CN114984633B - 一种用于过滤氢氟酸的折叠滤芯 - Google Patents

Abstract

本申请涉及过滤技术领域，提供一种用于过滤氢氟酸的折叠滤芯。折叠滤芯包括中心杆、过滤层、壳体及两端的端盖，其中，过滤层包括滤膜和支撑网。滤膜为PTFE滤膜，克重为10‑12g/m²，厚度为20‑60μm。支撑网包括位于滤膜一侧的至少一层第一支撑网，第一支撑网靠近中心杆，第一支撑网厚度为70‑85μm，克重为101‑109g/m²,支撑网为PFA支撑网。中心杆的孔隙率为4％‑11％，第一孔洞的面积不大于10mm²。本申请为避免氢氟酸的挥发采用较柔软的PTFE滤膜，进而设置较硬的第一支撑网支撑保护柔软的滤膜，在第一支撑网合适的硬度与中心杆上合适的第一孔洞面积和孔隙率协同作用下，可有效避免柔软的过滤层挤入第一孔洞，堵塞第一孔洞或滤膜破损，导致过滤速率降低，影响过滤效率。

Description

一种用于过滤氢氟酸的折叠滤芯

技术领域

本申请涉及过滤技术领域，尤其涉及一种用于过滤氢氟酸的折叠滤芯。

背景技术

现有技术中的滤芯通常包括侧壁带孔的中心杆、壳体位于二者间的折叠滤膜及密封固定两端的端盖，其中的一个端盖封闭，另一个端盖具有与中心杆的内部连通的接口，过滤时，原料流体透过壳体、滤膜，污染物被滤膜截留，洁净滤液通过中心杆侧壁的孔进入中心杆内部，然后由接口流出。滤芯用于过滤强酸腐蚀性溶液时，中心杆、壳体端盖及滤膜应均采用耐腐蚀性材料，目前使用较多的耐腐蚀性的滤膜主要为PTFE滤膜，PTFE滤膜属于高强柔软的织物，耐强酸、强碱性能突出。

流体进入中心杆内部需要克服滤膜造成的流动阻力，因此，在滤膜的上、下游必须形成一定的压差，如果要提高过滤速率，还需相应增大压差，尤其是当待过滤的流体为易挥发化学品，例如氢氟酸，滤膜上、下游的压差还需要进一步提高，压差较大可能会导致软的PTFE膜坍塌变形，致使坍塌的PTFE膜在较大压力下堵塞中心杆的孔洞，导致过滤速度降低。

因此，需要通过对折叠滤芯结构的改善，来解决柔软的滤膜在过滤过程中易坍塌变形，堵塞中心杆孔洞，进而导致过滤速率下降的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明旨在提供一种用于过滤氢氟酸的折叠滤芯，本申请中的折叠滤芯可有效避免过滤过程中滤膜坍塌，堵塞中心杆的第一孔洞或滤膜破损的问题，以确保滤芯的过滤速率及过滤效果。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种用于过滤氢氟酸的折叠滤芯，包括具有若干第一孔洞的中心杆、环绕所述中心杆外周且呈折叠状的过滤层、套设于所述过滤层外侧的壳体及密封固定于两端的端盖，所述壳体具有若干第二孔洞，所述过滤层包括滤膜和用于保护与支撑所述滤膜的支撑网；所述滤膜为PTFE滤膜，克重为10-12g/m²，厚度为20-60μm；所述支撑网包括位于所述滤膜一侧的至少一层第一支撑网，所述第一支撑网靠近所述中心杆，所述第一支撑网厚度为70-85μm，克重为101-109g/m²,所述支撑网为PFA支撑网；所述中心杆的孔隙率为4％-11％，所述第一孔洞的面积不大于10mm²。

本申请中，当滤芯处于工作状态时，流体的流动方向一般是外进内出，待过滤的氢氟酸溶液穿过滤芯的壳体，经过过滤层流入中心杆内部，由于氢氟酸极易挥发(常压条件下，氢氟酸挥发温度为20℃)和具有强腐蚀性，所以滤膜采用PTFE滤膜，且克重为10-12g/m²，厚度为20-60μm，依据通过公式1计算得出：

ρ—PTFE滤膜的密度，单位(g/m³)；w—单位面积PTFE滤膜的重量，单位(g/m³)；δ—PTFE滤膜的厚度，单位(m)。

根据公式1得知本申请PTFE滤膜的密度较小。由于滤膜的密度较小、厚度较薄，导致滤膜挺度较小，滤膜的挺度越小，滤膜越柔软。在过滤氢氟酸溶液的过程中，柔软的滤膜不会带来过大的阻力损失，即中心杆内部可保持较高的压强，从而有效避免透过滤膜得到的滤液中的氟化氢挥发。所以本申请采用克重为10-12g/m²，厚度为20-60μm的PTFE滤膜，且PTFE滤膜优选平均孔径为10nm。其中，克重指每平方米薄膜的重量；挺度指薄膜的抗弯曲能力,它表示了薄膜柔软度。

在压差的作用下，柔软的滤膜易坍塌，坍塌的滤膜随着氢氟酸溶液进入中心杆的第一孔洞，在氢氟酸溶液不断的冲击下，滤膜在第一孔洞内堆积，致使第一孔洞堵塞或滤膜破损。因此为了避免上述情况的发生，滤膜靠近中心杆的一侧设置有厚度为70-85μm，克重为101-109g/m²的第一支撑网，根据公式1可知第一支撑网的密度较大，使第一支撑网的挺度较大，导致第一支撑网硬度越大，以使第一支撑网对滤膜有支撑保护的作用，防止滤膜被挤入第一孔洞，堵塞第一孔洞或滤膜破损。若第一支撑网硬度过大，则折叠过程中易断裂；若第一支撑网硬度较小，则第一支撑网极易变形，达不到支撑、保护第一支撑网的要求。同时，中心杆的孔隙率为4％-11％，第一孔洞的面积不大于10mm²，以便第一孔洞的侧壁对过滤层的褶起到支撑作用，较低的孔隙率使相邻第一孔洞之间连接的横向筋足够宽，以便对过滤层的褶提供足够的支撑力，避免在氢氟酸溶液的冲击下过滤层挤入第一孔洞，致使第一孔洞堵塞或滤膜破损，进而降低过滤速率。若中心杆的孔隙率过大，则相邻两第一孔洞之间连接的横向筋较窄，无法提供足够的支撑力，易使过滤层挤入第一孔洞，最终导致过滤速率降低，影响过滤效果。若第一孔洞面积较大，过滤层的褶也容易被挤入第一孔洞，使第一支撑网失去支撑保护的作用，进而导致第一孔洞堵塞，或过滤层破损。其中，第一支撑网层数的设置有多种形式，例如，1层第一支撑网、2层第一支撑网或3层第一支撑网等。

综上，本申请中为避免氢氟酸的挥发采用较柔软的PTFE滤膜，进而设置的较硬的第一支撑网支撑保护柔软的滤膜，在第一支撑网合适的硬度与中心杆上合适的第一孔洞面积和孔隙率协同作用下，可有效避免柔软的过滤层挤入第一孔洞，堵塞第一孔洞或滤膜破损，导致过滤速率降低，影响过滤效率。

进一步的，所述支撑网还包括位于所述滤膜另一侧的至少一层第二支撑网，所述第二支撑网靠近所述壳体；所述第一支撑网的厚度为所述第二支撑网厚度的1.2-1.5倍；所述第一支撑网的克重与第二支撑网的克重之差不小于20-30g/m²。

本申请中滤膜靠近壳体的一侧设置第二支撑网，第二支撑网层数的设置有多种形式，例如，第二支撑网设置1层、第二支撑网设置2层或第二支撑网设置3层等等，根据过滤的实际需求进行限定，优选为第二支撑网设置1层。第一支撑网的厚度大于第二支撑网的厚度，根据公式1可知第二支撑网的密度较小，第二支撑网的密度小于第一支撑网密度，第二支撑网的密度大于滤膜的密度，致使第二支撑网挺度较小，第二支撑网较柔软。众所周知，滤膜所承受的压力主要来自于上游氢氟酸溶液的冲击，第二支撑网位于滤膜的上游侧，若第二支撑网较硬，第二支撑网越不易发生形变，在上游氢氟酸溶液的冲击下，易使第二支撑网发生断裂或压破滤膜；若第二支撑网较软，则第二支撑网在上游氢氟酸溶液的压力下，易随氢氟酸溶液运动，进而丧失其支撑保护的作用。本申请中第二支撑网具有合适的硬度，对滤膜具有支撑保护的作用，通过第二支撑网将滤膜靠近壳体一侧相邻的两个褶隔开，以形成进液流道；同时避免氢氟酸溶液直接对滤膜进行冲击，起到一定的缓冲作用。第二支撑网的密度小于第一支撑网的密度，可见第二支撑网与第一支撑网相比更加柔软，若第二支撑网等于或大于第一支撑网的硬度，在氢氟酸溶液的冲击下第二支撑网依然处于坚挺状态，而滤膜则随着氢氟酸溶液运动，容易导致滤膜与第二支撑网之间发生分离，使第二支撑网丧失缓冲及保护支撑的作用。

再进一步的，所述过滤层折叠形成褶，沿所述中心杆的单位圆心角依次布置有0.3-1.2个褶。

本申请中过滤层折叠形成若干褶，每个褶的厚度为300-380μm，若干褶环绕中心杆布置，沿中心杆的单位圆心角依次布置有0.3-1.2个褶，优选为0.4-0.7个褶。若褶沿单位圆心角排列密度较大(褶个数较多)，则相邻褶之间紧靠，滤膜在打褶时被过度挤压，致使滤膜在褶谷或褶峰处承受的压力超出其机械属性，易导致滤膜在褶谷或褶峰处破裂，同时褶间流道也比较窄，易造成较大的流动阻力；若褶沿单位圆心角排列密度较小(褶个数较小)，相邻褶之间缝隙较大，则在上游氢氟酸溶液的冲击下，易导致过滤层的褶坍塌，进而堵塞第一孔洞。本申请中过滤层的褶具有合适的排列密度，相邻褶之间起到相互支撑的作用。

再进一步的，所述第一支撑网具有第一网孔，其面积为0.98-1.24mm²；所述第二支撑网具有第二网孔，其面积为0.7-0.76mm²。

本申请中第一网孔面积大于第二网孔面积，可知第一支撑网的第一网孔较为稀疏。若第一支撑网的第一网孔较为密集，构成第一支撑网的经纱和纬纱较多，则当第一支撑网挤入第一孔洞时，经纱和纬纱之间交织重叠易使第一孔洞完全堵塞；若第一支撑网的网孔过于稀疏，容易导致滤膜冲出第一网孔，进而致使滤膜通过第一网孔进入第一孔洞，进一步导致第一孔洞堵塞或滤膜破损，使第一支撑网丧失支撑保护滤膜的作用。本申请第一支撑网具有合适的第一网孔密集度，确保第一支撑网具有支撑保护滤膜的作用。

第二支撑网的第二网孔较为密集，若第二支撑网的第二网孔过于密集，易增大上流的氢氟酸溶液阻力，进而降低氢氟酸溶液的流速，导致过滤效果降低。若第二支撑网的第二网孔过于稀疏，则丧失缓冲、支撑及保护滤膜的作用。

同时第一支撑网和第二支撑网分别具有合适的第一网孔面积与第二网孔面积，当受到上流的氢氟酸溶液冲击时，与第一孔洞的面积相配合，可有效避免过滤层冲入第一孔洞，进而堵塞第一孔洞。

再进一步的，所述第二支撑网的拉伸强度为0.35-0.6KPa，所述第一支撑网的拉伸强度不小于所述第二支撑网拉伸强度的1.8-2.5倍。

本申请中第二支撑网的拉伸强度为0.35-0.6KPa，若第二支撑网的拉伸强度过大，使其形变能力降低，当氢氟酸溶液冲击过滤层时，易导致第二支撑网与滤膜分离，使第二支撑网丧失支撑保护的作用。若第二支撑网的拉伸强度较小，使第二支撑网极易变形，进而导致第二支撑网丧失支撑和间隔作用。第一支撑网的拉伸强度不小于第二支撑网拉伸强度的1.8-2.5倍，即第一支撑网的抗变形能力大于第二支撑网的抗变形能力，第一支撑网的拉伸强度越大，对第二支撑网和滤膜起到支撑作用越大，同时可有效避免第一支撑网被氢氟酸溶液冲入第一孔洞。若第一支撑网的拉伸强度小于第二支撑网的拉伸强度的1.8-2.5倍，第一支撑网的抗形变能力无法满足氢氟酸溶液、第二支撑网和滤膜的压力同时作用在第一支撑网，导致第一支撑网变形，丧失支撑保护的功能，进而堵塞第一孔洞，进一步降低过滤速率，进而降低过滤效果。

再进一步的，所述滤膜褶高为H1，所述第一支撑网褶高为H2，所述第二支撑网褶高为H3，其中，H1＜H3＜H2。

本申请中第一支撑网褶高H2大于滤膜褶高H1，即滤膜的褶谷与第一支撑网的褶谷之间具有第一空隙。当滤膜承受压力时，由于第一空隙的存在，使滤膜本身产生的小幅度形变，以进行缓冲，避免滤膜直接压在第一支撑网上，导致第一支撑网承受压力过大，发生形变进入第一孔洞，进而堵塞第一孔洞；还可避免滤膜与第一支撑网之间挤压作用过大损坏滤膜。第二支撑网褶高H3大于滤膜褶高H1，即第二支撑网的褶峰与滤膜的褶峰之间具有第二空隙，当上流氢氟酸溶液作用于第二支撑网时，第二支撑网的褶峰发生形变，以进行缓冲，避免第二支撑网的褶峰直接作用于滤膜褶峰，致使滤膜的褶峰位置破损。本申请中第一支撑网褶高H2大于第二支撑网褶高H3，若第二支撑网的褶高过高，使滤膜褶峰与第二支撑网褶峰之间的距离过大，在滤膜承受上流氢氟酸溶液的压力时，易导致滤膜与第二支撑网分离，滤膜的褶峰直接坍塌变形，进而影响过滤速率，进一步影响过滤效果。若第一支撑网褶高H2小于第二支撑网褶高H3，由于第二支撑网的褶高过高，则当过滤层承受压力时，第二支撑网还未来得及提供缓冲力，就被冲向第一支撑网，使全部压力直接作用于第一支撑网，又由于第一支撑网褶高较小，进而使第一支撑网提供的缓冲力不满足其所承受的压力，进一步导致第一支撑网直接被挤入第一孔洞。因此，本申请具有合适的滤膜褶高H1、第一支撑网褶高H2及第二支撑网褶高H3，可有效避免过滤层的坍塌，导致其堵塞第一孔洞。

优选的，所述第一支撑网褶高H2与所述滤膜褶高H1之差为0.57-0.6mm。

本申请中第一支撑网褶高H2与滤膜褶高H1之差为0.57-0.6mm，若第一支撑网褶高H2过高，则当滤膜承受压力时，褶谷发生形变，无法得到第一支撑网的有效支撑，易导致滤膜的褶坍塌；若第一支撑网褶高H2较小，则第一支撑网缓冲不足，滤膜承受压力过大，当氢氟酸溶液压力、第二支撑网和滤膜的压力直接作用于第一支撑网时，导致第一支撑网的褶坍塌或第一支撑网直接进入第一孔洞，进而堵塞第一孔洞。本申请第一支撑网褶高H2与滤膜褶高H1具有合理的高度，有效避免滤膜破裂或过滤层堵塞第一孔洞。

再进一步的，所述中心杆包括交叉设置的第一筋和第二筋，所述第一筋沿所述中心杆的轴向布置，所述第二筋沿所述中心杆的周向布置，所述第一筋与所述第二筋在中心杆的外表面交叉形成凹槽，以在所述过滤层与所述中心杆之间形成空隙。

本申请第一筋与第二筋在中心杆的外表面交叉形成凹槽，以使过滤层与中心杆之间形成空隙，以便形成氢氟酸溶液通道，当第一孔洞被过滤层覆盖或堵塞时，过滤后的氢氟酸溶液汇集于凹槽，通过凹槽进入相邻未被堵塞的第一孔洞，避免过滤层堵塞第一孔洞影响过滤速率，进而影响过滤效果。

优选的，所述中心杆的厚度为5-5.5mm，所述凹槽的深度不大于所述中心杆的厚度的十一分之一。

本申请中凹槽的深度不大于中心杆厚度的十一分之一，若凹槽过深，则上游氢氟酸溶液对中心杆施加压力过大，容易导致中心杆在凹槽位置断裂，同时避免凹槽过深，当上游氢氟酸溶液冲击过滤层时，过滤层发生形变，易被挤入凹槽，进而堵塞凹槽。本申请中心杆厚度为5-5.5mm，使中心杆具有合适的刚度，避免中心杆断裂。本申请合适的中心杆厚度和凹槽深度，可有效避免中心杆断裂及过滤层破裂。

再进一步的，所述中心杆与所述壳体之间的径向距离为L1，其中H1与L1之间需要满足，0.5mm＜L1-H1＜0.7mm；所述第一支撑网褶谷与所述第二支撑网褶峰之间的垂直距离为L2，其中L2与L1之间需要满足，0.25mm＜L2-L1＜0.35mm。

本申请中0.5mm＜L1-H1＜0.7mm，由于第一支撑网的褶高H2与第二支撑网的褶高H3均高于滤膜的褶高H1，所以中心杆与壳体之间的径向距离L1大于滤膜的褶高H1，若L1与H1之差过高则易导致滤膜坍塌。若L1与H1之差较小，易导致中心杆与壳体之间支撑网的褶发生弯曲变形，进而影响其支撑保护的效果。第一支撑网褶谷与第二支撑网褶峰之间的垂直距离L2大于中心杆与壳体之间的径向距离L1，使过滤层的褶具有一定的弯曲半径，而不是以尖锐的方式进行折叠，即过滤层在中心杆与壳体之间呈微微倾斜的波浪状，避免过滤层直接卡在中心杆与壳体之间，导致过滤过程中滤膜在褶峰或褶谷处承受的压力超出其机械性能。若L2与L1之差过大，则过滤层在中心杆与壳体之间倾斜或弯曲的角度过大，导致在过滤过程中，过滤层的褶向一侧倾斜或坍塌，进而降低实际有效过滤面积、堵塞中心杆的第一孔洞，进一步影响过滤效果。

优选的，所述壳体的孔隙率为所述中心杆孔隙率的3-6倍。

若壳体的孔隙率大于中心杆孔隙率的3-6倍，则增大了上游氢氟酸溶液的流量，使过滤层承受的压力增大，易导致过滤层的褶坍塌，进而堵塞第一孔洞，同时易导致过滤层中滤膜的破裂。若壳体的孔隙率小于中心杆孔隙率的3-6倍，则降低了上游氢氟酸溶液的流量，降低了过滤速率，进而降低了过滤效率。本申请壳体的孔隙率为中心杆孔隙率的3-6倍，优选4-5倍，使上游氢氟酸溶液具有合适的流量和过滤速率，同时避免过滤层因承受过大的压力而坍塌或破裂，以确保其过滤效率。

有益效果：本申请中为避免氢氟酸的挥发采用较柔软的PTFE滤膜，进而设置的较硬的第一支撑网支撑保护柔软的滤膜，在第一支撑网合适的硬度与中心杆上合适的第一孔洞面积和孔隙率协同作用下，可有效避免柔软的过滤层挤入第一孔洞，堵塞第一孔洞或滤膜破损，导致过滤速率降低，影响过滤效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

在附图中：

图1为折叠滤芯的剖视图；

图2为图1中A的放大图；

图3为折叠滤芯的结构图；

图4为图3中B的放大图；

图5为第二支撑网的结构图；

图6为第一支撑网的结构图。

附图标记：

1、中心杆；11、凹槽；12、第一筋；13、第二筋；14、第一孔洞；2、过滤层；21、滤膜；22、支撑网；221、第一支撑网；221a、第一网孔；222、第二支撑网；222a、第二网孔；3、壳体；4、端盖；41、第一端盖；42、第二端盖。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面以实施例的方式进行详细说明。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本申请发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

参照图1～图6，滤芯包括：

中心杆1，包括交叉设置的第一筋12和第二筋13，第一筋12与第二筋13围成第一孔洞14；

过滤层2，包括滤膜21，过滤层2环绕于中心杆1的外周，过滤层2折成褶，褶包括靠近中心杆1侧的褶谷和外周的褶峰，过滤层2具有上游侧和下游侧；

端盖4，包括密封固定两端的第一端盖41和第二端盖42，其中一个端盖封闭，另一个端盖具有与中心杆1的内部连通的接口；

壳体3，套设在过滤层2外部，以对过滤层2起到保护作用。使用时，滤芯安装在过滤器的内部，过滤器包括过滤器外壳，过滤器外壳上设有入口和出口，过滤层2上游侧与入口连通，过滤层2下游侧与出口连通。

本实施例中，待过滤的氢氟酸溶液在滤芯上由外向内流动，即，过滤层2靠近壳体3的一侧的表面作为上游侧，靠近中心杆1的一侧的表面作为下游侧，过滤氢氟酸溶液时，透过壳体3、过滤层2进入中心杆1内部，需要克服过滤层2造成的流动阻力，因此在上下游必须形成压差，尤其是在过滤氢氟酸这种易挥发、强腐蚀性的溶液时，上、下游的压差还需进一步提高，以避免氢氟酸挥发，本申请中上下游压差为0.39MPa@25℃，面对氢氟酸这种强腐蚀性溶液时，过滤层2中的滤膜21采用耐腐性的PTFE膜，PTFE膜属于高强柔软的织物，当压差较大时可能会导致软的PTFE膜坍塌变形，坍塌的PTFE膜在高压下容易被压入中心杆1的第一孔洞14，进而堵塞中心杆1的第一孔洞14，导致过滤速度降低。

在针对上述问题，根据本申请提供的一个实施例中，过滤层2中的滤膜21为PTFE膜，且克重为10-12g/m²，厚度为20-60μm，可见滤膜21密度较小，导致滤膜21较柔软，在过滤氢氟酸溶液的过程中，柔软的滤膜21不会带来过大的阻力损失，使中心杆1内部可保持较高的压强，以避免中心杆1内部氢氟酸挥发。

过滤层2还包括用于保护与支撑滤膜21的支撑网22，支撑网22包括位于滤膜21一侧且靠近中心杆1的第一支撑网221，第一支撑网221厚度为70-85μm，克重为101-109g/m²,可见，第一支撑网221的密度较大，使第一支撑网221的挺度越大，导致第一支撑网221硬度较大，以确保第一支撑网221对滤膜21具有支撑保护的作用，防止滤膜21被挤入第一孔洞14，堵塞第一孔洞14或致滤膜21破损。支撑网22为PFA支撑网，第一支撑网221可为1层、2层或3层等。

另外，中心杆1的孔隙率为4％-11％，第一孔洞14的面积不大于10mm²，以便第一孔洞14的侧壁对过滤层2的褶起到支撑作用，避免在氢氟酸溶液的冲击下过滤层2挤入第一孔洞14，致使第一孔洞14堵塞或滤膜21破损，进而降低过滤速率。

为了进一步保护和支撑滤膜21，支撑网22还包括第二支撑网222，位于滤膜21的另一侧靠近壳体3。其中，第一支撑网221的厚度大于第二支撑网222的厚度，第一支撑网221的厚度为第二支撑网222厚度的1.2-1.5倍，第二支撑网222较柔软，避免滤膜21与第二支撑网222之间发生分离，以通过第二支撑网222将滤膜21靠近壳体3一侧相邻的两个褶隔开，形成进液流道，对滤膜21具有支撑保护的作用；同时避免氢氟酸溶液直接对滤膜21进行冲击，起到一定的缓冲作用。

为了确保过滤层2的支撑强度，本申请中过滤层2折叠形成褶，沿中心杆1的单位圆心角依次布置有0.3-1.2个褶，通过过滤层2中褶合适的排列密度，使相邻褶之间起到相互支撑的作用。

另外，为了使支撑网22对滤膜21的支撑保护效果更好，本申请提供的一个实施例中，第一支撑网221上第一网孔221a的面积为0.98-1.24mm²；第二支撑网222上第二网孔222a的面积为0.7-0.76mm²。可知，第一支撑网221的第一网孔221a较为稀疏，以避免构成第一支撑网221的经纱和纬纱过多，当第一支撑网221挤入第一孔洞14时，经纱和纬纱之间交织重叠易使第一孔洞14完全堵塞。第二支撑网222的第二网孔222a相对于第一支撑网221的第一网孔221a较为密集，以使第二支撑网222对滤膜21的缓冲、支撑及保护效果更好。

本申请提供的一个实施例中，第二支撑网222的拉伸强度为0.35-0.6KPa，以保证第二支撑网222具有合适的形变效果，进而更好的确保第二支撑网222对滤膜21支撑、保护和间隔的作用。第一支撑网221的拉伸强度不小于第二支撑网222拉伸强度的1.8-2.5倍，以使第一支撑网221的抗形变效果达到最好，确保当氢氟酸溶液、第二支撑网222和滤膜21的压力同时作用在第一支撑网221时，第一支撑网221仍然具有很好的支撑保护作用。

本申请提供的一个实施例中，滤膜21褶高为H1，第一支撑网221褶高为H2，第二支撑网222褶高为H3，其中，H1＜H3＜H2。第一支撑网221褶高H2大于滤膜21褶高H1，使滤膜21的褶谷与第一支撑网221的褶谷之间具有第一空隙，确保当滤膜21承受压力时产生小幅度形变进行缓冲，以避免滤膜21直接压在第一支撑网221上，导致第一支撑网221承受压力过大，发生形变进入第一孔洞14，进而堵塞第一孔洞14，也不会出现滤膜21受到第一支撑网221过度的挤压而损坏。第二支撑网222褶高H3大于滤膜21褶高H1，使第二支撑网222的褶峰与滤膜21的褶峰之间具有第二空隙，确保当上流氢氟酸溶液作用于第二支撑网222时，第二支撑网222的褶峰发生形变进行缓冲，避免第二支撑网222的褶峰直接作用于滤膜21褶峰，致使滤膜21的褶峰位置破损。第一支撑网221的褶高H2大于第二支撑网222的褶高H3，可有效避免由于第二支撑网222的褶高过高，导致第二支撑网222还未来得及提供缓冲力，就被冲向第一支撑网221，使全部压力直接作用于第一支撑网221，又由于第一支撑网221褶高较小，进而使第一支撑网221提供的缓冲力不满足其所承受的压力，进一步导致第一支撑网221直接被挤入第一孔洞14。

滤膜21褶峰与第二支撑网222褶峰之间的距离过大，在滤膜21承受上流氢氟酸溶液的压力时，易导致滤膜21与第二支撑网222分离，滤膜21的褶峰直接坍塌变形。其中，第一支撑网221褶高H2与滤膜21褶高H1之差为0.57-0.6mm最为适宜，可有效避免滤膜21破裂或过滤层2堵塞第一孔洞14。

为了确保过滤速率和中心杆1的刚度，本申请中第一筋12与第二筋13在中心杆1的外表面交叉形成凹槽11，使过滤层2与中心杆1之间形成空隙，以便形成氢氟酸溶液的通道，当第一孔洞14被过滤层2覆盖或堵塞时，使过滤后的氢氟酸溶液汇集于凹槽11，通过凹槽11进入相邻未被堵塞的第一孔洞14，以确保过滤速率。中心杆1的厚度为5-5.5mm，使中心杆1具有合适的刚度，避免中心杆1断裂。凹槽11的深度不大于中心杆1的厚度的十一分之一，避免凹槽11过深，当上游氢氟酸溶液冲击过滤层2时，过滤层2发生形变，易被挤入凹槽11，进而堵塞凹槽11，以确保过滤速率。

为了过滤效果更好，中心杆1与壳体3之间的径向距离L1与H1之间需要满足，0.5mm＜L1-H1＜0.7mm，以保证滤膜21不易坍塌、变形弯曲，确保第一支撑网221和第二支撑网222的支撑保护的效果。第一支撑网221褶谷与第二支撑网222褶峰之间的垂直距离L2与L1之间需要满足，0.25mm＜L2-L1＜0.35mm，使过滤层2的褶具有一定的弯曲半径，而不是以尖锐的方式进行折叠，即过滤层2在中心杆1与壳体3之间呈微微倾斜的波浪状，相邻褶之间可相互支撑，避免过滤层2直接卡在中心杆1与壳体3之间，导致过滤过程中滤膜21在褶峰或褶谷处承受的压力超出其机械性能。

为了确保氢氟酸溶液具有合适的流量和过滤速率，本申请提供的一个实施例中，壳体3的孔隙率为中心杆1孔隙率的3-6倍。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种用于过滤氢氟酸的折叠滤芯，包括具有若干第一孔洞的中心杆（1）、环绕所述中心杆（1）外周且呈折叠状的过滤层（2）、套设于所述过滤层（2）外侧的壳体（3）及密封固定于两端的端盖（4），所述壳体（3）具有若干第二孔洞，其特征在于，所述过滤层（2）包括滤膜（21）和用于保护与支撑所述滤膜（21）的支撑网（22）；

所述滤膜（21）为PTFE滤膜，克重为10-12g/m²，厚度为20-60μm；

所述支撑网（22）包括位于所述滤膜（21）一侧的至少一层第一支撑网（221），所述第一支撑网（221）靠近所述中心杆（1），所述第一支撑网（221）厚度为70-85μm，克重为101-109g/m²,所述支撑网（22）为PFA支撑网；

所述中心杆（1）的孔隙率为4%-11%，所述第一孔洞的面积不大于10mm²；

所述支撑网（22）还包括位于所述滤膜（21）另一侧的至少一层第二支撑网（222），所述第二支撑网（222）靠近所述壳体（3）；

所述滤膜（21）褶高为H1，所述第一支撑网（221）褶高为H2，所述第二支撑网（222）褶高为H3，其中，H1＜H3＜H2。

2.根据权利要求1所述的折叠滤芯，其特征在于，所述第一支撑网（221）的厚度为所述第二支撑网（222）厚度的1.2-1.5倍；

所述第一支撑网的克重大于所述第二支撑网的克重，所述第一支撑网（221）的克重与第二支撑网（222）的克重之差不小于20-30g/ m²。

3.根据权利要求1所述的折叠滤芯，其特征在于，所述过滤层（2）折叠形成褶，沿所述中心杆（1）的单位圆心角依次布置有0.3-1.2个褶。

4.根据权利要求1所述的折叠滤芯，其特征在于，所述第一支撑网（221）具有第一网孔（221a），其面积为0.98-1.24mm²；

所述第二支撑网（222）具有第二网孔（222a），其面积为0.7-0.76mm²。

5.根据权利要求1所述的折叠滤芯，其特征在于，所述第二支撑网（222）的拉伸强度为0.35-0.6 KPa，所述第一支撑网（221）的拉伸强度不小于所述第二支撑网（222）拉伸强度的1.8-2.5倍。

6.根据权利要求1所述的折叠滤芯，其特征在于，所述第一支撑网（221）褶高H2与所述滤膜（21）褶高H1之差为0.57-0.6mm。

7.根据权利要求1所述的折叠滤芯，其特征在于，所述中心杆（1）包括交叉设置的第一筋和第二筋，所述第一筋沿所述中心杆（1）的轴向布置，所述第二筋沿所述中心杆（1）的周向布置，所述第一筋与所述第二筋在中心杆（1）的外表面交叉形成凹槽（11），以在所述过滤层（2）与所述中心杆（1）之间形成空隙。

8.根据权利要求7所述的折叠滤芯，其特征在于，所述中心杆（1）的厚度为5-5.5mm，所述凹槽（11）的深度不大于所述中心杆（1）的厚度的十一分之一。

9.根据权利要求1所述的折叠滤芯，其特征在于，所述中心杆（1）与所述壳体（3）之间的径向距离为L1，其中H1与L1之间需要满足，0.5mm＜L1-H1＜0.7mm;

所述第一支撑网（221）褶峰与所述第二支撑网（222）褶峰之间的垂直距离为L2，其中L2与L1之间需要满足，0.25mm＜L2-L1＜0.35mm。