ФИЛЬТРУЮЩИЙ ДИСК Российский патент 2021 года по МПК B01D33/21 B01D33/23 

Область техники

[0001] Данное изобретение относится в основном к фильтрующему элементу для применения в дисковом фильтре для фильтрования жидкости, содержащей твердотельные частицы, где множество фильтрующих элементов расположено на вала ротора таким образом, что предоставляется возможность жидкостной связи между внутренним пространством фильтрующих элементов и внутренним пространством вала ротора. Фильтрующий элемент содержит оптимизированные каналы для предоставления жидкостной связи между внутренним пространством смежных фильтрующих элементов.

Предшествующий уровень техники

[0002] Фильтрование жидкостей, таких как сточные воды, может, например, быть выполнено посредством вращающихся дисковых фильтров, содержащих один или несколько фильтрующих дисков. Когда фильтрование происходит от внутреннего пространства, вал ротора имеет полый сердечник, и жидкость, подлежащую фильтрованию, подают во внутреннее пространство вала ротора. Фильтрующий элемент и вал ротора имеют отверстия, через которые жидкость, подлежащую фильтрованию, подают во внутреннее пространство фильтрующего элемента. Фильтрование происходит из внутреннего пространства фильтрующего элемента и наружу через фильтрующую ткань. Частицы в жидкости отделяются на внутренней стороне фильтрующей ткани.

[0003] Фильтрующий диск содержит множество фильтрующих элементов, присоединенных к валу ротора, создающих диск. Вал ротора обычно может нести множество таких дисковых фильтров и является, например, полым барабаном, который может принимать жидкость. Во время функционирования, вал ротора, поддерживающий фильтрующие диски, вращается, и фильтрующие диски частично погружены в отфильтрованную жидкость во время вращения.

[0004] Фильтрующие элементы в соответствии с данным изобретением могут также быть применены в фильтрующих дисках для фильтрования с внешней стороны фильтрующих дисков и внутрь вала ротора, где частицы осаждаются на внешней стороне фильтрующей ткани, и отфильтрованная жидкость протекает в вал ротора.

Сущность изобретения

[0005] Фильтрующий диск содержит фильтрующие элементы, предоставляющие жидкостную связь для протекания текучей среды через каналы между смежными фильтрующими элементами, которые имеют недостатки по отношению к фильтрующим дискам без каких–либо краевых структур. Краевые структуры, по меньшей мере частично, задерживают свободное протекание воды и создают подъемную силу, когда фильтрующий диск, являющийся барабаном, вращается. Вращение немного увеличивает уровень воды внутри фильтрующего элемента, поскольку фильтрующий элемент вращается посредством поверхности. Подъем уровня воды внутри фильтрующего элемента вызывает обратный поток от фильтрующего элемента назад к барабану, уменьшая эффективность дискового фильтра и увеличивая риск вымывания частиц назад в нефильтрованную воду от фильтрующей ткани, расположенной на фильтрующих элементах. Хотя такие растворы имеют недостатки, имеются также преимущества посредством применения множества фильтрующих элементов для создания дискового фильтра. Например, если фильтрующая ткань повреждена, она может быть быстрым и рентабельным образом заменена одиночным фильтрующим элементом вместо ремонта или замены полным дисковым фильтром.

[0006] Целью данного изобретения является предоставление решения, которое минимизирует количество обратного потока из внутреннего пространства фильтрующих элементов к валу ротора без помех со стороны единственного фильтрующего элемента.

[0007] Другой целью данного изобретения является создание меньшего возмущения в воде.

[0008] Еще одной целью данного изобретения является уменьшение противодействия, создаваемого водой, когда фильтрующий диск вращают.

[0009] Таким образом, решение относится к фильтрующему элементу для применения в дисковом фильтре, где множество фильтрующих элементов расположено на валу ротора таким образом, что предоставляется возможность соединения с возможностью протекания жидкости между внутренним пространством фильтрующих элементов и внутренним пространством вала ротора. Фильтрующий элемент имеет по меньшей мере один проход (канал) в краевой структуре для соединения с возможностью протекания жидкости (жидкостной связи) между внутренним пространством смежных фильтрующих элементов в сборке, образующей фильтрующий диск. Проход (канал) имеет различную площадь прохождения вдоль краевой структуры, т.е. площадь прохождения для прохода вдоль краевой структуры варьируется.

[0010] Одно из преимуществ, связанных с фильтрующим элементом, заключается в том, что краевая структура имеет проход с разной площадью прохождения вдоль длины краевой структуры. Площадь прохождения является площадью прохода в краевой структуре. В различных вариантах осуществления проход может являться одним или несколькими каналами в пределах объема решения. Площадь прохождения, и каким образом она изменяется вдоль длины краевой структуры, делает возможным оптимизирование потока жидкости при минимизировании возмущения в фильтре.

[0011] Как использовано в данном документе, проход является одним или несколькими отверстиями в краевой структуре или, если краевая структура применена иным образом, одна или несколько площадей не покрыты краевой структурой.

[0012] В соответствии с одним вариантом осуществления площадь прохождения увеличивается в направлении прохождения краевой структуры от вала ротора.

[0013] Одно из преимуществ, связанных с данным решением, заключается в том, что площадь прохождения увеличивается в направлении прохождения краевой структуры в направлении от вала ротора к внешней периферии, или внешней окружности, дискового фильтра. Различные части дискового фильтра пропускают воду при разных скоростях в зависимости от расстояния от центра. Чем дальше от центра дискового фильтра, тем выше скорость. Посредством увеличения площади прохождения вдоль длины краевой структуры возможно достигнуть решения, где вода проходит через каналы в краевых структурах без ненужного возмущения.

[0014] Другое преимущество, связанное с данным решением, заключается в том, что противодействие вращению дискового фильтра уменьшено.

[0015] В соответствии с одним вариантом осуществления площадь прохождения увеличивается в указанном направлении прохождения от поверхности раздела между валом ротора и фильтрующим элементом по направлению к внешней окружности дискового фильтра.

[0016] Как использовано в данном документе, внешняя окружность дискового фильтра относится к внешней окружности собранного дискового фильтра. Кроме того, как использовано в данном документе, направление прохождения краевой структуры и вдоль длины краевой структуры являются взаимозаменяемыми терминами.

[0017] В соответствии с одним вариантом осуществления проход является множественными каналами, увеличивающимися в площади прохождения в направлении прохождения краевой структуры от вала ротора.

[0018] В соответствии с разными вариантами осуществления решения, разные конструкции возможны в пределах объема данного решения. Например, в одном варианте осуществления проход является одним проходом, непрерывно увеличивающимся в размере вдоль направления прохождения краевой структуры. В другом варианте осуществления проход является одним проходом, увеличивающимся в направлении прохождения краевой структуры от вала ротора. В еще одном варианте осуществления проход состоит из множества каналов, где каналы в краевой структуре, расположенные вблизи вала ротора, имеют меньшую площадь прохождения, чем каналы, расположенные ближе к внешней окружности дискового фильтра.

[0019] В соответствии с одним вариантом осуществления проход состоит из множества каналов, увеличивающихся в длине в указанном направлении прохождения.

[0020] В соответствии с одним вариантом осуществления совместная площадь прохождения составляет менее чем 50% от площади краевой структуры.

[0021] Одно из преимуществ, связанных с данным решением, заключается в том, что площадь прохождения может быть уменьшена до менее чем 50% от общей площади краевой структуры при поддерживаемом или даже увеличенном расходе. Это делает возможным более жесткое решение с меньшим возмущением жидкости внутри дискового фильтра.

[0022] В соответствии с одним вариантом осуществления совместная длина прохода составляет менее чем 50% от длины краевой структуры.

[0023] Следует заметить, что совместную длину прохода измеряют как длину площади прохождения, т.е. длину площади прохождения в краевой структуре, а не длину от первого прохода до последнего прохода.

[0024] В различных вариантах осуществления краевая структура и каналы имеют различные профили, форму, длину и ширину. В одном варианте осуществления более длинная доля краевой структуры является проходом во второй половине краевой структуры, чем в первой половине краевой структуры, где первая половина краевой структуры находится ближе к валу ротора, чем вторая половина.

[0025] Площадь прохождения может в различных вариантах осуществления либо увеличиваться вдоль всей длины краевой структуры или увеличиваться лишь в некоторых интервалах, таких как каждые 10% длины, каждые 20% длины, каждые 25% длины или при любом другом проценте длины. Тем самым понятно, что краевая структура в одном варианте осуществления может иметь постоянную площадь прохождения для двух различных мест в направлении прохождения краевой структуры, не выходя за пределы объема решения. Например, в одном варианте осуществления краевая структура имеет два или более каналов, расположенных вдоль ее направления прохождения. Каналы имеют одну и ту же ширину, при измерении в направлении, перпендикулярном направлению прохождения краевой структуры, однако имеют различную длину, измеренную вдоль направления прохождения краевой структуры. В этом варианте осуществления площадь прохождения увеличивается вдоль направления прохождения посредством каналов, становящихся более длинными, опять же в направлении прохождения краевой структуры, в том же самом месте, или для каждого прохода, вдоль направления прохождения краевой структуры, начиная от барабана, проходящего к внешней окружности дискового фильтра. Следует дополнительно заметить, что внешняя окружность дискового фильтра, как использовано в данном документе, не ограничивается ситуацией, когда фильтрующий элемент, состоящих из одного или нескольких фильтрующих элементов, расположен в качестве дискового фильтра. Внешняя окружность может пониматься специалистами в данной области техники также как являющаяся условной внешней окружностью, так что фильтрующий элемент будет составлять часть, расположенную в качестве дискового фильтра.

[0026] В соответствии с одним вариантом осуществления фильтрующий элемент содержит по меньшей мере один модуль с краевой структурой в качестве центрального элемента указанного модуля.

[0027] В соответствии с одним вариантом осуществления два последовательных модуля соединены одни с другим и образуют противоположные краевые структуры внутреннего пространства фильтрующего элемента.

[0028] В соответствии с одним вариантом осуществления фильтрующий элемент присоединен к валу ротора посредством единственного элемента прикрепления.

[0029] В соответствии с одним вариантом осуществления уплотнение расположено между фильтрующим элементом и валом ротора, и уплотнение расположено вокруг прохода.

[0030] В соответствии с одним вариантом осуществления фильтрующий элемент содержит каркасную структуру, несущую фильтрующую ткань на двух боковых поверхностях, проходящих между двумя противоположными краевыми поверхностями.

[0031] В соответствии с одним вариантом осуществления каркасная структура и фильтрующая ткань постоянно соединены, образуя одноразовый фильтрующий элемент.

[0032] В соответствии с одним аспектом, модульный фильтрующий диск содержит фильтрующие элементы, как описано в данном документе. Проход фильтрующих элементов делает возможным жидкостную связь между внутренним пространством фильтрующих элементов, расположенных в таком конкретном модульном фильтрующий диск.

[0033] В соответствии с одним аспектом, для уменьшения возмущения в дисковом фильтре выполняют следующие стадии:

– выравнивание скорости потока через множество каналов, расположенных на краевой структуре фильтрующего элемента, где каналы, более близкие к центру вращения, имеют меньшую площадь прохождения, чем каналы, расположенные дальше от центра вращения указанного фильтрующего диска, и

– расположение краевой структуры между указанными каналами.

[0034] В соответствии с одним вариантом осуществления:

– жидкость в фильтрующем диске частично увлекается краевой структурой, и

– площадь прохождения адаптирована на основании ожидаемой скорости вращения фильтрующего диска.

Краткое описание чертежей

[0035] Изобретение будет теперь описано, в качестве примера, со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

[0036] Фиг. 1 иллюстрирует дисковый фильтр, содержащий множество фильтрующих дисков, каждый из которых содержит множество фильтрующих элементов.

[0037] Фиг. 2a иллюстрирует моделирование течения в решении известного уровня техники.

[0038] Фиг. 2b иллюстрирует моделирование течения в одном варианте осуществления решения по данному изобретению, как описано в данном документе.

[0039] Фиг. 3 иллюстрирует один вариант осуществления фильтрующего элемента.

[0040] Фиг. 4 иллюстрирует другой вариант осуществления фильтрующего элемента.

[0041] Фиг. 5 иллюстрирует один вариант осуществления фильтрующего элемента с уплотнением.

[0042] Фиг. 6 иллюстрирует модуль фильтрующего элемента.

[0043] Фиг. 7a иллюстрирует вид сбоку фильтрующего элемента с краевой структурой и несколькими видимыми каналами.

[0044] Фиг. 7b иллюстрирует вид сбоку фильтрующего элемента с краевой структурой и несколькими видимыми каналами.

[0045] Фиг. 8 иллюстрирует фильтрующий элемент, где проиллюстрирована фильтрующая ткань.

Описание вариантов осуществления

[0046] Ниже по тексту, подробное описание различных вариантов осуществления данного решения изложено при ссылках на прилагаемые чертежи. Все примеры в данном документе должны рассматриваться как часть общего описания, и поэтому является возможным их комбинирование тем или иным образом в общих чертах. Отдельные признаки различных вариантов осуществления и аспектов могут быть объединены или заменены, если такое объединение или замена не являются явным образом несовместимыми с общей функцией фильтрующего диска и/или фильтрующих элементов.

[0047] Кратко описанное решение относится к фильтрующему элементу для применения в фильтрующем диске. Множество фильтрующих элементов расположено на валу ротора таким образом, что предоставляется возможность соединения с возможностью протекания жидкости между внутренним пространством фильтрующих элементов и внутренним пространством вала ротора. Фильтрующие элементы дополнительно адаптированы для предоставления соединения с возможностью протекания жидкости между смежными фильтрующими элементами посредством каналов в краевые структуры указанных фильтрующих элементов. Каналы не являются одними и теми же по размеру вдоль длины краевой структуры, или по меньшей мере площадь прохождения изменяется по меньшей мере один раз вдоль длины краевой структуры.

[0048] Фиг. 1 иллюстрирует дисковый фильтр 1, содержащий множество фильтрующих дисков 25, расположенных на валу 3 ротора. Множество фильтрующих дисков 25 дисковый фильтр 1, являющийся сборной структурой, применяемой для фильтрования жидкостей. Дисковый фильтр 1 может содержать один или несколько фильтрующих дисков 25 в пределах объема решения. Каждый из фильтрующих дисков 25 содержит множество фильтрующих элементов 2, которые расположены вокруг вала 3 ротора, обычно каждый фильтрующий элемент 2 присоединен к валу 3 ротора посредством одной и той же формы крепежного средства 18. Число фильтрующих элементов 2 в каждом фильтрующем диске 25, как проиллюстрировано на Фиг. 1, является лишь примером, и любое число фильтрующих элементов 2 может быть расположено на валу 3 ротора, образуя фильтрующий диск 25. Однако следует заметить, что фильтрующий диск 25, основанный на фильтрующем элементе 2, в соответствии с данным решением, содержит по меньшей мере два фильтрующих элемента 2.

[0049] Фильтрующий элемент 2 является в соответствии с одним вариантом осуществления дискретным компонентом, содержащим каркасную структуру 6, фильтрующую ткань 7, две краевые структуры 22 и каналы 21; 21a, 21b, 21c, 21d, адаптированы для предоставления соединений с возможностью протекания жидкости со смежными фильтрующими элементами. В другом варианте осуществления фильтрующий элемент 2 образован двумя модулями 30, каждый из которых имеет краевую структуру 22 в качестве центрального элемента, такой вариант осуществления будет дополнительно описан на Фиг. 6 и в относящемся к ней описанию. Внутреннее пространство 4 фильтрующего элемента 2 является отсеком, образованным пространством между двумя краевыми структурами 22 фильтрующего элемента 2, независимо от того, являются ли указанные краевые структуры 22 частью одного и того же узла, как проиллюстрировано на Фиг. 3, или оно образовано несколькими модулями, как проиллюстрировано на Фиг. 6.

[0050] Фиг. 1 дополнительно иллюстрирует вал 3 ротора с отверстиями 9 для соединения с возможностью протекания жидкости между фильтрующими элементами 2 и валом 3 ротора. Вал 3 ротора является любой формой барабана или полого вала, которая может принимать жидкость, и проиллюстрирована, например, на Фиг. 1. Когда фильтруемая жидкость проходит из внутреннего пространства и наружу барабан 3 ротора первоначально принимает жидкость, и жидкость после этого проходит через отверстия 9 в фильтрующие элементы 2. В различных вариантах осуществления различное число отверстий 9 может быть приспособлено для связи жидкости между фильтрующим элементом 2 и валом 3 ротора. Число отверстий 9 может в различных вариантах осуществления составлять, например, одно, два или три отверстия 9 на фильтрующий элемент 2. Однако любое число отверстий 9, подходящее для решения, может быть применено. Вал 3 ротора является по меньшей мере частично полой и тем самым имеет внутреннее пространство 5, где жидкость может протекать.

[0051] Фильтрующие элементы 2 могут быть присоединены различным образом к валу 3 ротора, например, в одном варианте осуществления посредством длинного болта, закрепленного в резьбовом отверстии 20 в барабане. В одном варианте осуществления крепежное средство 18, такое как гайка или болт, дополнительно располагают на противоположном конце длинного болта, чтобы закрепить фильтрующий элемент 2.

[0052] В соответствии с другим вариантом осуществления несколько болтов применяют, чтобы закрепить каждый фильтрующий элемент 2. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления уплотнение размещают между фильтрующим элементом 2 и валом 3 ротора.

[0053] Фиг. 2a иллюстрирует моделирование течения решения известного уровня техники, где фильтрующий диск 25 является вращаемым. Данная иллюстрация, как показано на Фиг. 2, является моментальным изображением моделирования течения, где фильтрующий диск 25 вращают против часовой стрелки. Таким образом краевая структура 22 легко проходит через поверхность жидкости, как можно видеть посредством проиллюстрированного уровня жидкости WL. Уровень жидкости WL во внутреннем пространстве 4 фильтрующего элемента 2 подвергается воздействию краевой структуры 22 фильтрующего элемента 2 и каналов 21a, 21b, 21c, 21d. Однако краевой структуре 22 требуется создать жесткую структуру. Как можно видеть из моделирования течения на Фиг. 2a, жидкость принуждается к течению вверх, когда фильтрующий диск 25 вращается, создавая волну жидкости, перемещаемую назад в вал 3 ротора, т.е. обратный поток. Этот обратный поток перемещает уже отделенные частицы назад в жидкость вала 3 ротора, уменьшая эффективность фильтрующего элемента 2 дискового фильтра 1 в целом. Таким образом, отфильтрованные частицы отфильтровываются несколько раз посредством разных частей жидкости. Каналы 21a, 21b, 21c, 21d в решении известного уровня техники имеют каждый один и тот же размер.

[0054] Фиг. 2b иллюстрирует моделирование течения для фильтрующего диска 25, содержащего фильтрующие элементы 2 в соответствии с данным решением. Установка является такой же, что и иллюстрации на Фиг. 2a, однако вместо каналов 21a, 21b, 21c, 21d равного размера площадь прохождения каналов 21a, 21b, 21c, 21d различается вдоль длины краевой структуры 22. Как можно видеть из иллюстрации на Фиг. 2b, каналы 21a, 21b, 21c, 21d имеют разные размеры. Разная площадь прохождения оптимизирована для фильтрующего диска 25, который вращается. Как можно видеть, уровень жидкости WL во внутреннем пространстве фильтрующего элемента 2 все же подвергается вращению, однако возмущение значительно уменьшено по сравнению с решением известного уровня техники. Посредством этого достигнуто решение, где площадь поверхности уменьшена, однако возмущение жидкости уменьшено вследствие улучшенного расхода.

[0055] Фиг. 2b дополнительно иллюстрирует один вариант осуществления того, как площадь прохождения изменяется вдоль длины краевой структуры 22. Следует заметить, что тот же самый эффект, что проиллюстрирован на Фиг. 2a и 2b, может быть достигнут посредством других вариантов осуществления, как описано в данном документе.

[0056] Фиг. 3 иллюстрирует один вариант осуществления фильтрующего элемента 2. Фильтрующий элемент 2 содержит каркасную структуру 6, которая в одном варианте осуществления содержит раму 11, поперечный стержень 12 и центральную опору 13, проходящую от внешней части 14 рамы 11, образуя часть периферии во внешней окружности фильтрующего диска 25 при применении, к соединительной части 15, прилегающей к валу 3 ротора при применении.

[0057] Фиг. 3 дополнительно иллюстрирует краевую структуру 22 с множеством каналов 21a, 21b, 21c, 21d. Данное множество каналов совместно создают проход 21 и площадь прохождения, как проиллюстрировано на Фиг. 3, различается между разными каналами 21a, 21b, 21c, 21d. Фильтрующий элемент 2 дополнительно содержит внутреннее пространство 4, и жидкость в одном варианте осуществления профильтровывается либо из внутреннего пространства 4, через фильтрующую ткань 7 (не показано на Фиг. 3), к внешней стороне фильтрующего диска, либо в противоположном направлении. Отверстие 10 в фильтрующем элементе 2 в одном варианте осуществления делает возможным связь жидкости между фильтрующим элементом 2 и валом 3 ротора. Фиг. 3 также показывает внутреннее пространство 4 фильтрующего элемента 2, и внутреннее пространство 4 дополнительно разделено фильтрующей тканью 7 (не показано на Фиг. 3).

[0058] Фиг. 4 иллюстрирует другой вариант осуществления фильтрующего элемента 2, где проход 21 является удлиненным проходом, проходящим поверх большой части длины краевой структуры 22. Удлиненный проход может в одном варианте осуществления быть применен в комбинации с вариантом осуществления по Фиг. 3 или в одном варианте осуществления является клиновидным проходом, как проиллюстрировано на Фиг. 4, применяемым для обеих краевых структур 22 фильтрующего элемента 2. Специалисту в данной области техники будет также понятно, что форма и вид прохода 21 могут быть различными в пределах объема данного решения, как описано в данном документе, и что варианты осуществления, как показано в данном документе, являются лишь примерами.

[0059] Фиг. 5 иллюстрирует один вариант осуществления фильтрующего элемента 2, где уплотнение 23 расположено на краевой структуре 22. Уплотнение 23 приспособлено для герметизации между двумя смежными фильтрующими элементами 2.

[0060] Фиг. 6 иллюстрирует другой вариант осуществления, где каждый фильтрующий элемент 2 имеет два модуля 30, которые совместно создают фильтрующий элемент 2. Посредством этого, в варианте осуществления, как проиллюстрировано на Фиг. 6, краевая структура 22 расположена в качестве центрального элемента модуля 30. Модули 30 приспособлены, чтобы быть расположенными вокруг вала 3 ротора, и каждый модуль 30 является частью двух внутренних пространств 4 фильтрующих элементов 2. В качестве других вариантов осуществления, описанных в данном документе, фильтрующая ткань 7 (не показано на Фиг. 2–6) расположена на двух сторонах фильтрующего элемента 2.

[0061] Фиг. 7a иллюстрирует один вариант осуществления фильтрующего элемента 2 в виде с боковой стороны, где длина 25 фильтрующего элемента 2 определена как общая длина фильтрующего элемента 2. Вдоль длины 25 находится множество каналов 21a, 21b, 21c, 21d, расположенных в краевой структуре 22, каждый из которых имеет длину 25a, 25b, 25c, 25d. В одном варианте осуществления совместная длина каналов 21a, 21b, 21c, 21d составляет менее чем 50% от общей длины 25 фильтрующего элемента. В другом варианте осуществления площадь каналов составляет менее чем 50% от общей площади краевой структуры 22.

[0062] Фиг. 7b иллюстрирует другой вариант осуществления, где длина 25 проиллюстрирована и определена как длина краевой структуры 22. В одном варианте осуществления совместная длина каналов 21a, 21b, 21c, 21d составляет менее чем 50% от общей длины 25 краевой структуры 22.

[0063] Фиг. 8 иллюстрирует фильтрующий элемент 2, где фильтрующая ткань 7 проиллюстрирована на фильтрующем элементе 2. Фильтрующая ткань 7 может в различных вариантах осуществления быть присоединена к фильтрующему элементу 2 различным образом. Например, в одном варианте осуществления фильтрующую ткань 7 приклеивают к каркасной структуре 6. В одном варианте осуществления фильтрующую ткань 7 зажимают между каркасной структурой 6 и рамой, поддерживающей фильтрующую ткань 7, где рама имеет по существу такую же форму, что и фильтрующий элемент 2. В другом варианте осуществления фильтрующую ткань 7 формируют в виде мешка, и каркасную структуру 6 размещают внутри фильтрующей ткани 7, которая тем самым окружает каркасную структуру 6.

[0064] Даже если некоторые иллюстрации, представленные в данном документе, иллюстрируют фильтрующий элемент 2 без фильтрующей ткани 7, каждый фильтрующий элемент 2 приспособлен к размещению фильтрующей ткани 7. Фильтрующая ткань 7 может быть изготовлена из различных материалов, таких как пластик, ткань, нетканый материал или любой другой подходящий материал. Фильтрующая ткань 7 может в различных вариантах осуществления быть, например, натянута на каркасную структуру 6 фильтрующего элемента 2 или расположена в виде мешка вокруг фильтрующего элемента 2. В некоторых вариантах осуществления фильтрующую ткань 7 приклеивают к фильтрующему элементу 2, в некоторых вариантах осуществления фильтрующую ткань 7 зажимают между двумя частями фильтрующего элемента 2, в некоторых вариантах осуществления фильтрующая ткань 7 может быть присоединена к фильтрующему элементу 2 посредством любой другой формы средства присоединения.

Изобретение предназначено для фильтрования различных жидких сред. Фильтрующий элемент (2) применяют в фильтрующем диске (25), где множество фильтрующих элементов (2) расположено на валу ротора (3) таким образом, что обеспечивается возможность жидкостной связи между внутренним пространством фильтрующих элементов и внутренним пространством вала ротора. Фильтрующий элемент (2) имеет по меньшей мере один канал с площадью прохождения в краевой структуре для жидкостной связи между внутренним пространством смежных фильтрующих элементов (2), когда фильтрующие элементы (2) собраны, образуя фильтрующий диск (25). Фильтрующий элемент (2) содержит каркас (6), содержащий фильтрующую ткань (7). Площадь прохождения канала вдоль краевой структуры увеличивается в направлении прохождения краевой структуры от вала ротора. Способ уменьшения возмущения в фильтрующем диске включает в себя стадии, на которых выравнивают скорости потока через множество каналов, расположенных в краевой структуре фильтрующего элемента, причем каналы, более близкие к центру вращения вала ротора, имеют меньшую площадь, чем каналы, расположенные дальше от центра вращения указанного фильтрующего диска, и располагают краевую структуру между указанными каналами. Технический результат: повышение эффективности дискового фильтра и уменьшение риска вымывания частиц назад в нефильтрованную воду от фильтрующей ткани, расположенной на фильтрующих элементах, минимизация количества обратного потока из внутреннего пространства фильтрующих элементов к валу ротора без помех со стороны единственного фильтрующего элемента, создание меньшего возмущения в воде, уменьшение противодействия, создаваемого водой, когда фильтрующий диск вращают. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Фильтрующий элемент (2) для применения в фильтрующем диске (25), где множество фильтрующих элементов (2) расположено на валу ротора (3) таким образом, что обеспечивается возможность жидкостной связи между внутренним пространством (4) фильтрующих элементов (2) и внутренним пространством (5) вала ротора (3), причем фильтрующий элемент (2) имеет по меньшей мере один канал (21) с площадью прохождения в краевой структуре (22) для жидкостной связи между внутренним пространством (4) смежных фильтрующих элементов (2), когда фильтрующие элементы (2) собраны, образуя фильтрующий диск (25), при этом фильтрующий элемент (2) содержит каркас (6), содержащий фильтрующую ткань (7), отличающийся тем, что площадь прохождения канала (21) вдоль краевой структуры (22) увеличивается в направлении прохождения краевой структуры (22) от вала ротора (3).

2. Фильтрующий элемент (2) по п. 1, в котором канал (21) содержит множество каналов (21а, 21b, 21с, 21d), увеличивающихся в площади прохождения в направлении прохождения краевой структуры (22) от вала ротора (3).

3. Фильтрующий элемент (2) по любому из пп. 1, 2, в котором канал (21) содержит множество каналов (21а, 21b, 21с, 21d), и каждый канал длиннее, чем предшествующий канал в направлении прохождения краевой структуры (22) от вала ротора (3).

4. Фильтрующий элемент (2) по любому одному из пп. 1-3, в котором совместная площадь прохождения составляет менее чем 50% от площади краевой структуры (22).

5. Фильтрующий элемент (2) по любому одному из пп. 1-4, в котором совместная длина канала составляет менее чем 50% от длины краевой структуры (22).

6. Фильтрующий элемент (2) по любому одному из пп. 1-5, в котором фильтрующий элемент (2) содержит по меньшей мере один модуль (30) с краевой структурой (22) в качестве центрального элемента указанного модуля (30).

7. Фильтрующий элемент (2) по п. 6, в котором два последовательных модуля (30) соединены одни с другим и образуют противоположные краевые структуры (22) внутреннего пространства (4) фильтрующего элемента (2).

8. Фильтрующий элемент (2) по любому одному из пп. 1-7, в котором фильтрующий элемент (2) выполнен с возможностью присоединения к валу ротора (3) посредством единственного элемента прикрепления (18).

9. Фильтрующий элемент (2) по любому одному из пп. 1-8, в котором уплотнение (24) расположено между фильтрующим элементом (2) и валом ротора (3), и при этом уплотнение (23) расположено вокруг канала (21).

10. Фильтрующий элемент (2) по любому одному из пп. 1-9, в котором фильтрующая ткань (7) расположена на двух боковых поверхностях, проходящих между двумя противоположными краевыми структурами (22).

11. Фильтрующий элемент (2) по любому одному из пп. 1-10, в котором каркас (6) и фильтрующая ткань (7) неразъемно соединены, образуя одноразовый фильтрующий элемент (2).

12. Фильтрующий диск (25), содержащий фильтрующие элементы (2) по любому одному из пп. 1-11, в котором канал (21) фильтрующих элементов (2) делает возможным жидкостную связь между внутренним пространством (4) фильтрующих элементов (2), расположенных в таком фильтрующем диске (25).

13. Способ уменьшения возмущения в фильтрующем диске (25) по п. 12, содержащем фильтрующие элементы по любому одному из пп. 1-11, причем способ включает в себя стадии, на которых:

- выравнивают скорости потока через множество каналов (21), расположенных в краевой структуре (22) фильтрующего элемента (2),

причем каналы (21), более близкие к центру вращения вала ротора (3), имеют меньшую площадь, чем каналы (21), расположенные дальше от центра вращения указанного фильтрующего диска (25), и

- располагают краевую структуру между указанными каналами.