小通量折叠滤芯是一种专为低流量、高精度过滤需求设计的紧凑型过滤元件,通过优化折叠结构与材料选择,在有限体积内实现高效过滤。以下从多种维度进行系统性分析:
一、设计原理:小体积与高效率的平衡
折叠结构优化
单位体积过滤面积最大化:通过精密折叠工艺,将滤膜折叠成波浪形,在直径10-50mm、长度50-300mm的微小尺寸内,实现0.2-0.5m²的有效过滤面积,是同尺寸平面滤芯的3-5倍。
梯度孔径分布:外层采用较大孔径(如10-50μm)拦截粗颗粒,内层逐步缩小至目标精度(如0.1-5μm),形成立体过滤层,减少堵塞风险并延长寿命。
材料选择与复合
滤膜材料:常用聚丙烯(PP)、聚醚砜(PES)、尼龙(PA)或PVDF,兼顾化学兼容性、耐温性与成本。例如:
PP:耐酸碱但耐温性一般(≤80℃);
PES:耐温达140℃,耐化学腐蚀性强;
PVDF:耐温120℃,耐氧化性物质。
支撑结构:采用聚丙烯或不锈钢骨架,确保滤芯在低压差(0.1-0.3MPa)下不变形,同时减轻重量(通常<100g)。
接口与密封设计
提供标准接口(如1/4"、3/8"、1/2" NPT或BSP螺纹),适配实验室仪器、小型设备或便携式系统。
采用硅胶或氟橡胶O型圈密封,防止泄漏并耐受化学腐蚀。
二、性能优势:精准过滤与稳定运行
高精度截留能力
孔径范围覆盖0.1μm至50μm,可满足微生物(如细菌≥0.2μm)、颗粒物(如PM2.5)或胶体物质的截留需求。
在低流量下(0.1-10L/min),仍能维持稳定过滤效率(如≥99.9%),适合对纯度要求极高的场景。
低压降与低能耗
折叠结构减少流体阻力,初始压降通常<0.05MPa(10L/min流量下),相比大通量滤芯节能30%-50%。
适用于电池供电设备或对能耗敏感的场景(如野外采样、便携式医疗设备)。
抗污染与易维护
滤膜表面光滑,不易吸附杂质,可通过反冲洗(低压水或气体)恢复通量,延长使用寿命。
部分型号(如PP滤芯)支持化学清洗(稀酸或碱液浸泡),进一步降低更换频率。
高纯度保持
材料符合FDA、USP Class VI等标准,无纤维脱落或化学析出,适用于高纯水、药品或食品的过滤。