CN215352616U

CN215352616U - 一种纤维滤芯

Info

Publication number: CN215352616U
Application number: CN202022278190.7U
Authority: CN
Inventors: 窦海余
Original assignee: Jiangsu Tongda Environmental Protection Engineering Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Tongda Environmental Protection Engineering Co Ltd
Priority date: 2020-10-13
Filing date: 2020-10-13
Publication date: 2021-12-31
Anticipated expiration: 2030-10-13

Abstract

本实用新型属于气液分离技术领域，公开了一种基于碳纤维材料的纤维滤芯。该纤维滤芯包括滤芯筒体，滤芯筒体的顶部设有上密封端，滤芯筒体的底部形成有下法兰连接端，滤芯筒体的筒壁由外网笼、内网笼和间隔设置在外网笼和内网笼之间的至少一个疏液导流网格层构成，外网笼和内网笼上均形成有多个用于气体流通的气孔，滤芯筒体设置成：气体能够经下法兰连接端进入滤芯筒体内，并依次经过内网笼、疏液导流网格层和外网笼排出。其中，外网笼与内网笼之间填充有纤维层，纤维层由碳纤维材料的丝径交错编织而成。本实用新型的纤维滤芯能够有效地减小雾沫的二次夹带，提高除雾效率。

Description

一种纤维滤芯

技术领域

本实用新型属于气液分离技术领域，具体涉及一种基于碳纤维材料的纤维滤芯。

背景技术

对于脱除气体中颗粒直径较小的雾沫或气溶胶，纤维滤芯是一种简单、有效的分离过滤装置，目前已在工业生产领域特别是冶金、化工等领域，有着广泛的应用。当夹带有雾滴的气体通过纤维滤芯时，气体穿过滤芯的纤维层，雾滴或气溶胶则通过碰撞、拦截、布朗运动、静电作用等机制被纤维捕集下来。被纤维捕集的雾滴，不断聚结成大颗粒液滴，直至在重力的作用下，沿纤维层向下流动并在纤维滤芯底部集液，达到气液分离的目的。

目前，纤维滤芯的纤维可有多种材料制成，其中以玻璃纤维应用最为广泛。但玻璃纤维性脆易断，不耐磨；表面光滑，不利于捕集气流中的雾滴或气溶胶；同时，玻璃纤维不耐氟腐蚀，也无法应用于冶金等领域中含氟气体的场合。

随着工业生产中精细分离要求的提高，对纤维滤芯的除雾效率的要求也越来越高。然而现有大多数纤维滤芯，其纤维层捕集并凝聚形成的大颗粒雾滴，以及因重力作用沿纤维层向下流动并在滤芯底部区域形成高雾沫负荷的雾滴，如果不能有效的从纤维层导流排出，这些雾滴将会被气流重新夹带进气体中，造成雾沫的二次夹带，严重影响纤维滤芯的除雾效率。

实用新型内容

为了解决上述全部或部分问题，本实用新型目的在于提供一种基于碳纤维材料的纤维滤芯，以改善纤维滤芯的耐腐蚀性能，减小雾沫的二次夹带，提高除雾效率。

本实用新型的纤维滤芯包括滤芯筒体，滤芯筒体的顶部设有上密封端，滤芯筒体的底部形成有下法兰连接端，滤芯筒体的筒壁由外网笼、内网笼和间隔设置在外网笼和内网笼之间的至少一个疏液导流网格层构成，外网笼和内网笼上均形成有多个用于气体流通的气孔，滤芯筒体设置成：气体能够经下法兰连接端进入滤芯筒体内，并依次经过内网笼、疏液导流网格层和外网笼排出。其中，外网笼与内网笼之间填充有纤维层，纤维层由碳纤维材料的丝径交错编织而成。

进一步地，碳纤维材料为碳纤维和环氧树脂结合而成的碳纤维树脂复合材料。

进一步地，外网笼的开孔率为40％至95％，内网笼的开孔率为45％至95％。

进一步地，外网笼和内网笼的材料选自碳钢、不锈钢、聚丙烯、酚醛树脂中的一种。

进一步地，疏液导流网格层包括设置在纤维层内的两层丝网网格层。

进一步地，两层丝网网格层的网格空隙率的范围为85％至99％。

进一步地，两层丝网网格层的网格空隙率不同。其中，靠近内网笼的内侧疏液导流网格层的空隙率小于外侧疏液导流网格层。

进一步地，两层丝网网格层的网格错位设置。

本实用新型的纤维滤芯具有以下几个优点：

1)碳纤维材料的纤维层比重轻，利于纤维滤芯的安装和拆卸；

2)碳纤维材料的纤维层的纤维滤芯的耐腐蚀性能优于玻璃纤维，特别是对冶金等行业中的含氟气体，具有优良的耐氟腐蚀性。同时，碳纤维材料所具有的耐高温、强度高，抗疲劳、抗蠕变、热膨胀系数小等优良特性，能够有效地提高纤维滤芯的使用寿命；

3)碳纤维材料的纤维层表面较为粗糙，润湿性能好，其表面电荷的静电作用，更加有利于纤维对雾滴的捕集；

4)纤维滤芯内设置的两层疏液导流网格层，可以将纤维层捕集的雾滴有效的导流排出，减少雾沫二次夹带，提高纤维滤芯的除雾效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的纤维滤芯的结构示意图；

图2为图1所示的纤维滤芯的筒壁的B处的放大示意图；

图3为本实用新型实施例除雾器的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的一种纤维滤芯做进一步详细的描述。

图1示出了根据本实用新型实施例的纤维滤芯100的结构。结合图1所示，纤维滤芯100包括滤芯筒体1，滤芯筒体1的顶部设有上密封端11，滤芯筒体1的底部形成有下法兰连接端12，结合图2所示，滤芯筒体1的筒壁13由外网笼131、内网笼132和间隔设置在外网笼131和内网笼132之间的至少一个疏液导流网格层133构成，外网笼131和内网笼132上均形成有多个用于气体流通的气孔，滤芯筒体1设置成：气体a能够经下法兰连接端12进入滤芯筒体1内，并依次经过内网笼132、疏液导流网格层133和外网笼131排出。其中，外网笼131与内网笼132之间填充有纤维层134，纤维层134由碳纤维材料的丝径交错编织而成。

根据本实用新型实施例纤维滤芯100在使用时，结合图3所示，将纤维滤芯100应用于除雾器200中使用，其中，除雾器200包括壳体2、气体入口21、气体出口22、液体出口23、花板24、液封管25和纤维滤芯100。多个纤维滤芯100沿竖直方向安装在花板24上，花板24的下方设置有单个或多个液封管25。在本实施例中，纤维层134的厚度为25mm～100mm。使用时，带有液滴(或雾沫)的气体a由气体入口21进入除雾器200中，经下法兰连接端12进入滤芯筒体1内，并依次经过内网笼132、疏液导流网格层133和外网笼131排出。由于外网笼131与内网笼132之间填充有纤维层134，液滴(或雾沫)通过纤维层134的碰撞、拦截、布朗运动、静电作用等机制被纤维层134捕集，以对气体a的雾滴进行脱除，而后通过气体出口22排出。

由于本实用新型实施例的纤维滤芯100使用碳纤维材料制成，带有液滴(或雾沫)的气体a还可为含酸气体，特别是可用于冶金等行业中的含氟气体。通过该设置，本实用新型实施例除雾器200的纤维滤芯100的耐腐蚀性能更好，使用寿命更长，除雾效率也得到明显提高，通常情况除雾效率可达99％以上。

优选地，碳纤维材料可为碳纤维和环氧树脂结合而成的碳纤维树脂复合材料或其它碳纤维复合材料，以使得纤维层134能够具有更优的耐高温、抗拉伸、比强度高、耐腐蚀、比模量高、受外界温度湿度影响小等特性。

在一个优选地实施方式中，外网笼131的开孔率可为40％至95％，内网笼132的开孔率可为45％至95％。还优选地，外网笼131和内网笼132的材料可选自碳钢、不锈钢、聚丙烯、酚醛树脂中的一种。进一步地，外网笼131和内网笼132所使用的材料可以是：碳钢；不锈钢304，316L，321，904L，SMO254；聚丙烯；酚醛树脂增强FRP等材料。通过该设置，在保证气体能够良好通过纤维滤芯100进行过滤的同时，还能够保证纤维滤芯100的强度，延长其使用寿命。

在图2所示的优选地实施例中，疏液导流网格层133可包括设置在纤维层134内的两层丝网网格层。还优选地，两层丝网网格层的网格空隙率的范围可为85％至99％。进一步优选地，两层丝网网格层的网格空隙率可不同，其中，靠近内网笼132的内侧疏液导流网格层133的空隙率可小于外侧疏液导流网格层133。通过该设置，在纤维层134内设置两层空隙率不同的丝网疏液导流网格层133，能够有效地用于导流排出纤维层134捕集的雾滴。而网格空隙率在85～99％，内侧疏液导流网格层133的空隙率小于外侧疏液导流层133，能够沿气体a的流动方向逐级捕集雾滴，从而能够极大地提高本实用新型实施例的纤维滤芯100的除雾效率。

优选地，丝网网格层的材料可根据操作介质的不同，可以是耐腐蚀的金属材料或非金属材料。

在一个优选的实施方式中，两层丝网网格层的网格可错位设置，以有效减小雾沫二次夹带，提高纤维滤芯100的除雾效率。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims

1.一种纤维滤芯，其特征在于，包括滤芯筒体，所述滤芯筒体的顶部设有上密封端，所述滤芯筒体的底部形成有下法兰连接端，所述滤芯筒体的筒壁由外网笼、内网笼和间隔设置在所述外网笼和所述内网笼之间的至少一个疏液导流网格层构成，所述外网笼和所述内网笼上均形成有多个用于气体流通的气孔，所述滤芯筒体设置成：气体能够经所述下法兰连接端进入所述滤芯筒体内，并依次经过所述内网笼、所述疏液导流网格层和所述外网笼排出，其中，所述外网笼与所述内网笼之间填充有纤维层，所述纤维层由碳纤维材料的丝径交错编织而成，所述疏液导流网格层包括设置在纤维层内的两层丝网网格层，两层所述丝网网格层的网格空隙率不同，靠近所述内网笼的内侧疏液导流网格层的空隙率小于外侧疏液导流网格层。

2.根据权利要求1所述的纤维滤芯，其特征在于，所述碳纤维材料为碳纤维和环氧树脂结合而成的碳纤维树脂复合材料。

3.根据权利要求1或2所述的纤维滤芯，其特征在于，所述外网笼的开孔率为40％至95％，所述内网笼的开孔率为45％至95％。

4.根据权利要求1或2所述的纤维滤芯，其特征在于，所述外网笼和所述内网笼的材料选自碳钢、不锈钢、聚丙烯、酚醛树脂中的一种。

5.根据权利要求1所述的纤维滤芯，其特征在于，两层所述丝网网格层的网格空隙率的范围为85％至99％。

6.根据权利要求1所述的纤维滤芯，其特征在于，两层所述丝网网格层的网格错位设置。