CN205145727U - 快换式过滤元件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及快换式过滤元件，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。该快换式过滤元件，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。

Description

快换式过滤元件

技术领域

本实用新型涉及一种快换式过滤元件。

背景技术

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。

实用新型内容

本实用新型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。

本实用新型的快换式过滤元件，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。本实用新型的快换式过滤元件，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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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℃的高温，因此在使用时可利用高温进行杀菌，更加方便使用。

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。

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。

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。

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。

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，制作成本低，根据实际情况，各连接部位之间还可以设置有密封结构(如密封胶、密封圈等)，确保密封性较好。

在保证对过滤层的支撑效果较好以及整体结构强度较高的前提下，为了提高过滤效率，减小过滤阻力，所述面支撑结构的孔隙率优选为40％～80％，厚度优选为0.3～1.2毫米，例如孔隙率可以是50％、60％或70％，厚度可以是0.5mm、0.8mm或1mm。

进一步的，所述过滤组件的两个轴向端对应连接有底座和设有通孔的定位结构。这样便于将本实用新型的快换式过滤元件直接安装在过滤装置中即可使用，待过滤物质可通过周面封闭的过滤结构进行过滤，过滤后的物质从定位结构的通孔排出。所述过滤组件的底座上也可以设有过滤层，从而进一步增加过滤面积。所述底座和定位结构设有与过滤结构的外螺纹结构和内螺纹接头对应的螺纹结构，底座和锁紧部除螺纹导程和螺纹线数可不相同外，其余螺纹参数相同；同样的，定位结构和第一连接块也是除螺纹导程和螺纹线数可不相同外，其余螺纹参数相同，这样可满足互换性原则，便于批量生产并保证产品精度，装配与更换时不需要辅助加工及修配，更加快捷。

底座与内螺纹接头之间可设有密封圈；所述定位结构还可设有外廓直径大于过滤结构的横截面外廓大小的圆环结构，圆环结构便于本实用新型快换式过滤元件在过滤装置中使用时的安装定位，圆环结构与过滤结构的外螺纹接头之间设有密封圈。

类似的，所述底座也可以完全替换成过滤层，并且可设有过滤层的面支撑结构。

优选的，在保证整体结构强度较好且过滤面积较大的前提下，过滤层的轴向长度优选为1～3米，直径为60～180毫米。可根据实际情况，调整过滤层的长径比。

在使用时，可根据需要选择过滤结构和连接各个过滤结构的连接件的数量。在保证强度较好的前提下，所述过滤结构的个数优选为2～10个。

本实用新型的快换式过滤元件，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。

以下结合实施例的具体实施方式，对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本实用新型上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本实用新型的范围内。

附图说明

图1为本实用新型快换式过滤元件的结构示意图。

图2为图1中第一连接块的剖视图。

图3为图1中第二连接块的剖视图。

图4为图1中内螺纹接头的剖视图。

图5为图1中外螺纹接头的剖视图。

图6为图1中底座的剖视图。

图7为图1中定位结构的剖视图。

具体实施方式

如图1所示的快换式过滤元件，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。

所述连接件包括与过滤结构相连的如图2所示的第一连接块8，以及与所述第一连接块8相连并连接相邻的过滤结构的如图3所示的第二连接块7，所述第二连接块7包括与过滤结构连接的中空的锁紧部71，以及设于锁紧部71的轴向一端的凸缘73；所述第一连接块8具有能容纳所述凸缘73，并套置和定位锁紧部71的台阶孔81，所述台阶孔81还与相邻的过滤结构配合连接。

所述过滤结构包括周面封闭且轴向两端开口的过滤层4，和设于过滤层4的轴向一端，并与锁紧部71配合的如图4所示的内螺纹接头6，以及设于过滤层4的轴向另一端，并与台阶孔81配合的如图5所示的外螺纹接头3。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。所述过滤层4由柔性多孔金属膜构成。锁紧部71与内螺纹接头6之间、凸缘73与过滤结构之间分别设有密封结构1。分别在各个连接部位设置密封结构1可以提高整体的密封可靠性。除了采用密封结构1外，也可以将各个连接部位设置成相应的密封管螺纹。

所述第二连接块7还包括设于锁紧部71和凸缘73之间，并支撑所述过滤结构的中空的台阶72。所述锁紧部71、台阶72和凸缘73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72和锁紧部71穿过第一连接块8的台阶孔81后，锁紧部71与过滤结构的内螺纹接头6配合连接，过滤结构的端面与台阶72之间可以相互支撑。所述台阶72与过滤结构之间还可设置有密封结构1，使待过滤物质无法从锁紧部71与过滤结构的螺纹连接缝隙进入过滤组件的内部。

为了进一步提高整体的结构强度，还可以设有过滤层4的面支撑结构5，为了不影响过滤层4的过滤，面支撑结构5间隔分布有开孔。所述面支撑结构5的孔隙率优选为40％～80％，厚度优选为0.3～1.2毫米，例如孔隙率可以是55％、65％或75％，厚度可以是0.6mm、0.9mm或1.1mm。过滤层4的轴向长度为为2米，直径可以是70mm、90mm、110mm、130、150mm或170mm等，可根据实际情况调整长径比。该面支撑结构5可以对过滤层4的整个表面进行支撑，而不仅仅是对过滤层4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4进行线支撑(即框架或骨架与过滤层4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5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4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5的作用，过滤层4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4也不易磨损，能够极大的延长过滤层4的使用寿命，从而节约成本。

对于同一个过滤结构，其过滤层4的面支撑结构5连接外螺纹接头3和内螺纹接头6，使面支撑结构5与外螺纹接头3、内螺纹接头6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。

外螺纹接头3和内螺纹接头6之间还设有支撑框架，使支撑框架、外螺纹接头3、内螺纹接头6之间起到相互支撑和定位的作用。支撑框架与外螺纹接头3和内螺纹接头6之间可通过焊接的方式连接为一体。所述支撑框架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3、内螺纹接头6和面支撑结构5起到较好的定位支撑作用，并且几乎不会影响过滤层4的过滤效果。

所述面支撑结构5设于支撑框架与过滤层4之间，这样不仅可使面支撑结构5对过滤层4起到支撑作用，还可以使支撑框架对面支撑结构5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4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5再与过滤层4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5与过滤层4之间的缝隙中，并且面支撑结构5能够在过滤层4承受待过滤物质的冲击时，对过滤层4起到更好的支撑作用。

过滤层4与面支撑结构5之间，过滤层4与连接件之间，以及支撑框架与面支撑结构5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，制作成本低，根据实际情况，各连接部位之间还可以设置有密封结构1，确保密封性较好。

所述过滤组件的两个轴向端对应连接有如图6所示的底座9和设有通孔22的如图7所示的定位结构2。这样便于将本实用新型的快换式过滤元件直接安装在过滤装置中即可使用，待过滤物质可通过周面封闭的过滤结构进行过滤，过滤后的物质从定位结构2的通孔22排出。所述过滤组件的底座9上也可以设有过滤层4，从而进一步增加过滤面积。所述底座9和定位结构2设有与过滤结构的外螺纹结构和内螺纹接头6对应的螺纹结构，底座9和锁紧部71除螺纹导程和螺纹线数可不相同外，其余螺纹参数相同；同样的，定位结构2和第一连接块8也是除螺纹导程和螺纹线数可不相同外，其余螺纹参数相同，这样可满足互换性原则，便于批量生产并保证产品精度，装配与更换时不需要辅助加工及修配，更加快捷。

所述底座9与内螺纹接头6之间可设有密封结构1；所述定位结构2还可设有外廓直径大于过滤结构的横截面外廓大小的圆环结构21，圆环结构21便于本实用新型快换式过滤元件在过滤装置中使用时的安装定位，圆环结构21与过滤结构的外螺纹接头3之间设有密封结构1。

上述密封结构1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1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。

在保证强度较好的前提下，所述过滤结构的个数优选为2～10个。例如可根据需要选择所需的过滤结构和连接各个过滤结构的连接件的数量。例如所述过滤结构可以有4个、5个、6个、8个等。

通过上述连接件将多个过滤结构组装在一起，并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，能够大幅增加过滤面积，并且可根据需要灵活调整过滤结构的轴向长度以适应不同大小的过滤装置。该连接件使得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。

除上述结构外，所述连接件还可以是一体式结构，连接件与过滤结构之间还可以采用卡箍连接、法兰连接等。

安装时，首先将过滤结构的内螺纹接头6与底座9配合连接并密封后，将第二连接块7的锁紧部71和台阶72穿过第一连接块8的台阶孔81，使第二连接块7的凸缘73位于所述台阶孔81中；所述台阶孔81孔径较大的部分(即容纳凸缘73的孔)轴向深度应适当，以便容纳凸缘73后还能与相邻的过滤结构的轴向一端配合连接。将台阶孔81与过滤结构的外螺纹接头3配合连接，并使所述外螺纹接头3与凸缘73之间密封；然后，将所述锁紧部71与相邻的过滤结构的内螺纹接头6配合连接并密封；依次连接得到所需制作长度后，将最后一个过滤结构的外螺纹接头3与定位结构2配合连接并密封。所述密封均采用上述密封圈。

上述本实用新型的快换式过滤元件，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。

Claims (10)

1.快换式过滤元件，其特征在于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可拆卸的过滤组件。

2.如权利要求1所述的快换式过滤元件，其特征在于连接件与过滤结构之间设有密封结构(1)。

3.如权利要求1所述的快换式过滤元件，其特征在于所述连接件包括与过滤结构相连的第一连接块(8)，以及与所述第一连接块(8)相连并连接相邻的过滤结构的第二连接块(7)，所述第二连接块(7)包括与过滤结构连接的中空的锁紧部(71)，以及设于锁紧部(71)的轴向一端的凸缘(73)；所述第一连接块(8)具有能容纳所述凸缘(73)，并套置和定位锁紧部(71)的台阶孔(81)，所述台阶孔(81)还与相邻的过滤结构配合连接。

4.如权利要求3所述的快换式过滤元件，其特征在于所述第二连接块(7)还包括设于锁紧部(71)和凸缘(73)之间，并支撑过滤结构的中空的台阶(72)。

5.如权利要求3所述的快换式过滤元件，其特征在于所述过滤结构包括周面封闭且轴向两端开口的过滤层(4)，和设于过滤层(4)的轴向一端，并与锁紧部(71)配合的内螺纹接头(6)，以及设于过滤层(4)的轴向另一端，并与台阶孔(81)配合的外螺纹接头(3)。

6.如权利要求5所述的快换式过滤元件，其特征在于锁紧部(71)与内螺纹接头(6)之间、凸缘(73)与过滤结构之间分别设有密封结构(1)。

7.如权利要求5所述的快换式过滤元件，其特征在于所述过滤层(4)由柔性多孔金属膜构成。

8.如权利要求5所述的快换式过滤元件，其特征在于所述过滤层(4)的轴向长度为1～3米，直径为60～180毫米。

9.如权利要求1所述的快换式过滤元件，其特征在于所述过滤组件的两个轴向端对应连接有底座(9)和设有通孔(22)的定位结构(2)。

10.如权利要求1至9之一所述的快换式过滤元件，其特征在于所述过滤结构的个数为2～10个。