HU181412B - Filter device - Google Patents

Description

A találmány tárgya szűrőkészülék, amelynek előnyösen függőlegesen elrendezett gyertyaalakú szürőelemei tömlős szűrőszövettel vannak ellátva, ami a szűrőpogácsa eltávolítására szolgáló mozgást végezhet.

A találmány szerintihez hasonló típusú ún. iszapolószürőt ismertet az 1 007 294 számú NSZK-beli szabadalmi leírás. Ennél a szűrőközeg, illetve a szűrőszövet hosszirányban meghosszabbítható harmonikaszerű tömlőként van kialakítva. A tömlőt belülről rugóhuzalból készült tekercs merevíti. Ha a merevítőelemek hiányoznak, akkor a harmonikaszerű tömlőt annak alsó, szabad részéhez rögzített húzórugó feszíti elő.

A találmány szerinti szűrőkészülék abban különbözik az ismertektől, hogy a szűrőpogácsát eltávolító mozgáshoz nincs szükség harmonikaszerű tömlőre.

Az ismert készülékek elsősorban azért hátrányosak, mert erős mechanikus mozgásnak kitett alkatrészeket tartalmaznak, mint amilyenek a huzaltekercsek vagy húzórugók, amelyek fokozott elhasználódásnak és kifáradásnak vannak kitéve. Ugyanilyen kifáradási jelenségeknek van kitéve maga a harmonikaszerű tömlő is. De szűrés közben is felléphetnek zavarok, például nyomásingadozáskor a mechanikus elemek révén ellenerők jönnek létre, amelyek a szűrőpogácsa egyes részeinek idő előtti leválásához vezethetnek.

A találmány célja olyan szűrőkészülék létrehozása, amely a fenti hiányosságokat kiküszöböli.

Ezt a célt a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy a szűröelem belsejében legömbölyített szélű, egyszerű vagy összetett támasztótestet helyezünk el, s erre van ráfeszítve a szűrőszövet.

A legegyszerűbb esetben a támasztótest, amelyre a tömlőalakú szűrőszövet fel van feszítve, három vagy több támasztórúdból készül. Ezek a támasztórudak egyfajta keretet alkotnak, amelybe a szűrlet lefolyik. A támasztórudak rögzíté5 se azok felső és alsó részén keresztmerevítőkkel történhet.

A szűrés módjától és a szürőanyag minőségétől függően azonban háromnál több, előnyösen ötnél több támasztórúdra is szükség lehet annak érdekében, hogy elkerüljük a szűrés során a szűrőelem belsejében a szűrőszövet túl nagy mértékű 10 összenyomódását. A tiszta szűrlet részére szolgáló központi cső — amelynek felső részén a gyűjtőcső felé elhelyezett nyílása, alsó, nem rögzített részén pedig a tiszta szűrlet bevezetésére szolgáló nyílása van — teljes hosszában zárt. Ennek a perforált csővel szemben az az előnye, hogy a szűrendő 15 folyadék egy egészen kis maradék kivételével leszűrhető, és a szűrőpogácsa kifúvása közben is üríthető folyadék az alsó részbe, aminek nagyértékű anyagok szűrésénél komoly gazdasági előnye van. Ezen kívül a cső átmérője az elem átmérőjéhez képest kicsiny, úgy hogy a szűrés irányában történő 20 levegőátfúváskor a levegő a nagy sebesség révén folyadékot is magával ragad, miáltal gyorsabb száradás érhető el. De az ellenirányú öblítés és a szürőpogácsa eltávolítása során is előnyös, ha a levegő alul lép be és azonnal kitölti a cső és a szűrőszövet közötti teret. Az ellennyomás vagy lökésszerű 25 nyomás következtében a szűrőszövet mozgást végez, és ezáltal a szűrőpogácsa könnyen és teljesen ledobódik. A központi cső bizonyos esetekben el is hagyható, ilyenkor a kifolyás közvetlenül, felfelé történik.

A tiszta szürlet részére szolgáló cső, valamint a támasztó30 rudak helyett műanyagból vagy zománcozott fémből készült egyszerű alakos támasztótest is alkalmazható, amelynek kiemelkedésekből és bemélyedésekből összetett profilja van. A szűrőszövet három vagy több, előnyösen öt kiemelkedésen fekszik fel. A szürőelem támasztótestének keresztmetszete poliéder-alakú, sík vagy enyhén konkáv felületekkel. Ily módon a szűrőszövetnek bizonyos mozgási lehetősége van még abban az esetben is, ha szorosan feszítjük azt fel a támasztótestre. Köralakú keresztmetszetnél azonban nincs erre lehetőség. A szűrés alatt a szűrőszövet enyhén benyomódik a támasztótest mélyedéseibe, miközben elegendő térköznek kell maradnia a szűrlet lefolyásához. A szűrőpogácsa ledobása alatt a szűrőszövet ellenkező irányba, azaz kifelé nyomódik. Levegőimpulzusok segítségével ilyenkor pulzáló mozgás hozható létre.

A találmány szerinti szűrőkészüléket annak néhány kiviteli alakja kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül:

az 1. ábra a találmány szerinti szűrőelemekkel ellátott szűrőüst hosszmetszete;

a 2. ábra egyetlen szűrőelem hosszmetszete; 20 a 3. ábra hosszirányú támasztórudakkal kialakított szűrőelem keresztmetszeti képe, a szűrési folyamat közben;

a 4. ábrán a hosszirányú támasztórudakkal kialakított szűrőelem keresztmetszete látható, a visszaöblítési folyamat közben;

az 5. ábrán összetett profilú támasztótesttel ellátott szűrőelem keresztmetszetét láthatjuk;

a 6. ábrán egy további kiviteli alak keresztmetszete látható, a szűrési folyamat közben;

a 7. ábrán a 6. ábra szerinti szűrőelem keresztmetszetét a visszaöblítés közben mutatjuk;

a 8. ábrán egy másik változat látható a szűrés folyamata közben, befelé öblösödő szűrőfelületekkel;

a 9. ábrán a 8. ábra szerinti szűrőelemet a visszaöblítés közben mutatjuk be; 35 a 10. ábra három síkfelülettel rendelkező szűrőelemet mutat be, a szűrési folyamat közben;

all. ábrán a 10. ábra szerintihez hasonló szűrőelemet visszaöblítés közben mutatjuk;

a 12. ábrán legömbölyített keresztmetszetű szűrőelemet látunk, a szűrési folyamat közben;

a 13. ábrán a 12. ábra szerintihez hasonló, piskóta alakú szűrőelem látható, a visszaöblítési folyamat közben;

a 14. ábra nyolcszög-keresztmetszetű szűrőelemet mutat, a szűrési folyamat közben;

a 15. ábrán a 14. ábra szerinti szűrőelemet mutatjuk be a visszaöblítési folyamat közben;

a 16. ábra sokszög-keresztmetszetű, befelé ívelt felületű szűrőelemet mutat be, szűrési folyamat közben;

a 17. ábrán a 16. ábra szerinti szűrőelemet látjuk a visszaöblítési folyamat közben;

a 18. ábra a támasztótesten belül elhelyezett támasztórudakkal kialakított szűrőelemet szemléltet, a szűrési művelet közben;

a 19. ábrán a 18. ábra szerinti szűrőelem látható, a visszaöblítési folyamat közben; végül a 20. ábrán a találmány szerinti, töltőtestekkel kialakított szűrőelem perspektivikus képét látjuk.

Az 1. ábrán látható 1 szürőüst a szűrendő szuszpenzió betáplálására szolgáló 2 betáplálócsonkkal, a szűrlet elvezetésére szolgáló 3 ürítőcsonkkal, a szűrési maradékok eltávolítására szolgáló 4 ürítőcsonkkal, valamint 5 levegőztetőcsonkkal van ellátva. Az 1 szűrőüstnek 7 peremmel ellátott, levehető 6 fedele van. A 8 szűrőelemek ismert módon 9 gyűjtöcsöre vannak erősítve. 65

A 2. ábra a találmány szerinti 8 szűrőelem egyik kiviteli alakjának hosszmetszete. A három vagy több 10 támasztórúd a 8 szűrőelem felső részén ismert módon, a 11 kúpos végű hengeres rögzítőtesthez van erősítve. Ennek a rögzítési 5 módnak az az előnye, hogy a hengeres részen befogott 18 szűrőszövet nem törik meg, mivel a kúpos részre való átmenetnél nincs kis sugarú él. Ezáltal a pulzáló igénybevétel miatt erősen igénybevett 18 szűrőszövet hosszabb élettartamú. A 18 szűrőszövet kifeszítése a szabad alsó részén ugyan10 ezen okokból a 12 kúpos test útján történik. A 8 szűrőelem hosszától függően egy, vagy több sorban 15 keresztmerevítők helyezhetők el. A 8 szűrőelem belsejében foglal helyet a M központi cső, amely a kúpos 12 test fölött végződik, keresztülhalad a 11 kúpos végű hengeres testen és amelynek 15 15 alsó nyílása, valamint 16 felső nyílása van. A 14 központi cső körül még 17 támasztórács is elhelyezhető. A tulajdonképpeni szűrőanyag, vagyis a 18 szűrőszövet harisnyaszerüer van a 10 támasztórudakra húzva, és ismert eszközökkel ismert módon, a 19 feszítőgyürű útján van a 11 kúpos végű hengeres test hornyában rögzítve.

A 3—5. ábrán a találmány szerinti 8 szűrőelem különböző kiviteli alakjának keresztmetszetét mutatjuk be. A 3. ábra az egyik kiviteli alak keresztmetszetét a szűrési folyamat során, 25 a 4. ábra ugyanezen kiviteli alakot a szűrőpogácsa ledobása, illetve a visszaöblítés folyamata alatt mutatja. Az 5. ábrán egy másik kiviteli alakot látunk, a szűrési folyamat alatti helyzetben. Itt a szűrlet részére szolgáló lefolyócsatornákat a csillagkeresztmetszetű 20 támasztó test és a 18 szűrőszövet 30 alkotja.

A 6—20. ábrákon látható szűrőelemek belső tere 25 töltőtestekkel van kitöltve, ami lehetővé teszi az áteresztő támasztótest könnyebb és így olcsóbb kivitelezését. Az ilyen töltőtestek alkalmazásának az az előnye is megvan, hogy a szűrőelem belsejében alulról felfelé bekövetkező nyomásesés mellett is egyenletes a szűrő terhelése.

A 6. ábra a találmány szerinti, négyzet- vagy négyszögkeresztmetszetű szűrőelemet mutatja be.

Az áteresztő 21 támasztóbetét négyszög-keresztmetszetű, 40 perforált profil, amely 18 szűrőszövettel van bevonva. A nyilak a szűrőelemeken való folyadékáramlás irányát mutatják. A szűrési periódus alatt a folyadéknyomás a 18 szűrőszövetei erősen rányomja a perforált 21 támasztóbetétre. A 18 szűrőszöveten 23 szűrőpogácsa alakul ki.

A 7. ábra a visszaöblítési folyamat közbeni helyzetet mutatja. A 21 támasztóbetét és a 18 szűrőszövet között ekkor a 18 szűrőszövet rugalmassága következtében egy kis 24 tér képződik, amely többszörösen elegendő ahhoz, hogy a 23 szűrőpogácsa leváljék, és a 18 szűrőszövetről eltávolodjék.

Ha például nagyobb szilárdságú szűrőszövetet, mint pl. fémszövetet stb. használunk, akkor a szűrőelem tisztítása oly módon segíthető elő, hogy a felületeket kívülről homorúra, azaz enyhén befelé hajlítjuk. Ilyen kiviteli alakot mutat a 8. 55 ábra. A 18 szűrőszövet szűrés közben itt is az áteresztő 21 támasztóbetétre nyomódik, és kialakul a 23 szűrőpogácsa.

A visszaöblítési fázisban (lásd a 9. ábrát) a 18 szűrőszövet kifelé hajlik, vagyis a 18 szűrőszövet mozgási lehetősége nagyobb, mint a 6. és 7. ábrán. A 23 szűrőpogácsát ezáltal 60 erősebben mozgatja meg, s így az könnyebben leválik a 18 szűrőszövetről. A 9. ábra a visszaöblítési fázist mutatja, a kívülről homorú áteresztő 21 támasztó betéttel, a kifelé domborodó 18 szűrőszövettel, a leváló 23 szűrőpogácsával, valamint a 18 szűrőszövet és a 21 támasztóbetét között kialakult aránylag nagy 23 térrel.

-2181412

A mozgás fémszöveteknél is igen kicsiny, így nem áll fenn az elszakadás veszélye.

A fémszövetek alkalmazása elsősorban ott jön szóba, ahol igen magas hőmérsékleten történik a szűrés, mint például a széncseppfolyósítás folyamán a hidrogénezett szén szűrésénél.

A10. és 11. ábrán a szűrőelem keresztmetszete háromszög alakú.

A 12. és 13. ábra hosszúkás négyszögletes, illetve piskótakeresztmetszetű szűrőelemeket mutat.

A 14—17. ábrán nyolcszög-keresztmetszetű szűrőelemeket szemléltetünk, a 14. és 15. ábrákon sík, a 17., 16. ábrán pedig enyhén befelé hajló felületekkel. A 14. és 16. ábrán a szűrőfázist, a 15. és 17. ábrán a visszaöblítési fázist mutatjuk be.

A 18. ábra olyan kiviteli alakot mutat, amelynél a szűrőelem 10 támasztórudakból, például körprofilokból áll, az áteresztő 21 támasztóbetét pedig durva háló, amely 25 töltőtestekkel van megtöltve. Ez az ábra a szűrési fázist mutatja, a 19. ábra pedig a visszaöblítési fázist.

A 20. ábra, 25 töltőtestekkel megtöltött, találmány szerinti szűrőelem-felépítést mutat.

A szűrés során a szűrendő folyadék, illetve szuszpenzió, amely szűrési segédanyagot is tartalmazhat, a 2 betáplálócsonkon keresztül lép az 1 szűrőüstbe. A 10 támasztórudakra felfekvő 18 szűrőszövetet a folyadéknyomás a belső, szabad tér felé hajlítja. A szilárd anyagrészecskék a 8 szűrőelemek 18 szövetén felgyűlnek, és ott 23 szűrőpogácsát képeznek. Miután a folyadék áthatolt a 23 szűrőpogácsán, a 14 központi cső 15 nyílásán való belépésre kényszerül, abban felemelkedik, majd aló nyíláson át elhagyja a 8 szűrőelemet, és a 9 gyűjtőcsövőn, valamint a szűrőüst 3 ürítőcsonkján át távozik. A szűrés befejezése után a 23 szűrőpogácsa például az 5 levegőztető csonkon keresztül a szűrés irányában bevezetett gázárammal megszárítható. A megszárított 23 szűrőpogácsa eltávolítása a szűrésiránnyal ellenkező irányban — például a 3 ürítőcsonkon és 9 gyűjtőcsövőn keresztül — bevezetett préslevegővel vagy gázzal történik. A 8 szűrőelemek elhelyezése olyan lehet, hogy csoportonként kerüljenek préslevegőnyomás alá. A préslevegőlökések következtében a 18 szűrőszövet ellenkező irányban, kifelé nyomódik és kisimul (4. ábra), aminek következtében a 23 szűrőpogácsa leválik. A 23 szűrőpogácsának az 1 szürőüst alján lévő 4 leeresztőcsonkon keresztül—egy nem ábrázolt elzáró szerelvény segítségével — történő eltávolítása után a 18 szűrőszövet tisztítóoldattal való további tisztítása következik, visszaöblítéssel.

A találmány szerint a szűrőelemnél mindenféle poliéderforma alkalmazható. A forma, az alap-keresztmetszet kiválasztása a szűrőelem nagyságától, a használt szűrőszövettől stb. függ. A szűrőszövet felfekvési pontjai közötti „szabad” mozgástávolságot úgy kell megválasztani, hogy a szűrőszövetnek lehetőleg nagy mozgási lehetősége legyen, de azért ne legyen olyan nagy, hogy a szűrőszövetben maradó alakváltozás lépjen fel.

A találmány szerinti szűrőberendezés egyik különös előnye, hogy a száraz szűrőpogácsa gyorsan és tökéletesen eltávolítható, mozgó alkatrészek alkalmazása nélkül.

További előnye mutatkozik akkor, ha a szűrőelem belseje töltőtestekkel van megtöltve. Ezáltal a szűrés irányában történő gázkifúvással a szűrőpogácsa igen gyorsan és alaposan kiszárítható. Mivel azonban a visszaöblítésnél a töltőtestek túl nagy ellenállást jelentenek, a szűrőpogácsát csak a felső régiókban lehetne kifúvatni. Ezért arra van szükség, hogy a támasztórácsot nyílásokkal lássuk el. így a visszaöb lítő gáz könnyen bejuthat a szűrőszövet és a támasztóráqs közé, s így a szűrőpogácsa annak teljes hosszában kilökhető. A szűrőkészülék finom fémszöveten keresztül történő szűrésre is alkalmas. Ebben az esetben a lehető leghajlékonyabb 5 fémszövetet használjuk, vagyis a szalagszűrőszövethez hasonlót, hogy elkerüljük a mozgó drótszemek túlterhelését. Két réteg szűrőszövetet is használhatunk, vagyis egy külső, finom szövetet és egy belső támasztószövetet. Ebben az esetben a szűrőpogácsa ledobásakor a külső szűrőszövet végzi 10 a mozgást, míg a belső, durvább támasztószövet megtartja befelé horpadt alakját. A fémszövetek enyhe mozgása következtében a fémhuzalok egymás felé mozdulnak el, és elengedik a kiszáradt szilárd szennyezőrészeket, ezáltal megakadályozzák a tartós rétegképződést.

Claims (17)

Szabadalmi igénypontok:

1. Szűrőkészülék nyomótartályban függőlegesen elhelye20 zett, gyertya alakú szűrőelemekkel, amelyeknek tömlős szűrőszövete ellenirányú mosáskor sugárirányban mozgást végző módon van kialakítva, azzal jellemezve, hogy a szűrőelem (8) belsejében legömbölyített szélekkel bíró egyszerű vagy összetett támasztótest (10, 20) van, amelyre a szűrőszövet

25 (18) rá van feszítve.

2. Az 1. igénypont szerinti szűrőkészülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az összetett támasztótest három vagy több támasztórúdból (10) van. (Elsőbbség: 1977. nov. 15.)

3. A 2. igénypont szerinti szűrőkészülék kiviteli alakja, 30 azzal jellemezve, hogy a szűrőelemek (8) belsejében, annak gyakorlatilag teljes hosszában egy felül és alul nyitott központi cső (14) van. (Elsőbbség: 1977. nov. 15.)

4. A 3. igénypont szerinti szűrőkészülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szűrőelemek (8) belsejében elhelyez-

35 kedő központi cső (14) perforálva van. (Elsőbbség: 1977. nov. 15.)

5 (18) sűrűszövésű külső, és ritkaszövésű belső szövetből áll.

5. Az 1. igénypont szerinti szűrőkészülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szűrőelemek (8) támasztótestjei (20) legömbölyített, rozetta alakú, összetett profiltestből vannak

40 kialakítva. (Elsőbbség: 1977. nov. 15.)

6. Az 5. igénypont szerinti szűrőkészülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a profiltestből kialakított támasztótest (20) három vagy több kiemelkedéssel van ellátva. (Elsőbbség: 1977. nov. 15.)

45

7. Az 5., vagy 6. igénypont szerinti szűrőkészülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a profiltestből kialakított támasztótest (20) műanyagból van. (Elsőbbség: 1977. nov. 15.)

8. Az 5., vagy 6. igénypont szerinti szűrőkészülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a profiltestből kialakított tá-

50 masztótestnek (20) zománcozott középrésze, magja van. (Elsőbbség: 1977. nov. 15.)

9. Az 1—8. igénypontok bármelyike szerinti szűrőkészülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szűrőszövet (18) kúpos végű hengeres test (11) hengeres részén van rögzítve.

55 (Elsőbbség: 1977. nov. 15.)

10. Az 1. igénypont szerinti szűrőkészülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szűrőelemek keresztmetszete sík, vagy enyhén befelé görbülő felületekkel rendelkező sokszög alakú.

11. A 10. igénypont szerinti szűrőkészülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szűrőelemek keresztmetszete háromszög vagy sokszög alakú.

12. A 11. igénypont szerinti szűrőkészülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szűrőelemek felületei enyhén befelé görbültek.

13. A 10—12. igénypontok bármelyike szerinti szűrőkészülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szűrőszövet (18) perforált vagy hasítékkal ellátott profiltestből álló támasztóbetétre (21) van erősítve.

14. Az 5—12. igénypontok bármelyike szerinti szűrőkészülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szűrőszövet (18) porózus anyagból lévő támasztótestre van erősítve.

15. A 10—14. igénypontok bármelyike szerinti szűrőké szülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szűrőelem támasztóbetétje (21) töltőtestekkel (25) van kitöltve.

16. Az 1—15. igénypontok bármelyike szerinti szűrőkészülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szűrőszövet

17. Az 1—16. igénypontok bármelyike szerinti szűrőkészülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szűrőszövet (18) rozsdamentes acélhuzal-szövetből van.