CN104307267B - 气体过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气体过滤装置，在箱体中设有上端开口下端封闭的外滤式滤袋，和用于分隔原气室和净气室的花板，所述花板位于滤袋上端开口的上方，花板的所在平面与滤袋的轴向方向垂直，滤袋通过设于上端开口处的导通结构与净气室连通，花板上方设有与导通结构固定连接且与花板的上表面贴合的弹性密封结构，滤袋的上端开口附近还设有固定滤袋和导通结构相对位置的可调节收紧结构，滤袋的下端连接有使该滤袋轴向张紧的弹性牵拉装置。本发明的气体过滤装置，能够时外滤式滤袋在长期外界受力后，与花板之间保持良好的密封，并且向下的张紧力越大密封效果越好，而且不使用袋笼对滤袋进行支撑。

Description

气体过滤装置

技术领域

本发明涉及气体过滤装置，具体的讲是用于气固分离的气体过滤装置。

背景技术

在气固过滤分离领域，外滤式滤袋是常用的过滤元件。所谓“外滤式”指待过滤气体从滤袋外部向滤袋内部渗透从而实现气固分离净化的过滤方式。目前已有的一种外滤式滤袋过滤装置，是在一箱体内安装有花板，花板上排列安装有多个过滤单元，各个过滤单元包括上端开口且下端封闭的外滤式滤袋，所述滤袋的上端安装在花板上。还有一种常见的滤袋是在滤袋内部还装有支撑该滤袋的袋笼；箱体内位于花板下方为原气室、位于花板上方为净气室，箱体上设有与原气室导通的进气口和与净气室导通的排气口；所述箱体上方还设有用于对各个滤袋进行反冲气流清灰的反吹装置，通过反吹装置向滤袋内吹入高压反冲气流，使张紧的滤袋侧壁径向振动，达到去除滤袋侧壁上堵塞滤孔粉尘的目的。上述的两种装置，均易出现花板与滤袋之间密封结构发生微量泄漏甚至密封失效，对超高精度的过滤应用而言，其可靠性都是不够的。

发明内容

本发明提供了一种气体过滤装置，以解决外滤式滤袋因长期外界受力而与花板之间不能密封的问题。

本发明的气体过滤装置，在箱体中设有上端开口下端封闭的外滤式滤袋，和用于分隔原气室和净气室的花板，所述花板位于滤袋上端开口的上方，花板的所在平面与滤袋的轴向方向垂直，滤袋通过设于上端开口处的导通结构与净气室连通，花板上方设有与导通结构固定连接且与花板的上表面贴合的弹性密封结构，滤袋的上端开口附近还设有固定滤袋和导通结构相对位置的可调节收紧结构，滤袋的下端连接有使该滤袋轴向张紧的弹性牵拉装置。通过可调节收紧结构使滤袋的上端内侧与导通结构紧密贴合并固定。由于在花板上方设置了与导通结构固定连接的弹性密封结构，因此所述的弹性密封结构会因为滤袋受到向下的张紧力而更紧密的与花板贴合，即使在导通结构和花板的结合处出现密封不严密，弹性密封结构也能保证气体不会泄漏到净气室中。而且如果滤袋因长时间的张紧力而产生向下的位移，弹性密封结构反而会与花板贴合的更紧密，密封效果更好。所述的弹性密封结构可以设置在导通结构的上沿处、或与导通结构上沿的翻边连接，也可以设于导通结构位于花板上方的侧壁位置，花板可以与滤袋上沿接触，也可以间隔设置。

为了使滤袋的上端开口与导通结构更好的实现密封，一种优选的方式是将导通结构的上端截面呈倒梯形，这样使导通结构通过类似楔形斜面插入到滤袋开口，能够最大程度在二者接缝处实现密封。同时，由于上大下小的倒梯形使得导通结构能够产生文氏管的文氏效应，使在通过导通结构吹入高压气流对滤袋除尘时导通结构下方的滤袋向内收缩使滤袋的直径减小，这样高压气流能够进一步加速吹入滤袋使滤袋更大振幅和频率产生震动除尘。

同时，为了进一步避免过滤后的气体通过缝隙发散到原气室中，可以将导通结构的下端设于滤袋内，且于所述可调节收紧结构的下方设有与滤袋内壁接触的凸起结构。当可调节收紧结构收紧滤袋后，所述凸起结构上部分滤袋的直径要小于其下部分滤袋的直径，因此在凸起结构的上部分滤袋与凸起结构之间形成了一个密封层，过滤后的气体会受到凸起结构和所述密封层的阻隔，避免发散到原气室中。

在滤袋材料的选择上，为使滤袋既能达到较高的过滤精度以保证其过滤效率，又能达到较好的透气性以降低过滤阻力，同时还能便于对滤袋进行清灰，以及保证滤袋在长期使用下不发生松弛，滤袋的袋体包括由透气织布构成的内胆和紧密附着于内胆外表面上的微孔过滤薄膜。所述的微孔过滤薄膜为对粒径为0.1至0.12微米的颗粒物的滤除率在99％以上的膨体聚四氟乙烯膜。膨体聚四氟乙烯膜是一种通过拉伸变形(即“膨体”的含义)从而在聚四氟乙烯材料上形成纤维状封闭孔的膜。该膜本身具有极强的憎水性和不粘灰的特点，因此不易产生结露糊膜现象，并且通过滤袋外的反吹装置能够轻易地实现膜的净化再生。

所述的内胆建议采用表面包覆有聚四氟乙烯基润滑强化保护层的玻纤织布构成；所述膨体聚四氟乙烯膜热覆于玻纤织布上。在玻纤织布表面包覆聚四氟乙烯基润滑强化保护层后，一方面由于聚四氟乙烯基润滑强化保护层与膨体聚四氟乙烯膜在材料上的相近性，故能将膨体聚四氟乙烯膜更为紧密的附着于玻纤织布上；另一方面由于聚四氟乙烯基润滑强化保护层对玻纤织料起到了增强和润滑作用，故极大提高了玻纤织料的耐磨性，增强了内胆使用寿命。滤袋内胆的纵向拉伸强度最好为≥520KN/m、横向拉伸强度最好为≥380KN/m。将上述由高强度透气织布构成的内胆与微孔过滤薄膜组合运用，一方面受益于高强度透气织布所具备的较高的拉伸强度而使滤袋在长期使用条件下不会因为持续的张紧发生松弛，防止因滤袋轴向张紧力的下降甚至消失所导致滤袋径向变形量增大或/和摆动；另一方面由于滤袋上起过滤作用的部分为微孔过滤薄膜，内胆起支撑透气作用，故滤袋可同时达到较高的过滤精度和较好的透气性，另外也可便于清灰。

由于对滤袋清灰时会向滤袋内吹入高压反向气流使张紧的滤袋侧壁径向振动，这样使得滤袋受到的向下的张紧力度会频繁的变化，当向下的张紧力变小时，有可能会导致花板上方的弹性密封结构因为向下受力减小而与花板之间失去密封效果。为了避免这种情况发生，可选的一种方式是在所述的导通结构上设置有与花板之间的限位结构，当导通结构安装定位后，通过限位结构使导通结构和与其连接的弹性密封结构不能向上位移，由此也就保证了弹性密封结构和花板之间始终保持密封的效果。

所述限位结构的其中一种方式为，在导通结构的外壁上设有当导通结构定位后向上定位的弹性卡扣结构。弹性卡扣可以采用弹簧钢焊接在导通结构外壁上，弹性卡扣具有单向限位功能，并且设置和安装导通结构都非常方便。

另一种限位结构是与导通结构的外壁连接，且通过螺纹紧固结构与花板固定的延展结构。所述延展结构可以设置在导通结构的外壁侧面或外壁上端面，将螺纹紧固件，如螺栓、螺钉等与花板焊接或穿过花板，再用螺母将螺纹紧固件和延展结构相互固定。延展结构最好是沿导通结构周向至少设置两个，使导通结构和花板之间的连接更稳固。

限位结构还可以是与导通结构的上边沿接触，且通过螺纹紧固结构与花板固定的压板，通过压板压住导通结构的边沿使其不能向上移动，也可以保证弹性密封结构与花板的密封。

具体的一种结构为，所述的弹性密封结构为橡胶密封圈，也可以是其它如塑胶等具有弹性密封特性密封结构。

在此基础上，所述的可调节收紧结构可以为可调节的卡箍，或螺纹式卡环。可调节的收紧结构在如汽车发动机舱内的橡胶管密封、工业设备等领域是常见的部件结构，也能够适用于本发明中对滤袋的收紧密封。

在滤袋下方，所述的弹性牵拉装置为通过固定装置与滤袋下端连接的弹簧构件。弹簧构件可以是主要由弹簧组成的弹簧缸，也可以是直接由弹簧构成的构件。

本发明的气体过滤装置，能够使外滤式滤袋在长期外界受力后，与花板之间保持良好的密封，并且向下的张紧力越大密封效果越好，而且不使用袋笼对滤袋进行支撑。

以下结合实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。

附图说明

图1为本发明气体过滤装置的轴向剖面示意图。

图2为图1使用状态示意图。

图3为在图1基础上设置的一种限位结构示意图。

图4为在图1基础上设置的另一种限位结构示意图。

图5为图4中限位结构与导通结构的位置关系示意图。

图6为在图1基础上设置的又一种限位结构示意图。

图7为图6限位结构与导通结构的位置关系示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示本发明的气体过滤装置，在箱体中设有上端开口下端封闭的外滤式滤袋1，和用于分隔原气室和净气室的花板2，所述花板2位于滤袋1上端开口的上方，且与滤袋1的开口间隔设置，花板2所在平面与滤袋1的轴向方向垂直。滤袋1的袋体包括由透气织布构成的内胆和紧密附着于内胆外表面上的微孔过滤薄膜。所述内胆的纵向拉伸强度≥520KN/m、横向拉伸强度≥380KN/m，这样能够使滤袋1既能达到较高的过滤精度以保证其过滤效率，又能达到较好的透气性以降低过滤阻力，同时还能便于对滤袋进行清灰，以及保证滤袋1在长期使用下不发生松弛。内胆外表面上的微孔过滤薄膜为对粒径为0.1至0.12微米的颗粒物的滤除率在99％以上的膨体聚四氟乙烯膜；所述内胆包括表面包覆有聚四氟乙烯基润滑强化保护层的玻纤织布；所述膨体聚四氟乙烯膜热覆于玻纤织布上。滤袋1通过设于上端开口处的导通结构3与净气室连通，导通结构3的上端截面呈倒梯形，其上沿直径约为140mm，这样使导通结构3通过类似楔形斜面插入到滤袋1开口，能够最大程度在二者接缝处实现密封。花板2上方设有与导通结构3上沿翻边固定连接且与花板2的上表面贴合的橡胶密封圈形式的弹性密封结构4，这样当滤袋1在受到向下张紧力时，通过橡胶密封圈的弹性密封结构4能够与花板2之间更紧密的接触和密封，不会出现缝隙。滤袋1的上端开口附近还设有固定滤袋1和导通结构3相对位置的可调节收紧结构5，可调节收紧结构5可以为可调节的卡箍，或螺纹式卡环等形式。为了进一步避免过滤后的气体通过缝隙发散到原气室中，在所述可调节收紧结构5的下方设有与滤袋1内壁接触直径为120mm的凸起结构6。滤袋1的下端连接有使该滤袋1轴向张紧，通过固定装置8与滤袋1下端连接弹簧构件的弹性牵拉装置7。弹簧构件可以是主要由弹簧组成的弹簧缸，也可以是直接由弹簧构成的构件。

如图2所示，本发明的过滤装置在使用时，将可调节收紧结构5收紧使之紧贴滤袋内壁，导通结构3上的凸起结构6的上部分滤袋直径要小于其下部分的滤袋直径，因此在凸起结构6的上部分滤袋与凸起结构之间形成了一个密封层，进一步有效增加了密封效果。

实施例2：

为了避免滤袋1清灰时的高压反向气流使张紧的滤袋侧壁径向振动使得滤袋受到的向下的张紧力度会频繁的变化，可能导致花板2上方的弹性密封结构4因为向下受力减小而与花板2之间失去密封效果的问题，优选是在导通结构3上设置限位结构。其中一种方式为如图3所示，在实施例1的基础上，在导通结构3的外壁上焊接有当导通结构3定位后向上定位的弹簧钢结构的弹性卡扣9结构。这样使得导通结构3只能向下插入花板2和滤袋1中，当导通结构3定位后通过弹性卡扣9将导通结构3向上锁止，使导通结构3和与其连接的弹性密封结构4不能向上位移，由此也就保证了弹性密封结构4和花板2之间始终保持密封的效果。由于弹性卡扣9只需要焊接即可，不需要其它工艺，因此设置和安装导通结构3都非常方便快捷。

实施例3：

为解决实施例2的所述问题，还有一种结构方式为如图4和图5所示，在实施例1的基础上，在导通结构外壁上沿其周向焊接多个(图5中所示为3个)通过螺纹紧固结构10与花板2固定的延展结构11。所述延展结构11可以设置在导通结构3的外壁侧面或外壁上端面上，将螺纹紧固件，如螺栓、螺钉等与花板2焊接或穿过花板2，再用螺母将螺纹紧固件和延展结构11相互固定。这种方式工艺较为复杂，安装和维护都较为繁琐。

实施例4：

为解决实施例2的所述问题，另外一种结构方式还可以如图6和图7所示，在实施例1的基础上，设置与导通结构3的上边沿接触，且通过螺纹紧固结构10与花板2固定的压板12，通过压板12压住导通结构3的边沿使其不能向上移动，也可以保证弹性密封结构4与花板2的密封。

Claims (9)

1.气体过滤装置，在箱体中设有上端开口下端封闭的外滤式滤袋(1)，和用于分隔原气室和净气室的花板(2)，其特征为：所述花板(2)位于滤袋(1)上端开口的上方，花板(2)的所在平面与滤袋(1)的轴向方向垂直，滤袋(1)通过设于上端开口处的导通结构(3)与净气室连通，花板(2)上方设有与导通结构(3)固定连接且与花板(2)的上表面贴合的弹性密封结构(4)，滤袋(1)的上端开口附近还设有固定滤袋(1)和导通结构(3)相对位置的可调节收紧结构(5)，导通结构(3)的下端位于滤袋(1)内，且于所述可调节收紧结构(5)的下方设有与滤袋内壁接触的凸起结构(6)，滤袋(1)的下端连接有使该滤袋(1)轴向张紧的弹性牵拉装置(7)。

2.如权利要求1所述的气体过滤装置，其特征为：导通结构(3)的上端截面呈倒梯形。

3.如权利要求1至2之一所述的气体过滤装置，其特征为：在所述的导通结构(3)上设置有与花板(2)之间的限位结构。

4.如权利要求3所述的气体过滤装置，其特征为：所述的限位结构为，在导通结构(3)的外壁上设有当导通结构(3)定位后向上定位的弹性卡扣(9)结构。

5.如权利要求3所述的气体过滤装置，其特征为：所述的限位结构为，与导通结构(3)的外壁连接，且通过螺纹紧固结构(10)与花板(2)固定的延展结构(11)。

6.如权利要求3所述的气体过滤装置，其特征为：所述的限位结构为，与导通结构(3)的上边沿接触，且通过螺纹紧固结构(10)与花板(2)固定的压板(12)。

7.如权利要求3所述的气体过滤装置，其特征为：所述的弹性密封结构(4)为橡胶密封圈。

8.如权利要求3所述的气体过滤装置，其特征为：所述的可调节收紧结构(5)为可调节的卡箍。

9.如权利要求3所述的气体过滤装置，其特征为：所述的弹性牵拉装置(7)为通过固定装置(8)与滤袋(1)下端连接的弹簧构件。