CN104667663B - 一种气溶胶金属纤维过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气溶胶金属纤维过滤器，包括壳体(7)，壳体(7)的底部设有进口(5)，顶部设有出口(6)，壳体(7)内上部设有垂直于其中心轴的金属纤维过滤机构(8)。本发明提供的气溶胶金属纤维过滤器采用包括两级金属纤维过滤的金属纤维过滤机构以及折流板，可大大提高了过滤效率；此外，过滤器的结构简单紧凑，便于安装，且具有较高的可调性。

Description

一种气溶胶金属纤维过滤器
技术领域
本发明属于金属纤维过滤技术领域，具体涉及一种气溶胶金属纤维过滤器。
背景技术
核电厂发生严重事故并按规定开启安全壳过滤排放***后，所排放的气体中含有大量的气溶胶、粒子碘以及有机碘，对人体和环境有很大危害，通常需要采用经过过滤处理，达到核电站要求的排放标准后，才能通过电厂烟囱排入大气。目前的过滤处理方式有多种，一般采用两级过滤器，水洗过滤和金属纤维过滤，金属纤维过滤是第二级过滤，不足之处是：气溶胶、粒子碘以及有机碘的过滤效率低，能耗高。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种结构简单、过滤效率高且便于调节的气溶胶金属纤维过滤器。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种气溶胶金属纤维过滤器，包括壳体，壳体的底部设有进口，顶部设有出口，壳体内上部设有垂直于其中心轴的金属纤维过滤机构。
进一步，所述金属纤维过滤机构包括过滤单元，过滤单元包括平行串接的金属纤维预滤层和金属纤维精滤层。
再进一步，所述过滤单元还包括设在金属纤维预滤层和金属纤维精滤层之间的集水排放模块。
更进一步，金属纤维过滤机构还包括设在过滤单元下游的集气模块，且集气模块与过滤单元中的金属纤维精滤层的一侧相连。
进一步，金属纤维过滤机构包括两个过滤单元，两个过滤单元对称于集气模块设置。
进一步，金属纤维预滤层和金属纤维精滤层均为网状结构；金属纤维预滤层包括预滤第一、二、三层，金属纤维精滤层包括精滤第一、二、三、四、五层。
进一步，金属纤维预滤层中，预滤第一层的厚度为8-15毫米，金属纤维丝网直径为10-50微米；预滤第二层的厚度为8-15毫米，金属纤维丝网直径为10-50微米；预滤第三层的厚度为5-15毫米，金属纤维丝网直径为2-10微米。。
进一步，金属纤维精滤层中，精滤第一层的厚度为8-20毫米，金属纤维丝网直径为5-20微米；精滤第二层的厚度为2-10毫米，金属纤维丝网直径为1-10微米；精滤第三层的厚度为8-15毫米，金属纤维丝网直径为5-20微米；精滤第四层的厚度为2-10毫米，金属纤维丝网直径为1-10微米；精滤第五层的厚度为8-15毫米，金属纤维丝网直径为5-20微米。
进一步，金属纤维的材质为耐辐照、耐腐蚀的金属材料，例如超低碳不锈钢316L。
进一步，壳体内金属纤维过滤机构的下方设有折流板。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
第一、本发明采用折流板和金属纤维过滤机构(包括两级金属纤维过滤)，大大提高了过滤效率。采用本发明的过滤器，最终的过滤效率将达到如下数值：对气溶胶的过滤效率为＞99.99％，对粒子碘的过滤效率为＞99.5％，对有机碘的过滤效率约为90％。
第二、本发明的气溶胶金属纤维过滤器，其结构简单紧凑，便于安装，且具有较高的可调性。
附图说明
图1是本发明所提供的一种气溶胶金属纤维过滤器的结构示意图；
图2是图1中放大的金属纤维过滤机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。
如图1所示，本发明所提供的一种气溶胶金属纤维过滤器，包括壳体7，壳体7的底部设有进口5，顶部设有出口6，壳体7内上部设有垂直于其中心轴的金属纤维过滤机构8。
所述金属纤维过滤机构8包括过滤单元，过滤单元包括平行串接的金属纤维预滤层1和金属纤维精滤层3，如图2所示。金属纤维预滤层1主要用于捕集大的雾滴和大颗粒气溶胶，金属纤维精滤层3主要用于过滤微米级和亚微米级的雾滴和气溶胶，特别是对于直径＜1μm的气溶胶粒子。
如图2所示，在优选的实施方式中，所述过滤单元还包括设在金属纤维预滤层1和金属纤维精滤层3之间的集水排放模块2，集水排放模块2用于收集过滤气体中携带的雾滴。
在更优选的具体实施方式中，金属纤维过滤机构8还包括设在过滤单元下游的集气模块4，且集气模块4与过滤单元中的金属纤维精滤层3的一侧相连。
本发明中，金属纤维预滤层1和金属纤维精滤层3均为网状结构。金属纤维预滤层1可以由预滤第一、二、三层1-1、1-2、1-3组成，金属纤维精滤层3可以由精滤第一、二、三、四、五层3-1、3-2、3-3、3-4、3-5组成。具体设置时，在预滤第三层1-3与精滤第一层3-1之间设置集水排放单元模块3，精滤第五层3-5与集气单元模块4相连。
优选情况下，金属纤维预滤层1中，预滤第一层1-1的厚度可以为8-15毫米，金属纤维丝网直径可以为10-50微米；预滤第二层1-2的厚度可以为8-15毫米，金属纤维丝网直径可以为10-50微米；预滤第三层1-3的厚度可以为5-15毫米，金属纤维丝网直径可以为10-50微米。金属纤维精滤层3中，精滤第一层3-1的厚度可以为8-20毫米，金属纤维丝网直径可以为5-20微米；精滤第二层3-2的厚度可以为2-10毫米，金属纤维丝网直径可以为1-10微米；精滤第三层3-3的厚度可以为8-15毫米，金属纤维丝网直径可以为5-20微米；精滤第四层3-4的厚度可以为2-10毫米，金属纤维丝网直径可以为1-10微米；精滤第五层3-5的厚度可以为8-15毫米，金属纤维丝网直径可以为5-20微米。
在更优选的实施例中，金属纤维预滤层1中，预滤第一层1-1的金属纤维丝网直径为30微米，丝网厚度12毫米，共10层；预滤第二层1-2的金属纤维丝网直径为12微米，丝网厚度10毫米，共5层；预滤第三层1-3的金属纤维丝网直径8微米，丝网厚度8毫米，共6层；并且，金属纤维精滤层3中，精滤第一层3-)的金属纤维丝网直径为12微米，丝网厚度10毫米，共6层；精滤第二层3-2的金属纤维丝网直径为2微米，丝网厚度4毫米，共2层；精滤第三层3-3的金属纤维丝网直径为12微米，丝网厚度10毫米，共2层；精滤第四层3-4的金属纤维丝网直径为2微米，丝网厚度4毫米，共6层；精滤第五层3-5的金属纤维丝网直径为12微米，丝网厚度10毫米，共2层。
本发明中，金属纤维的材质为耐辐照、耐腐蚀的金属材料。优选超低碳不锈钢316L。
金属纤维预滤层1、金属纤维精滤层3中的金属纤维的材质可以相同，也可以不同；金属纤维预滤层1、金属纤维精滤层3各层的金属纤维的材质可以相同，也可以不同。
此外，本发明中，壳体内金属纤维过滤机构的下方设有折流板9，采用该折流板9能够降低气体流速，并避免气体直接上冲，可提高了过滤效率。
应用本发明的金属纤维过滤器进行过滤时，自上一道工序过来的含气溶胶、粒子碘以及有机碘的气体从金属纤维过滤器的进口5进入壳体7内，气体首先通过折流板9，而后通过金属纤维预滤层1，大的雾滴和大颗粒气溶胶被捕集，然后再通过金属纤维精滤层3，过滤除去微米级和亚微米级的雾滴和气溶胶，最后，经过滤后的气体通过出口7排入下一级。
此外，为了减少过滤器容器的体积，并改善过滤器容器的受力状态，本发明结构中采用的金属纤维过滤机构8可采用并联对称布置的结构方式，即金属纤维过滤机构8可以包括对称于集气模块4设置的另一过滤单元，这样金属纤维过滤机构8就包括两个预滤层1、两个精滤层3、两个集水排放模块2和一个集气模块4。当然，若采用这种结构的金属纤维过滤机构8，过滤器的形状、结构和气体的流动方向需要作适当地改变，这也包含在本发明的范围之内。
本发明所述结构并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。

Claims (6)

1.一种气溶胶金属纤维过滤器，包括壳体(7)，壳体(7)的底部设有进口(5)，顶部设有出口(6)，其特征在于，壳体(7)内上部设有垂直于其中心轴的金属纤维过滤机构(8)；所述金属纤维过滤机构(8)包括两个过滤单元以及集气模块(4)，两个过滤单元对称于集气模块(4)，集气模块(4)设在过滤单元下游；过滤单元包括平行串接的金属纤维预滤层(1)和金属纤维精滤层(3)以及设在金属纤维预滤层(1)和金属纤维精滤层(3)之间的集水排放模块(2)，且集气模块(4)与过滤单元中的金属纤维精滤层(3)的一侧相连。
2.根据权利要求1所述的一种气溶胶金属纤维过滤器，其特征在于，金属纤维预滤层(1)和金属纤维精滤层(3)均为网状结构；金属纤维预滤层(1)包括预滤第一、二、三层(1-1、1-2、1-3)，金属纤维精滤层(3)包括精滤第一、二、三、四、五层(3-1、3-2、3-3、3-4、3-5)。
3.根据权利要求2所述的一种气溶胶金属纤维过滤器，其特征在于，金属纤维预滤层(1)中，预滤第一层(1-1)的厚度为8-15毫米，金属纤维丝网直径为10-50微米；预滤第二层(1-2)的厚度为8-15毫米，金属纤维丝网直径为10-50微米；预滤第三层(1-3)的厚度为5-15毫米，金属纤维丝网直径为2-10微米。
4.根据权利要求2所述的一种气溶胶金属纤维过滤器，其特征在于，金属纤维精滤层(3)中，精滤第一层(3-1)的厚度为8-20毫米，金属纤维丝网直径为5-20微米；精滤第二层(3-2)的厚度为2-10毫米，金属纤维丝网直径为1-10微米；精滤第三层(3-3)的厚度为8-15毫米，金属纤维丝网直径为5-20微米；精滤第四层(3-4)的厚度为2-10毫米，金属纤维丝网直径为1-10微米；精滤第五层(3-5)的厚度为8-15毫米，金属纤维丝网直径为5-20微米。
5.根据权利要求1所述的一种气溶胶金属纤维过滤器，其特征在于，金属纤维的材质为耐辐照、耐腐蚀的金属材料。
6.根据权利要求1所述的一种气溶胶金属纤维过滤器，其特征在于，壳体(7)内金属纤维过滤机构(8)的下方设有折流板(9)。
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Denomination of invention: An aerosol metal fiber filter

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