CN103657259B - 一种可更换滤网套筒的金属滤芯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可更换滤网套筒的金属滤芯，包括滤网套筒和插装于所述滤网套筒内的内部骨架；所述内部骨架的前端具有外螺纹连接部，所述外螺纹连接部的后方设有环形凸缘；所述滤网套筒的前端固定设置有连接座，所述连接座与所述环形凸缘贴合设置，且由罩装于所述连接座和所述环形凸缘外缘上的环形槽体铆接密封固定。本发明，滤网套筒和内部骨架通过环形槽体组合，更换滤芯套筒时，可先将环形槽体剖开，再将新的滤网套筒与内部骨架通过新的环形槽体重新组合，实现了内部骨架的重复利用，避免了材料浪费，大大降低了用户的使用成本；同时，滤网套筒和内部骨架之间不存在死区和密封缺陷。因此可广泛应用于高温高压聚合物以及高价值流体的过滤。

Description

一种可更换滤网套筒的金属滤芯

技术领域

本发明涉及流体过滤技术领域，具体涉及一种可更换滤网套筒的金属滤芯。

背景技术

如今，采用滤芯作为核心部件的净化设备得以广泛应用，在这些净化设备中，流体通过滤芯的过滤作用被洁净到生产、生活所需要的状态。

众所周知，滤芯主要由骨架以及套设在骨架上的滤网套筒（滤材）组成。在一些特殊要求场合：如腐蚀性介质、高粘度介质（粘度往往高达2600泊，甚至8000泊，相当于水的26万倍到80万倍）、高温高压场合等，需要使用全金属滤芯。全金属滤芯因为原材料的原因，往往价值较高。如果内部某些部分可以实现复用，将极大降低成本。这在于提倡节能环保的当代，具有非常大的意义。例如在一些终过滤场合，相对于初过滤或预过滤，其后面没有其他的过滤器，因此，往往过滤精度要求更高，压差更大，价值更大。

请参见图1，该图示出传统金属滤芯的整体结构示意图，其中内部骨架12上套设滤网套筒11，尾端分别由内尾帽13和外尾帽14密封连接。金属滤芯的前端设有滤芯座15，滤芯座15分别与滤网套筒11和内部骨架12的前端焊接固定，且滤芯座15的前端设有用于与系统管路连接外螺纹连接部121，通过外螺纹连接部121实现金属滤芯的组装拆卸。众所周知，滤芯使用一段时间后，滤网套筒上会沉积大量的杂质，从而影响过滤的质量和效率，需要更换。但是，这种结构的金属滤芯，由于滤网套筒11和内部骨架12为焊接在一起的一体式结构，因此，需要整体更换，但是，由于内部骨架12采用的是特种不锈钢，其原材料成本和加工成本都很高，整体更换大大增加了使用成本。

为此，有些客户将全焊接结构（参见图1）的滤芯整体返厂。由厂家进行翻新。但是返厂非常复杂。不光存在往返的运费和繁琐的施工工艺，当客户和厂家不在同一个国家的时候还面临无法逾越的废旧产品进出口报关问题。因此这个方法无法推广。另外一种技术参见图2，在本申请中，相同的部件在所有的说明书附图中均采用了相同的附图标记。

如图2所示，这种改进的金属滤芯中，内部骨架12的前端同样具有一个外螺纹连接部121，外螺纹连接部121的后方设有一个环形凸缘122，滤网套筒11的前端面上焊接有一个外螺纹座111。该方案中增加了一个连接块16，连接块16具有一个前小后大的台阶孔，台阶孔的大直径部的后端设有与外螺纹座111相适配的内螺纹，连接块16自向向后套在环形凸缘122上，并与外螺纹座111旋紧，将内部骨架12与滤网套筒11固定在一起，其中环形凸缘122与外螺纹座111之间设置有密封件17，以确保二者之间的密封。上述金属滤芯的改进设计，优点在于内部骨架12和滤网套筒11通过连接块16组合为一体，可以进行拆分，因此，单独更换滤芯套筒11，内部骨架12可以重复使用。

但是，这种结构的金属滤芯存在一些局限性：

（1）在环形凸缘122与外螺纹座23之间的狭缝处A形成了一个液体只可以进入但是无法出来的区域，成为死区。当需要过滤聚合物的时候，因为死区的存在，导致死区内部的聚合物在高温下因为停留时间过长发生分解生成碳和水，碳颗粒会随后进入已经过滤完毕的介质中，造成产成品的污染和降级。

（2）螺纹密封的可靠性不高。导致滤芯在使用过程中容易发生泄漏。因此在高压（大于3MPa）和终过滤环境下，这种滤芯鲜有应用。

（3）在滤芯需要清洗的时候，为了将死区中的物料清洗干净，需要将滤网套筒11拆卸下来进行清洗，而拆卸必然要更换密封圈17，这个密封圈也是高价值物料。

以上这些限制了这种结构的金属滤芯在一些高精度、高价值流体、过滤场合的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有可更换套筒的金属滤芯存在死区和清洗更换过程中出现的缺陷，在一些高精度、高价值过滤场合受限的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种可更换滤网套筒的金属滤芯，包括滤网套筒和插装于所述滤网套筒内的内部骨架；所述内部骨架的前端具有外螺纹连接部，所述外螺纹连接部的后方设有环形凸缘；所述滤网套筒的前端固定设置有连接座，所述连接座与所述环形凸缘贴合设置，且由罩装于所述连接座和所述环形凸缘外缘上的环形槽体铆接密封固定。

在上述方案中，所述环形槽体由套设在所述连接座和所述环形凸缘外缘上的圆筒体受压折弯形成。

在上述方案中，采用与所环形槽体的外轮廓相适配的槽形模具，施压于所述圆筒折弯形成所述环形槽体。

在上述方案中，所述环形槽体对应于所述连接座和所述环形凸缘接合处的外周表面上具有内凹槽或者划痕。

在上述方案中，所述连接座的材料硬度低于所述内部骨架的材料硬度。

在上述方案中，所述环形槽体的材料硬度与所述连接座的材料硬度相同或接近。

本发明，滤网套筒和内部骨架通过环形槽体组合，更换滤芯套筒时，可先将环形槽体剖开，再将新的滤网套筒与内部骨架通过新的环形槽体重新组合，实现了不返回原厂，在用户处就能实现内部骨架的重复利用，避免了材料浪费，大大降低了用户的使用成本；同时，滤网套筒和内部骨架之间密封可靠，且不存在死区，可广泛应用于高温高压聚合物以及高价值流体的过滤。

附图说明

图1示出传统金属滤芯的整体结构示意图；

图2示出了现有技术中一种改进的金属滤芯的连接端局部示意图；

图3为本发明提供的可更换滤网套筒的金属滤芯连接端局部示意图。

具体实施方式

本发明与现有技术相比，其主要的改进点在于连接端结构形式的优化设计。下面结合具体实施例和说明书附图对本发明做出详细的说明。

如图3所示，本发明提供的可更换滤网套筒的金属滤芯，包括滤网套筒11和内部骨架12，滤网套筒11套设固定在内部骨架12的外圆周面上，用于过滤流体中的杂质颗粒。

内部骨架12的前端具有一个用于与系统管路连接的外螺纹连接部121，外螺纹连接部121的后方具有一个环形凸缘122。

滤网套筒11的前端部焊接有一个连接座18，连接座18的截面呈直角折弯状。

连接座18的前端面与环形凸缘122相对贴合设置，在连接座18和环形凸缘122的外缘上铆接密封一个环形槽体19，使连接座18和环形凸缘122紧密贴合并固定。显然实现上述铆接密封固定可以采用其他形式的连接座。

本发明中，内部骨架12采用的是高强度不锈钢（如：UNS21800、20161等），而连接座18和环形槽体19的材料硬度相同或接近，采用低强度不锈钢（如304、316L等），由于环形槽体19的材料硬度低于内部骨架12的材料硬度且结构上非常轻薄，因此，在环形槽体19与连接座18和环形凸缘122铆合固定的过程中，环形槽体19和连接座18将发生塑性变形而环形凸缘122几乎没有任何变形。环形槽体19的变形将实现环形凸缘122和连接座18之间的安全可靠密封。

本发明中，环形槽体19由圆筒体受压折弯形成，具体实现方式如下：

（1）在连接座18与环形凸缘122相对贴合后，将一个圆筒体环套在连接座18和环形凸缘122外缘上；

（2）在圆筒体的外侧设置一个与环形槽体19的外轮廓相适配的槽形模具20；

（3）使槽形模具20沿径向缓慢移动，同时使金属滤芯沿其中心轴缓慢转动，于是圆筒体的两端在槽形模具20的施压作用下逐渐产生径向折弯，并紧贴于连接座18和环形凸缘122外侧面上，最终利用材料的变形将连接座18和环形凸缘122紧紧贴合在一起，从而将滤网套筒11和内部骨架12组合为金属滤芯整体。这种结构形式，连接座18和环形凸缘122之间几乎没有间隙，因此，流体不会积聚于连接座18和环形凸缘122之间，从而不存在死区，避免了图2所示的金属滤芯不能应用于高压或终过滤场合的问题。

本发明中，更换滤网套筒11的方式如下：

（1）用扁铲等类似工具铲断环形槽体19，使其沿轴向分断为两体；

（2）抽出内部骨架12，使其与滤网套筒11分离，并取下环形凸缘122上断裂的环形槽体19，由于环形槽体19与环形凸缘122二者之间的硬度差别较大，因此，断裂的环形槽体19可以很容易取下；

（3）将内部骨架12插入到一个新滤网套筒内，再利用一个新的环形槽体使内部骨架12上的环形凸缘122与新滤网套筒上的连接座铆合，从而将原内部骨架12与新滤网套筒组合成一个新的金属滤芯，实现了内部骨架的重复利用，节约了使用成本。

为了便于分断环形槽体19，本发明中，环形槽体19对应于连接座18和环形凸缘122接合处的外周表面上具有内凹槽或划痕191，以便于示意去除环形槽体19的操作位置。

本发明主要应用于高温、高压聚合物过滤场合以及高价值流体的过滤场合，同现有可更换套筒的金属滤芯相比，具有如下显著的优点：

（1）内部骨架在用户处即可实施重复使用，降低了使用成本。尤其对于国外客户来说更提供了巨大的方便；

（2）通过环形槽体19使环形凸缘与连接座紧密贴合，流体不会在二者之间积聚，因此，本发明提供的金属滤芯死区很小，和焊接结构（图1）类似；

（3）图2所示的方案中，为了保证螺纹连接的强度，连接块需要具有较长的轴向尺寸。在清洗时候必须将滤网套筒拆下清洗。因此每次清洗都要报废一个C型密封圈。而本发明提供的方案，连接座的轴向尺寸很小，清洗过程中无需将套筒拆下，滤芯需要清洗时，可按照全焊接结构的滤芯清洗方法进行直接清洗，不需要更换密封圈，只是在更换的时候才需要将套筒拆下，可以大大节约成本；

（4）本发明只需要简单的设备和工具即可完成内部骨架12与滤网套筒11的组合和拆卸，方便易行，对于无法得到生产厂家支持的客户尤其便利。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.可更换滤网套筒的金属滤芯，包括滤网套筒和插装于所述滤网套筒内的内部骨架；所述内部骨架的前端具有外螺纹连接部，所述外螺纹连接部的后方设有环形凸缘；其特征在于，所述滤网套筒的前端固定设置有连接座，所述连接座与所述环形凸缘贴合设置，且由罩装于所述连接座和所述环形凸缘外缘上的环形槽体铆接密封固定，所述环形槽体由套设在所述连接座和所述环形凸缘外缘上的圆筒体受压折弯形成，采用与所述环形槽体的外轮廓相适配的槽形模具，施压于所述圆筒体折弯形成所述环形槽体，所述环形槽体对应于所述连接座和所述环形凸缘接合处的外周表面上具有内凹槽或者划痕。

2.如权利要求1所述的金属滤芯，其特征在于，所述连接座的材料硬度低于所述内部骨架的材料硬度。

3.如权利要求2所述的金属滤芯，其特征在于，所述环形槽体的材料硬度与所述连接座的材料硬度相同或接近。