CN108283847B - 内滤式过滤装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内滤式过滤装置。该内滤式过滤装置包括滤芯，所述滤芯包括过滤结构和支撑所述过滤结构的支撑结构，所述支撑结构位于所述过滤结构的外部；所述过滤结构包括过滤膜筒体、与所述过滤膜筒体的头部连接的上接头以及与所述过滤膜筒体的尾部连接的下接头；所述上接头与所述支撑结构的头部配合；所述下接头与所述支撑结构的的尾部配合；所述过滤结构两端开口；还包括上孔板、连接所述支撑结构与所述上孔板的头部密封结构、下孔板以及连接所述支撑结构与所述下孔板的尾部密封结构；所述上孔板与下孔板之间形成腔体，所述腔体为清气腔或清液腔。本发明是一种集气通量大、内滤式过滤、自清洁功能一体的全新滤芯结构。

Description

内滤式过滤装置
技术领域
本发明涉及过滤技术领域，具体而言，涉及内滤式过滤装置。
背景技术
目前应用于陶瓷工业、冶金、煤化工、火力发电等高温高压及强腐蚀性等恶劣环境中的气固、液固过滤分离的滤芯主要有以下两大类：
一、以布料或柔性金属膜为代表的柔性滤芯，其将滤材制作成滤袋，滤袋一般为圆形，一端封闭一端开口；在袋内配用专用的框架进行使用。框架一般采用笼式，由数条纵向的金属圆条、环向的金属圆环及开口处的扣板和底部的封底焊接而成，框架一般放入袋内，主要起支撑布袋的作用。
该类滤芯滤材厚度较薄，气通量较大，但滤芯的结构强度较低，无法适用高压反吹清洁工况，故其自清洁效果较差，滤芯易堵塞失效。
二、以陶瓷滤芯为代表的刚性滤芯，其将滤材制作成滤管，一端封闭一端开口，采用基材与滤膜整体式；该类滤芯为保证其结构强度，厚度一般较厚，气通量较小。
上述两类滤芯的过滤方式主要为外滤式，即含尘气体经过滤袋的外表面过滤后，粉尘被阻隔在滤芯的外表面上，其自清洁主要依靠反吹实现，其效果受到滤芯结构强度及反吹气压等多方面因素限制。目前市场上有少数采用布袋为过滤材料的内滤式滤芯，在使用过程中，因布料的特性导致了在环境温度超过200℃、恶劣工况下时无法使用或功能性能降低。
发明内容
本发明的主要目的在于提供内滤式过滤装置，以解决现有技术中外滤式滤芯存在的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种内滤式过滤装置。该内滤式过滤装置包括滤芯，所述滤芯包括过滤结构和支撑所述过滤结构的支撑结构，所述支撑结构位于所述过滤结构的外部；所述过滤结构包括过滤膜筒体、与所述过滤膜筒体的头部连接的上接头以及与所述过滤膜筒体的尾部连接的下接头；所述上接头与所述支撑结构的头部配合；所述下接头与所述支撑结构的的尾部配合；所述过滤结构两端开口；还包括上孔板、连接所述支撑结构与所述上孔板的头部密封结构、下孔板以及连接所述支撑结构与所述下孔板的尾部密封结构；所述上孔板与下孔板之间形成腔体，所述腔体为清气腔或清液腔。
待过滤物料从所述过滤结构的头部进入过滤结构内，经所述过滤膜筒体内壁截留杂质后所得洁净气体或洁净液体穿过所述过滤膜筒体的筒壁后进入所述清气腔或清液腔，未被过滤的滤后物料则从所述过滤结构的下端流出。可见，本发明的内滤式过滤装置是一种集气通量大、内滤式过滤、自清洁功能一体的全新滤芯结构；当过滤膜筒体外侧为净化后的气体时，对于常温和无毒的气体，可以在不停产的情况下进行维修，有效降低维修成本；外滤式滤芯的内部通常设有支撑骨架，致使过滤膜容易受到磨损，导致滤芯寿命受到影响，而本发明的的内滤式过滤装置不会出现这种情况，内部不需要支撑，有效的节约运行成本；所述支撑结构位于所述过滤结构的外部，使滤芯可承受较大过滤压差；同时，待过滤物料平行冲刷所述过滤膜筒体内壁，可以起到清除覆盖在所述过滤膜筒体内表面滤饼的功能，无需进行反吹清洁，有效的节约运行成本。
进一步地，所述支撑结构包括多孔筒体以及设于所述多孔筒体的头部的安装接头。由此，头部与尾部的密封方式不同，密封效果更好。
进一步地，所述安装接头具有与所述多孔筒体的内壁连接的支撑筒体以及与所述支撑筒体的头部连接的定位盘体；所述上接头包括与所述过滤膜筒体的头部内壁连接的第一筒体以及与所述第一筒体连接并沿所述所述过滤膜筒体的轴向外部延伸的第二筒体，所述支撑筒体的内壁与所述第二筒体的外壁连接。由此，连接稳固且连接处的密封效果好。
进一步地，所述支撑筒体的内壁与所述第二筒体的外壁之间焊接或螺纹连接。由此，便于连接且连接稳固。
进一步地，所述头部密封结构包括设于所述上孔板上表面与所述定位盘体下表面之间的密封垫以及设于所述定位盘体上的压紧螺钉。由此，结构简单、连接稳固且密封效果好。
进一步地，所述下接头包括与所述过滤膜筒体的尾部内壁连接的第三筒体以及外径与所述过滤膜筒体的尾部外径相匹配的第四筒体，所述多孔筒体尾部内壁与所述第四筒体外壁连接。由此，连接稳固且连接处的密封效果好。
进一步地，所述多孔筒体尾部内壁与所述第四筒体外壁之间焊接或螺纹连接。由此，便于连接且连接稳固。
进一步地，所述下接头包括外径与所述多孔筒体外径匹配第五筒体；所述尾部密封结构包括与所述第五筒体连接的法兰以及设于所述法兰和所述下孔板之间的密封垫。由此，结构简单、连接稳固且密封效果好。
进一步地，所述多孔筒体的孔隙率≥70％。由此，降低多孔筒体对过滤效果的影响。
进一步地，所述过滤膜筒体由过滤膜卷绕制成，所述过滤膜是由固溶体合金、面心立方结构的金属单质或体心立方结构的金属单质为基体相的金属多孔材料所构成的薄片。由此，过滤膜筒体具有优异的耐高温、耐腐蚀性能，使用寿命长。
可见，本发明的内滤式过滤装置具有内滤、微错流式滤芯结构，既能满足环境温度超过200℃、恶劣工况下使用，也能满足滤芯自清洁功能和维修便利性需求；当过滤膜筒体外侧为净化后的气体时，对于常温和无毒的气体，可以在不停产的情况下进行维修，有效降低维修成本；本发明的的内滤式过滤装置内部不需要支撑，不会造成磨损，有效的节约运行成本；所述支撑结构位于所述过滤结构的外部，使滤芯可承受较大过滤压差；同时，待过滤物料平行冲刷所述过滤膜筒体内壁，可以起到清除覆盖在所述过滤膜筒体内表面滤饼的功能，无需进行反吹清洁，有效的节约运行成本。本发明的内滤式过滤装置非常适合应用于陶瓷工业、冶金、煤化工、火力发电等高温高压及强腐蚀性等恶劣环境中的气固、液固过滤分离。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来辅助对本发明的理解，附图中所提供的内容及其在本发明中有关的说明可用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明具体实施方式的内滤式过滤装置的结构示意图。
图2为本发明具体实施方式的内滤式过滤装置的滤芯的结构示意图。
图3为图2中E处的放大图。
图4为图2中F处的放大图。
图5为本发明具体实施方式的内滤式过滤装置的头部密封结构的结构示意图。
图6为本发明具体实施方式的内滤式过滤装置的尾部密封结构的结构示意图。
上述附图中的有关标记为：
1：滤芯；
2：上孔板；
3：下孔板；
4：过滤膜筒体；
5：腔体；
61：多孔筒体；
62：安装接头；
621：支撑筒体；
622：定位盘体；
7：上接头；
71：第一筒体；
72：第二筒体；
8：下接头；
81：第三筒体；
82：第四筒体；
83：第五筒体；
91：压紧螺钉；
92：法兰；
10：密封垫。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。在结合附图对本发明进行说明前，需要特别指出的是：
本发明中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。
此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，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的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
关于本发明中术语和单位。本发明的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
图1-6所示的内滤式过滤装置，包括滤芯1，所述滤芯1包括过滤结构和支撑所述过滤结构的支撑结构；所述内滤式过滤装置还包括上孔板2、连接所述支撑结构与所述上孔板2的头部密封结构、下孔板3以及连接所述支撑结构与所述下孔板3的尾部密封结构；所述上孔板2与下孔板3之间形成腔体5，所述腔体5为清气腔或清液腔。
所述支撑结构位于所述过滤结构的外部；所述支撑结构包括多孔筒体61以及设于所述多孔筒体61的头部的安装接头62。所述多孔筒体61的孔隙率为85％。所述安装接头62具有与所述多孔筒体61的内壁连接的支撑筒体621以及与所述支撑筒体621的头部连接的定位盘体622。
所述过滤结构包括过滤膜筒体4、与所述过滤膜筒体4的头部连接的上接头7以及与所述过滤膜筒体4的尾部连接的下接头8；所述上接头7与所述支撑结构的头部配合；所述下接头8与所述支撑结构的的尾部配合；所述过滤结构两端开口；
所述上接头7包括与所述过滤膜筒体4的头部内壁连接的第一筒体71以及与所述第一筒体71连接并沿所述所述过滤膜筒体4的轴向外部延伸的第二筒体72，所述支撑筒体621的内壁与所述第二筒体72的外壁连接之间焊接。
如图5所示，所述头部密封结构包括设于所述上孔板2上表面与所述定位盘体622下表面之间的密封垫10以及设于所述定位盘体622上的压紧螺钉91。
所述下接头8包括与所述过滤膜筒体4的尾部内壁连接的第三筒体81以及外径与所述过滤膜筒体4的尾部外径相匹配的第四筒体82以及外径与所述多孔筒体61外径匹配第五筒体83，所述多孔筒体61尾部内壁与所述第四筒体82外壁之间焊接。
如图6所示，所述尾部密封结构包括与所述第五筒体83螺纹连接的法兰92以及设于所述法兰92和所述下孔板3下表面之间的密封垫10。
所述过滤膜筒体4由过滤膜卷绕制成，所述过滤膜是由Ni-Cu固溶体合金为基体相的金属多孔材料所构成的薄片，该薄片采用中国发明专利CN104588651A、CN104759629A或CN104874798A所公开的多孔金属箔或多孔薄膜。
以上对本发明的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。基于本发明的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.内滤式过滤装置，包括滤芯(1)，所述滤芯(1)包括过滤结构和支撑所述过滤结构的支撑结构，其特征在于：
所述支撑结构位于所述过滤结构的外部；
所述过滤结构包括过滤膜筒体(4)、与所述过滤膜筒体(4)的头部连接的上接头(7)以及与所述过滤膜筒体(4)的尾部连接的下接头(8)；所述上接头(7)与所述支撑结构的头部配合；所述下接头(8)与所述支撑结构的尾部配合；所述过滤结构两端开口；
还包括上孔板(2)、连接所述支撑结构与所述上孔板(2)的头部密封结构、下孔板(3)以及连接所述支撑结构与所述下孔板(3)的尾部密封结构；所述上孔板(2)与下孔板(3)之间形成腔体(5)，所述腔体(5)为清气腔或清液腔；
所述支撑结构包括多孔筒体(61)以及设于所述多孔筒体(61)的头部的安装接头(62)；
所述安装接头(62)具有与所述多孔筒体(61)的内壁连接的支撑筒体(621)以及与所述支撑筒体(621)的头部连接的定位盘体(622)；所述上接头(7)包括与所述过滤膜筒体(4)的头部内壁连接的第一筒体(71)以及与所述第一筒体(71)连接并沿所述过滤膜筒体(4)的轴向外部延伸的第二筒体(72)，所述支撑筒体(621)的内壁与所述第二筒体(72)的外壁连接；
所述下接头(8)包括与所述过滤膜筒体(4)的尾部内壁连接的第三筒体(81)以及外径与所述过滤膜筒体(4)的尾部外径相匹配的第四筒体(82)，所述多孔筒体(61)尾部内壁与所述第四筒体(82)外壁连接。
2.如权利要求1所述的内滤式过滤装置，其特征在于：所述支撑筒体(621)的内壁与所述第二筒体(72)的外壁之间焊接或螺纹连接。
3.如权利要求1所述的内滤式过滤装置，其特征在于：所述头部密封结构包括设于所述上孔板(2)上表面与所述定位盘体(622)下表面之间的密封垫(10)以及设于所述定位盘体(622)上的压紧螺钉(91)。
4.如权利要求1所述的内滤式过滤装置，其特征在于：所述多孔筒体(61)尾部内壁与所述第四筒体(82)外壁之间焊接或螺纹连接。
5.如权利要求1所述的内滤式过滤装置，其特征在于：所述下接头(8)包括外径与所述多孔筒体(61)外径匹配第五筒体(83)；所述尾部密封结构包括与所述第五筒体(83)连接的法兰(92)以及设于所述法兰(92)和所述下孔板(3)之间的密封垫(10)。
6.如权利要求1所述的内滤式过滤装置，其特征在于：所述多孔筒体(61)的孔隙率≥70%。
7.如权利要求1所述的内滤式过滤装置，其特征在于：所述过滤膜筒体(4)由过滤膜卷绕制成，所述过滤膜是由固溶体合金、面心立方结构的金属单质或体心立方结构的金属单质为基体相的金属多孔材料所构成的薄片。
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