CN104785031B - 一种树脂基复合材料除尘袋笼 - Google Patents

Abstract

本发明要求保护一种树脂基复合材料除尘袋笼，它采用树脂基复合材料，解决了传统材料制成的除尘袋笼表面处理容易腐蚀的问题。本发明提供的除尘袋笼使用连续纤维和基体树脂为原料，采用缠绕成型工艺，在模具上成型具有网格结构的笼子，并且可根据使用要求调整袋笼强度、耐温性和耐腐蚀性。

Description

一种树脂基复合材料除尘袋笼

技术领域

本发明涉及环保设备技术领域，具体涉及一种树脂基复合材料除尘袋笼。

背景技术

除尘袋笼也称除尘骨架，又称除尘框架，通常采用专用设备一次焊接成型。骨架是除尘滤袋的肋骨，袋笼的质量直接影响滤袋的工作状态与使用寿命。目前应用于市场的除尘袋袋笼主要是普通铁笼、不锈钢笼及防腐处理的钢铁袋笼，尚未有耐高温耐腐蚀的复合材料袋笼面市。钢铁制袋笼耐腐蚀性差、重量大、生产成本高，防腐处理工序复杂，会造成成本大大增加。尤其在现阶段湿法脱硫的应用背景下，烟气温度低，冷凝水形成的酸液对除尘骨架腐蚀严重，使得用于支撑除尘袋的钢铁制袋笼因锈蚀磨损而寿命缩短，还会造成除尘袋破损。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷和不足，本发明提供了一种树脂基复合材料除尘袋笼。

本发明采用的技术方案：

一种树脂基复合材料除尘袋笼，其特征在于，所述除尘袋笼具有笼体结构，所述笼体结构包含筋，交叉筋和袋帽，所述除尘袋笼由筋和交叉筋在模具上以不同的缠绕夹角和/或不同的间距交叉缠绕，形成具有网格结构的笼子；所述除尘袋笼采用树脂基复合材料制造，所述树脂基复合材料包含基体树脂和连续纤维。

所述交叉缠绕是指利用缠绕设备将一根或多根所述连续纤维浸树脂后按照预定的角度和预定的间距缠绕在模具上，然后再反向缠绕到起始位置，即形成网状结构。

所述交叉缠绕包括一次交叉缠绕或者反复交叉缠绕组合，所述一次交叉缠绕是指同样的起始位置循环缠绕一次，所述反复交叉缠绕组合是指同样的起始位置循环缠绕多次。

所述袋帽位于所述除尘袋笼的上端，所述袋帽的上端是袋帽上缘，袋帽的下端是袋帽下缘。

所述除尘袋笼的筋和交叉筋的缠绕角度可调节，缠绕角度在0°～90°内可变。

所述筋和交叉筋采用大角度缠绕，缠绕夹角在70°～90°范围内。

所述除尘袋笼的袋帽与筋和交叉筋整体缠绕成型。

所述连续纤维选用以下物质中的一种或组合：玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维；所述基体树脂选用以下物质中的一种或组合：有机硅类树脂、乙烯基酯树脂、聚酰亚胺、酚醛树脂、环氧树脂。

所述袋笼底用薄片聚四氟乙烯进行包边处理。

所述模具具有不同形状，根据模具形状的不同，所述筋和交叉筋在模具上可缠绕出圆形袋笼或扁形袋笼或椭圆形袋笼或非等截面形袋笼。

所述除尘袋笼的原料包含树脂15～50，纤维50～85，填料0～20，阻燃剂0～15，按重量百分比计算。

制造方法：所述除尘袋笼采用树脂基复合材料制造，所述树脂基复合材料包含基体树脂和连续纤维，包含如下步骤：

步骤一，采用缠绕成型工艺将浸入基体树脂后的连续纤维缠绕在模具上形成网状袋笼结构；

步骤二，将缠绕后的模具常温固化或放入烘箱热烘固化；

步骤三，固化后拆模并修剪袋笼边角。

所述树脂基复合材料不仅包含连续纤维和基体树脂，还包含阻燃剂、填料和固化剂，在启动步骤一之前先将基体树脂、阻燃剂、填料和固化剂搅拌均匀。

本发明技术效果：

本发明与传统除尘袋笼相比具有以下优点：

1、高度耐腐蚀。

2、等代设计法同强度条件下，复合材料袋笼重量仅为钢铁制袋笼的1/3-1/2。

3、袋笼袋帽和笼体一体成型，节约组装成本。也可单独成型笼体再与袋帽进行组装。

4、由于长纤维环向缠绕胶结固化，长期使用不存在袋笼结构筋脱落的问题。

5、笼体具有较高的弹性，工作压力时能保持原状，较高压力变形后能恢复原状。

附图说明

图1是本发明袋笼结构示意图。

图2是图1中袋帽结构示意图。

图3是图1中袋笼的筋和交叉筋的第一种交叉组合方式。

图4是图1中袋笼的筋和交叉筋的第二种交叉组合方式。

图5是图1中袋笼的筋和交叉筋的第三种交叉组合方式。

图6是图1中袋笼的筋和交叉筋的第四种交叉组合方式。

图7是不同模具形状的笼体截面示意图。

图8是非等截面袋笼结构示意图。

附图标记列示如下：1-筋，2-交叉筋，3-袋笼中心轴，4-袋帽，5-缠绕夹角，6-横截面，7-聚四氟乙烯包边，8-袋帽上缘，9-袋帽下缘。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

树脂基复合材料以其优异的耐酸碱腐蚀性、耐湿热性及高比强度被广泛应用各种防腐领域，如烟气脱硫塔、烟囱、管道、污水处理装置等设施。树脂基复合材料成型工艺多样，其中缠绕成型工艺通过调整工艺参数可以在模具上缠绕出管状网格结构。本发明采用连续纤维和基体树脂采用缠绕成型工艺在模具上成型具有网格结构的笼子，并且可根据使用要求调整袋笼强度、耐温性和耐腐蚀性。利用缠绕设备将一根或多根连续纤维浸树脂后按照一定的角度和一定的间距缠绕在模具上，然后再反向缠绕到起始位置即形成网状结构，同样的起始位置循环缠绕一次或多次；然后经过固化、拆模、边角处理。

本发明提供的除尘袋笼使用连续纤维和基体树脂为原料，采用复合材料缠绕成型工艺，在模具上成型具有网格结构的笼子，并且可根据使用要求设计袋笼强度、耐温性和耐腐蚀性。

具体制作步骤：⑴利用缠绕设备将一根或多根连续纤维浸树脂后按照一定的角度和一定的间距缠绕在模具上；⑵然后再反向缠绕到起始位置即形成网状结构；⑷然后经过固化、拆模、边角处理。

如图1、图2、图7所示，本发明提供了一种复合材料除尘袋笼，该除尘袋笼直观看去是具有网格结构的笼子，主要有筋和交叉筋在模具上以不同的缠绕夹角和/或不同的间距一次或者反复交叉缠绕组合而成。图1是本发明袋笼结构示意图，图1中的袋帽位于除尘袋笼的上端。图2是图1中袋帽结构示意图。图2示出了袋帽4的局部放大结构，袋帽的上端是袋帽上缘，袋帽的下端是袋帽下缘。筋、筋的缠绕一般采用大角度(通常缠绕夹角在70°～90°范围内)，形成密集交叉或薄壁的袋帽结构。

图3、图4、图5、图6分别示出了图1中袋笼的筋和交叉筋的不同交叉组合方式。图7是不同模具形状的笼体截面示意图。图8是非等截面袋笼结构示意图。如图7所示，模具形状截面的不同可缠绕成不同的截面的袋笼。根据模具形状的不同，可缠绕出圆形袋笼、扁形袋笼、椭圆形袋笼、非等截面形袋笼等。如图8所示，即在非等截面模具上缠绕成型非等截面袋笼。袋笼的底端处理也很重要，本发明采用聚四氟乙烯膜对袋笼底端进行缝制包边处理，用于防止袋笼底部划伤除尘袋。

本发明要求保护一种树脂基复合材料除尘袋笼，它用采树脂基复合材料，解决了传统材料制成的除尘袋笼表面处理容易腐蚀的问题。本发明提供的除尘袋笼使用连续纤维和基体树脂为原料，采用复合材料缠绕成型工艺，在模具上成型具有网格结构的笼子，并且可根据使用要求设计袋笼强度、耐温性和耐腐蚀性。

为获得理想的耐腐蚀效果和具有良好的成型工艺效果，本发明袋笼所采用的纤维增强热固性复合材料主要有热固性树脂、纤维、填料、阻燃剂组成。其中热固性树脂可以是有机硅树脂、酚醛环氧乙烯基树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂等适合缠绕成型的树脂。所选用的纤维可以是玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维等。

构成本发明袋笼纤维增强热固性复合材料的主要材料组成(按重量百分比)为：树脂15～50，纤维50～85，填料0～20，阻燃剂0～15。

典型实施例一：(长期使用温度在260℃以下)

材料组成(按重量比)：

有机硅树脂	35
		玻璃纤维	65

制备方法：

1.采用缠绕成型工艺将浸入树脂后的玻璃纤维按一定的工艺参数缠绕在模具上，形成网

状袋笼结构。

2.放入200℃～230℃烘箱热烘4-6小时。即将缠绕后的模具放入烘箱热烘固化或常温固化。

3.固化后拆模并修剪袋笼边角。

典型实施例二：(长期使用温度在220℃以下)

材料组成(按重量比)：

酚醛环氧乙烯基树脂	30
		玻璃纤维	65
阻燃剂	3
		填料	2

制备方法：

1.先将树脂、阻燃剂、填料、固化剂均匀搅拌。

2.成型后加热到160℃进行固化，拆模，修剪。

为进一步提高袋笼垂直度和袋笼生产效率，本发明的袋笼的袋帽是和笼体结构整体缠绕成型。为满足袋笼横向和纵向的强度要求，可调节筋和交叉筋在模具上的缠绕夹角，缠绕夹角在0°～90°内可变(筋1和交叉筋2不可同时为0°或90°)。为进一步提高袋笼整体耐压强度，优选大丝束纤维，亦可多个循环缠绕。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改变，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

Claims (8)

1.一种树脂基复合材料除尘袋笼，其特征在于，所述除尘袋笼具有笼体结构，所述笼体结构包含筋，交叉筋和袋帽，所述除尘袋笼由筋和交叉筋在模具上以不同的缠绕夹角和/或不同的间距交叉缠绕，形成具有网格结构的笼子；所述除尘袋笼采用树脂基复合材料制造，所述树脂基复合材料包含基体树脂和连续纤维；所述筋和交叉筋采用大角度缠绕，缠绕夹角在70°～90°范围内。

2.根据权利要求1所述的树脂基复合材料除尘袋笼，其特征在于，所述交叉缠绕是指利用缠绕设备将一根或多根所述连续纤维浸树脂后按照预定的角度和预定的间距缠绕在模具上，然后再反向缠绕到起始位置，即形成网状结构。

3.根据权利要求2所述的树脂基复合材料除尘袋笼，其特征在于，所述交叉缠绕包括一次交叉缠绕或者反复交叉缠绕组合，所述一次交叉缠绕是指同样的起始位置循环缠绕一次，所述反复交叉缠绕组合是指同样的起始位置循环缠绕多次。

4.根据权利要求1所述的树脂基复合材料除尘袋笼，其特征在于，所述袋帽位于所述除尘袋笼的上端，所述袋帽的上端是袋帽上缘，袋帽的下端是袋帽下缘；所述除尘袋笼的袋帽与筋和交叉筋整体缠绕成型。

5.根据权利要求1所述的树脂基复合材料除尘袋笼，其特征在于，所述连续纤维选用以下物质中的一种或组合：玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维；所述基体树脂选用以下物质中的一种或组合：有机硅类树脂、乙烯基酯树脂、聚酰亚胺、酚醛树脂、环氧树脂。

6.根据权利要求1所述的树脂基复合材料除尘袋笼，其特征在于，所述袋笼底用薄片聚四氟乙烯进行包边处理；所述模具具有不同形状，根据模具形状的不同，所述筋和交叉筋在模具上可缠绕出圆形袋笼或扁形袋笼或椭圆形袋笼或非等截面形袋笼。

7.一种树脂基复合材料除尘袋笼制造方法，其特征在于，所述除尘袋笼具有笼体结构，所述笼体结构包含筋，交叉筋和袋帽，所述除尘袋笼由筋和交叉筋在模具上以不同的缠绕夹角和/或不同的间距交叉缠绕，形成具有网格结构的笼子；所述除尘袋笼采用树脂基复合材料制造，所述树脂基复合材料包含基体树脂和连续纤维；所述筋和交叉筋采用大角度缠绕，缠绕夹角在70°～90°范围内；

制作所述除尘袋笼的原料包含树脂15～50，纤维50～85，填料0～20，阻燃剂0～15，按重量百分比计算；

制造所述袋笼的方法如下：所述除尘袋笼采用树脂基复合材料制造，所述树脂基复合材料包含基体树脂和连续纤维，包含如下步骤：

步骤一，采用缠绕成型工艺将浸入基体树脂后的连续纤维缠绕在模具上形成网状袋笼结构；

步骤二，将缠绕后的模具常温固化或放入烘箱热烘固化；

步骤三，固化后拆模并修剪袋笼边角。

8.根据权利要求7所述的一种树脂基复合材料除尘袋笼制造方法，其特征在于，所述树脂基复合材料不仅包含连续纤维和基体树脂，还包含阻燃剂、填料和固化剂，在启动步骤一之前先将基体树脂、阻燃剂、填料和固化剂搅拌均匀。