一種管式濾筒的制作方法與工藝

本實用新型涉及管式過濾裝置技術領域，特別是涉及一種管式濾筒。

背景技術：
現有技術的真空吸砂機濾筒，采用鋁質法蘭的上置式濾筒，通過三個螺栓進行固定，帶有粉塵的氣體經過濾筒進行過濾除塵后，粘接在濾筒外表面的粉塵再通過壓縮空氣由脈沖閥進行定時控制脈沖反吹風噴吹除塵。現有技術中的濾筒法蘭采用澆鑄并經機加工制作，制作成本高，生產效率低，法蘭結構強度差。濾筒上方選用的進氣管不合理，造成折距不均勻，采用壓縮空氣由脈沖閥進行定時控制脈沖反吹風噴吹除塵效果差，濾筒脫落現象嚴重，造成真空泵損壞現象時有發生。

技術實現要素：
本實用新型提供了一種管式濾筒。本實用新型提供了如下方案：一種管式濾筒，包括法蘭、進氣管、過濾組件以及底蓋；所述進氣管與所述法蘭相連，所述法蘭與所述底蓋通過連接組件相連，所述過濾組件位于所述法蘭以及所述底蓋之間；其中，所述法蘭為采用鋁錠材質經模具壓鑄工藝制作的而成的鋁制質法蘭；所述進氣管為文丘里管；所述過濾組件包括至少一條齒形帶以及多條濾布，所述齒形帶用于固定所述多條濾布。優選的：所述進氣管包括進氣口，所述進氣口的表面突出于所述法蘭表面設置。優選的：所述進氣口的表面平行于所述法蘭表面設置。優選的：所述法蘭上粘結有密封膠條。優選的：所述密封膠條為采用橡膠經模具整體澆注工藝制作而成。優選的：所述連接組件包括三條固定螺栓。優選的：所述齒形帶為三條，采用聚乙烯材質經模具整體澆鑄工藝制作而成。優選的：所述濾布為采用覆膜高效聚酯合成纖維材質制作而成的濾布。根據本實用新型提供的具體實施例，本實用新型公開了以下技術效果：通過本實用新型，可以實現一種管式濾筒，在一種實現方式下，該濾筒可以包括法蘭、進氣管、過濾組件以及底蓋；所述進氣管與所述法蘭相連，所述法蘭與所述底蓋通過連接組件相連，所述過濾組件位于所述法蘭以及所述底蓋之間；其中，所述法蘭為采用鋁錠材質經模具壓鑄工藝制作的而成的鋁制質法蘭；所述進氣管為文丘里管；所述過濾組件包括至少一條齒形帶以及多條濾布，所述齒形帶用于固定所述多條濾布。本申請提供的管式濾筒，鋁法蘭強度高不易斷裂；壓縮空氣噴吹效果好，粘接在濾筒外表面的粉塵少；濾筒可靠耐用，不會發生脫落現象；濾布采用美國BV覆膜高效聚酯合成纖維，過濾面積15m2，過濾精度0.5μm/99.9％，可用水沖洗后重復使用，不但確保進入真空泵的氣體粉塵濃度低，而且通過濾筒的氣體阻力損失小，有效避免真空泵因過載或磨損而損壞。當然，實施本實用新型的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。附圖說明為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實用新型實施例提供的一種管式濾筒結的構示意圖；圖2是本實用新型實施例提供的一種管式濾筒結的另一構示意圖；圖3是本實用新型實施例提供的實驗方案示意圖；圖4是本實用新型實施例提供的性能實驗1實驗結果示意圖；圖5是本實用新型實施例提供的性能實驗2實驗結果示意圖。圖中：法蘭1、進氣管2、過濾組件3、齒形帶301、濾布302、底蓋4、密封膠條5。具體實施方式下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。實施例參見圖1、圖2，為本實用新型實施例提供的一種管式濾筒，如圖1、圖2所示，該管式濾筒包括法蘭1、進氣管2、過濾組件3以及底蓋4；所述進氣管2與所述法蘭1相連，所述法蘭1與所述底蓋4通過連接組件(圖中未示出)相連，所述過濾組件3位于所述法蘭1以及所述底蓋之4間；其中，所述法蘭1為采用鋁錠材質經模具壓鑄工藝制作而成的鋁制質法蘭；所述進氣管2為文丘里管；所述過濾組件3包括至少一條齒形帶301以及多條濾布302，所述齒形帶301用于固定所述多條濾布302。在具體在制作時，所述進氣管包括進氣口，所述進氣口的表面可以突出于所述法蘭表面設置。進一步的，所述進氣口的表面還可以平行于所述法蘭表面設置。為了保證該濾筒在與其他設備進行連接使用時的密封性，本申請實施例還可以提供所述法蘭上粘結有密封膠條5。進一步的，所述密封膠條為采用橡膠經模具整體澆注工藝制作而成。在實際應用中，所述連接組件可以包括三條固定螺栓。所述齒形帶301可以為三條，采用聚乙烯材質經模具整體澆鑄工藝制作而成。所述濾布302可以為采用覆膜高效聚酯合成纖維材質制作而成的濾布。濾筒法蘭采用優質鋁錠經模具壓鑄成型，強度高不易斷裂，在法蘭上安裝有文丘里管，壓縮空氣吹入文丘里管，會從周圍帶入大量空氣，使濾筒的粉塵噴吹效果顯著提高；在法蘭與底蓋之間可以用3條M6螺栓進行固定，避免濾筒發生脫落現象；法蘭下方的密封膠條采用優質橡膠經模具整體澆注而成，密封可靠；在濾筒圓周上固定三道齒形帶，該齒形帶采用優質朔料經模具整體澆鑄而成；支撐眼板采用厚度1毫米鍍鋅板制作，與濾布接觸部位光滑無毛刺；濾布采用美國BV覆膜高效聚酯合成纖維，過濾面積15m2，過濾精度0.5μm/99.9％，可用水沖洗后重復使用。真空吸砂機是噴砂間鋼砂回收與輸送的關鍵設備，其關鍵部件真空泵采用的是國外進口產品，最大真空度是：-0.06MPa,風量：55m3/min，價值昂貴，為了確保真空泵的吸砂能力和使用壽命，要求通過真空泵排除的氣體中包含粉塵的濃度越低越好，才能最終確保真空吸砂機的吸砂能力和使用壽命，因此我們把對真空吸砂機的除塵效果進行了認真的研究,提高粉塵的除塵效率,不但對安全和環境保護有著重要而深遠的意義，而且將有效的延長真空吸砂機使用壽命和提高生產效率。脈沖噴吹濾筒除塵器的主要作用就是通過過濾清除含塵氣體中的粉塵。為了保證過濾的正常進行,除塵器會周期性地向濾筒內噴吹壓縮空氣來清灰。因此,總體來說脈沖噴吹濾筒除塵器主要可分為過濾裝置和清灰裝置。脈沖噴吹濾筒除塵器的關鍵在于清灰,清灰效果決定脈沖噴吹濾筒除塵器的性能。從噴吹氣量和噴吹氣流的均勻性方面來看,影響清灰效果的因素主要有濾筒的結構和布置、噴吹壓力、噴吹時間、噴嘴與濾筒的距離、濾筒間的距離、噴吹孔徑、有無噴嘴、有無文丘里管等。噴吹系統設計主要包括脈沖閥、噴吹管、噴嘴、文丘里管、氣包容積、噴吹壓力、壓縮空氣消耗量以及噴吹時間、周期等參數的合理選配。目前,在國內外現有的真空吸砂機中，對脈沖噴吹濾筒除塵器的除塵效果并沒有進行過深入的研究，采用普通的真空吸砂機濾筒，不但壽命短，而且出現堵塞和破損現象嚴重，嚴重影響到吸砂機的吸砂能力和使用壽命，因此有必要通過改進濾筒除塵器的除塵效果來避免這些弊端。為驗證本申請提供的管式濾筒的性能，特進行如下實驗：實驗儀器及設備：DI8A-7型螺桿式空氣壓縮機；AW5000減壓閥；BLX-A型脈沖控制儀；DMF-25型電磁脈沖閥；數據采集系統(包括Y-YD-7044型壓電式傳感器、QSY-1型電荷放大器、USB-8512E便攜式數據采集儀和計算機)。沿實驗臺高度方向分別在濾筒的上、中、下位置布置傳感器1-3,測點與濾筒口的距離分別為100,500,900mm。實驗臺設計本實驗臺箱體尺寸為Φ1250mm×1800mm,眼板上配有相關的固定支架以方便噴吹管的更換和噴吹距離的調節,箱體左面角鋼做成的支架支撐氣包及脈沖控制儀,箱體后面也有支架以支撐整個箱體。本實驗選用直徑為Φ159mm、長為800mm(帶上風頭)、厚度為6.0mm的無縫鋼管制成的氣包,除塵器噴吹壓力最大為0.50MPa；噴吹管管徑為Φ33mm、孔徑為25mm；噴吹高度為150mm；噴嘴直徑為Φ8mm、長度為30mm；文丘里管喉口直徑為Φ110mm,總長度為120mm。實驗方案利用正交試驗法在該實驗平臺上對影響脈沖噴吹濾筒除塵器清灰效果的因素進行了優化設計與實驗,研究了脈沖噴吹濾筒除塵器設計參數的改變對濾筒壁的正壓力峰值及其到達時間的影響,得出了其實驗條件下的最優參數組合:噴吹壓力0.5MPa,噴吹時間0.15s,噴吹管孔徑Φ25mm,噴吹孔徑Φ8mm,噴吹距離150mm。基于以上實驗平臺及其最佳噴吹參數,對噴吹管上一個固定噴吹孔,通過改變其噴吹方式來研究對脈沖清灰性能的影響。具體研究的6種噴吹組合方案如下:無噴嘴無文丘里管(方案1)、有噴嘴無文丘里管(方案2)、無噴嘴有埋入式文丘里管(方案3)、有噴嘴有埋入式文丘里管(方案4)、無噴嘴有外置文丘里管(方案5)和有噴嘴有外置文丘里管(方案6)。方案如圖3所示。性能實驗1，改變噴吹方式對濾筒側壁正壓力峰值到達時間的影響：在噴吹管孔徑為Φ25mm,噴吹距離為150mm,孔徑為Φ8mm,脈沖寬度為0.15s的條件下,分別測出噴吹壓力為0.2,0.3,0.4,0.5,0.6MPa時六種方案的濾筒側壁各測點到達正壓力峰值所需時間,結果如圖3所示。由圖3可知,從總體趨勢看,隨著噴吹壓力的增大,濾筒各測點正壓力峰值到達時間有所縮短；測點距離濾筒口越遠,峰值到達時間變化越明顯。這是因為噴吹壓力越大,進入濾筒內的壓力越大,膨脹更迅速,從而使濾筒側壁的壓力上升更快,壓力峰值到達時間就會較短；并且噴吹壓力的增大使得濾筒底部的氣流運動加劇,使該點的壓力很快上升至峰值,所以濾筒下部正壓力峰值到達時間變化幅度較大。提高噴吹壓力不僅有利于壓力峰值的增加,還可以縮短壓力峰值到達時間,有利于清灰。但在實際應用中也不是噴吹壓力越大越好,噴吹壓力過大,會出現過度清灰現象,破壞濾料表面的初層,影響過濾效率,即出現冒灰現象,而且所需要的壓縮空氣量增大,設備的運行費用增加,同時也會使濾筒在清灰時所受的壓力過大,從而縮短濾筒的使用壽命,增加整個設備的成本。所以噴吹壓力可根據實際條件選取,只要能滿足清灰需要即可。從圖3還可以看出,采用噴嘴和文丘里管后,濾筒各測點正壓力峰值到達時間基本恒定,特別是采用噴嘴后,從上到下各測點正壓力峰值到達時間基本成比例增加。說明采用噴嘴和文丘里管后,促進了氣源與誘導氣流的能量交換。當氣流通過文丘里管喉部時速度最快,氣流呈強烈的湍流運動,噴嘴噴出的壓縮氣體與其誘導的氣流充分混合,交換能量,使濾筒內的清灰氣流動能分布均勻。與僅采用噴吹孔形式對比可以看出,采用噴嘴和文丘里管后,濾筒各測點到達正壓力峰值所需時間縮短,這在一定程度上也可以反映出噴嘴和文丘里管能增大進入濾筒內的噴吹壓力,增強清灰效果。實驗結果如圖4所示。性能實驗2，改變噴吹方式對濾筒側壁正壓力峰值的影響：在噴吹管孔徑為Φ25mm,噴吹距離為150mm,孔徑Φ8mm,脈沖寬度為0.20s的條件下,分別測出噴吹壓力為0.2,0.3,0.4,0.5,0.6MPa時六種方案的濾筒側壁各測點的正壓力峰值,結果如圖5所示。由上圖可知,在其他噴吹條件不變時,從每一個噴吹壓力值來看,濾筒上部正壓力峰值較小,底部正壓力峰值明顯大于上部及中部,也就是說濾筒側壁正壓力峰值隨測點距離的增加而增大。這是因為壓縮空氣從噴吹孔噴出后迅速向下運動,邊運動邊膨脹,誘導更多的氣流進入濾筒,從而使經過的空間氣體壓力增大；除了發生膨脹以外,由于濾料的透氣性,會使一部分空氣透過濾料擴散到濾筒外,再加上向下運動過程中會產生摩擦,消耗一部分能量。所以濾筒側壁正壓力峰值的大小取決于壓力增大和減小這兩種趨勢的強弱。在濾筒口,由于壓縮空氣及誘導氣流沒有充分膨脹就經過了口部,所以壓力較小；壓縮空氣繼續向下運動的過程中膨脹作用比較明顯,壓力會有所上升,所以濾筒中部壓力較大；但壓縮空氣又不可能無限制地膨脹,氣體的消耗伴隨著整個過程,特別是到了濾筒底部,氣體本身的壓力相對就較低了,而濾筒底部是封閉的,當壓縮空氣運動到濾筒底部時,會受到濾筒底部的沖擊而對濾筒側壁產生正壓,這股沖擊氣流和主導氣流共同作用使濾筒底部壓力值達到最大。由此可以看出,在濾筒長度方向上壓力分布是不均勻的,上部受到的壓力最小,中部次之,底部最大。從圖4還可以發現,采用噴吹孔形式(方案1)各測點的壓力值大于采用噴嘴形式(方案2),中部及底部測點尤其明顯。說明噴嘴在一定射程范圍內可以增大噴吹壓力,但是由于噴嘴噴吹也是自由射流,而且在短管內還有一定壓力損失,也不能減小噴吹氣流的擴散角,由此,到達一定長度后,其噴吹效果會相對減弱。所以,從工程實際加工制作及成本考慮,建議在一般工程應用中僅采用噴吹孔噴吹即可。采用埋入式文丘里管后,濾筒上部的噴吹壓力明顯較小,也說明埋入式文丘里管的安裝將導致接近濾筒口的濾料在一定高度內清灰效果較差。但是采用文丘里管后,其中部和底部的壓力值相對增大,在其壓力峰值變化圖上也可看出其曲線相對平緩,說明使用文丘里管后濾筒內的氣流相對穩定。因為文丘里管的主要功能是保持噴吹壓力,把自然擴散氣流集中起來,在文丘里管底部圓周形成最大壓力氣流,有效地把清灰壓力傳送到濾筒底部。從以上六種噴吹方式的實驗結果可以看出,在濾筒上外置文丘里管時噴吹效果最佳,但這種方式增大了除塵器凈氣室的高度和設備體積,增加了設備鋼耗。在設計除塵器時,文丘里管使用與否及如何安裝,除要綜合考慮其自身特點對清灰效果的影響外,同時還要考慮粉塵自身的特點等。濾筒在除塵器中的布置很重要,可豎直布置在花板上,也可水平或傾斜布置在花板上。經過實驗,從清灰效果看,水平或傾斜布置時,上層濾筒所附著的粉塵會以濾餅狀落到下層濾筒上,并會在下層濾筒上產生積累,特別是清灰壓力不足時,這種情況更為嚴重,其結果最終將導致下層濾筒朝上的半面不能工作,使濾筒有效過濾面積降為原來的一半。如果原來除塵器過濾面積余量較大,還不致產生過大問題,僅會造成除塵器運行阻力過大；如果原來除塵器余量很小,就會產生很大負壓致使濾筒被破壞。豎直布置時濾料能大幅度伸縮,將積塵抖掉,清灰效果較前者好。從操作及檢修方面看,傾斜布置最簡便。針對六種方案在真空吸砂機上進行實際應用：按照無噴嘴無文丘里管(方案1)、有噴嘴無文丘里管(方案2)、無噴嘴有埋入式文丘里管(方案3)、有噴嘴有埋入式文丘里管(方案4)、無噴嘴有外置文丘里管(方案5)和有噴嘴有外置文丘里管(方案6)六種方案，將各種濾筒、噴吹管和文丘里管安裝到噴砂間真空吸砂機上經過3個月的實際應用，有噴嘴有外置文丘里管(方案6)過濾效果最佳,采用此方案濾芯的表面粉塵最少，整體重量最輕。結論：在試驗臺上進行檢測：在濾筒長度方向上,壓力分布是不均勻的,上部受到的壓力最小，中部次之,底部最大。噴吹壓力越大，濾筒內的壓力越大,噴吹清灰效果越好；但是壓力過大會出現過度清灰的負面現象，破壞濾料表面的初層,影響過濾效率,而且所需要的壓縮空氣量增大,設備的運行費用增加,同時也會使濾筒在清灰時所受的壓力過大，從而縮短濾筒的使用壽命,增加整個設備的成本。所以噴吹壓力可根據實際條件選取,只要能滿足清灰需要即可。六種噴吹引流組合方案中,方1濾筒各測點正壓力峰值較方案2大,更有利于清灰,但是方案1濾筒內部的氣流穩定性較差,不能保證清灰氣流與濾袋的動能均勻傳遞；方案3及方案4采用埋入式文丘里管,雖浪費了等同于文丘里管長度的濾筒,在濾筒進口處清灰效果較差,但能保證清灰氣流與濾筒的動能均勻傳遞,增大了濾筒中部和底部的壓力值,有助于清灰；方案5和方案6的清灰效果最佳,不浪費濾筒的過濾面積,經過實驗數據總體分析和實際應用得出,在濾筒上外置文丘里管時采用噴吹口噴吹的形式噴吹效果最佳,最有利于濾筒清灰，從而有利于提高真空吸砂機的吸砂能力和延長真空泵的使用壽命。總之，本申請提供的管式濾筒，鋁法蘭強度高不易斷裂；壓縮空氣噴吹效果好，粘接在濾筒外表面的粉塵少；濾筒可靠耐用，不會發生脫落現象；濾布采用美國BV覆膜高效聚酯合成纖維，過濾面積15m2，過濾精度0.5μm/99.9％，可用水沖洗后重復使用，不但確保進入真空泵的氣體粉塵濃度低，而且通過濾筒的氣體阻力損失小，有效避免真空泵因過載或磨損而損壞。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本實用新型的保護范圍內。