CN108057283B - 过滤网 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够简单且迅速地进行针对各长条形部件的半径方向外侧端的焊接作业的过滤网。作为被形成为沿着上下方向延伸的管状且使在该管内侧流通的丙烯通过到管外侧的过滤网(2)包括：多个支撑棒(21)，所述多个支撑棒按照在过滤网(2)的上下方向上隔着等间隔的方式沿着过滤网(2)的周向延伸；多个轮廓线材(22)，所述多个轮廓线材分别焊接在各支撑棒(21)的半径方向内侧端且以在过滤网(2)的周向上存在均匀的间隙的状态沿着过滤网(2)的上下方向延伸；以及外周侧板材(23)，所述外周侧板材焊接于与过滤网(2)的周向的一半对应的各支撑棒(21)的半径方向外侧端，由2张平板构建过滤网(2)的外周侧面。

Description

过滤网

技术领域

本发明涉及被形成为沿着上下方向延伸的管状且使在该管内侧流通的流体通过到管外侧的过滤网。

背景技术

如专利文献1所示，这种过滤网被形成为沿着上下方向延伸的管状。在该过滤网的内侧，以与该过滤网同心的方式设置有管状的内部过滤网。在该过滤网与内部过滤网之间收容有催化剂颗粒。并且，过滤网被用于催化反应器等，该催化反应器一边使催化剂颗粒在该过滤网与内部过滤网之间从上至下进行向下流动，一边使在内部过滤网的管内侧朝向上方流通的气体(例如丙烷)通过到该内部过滤网的管外侧亦即所述过滤网的管内侧而与催化剂颗粒发生化学反应，生成与所述气体不同的异种气体(例如丙烯)，并使其通过到该过滤网的管外侧。

作为所述过滤网，使用具备截面大致コ字状的多个通道部件和多个线状部件的过滤网，该多个通道部件以在过滤网的上下方向彼此紧密接触的状态沿着该过滤网的周向延伸，该多个线状部件分别以在所述过滤网的周向上存在均匀的间隙的方式焊接在位于该各通道部件的半径方向内侧端的上下开口端，并沿着所述过滤网的上下方向延伸。各通道部件由构成过滤网的外周面的外周侧板片和自该外周侧板片的上下两端向半径方向内侧突出的上下突片一体形成。在这种情况下，在各通道部件的外周侧板片上设置有使异种气体从过滤网的管内侧通过到管外侧的开口。

专利文献

专利文献1：美国专利第4276265号说明书

发明内容

但是，虽然所述通道部件的上下突片的前端与沿着过滤网的上下方向延伸的多个线状部件被焊接而形成了封闭空间，但上下相邻的通道部件的突片并未被彼此焊接。因此，上下相邻的通道部件的突片彼此之间有可能存在间隙。

此时，对于过滤网而言，需要使在其管内侧因与催化剂颗粒的化学反应而生成的丙烯等异种气体从每个上下通道部件的封闭空间均匀地通过到管外侧。

但是，如果上下相邻的通道部件的突片彼此之间存在间隙，则在过滤网的管内侧生成的丙烯等异种气体有可能从各通道部件的封闭空间以外的部分泄漏出去。如此一来，就无法使过滤网的管内侧的丙烯等异种气体以受控的状态从上下的各通道部件的封闭空间均匀地通过到管外侧，过滤网的可靠性降低。

从这个角度出发，人们提出了利用箱部件来替代所述通道部件，该箱部件具有由各线状部件和多个长条形部件(相当于上下的突片)构成的基础过滤网，该多个长条形部件的半径方向内侧端分别与各线状部件焊接，并且按照在过滤网的上下方向上隔着等间隔的方式沿着该过滤网的周向延伸，并且该箱部件还具有矩形的多个外周侧板材(相当于外周侧板片)，该多个外周侧板材的上下两端分别焊接于该基础过滤网的彼此上下相邻的各长条形部件的半径方向外侧端，并且沿着过滤网的周向延伸。这种情况下，对于箱部件而言，在半径方向内侧端焊接于各线状部件的各长条形部件的半径方向外侧端上分别焊接有外周侧板材的上下两端，由此在各长条形部件的上下两侧分别形成沿着周向延伸的箱状的封闭空间，不会从该上下的封闭空间以外的部位泄漏过滤网的管内侧的丙烯等异种气体，从而使异种气体以受控的状态从上下的箱状封闭空间均匀地通过到管外侧，由此，能够确保过滤网的可靠性。另外，在各箱部件的外周侧板材上设置有使异种气体从过滤网的管内侧通过到管外侧的开口。

但是，所提出的方案中，还存在以下说明的课题。

亦即，必须在沿着过滤网的周向延伸的多个长条形部件中彼此上下相邻的各长条形部件的半径方向外侧端分别焊接矩形的外周侧板材的上下两端，其作业非常烦杂，并且，需要作业时间。

本发明是鉴于这一点而完成的，其目的在于提供一种能够简单且迅速地针对各长条形部件的半径方向外侧端进行焊接作业的过滤网。

为了实现所述目的，本发明中，作为被形成为沿着上下方向延伸的管状且使在该管内侧流通的流体通过到管外侧的过滤网，其特征在于，包括：多个长条形部件，所述多个长条形部件按照在所述过滤网主体的上下方向上隔着等间隔的方式沿着该过滤网主体的周向延伸；多个线状部件，所述多个线状部件分别焊接在所述各长条形部件的半径方向内侧端且以在所述过滤网主体的周向上存在均匀的间隙的状态沿着所述过滤网主体的上下方向延伸；以及板材，所述板材焊接于与所述过滤网主体的一部分对应的所述各长条形部件的半径方向外侧端，以一张或者多张平板构建所述过滤网主体的外周侧面。

另外，可以在利用能够通过目视观察对所述各长条形部件的半径方向外侧端进行对位的对位机构进行了对位的状态下将所述板材焊接于所述各长条形部件的半径方向外侧端。

作为所述对位机构，可以使用以能够与所述各长条形部件的半径方向外侧端进行对位的方式沿着所述各长条形部件的半径方向外侧端延伸并在所述板材上间断性地开口的多个长孔。

进而，作为将所述板材焊接于所述各长条形部件的半径方向外侧端的焊接，可以使用等离子体焊接。

总之，针对在短边方向一侧端分别焊接了多个线状部件的、与过滤网主体的周向的一部分对应的所述各长条形部件的短边方向外侧端来焊接以一张或者多张平板构建过滤网主体的外周侧面的板材，由此，不必将矩形的外周侧板材的上下两端分别焊接于彼此上下相邻的各长条形部件的半径方向外侧端，能够简单且迅速地进行针对各长条形部件的半径方向外侧端的焊接作业。

另外，在利用能够通过目视观察来对各长条形部件的半径方向外侧端进行对位的对位机构进行了对位的状态下将板材焊接于所述各长条形部件的半径方向外侧端，由此，在将板材焊接于各长条形部件的半径方向外侧端时，能够容易确认所述各长条形部件的半径方向外侧端来进行对位，能够可靠地进行将板材焊接于各长条形部件的半径方向外侧端的焊接作业。

另外，作为对位机构，使用以能够与各长条形部件的短边方向另一侧端进行对位的方式沿着该各长条形部件的短边方向另一侧端延伸并在板材上间断性地开口的多个长孔，由此，与使用沿着各长条形部件的短边方向另一侧端的圆孔等作为对位机构的情形相比，减少了沿着各长条形部件的短边方向另一侧端的个数而降低了加工工时，非常有利。

进而，作为将板材焊接于各长条形部件的短边方向另一侧端的焊接，使用等离子体焊接，由此，能够获得宽度窄、焊接深度深的焊缝，还能够提高焊接速度。另外，热影响部也少，能够抑制焊接变形、应力等。

附图说明

图1是将使用本发明的实施方式所涉及的过滤网的催化反应器切掉了一部分的状态的立体图。

图2是图1的催化反应器的纵向截面图。

图3是图1的催化反应器的横向截面图。

图4是图1的过滤网的箱部件的板材的主视图。

图5是从支撑棒的宽度方向观察图1的过滤网的箱部件得到的侧视图。

图6是从轮廓线材的宽度方向观察图5的箱部件得到的侧视图。

图7是从板材侧观察图5的箱部件得到的立体图。

图8是对利用图5的支撑棒及轮廓线材制造箱部件的基础过滤网的步骤进行说明的说明图，(a)示出支撑棒及轮廓线材焊接前的立体图，(b)示出表示将轮廓线材卷在支撑棒上使其成为管状进行了焊接的状态的立体图，(c)示出表示将管状的箱部件的基础过滤网沿着周向切断而展开为平板状的状态的立体图。

图9是对制造图5的箱部件的外周侧板材的步骤进行说明的说明图，(a)示出板材的立体图，(b)示出分别形成了长孔的板材的立体图。

图10是表示即将对图8的基础过滤网和图9的外周侧板材进行焊接之前的状态的箱部件的立体图。

图11是对图10的箱部件的基础过滤网和外周侧板材进行等离子体焊接时的等离子体焊接机的立体图。

图12是在将图10的基础过滤网和外周侧板材焊接在一起的状态下利用滚轮制造成管状的箱部件的立体图，(a)示出弯曲成半圆弧状的状态下的箱部件，(b)示出将2个弯曲成半圆弧状的箱部件对接来进行焊接得到的管状的过滤网。

图13是在图12的管状的过滤网的上端接合了上部板管的状态下的立体图，(a)表示在管状的过滤网的上端接合上部板管之前的状态，(b)表示在管状的过滤网的上端接合了上部板管的状态。

符号说明：

1 催化反应器

2 过滤网

21 支撑棒(长条形部件)

22 轮廓线材(线状部件)

23 外周侧板材(板材)

27 对位机构

26 长孔

具体实施方式

以下，基于附图，对本发明的实施方式详细地进行说明。

图1示出将使用本发明的实施方式所涉及的过滤网的催化反应器切掉了一部分的状态的立体图，图2示出催化反应器的纵向截面图，图3示出催化反应器的横向截面图。

图1～图3中，1是催化反应器，该催化反应器1具备沿着上下方向延伸的管状的过滤网2。在该过滤网2(过滤网主体)内侧，以与该过滤网2同心的方式设置有管状的内部过滤网3。在该过滤网2与内部过滤网3之间设置有收容粒状的催化剂颗粒11的收容空间12。另外，图2中的符号m是过滤网2的中心线。

内部过滤网3包括：构成该内部过滤网3的内周面的内周侧板材31、以及多个轮廓线材32、32、…，多个轮廓线材32、32、…的各半径方向内侧端分别焊接于该内周侧板材31的外表面，且以在周向上存在均匀的间隙的状态沿着内部过滤网3的上下方向延伸。各轮廓线材32中在周向上彼此相邻的轮廓线材32、32彼此之间的间隙设定成比后述的催化剂颗粒11的粒径窄。另外，在内部过滤网3的管内侧设置有使气态的丙烷(气体)从下方朝向上方流通的内侧通路33。在内部过滤网3的内周侧板材31上设置有使在内侧通路33中流通的丙烷通过到内部过滤网3的管外侧亦即过滤网2的管内侧的多个开孔(未图示)。

图4示出过滤网2的箱部件的外周侧板材的主视图，图5示出从支撑棒的宽度方向观察过滤网2的箱部件得到的侧视图，图6示出从轮廓线材的宽度方向观察箱部件得到的侧视图，图7示出从外周侧板材侧观察箱部件得到的立体图。

如图4～图7所示，过滤网2由2个箱部件2A、2A构成，各箱部件2A具有基础过滤网20，基础过滤网20包括：按照在该过滤网2的上下方向上隔着等间隔的方式沿着该过滤网2的周向延伸的多个长条形的支撑棒21、21、…(长条形部件)、以及分别焊接在各支撑棒的半径方向内侧端且以在周向上存在均匀的间隙的状态沿着过滤网2的上下方向延伸的多个轮廓线材22、22、…(线状部件)。另外，各箱部件2A还具有焊接在各支撑棒21的半径方向外侧端且以一张平板构建过滤网2的外周侧面的一半的外周侧板材23(板材)。此时，箱部件2A通过在半径方向内侧端焊接于各轮廓线材22的各支撑棒21的半径方向外侧端分别焊接外周侧板材23的上下两端，在各支撑棒21的上下两侧分别形成了沿着周向延伸的箱状的封闭空间。由此，不会从该上下的密闭空间以外的部位泄漏出来自过滤网2的收容空间12侧的丙烯，使丙烯以受控的状态从上下的箱状封闭空间均匀地通过到外侧通路24(后面描述)侧，由此能够确保过滤网2的可靠性。

各轮廓线材22中周向上彼此相邻的轮廓线材22、22彼此之间的间隙设定成比催化剂颗粒11的粒径窄。并且，使丙烷在内侧通路33内从下方朝向上方流通，从该内部过滤网3的各开孔导入到管外侧亦即过滤网2的管内侧的收容空间12，一边使催化剂颗粒11在该收容空间12内从上至下进行向下流动，一边与该催化剂颗粒11发生化学反应，生成作为与丙烷不同的异种气体的丙烯。在这种情况下，在确保过滤网2的刚性的基础上，分别将各支撑棒21的厚度设定为4.6～5mm，将外周侧板材23的厚度设定为2～2.3mm。

另外，在过滤网2的外侧，以与该过滤网2同心的方式设置有管状的主体容器13。在该主体容器13与过滤网2之间设置有外侧通路24。在过滤网2的外周侧板材23上设置有使在收容空间12内利用丙烷与催化剂颗粒11的化学反应而生成的丙烯通过到过滤网2的管外侧亦即外侧通路24的多个开孔25、25、…。在这种情况下，各开孔25的直径分别设定为大致5mm。

进而，在过滤网2的外周侧板材23上设置有能够使该外周侧板材23与各支撑棒21的半径方向外侧端进行对位的对位机构27。作为该对位机构27，使用以能够与各支撑棒21的半径方向外侧端进行对位的方式沿着该各支撑棒21的半径方向外侧端延伸并在外周侧板材23上间断性地开口的多个长孔26、26、…。该各长孔26分别设定为短径1.5mm、长径15mm。另外，在各长孔26的短径方向上彼此相邻的各长孔26、26彼此的间隔α设定成与彼此相邻的各支撑棒21、21彼此的间隔一致的尺寸(例如19mm)。

并且，外周侧板材23以一边借助各长孔26来与各支撑棒21的半径方向外侧端进行对位一边利用点焊来定位的状态利用后述的等离子体焊接机4被焊接。

接下来，基于图8～图13，对制造催化反应器1的过滤网2的步骤进行说明。

图8是对利用支撑棒及轮廓线材制造箱部件2A的基础过滤网20的步骤进行说明的说明图，(a)示出支撑棒21及轮廓线材22焊接前的立体图，(b)示出表示将轮廓线材22卷在支撑棒21上使其成为管状来焊接的状态的立体图，(c)示出将管状的箱部件2A的基础过滤网20沿着周向切断而展开为平板状的状态的立体图。另外，图9是对制造箱部件2A的外周侧板材23的步骤进行说明的说明图，(a)示出外周侧板材23的立体图，(b)示出分别形成了长孔的外周侧板材23的立体图。另外，图10示出表示即将对基础过滤网20和外周侧板材23进行焊接之前的状态的箱部件2A的立体图，图11示出将箱部件2A的基础过滤网20和外周侧板材23进行等离子体焊接时的等离子体焊接机的立体图。另外，图12是在将基础过滤网20和外周侧板材23焊接在一起的状态下利用滚轮制造成管状的箱部件2A的立体图，(a)示出弯曲成半圆弧状的状态下的箱部件2A，(b)示出将2个弯曲成半圆弧状的箱部件2A对接并焊接得到的管状的过滤网2。进而，图13是在管状的过滤网2的上端接合了上部板管29的状态下的立体图，(a)示出在管状的过滤网2的上端接合上部板管29之前的状态，(b)示出在管状的过滤网的上端接合了上部板管29的状态。

首先，准备图8的(a)所示的支撑棒21及轮廓线材22，如图8的(b)所示，将轮廓线材22卷在沿辐射方向排列的多个支撑棒21上使其成为管状并进行焊接。然后，将管状的箱部件2A沿着周向切断而展开为平板状。

另外，如图9(b)所示，在图9的(a)所示的外周侧板材23上分别形成多个开孔25、25、…及多个长孔26、26、…。

然后，如图10所示，作如下准备：将利用支撑棒21及轮廓线材22制造的箱部件2A的基础过滤网20和在外周侧板材23上形成了各开孔25及各长孔26的箱部件2A的外周侧板材23重叠。然后，如图11所示，使用等离子体焊接机4将外周侧板材23等离子体焊接于支撑棒21的短边方向一侧端(半径方向外侧端)。在利用等离子体焊接机4进行等离子体焊接时，在使展开为平板状的箱部件2A的基础过滤网20的各支撑棒21的短边方向一侧端朝上的状态下，在外周侧板材23上重叠形成了各开孔25及各长孔26的箱部件2A的外周侧板材23。

等离子体焊接机4包括以被约束箱部件2A的支撑框45支撑的状态沿着各支撑棒21的长度方向延伸的导轨41和以一定速度在该导轨41上行走的行走台车40。等离子体焊接机4的焊炬42借助臂43、43被行走台车40支撑而与该行走台车40一体行走，并且，被在外周侧板材23上转动的滚轮部件44支撑而将相对于外周侧板材23的焊接距离保持一定。由此，将外周侧板材23等离子体焊接于各支撑棒21的短边方向一侧端而形成平坦的箱部件2A。并且，在利用等离子体焊接机4进行的等离子体焊接中，借助外周侧板材23的各长孔26来针对各支撑棒21的短边方向一侧端分别以同一速度迅速地进行。在这种情况下，为了相对于各支撑棒21，焊炬42均位于最佳位置，在支撑框45上换上导轨41。应予说明，图11中，省略了外周侧板材23的开孔25。

之后，如图12的(a)所示，将利用等离子体焊接机4完成了将外周侧板材23焊接于各支撑棒21的短边方向一侧端的等离子体焊接的箱部件2A以与管状的过滤网2的半周部分一致的方式通过滚轮(未图示)弯曲成半圆弧的管状。此时，如图12的(b)所示，过滤网2由半圆弧的2个箱部件2A、2A构成。

然后，如图13的(a)所示，制作盖在管状的过滤网2的上端的上部板管29，如图13的(b)所示，在管状的过滤网2的上端接合上部板管29。应予说明，图1、图12及图13的符号28是由于利用等离子体焊接机4将外周侧板材23焊接于各支撑棒21的短边方向一侧端的等离子体焊接的溶敷而形成的焊线。

因此，本实施方式中，由于针对在短边方向一侧端分别焊接了多个轮廓线材22的、与过滤网的周向的一部分对应的各支撑棒21的半径方向外侧端，焊接了以2张平板构建过滤网2的外周侧面的外周侧板材23，因此，不需要在彼此上下相邻的各支撑棒的半径方向外侧端分别焊接矩形的外周侧板材的上下两端，能够简单且迅速地进行针对各支撑棒21的半径方向外侧端的焊接作业。

另外，由于在利用能够通过从各长孔26进行目视观察来对各支撑棒21的半径方向外侧端进行对位的对位机构27进行了对位的状态下将外周侧板材23焊接于所述各支撑棒21的半径方向外侧端，因此，在将外周侧板材23焊接于各支撑棒21的半径方向外侧端时，能够从各长孔26容易地确认所述各支撑棒21的半径方向外侧端来进行对位，能够可靠地进行将外周侧板材23焊接于各支撑棒21的半径方向外侧端的焊接作业。

另外，作为对位机构27，使用了以能够与各支撑棒21的短边方向另一侧端进行对位的方式沿着该各支撑棒21的短边方向另一侧端延伸并在外周侧板材23上间断性地开口的多个长孔26、26、…，由此，与使用沿着各支撑棒21的短边方向另一侧端的圆孔等作为对位机构的情形相比，减少了沿着各支撑棒21的短边方向另一侧端的个数而降低了加工工时，非常有利。

应予说明，本发明不限定于上述实施方式，还包含其它各种变形例。例如，本实施方式中，作为将外周侧板材23焊接于各支撑棒21的短边方向另一侧端的焊接，使用了利用等离子体焊接机4的等离子体焊接，但是，也可以使用激光束焊接或者电子束焊接，在这种情况下，施加于焊接部的输入热量少，因此焊接后的应力非常小，能够获得非常深的焊接深度。另外，将外周侧板材焊接于各支撑棒的短边方向另一侧端的焊接不限定于此，除TIG焊接、被覆电弧焊接、MAG焊接、MIG焊接、埋弧焊接等电弧焊接以外，还可以使用焊缝、闪光对焊等利用压焊的电阻焊。

另外，上述实施方式中，将完成了利用等离子体焊接机4的等离子体焊接的箱部件2A弯曲成半圆弧的管状，利用该半圆弧的2个箱部件2A、2A构成过滤网2，但是，也可以是，将完成了利用等离子体焊接机进行的等离子体焊接的箱部件弯曲成管状而利用单个箱部件构成过滤网，或者，将箱部件弯曲成三分之一圆弧以下的管状，分别利用3个以上的箱部件构成过滤网。

进而，上述实施方式中，对利用丙烷与催化剂颗粒11的化学反应生成丙烯的催化反应器1进行了说明，但是并不限定于此，也可以为利用异丁烷与催化剂颗粒的化学反应生成异丁烯的催化反应器等。

Claims (3)

1.一种过滤网，该过滤网被形成为沿着上下方向延伸的管状且使在该管内侧流通的流体通过到管外侧，

其特征在于，包括：

多个长条形部件，所述多个长条形部件按照在过滤网的过滤网主体的上下方向上隔着等间隔的方式沿着该过滤网主体的周向延伸；

多个线状部件，所述多个线状部件分别焊接在所述各长条形部件的半径方向内侧端且以在所述过滤网主体的周向上存在均匀的间隙的状态沿着该过滤网主体的上下方向延伸；以及

板材，所述板材焊接于与所述过滤网主体的周向的一部分对应的所述各长条形部件的半径方向外侧端，由1张平板或者多张平板构建所述过滤网主体的外周侧面，

在利用能够通过目视观察来对所述各长条形部件的半径方向外侧端进行对位的对位机构进行了对位的状态下将所述板材焊接于所述各长条形部件的半径方向外侧端，所述对位机构设置于所述板材。

2.根据权利要求1所述的过滤网，其特征在于，

作为所述对位机构，使用：以能够与所述各长条形部件的半径方向外侧端对位的方式沿着该各长条形部件的半径方向外侧端延伸并在所述板材上间断性地开口的多个长孔。

3.根据权利要求1或2所述的过滤网，其特征在于，

作为将所述板材焊接于所述各长条形部件的半径方向外侧端的焊接，使用等离子体焊接。

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