ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ Российский патент 1996 года по МПК B01D63/08 

Изобретение относится к устройствам для разделения жидких смесей и газов с помощью полупроницаемых мембран и может быть использовано в пищевой, микробиологической, химической и других отраслях промышленности.

Известен фильтрующий элемент для очистки жидкостных или газовых потоков, содержащий фильтрующее средство в виде диска со сквозным осевым отводным отверстием и опорный элемент (1).

Недостатком известного устройства является низкая пропускная способность в случае использования его в системах высокой степени очистки, вызванная увеличением сопротивления потоку относительно большими толщинами хаотично расположенных зерен или волокон фильтрующего средства и опорного элемента. Кроме того, при сборке фильтрующих элементов в пакет, стремление предупредить проникновение неочищенной жидкости между элементами путем осевого сжатия уменьшается величина протоков, снижается производительность.

Также существует большая степень вероятности несовпадения протоков опорных элементов с отверстиями коллекторной трубы. Это обстоятельство снижает удобство эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является фильтрующий элемент, включающий опорный каркас в форме пластины со сквозным отверстием, имеющей на верхней стороне подводящие канавки, расходящиеся от сквозного отверстия в виде лучей, и установленное на верхней стороне опорного каркаса фильтрующее покрытие (2).

Недостатком этого решения является низкая производительность и неудобство эксплуатации. Это вызвано тем, что конструктивное решение известного фильтрующего элемента предполагает размещение фильтрующего покрытия с одной стороны опорного каркаса. Поэтому для увеличения пропускной способности необходимо увеличить площадь опорного элемента, что приводит к увеличению объема и потере материала. Кроме того, размещение перфорационных отверстий по верхней кромке осевого отверстия и перекрытие его фильтрующим покрытием делают возможным сборку элементов в пакет.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение производительности, снижение материалоемкости, повышение удобства эксплуатации.

Указанная цель достигается тем, что фильтрующий элемент, включающий опорный каркас в форме пластины со сквозными отверстиями, который имеет на верхней стороне подводящие канавки, расходящиеся от сквозного отверстия в виде лучей и установленное на верхней стороне фильтрующее покрытие, дополнительно снабжен втулкой, размещенной в сквозном отверстии и имеющей с верхней и нижней сторон фиксирующие средства для сборки фильтрующих элементов в пакет. При этом сквозное отверстие расположено по оси опорного каркаса, вокруг него с двух сторон опорного каркаса выполнены углубления, соединенные отверстиями между собой и с внутренней полостью втулки. На верхней стороне выполнены канавки в поперечном направлении. В фильтрующем покрытии выполнено отверстие, совпадающие с внутренним отверстием втулки, а нижняя сторона опорного каркаса выполнена аналогично верхней стороне и снабжена фильтрующим покрытием.

Размещение фильтрующего покрытия с двух сторон опорного каркаса обеспечивает увеличение производительности при одинаковых с прототипом габаритах. Увеличение суммарного поперечного сечения протоков снижает сопротивление потоку, что дополнительно увеличивает пропускную способность элемента, и, кроме того, снижает его материалоемкость.

Расположение проходных отверстий в стенке втулки, кроме того, позволяет разгрузить торцевые части сквозного отверстия опорного каркаса, открыть его для свободного прохождения очищенной жидкости или газа, освободить место для размещения фиксирующих средств. Это обеспечивает возможность удобной, производительной сборки фильтрующих элементов в компактный, с высокими техническими характеристиками, фильтрующий блок.

Изобретение поясняется чертежами,
где:
на фиг. 1 изображено поперечное сечение предлагаемого фильтрующего элемента;
на фиг. 2 показано расположение поперечных пазов, подводящих каналов и кольцевого углубления.

Фильтрующий элемент содержит опорный каркас 1, в центральной части которого установлена втулка 2. По внешнему периметру втулки 2 на опорном каркасе 1 с верхней и нижней его сторон выполнения углубления 3, связанные между собой и с внутренней полостью 4 втулки 2, соответственно, отверстиями 5, 6. В радиальном направлении от углублений 3 по опорному каркасу 1 проходят подводящие канавки 7. Подводящие канавки 7 соединены между собой в поперечном направлении дополнительными канавками 8, которые образуют на поверхностях опорного каркаса 1 ребра треугольного сечения, так что вершины ребер служат опорой для фильтрующего покрытия 9. Фильтрующее покрытие, изготовленное из полупроницаемых мембран, закреплено по периметру опорного каркаса 1 и по части торцевой поверхности втулки 2, которая, кроме того, снабжена фиксирующими средствами в виде выступов 10 и углублений 11.

С помощью выступов 10 и углублений 11 фильтрующие элементы собирают в виде пакета в фильтрующий блок. Это осуществляют набором, например, на коллекторной трубке с резьбой на концах или с помощью резьбы на самых выступах 10 и углублениях 11, или другими способами.

Предлагаемый фильтрующий элемент работает следующим образом.

Очищаемую жидкость (или газ) подают снаружи фильтрующего покрытия 9. Проникая через поры фильтрующего покрытия 9, жидкость поступает в дополнительные канавки 8. Далее жидкость по канавкам 8 протекает к подводящим канавкам 7 и по ним поступает в углубления 3, из которых через отверстия 5, 6 перемещается во внутреннюю полость 4 втулки 2 для отвода потребителю.

Положительный эффект от использования изобретения заключается в повышении производительности, снижении материалоемкости, повышении удобства эксплуатации и обслуживания.

Источники информации
1.Авторское свидетельство СССР N 1494934, B 01 D 39/00, 1989, БИ N 27.

2. Авторское свидетельство СССР N 1599049, B 01 D 25/00, 1990, БИ N 38 (прототип).

Изобретение относится к устройствам для разделения жидких смесей и газов с помощью полупроницаемых мембран и может быть использовано в пищевой, микробиологической, химической и других отраслях промышленности. Фильтрующий элемент включает опорный каркас в форме пластины со сквозными отверстиями, имеющей на верхней стороне подводящие канавки, расходящиеся от сквозного отверстия в виде лучей, и установленное на верхней стороне опорного каркаса фильтрующее покрытие. В сквозном отверстии, расположенном по оси опорного каркаса, размещена втулка, имеющая с верхней и нижней сторон фиксирующие средства для сборки фильтрующих элементов в пакет. Вокруг сквозного отверстия с двух сторон опорного каркаса выполнены углубления, соединенные отверстиями между собой и с внутренней полостью втулки. На верхней стороне опорного каркаса выполнены дополнительные канавки, соединяющие между собой подводящие канавки в поперечном направлении. В фильтрующем покрытие выполнено отверстие, совпадающее с внутренним отверстием втулки. Нижняя сторона опорного каркаса выполнена аналогично верхней стороне и снабжена фильтрующим покрытием. 2 ил.

Фильтрующий элемент, включающий опорный каркас в форме пластины со сквозным отверстием, имеющей на верхней стороне подводящие канавки, расходящиеся от сквозного отверстия в виде лучей, и установленное на верхней стороне опорного каркаса фильтрующее покрытие, отличающийся тем, что снабжен втулкой, размещенной в сквозном отверстии и имеющей с верхней и нижней сторон фиксирующие средства для сборки фильтрующих элементов в пакет, при этом сквозное отверстие расположено по оси опорного каркаса, вокруг него с двух сторон опорного каркаса выполнены углубления, соединенные отверстиями между собой и с внутренней полостью втулки, на верхней стороне опорного каркаса выполнены дополнительные канавки, соединяющие между собой подводящие канавки в поперечном направлении, в фильтрующем покрытии выполнено отверстие, совпадающее с внутренним отверстием втулки, а нижняя сторона опорного каркаса выполнена аналогично верхней стороне и снабжена фильтрующим покрытием.