CN205516897U - 一种S-Zorb装置用高强度、抗断裂的滤芯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种S-Zorb装置用高强度、抗断裂的滤芯，由三层筒状结构组成，所述三层筒状结构从里到外分别为支撑层、过滤层和金属粉末层。所述支撑层为金属网，所述过滤层为金属编织烧结网，所述金属编制烧结网由多层金属网堆叠后真空烧结而成。本实用新型通过有选择性的将多层不同结构和材料的金属网、丝等通过焊接或其他连接形式与过滤层形成一个整体，金属网支撑层提高了滤芯的机械强度、金属编织烧结网提高了滤芯的韧性，使得滤芯整体的强度得到了很大的加强，解决了在滤芯使用过程因为反吹频繁，导致滤芯失效的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及过滤设备，具体涉及一种S-Zorb装置用高强度、抗断裂的滤芯。
背景技术
S-Zorb装置是由ConocoPhillips(COP)公司开发的，主要用于石油化工过程中催化汽油的脱硫。中石化、中石化、中海油等石油炼化企业，在石油炼化型号为ME101的S-Zorb装置中经常会用到过滤器，过滤器中使用的是金属烧结粉末滤芯。金属烧结粉末滤芯采用金属粉末为原材料，经过冷等静压的成型后，通过高温真空烧结制成。通过选配金属粉末颗粒尺寸与工艺参数，可调整元件的孔隙大小与分布。利用不同过滤材料的孔隙结构、材质成分、耐压强度等特点开发出最终适合用户所需的过滤产品。
金属烧结粉末滤芯可实现微米级的精密过滤，可分离液体、气体中的固体颗粒杂质，当流体经过一定精度的滤芯后，杂质被阻挡在滤芯表面形成滤饼，纯净的流体通过滤芯流出，使被污染或含有杂质的流体洁净到正常生产所需状态，以保证下游装置获得纯净的产品或保护设备的正常工作。
当烧结金属粉末滤芯表面的滤饼达到一定厚度时，可通过一定的反向压力对滤芯以反冲洗或反吹的方法进行清洗滤芯，使滤芯可以再次使用。过滤器的反吹压力高达3MPa，反吹频率为20min/次，工作温度430℃，反吹氮气温度只有150℃，温差高达280℃。高压力，高频和高温差的反吹会对滤芯产生应力和扭矩，单单靠金属粉末烧结而成的滤芯强度低，滤芯与管头通过氩弧焊焊接连接，由于蜂窝结构的烧结滤芯粉末层内部存在空气，在焊接过程中氩气不能将空气吹走，达不到良好的焊接保护效果，不能将管头与滤芯连接处完全焊透，这样的不稳定连接使得在反吹过程中，滤芯与管头连接处十分容易产生断裂，从而影响滤芯的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种S-Zorb装置用高强度、抗断裂的滤芯。
本实用新型是通过以下技术方案实现：一种S-Zorb装置用高强度、抗断裂的滤芯，由三层筒状结构组成，所述三层筒状结构从里到外分别为支撑层、过滤层和金属粉末层。
进一步，所述支撑层为金属网，所述金属网包括内骨架和金属条，所述内骨架由多根条状支撑棒环形分布形成筒状骨架，所述金属条沿条状支撑棒长度方向螺旋缠绕。
进一步，所述金属条缠绕在内骨架上时金属条之间的间隙为0.01mm～8mm。
进一步，所述过滤层为金属编织烧结网，所述金属编制烧结网由多层金属丝网堆叠后真空烧结而成，所述金属编织烧结网厚度为1～19mm，所述金属丝网目数为20～1000目。
进一步，所述金属粉末层覆盖在所述过滤层上，所述金属粉末层的厚度小于0.01mm～3mm。
进一步，所述支撑层通过顶部末端设置的加强筋与管头焊接连接。
进一步，所述支撑层、过滤层和金属粉末层底部末端设置有封底。
本实用新型通过有选择性的将多层不同结构和材料的金属网、丝等通过焊接或其他连接形式与过滤层形成一个整体，滤芯整体机械强度高、韧性好，使得滤芯整体的强度得到了很大的加强。滤芯通过加强筋与管头焊接连接，能够承受3～15MPa氮气反吹压力，280℃反吹温差及20分钟/次的反吹频率，解决了一般滤芯在使用过程因为反吹频繁和反吹压力大，导致滤芯失效的问题。
同时因为是多层金属的复合结构，可以很好吸收高频反吹生产的应力和对抗同时产生的扭矩，同时对温度适用性强，热膨胀系数好。总体来说，本实用新型的滤芯在保证过滤效果的同时，大大加强了滤芯的结构强度以及抗断裂的能力。
附图说明
图1为本实用新型主视图。
具体实施方式
请参阅图1，本实用新型S-Zorb装置用高强度、抗断裂的滤芯，由三层筒状结构组成，所述三层筒状结构从里到外分别为支撑层1、过滤层2和金属粉末层3。
所述支撑层1为金属网。材质可以是不锈钢304、不锈钢316L、不锈钢310S、铁铬铝材质的所有牌号合金等，具体材料可以按照实际工况来选择。所述金属网包括内骨架11和金属条12，所述内骨架11由多根条状支撑棒环形分布形成筒状骨架，所述金属条12沿条状支撑棒长度方向螺旋缠绕，并通过碰焊的方式与内骨架11连接为一体。内骨架11和金属条12截面可以为多种形状，如楔形、方形和圆形等。
所述金属网的金属条12丝径为0.5mm×(0.5～3)mm，所述金属条12缠绕在内骨架11上时金属条12之间的间隙为0.01mm～8mm。金属条12具体丝径大小和金属条12之间的间隙可以根据实际工况来选择。这个间隙也能用于过滤粉尘，净化气体。金属网形成一个坚固的骨架，对滤芯提供纵向支撑，可以大大提高滤芯强度。
所述过滤层2为金属编织烧结网，所述金属编制烧结网由多层金属丝网堆叠后真空烧结而成，所述金属编织烧结网厚度为1～19mm，所述金属网目数为20～1000目。
金属编织烧结网采用将多层不同目数规格的金属丝网按照一定规律堆叠，堆叠层数一般不超过5层，然后将堆叠好的金属网进行真空烧结。金属丝网的材料可以是不锈钢304、不锈钢316L、不锈钢310S、铁铬铝材质的所有牌号合金等，具体需要按照实际工况条件来选择。
最外层的金属粉末层3覆盖在过滤层2上，金属粉末通过电镀、喷涂、流延等方法在金属编织烧结网上面形成一层致密的金属粉末层3，金属粉末层3的厚度控制在0.01mm～3mm。金属粉末层3的粉末原料可以是316L、310S等，具体厚度和材料需要按照实际工况条件来选择。
金属粉末层3和金属编织烧结网组成的复合层还需要进行再次真空烧结，以使其整体形成一个良好的冶金结构，满足滤芯整体强度的要求。
金属粉末层3和金属编织烧结网组成的复合层经烧结后通过轧机轧平，卷筒，套设在金属网上，最后通过焊接形成一个圆筒。焊接采用中缝焊接，将支撑层1、过滤层2和金属粉末层3三层均焊透，形成一个坚固稳定的整体。焊料一般为不锈钢304、不锈钢316L、不锈钢310S、铁铬铝材质的所有牌号合金等。
支撑层1顶部末端设置加强筋4，加强筋4的尺寸在1.5×2mm～3×5mm之间，具体需要按照实际要求以及工况选择。加强筋4上方通过环焊的方式与管头5连接，管头5与滤芯内部相连通。由于支撑层1、加强筋4和管头5都是实心的金属结构，通过氩弧焊焊接时，氩气可以将支撑层1、加强筋4和管头5三部分的基体周围形成完全保护的氛围，并且可以完全焊透，形成坚固稳定的连接结构，该连接结构能够承受27kN的抗压力不断裂。
支撑层1、过滤层2和金属粉末层3底部末端设置焊接有封底6，封底6材质可以是不锈钢304、不锈钢316L、不锈钢310S、铁铬铝材质的所有牌号合金等。
本实用新型通过有选择性的将多层不同结构和材料的金属网、丝等通过焊接或其他连接形式与过滤层2形成一个整体，金属网的支撑层1提高了滤芯的机械强度、金属编织烧结网提高了滤芯的韧性。滤芯通过加强筋与管头焊接连接，使得滤芯整体的强度得到了很大的加强，解决了在滤芯使用过程因为反吹频繁，反吹压力大，导致滤芯与管头5连接处发生断裂而导致滤芯失效的问题。
因为本实用新型的滤芯是有支撑层、过滤层和金属粉末层的多层金属的复合结构，同时具备良好的刚性和韧性，可以很好吸收高频反吹生产的应力和对抗同时产生的扭矩，同时对温度适用性强，热膨胀系数好。总体来说，本实用新型的滤芯在保证过滤效果的同时，大大加强了滤芯的结构强度以及抗断裂的能力。
本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。
Claims (8)
1.一种S-Zorb装置用高强度、抗断裂的滤芯，其特征在于：由三层筒状结构组成，所述三层筒状结构从里到外分别为支撑层、过滤层和金属粉末层。
2.如权利要求1所述的一种S-Zorb装置用高强度、抗断裂的滤芯，其特征在于：所述支撑层为金属网，所述金属网包括内骨架和金属条，所述内骨架由多根条状支撑棒环形分布形成筒状骨架，所述金属条沿条状支撑棒长度方向螺旋缠绕。
3.如权利要求2所述的一种S-Zorb装置用高强度、抗断裂的滤芯，其特征在于：所述金属条缠绕在内骨架上时金属条之间的间隙为0.01mm～8mm。
4.如权利要求1所述的一种S-Zorb装置用高强度、抗断裂的滤芯，其特征在于：所述过滤层为金属编织烧结网，所述金属编制烧结网由多层金属丝网堆叠后真空烧结而成，所述金属编织烧结网厚度为1～19mm，所述金属丝网目数为20～1000目。
5.如权利要求1所述的一种S-Zorb装置用高强度、抗断裂的滤芯，其特征在于：所述金属粉末层覆盖在所述过滤层上，所述金属粉末层的厚度为0.01mm～3mm。
6.如权利要求1所述的一种S-Zorb装置用高强度、抗断裂的滤芯，其特征在于：所述支撑层通过顶部末端设置的加强筋与管头焊接连接。
7.如权利要求6所述的一种S-Zorb装置用高强度、抗断裂的滤芯，其特征在于：所述支撑层、过滤层和金属粉末层底部末端设置有封底。
8.如权利要求1所述的一种S-Zorb装置用高强度、抗断裂的滤芯，其特征在于：所述支撑层、过滤层和金属粉末层的材料为不锈钢304或不锈钢316L或不锈钢310S或铁铬铝合金。
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| CN105536356A (zh) * | 2016-01-22 | 2016-05-04 | 韶关市贝瑞过滤科技有限公司 | 一种S-Zorb装置用高强度、抗断裂的滤芯 |
| CN113319282A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-08-31 | 江苏雄凯过滤技术有限公司 | 利用金属延展性实现网状支撑的金属粉末烧结滤芯及制备方法 |
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