Способ получения комбинированного пористого сетчатого фильтроматериала Советский патент 1990 года по МПК B01D39/10 

Изобретение относится к способам получения пористых фильтрующих материалов из металлических сеток и может быть использовано в отраслях промышленности, связанных с очисткой газов и жидкостей от твердых примесей.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности фильтроматёриала путем улучшения условий соединения сеток между собой без ухудшения его гидравлических характеристик.

На фиг. 1 показана схема формирования брикета из тканых металлических сеток; на фиг. 2 - схема формирования брикета из сеток полотняного плетения; на фиг. 3 - элемент несущего слоя; на фиг. 4 - схема формирования брикета из крупной сетки с квадратной ячейкой и мелких

сеток полотняного или саржевого плетения с квадратной ячейкой.

Брикет состоит из одной или нескольких мелких сеток 1, образующих фильтровальный слой, и одной или нескольких крупных сеток 2, образующих несущий слой. После горячей прокатки в безокислительной среде брикет разрозненных сеток образует пористую структуру из сваренных в местах контакта проволок. При малых деформациях брикета происходит преимущественное перемещение («соскальзывание } проволок сетки фильтровального слоя с гребней сетки несущего слоя. Образовавшиеся межконтактные связи малочисленны и непрочны. По мере увеличения общей деформации брикета перемещение проволок затрудняется и происходит их преимущественное расплющивание с образованием знаСП

сл

со со

чительно более прочных соединений. Однако большие деформации брикета приводят к существенному искажению первоначальной структуры фильтровального слоя и, как следствие, снижению проницаемости.

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 позволяет уже в самом начале деформирования гарантировать контакт проволок сетки фильтровального слоя с проволоками сетки несущего слоя на предварительно подготовленных горизонтальных площадках. Размеры площадки должны быть таковы, чтобы обеспечить контакт с ними, по крайней мере, одного утка сетки фильтровального слоя.

Фильтроматериал может быть изготовлен применением комбинаций типов сеток несущего и фильтровального слоев.

Пример 1. Несущий слой 3 - крупная фильтровая сетка полотняного плетения; фильтровальный слой 4 - мелкая фильтровая сетка полотняного плетения или саржевого плетения (фиг. 2).

Фильтровальный слой выбирается из условия обеспечения заданной тонкости фильтрования, но он один не может противостоять тем перепадам давления фильтрующей жидкости, которые возникают в период эксплуатации. Поэтому необходим несущий слой, который бы, обеспечивая требуемую .жесткость, воспринимал рабочие нагрузки. Наилучшим образом этому требованию отвечают сетки фильтровые полотняного плетения 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 связям и расслаиванию сеток при эксплуатации материала. Поэтому по способу сетку несущего слоя предварительно деформируют таким образом, чтобы с одной стороны не уменьшить значительно проходные сечения пор (и тем самым не снизить проницаемость сетки), а с другой стороны на поверхности утков образовать горизонтальные площадки достаточной величины для размещения на них, по крайней мере, одной проволочки фильтровального слоя. Экспериментально установлено, что при деформации с обжатием 15-20% изменение проницаемости находится в пределах погрешности измерения. При этом площадки F имеют вид эллипсов. Если, например, предварительно продеформи- ровать сетку П24 с обжатием 20%, то наименьший размер горизонтальной площадки (малая ось эллипса) будет равен примерно 250 мкм; наибольший размер (большая ось эллипса) равен 800 мкм.

Этих размеров достаточно, чтобы разместить на площадке не менее одного утка, например, сетки П200 (диаметр утка равен 120 мкм) или сетки С 450 (диаметр

утка равен 55 мкм).

Если на полотне сетки П24 мысленно выделить прямоугольник размерами 2dy X Х2Ь (где dy - диаметр утка, Ь - расстояние между основами), то непрониг аеП мая зона, образованная горизонтальными площадками на несущем слое, составит не более 7-8%.

При дальнейшем деформировании доля непроницаемых зон в местах совместного контакта не превысит 10-12% от общей

площади фильтроматериала.

Таким образом, для образования качественного соединения между сетками соединения несущий слой из фильтровых сеток полотняного переплетения предвари0 тельно деформируют по толщине с обжатием 15-20%, а для фильтровального слоя используют сетку фильтровую полотняного или саржевого плетения, диаметр утков которых меньше 1/2 наименьшего размера горизонтальных площадок на сетке

5 несущего слоя.

Пример 2. Несущий слой - крупная фильтровая сетка полотняного плетения; фильтровальный слой - мелкая сетка с квадратными ячейками. При использовании сеток с квадратной ячейкой в качестве

0 фильтровального слоя, расстояния между осями ее соседних утков не должны превышать половины наименьшего размера горизонтальных площадок сетки несущего слоя. Тогда гарантирован контакт по плоскости проволок несущего и фильтрующего

5 слоев.

Пример 3. Несущий слой 5 - крупная сетка с квадратной ячейкой; фильтрующий слой 6 - мелкие фильтровые сетки полотняного или саржевого плетения или

0 мелкие сетки с квадратной ячейкой (фиг. 4). С целью повышения изотропии прочностных свойств целесообразно использовать в качестве несущего слоя сетку с квадратной ячейкой.

Деформацию сетки с квадратной ячейкой

5 можно проводить со степенями обжатия до 55-60% без заметного изменения проницаемости. Соотношения размеров сеток фильтровального слоя и несущего остаются такими же.

Пример 4. Несущие и фильтровальные слои могут представлять различные комбинации, например фильтровальный слой из одной сетки, несущий - из нескольких, одна сетка несущего слоя и многослойный фильтровальный елок; многослойные фильт5 ровальный и несущий слои и т. п. Любой из вариантов может удовлетворять по требуемой тонкости очистки, однако в тяжелых условиях эксплуатации данные материалы могут терять свои свойства. Такими

0

условиями могут быть повышенные перепады давления, гидроудары, высокая плотность фильтрующей жидкости и т. п. При этом возникает опасность раздвигания проводок в сетках фильтровального слоя, изменяются проходные сечения, происходит потеря фильтровальных свойств.

При реализации способа перед совместной прокаткой несущего и фильтровального слоев, в последнем варианте сваривают волокна известными методами. Такими методами могут быть горячая прокатка фильтровального слоя, спекание и т. п..

По сравнению с известными способами предлагаемый способ позволяет обеспечить большую прочность соединений между во- локнами и, как следствие, большую эксплуатационную надежность

Формула изобретения

1 Способ получения комбинированного пористого сетчатого фильтроматериала, включающий формирование брикета из одной или нескольких мелких сеток, образующих фильтровальный слой, и одной или нескольких крупных сеток, образующих несущий слой,и горячую прокатку брикета в безокислительной среде, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем улучшения условий соединения сеток между собой без ухудшения гидравлических характеристик фильтроматериала, в несущем слое по крайней мере одну, ближайшую к фильтровальному слою сетку подвергают холодному деформированию по

5

0

0

5

0

толщине с образованием на утках горизонтальных площадок.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения жесткости фильтроматериала, несущий слой формируют из сеток полотняного типа плетения, причем ближайшую А фильтровальному слою сетку предварительно деформируют по толщине с обжатием 15-20%.

3.Способ по п. I, отличающийся тем, что, с целью повышения изотропии механических характеристик материала, несущий слой фильтроматериала формируют из сеток саржевого типа плетения с квадратной ячейкой, причем ближайшую к фильтровальному слою сетку предварительно деформируют по толщине с обжатием 55-60%

4.Способ по п. 2, отличающийся тем, что фильтровальный слой формируют из фильтровых сеток полотняного или саржевого типов плетения, диаметр утков которых меньше 1/2 наименьшего размера горизонтальных площадок на сетке несущего слоя

5Способ по п. 2, отличающийся тем, что фильтровальный слой формируют из сеток саржевого типа плетения с квадратной ячейкой, расстояние между осями соседних утков которых меньше половины наименьшего размера горизонтальных площадок на сетке несущего слоя

6Способ по п 1, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности фильтровальных характеристик материала, волокна в сетках фильтровального стоя предварительно сваривают межд собой

Изобретение относится к способам получения пористых фильтровальных материалов из металлических сеток и может быть использовано в отраслях промышленности, связанных с очисткой газов и жидкостей от твердых примесей, например в станкостроении, приборостроении, робототехнике, автомобильной, авиационной и др., где требуется высокая степень очистки газов и жидкостей от примесей в широких диапазонах температур и давлений, а также в условиях гидроударов. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности фильтроматериала без ухудшения его гидравлических характеристик. Способ получения комбинированного пористого сетчатого материала включает формирование брикета из металлических сеток и его горячую 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 хотя бы одну сетку несущего слоя (ближайщую к фильтровальному слою) подвергают холодной деформации по толщине до образования на утках горизонтальных площадок контакта. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

фиг.1

Фиг 2

Фи,г.З