Способ получения комбинированного пористого сетчатого фильтроматериала

 

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.

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН,„SU „„1551397 (51)5 В 01 D 39 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4327961/31-26 (22) 28.09.87 (46) 23.03.90. Бюл. № 11 (71) МВТУ им. Н. Э. Баумана (72) С. В. Белов, В. А. Большаков, А. Г. Колесников и Ю. М. Новиков (53) 629.16.067.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1465077, кл. В 01 D 39/12, 1987, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМБИНИРОВАННОГО ПОРИСТОГО СЕТЧАТОГО

ФИЛЬТРОМАТЕРИАЛА (57) 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 треИзобретение 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 фильтроматериала 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 буется 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 (ближайшую к фильтровальному слою) подвергают холодной деформации по толщине до образования на утках горизонтальных площадок контакта, 5 з. п, ф-лы, 4 ил. 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»1 проволок сетки фильтровального слоя с гребней сетки несущего слоя. Образовавшиеся меж контактные связи малочисленны и непрочны. По мере увеличения общей деформации брикета перемещение проволок затрудняется и происходит их преимущественное расплющивание с образованием зна1551397 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 фильтровал ьному 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 филь тровального слоя с проволоками сетки несущего слоя на предварительно подготовленных горизонтальных площадках. Размеры

1 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 от вечают сетки фильтровые полотняного п.пе тения крупных размеров, например, П24, П32, При наибольшей жесткости они имеют самые крупные поры и наибольшую пористость (около 70Я). 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 — 20Я изменение проницаемости находится в пределах погрешности измерения. При этом площадки F имеют вид эллипсов. Если, например, предварительно продеформировать сетку П24 с обжатием 20Я, то наименьший размер горизонтальной площадки (малая ось эллипса) будет равен примерно 250 мкм; наибольший размер (большая ось эллипса) равен 800 MKM.

40.

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 2д )() 2!о (где 1у — диаметр утка, 1. — расстояние между основами), то непрони аемая зона, образованная горизонтальн, лми площадками на несущем слое, составит не более 7 — 8Я.

При дальнейшем деформировании доля непроницаемых зон в местах совместного контакта не превысит 10 — 12Я от общей площади фильтроматериала.

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

Пример 3. Несущий слой 5 — крупная сетка с квадратной ячейкой; фильтрующий слой 6 — мелкие фильтровые сетки полотняного или саржевого плетения или 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 можно проводить со степенями обжатия до

55 — 60Я 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 слои; многослойные фильтровальный 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

1551397 повышенные переУ У

or т быть повы плотния, гидроуда т. и. пады даВлен но

Ость РаздВиг зникает опасн

ОЯ, 5 ния пр оводок в сетк ках фильт ные сечения, происходит изменяются р н и оходн б перед совмес

Ри Реализации спосо его и и нои и„

Рокаткои несу варианте св слоев, в последнем ва ными методами. а . Такими метолокна известными прокатка фильтрот быть горячая п дами могут спекан ие ит. и.. ми

Ва льного слоя, ю с извести ыми способам

По сравнению яет обеспечить с б озвол иредлагае м ы и инений между вб ность соедин и и, как следствие, плуатационную над

Формула изобретения

20 бинированного

У чения ком того фильтромат и ристого сетчат и ование брикета та из однои ил

HX СЕТОК 0 .--. Фиь нес

И ОДНОИ ИЛ

6 азу(OIIIHX H кру. пных сеток, о р б икета в безокислительячую прокатку р что, с целью горячу ю ийся тем, что, Реде "ч"иющ зксплу удшения гидр ения условий авбой без ух а то ич кте .

О ое по краиней к ильтровально несущем слое му слою сетку ю по

6.((юкай у ф подв ергают холодному де на тках гориб азова(«нем на толщине с о ра зонтальных и „, отличаюЩиися площадок.

-я тем, Способ по и ° ткости фильеличения жес ч о с целью Уве - с„о„- формиру из нес щий СЛО ичем т оматериала, летения, при полотняно слою сет У го типа и к сеток ильтровальном ближайшу 0 к, "ют по толщ предварительно д е ормиру обжатием „, отличающийся — 20% .. тем, Способ (10 ". „зотропии меха то, с целью поВЫШЕНИЯ ИЗО те иала, несущ ий что, ТЕ HCTHK Мата ЕТОК ни ческих хаРак Р мируют из се нала ОР слои ильтрОматер летениЯ с кваД атной ячеисаржевого типа плет ф «льтровальному

КОИ, " ВВРительно Де причем ближа(«шу рмирую (по слою сеткУ Ред 55 — б0% толщине с 0 личдюЩийся ™

4 Способ по и. 2, от „уют из фильвого фильтровальны", нли саржево т овых сеток rIOJlOTHRHOr0 ы, НЬ иаметр утк онов которых Må типов плетения, д а м,-ра горизо, на сетке несущ " альных площадок на ийся тем, что

Способ по ". ют из сеток лои ормирую

Фильтр а плетения с овальныи сло" вадратнои н то ых меньше и . них (тков кот р ок а го изонтал льных плошал ньшего размер мен слоя. на сетке несущего

ПО П., Qт (1, ..л((качающийся тем, б ф . ьовышения ста актео«бистиK M < тровальных хара ах ильтровальног на в сетках жду собой. варительно свар ивают меж, 1551397

0crePa

Составитель М. Сухов

Редактор Н. Бобкова Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 292 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101