度、抗斷裂的濾芯，其特征在于:所述過濾層為金屬編織燒結(jié)網(wǎng)，所述金屬編制燒結(jié)網(wǎng)由多層金屬絲網(wǎng)堆疊后真空燒結(jié)而成，所述金屬編織燒結(jié)網(wǎng)厚度為I?19mm，所述金屬絲網(wǎng)目數(shù)為20?1000目。5.如權(quán)利要求1所述的一種S-Zorb裝置用高強(qiáng)度、抗斷裂的濾芯，其特征在于:所述金屬粉末層覆蓋在所述過濾層上，所述金屬粉末層的厚度為0.0 Imm?3mm。6.如權(quán)利要求1所述的一種S-Zorb裝置用高強(qiáng)度、抗斷裂的濾芯，其特征在于:所述支撐層通過頂部末端設(shè)置的加強(qiáng)筋與管頭焊接連接。7.如權(quán)利要求6所述的一種S-Zorb裝置用高強(qiáng)度、抗斷裂的濾芯，其特征在于:所述支撐層、過濾層和金屬粉末層底部末端設(shè)置有封底。8.如權(quán)利要求1所述的一種S-Zorb裝置用高強(qiáng)度、抗斷裂的濾芯，其特征在于:所述支撐層、過濾層和金屬粉末層的材料為不銹鋼304或不銹鋼316L或不銹鋼310S或鐵鉻鋁合金。
【文檔編號】B01D39/20GK205516897SQ201620064260
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月22日
【發(fā)明人】董瑤
【申請人】韶關(guān)市貝瑞過濾科技有限公司