CN104226041B - 采用塑烧板卷管工艺成型的波纹圆管过滤器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用塑烧板卷管工艺成型的波纹圆管过滤器及其制作方法，其中波纹圆管过滤元件的内表面和外表面均呈波纹形状的齿状结构，其两端互相嵌合地连接形成卷管，承插接套套装在波纹圆管过滤元件的外面，涂胶连接，承插接套的内腔与波纹圆管过滤元件的外径形状相同以便于对接***。本发明选用颗粒度20～100目的超高分子量聚乙烯材料，加入到金属成型模具内，模具放入烧结箱内逐步加热升温，塑料颗粒形成具有微孔的成型制品，然后冷却，在板型制品两端涂上一层粘接剂，卷成圆管形，两端边缘涂胶处相互嵌入定型，成为波纹圆管过滤器。本发明的波纹圆管过滤器能承受脉冲反吹自洁，提高使用寿命，并具有过滤面积大、过滤精度高、节能减排等诸多优点。

Description

采用塑烧板卷管工艺成型的波纹圆管过滤器及其制作方法

技术领域

本发明涉及过滤材料，特别涉及一种采用塑烧板卷管工艺成型的波纹圆管过滤器及其制作方法。

背景技术

随着社会的发展，人们对生态环境和空气质量越来越关注和重视，除尘设备是防治大气污染应用最多的设备，其中脉冲袋式除尘器也是除尘工程中最重要的减排设备之一。

由于环保标准的提高，对于粉尘特别是5µm以下的粉尘，对人体的健康危害最大，因此要求的除尘器应具有捕集微粉效率高、体积小、耐油防水、使用寿命长等特点，塑烧板除尘器就是为满足上述要求的新一代除尘器。

目前世界上塑烧板主要生产国是以德国、日本的大公司为主导，我国进行塑烧板的研究始于上世纪90年代初，基本上沿袭德国赫丁除尘设备有限公司的专利技术。其主要结构形式是一个具有中空结构的板，含尘气体在通过板表面微孔时，粉尘被阻隔在板的表面，在经过板表面微孔过滤的清洁气体在中空部位被抽出而形成尘气分离来进行过滤。

塑烧板是由塑烧粉末颗粒置放在模具内进行加热烧结成型的制品，因此被称为塑烧板。

由于超高分子量聚乙烯在加热至熔融状态下也不流动，其熔融指数基本为0的特性，作为加工微孔制品恰是一种较理想的原料基材，由此在国内外出现了一些专利技术及文献报导。

超高分子量聚乙烯微孔成型技术是选用一定粒径的塑料粉末颗粒，置放在所需形状的模具内进行加热，至初始熔融状态或塑料粉末颗粒表面熔融内部还未全部熔融的状态下定形，冷却直至脱模取出制品，其整个成型过程时间是根据制品形状而不同，需要3～8小时，因此产品的制作工作效率低、能耗大，且成品率低，是塑烧板产品售价昂贵的主要原因。

对于目前使用广泛的脉冲袋式除尘器，滤袋在除尘器中具有核心作用，滤袋的直径Φ125～Φ180mm，长度2～10m，滤袋采用的滤料由纤维织成，为保证滤袋在工作状态的形状，滤袋外配有框架支撑滤袋，当脉冲喷吹清灰时，气包的压缩空气向滤袋口喷射出一股高速高压的气流，使滤袋内出现瞬间正压，急剧膨胀而振落滤袋外侧的粉尘，以达到清灰目的。但在脉冲清灰过程中，滤袋经受变形、膨胀并与框架进行断续多次冲击、碰撞，其撞击处易造成滤袋表面的损坏而造成滤袋的失效，所以滤袋的使用寿命通常在一年左右。

关于筒式过滤器，目前市售的由无纺布制作的过滤筒，采用无纺布经折叠后形成波浪状的表面，再卷成圆筒形状。此类方法简易可行，是目前绝大多数筒式过滤器采用的模式，但无纺布制作的过滤元件通常作为易耗件，在使用一段时间后无法反冲自洁或清洗，只能进行更换，一般适用于小型家用空气过滤器。由于无纺布较单薄，经气流和粉尘颗粒的冲刷易破损，从而影响整台除尘设备的运行效果。

有鉴于此，寻求一种采用塑烧板卷管工艺成型的波纹圆管过滤器及其制作方法成为该领域技术人员的追求目标。

发明内容

本发明的任务是提供一种采用塑烧板卷管工艺成型的波纹圆管过滤器及其制作方法，它解决了上述现有技术所存在的问题，采用超高分子量聚乙烯塑料粉末颗粒在模具内烧结成一种具有全贯通微孔的并具有波纹形状塑烧板型制品，这种板材可卷成圆管形状经连接定型后即成为表面呈波纹状的圆管形过滤器。

本发明的技术解决方案如下：

一种采用塑烧板卷管工艺成型的波纹圆管过滤器，所述波纹圆管过滤器包括波纹圆管过滤元件和承插接套；

所述波纹圆管过滤元件的内表面和外表面均呈波纹形状的齿状结构，波纹圆管过滤元件的两端互相嵌合地连接形成卷管；

所述承插接套作为波纹圆管过滤元件的卷管长度连接件，承插接套套装在波纹圆管过滤元件的外面，涂胶连接，承插接套的内腔与波纹圆管过滤元件的外径形状相同以便于对接***。

所述波纹圆管过滤元件的两端嵌合连接为两端嵌合粘接。

一种采用塑烧板卷管工艺成型的波纹圆管过滤器的制作方法，它包括下列步骤：

（1）采用平均分子量200～1000万的超高分子量聚乙烯材料，经筛选，选用颗粒度20～100目的原料待用；

（2）安装金属成型模，通过加料口将选用的塑料原料逐步加入，至模具内腔填充密实，此时模腔内的材料呈颗粒之间相互挤压堆积状，并控制所加入原料的重量；

（3）将加料后的模具放入烧结箱内逐步加热升温，加热至150℃～230℃，在加热过程中，模腔内的塑料颗粒开始熔融并受热膨胀，塑料颗粒在模腔限定的空间内相互挤压、粘接而颗粒之间的空隙就形成成型制品的微孔；当完成加热烧结工序时，将模具移出烧结炉进行冷却；

（4）待模具冷却后取出板型制品；

（5）在板型制品两端连接接触处涂上一层粘接剂，在定型设备上将板型制品卷成圆管形，两端边缘涂胶处相互嵌入定型，当定型后两端边缘嵌接处的波纹齿状尺寸与其他波纹齿状尺寸相同；

（6）对成型后的波纹圆管过滤器进行检验，合格后待用。

所述采用塑烧板卷管工艺成型的波纹圆管过滤器的制作方法还包括以下步骤：采用承插接套作为波纹圆管过滤器的长度连接件，将承插接套套装在波纹圆管过滤器的外面，涂胶连接。

所述步骤（1）中，超高分子量聚乙烯材料优先选用450万平均分子量。

所述步骤（1）中，超高分子量聚乙烯材料经筛选后优先选用40～80目颗粒度。

所述步骤（3）中，加料后的模具放入烧结箱内加热升温的温度优先选用185℃。

所述步骤（5）中，在板型制品两端连接接触处涂覆一层硅胶粘接剂。

本发明是采用超高分子量聚乙烯塑料粉末颗粒在模具内烧结成一种具有全贯通微孔的并具有波纹形状塑烧板型制品，这种板材可卷成圆管形状经连接定型后即可成为表面呈波纹状的圆管形过滤器。

本发明的一种采用塑烧板卷管工艺成型的波纹圆管过滤器及其制作方法的主要特点如下：

1、波纹圆管过滤器具有塑烧板类过滤元件所具备的相同特征和优点。

2、波纹圆管过滤器过滤面积与同规格的布袋除尘器的布袋相比，过滤面积增大，在同等工况条件下提高了除尘效率，可减少除尘器总体装备的制造成本。

3、卷管工艺中连接相嵌的结构（如图2所示），方便可靠，外型尺寸保持一致，粘接后的过滤面积损失仅为3%～4%。

4、板式模具相对圆管型整体模具加工制作方便，产品成型工艺和产品精度容易控制，制品的合格率可提高达到97%以上。板式模具受热面均匀加热时间短，较圆管型整体模具加热和冷却时间可减少一半以上。

5、通过本发明制作的塑烧板卷管工艺可方便制作出较长规格的塑烧板，如1m、1.5m、2m长度，通过卷管工艺成型的波纹圆管过滤器的长度也可达到相同的规格。

6、承插接套（如图3所示）是波纹圆管过滤器的长度连接件，可采用普通工程塑料制作，其内腔与波纹圆管过滤器的外径形状相同，便于对接***，其高度一般采用外径的1～2倍。如某标准布袋过滤器的布袋规格，其直径为Φ160mm，高度为6m，根据滤袋框架尺寸分别采用长度1m×6件波纹圆管、1.5m×4件波纹圆管和2m×3件波纹圆管选用组合，可采用承插接套连接方式将其逐根连接至规定长度即可；并且维修方便，若有某处损坏可采用表面涂胶修补方法，如损坏较大可将坏的一段截去，换上相同规格的一段新的波纹圆管，再使用承插接套涂胶连接即可。

7、塑烧板通过卷管粘接定型后整体强度和刚度高，可长期承受反冲气流的冲击而不变形，反冲时波纹管形过滤器与滤袋框架不发生变形接触，因此具有很长的使用寿命，而且维护保养成本大幅度降低，具有很好的应用价值。

本发明的波纹圆管过滤器主要应用于气固分离装置，可部分代替目前广泛使用的布袋式除尘器中的布袋，并可采用承插接套的连接方式将波纹圆管形过滤器连接成指定长度，就可方便置换布袋。由于波纹圆管过滤器的刚性结构能承受脉冲反吹自洁，提高了使用寿命，并具有过滤面积大、过滤精度高、节能减排等诸多优点。

附图说明

图1是本发明的一种塑烧板卷管为初始板型制品的结构示意图。

图2是图1所示卷管的两端嵌合连接的结构示意图。

图3是本发明的一种波纹圆管过滤器的结构示意图。

附图标记：

1为波纹圆管过滤元件，2为承插接套。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

参看图1至图3，本发明提供一种采用塑烧板卷管工艺成型的波纹圆管过滤器，该波纹圆管过滤器主要由波纹圆管过滤元件1和承插接套2组成。

如图1所示，初始的塑烧板卷管是一种板型制品，该板型制品的上表面和下表面均呈波纹形状的齿状结构。

如图2所示，将该板型制品卷拢起来即形成卷管，卷管两端互相嵌合连接，制成一种波纹圆管过滤元件1。波纹圆管过滤元件1的内表面和外表面均呈波纹形状的齿状结构，波纹圆管过滤元件1两端的齿状结构互相嵌合连接。为使波纹圆管过滤元件1的两端连接牢固，可将两端齿状结构涂胶而嵌合粘接。

如图3所示，承插接套2作为波纹圆管过滤元件1的卷管长度连接件，承插接套2套装在波纹圆管过滤元件1的外面，两者涂胶连接。承插接套2的内腔与波纹圆管过滤元件1的外径形状相同，便于对接***。

在实际应用中，本发明的采用塑烧板卷管工艺成型的波纹圆管过滤器可应用于气固分离装置，配合使用承插接套，用于制作布袋式除尘器中的布袋。本发明的波纹圆管过滤器也可直接用于制造空气净化器滤芯，如果所制造的滤芯高度尺寸只要一段波纹圆管就足够了，那就不必配合使用承插接套。

本发明还提供一种采用塑烧板卷管工艺成型的波纹圆管过滤器的制作方法，具体步骤如下：

（1）采用平均分子量200～1000万的超高分子量聚乙烯材料，经筛选，选用颗粒度20～100目的原料待用。超高分子量聚乙烯材料可优先选用450万平均分子量。超高分子量聚乙烯材料经筛选后可优先选用40～80目颗粒度。

（2）安装金属成型模，通过加料口将选用的塑料原料逐步加入，至模具内腔填充密实，此时模腔内的材料呈颗粒之间相互挤压堆积状，并控制所加入原料的重量。

（3）将加料后的模具放入烧结箱内逐步加热升温，加热至150℃～230℃，优先选用优选185℃。当加热至一定的时间和温度时，模腔内的塑料颗粒开始熔融并受热膨胀，塑料颗粒在模腔限定的空间内相互挤压、粘接而颗粒之间的空隙就形成成型制品的微孔。其间严格控制加热温度和时间，时间应根据模具结构和制品的外形有所不同，当完成加热烧结工序时，将模具移出烧结炉进行冷却。

（4）待模具冷却后取出板型制品，出模后的板具有较好的柔软性且颗粒之间的相互粘连具有一定的抗拉强度，有利于后续的卷管工序。

（5）在板型制品两端连接接触处涂上一层粘接剂，在定型设备上将板型制品卷成圆管形，两端边缘涂胶处相互嵌入定型，也就是将该卷管两端呈波纹形状的齿状结构互相嵌合连接。在具体实施中，可在该卷管两端连接接触处涂覆一层硅胶粘接剂。当定型后两端边缘嵌接处的波纹齿状尺寸与其他波纹齿状尺寸相同。用此种连接方式可尽量避免和减少过滤面积的损失，并使外观保持一致。当卷成圆管定型后制品才具有一定的刚度和强度。

（6）对成型后的波纹圆管过滤器进行检验，合格后待用，根据现有测试设备可检验风阻损失和除尘效率。

本发明的采用塑烧板卷管工艺成型的波纹圆管过滤器在制作过程中，可以使用承插接套作为波纹圆管过滤器的长度连接件，将承插接套套装在波纹圆管过滤器的外面，涂胶连接，用于替换布袋式除尘器中的布袋，或者用于制造要求一定高度尺寸的波纹圆管过滤器制品。

综上所述，按本发明的一种采用塑烧板卷管工艺成型的波纹圆管过滤器及其制作方法，采用超高分子量聚乙烯塑料粉末颗粒在模具内烧结成一种具有全贯通微孔的并具有波纹形状塑烧板型制品，这种板材可卷成圆管形状经连接定型后即可成为表面呈波纹状的圆管形过滤器。由于波纹圆管过滤器的刚性结构能承受脉冲反吹自洁，气流明显，提高了使用寿命，并具有过滤面积大、过滤精度高、节能减排等诸多优点。

当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型等都将落在本发明权利要求的范围内。

Claims (5)

1.一种采用塑烧板卷管工艺成型的波纹圆管过滤器，其特征在于：所述波纹圆管过滤器包括波纹圆管过滤元件和承插接套；

所述波纹圆管过滤元件的内表面和外表面均呈波纹形状的齿状结构，波纹圆管过滤元件的两端互相嵌合地连接形成卷管；

所述承插接套作为波纹圆管过滤元件的卷管长度连接件，承插接套套装在波纹圆管过滤元件的外面，涂胶连接，承插接套的内腔与波纹圆管过滤元件的外径形状相同以便于对接***；

所述波纹圆管过滤元件的两端嵌合连接为两端嵌合粘接；

所述采用塑烧板卷管工艺成型的波纹圆管过滤器的制作方法包括下列步骤：

（1）采用平均分子量200～1000万的超高分子量聚乙烯材料，经筛选，选用颗粒度20～100目的原料待用；

（2）安装金属成型模，通过加料口将选用的塑料原料逐步加入，至模具内腔填充密实，此时模腔内的材料呈颗粒之间相互挤压堆积状，并控制所加入原料的重量；

（3）将加料后的模具放入烧结箱内逐步加热升温，加热至150℃～230℃，在加热过程中，模腔内的塑料颗粒开始熔融并受热膨胀，塑料颗粒在模腔限定的空间内相互挤压、粘接而颗粒之间的空隙就形成成型制品的微孔；当完成加热烧结工序时，将模具移出烧结炉进行冷却；

（4）待模具冷却后取出板型制品；

（5）在板型制品两端连接接触处涂上一层粘接剂，在定型设备上将板型制品卷成圆管形，两端边缘涂胶处相互嵌入定型，当定型后两端边缘嵌接处的波纹齿状尺寸与其他波纹齿状尺寸相同；

（6）对成型后的波纹圆管过滤器进行检验，合格后待用；

采用承插接套作为波纹圆管过滤器的长度连接件，将承插接套套装在波纹圆管过滤器的外面，涂胶连接；

所述波纹圆管过滤器是采用超高分子量聚乙烯塑料粉末颗粒在模具内烧结成一种具有全贯通微孔的并具有波纹形状塑烧板型制品，这种板材可卷成圆管形状经连接定型后即可成为表面呈波纹状的圆管形过滤器。

2.根据权利要求1所述的采用塑烧板卷管工艺成型的波纹圆管过滤器，其特征在于：所述制作方法的步骤（5）中，在板型制品两端连接接触处涂覆一层硅胶粘接剂。

3.根据权利要求1所述的采用塑烧板卷管工艺成型的波纹圆管过滤器，其特征在于：所述超高分子量聚乙烯材料选用450万平均分子量。

4.根据权利要求1所述的采用塑烧板卷管工艺成型的波纹圆管过滤器，其特征在于：所述超高分子量聚乙烯材料经筛选后选用40～80目颗粒度。

5.根据权利要求1所述的采用塑烧板卷管工艺成型的波纹圆管过滤器，其特征在于：所述加料后的模具放入烧结箱内加热升温的温度选用185℃。