SU1551397A1

SU1551397A1 - Method of producing combined porous gauzed filter material

Info

Publication number: SU1551397A1
Application number: SU874327961A
Authority: SU
Inventors: Сергей Викторович Белов; Владимир Александрович Большаков; Александр Григорьевич Колесников; Юрий Михайлович Новиков
Original assignee: МВТУ им.Н.Э.Баумана
Priority date: 1987-09-28
Filing date: 1987-09-28
Publication date: 1990-03-23

Abstract

Изобретение относитс к способам получени пористых фильтровальных материалов из металлических сеток и может быть использовано в отрасл х промышленности, св занных с очисткой газов и жидкостей от твердых примесей, например в станкостроении, приборостроении, робототехнике, автомобильной, авиационной и др., где требуетс высока степень очистки газов и жидкостей от примесей в широких диапазонах температур и давлений, а также в услови х гидроударов. Цель изобретени - повышение эксплуатационной надежности фильтроматериала без ухудшени его гидравлических характеристик. Способ получени комбинированного пористого сетчатого материала включает формирование брикета из металлических сеток и его гор чую прокатку в безокислительной среде, при этом брикет формируют из одной или нескольких мелких сеток, образующих фильтровальный слой, и одной или нескольких крупных сеток, образующих несущий слой. Все сетки или хот бы одну сетку несущего сло (ближайщую к фильтровальному слою) подвергают холодной деформации по толщине до образовани на утках горизонтальных площадок контакта. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.The invention relates to methods for producing porous filter materials from metal grids and can be used in industries related to the purification of gases and liquids from solid impurities, for example, in machine tools, instrument making, robotics, automotive, aviation, etc., where a high degree is required. purification of gases and liquids from impurities in wide ranges of temperatures and pressures, as well as under conditions of water hammer. The purpose of the invention is to increase the operational reliability of the filter material without deteriorating its hydraulic characteristics. The method of obtaining a combined porous mesh material includes forming a briquette from metal grids and hot rolling it in a non-oxidizing medium, with the briquette being formed from one or several small grids forming a filtering layer and one or several large grids forming a supporting layer. All grids or at least one mesh of the base layer (closest to the filter layer) are cold-deformed in thickness to form horizontal contact areas on the wefts. 5 hp f-ly, 4 ill.

Description

Изобретение относитс к способам получени пористых фильтрующих материалов из металлических сеток и может быть использовано в отрасл х промышленности, св занных с очисткой газов и жидкостей от твердых примесей.The invention relates to methods for producing porous filtering materials from metal grids and can be used in industries related to the purification of gases and liquids from solid impurities.

Цель изобретени - повышение эксплуатационной надежности фильтроматёриала путем улучшени условий соединени сеток между собой без ухудшени его гидравлических характеристик.The purpose of the invention is to increase the operational reliability of the filter material by improving the conditions for connecting the grids to each other without deteriorating its hydraulic characteristics.

На фиг. 1 показана схема формировани брикета из тканых металлических сеток; на фиг. 2 - схема формировани брикета из сеток полотн ного плетени ; на фиг. 3 - элемент несущего сло ; на фиг. 4 - схема формировани брикета из крупной сетки с квадратной чейкой и мелкихFIG. Figure 1 shows a pattern for forming a woven metal mesh briquette; in fig. 2 is a scheme for forming a briquette from meshes of woven weaving; in fig. 3 - carrier element; in fig. 4 is a diagram of the formation of a briquette from a coarse grid with a square cell and small

сеток полотн ного или саржевого плетени с квадратной чейкой.nets of linen or twill weave with a square cell.

Брикет состоит из одной или нескольких мелких сеток 1, образующих фильтровальный слой, и одной или нескольких крупных сеток 2, образующих несущий слой. После гор чей прокатки в безокислительной среде брикет разрозненных сеток образует пористую структуру из сваренных в местах контакта проволок. При малых деформаци х брикета происходит преимущественное перемещение («соскальзывание } проволок сетки фильтровального сло с гребней сетки несущего сло . Образовавшиес межконтактные св зи малочисленны и непрочны . По мере увеличени общей деформации брикета перемещение проволок затрудн етс и происходит их преимущественное расплющивание с образованием знаСПThe briquette consists of one or several small grids 1, forming a filtering layer, and one or several large grids 2, forming a supporting layer. After hot rolling in a non-oxidizing environment, a briquette of disparate grids forms a porous structure of wires welded at the points of contact. At small deformations of the briquette, predominant displacement occurs ("slippage} of the wires of the filter layer from the ridges of the carrier layer. The resulting contact contacts are few and fragile. As the total deformation of the briquette increases, the wires move more difficult and their preferential flattening results in the formation of SPG

слcl

со со with so

чительно более прочных соединений. Однако большие деформации брикета привод т к существенному искажению первоначальной структуры фильтровального сло и, как следствие, снижению проницаемости.much stronger connections. However, large deformations of the briquette lead to a significant distortion of the original structure of the filter layer and, as a consequence, a decrease in permeability.

По предлагаемому способу в несущем слое по крайней мере одну, ближайшую к фильтровальному слою, сетку подвергают дополнительно .холодному деформированию по толщине с образованием на утках горизонтальных площадок. Это позвол ет уже в самом начале деформировани гарантировать контакт проволок сетки фильтровального сло с проволоками сетки несущего сло на предварительно подготовленных горизонтальных площадках. Размеры площадки должны быть таковы, чтобы обеспечить контакт с ними, по крайней мере, одного утка сетки фильтровального сло .According to the proposed method, in the bearing layer, at least one, closest to the filter layer, the grid is additionally subjected to cold thickness deformation with the formation of horizontal platforms on the wefts. This allows already at the very beginning of the deformation to ensure the contact of the wires of the mesh of the filter layer with the wires of the mesh of the carrier layer on previously prepared horizontal platforms. The dimensions of the site must be such as to ensure contact with them of at least one weft of the mesh of the filter layer.

Фильтроматериал может быть изготовлен применением комбинаций типов сеток несущего и фильтровального слоев.The filter material can be made using combinations of carrier and filter layer types.

Пример 1. Несущий слой 3 - крупна фильтрова сетка полотн ного плетени ; фильтровальный слой 4 - мелка фильтрова сетка полотн ного плетени или саржевого плетени (фиг. 2).Example 1. Bearing layer 3 is a large filter net of woven fabric; Filter layer 4 is a fine mesh screen of woven weave or twill weave (Fig. 2).

Фильтровальный слой выбираетс из услови обеспечени заданной тонкости фильтровани , но он один не может противосто ть тем перепадам давлени фильтрующей жидкости, которые возникают в период эксплуатации. Поэтому необходим несущий слой, который бы, обеспечива требуемую .жесткость, воспринимал рабочие нагрузки. Наилучшим образом этому требованию отвечают сетки фильтровые полотн ного плетени крупных размеров, например, П24, П32„ При наибольшей жесткости они имеют самые крупные поры и наибольшую пористость (около 70%). Выше показано, что простое совместное деформирование крупных и мелких сеток приводит к непрочным межконтактным св з м и расслаиванию сеток при эксплуатации материала. Поэтому по способу сетку несущего сло предварительно деформируют таким образом, чтобы с одной стороны не уменьшить значительно проходные сечени пор (и тем самым не снизить проницаемость сетки), а с другой стороны на поверхности утков образовать горизонтальные площадки достаточной величины дл размещени на них, по крайней мере, одной проволочки фильтровального сло . Экспериментально установлено , что при деформации с обжатием 15-20% изменение проницаемости находитс в пределах погрешности измерени . При этом площадки F имеют вид эллипсов. Если , например, предварительно продеформи- ровать сетку П24 с обжатием 20%, то наименьший размер горизонтальной площадки (мала ось эллипса) будет равен примерно 250 мкм; наибольший размер (больша ось эллипса) равен 800 мкм.The filtering layer is selected from the condition of providing a given filtration fineness, but it alone cannot withstand the pressure drops of the filtering fluid that occur during operation. Therefore, a support layer is needed, which, while providing the required stiffness, perceives workloads. In the best way, this requirement is met by large-sized filter cloth webs, for example, P24, P32. With the greatest rigidity, they have the largest pores and the greatest porosity (about 70%). It has been shown above that simple joint deformation of large and small meshes leads to weak intercontact connections and stratification of the grids during the operation of the material. Therefore, according to the method, the base layer is pre-deformed in such a way that, on the one hand, it does not significantly reduce the flow areas of the pores (and thus does not reduce the mesh permeability), and on the other hand, form horizontal areas of sufficient size on the weft surface to be placed on them measure one wire filter layer. It was established experimentally that during deformation with compression of 15-20%, the change in permeability is within the limits of measurement error. In this case, the areas F have the form of ellipses If, for example, the P24 grid is pre-deformed with a compression of 20%, then the smallest size of the horizontal area (small axis of the ellipse) will be approximately 250 μm; the largest size (the major axis of the ellipse) is 800 microns.

Этих размеров достаточно, чтобы разместить на площадке не менее одного утка, например, сетки П200 (диаметр утка равен 120 мкм) или сетки С 450 (диаметрThese dimensions are enough to place at least one duck on the site, for example, P200 mesh (the duck diameter is 120 microns) or C 450 mesh (diameter

утка равен 55 мкм).the duck is 55 microns).

Если на полотне сетки П24 мысленно выделить пр моугольник размерами 2dy X Х2Ь (где dy - диаметр утка, Ь - рассто ние между основами), то непрониг аеП ма зона, образованна горизонтальными площадками на несущем слое, составит не более 7-8%.If on a mesh of mesh P24, you mentally select a rectangle with dimensions 2dy X Х2Ь (where dy is the diameter of the weft, b is the distance between the bases), then the non-penetrating zone formed by the horizontal pads on the base layer will not exceed 7-8%.

При дальнейшем деформировании дол непроницаемых зон в местах совместного контакта не превысит 10-12% от общейWith further deformation, the proportion of impermeable zones in the places of joint contact will not exceed 10-12% of the total

площади фильтроматериала.the area of the filter material.

Таким образом, дл образовани качественного соединени между сетками соединени несущий слой из фильтровых сеток полотн ного переплетени предвари0 тельно деформируют по толщине с обжатием 15-20%, а дл фильтровального сло используют сетку фильтровую полотн ного или саржевого плетени , диаметр утков которых меньше 1/2 наименьшего размера горизонтальных площадок на сеткеThus, to form a high-quality joint between the grids, the carrier layer of the fabric webs is preliminarily deformed in thickness with a compression of 15-20%, and a filter cloth or twill weave is used for the filter layer; weft diameter is less than 1/2 smallest horizontal pads on the grid

5 несущего сло .5 carrier layer.

Пример 2. Несущий слой - крупна фильтрова сетка полотн ного плетени ; фильтровальный слой - мелка сетка с квадратными чейками. При использовании сеток с квадратной чейкой в качествеExample 2. Bearing layer - large filter net of woven fabric; filter layer - fine mesh with square cells. When using grids with a square cell as

0 фильтровального сло , рассто ни между ос ми ее соседних утков не должны превышать половины наименьшего размера горизонтальных площадок сетки несущего сло . Тогда гарантирован контакт по плоскости проволок несущего и фильтрующего0 of the filter layer, the distance between the axes of its adjacent wefts should not exceed half the smallest size of the horizontal areas of the grid of the carrier layer. Then guaranteed contact on the plane of the wire carrying and filtering

5 слоев.5 layers.

Пример 3. Несущий слой 5 - крупна сетка с квадратной чейкой; фильтрующий слой 6 - мелкие фильтровые сетки полотн ного или саржевого плетени илиExample 3. Base layer 5 is a large mesh with a square cell; filter layer 6 - fine filter mesh of woven or twill weave or

0 мелкие сетки с квадратной чейкой (фиг. 4). С целью повышени изотропии прочностных свойств целесообразно использовать в качестве несущего сло сетку с квадратной чейкой.0 small grids with a square cell (Fig. 4). In order to increase the isotropy of the strength properties, it is advisable to use a grid with a square cell as a carrier layer.

Деформацию сетки с квадратной чейкойMesh deformation with a square cell

5 можно проводить со степен ми обжати до 55-60% без заметного изменени проницаемости . Соотношени размеров сеток фильтровального сло и несущего остаютс такими же.5 can be carried out with a reduction rate of up to 55-60% without a noticeable change in permeability. The ratios of the sizes of the filter layer and carrier networks remain the same.

Пример 4. Несущие и фильтровальные слои могут представл ть различные комбинации , например фильтровальный слой из одной сетки, несущий - из нескольких, одна сетка несущего сло и многослойный фильтровальный елок; многослойные фильт5 ровальный и несущий слои и т. п. Любой из вариантов может удовлетвор ть по требуемой тонкости очистки, однако в т желых услови х эксплуатации данные материалы могут тер ть свои свойства. ТакимиExample 4. The carrier and filter layers can be different combinations, for example a filter layer from a single mesh, a carrier layer from several, a single mesh carrier layer and a multilayer filter tree; multilayer filtering and carrier layers, etc. Any of the options can satisfy the required refinement, but under severe operating conditions, these materials can lose their properties. Such

00

услови ми могут быть повышенные перепады давлени , гидроудары, высока плотность фильтрующей жидкости и т. п. При этом возникает опасность раздвигани проводок в сетках фильтровального сло , измен ютс проходные сечени , происходит потер фильтровальных свойств.conditions may be increased pressure drops, hydraulic shocks, high density of filtering fluid, etc. At the same time, there is a danger of pushing the wiring in the grids of the filter layer, the flow sections change, and the loss of filtering properties occurs.

При реализации способа перед совместной прокаткой несущего и фильтровального слоев, в последнем варианте сваривают волокна известными методами. Такими методами могут быть гор ча прокатка фильтровального сло , спекание и т. п..When implementing the method before the joint rolling of the carrier and filter layers, in the latter embodiment, the fibers are welded by known methods. Such methods can be hot rolling of the filter bed, sintering, etc.

По сравнению с известными способами предлагаемый способ позвол ет обеспечить большую прочность соединений между во- локнами и, как следствие, большую эксплуатационную надежностьIn comparison with the known methods, the proposed method allows to provide greater strength of the joints between the fibers and, as a result, greater operational reliability.

Claims

Invention Formula

1 A method for producing a combined porous screen filter material, comprising forming a briquette from one or more fine meshes forming the filter layer and one or several large meshes forming the base layer, and hot rolling the briquette in a non-oxidizing medium, characterized in that operational reliability by improving the conditions for connecting the grids to each other without deteriorating the hydraulic characteristics of the filter material, in the base layer at least one closest to the filter CB mesh layer is subjected to cold deformation by

five

0

five

0

thickness with the formation of horizontal platforms on the ducks.

2. A method according to claim 1, characterized in that, in order to increase the rigidity of the filter material, the carrier layer is formed from meshes of a woven web type, and the mesh nearest to the filter layer is pre-deformed in thickness with a reduction of 15-20%.

3. A method according to claim I, characterized in that, in order to increase the isotropy of the mechanical characteristics of the material, the carrier material of the filter material is formed from twill-type braids with a square cell, and the mesh closest to the filter layer is deformed in thickness with a compression of 55-60%

4. A method according to claim 2, characterized in that the filter layer is formed from filter meshes of woven or twill woven type, the diameter of the wefts is less than 1/2 of the smallest size of the horizontal pads on the grid of the base layer

5 a method according to claim 2, characterized in that the filter layer is formed from twill-type braids with a square cell, the distance between the axes of adjacent ducks of which is less than half of the smallest horizontal areas on the grid of the base layer

6. A method according to claim 1, characterized in that, in order to increase the stability of the filtering characteristics of the material, the fibers in the screens of the filtering system are pre-welded between themselves.

figure 1

Fig 2

Fi, g.Z.