高吸附活性炭碳棒的制备方法、高吸附活性炭碳棒及其过滤装置
阅读说明：本技术 高吸附活性炭碳棒的制备方法、高吸附活性炭碳棒及其过滤装置 (Preparation method of high-adsorption activated carbon rod, high-adsorption activated carbon rod and filtering device thereof ) 是由 路钰伟 王克飞 盛新栋 于 2021-08-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了高吸附活性炭碳棒的制备方法、高吸附活性炭碳棒及其过滤装置,其中所述高吸附活性炭碳棒包括内芯杆和外芯杆,所述内芯杆和外芯杆整体成管状且共轴设置,所述内芯杆和外芯杆的表面设置有多个通水孔。本方案的高吸附活性炭碳棒中,没有添加粘合剂,不会堵塞活性炭的吸附孔,不会对活性炭的吸附性能造成影响,同时活性炭之间的空隙不会被粘合剂堵塞,降低了碳棒的水阻,提升了出水量,同时,活性碳粉和其他滤料直接倒入滤芯、放入压机压缩后封盖,直接完成滤芯的整体制备,无需混合粘合剂、入模定型、加热烧结以及脱模等工序,工艺简单,工作效率高。(The invention discloses a preparation method of a high-adsorption activated carbon rod, the high-adsorption activated carbon rod and a filtering device thereof, wherein the high-adsorption activated carbon rod comprises an inner core rod and an outer core rod, the inner core rod and the outer core rod are integrally tubular and coaxially arranged, and a plurality of water through holes are formed in the surfaces of the inner core rod and the outer core rod. In the high adsorption active carbon-carbon rod of this scheme, do not add the adhesive, can not block up the adsorption hole of active carbon, can not cause the influence to the adsorption performance of active carbon, space between the active carbon can not blockked up by the adhesive simultaneously, the water resistance of carbon-carbon rod has been reduced, the water yield has been promoted, and simultaneously, the filter core is directly poured into to active carbon powder and other filter materials, put into the closing cap behind the press compression, directly accomplish the whole preparation of filter core, need not to mix the adhesive, it is stereotyped to go into the mould, processes such as heating sintering and drawing of patterns, simple process, high work efficiency.)
技术领域
本发明涉及过滤领域，尤其涉及高吸附活性炭碳棒的制备方法、高吸附活性炭碳棒及其过滤装置。
背景技术
现有的过滤碳棒的制备需要在碳粉中加入粘合剂按照一定比例混合后在模具内压缩，然后高温烧结而成，该类产品中活性炭的占比在70%-90%之间，且制备工艺中涉及到模具罐装和高温烧结，加工周期长，同时，混合在碳棒中的粘合剂会堵塞一部分活性炭的吸附孔，减少活性炭的本身固有的吸附性能，同时，粘合剂堵塞了部分活性炭间的缝隙，使碳棒整体的过水量减小，难以适应大流量条件下对出水量的过滤需求。另外，传统的碳棒制备工艺需要进行混合搅拌、入模定型、压缩以及高温烧结等多道工序，工艺复杂繁琐，需要多种加工设备共同完成。
发明内容
因此，为解决上述问题，实现，本发明提供了。
本发明是通过以下技术方案实现的：
高吸附活性炭碳棒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：在内芯杆外壁、外芯杆的内壁和外壁分别包覆一层滤布和/或在所述内芯杆与外芯杆之间的空间内放入滤袋，所述滤布与滤袋的孔径小于滤料的粒径；
S2：将经过步骤S1处理后的内芯杆和外芯杆与底部端盖连接；
S3：将至少包括活性炭的滤料倒入内、外芯杆之间的空间内或者滤袋内；
S4：将装有滤料的滤芯放入压机内，用压机将滤料压实；
S5：将顶部端盖盖紧并使经过步骤S4压实后的滤料顶部保持压实状态。
优选的，所述高吸附活性炭碳棒的制备方法，包括以下步骤：
S1：在内芯杆外壁和外芯杆的内壁包覆一层滤布和/或在所述内芯杆与外芯杆以及端盖之间形成的容纳空间内放入滤袋，所述滤布与滤袋的孔径小于滤料的粒径；
S2：将经过步骤S1处理后的内芯杆和外芯杆与底部端盖焊接；
S21：在所述内芯杆与外芯杆之间的空间内还放置有将该空间分隔成至少两个腔室的分隔滤布，所述分隔滤布通过设置在所述分隔滤布顶部且可对所述分隔滤布施加下压力的定位圈进行定位；
S3：准备两种不同粒径的滤料，并将两种活性炭分别倒入两个腔室内；
S31：将所述分隔滤布顶部的定位圈取出；
S4：将装有滤料的滤芯放入压机内，用压机将滤料压实；
S5：将顶部端盖盖紧并与经过步骤S4压实后的滤料顶部抵接。
优选的，所述步骤S5还包括以下步骤：
S51：将顶部端盖上设置的螺纹和第一密封圈密封；
S52：将第二密封圈放在经步骤S4压实后的滤料的顶部，并将上端面内芯杆连接片压实第二密封圈；
S53：将顶部端盖和外芯杆进行螺纹密封。
优选的，所述步骤S5还包括以下步骤：
S51:在压实后的滤料顶部进行点胶，使胶量齐平内外内芯杆；
S52：将顶部端盖与外芯杆螺纹连接，完成密封。
优选的，所述滤料包括活性炭和第二滤料，所述第二滤料的粒径大于所述活性炭的粒径。
优选的，步骤S2中，所述滤布和/或滤袋的过滤精度为5μm-50μm。
优选的，步骤S5中所述顶部端盖与所述外芯杆通过螺纹旋紧和/或焊接和/或胶接。
高吸附活性炭碳棒，由上述高吸附活性炭碳棒的制备方法制备而成。
优选的，所述内芯杆和外芯杆整体成管状且共轴设置，所述内芯杆和外芯杆的表面设置有多个通水孔。
过滤装置，包括上述的高吸附活性炭碳棒。
本发明技术方案的有益效果主要体现在：
1、本方案的高吸附活性炭碳棒的制备方法中，活性碳粉和其他滤料直接倒入滤芯、放入压机压缩后封盖，直接完成滤芯的整体制备，无需混合粘合剂、入模定型、加热烧结以及脱模等工序，工艺简单，工作效率高；
2、本方案的高吸附活性炭碳棒中，没有添加粘合剂，不会堵塞活性炭的吸附孔，不会对活性炭的吸附性能造成影响，同时活性炭之间的空隙不会被粘合剂堵塞，降低了碳棒的水阻，提升了出水量；
3、本方案的高吸附活性炭碳棒中，包裹在所述内芯杆与外芯杆之间的滤布和/或放置在容纳空间内的滤袋可以滤除碳粉中的黑色素，防止通过滤料的水流变黑；
4、本方案的高吸附活性炭碳棒由粒径不同的两种活性炭粉压制而成，能够有效地防止水流中的杂质堵塞在碳棒的外层，提高碳棒的出水率、利用率和使用寿命；
5、本方案的高吸附活性炭碳棒的滤料中，第二滤料的粒径大于所述活性炭的粒径，能够增加滤料间的缝隙，降低水阻，提升出水量，同时，增加不同种类的滤料可以增加滤芯的过滤性能；
6、本方案的高吸附活性炭碳棒的滤料中，顶部端盖盖紧并通过密封圈和内芯杆连接片或者胶水与经过压实后的滤料顶部抵接并密封，在碳棒的使用过程中保持与滤料抵接，使滤料保持压紧状态，同时确保碳棒整体的密闭性。
附图说明
图1：是本发明中高吸附活性炭碳棒的部分剖视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点和特点能够更加清楚、详细地展示，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。该实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
同时声明，在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，本方案中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示对重要性的排序，或者隐含指明所示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明中，“多个”的含义是两个或者两个以上，除非另有明确具体的限定。本发明揭示了高吸附活性炭碳棒的制备方法、高吸附活性炭碳棒及其过滤装置，包括高吸附活性炭碳棒的制备方法，包括以下步骤：
S1：在内芯杆1外壁和外芯杆2的内壁包覆一层滤布3和/或在所述内芯杆1与外芯杆2之间的空间内放入滤袋，所述滤布3与滤袋的孔径小于滤料8的粒径；
S2：将经过步骤S1处理后的内芯杆1和外芯杆2与底部端盖4连接；
S3：将活性炭倒入内、外芯杆2之间的空间内或者滤袋内；
S4：将装有滤料8的滤芯放入压机内，用压机将滤料8压实；
S5：将顶部端盖5盖紧并与经过步骤S4压实后的滤料8顶部抵接。
具体地，所述底部端盖4和外芯杆2的连接方式可以是螺纹、超声或者热熔胶连接，所述底部端盖4和内芯杆1可以采用螺纹，超声，热熔胶，定位槽，或者卡口定位等方式连接，所述滤布3与内芯杆1外壁以及外芯杆2内壁和外壁之间通过超声焊接的方式连接。
具体地，所述内芯杆1与外芯杆2中空且共轴设置，所述内芯杆1与外芯杆2以及端盖之间形成一个封闭的容纳空间，所述内芯杆1与外芯杆2的表面设置有多个便于水流通过的通水孔，为防止容纳空间内的滤料8泄漏，分别在所述内芯杆1的外壁上和所述外芯杆2的内壁上包裹一层滤布3和/或在所述容纳空间内放入滤袋，并将滤料8倒入包裹有滤布3和/或放入滤袋的容纳空间内，步骤S2中，为达到防止滤料8泄漏的功能，所述滤布3和滤袋的孔径至少小于滤料8的最小粒径，进一步地，所述滤布3和/或滤袋的过滤精度为5μm-50μm。
具体的，所述压机采用气压缸或者液压缸，压力控制在以碳粉压实后不流动和确保内外内芯杆1不被压变形为宜，压力大小随意可调，具体地，所述压机对滤料8施加的压力为3 kgf -10kgf，使所述容纳空间内的滤料8压实，同时，在压机压实滤料8后，将设置在所述内芯杆1与外芯杆2顶端的顶部端盖5盖紧，所述顶部端盖5在盖紧状态下应当与经过步骤S4压实后的滤料8顶部抵接，使所述顶部端盖5在盖紧后始终对滤料8顶部施加一定的压力，从而保证滤料8在使用过程中不会散开。
具体地，所述步骤S5中顶部端盖5与所述外芯杆2通过螺纹旋紧和/或焊接和/或胶接，进一步地，顶部端盖5与外芯杆2的连接方式可以分为以下两个方案：
方案1：
所述步骤S5还包括以下步骤：
S51：将顶部端盖5上设置的螺纹和第一密封圈51密封；
S52：将第二密封圈7放入碳棒的上端面，即经步骤S4压实后的滤料8的顶部，并将上端面内芯杆连接片6压实第二密封圈7；
S53：将顶部端盖5和外芯杆2进行螺纹密封，完成密封。
具体地，当螺纹拧紧时所述顶部端盖5内表面与内芯杆连接片6接触，同时内芯杆连接片6压紧第二密封圈7，同时对滤料8顶部施加压力，使滤料8始终保持压实状态。
方案2：
所述步骤S5还包括以下步骤：
S51:在压实后的滤料8顶部进行点胶，使胶量齐平内、外内芯杆1；
S52：将顶部端盖5与外芯杆2螺纹连接，完成密封。
具体地，在螺纹拧紧后，所述顶部端盖5内表面与胶水接触，胶水自滤料8顶部填充至与内、外芯杆2平齐，以保证所述容纳空间内无多余的可活动空间，且胶水能够实现密封的功能，不会造成滤料8散开或者泄漏，同时，所述顶部端盖5内表面通过胶水与内、外芯杆2固定。
进一步地，所述的高吸附活性炭碳棒的制备方法，包括以下步骤：
S1：在内芯杆1外壁和外芯杆2的内壁包覆一层滤布3和/或在所述内芯杆1与外芯杆2之间的空间内放入滤袋，所述滤布3与滤袋的孔径小于滤料8的粒径；
S2：将经过步骤S1处理后的内芯杆1和外芯杆2与底部端盖4焊接；
S21：在所述内芯杆1与外芯杆2之间的空间内还放置有将该空间分隔成至少两个腔室的分隔滤布，所述分隔滤布通过设置在所述分隔滤布顶部且可对所述分隔滤布施加下压力的定位圈进行定位；
S3：准备两种不同粒径的滤料8，并将两种滤料8分别倒入两个腔室内；
S31：将所述分隔滤布顶部的定位圈取出；
S4：将装有滤料8的滤芯放入压机内，用压机将滤料8压实；
S5：将顶部端盖5盖紧并与经过步骤S4压实后的滤料8顶部抵接。
具体地，所述内芯杆1上可拆卸地套有用于固定所述分隔滤布顶部的定位圈，所述定位圈包括中心环和设置在所述中心环外周的定位卡块，所述定位卡块至少有两个，且所述定位卡块间设置有用于通过滤料8的进料口，所述定位卡块外沿的底部设置有用于固定所述分隔滤布的限位块，所述中心环的内径与所述内芯杆1的半径一致，所述卡块的长度等于所述内芯杆1到所述分隔滤布的距离，具体地，所述限位块的内侧正好与分隔滤布的外壁顶部接触，所述中心环可活动地套设在所述内芯杆1的外周，当需要将所述分隔滤布定位时，先将分隔滤布的顶端与所述定位圈上的限位块固定，再将分隔滤布放入模具内，并最终将定位圈上的中心环穿过内芯杆1，受定位圈重力的影响，所述分隔滤布不会在进料过程中随意移动。
具体地，在本实施例中，所述分隔滤布由具有一定硬度的材质制成，具体地，所述分隔滤布可以为PP滤布、PET滤布和尼龙滤布中的一种或者多种，所述分隔滤布的过滤精度应当在相邻两层过滤碳层的过滤精度之间，所述分隔滤布的高度与内芯杆1和外芯杆2的高度一致且通过定位圈定位，所述分隔滤布将所述容纳空间分隔成第一腔室和第二腔室两个腔室，当分隔滤布定位后，将两种不同过滤精度的滤料8分别倒入第一腔室和第二腔室内，在倒入所有滤料8之后，盖上顶部端盖5，然后将装有滤料8和分隔滤布的模具放入压机压铸成型。
进一步地，在本实施例中，在将分隔滤布放入模具前，需要先对分隔滤布进行裁切和胶接，先根据内芯杆1和外芯杆2的高度以及各腔室的直径确定分隔滤布的高度和周长，并预留胶接部分后，对分隔滤布进行裁切，裁切完成后，在所述分隔滤布一侧的胶接部分涂布胶水并粘合。
进一步地，根据所述高吸附活性炭碳棒的水流方向的设置，可以对不同精度滤料8的存放位置进行调整，具体地，将过滤精度较低的滤料8倒入靠近进水端的腔室，将过滤精度较高的滤料8放入靠近出水端的腔室，根据进水端和出水端位置的调整，可以相应调整各过滤精度滤料8所放入的腔室，如：当进水端为外芯杆2外表面，出水端为内芯杆1的内壁时，将过滤精度较低的滤料8放入分隔滤布与外芯杆2内壁所围成的腔室内，将过滤精度较高的滤料8放入分隔滤布与内芯杆1外壁所围成的腔室内，当进水端与出水端位置相反时，投料方向也随之改变。
进一步地，所述滤料8包括活性炭和第二滤料，所述第二滤料的粒径大于所述活性炭的粒径，具体地，在上述方案中，靠近进水端的腔室内的活性炭和第二滤料的粒径整体大于靠近出水端的腔室内的活性炭和第二滤料的粒径，所述第二滤料的类型可以根据实际需要进行调整。
高吸附活性炭碳棒，由上述的制备方法制备而成，其中，所述内芯杆1和外芯杆2整体成管状且共轴设置，所述内芯杆1和外芯杆2的表面设置有多个通水孔，所述内芯杆1和外芯杆2两端设置的端盖与内芯杆1和外芯杆2共轴，且至少一个端盖的中部设置有与所述内芯杆1孔径相当的通孔，所述顶部端盖5的顶部设置有螺纹和第一密封圈51，所述顶部端盖5与滤料8之间还由下至上放置有第二密封圈7和内芯杆连接片6。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
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