一种用于微波过滤设备的圆柱型蜂窝滤芯及其组件的制作方法

本实用新型涉及一种用于微波过滤设备的圆柱型蜂窝滤芯及其组件，属于蜂窝滤芯领域。

背景技术：

蜂窝活性炭广泛用于空气净化、水体净化设备中，其标准尺寸易于安装，方便更换，过滤净化效果较好，使用寿命也比散装活性炭颗粒要高一些。

现有蜂窝活性炭的蜂窝孔多为圆形，蜂窝孔四周壁厚不等，为了确保整体的使用寿命，制备时，需要确保蜂窝孔的最小壁厚满足强度要求，存在壁厚浪费的情况，空隙率有限。且现有的蜂窝活性炭安装不便。同时，由于再生成本较高，导致现有蜂窝活性炭很多情况下仍然是一次性消耗物品，在吸附饱和后需替换新的蜂窝活性炭，增加了成本，增加了固废。

技术实现要素：

本实用新型提供一种用于微波过滤设备的圆柱型蜂窝滤芯及其组件，吸附效率高，使用时间长；机械强度高、不易变形损坏；可重复使用，可用作净水滤芯等。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种用于微波过滤设备的圆柱型蜂窝滤芯，包括滤芯本体，滤芯本体为圆柱形；滤芯本体的中央设有沿轴向设置的长方形通孔，滤芯本体的直径为长方形通孔长边的2～3倍；滤芯本体上长方形通孔和滤芯本体周边之间的部分均布有沿轴向设置的正方形蜂窝孔，长方形通孔横截面的长边为正方形蜂窝孔横截面边长的15～25倍，正方形蜂窝孔的壁厚为0.1～0.15cm；长方形通孔横截面的长度与正方形蜂窝孔横截面的长度呈0～60°夹角。

长方形通孔的长边和短边，为长方形通孔横截面的长边和短边；正方形蜂窝孔指蜂窝孔的横截面为正方形，正方形蜂窝孔的边长，为正方形蜂窝孔横截面的边长。长方形通孔横截面的长度，也即其横截面长度方向的长度；正方形蜂窝孔横截面的长度，由于正方形的长度、宽度相等，因此，本申请正方形蜂窝孔横截面的长度指特定的一个方向的长度，如以其中一个边长作为长度方向。

本申请方形蜂窝孔的设计，可确保各蜂窝孔壁厚的均匀性，提高孔隙率，提高吸附效率，延长使用时间；长方形通孔横截面的长度与正方形蜂窝孔横截面的长度呈0～60°夹角，将不同夹角的蜂窝滤芯沿轴向叠合在一起，可增加过滤时水体通过阻力，改变水流方向形成一定涡流，使水体与蜂窝活性炭孔壁充分接触，进一步增加吸附效率。中央长方形通孔的设计方便安装、定位，也方便取出，可借助不锈钢钢棍将所需蜂窝滤芯串在一起。

为了兼顾制备与组装的方便性，滤芯本体的直径与高度相等。滤芯本体的直径的选择主要是为了适配陶瓷滤芯内的尺寸；滤芯本体的高度选择是为了减少挤出成型时的难度，单体长度越大，挤出时越容易变形，申请人经实践验证，当滤芯本体的直径与高度相等时，可以确保形状的完整性，同时确保了组装的效率。

为了满足一般需求，滤芯本体的直径与高度均为15～25cm。

为了进一步确保圆柱型蜂窝滤芯使用时的稳定性，长方形通孔横截面的长边为正方形蜂窝孔横截面边长的2～4倍。作为其中一种实现方案，长方形通孔横截面的长边为8±0.1cm，横截面的短边为3±0.1cm。

为了兼顾水处理效率和效果，正方形蜂窝孔横截面的边长为0.3～0.4cm。

一种用于微波过滤设备的圆柱型蜂窝滤芯组件，包括三个上述用于微波过滤设备的圆柱型蜂窝滤芯，分别为第一滤芯本体、第二滤芯本体和第三滤芯本体；第一滤芯本体、第二滤芯本体和第三滤芯本体的外部尺寸一致、并沿轴向从下到上依次叠加。

为了提高吸附效率，第一滤芯本体上，长方形通孔横截面的长度与正方形蜂窝孔横截面的长度的夹角为0°；第二滤芯本体上，长方形通孔横截面的长度与正方形蜂窝孔横截面的长度的夹角为60°；第三滤芯本体上，长方形通孔横截面的长度与正方形蜂窝孔横截面的长度的夹角为30°。上述三种蜂窝滤芯在装入陶瓷滤芯时，按第一滤芯本体、第二滤芯本体和第三滤芯本体的顺序依次放入，这样陶瓷过滤罐内的蜂窝滤芯的正方形蜂窝孔呈现0°，60°，30°交替变化的形态，可增加过滤时水体通过阻力，改变水流方向形成一定涡流，使水体与蜂窝活性炭孔壁充分接触，增加吸附效率。

本实用新型未提及的技术均参照现有技术。

本实用新型用于微波过滤设备的圆柱型蜂窝滤芯，吸附效率高，使用时间长；机械强度高、不易变形损坏；可重复使用，可用作净水滤芯等；用于微波过滤设备的圆柱型蜂窝滤芯组件，增加了过滤时水体通过阻力，改变水流方向形成一定涡流，使水体与蜂窝活性炭孔壁充分接触，进一步提高了吸附效率。

附图说明

图1为本实用新型用于微波过滤设备的圆柱型蜂窝滤芯结构示意图；

图2为第一滤芯本体的端面示意图；

图3为第二滤芯本体的端面示意图；

图4为第三滤芯本体的端面示意图；

图中，1为滤芯本体，2为长方形通孔，3为正方形蜂窝孔，4为第一滤芯本体，5为第二滤芯本体，6为第三滤芯本体。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型的内容不仅仅局限于下面的实施例。

本申请“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等方位词为基于附图所示或使用状态时的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

实施例1

一种用于微波过滤设备的圆柱型蜂窝滤芯，包括滤芯本体，滤芯本体为圆柱形，滤芯本体的直径与高度均为20cm；滤芯本体的中央设有沿轴向设置的长方形通孔，长方形通孔横截面的长边为8cm，横截面的短边为3cm；滤芯本体上长方形通孔和滤芯本体周边之间的部分均布有沿轴向设置的正方形蜂窝孔，正方形蜂窝孔横截面的边长为0.3cm，正方形蜂窝孔的壁厚为0.1cm；长方形通孔横截面的长度与正方形蜂窝孔横截面的长度呈0～60°夹角。

上述方形蜂窝孔的设计，可确保各蜂窝孔壁厚的均匀性，使得有效的体积得到更加充分的利用，提高了孔隙率，提高了吸附效率，延长了使用时间；长方形通孔横截面的长度与正方形蜂窝孔横截面的长度呈0～60°夹角，将不同夹角的蜂窝滤芯沿轴向叠合在一起，可增加过滤时水体通过阻力，改变水流方向形成一定涡流，使水体与蜂窝活性炭孔壁充分接触，进一步增加吸附效率。中央长方形通孔的设计方便安装、定位，也方便取出，可借助不锈钢钢棍将所需蜂窝滤芯串在一起。

上述用于微波过滤设备的圆柱型蜂窝滤芯的原料包括：主体骨料70wt％和辅料30％，其中，主体骨料包括25份200目煤质活性炭粉(巩义市锦江净水材料有限公司)，22份150-200目三氧化二铝粉末(常州市耀邦摩擦材料厂)，18份高铝水泥(郑州泽晖节能科技有限公司)；辅料包括12份600目高纯度二氧化硅粉末(连云港浩特石英科技有限公司)，12份400目碳化硅粉末(南京斯泰宝贸易有限公司)，4份碳酸锂粉末(南京斯泰宝贸易有限公司)，4份100-150目单晶硅粉末(昆山旭晶光伏材料有限公司)；制备时，将主体骨料和辅料混匀，然后加入主体骨料和辅料质量和40wt％的水，使用2000转高速搅拌机搅拌8分钟后，放入成型挤出机，通过挤出机挤出圆柱状空心蜂窝活性炭，按20cm强度切割成成品，将成品放入烘房(烘房温度保持70-80℃，湿度40-55％)烘干7小时后，即可包装运输，抗压强度为2.5mpa，耐1000℃的高温，不易变形损坏，可反复使用。

一种用于微波过滤设备的圆柱型蜂窝滤芯组件，包括三个上述用于微波过滤设备的圆柱型蜂窝滤芯，分别为第一滤芯本体、第二滤芯本体和第三滤芯本体；第一滤芯本体、第二滤芯本体和第三滤芯本体的外部尺寸一致、并沿轴向从下到上依次叠加；第一滤芯本体上，长方形通孔横截面的长度与正方形蜂窝孔横截面的长度的夹角为0°；第二滤芯本体上，长方形通孔横截面的长度与正方形蜂窝孔横截面的长度的夹角为60°；第三滤芯本体上，长方形通孔横截面的长度与正方形蜂窝孔横截面的长度的夹角为30°。上述三种蜂窝滤芯在装入陶瓷滤芯时，按第一滤芯本体、第二滤芯本体和第三滤芯本体的顺序依次放入，这样陶瓷过滤罐内的蜂窝滤芯的正方形蜂窝孔呈现90°，60°，30°交替变化的形态，可增加过滤时水体通过阻力，改变水流方向形成一定涡流，使水体与蜂窝活性炭孔壁充分接触，增加了吸附效率，相比于夹角均为0°的直筒平行设置，吸附效率提高了11.2％以上。

将上述组件，用于养猪废水的过滤，吸附饱和后(出水水质不达标，视为饱和，如出水水质检测低于三类水标准)，在微波辐射条件下再生，再生条件为在微波辐射条件下，利用40分钟左右的时间，将温度升温至800℃，然后保温60分钟左右的时间，再自然冷却至室温，即可重复使用，经实践，上述组件可重复使用8次以上，每次可连续运行30天左右，之后，在蜂窝滤芯表面重新附着活性炭粉，按照前述再生条件处理后，可再次投入使用，重复使用的寿命可达12个月左右，再生成本低，再生用时短、消耗底，降低了废水处理的成本。