專利名稱：一種多孔陶瓷濾芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷濾芯設(shè)計(jì)的技術(shù)領(lǐng)域，該種陶瓷濾芯斷面中的過流通道布置非常 合理，可以獲得最大的有效過濾面積，具有更大的過濾通量。
背景技術(shù)：
微孔陶瓷濾芯是過濾設(shè)備中常用的過濾材料。它是以氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯等材 料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成的具有多孔結(jié)構(gòu)的精密過濾材料，過濾精度涵蓋微濾、超濾甚至納濾。陶 瓷濾芯是一種“錯(cuò)流過濾”形式的流體分離過程，待過濾液體在濾芯過濾通道內(nèi)高速流動， 在壓力驅(qū)動下含小分子組分的澄清滲透液沿與水流垂直方向向外透過濾層，含大分子組分 的渾濁液濃縮被截留，從而使流體達(dá)到分離、濃縮和純化的目的。目前市場上已有的陶瓷濾芯的過流通道分布和過濾方式不合理，雖然采用增加濾 芯斷面上的過流通道，但由于它們采用的都是單向過濾(即待過濾液由濾芯中的數(shù)個(gè)過流 通道徑向向外流動)，真正起過濾作用的主要還是靠濾芯最外邊一圈的過流通道，中間部分 的過流通道實(shí)際沒有起多少過濾作用，濾芯的實(shí)際有效過濾面積并沒有相應(yīng)增大。以往將 濾芯所有過流通道的表面積之和作為過濾面積來計(jì)算是不合理的，實(shí)際在濾芯斷面靠近中 心部分的過流通道并沒有起多少過濾作用，增加濾芯斷面上的過流通道，反而增加了濾芯 的加工難度，對過濾通量的提高并沒有多少貢獻(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對陶瓷濾芯這一技術(shù)現(xiàn)狀提供一種多孔陶瓷濾芯，使相同直徑和長度的 多孔陶瓷濾芯的有效過濾面積大大提高，在壓力不變的情況下從而提高其過濾通量，降低 制作濾芯材料的用量。本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案如下
一種多孔陶瓷濾芯，所述濾芯的的外形為圓棒形，所述濾芯中分布若干個(gè)軸向貫通的 過流通道，其中位于中心的為一個(gè)圓形過流通道，外圍的為若干個(gè)扇形過流通道，它們圍繞 于中心的圓形過流通道外，成圈狀布置。所述多孔陶瓷濾芯根據(jù)斷面直徑大小，外圍的扇形過流通道分布為一圈或兩圈， 所述當(dāng)扇形過流通道設(shè)置兩圈時(shí)，兩圈扇形過流通道在端面上徑向交錯(cuò)排列。當(dāng)所述扇形過流通道設(shè)置一圈時(shí)，所述扇形過流通道作為待過濾液通道，所述中 心的圓形過流通道與濾芯外側(cè)作為濾后液體的匯集通道；當(dāng)所述扇形過流通道設(shè)置兩圈 時(shí)，所述最外圈的扇形過流通道和中心的圓形過流通道作為待過濾液通道，所述內(nèi)圈的扇 形過流通道與濾芯外側(cè)作為濾后液體的匯集通道。這樣待過濾液可在待過濾液通道中向內(nèi) 和向外進(jìn)行雙向過濾。所述同一圈的扇形過流通道大小相同，其數(shù)量視濾芯的直徑確定。所述濾芯的長度為1000mnTl200mm，直徑為25mnT40mm，其斷面中分布的過流通道 數(shù)為9 31個(gè)。
由以上的技術(shù)內(nèi)容可見，本發(fā)明將多孔陶瓷濾芯斷面中的水流通道的斷面形狀除 中心為圓形外其余均設(shè)計(jì)成扇形，通道與通道之間的過流通道分隔厚度保持均勻，過濾層 的厚度均勻，過濾面積上的水流阻力均勻。此外，將多孔陶瓷濾芯斷面上的水流通道合理地 設(shè)計(jì)成待濾液通道和濾后液通道，合理組織水流，使待過濾液可在待過濾液通道中向內(nèi)和 向外進(jìn)行雙向過濾，充分利用有效過濾面積，以達(dá)到提高陶瓷濾芯過濾通量的目的。


圖1是具有一圈扇形過流通道的多孔陶瓷濾芯斷面的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是具有兩圈扇形過流通道的多孔陶瓷濾芯斷面的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖對本發(fā)明多孔陶瓷濾芯的布孔方法詳細(xì)描述如下，而以下的描述并不構(gòu) 成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。實(shí)施例1 參見圖1，該多孔陶瓷濾芯的外形為圓棒形，濾芯中分布有11個(gè)軸向 貫通的過流通道，其中位于中心的為一個(gè)圓形過流通道4，外圍為10個(gè)扇形過流通道2，它 們圍繞于中心的圓形過流通道4外，形成一圈。過流通道數(shù)量可根據(jù)陶瓷濾芯的直徑大小 調(diào)整。扇形過流通道2的內(nèi)側(cè)弧長為1. 5mnT3. 0mm，外側(cè)弧長為4. 0mnT7. 0mm,中心圓形過 流通道4的直徑為8. OmnTlO. 0mm。陶瓷濾芯的過濾層1的厚度為2. Omm,過流通道分隔3 的厚度為2. 0mm。該多孔陶瓷濾芯的工作方式為待過濾液由圍成圈狀的多個(gè)扇形過流通道2進(jìn) 入，通過2. Omm厚的陶瓷過濾層1向內(nèi)外側(cè)過濾，濾后液由中心圓形過流通道4和濾芯外側(cè) 周邊收集。在具體使用時(shí)，還需要在濾芯中心圓形過流通道4的進(jìn)出濾液端設(shè)置待濾液與 濾后液的隔離措施，即待濾液只能由扇形過流通道2進(jìn)入，而不能從中心圓形過流通道4進(jìn) 入，進(jìn)入扇形過流通道2的待濾液體向內(nèi)和向外過濾，進(jìn)行雙向過濾，中心通道過濾后的液 體與濾芯外側(cè)過濾后的液體匯合引出，使陶瓷濾芯中的水流分布更合理，充分利用陶瓷濾 芯的有效過濾面積，從而提高陶瓷濾芯的過濾通量。實(shí)施例2 參見圖2，此例不同的是將多孔陶瓷濾芯的扇形過流通道設(shè)計(jì)成兩圈， 根據(jù)濾芯的直徑大小，外圈扇形過流通道6有18個(gè)，內(nèi)圈扇形過流通道5有12個(gè)，兩圈扇 形過流通道在端面上徑向交錯(cuò)排列。扇形過流通道的內(nèi)側(cè)弧長為1.5mnT3.0mm，外側(cè)弧長 為4. 0mnT5. 0mm,中心圓形過流通道4的直徑為8. OmnTlO. 0mm。陶瓷濾芯過濾層1的厚度 為2. Omm,過流通道分隔3的厚度為2. 0mm。該多孔陶瓷濾芯的工作方式為待過濾液由外圈扇形過流通道6和中心圓形過流 通道4進(jìn)入，通過2mm厚的陶瓷過濾層1過濾，外圈扇形過流通道6中的待過濾液體向內(nèi)圈 扇形過流通道5和濾芯外側(cè)周邊過濾，中心圓形過流通道4中的待過濾液體向內(nèi)圈扇形過 流通道5過濾，清潔濾液由內(nèi)圈扇形過流通道5和濾芯外側(cè)周邊收集。內(nèi)圈扇形過流通道5 在進(jìn)出濾液端需要設(shè)置待濾液與濾后液體的隔離措施，即待濾液只能由外圈扇形過流通道 6和中心圓形過流通道4進(jìn)入，而不能從內(nèi)圈扇形過流通道5進(jìn)入，使外圈扇形過流通道6 中的待濾液進(jìn)行雙向過濾，中心圓形過流通道4中的待濾液向內(nèi)圈過扇形流通道5中過濾， 內(nèi)圈扇形過流通道5中的過濾后的液體與濾芯外側(cè)周邊的過濾后的液體匯合引出，使陶瓷濾芯中的水流分布更合理，有效過濾面積最大化，從而提高陶瓷濾芯的過濾通量。
權(quán)利要求
1.一種多孔陶瓷濾芯，所述濾芯的的外形為圓棒形，其特征在于所述濾芯中分布若 干個(gè)軸向貫通的過流通道，其中位于中心的為一個(gè)圓形過流通道，外圍的為若干個(gè)扇形過 流通道，它們圍繞于中心的圓形過流通道外，成圈狀布置。
2.如權(quán)利要求1所述的多孔陶瓷濾芯，其特征在于所述外圍的扇形過流通道分布為 一圈或兩圈，當(dāng)所述扇形過流通道設(shè)置一圈時(shí)，所述扇形過流通道作為待過濾液通道，所述 中心的圓形過流通道與濾芯外側(cè)作為濾后液體的匯集通道；當(dāng)所述扇形過流通道設(shè)置兩圈 時(shí)，所述最外圈的扇形過流通道和中心的圓形過流通道作為待過濾液通道，所述內(nèi)圈的扇 形過流通道與濾芯外側(cè)作為濾后液體的匯集通道。
3.如權(quán)利要求2所述的多孔陶瓷濾芯，其特征在于所述當(dāng)扇形過流通道設(shè)置兩圈時(shí)， 兩圈扇形過流通道在端面上徑向交錯(cuò)排列。
4.如權(quán)利要求2或3所述的多孔陶瓷濾芯，其特征在于所述同一圈的扇形過流通道 大小相同，其數(shù)量視濾芯的直徑確定。
5.如權(quán)利要求4所述的多孔陶瓷濾芯，其特征在于所述濾芯的長度為 1000mnTl200mm，直徑為25mnT40mm，其斷面中分布的過流通道數(shù)為9 31個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及陶瓷濾芯設(shè)計(jì)的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明設(shè)計(jì)的濾芯的外形為圓棒形，濾芯中分布若干個(gè)軸向貫通的過流通道，其中位于中心的為一個(gè)圓形過流通道，外圍的為若干個(gè)扇形過流通道，它們圍繞于中心的圓形過流通道外，成圈狀布置。多孔陶瓷濾芯根據(jù)斷面直徑大小，外圍的扇形過流通道分布為一圈或兩圈，所述當(dāng)扇形過流通道設(shè)置兩圈時(shí)，兩圈扇形過流通道在端面上徑向交錯(cuò)排列。本發(fā)明通過將水流通道形狀設(shè)計(jì)成扇形，過濾面積上的水流阻力均勻，并合理組織濾前與濾后水流，使待濾液可雙向過濾，從而增大有效過濾面積，提高陶瓷濾芯的過濾通量，減少制作濾芯材料的用量。
文檔編號B01D29/31GK102068843SQ201010589820
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者丁昭霞, 吳恬, 周寧玉, 唐然, 姚吉倫, 左梅梅, 徐嘯, 方振東, 梁恒國, 魏營 申請人:中國人民解放軍后勤工程學(xué)院