CN102019117A - 一种气体过滤器 - Google Patents

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李志文
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Abstract

本发明公开了一种气体过滤器，包括支撑架和过滤部件，所述的支撑架为筒形的框架结构，所述的过滤部件为绕筒形的框架结构外壁分布的过滤材料层，位于支撑架轴线处的两个端口中，一端为入口端，另一端设有盲板，过滤材料层外壁与气体管路内壁间留有间隙，需过滤的气体从入口端进入支撑架内部，流经过滤材料层后进入过滤材料层外壁与气体管路内壁的间隙，再经气体管路输出；所述的过滤材料层含有经过预处理的玻璃纤维，所述的预处理为将玻璃纤维浸入二甲苯和硅油的混合液中，浸泡20～240分钟后将玻璃纤维取出晾干。本发明的有益效果是过滤器中气体流向合理，起主要过滤作用的玻纤被经过预处理改性后柔韧性增加，过滤效果好。

Description

一种气体过滤器
技术领域
本发明涉及一种气体过滤装置，用于除去气体中的固体杂质或水雾。
背景技术
在气体管路中，尤其是向储罐输入气体的管路中经常会使用过滤器，用于滤除气体中的固体杂质或水雾等。
现有的过滤器一般包括外壳以及处于外壳内的滤芯，气体流经滤芯时得到过滤和净化。外壳的进气口与出气口分别与气体管路连接，即过滤器作为气体管路的一部分，也可以是将过滤器置入气体管路中，外壳与气体管路的内壁密封配合，防止气体从外壳与气体管路之间的缝隙通过，仅容许气体从滤芯中通过。
但现有技术中气体进入滤芯后流向不合理，过滤效果不好，另外滤芯采用的材料以及组合方式也会影响过滤效果以及滤芯的使用寿命，特别是当需要过滤酸性、腐蚀性气体时，对滤芯的要求更高，而现有的滤芯也无法满足需求。
发明内容
本发明提供一种过滤效果好、使用寿命长的气体过滤器。
一种气体过滤器，包括支撑架和过滤部件，所述的支撑架为筒形的框架结构，所述的过滤部件为绕筒形的框架结构外壁分布的过滤材料层，位于支撑架轴线处的两个端口中，一端为入口端，另一端设有盲板，过滤材料层外壁与气体管路内壁间留有间隙，需过滤的气体从入口端进入支撑架内部，流经过滤材料层后进入过滤材料层外壁与气体管路内壁的间隙，再经气体管路输出。
所述的过滤材料层含有经过预处理的玻璃纤维，预处理的过程为将玻璃纤维浸入二甲苯和硅油的混合液中，浸泡20～240分钟后将玻璃纤维取出晾干，即可使用。
浸泡的温度没有严格限制，一般在0～40摄氏度均可以操作，二甲苯和硅油的混合液中，二甲苯的质量百分比含量为60～95％，其余为硅油，硅油可以采用市售通用的各类硅油，例如甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油等。
通过二甲苯和硅油浸泡，使玻璃纤维表面得到改性，柔韧度也有所增加，在缠绕包裹的时候，减少了断裂。
所述的过滤材料层包括：
包裹在筒形的框架结构外围的玻纤布层；
包裹在玻纤布层外围的玻纤被；
以及包裹在玻纤被外围的捆扎绳和捆扎网。
捆扎绳和捆扎网一般可以采用耐酸性较好、有较好柔韧性的材料，如聚乙烯等。
捆扎网以及玻纤布层的玻纤布可以根据具体情况选择合适的孔径，至少可以保证玻纤被中的较短的玻璃纤维无法脱出，避免其掉入气体管路中，造成二次污染。
玻纤被是起主要过滤的部件，可以采用玻璃纤维毡，无规分布的玻璃纤维，为了减少玻璃纤维的脱落以及方便施工，作为优选，可先将玻璃纤维毡或无规分布的玻璃纤维包裹在玻璃纤维布制成的袋中，即形成所述的玻纤被。其中玻璃纤维毡中的玻璃纤维和无规分布的玻璃纤维为所述的经过预处理的玻璃纤维。
玻纤被厚度一般可以采用20～80mm，也可以根据气体阻力以及过滤效果适当增减。
玻纤被中的玻璃纤维(或玻璃纤维毡)对整个过滤器的使用寿命和过滤效果至关重要，通过实验表明，现有普通玻璃纤维柔韧性以及表面性质都不够理想，本发明中对玻纤被中的玻璃纤维进行了预处理。
本发明过滤器中气体沿轴向进入，而后径向流出过滤材料层，再沿轴向输出，通过气体流向的变化增强了过滤效果。
所述的支撑架包括：
若干个平行分布的支撑环；
沿轴向布置的若干个连接在支撑环内壁的支撑条；
位于入口端的带有外翻边的连接筒，支撑条处于入口端的端头与该连接筒固定连接；
位于与入口端相对一端的盲板。
所述的连接筒的外翻边与气体管路内壁密封配合，阻挡需过滤的气体直接进入过滤材料层外壁与气体管路内壁之间。
所述的盲板外沿与气体管路内壁间留有间隙，或该盲板处于过滤材料层外壁与气体管路内壁之间的部位带有通孔。可以使过滤后的气体流出过滤材料层外壁与气体管路内壁之间的间隙。
所述的支撑架可以采用不锈钢、聚氯乙烯、玻璃钢等材料，也可以根据待过滤气体的化学性质，选择合适的材料。根据气体流向的基本原则，支撑架也可以采用其他结构形式。保证支撑起过滤材料层并形成特定的气体通道。
支撑架装入气体管路后可以通过气体管路内的定位部件，也可以通过支撑架入口端的外翻边来定位，即两段气体管路的接口部位压紧外翻边，实现过滤器的定位，也方便安装和取出过滤器。
本发明的有益效果是过滤器中气体流向合理，起主要过滤作用的玻纤被经过预处理改性后柔韧性增加，过滤效果好，除水雾时，过滤后气体中含水重量比小于0.06％。而且使用寿命长，在氢气或氯氛围中使用，在流量1500NM3/h，24小时不间歇的条件下，使用寿命可以达到6～8个月。
附图说明
图1为本发明过滤器中支撑架的剖面结构示意图；
图2为本发明过滤器安装入气体管路后的剖面结构示意图；
图3为支撑架以及过滤材料层的局部剖面示意图。
具体实施方式
实施例1
本发明一种气体过滤器，包括支撑架和过滤部件。
参见附图，支撑架为筒形的框架结构，包括：
若干个平行分布的支撑环1，图中五个支撑环；
沿轴向布置的若干个连接在支撑环1内壁的支撑条2，本实施例中为六个支撑条；
位于入口端3的带有外翻边6的连接筒4，支撑条2处于入口端3的端头均与连接筒4固定连接；
位于与入口端3相对一端的盲板5。
支撑架的轴向长度以及径向尺寸并没有严格限制，可以根据气体管路情况而定，支撑架采用聚氯乙烯材质。
过滤部件为绕筒形的框架结构外壁分布的过滤材料层8，过滤材料层8外壁与气体管路7内壁间留有间隙9。
过滤器装入气体管路7时，连接筒4的外翻边6与气体管路7内壁密封配合，阻挡需过滤的气体直接进入间隙9，盲板5外沿与气体管路7内壁间留有间隙，可以使过滤后的气体流出间隙9。
参见图3，过滤材料层8包括：
包裹在筒形的框架结构外围的玻纤布层10；
包裹在玻纤布层10外围的玻纤被11；
以及包裹在玻纤被11外围的捆扎绳(图中未表示)和捆扎网12。
捆扎绳和捆扎网采用聚乙烯材质，玻纤被11由处于内部的玻璃纤维13和包裹玻璃纤维13的玻纤袋14构成，处于内层的玻纤布层10以及处于外层的捆扎网12可以防止玻纤被11中的较短的玻璃纤维脱出，掉入气体管路7中，造成二次污染。
玻璃纤维13在使用前浸入二甲苯和硅油的混合液中，室温浸泡60分钟后将取出晾干，二甲苯和硅油的混合液中，二甲苯的质量百分比含量为65％。
参见图2中箭头方向，需过滤的气体从入口端3进入支撑架内部，流经过滤材料层8后进入间隙9，再经气体管路7输出。
在氢气管路中使用，在流量1500NM3/h，24小时不间歇的条件下，使用寿命达到7个月，过滤后氢气中含水重量比小于0.06％。
实施例2
本实施例中的过滤器支撑架采用聚氯乙烯材质，而玻纤被直接采用外包玻纤袋的玻璃纤维毡，玻璃纤维毡在使用前浸入二甲苯和硅油的混合液中，室温浸泡100分钟后取出晾干，二甲苯和硅油的混合液中，二甲苯的质量百分比含量为80％，其余部分采用与实施例1中的过滤器相同的结构。
在氯气管路中使用，在流量1300NM3/h，24小时不间歇的条件下，使用寿命达到8个月，过滤后氯气中含水重量比小于0.05％。
实施例3
本实施例中的过滤器支撑架采用不锈钢材质(316L)，而玻纤被直接采用玻璃纤维毡，玻璃纤维毡在使用前浸入二甲苯和硅油的混合液中，室温浸泡120分钟后将取出晾干，二甲苯和硅油的混合液中，二甲苯的质量百分比含量为90％，其余部分采用与实施例1中的过滤器相同的结构。
在氢气管路中使用，在流量1400NM3/h，24小时不间歇的条件下，使用寿命达到8个月，过滤后氢气中含水重量比小于0.05％。

Claims (8)

1.一种气体过滤器，包括支撑架和过滤部件，其特征在于，所述的支撑架为筒形的框架结构，所述的过滤部件为绕筒形的框架结构外壁分布的过滤材料层，位于支撑架轴线处的两个端口中，一端为入口端，另一端设有盲板，过滤材料层外壁与气体管路内壁间留有间隙，需过滤的气体从入口端进入支撑架内部，流经过滤材料层后进入过滤材料层外壁与气体管路内壁的间隙，再经气体管路输出；
所述的过滤材料层含有经过预处理的玻璃纤维，所述的预处理为将玻璃纤维浸入二甲苯和硅油的混合液中，浸泡20～240分钟后将玻璃纤维取出晾干。
2.如权利要求1所述的气体过滤器，其特征在于，所述的二甲苯和硅油的混合液中，二甲苯的质量百分比含量为60～95％。
3.如权利要求2所述的气体过滤器，其特征在于，所述的支撑架包括：
若干个平行分布的支撑环；
沿轴向布置的若干个连接在支撑环内壁的支撑条；
位于入口端的带有外翻边的连接筒，支撑条处于入口端的端头与该连接筒固定连接；
位于与入口端相对一端的盲板。
4.如权利要求3所述的气体过滤器，其特征在于，所述的连接筒的外翻边与气体管路内壁密封配合，阻挡需过滤的气体直接进入过滤材料层外壁与气体管路内壁之间。
5.如权利要求4所述的气体过滤器，其特征在于，所述的盲板外沿与气体管路内壁间留有间隙，或该盲板处于过滤材料层外壁与气体管路内壁之间的部位带有通孔。
6.如权利要求1～5任一项所述的气体过滤器，其特征在于，所述的过滤材料层包括：
包裹在筒形的框架结构外围的玻纤布层；
包裹在玻纤布层外围的玻纤被；
以及包裹在玻纤被外围的捆扎绳和捆扎网；
其中玻纤被中含有所述的经过预处理的玻璃纤维。
7.如权利要求6所述的气体过滤器，其特征在于，所述的玻纤被的厚度为20～80mm。
8.如权利要求7所述的气体过滤器，其特征在于，所述的玻纤被为玻璃纤维毡、外包玻纤袋的玻璃纤维毡或外包玻纤袋的无规分布的玻璃纤维，其中玻璃纤维毡中的玻璃纤维和无规分布的玻璃纤维为所述的经过预处理的玻璃纤维。
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PB01 Publication
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