CN110755956A - 过滤组件 - Google Patents

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蒋敏
李波
李翔
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Abstract

本发明公开了一种过滤组件，包括：第一材料，用于过滤；第二材料，位于第一材料的至少一侧，用于支撑过滤组件和/或支撑第一材料和/或过滤；连接结构，分别与第一材料和第二材料连接并用于将第一材料和第二材料按设定的方式配置于过滤组件上；所述连接结构通过可吸收第一材料和第二材料之间发生的相对位移的柔性连接机构分别与第一材料和第二材料连接。该过滤组件的柔性连接机构能够根吸收第一材料和第二材料之间发生的相对位移，从而减小所述相对位移对于第一材料和/或第二材料所受应力的影响，作为高温烟气除尘的过滤组件时，可有效避免在第一材料与第二材料热膨胀系数不同的情况下第一材料上产尘裂纹。

Description

过滤组件
技术领域
本发明涉及一种过滤组件，尤其涉及一种用于气固分离特别是烟气除尘的过滤组件。
背景技术
如图1所示，一种用于烟气除尘的过滤组件，包括由金属过滤膜制成的滤筒1，滤筒1上端与上端接头3连接，滤筒1下端与下端接头4连接，在滤筒1的内部设有由不锈钢打孔板制成的支撑筒2，支撑筒2上端同样与上端接头3连接，支撑筒2下端则与下端接头4连接，即，上端接头3与下端接头4构成一个连接结构，用于将滤筒1和支撑筒2分别按设定的方式配置于过滤组件上。工作时，含尘烟气从滤筒1的外侧向滤筒1的内侧流动，此过程中，含尘烟气中的粉尘被拦截在滤筒1的外侧，而过滤后的干净气体则穿过支撑筒2上密布的通孔5后进入支撑筒2内侧，然后再向上端接头3上的输出口6流动，最后从输出口6流出，而下端接头4将滤筒1下端封闭而避免过滤后的干净气体从整个过滤组件下端泄漏。
发明人发现，上述过滤组件用于高温烟气除尘时，滤筒1表面容易产生裂纹。经研究后进一步发现具体原因在于：由于支撑筒2的热膨胀系数大于滤筒1的热膨胀系数，在高温环境下，支撑筒2轴向膨胀量大于滤筒1的轴向膨胀量，这时，支撑筒2的一端与滤筒1的对应端之间会发生轴向相对位移，从而使滤筒1承受一定的拉应力，最后导致滤筒出现裂纹。
发明内容
针对上述产尘裂纹的技术问题，本发明提供了一种改进的过滤组件。
本发明提供的一种过滤组件，包括：第一材料，用于过滤；第二材料，位于第一材料的至少一侧，用于支撑过滤组件和/或支撑第一材料和/或过滤；连接结构，分别与第一材料和第二材料连接并用于将第一材料和第二材料按设定的方式配置于过滤组件上；所述连接结构通过可吸收第一材料和第二材料之间发生的相对位移的柔性连接机构分别与第一材料和第二材料连接。
作为对上述技术方案的进一步优化或细化，所述柔性连接机构包含自适应调节结构，该自适应调节结构具有：第一活动部，由与第一材料连接的第一活动部件或第一材料本体的一部分构成，用于体现所述相对位移中第一材料的位置；第二活动部，由与第二材料连接的第二活动部件或第二材料本体的一部分构成，用于体现所述相对位移中第二材料的位置；所述第一活动部与第二活动部之间在与所述相对位移的方向相适应的方向上可活动地连接。
作为对上述技术方案的进一步优化或细化，所述第一材料形成第一轴向延伸中空结构，所述第二材料位于第一轴向延伸中空结构的内侧和/或外侧并沿该第一轴向延伸中空结构的轴向延伸而形成第二轴向延伸中空结构；所述连接结构的前端通过固定连接结构或单独的自适应调节结构分别与第一轴向延伸中空结构前端和第二轴向延伸中空结构前端连接；所述连接结构的后端通过单独的自适应调节结构分别与第一轴向延伸中空结构的后端和第二轴向延伸中空结构的后端连接。
作为对上述技术方案的进一步优化或细化，所述第一轴向延伸中空结构为筒状结构或管状结构，所述第二轴向延伸中空结构位于筒状结构或管状结构的内侧且形状与该筒状结构或管状结构的内壁相适配。
作为对上述技术方案的进一步优化或细化，在同一自适应调节结构中：第一活动部件包括第一环向结构和位于第一环向结构一端的第一插接结构，第一环向结构与第一轴向延伸中空结构的对应端口轴孔配合固定连接，第二活动部件包括第二环向结构和位于第二环向结构一端的第二插接结构，第二环向结构与第二轴向延伸中空结构的对应端口轴孔配合固定连接，第一插接结构与第二插接结构沿插接方向活动适配连接，第一插接结构与第二插接结构之间预设有供第一插接结构与第二插接结构沿插接方向相对往复运动的间隙。
作为对上述技术方案的进一步优化或细化，所述第一插接结构和第二插接结构分别具有相互啮合的环形齿状结构。
作为对上述技术方案的进一步优化或细化，所述第一轴向延伸中空结构的前端为已过滤物输入端而后端为封闭端，则位于连接结构后端的自适应调节结构的第一活动部件的第一环向结构中设有封闭的盖板并且/或者第二活动部件的第二环向结构中设有封闭的盖板。
作为对上述技术方案的进一步优化或细化，所述第一活动部和第二活动部之间设有当第一活动部与第二活动部相互靠近时起缓冲作用的弹性缓冲结构。
作为对上述技术方案的进一步优化或细化，所述第一活动部和第二活动部之间连接有防分离拉杆，所述弹性缓冲结构包括套在所述防分离拉杆上并位于第一活动部和第二活动部之间的弹簧。
作为对上述技术方案的进一步优化或细化，所述第一活动部与第二活动部之间通过相互啮合的环形齿状结构在与所述相对位移的方向相适应的方向上可往复运动的地插接，所述第一材料被所述相互啮合的环形齿状结构支撑在该相互啮合的环形齿状结构的侧面。
作为对上述技术方案的进一步优化或细化，所述第一活动部与第二活动部之间通过柔性部件实现在与所述相对位移的方向相适应的方向上可活动地连接。
作为对上述技术方案的进一步优化或细化，所述第一材料为金属过滤膜；所述第二材料由与该金属过滤膜的热膨胀系数不同的金属材料制成。
作为对上述技术方案的进一步优化或细化，所述金属过滤膜通过绕第一环向结构外周的环形焊缝焊接在第一环向结构的外表面；所述第二材料焊接在第二环向结构的外表面。
上述任意一种过滤组件中，其柔性连接机构能够根吸收第一材料和第二材料之间发生的相对位移，从而减小所述相对位移对于第一材料和/或第二材料所受应力的影响。作为高温烟气除尘的过滤组件时，可有效避免在第一材料与第二材料热膨胀系数不同的情况下第一材料上产尘裂纹。
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为背景技术部分描述的过滤组件的结构示意图(剖视图)。
图2为本发明过滤组件的实施例的结构示意图(剖视图)。
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、技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案、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分部的实施例，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”、“包含”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本发明中的其他相关术语和单位，均可基于本发明相关内容得到合理的解释。
图1为背景技术部分描述的过滤组件的结构示意图(剖视图)。如图1所示，该过滤组件的基本结构包括由金属过滤膜制成的滤筒1，滤筒1上端与上端接头3(设有输出口6)连接，滤筒1下端与下端接头4连接，在滤筒1的内部设有由不锈钢打孔板制成的支撑筒2，支撑筒2上端同样与上端接头3连接，支撑筒2下端则与下端接头4连接，即，上端接头3与下端接头4构成一个连接结构，用于将滤筒1和支撑筒2分别按设定的方式配置于过滤组件上。
正如背景技术中描述的：由于支撑筒2的热膨胀系数大于滤筒1的热膨胀系数，在高温环境下，支撑筒2轴向膨胀量大于滤筒1的轴向膨胀量，这时，支撑筒2的一端与滤筒1的对应端之间会发生轴向相对位移，从而使滤筒1承受一定的拉应力，最后导致滤筒出现裂纹。需说明，滤筒1的热膨胀系数主要是由于滤筒1的材料决定的，在本发明的申请日前，申请人开发或从市面上购买的“金属过滤膜”的热膨胀系数往往小于制作支撑筒2的常用材料即不锈钢的热膨胀系数。
图2为本发明过滤组件的实施例的结构示意图(剖视图)。如图2所示，过滤组件包括第一材料100、第二材料200和连接结构300，其中第一材料100用于过滤，第二材料200位于第一材料100的内侧并主要用于支撑第一材料100(同时对整个过滤组件也有支撑作用)，连接结构300则分别与第一材料100和第二材料200连接并用于将第一材料100和第二材料200按设定的方式配置于过滤组件上，其中，该连接结构300通过可吸收第一材料和第二材料之间发生的相对位移的柔性连接机构分别与第一材料100和第二材料200连接。
可以预见，第二材料200也可能位于第一材料100的外侧。第二材料200的作用并不限于是支撑第一材料100，也可以是支撑过滤组件和/或过滤。
在图2所示的过滤组件的实施例中，所述柔性连接机构包含自适应调节结构400，该自适应调节结构400包括第一活动部和第二活动部，第一活动部由与第一材料100连接的第一活动部件410构成，用于体现所述相对位移时第一材料100的位置，第二活动部由与第二材料连接的第二活动部件420构成，用于体现所述相对位移时第二材料200的位置，所述第一活动部与第二活动部之间在与所述相对位移的方向相适应的方向上可活动地连接。
上述“相适应的方向”，是指跟随所述相对位移而在第一活动部与第二活动部之间发生适应性运动的方向，通过该适应性运动从而减小所述相对位移对于第一材料100和/或第二材料200所受应力的影响。
通常，第一材料100可形成第一轴向延伸中空结构，所述第二材料200位于第一轴向延伸中空结构的内侧并沿该第一轴向延伸中空结构的轴向延伸而形成第二轴向延伸中空结构；同时，连接结构300的前端通过固定连接结构或单独的自适应调节结构400分别与第一轴向延伸中空结构前端和第二轴向延伸中空结构前端连接；连接结构300的后端通过单独的自适应调节结构400分别与第一轴向延伸中空结构的后端和第二轴向延伸中空结构的后端连接。
在图2所示的过滤组件的实施例中，所述第一轴向延伸中空结构为筒状结构或管状结构(即筒状结构或管状结构是第一轴向延伸中空结构的下位概念)，所述第二轴向延伸中空结构位于筒状结构或管状结构的内侧且形状与该筒状结构或管状结构的内壁相适配。这时，第一轴向延伸中空结构的外形将相当于或类似于图1中的滤筒1，而第二轴向延伸中空结构的作用也相当于或类似于图1中的支撑筒2。
在图2所示的过滤组件的实施例中，连接结构300的前端(即图2中的上端)实际通过固定连接结构(该固定连接结构可参考图1中上端接头3与滤筒1和支撑筒2的连接方式)与第一轴向延伸中空结构前端和第二轴向延伸中空结构前端连接，连接结构300的后端(即图2中的下端)则通过单独的自适应调节结构400分别与第一轴向延伸中空结构的后端和第二轴向延伸中空结构的后端连接。
在图2所示的过滤组件的实施例中，在连接结构300的后端的自适应调节结构中：第一活动部件410包括第一环向结构411和位于第一环向结构411一端的第一插接结构412，第一环向结构411与第一轴向延伸中空结构的对应端口轴孔配合固定连接，第二活动部件420包括第二环向结构421和位于第二环向结构421一端的第二插接结构422，第二环向结构421与第二轴向延伸中空结构的对应端口轴孔配合固定连接，第一插接结构412与第二插接结构422沿插接方向活动适配连接，第一插接结构与第二插接结构之间预设有供第一插接结构与第二插接结构沿插接方向相对往复运动的间隙430。
优选的，如图2所示，所述第一插接结构412和第二插接结构422分别具有相互啮合的环形齿状结构。这样，既能够通过相互啮合的环形齿状结构实现第一插接结构412与第二插接结构422之间的导向，又由于相互啮合的环形齿状结构形成的环形支撑面可以对第一材料100的侧面进行更全面的支撑，即第一材料100被所述相互啮合的环形齿状结构支撑在该相互啮合的环形齿状结构的侧面，从而有效防止第一材料100局部变形。所述相互啮合的环形齿状结构的齿形可以有多种不同的选择，例如矩形、三角形、梯形等。
此外，在图2所示的过滤组件的实施例中，所述第一活动部和第二活动部之间还设有当第一活动部与第二活动部相互靠近时起缓冲作用的弹性缓冲结构。具体而言，在该实施例中，所述第一活动部和第二活动部之间连接有防分离拉杆441，所述弹性缓冲结构包括套在所述防分离拉杆上并位于第一活动部和第二活动部之间的弹簧442。
更具体的说，所述第一轴向延伸中空结构的前端为已过滤物输入端而后端为封闭端，位于连接结构300后端的自适应调节结构400的第一活动部件410的第一环向结构411中设有封闭的盖板401，第二活动,420的第二环向结构421中设有封闭的盖板401，防分离拉杆441分别连接在第一环向结构411的盖板401与第二环向结构421的盖板401之间，套在所述防分离拉杆441的弹簧442被压缩地设置在第一环向结构411的盖板401与第二环向结构421的盖板401之间。
此外，在图2所示的过滤组件的实施例中，所述第一材料100为金属过滤膜；所述第二材料由与该金属过滤膜的热膨胀系数不同的金属材料制成，更具体而言，该实施例中具体第二材料由不锈钢打孔板制成。
在图2所示的过滤组件的实施例中，所述金属过滤膜通过绕第一环向结构411外周的环形焊缝焊接在第一环向结构411的外表面；所述第二材料200焊接在第二环向结构422的外表面。
上述实施例的过滤组件作为高温烟气除尘的过滤组件时，第二轴向延伸中空结构受热膨胀后将推动连接结构300后端的自适应调节结构400的第二活动部件420向该自适应调节结构400的第一活动部件410运动，弹簧442将进一步被压缩，从而降低该第一轴向延伸中空结构的承受的拉应力，避免第一轴向延伸中空结构出现裂纹。
在本发明的过滤组件的其他实施例中，所述柔性连接机构可以是一个结构更简单的柔性部件，例如一个由橡胶等柔性材料制作的连接部件，该连接部件直接分别与第一材料本体的一端以及第二材料本体的一端相连。
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优选实施方式和实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (13)

1.过滤组件，包括：
第一材料，用于过滤；
第二材料，位于第一材料的至少一侧，用于支撑过滤组件和/或支撑第一材料和/或过滤；
连接结构，分别与第一材料和第二材料连接并用于将第一材料和第二材料按设定的方式配置于过滤组件上；
其特征在于，
所述连接结构通过可吸收第一材料和第二材料之间发生的相对位移的柔性连接机构分别与第一材料和第二材料连接。
2.如权利要求1所述的过滤组件，其特征在于，所述柔性连接机构包含自适应调节结构，该自适应调节结构具有：
第一活动部，由与第一材料连接的第一活动部件或第一材料本体的一部分构成，用于体现所述相对位移中第一材料的位置；
第二活动部，由与第二材料连接的第二活动部件或第二材料本体的一部分构成，用于体现所述相对位移中第二材料的位置；
所述第一活动部与第二活动部之间在与所述相对位移的方向相适应的方向上可活动地连接。
3.如权利要求2所述的过滤组件，其特征在于：
所述第一材料形成第一轴向延伸中空结构，所述第二材料位于第一轴向延伸中空结构的内侧和/或外侧并沿该第一轴向延伸中空结构的轴向延伸而形成第二轴向延伸中空结构；
所述连接结构的前端通过固定连接结构或单独的自适应调节结构分别与第一轴向延伸中空结构前端和第二轴向延伸中空结构前端连接；
所述连接结构的后端通过单独的自适应调节结构分别与第一轴向延伸中空结构的后端和第二轴向延伸中空结构的后端连接。
4.如权利要求3所述的过滤组件，其特征在于：所述第一轴向延伸中空结构为筒状结构或管状结构，所述第二轴向延伸中空结构位于筒状结构或管状结构的内侧且形状与该筒状结构或管状结构的内壁相适配。
5.如权利要求3所述的过滤组件，其特征在于，在同一自适应调节结构中：
第一活动部件包括第一环向结构和位于第一环向结构一端的第一插接结构，第一环向结构与第一轴向延伸中空结构的对应端口轴孔配合固定连接，
第二活动部件包括第二环向结构和位于第二环向结构一端的第二插接结构，第二环向结构与第二轴向延伸中空结构的对应端口轴孔配合固定连接，
第一插接结构与第二插接结构沿插接方向活动适配连接，第一插接结构与第二插接结构之间预设有供第一插接结构与第二插接结构沿插接方向相对往复运动的间隙。
6.如权利要求5所述的过滤组件，其特征在于：所述第一插接结构和第二插接结构分别具有相互啮合的环形齿状结构。
7.如权利要求5所述的过滤组件，其特征在于：所述第一轴向延伸中空结构的前端为已过滤物输入端而后端为封闭端，则位于连接结构后端的自适应调节结构的第一活动部件的第一环向结构中设有封闭的盖板并且/或者第二活动部件的第二环向结构中设有封闭的盖板。
8.如权利要求2所述的过滤组件，其特征在于：所述第一活动部和第二活动部之间设有当第一活动部与第二活动部相互靠近时起缓冲作用的弹性缓冲结构。
9.如权利要求8所述的过滤组件，其特征在于：所述第一活动部和第二活动部之间连接有防分离拉杆，所述弹性缓冲结构包括套在所述防分离拉杆上并位于第一活动部和第二活动部之间的弹簧。
10.如权利要求2所述的过滤组件，其特征在于：第一活动部与第二活动部之间通过相互啮合的环形齿状结构在与所述相对位移的方向相适应的方向上可往复运动的地插接，所述第一材料被所述相互啮合的环形齿状结构支撑在该相互啮合的环形齿状结构的侧面。
11.如权利要求2所述的过滤组件，其特征在于：所述第一活动部与第二活动部之间通过柔性部件实现在与所述相对位移的方向相适应的方向上可活动地连接。
12.如权利要求1至11中任意一项权利要求所述的过滤组件，其特征在于：所述第一材料为金属过滤膜；所述第二材料由与该金属过滤膜的热膨胀系数不同的金属材料制成。
13.如权利要求12所述的过滤组件，其特征在于：所述金属过滤膜通过绕第一环向结构外周的环形焊缝焊接在第一环向结构的外表面；所述第二材料焊接在第二环向结构的外表面。
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