快換式過濾元件及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種快換式過濾元件及其制作方法。
【背景技術】
[0002]目前，在過濾凈化領域的過濾裝置中所使用的過濾元件通常為整體式。傳統的整體式過濾元件大多由過濾結構以及上下連接板通過壓接或焊接而構成濾筒結構。對于較大型或軸向長度較長的過濾裝置而言，為了增大過濾面積，可相應的增加過濾元件的軸向長度。然而，當過濾元件的軸向長度較長時，在制作方面，整體式過濾元件中起過濾作用的過濾結構的面積較大，加工工藝復雜，且過濾結構與連接板之間壓接或焊接質量難以控制；在使用方面，由于過濾結構的面積較大，堵塞后難于徹底進行清洗且清洗作業十分不便，這不僅會影響過濾元件長期使用的過濾效果，還會對過濾效率產生影響；此外，當過濾結構部分損壞或因過濾效果變差而需要更換時，需對整個過濾元件進行更換，因此使用成本較高。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種結構簡單，可快速拆裝和更換，清潔方便，使用成本低，并可靈活調整過濾結構軸向長度和過濾面積的快換式過濾元件及其制作方法。
[0004]本發明的快換式過濾元件，包括至少兩個筒狀的過濾結構，各過濾結構之間通過連接件首尾相連構成中空的過濾組件。所述連接件可使過濾結構之間相互連接并連通，待過濾物質可通過過濾結構的周面進行過濾后從軸端開口排出。利用連接件可將多個過濾結構組裝在一起，從而大幅增加過濾面積，還可根據需要靈活調整過濾結構的個數以適應不同大小的過濾裝置。該連接件使得各過濾結構之間拆裝方便，可拆卸后對單個過濾結構進行清潔和更換，能夠節約大量清潔和使用成本。所述連接件可以是一體式結構，也可以是可拆卸式結構。連接件與過濾結構之間可以采用卡箍連接、法蘭連接、螺紋連接等。本發明的快換式過濾元件，結構簡單，可根據需要靈活調整過濾結構的軸向長度，拆裝快速方便，過濾結構的清潔和更換較為便捷，能夠節約大量的清潔和使用成本。
[0005]優選的，連接件與過濾結構之間設有密封結構，確保密封可靠。此外，所述連接件與過濾結構之間還可以是緊密貼合連接，或采用類似密封管螺紋連接，無需額外設置密封結構。
[0006]進一步的，所述連接件包括與過濾結構相連的第一連接塊，以及與所述第一連接塊相連并連接相鄰的過濾結構的第二連接塊，所述第二連接塊包括與過濾結構連接的中空的鎖緊部，以及設于鎖緊部的軸向一端的凸緣；所述第一連接塊具有能容納所述凸緣，并套置和定位鎖緊部的臺階孔，所述臺階孔還與相鄰的過濾結構配合連接。將連接件設置成可拆卸式的第一連接塊和第二連接塊，有利于進一步簡化連接件的結構，并使過濾結構、第一連接塊和第二連接塊之間相互支撐，使結構更加穩固可靠。第一連接塊與第二連接塊是相互扣接或套接的，安裝時，可將第二連接塊的鎖緊部穿過第一連接塊的臺階孔與過濾結構的軸向一端配合鎖緊，第二連接塊的凸緣位于所述臺階孔中；所述臺階孔孔徑較大的部分(即容納凸緣的孔)軸向深度應適當，以便容納凸緣后還能與相鄰的過濾結構的軸向一端配合連接。凸緣與連接臺階孔的過濾結構之間可相互支撐，臺階孔與連接鎖緊部的過濾結構之間也可以起到相互支撐的作用，提高了結構的穩定性和可靠性。
[0007]進一步的，所述過濾結構包括周面封閉且軸向兩端開口的過濾層，和設于過濾層的軸向一端，并與鎖緊部配合的內螺紋接頭，以及設于過濾層的軸向另一端，并與臺階孔配合的外螺紋接頭。采用螺紋配合來實現可拆卸的固定連接，具有結構簡單、連接可靠、裝拆方便快捷等優點。
[0008]進一步的，所述第二連接塊還包括設于鎖緊部和凸緣之間，并支撐所述過濾結構的中空的臺階。所述鎖緊部、臺階和凸緣可以設置成一體式結構，并且從上往下依次呈外廓直徑遞增的中空階梯狀，這樣可使臺階和鎖緊部穿過第一連接塊的臺階孔后，鎖緊部與過濾結構的內螺紋接頭配合連接，過濾結構的端面與臺階之間可以相互支撐。所述臺階與過濾結構之間還可設置有密封結構，使待過濾物質無法從鎖緊部與過濾結構的螺紋連接縫隙進入過濾組件的內部。
[0009]進一步的，鎖緊部與內螺紋接頭之間、凸緣與過濾結構之間分別設有密封結構。分別在各個連接部位設置密封結構可以提高整體的密封可靠性。除了采用密封結構外，也可以將各個連接部位設置成相應的密封管螺紋。
[0010]優選的，上述密封結構為密封圈。在實際使用中，可根據不同的使用工況，來選擇密封圈的類型。此外，上述密封結構還可以是設置在螺紋連接處的密封填料，如常見的聚四氟乙烯生料帶。
[0011]優選的，所述過濾層由柔性多孔金屬膜構成。所述柔性多孔金屬膜可以采用申請號為201510153116.3的中國專利申請中記載的柔性多孔金屬箔的制備方法制成，或采用現有的其它類似方法進行制作。由柔性多孔金屬膜構成的過濾層，柔性較好，機械強度高，耐腐蝕，即使反復清洗也不容易變形；過濾精度高，能夠過濾掉顆粒較小的顆粒物，且不需要對其進行反復折疊或疊合成多層，就能達到較好的過濾效果，過濾阻力小。經測試，該過濾層可承受400°C的高溫，因此在使用時可利用高溫進行殺菌，更加方便使用。
[0012]根據不同的工況，為了進一步提高整體的結構強度，還可以設有過濾層的支撐結構，所述支撐結構可以是面支撐結構，為了不影響過濾層的過濾，面支撐結構間隔分布有開孔。該面支撐結構可以對過濾層的整個表面進行支撐，而不僅僅是對過濾層的一小部分位置進行支撐，相對于傳統的剛性框架或骨架等只能對過濾層進行線支撐(即框架或骨架與過濾層之間接觸的部位很少并且各接觸部位之間的間距較大)，或者對于傳統的過濾布袋來說，面支撐結構在保證過濾效率較高、過濾阻力較小的前提下，大幅增加對過濾層的支撐面積，有利于提高過濾結構整體的結構強度，即使在高壓、高流速的反吹工況和壓差較大的過濾工況下使用時，由于面支撐結構的作用，過濾層的表面受力均勻，因此幾乎不會產生內鼓或外脹變形，并且在交變應力作用下過濾層也不易磨損，能夠極大的延長過濾層的使用壽命，從而節約成本。
[0013]對于同一個過濾結構，其過濾層的面支撐結構可連接外螺紋接頭和內螺紋接頭，使面支撐結構與外螺紋接頭、內螺紋接頭相互支撐，從而進一步提高結構的穩定性和可靠性，并使多個過濾結構連接后更加穩固。
[0014]外螺紋接頭和內螺紋接頭之間還可設有支撐框架，使支撐框架、外螺紋接頭、內螺紋接頭之間起到相互支撐和定位的作用。在實際應用時，支撐框架與外螺紋接頭和內螺紋接頭之間可通過焊接的方式相連，或者將外螺紋接頭、支撐框架和內螺紋接頭設置成中空的一體式結構。所述支撐框架可為間隔設置的柱狀結構，其大小和數量應適當，柱狀結構可以是金屬圓條或其他結構，其結構強度高，可以對外螺紋接頭、內螺紋接頭和面支撐結構起到較好的定位支撐作用，并且幾乎不會影響過濾層的過濾效果。
[0015]所述面支撐結構可設于支撐框架與過濾層之間，這樣不僅可使面支撐結構對過濾層起到支撐作用，還可以使支撐框架對面支撐結構起到定位支撐的作用。并且，由于過濾組件常采用外進內出的過濾方式(即待過濾物質通過過濾結構外表面進行過濾，過濾后的物質進入過濾結構內部并從軸端開口排出)，故這樣的結構可以使待過濾物質在被過濾時，首先與過濾層的過濾表面接觸，從而使濾渣被阻隔，相對于待過濾物質首先經過面支撐結構再與過濾層的過濾表面接觸并進行過濾而言，過濾效果更好，能夠更好的避免濾渣殘留在面支撐結構與過濾層之間的縫隙中，并且面支撐結構能夠在過濾層承受待過濾物質的沖擊時，對過濾層起到更好的支撐作用。根據實際使用情況，例如當采用內進外出的過濾方式時，也可以將過濾層設于面支撐結構與支撐框架之間。
[0016]優選的，過濾層與面支撐結構之間，過濾層與連接件之間，以及支撐框架與面支撐結構之間為焊接結構或粘接結構。通過焊接結構或粘接結構來進行連接，簡單方便