ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2004 года по МПК B01D29/07 B01D35/01 

Изобретение относится к технике фильтрации жидкостей и газов от взвесей и пылей и может быть использовано в фильтрующих элементах фильтров для различных отраслей промышленности.

Известны рулонные фильтрующие материалы: тканые полотна (Олег Кащеев "Российский рынок технического текстиля: Анализ, проблемы, тенденции и перспективы его развития", "Текстиль" 1 (1), сентябрь, 2002) и нетканые полотна (С. В. Конюхова, Г.К.Мухамеджанов, Т.Ф.Сутягина А Л "О номенклатуре нетканых фильтрующих материалов и областей их применения", "Текстиль" 1(1), сентябрь, 2002) для фильтрации жидкостей и газов.

Основным недостатком этих материалов является то, что они имеют плоскую поверхность фильтрования, т. е. площадь фильтрования равна площади сечения фильтруемого потока. Это вызывает необходимость создания фильтров с большим объемом для эффективной очистки заданного объема газа.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому фильтрующему материалу являются гофрированные фильтрующие материалы (из тканных и нетканых полотен) (Гофрированные фильтрующие элементы "PulsPleat" проспект фирмы "ВНА" США, 2002), увеличивающие площадь фильтрации по сравнению с площадью сечения фильтруемого потока.

Основным недостатком гофрированных фильтрующих материалов является возникновение высоких внутренних напряжений в углах гофр, которые приводят к преждевременному износу фильтрующего материала, затрудненная регенерация (очистка поверхности от загрязнителей) в связи с забиванием загрязнителями полостей с острыми углами, недостаточно развитая площадь поверхности фильтрования при заданной площади поперечного сечения очищаемого потока, что обусловлено формой профилирования фильтрующего материала.

Из патента США 5685887, МПК 7 В 01 D 39/08, 11.11.1997 известен фильтрэлемент, фильтровальный материал которого включает фильтровальное полотно, выполненное рельефным с выпуклостями в направлении фильтруемого потока.

Задачей заявленного изобретения и достигаемый при ее решении технический результат заключается в создании фильтрующего материала, имеющего развитую площадь фильтрования при заданной площади поперечного сечения фильтруемого потока, обладающего повышенной надежностью и способностью к эффективной регенерации. Это позволит повысить эффективность и надежность очистных аппаратов, снизить затраты на очистку загрязненных потоков.

Указанный технический результат достигается тем, что в фильтрующем материале, включающем фильтровальное полотно, выполненное рельефным с выпуклостями в направлении фильтруемого потока, согласно изобретению высота выпуклостей составляет от 0,1 до 10,0 характерных длин основания выпуклости, а между выпуклостями заложен каркас из более прочного материала, чем фильтровальное полотно.

При высоте выпуклости, меньшей 0,1 характерной длины основания выпуклости, эффект увеличения площади фильтрования становится незначительным. При высоте выпуклостей, большей 10,0 характерных длин основания, резко снижается эффективность регенерации материала. Форма выпуклостей произвольная, исключая острые углы. Расположение выпуклостей может быть как регулярным, так и не регулярным. Между выпуклостями проложен каркас из более прочного материала, чем фильтровальный. Каркас может быть заложен как внутри материала, так и на его поверхности.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков для получения требуемого результата.

Возможность осуществления изобретения, охарактеризованного приведенной выше совокупностью признаков, подтверждена вариантом изготовления фильтрующего материала, сущность которого поясняется графическими материалами.

На фиг. 1 изображены элементы материала 1 и вариант их сшивания нитками 2.

На фиг.2 изображен элемент фильтрующего материала.

На фиг. 3 изображен разрез выступа с характерными размерами - высотой выпуклости h и диаметром основания d, и элементом каркаса 3.

Вариант изготовления фильтрующего материала производится следующим образом. Фильтровальный материал выполняется в виде полос 1, ограниченных волнистыми линиями, например синусоидами, затем эти полосы сшиваются нитками 2 по совпадающим вершинам и впадинам. В результате получается материал (фиг. 2), отвечающий предъявляемым требованиям.

При жестких условиях эксплуатации при очистке потоков от труднорегенерируемых загрязнителей материал снабжается дополнительным каркасом 3 между выпуклостями.

Предлагаемый материал может быть получен и другими способами. Например при производстве нетканых фильтровальных полотен путем формирования на рельефной поверхности каландирования между профилированными валками и др.

В отличие от прототипа замкнутая поверхность выпуклостей материала и выполнение их поверхностей по образующей с плавными переходами позволяет получить большую площадь поверхности фильтрования при заданной площади поперечного сечения фильтруемого потока. Фильтровальные элементы с использованием данного материала занимают меньший объем, что позволит снизить затраты на очистные сооружения и повысить их эффективность.

Отсутствие острых углов при выполнении выпуклостей повышает износостойкость фильтрующего материала и значительно повышает эффективность регенерации материала.

Использование дополнительного каркаса, проложенного между выпуклостями с наружной стороны материала или введенного внутрь материала, позволяет повысить износостойкость материала при эксплуатации и увеличить его долговечность. Такая совокупность технических решений в выполнении фильтрующего материала повышает площадь фильтрования при заданной площади фильтруемого потока, улучшает эффективность регенерации материала и его эксплуатационную надежность, снижает затраты на очистку.

Настоящее изобретение промышленно применимо, так как для его реализации не требуется новых технологий.

Изобретение относится к технике фильтрации жидкостей и газов от взвесей и пыли и может быть использовано в фильтрующих элементах фильтров для различных отраслей промышленности. Фильтрующий материал включает фильтровальное полотно, выполненное рельефным с выпуклостями в направлении очищаемого потока. Между выпуклостями установлен каркас из более прочного материала, чем фильтровальный. Технический результат - увеличение площади фильтрования при заданной площади поперечного потока газа, увеличение надежности фильтрующего материала, улучшение его регенерации и снижение затрат на очистку загрязненных потоков. 3 ил.

Фильтрующий материал, включающий фильтровальное полотно, выполненное рельефным с выпуклостями в направлении фильтруемого потока, отличающийся тем, что высота выпуклости составляет от 0,1 до 10,0 характерных длин основания выпуклости, при этом между выпуклостями заложен каркас из более прочного материала, чем фильтровальное полотно.