快换式过滤元件及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种快换式过滤元件及其制作方法。
【背景技术】
[0002]目前，在过滤净化领域的过滤装置中所使用的过滤元件通常为整体式。传统的整体式过滤元件大多由过滤结构以及上下连接板通过压接或焊接而构成滤筒结构。对于较大型或轴向长度较长的过滤装置而言，为了增大过滤面积，可相应的增加过滤元件的轴向长度。然而，当过滤元件的轴向长度较长时，在制作方面，整体式过滤元件中起过滤作用的过滤结构的面积较大，加工工艺复杂，且过滤结构与连接板之间压接或焊接质量难以控制；在使用方面，由于过滤结构的面积较大，堵塞后难于彻底进行清洗且清洗作业十分不便，这不仅会影响过滤元件长期使用的过滤效果，还会对过滤效率产生影响；此外，当过滤结构部分损坏或因过滤效果变差而需要更换时，需对整个过滤元件进行更换，因此使用成本较高。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单，可快速拆装和更换，清洁方便，使用成本低，并可灵活调整过滤结构轴向长度和过滤面积的快换式过滤元件及其制作方法。
[0004]本发明的快换式过滤元件，包括至少两个筒状的过滤结构，各过滤结构之间通过连接件首尾相连构成中空的过滤组件。所述连接件可使过滤结构之间相互连接并连通，待过滤物质可通过过滤结构的周面进行过滤后从轴端开口排出。利用连接件可将多个过滤结构组装在一起，从而大幅增加过滤面积，还可根据需要灵活调整过滤结构的个数以适应不同大小的过滤装置。该连接件使得各过滤结构之间拆装方便，可拆卸后对单个过滤结构进行清洁和更换，能够节约大量清洁和使用成本。所述连接件可以是一体式结构，也可以是可拆卸式结构。连接件与过滤结构之间可以采用卡箍连接、法兰连接、螺纹连接等。本发明的快换式过滤元件，结构简单，可根据需要灵活调整过滤结构的轴向长度，拆装快速方便，过滤结构的清洁和更换较为便捷，能够节约大量的清洁和使用成本。
[0005]优选的，连接件与过滤结构之间设有密封结构，确保密封可靠。此外，所述连接件与过滤结构之间还可以是紧密贴合连接，或采用类似密封管螺纹连接，无需额外设置密封结构。
[0006]进一步的，所述连接件包括与过滤结构相连的第一连接块，以及与所述第一连接块相连并连接相邻的过滤结构的第二连接块，所述第二连接块包括与过滤结构连接的中空的锁紧部，以及设于锁紧部的轴向一端的凸缘；所述第一连接块具有能容纳所述凸缘，并套置和定位锁紧部的台阶孔，所述台阶孔还与相邻的过滤结构配合连接。将连接件设置成可拆卸式的第一连接块和第二连接块，有利于进一步简化连接件的结构，并使过滤结构、第一连接块和第二连接块之间相互支撑，使结构更加稳固可靠。第一连接块与第二连接块是相互扣接或套接的，安装时，可将第二连接块的锁紧部穿过第一连接块的台阶孔与过滤结构的轴向一端配合锁紧，第二连接块的凸缘位于所述台阶孔中；所述台阶孔孔径较大的部分(即容纳凸缘的孔)轴向深度应适当，以便容纳凸缘后还能与相邻的过滤结构的轴向一端配合连接。凸缘与连接台阶孔的过滤结构之间可相互支撑，台阶孔与连接锁紧部的过滤结构之间也可以起到相互支撑的作用，提高了结构的稳定性和可靠性。
[0007]进一步的，所述过滤结构包括周面封闭且轴向两端开口的过滤层，和设于过滤层的轴向一端，并与锁紧部配合的内螺纹接头，以及设于过滤层的轴向另一端，并与台阶孔配合的外螺纹接头。采用螺纹配合来实现可拆卸的固定连接，具有结构简单、连接可靠、装拆方便快捷等优点。
[0008]进一步的，所述第二连接块还包括设于锁紧部和凸缘之间，并支撑所述过滤结构的中空的台阶。所述锁紧部、台阶和凸缘可以设置成一体式结构，并且从上往下依次呈外廓直径递增的中空阶梯状，这样可使台阶和锁紧部穿过第一连接块的台阶孔后，锁紧部与过滤结构的内螺纹接头配合连接，过滤结构的端面与台阶之间可以相互支撑。所述台阶与过滤结构之间还可设置有密封结构，使待过滤物质无法从锁紧部与过滤结构的螺纹连接缝隙进入过滤组件的内部。
[0009]进一步的，锁紧部与内螺纹接头之间、凸缘与过滤结构之间分别设有密封结构。分别在各个连接部位设置密封结构可以提高整体的密封可靠性。除了采用密封结构外，也可以将各个连接部位设置成相应的密封管螺纹。
[0010]优选的，上述密封结构为密封圈。在实际使用中，可根据不同的使用工况，来选择密封圈的类型。此外，上述密封结构还可以是设置在螺纹连接处的密封填料，如常见的聚四氟乙烯生料带。
[0011]优选的，所述过滤层由柔性多孔金属膜构成。所述柔性多孔金属膜可以采用申请号为201510153116.3的中国专利申请中记载的柔性多孔金属箔的制备方法制成，或采用现有的其它类似方法进行制作。由柔性多孔金属膜构成的过滤层，柔性较好，机械强度高，耐腐蚀，即使反复清洗也不容易变形；过滤精度高，能够过滤掉颗粒较小的颗粒物，且不需要对其进行反复折叠或叠合成多层，就能达到较好的过滤效果，过滤阻力小。经测试，该过滤层可承受400°C的高温，因此在使用时可利用高温进行杀菌，更加方便使用。
[0012]根据不同的工况，为了进一步提高整体的结构强度，还可以设有过滤层的支撑结构，所述支撑结构可以是面支撑结构，为了不影响过滤层的过滤，面支撑结构间隔分布有开孔。该面支撑结构可以对过滤层的整个表面进行支撑，而不仅仅是对过滤层的一小部分位置进行支撑，相对于传统的刚性框架或骨架等只能对过滤层进行线支撑(即框架或骨架与过滤层之间接触的部位很少并且各接触部位之间的间距较大)，或者对于传统的过滤布袋来说，面支撑结构在保证过滤效率较高、过滤阻力较小的前提下，大幅增加对过滤层的支撑面积，有利于提高过滤结构整体的结构强度，即使在高压、高流速的反吹工况和压差较大的过滤工况下使用时，由于面支撑结构的作用，过滤层的表面受力均匀，因此几乎不会产生内鼓或外胀变形，并且在交变应力作用下过滤层也不易磨损，能够极大的延长过滤层的使用寿命，从而节约成本。
[0013]对于同一个过滤结构，其过滤层的面支撑结构可连接外螺纹接头和内螺纹接头，使面支撑结构与外螺纹接头、内螺纹接头相互支撑，从而进一步提高结构的稳定性和可靠性，并使多个过滤结构连接后更加稳固。
[0014]外螺纹接头和内螺纹接头之间还可设有支撑框架，使支撑框架、外螺纹接头、内螺纹接头之间起到相互支撑和定位的作用。在实际应用时，支撑框架与外螺纹接头和内螺纹接头之间可通过焊接的方式相连，或者将外螺纹接头、支撑框架和内螺纹接头设置成中空的一体式结构。所述支撑框架可为间隔设置的柱状结构，其大小和数量应适当，柱状结构可以是金属圆条或其他结构，其结构强度高，可以对外螺纹接头、内螺纹接头和面支撑结构起到较好的定位支撑作用，并且几乎不会影响过滤层的过滤效果。
[0015]所述面支撑结构可设于支撑框架与过滤层之间，这样不仅可使面支撑结构对过滤层起到支撑作用，还可以使支撑框架对面支撑结构起到定位支撑的作用。并且，由于过滤组件常采用外进内出的过滤方式(即待过滤物质通过过滤结构外表面进行过滤，过滤后的物质进入过滤结构内部并从轴端开口排出)，故这样的结构可以使待过滤物质在被过滤时，首先与过滤层的过滤表面接触，从而使滤渣被阻隔，相对于待过滤物质首先经过面支撑结构再与过滤层的过滤表面接触并进行过滤而言，过滤效果更好，能够更好的避免滤渣残留在面支撑结构与过滤层之间的缝隙中，并且面支撑结构能够在过滤层承受待过滤物质的冲击时，对过滤层起到更好的支撑作用。根据实际使用情况，例如当采用内进外出的过滤方式时，也可以将过滤层设于面支撑结构与支撑框架之间。
[0016]优选的，过滤层与面支撑结构之间，过滤层与连接件之间，以及支撑框架与面支撑结构之间为焊接结构或粘接结构。通过焊接结构或粘接结构来进行连接，简单方便