Фильтровальная установка Советский патент 1989 года по МПК B01D35/00 

S

(Л

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и может быть использовано в гидрохимии, океанографии, микробиологии для фильтрации проб морской и речной воды. Цель - расширение функциональных возможностей установки. Фильтровальная установка содержит емкость, соосно установленный на ней цилиндрический корпус с крышкой, фильтрующим элементом, включающим сетку и мембранный фильтр, входной, выходной и вспомогательный патрубки и средства крепления. Емкость выполнена с переходным патрубком и патрубком подачи сжатого воздуха, установленными в ее верхней части между стенками корпуса и емкости. Установка снабжена подложкой с магнитными элементами по ее периметру, установленной в плоскости прижима корпуса с крышкой. Средства крепления выполнены в виде шпилек с гайками, посредством которых подставка и перекладина крепятся между собой. Перекладина имеет прижимной винт, упирающийся в крышку через упор. 9 ил.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и может быть использовано в гидрохимии, океанографии, микробиологии для фильтрации проб морской и речной воды при разделении взвешенной и растворенной фракций вещества, а также при от- фильтровывании планктонных микроорганизмов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей установки.

На фиг. 1 показана установка, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1, рабочее состояние при прямом фильтровании; на фиг. 3 - то же, при обратном фильтровании; на фиг. 4 - схема прямой фильтрации с применением давления; на фиг. 5 - то же, с использованием вакуума; на фиг. 6 - схема обратной фильтрации с использованием давления; на фиг. 7 - то же, с использованием вакуума; на фиг. 8 - схема прямой фильтрации самотеком; на фиг. 9 - схема обратной фильтрации самотеком.

Фильтровальная установка содержит емкость 1, соосно установленный на ней цилиндрический корпус 2 с крышкой 3, фильтрующим элементом 4, включающим сетку 5 и мембранный фильтр 6, выходной патрубок 7, нижняя кромка которого выполнена на уровне дна корпуса, крышка 3 имеет входной 8 и вспомогательный 9 патрубки. Установка имеет средства крепления, выполненные в виде шпилек 10 с гайками 11, посредством которых подставка 12 и перекладина 13 скреплены между собой. Перекладина 13 имеет прижимной винт 14, упирающийся в крышку 3 через упор 15. Емкость 1 имеет переходной патрубок 16 и патрубок 17 подачи сжатого воздуха или создания вакуума, установленные в ее верхней части.

Кроме того, установка содержит подложку 18 с магнитными элементами 19 по ее периметру, установленную в плоскости прижима корпуса 2 с крышкой 3. Корпус 2

4± J

СО ОС

о

СД

на емкости 1 установлен через прокладку 20, а крышка 3 выполнена в виде полого цилиндра, имеющего на торце полый паз 21, в котором размещена уплотнитель- ная прокладка 22.

Установка работает следующим образом. В режиме прямой фильтрации с использованием давления в емкость 1 наливают необходимое количество обрабатываемой пробны. На вспомогательный патрубок 9 наде- ваю| эластичную трубку с зажимом. Элас- тичными трубками соединяют переходный патрубок 16 емкости 1 и входной патрубок 8 крышки 3. На подложку 18 накладывают смоченный мембранный фильтр б, крышка 3 накладывается на фильтр и входит в соответствующую выборку корпуса 2. После этого винтом 14 крышку 3 поджимают к корпусу 2, герметизируют фильтр по периметру, подложку и корпус посредством уплотнительной прокладки 22, кроме того одновременно герметизируется кор- пус 2 установки и емкости 1 посредством уплотнения прокладки 20. Через патрубок 17, к которому подсоединяется посредством трубки источник внешнего давления, подается сжатый воздух в емкость 1. Вода пробы проходит вверх через трубку, надетую на нижний конец переходного патрубка 16 и опущенную до дна емкости 1, поступает в полость крышки 3 через входной патрубок 8, проходит через фильтрующий элемент и выходит через выходной патрубок 7 в емкость 1 сбора пробы. Для начала фильтрации после создания в емкости 1 рабочего давления открывается зажим на трубке от вспомогательного патрубка 9 и выпускается весь воздух из полости крышки до полного заполнения ее водой. После этого трубка зажимается и начинается фильтрация. После полного отфильтровывания пробы винт 14 раскручивают, снимают крышку 3, постоянным магнитом цепляют подложку 18 и вынимают вместе с фильтром 4, который затем отделяют от подложки.

В режиме прямой фильтрации с использованием вакуума в установку вставляют фильтр и герметизируют ее. Посредством эластичной трубки патрубок 17 соединяют с вакуумным насосом. Обрабатываемую пробу воды наливают в отдельную емкость, в которую до дна опущена эластичная трубка, соединенная с входным патрубком 8. Выходной патрубок 7 корпуса 2 соединяют эластичной трубкой с верхней частью переходного патрубка, на нижнюю часть которого можно не надевать трубку. Емкость 1 пустая до начала фильтрации. На вспомогательный патрубок 9 надевают эластичную трубку с зажимом для выпуска воздуха при начале фильтрации. Вакуумным насосом создается разрежение в емкости 1. Воду поднимают по трубке через патрубок 8 в полость крышки 3, вода проходит через фильтр 4, далее через отверстия в подложке 18 проходит через выход

5

0 0 0

5 5

0

5

0

ной патрубок 7 корпуса 2, соединительную трубку и патрубок 16, попадает в емкость 1. После полного отфильтровывания пробы раскручивают винт 14, снимают крышку 3, постоянным магнитом цепляют подложку 18 за магнитные элементы 19, вынимают вместе с фильтром 4 и отделяют от подложки. Затем отфильтрованную пробу воды переливают из емкости 1 в соответствующую емкость.

В режиме обратной фильтрации с использованием давления в емкость 1 наливают необходимое количество обрабатываемой пробы. Все патрубки соединены трубками. Фильтр 6 накладывают на подложку 18 и ее вместе с фильтром устанавливают в выборку корпуса 2, чтобы фильтр был внизу. При поджиме крышки к корпусу уплотнительная прокладка 22 герметизирует зазор между подложкой 18 и корпусом 2, при этом фильтр, находясь внизу, плотно зажимается подложкой и ступенькой выборки корпуса 2. Через патрубок 17 в емкости 1 создают рабочее давление, вода проходит через опущенную до дна трубку, далее, проходя по патрубкам 16 и 7 поступает в полость корпуса 2, затем - через фильтр 6 и отверстия в подложке снизу вверх, попадает в полость крышки 3 и через патрубок 8 выливается в соответствующую емкость. Фильтрация в этом случае начинается так. Крышку 3 поджимают винтом 14 неплотно в такой степени, чтобы воздух, вытесняемый входящей водой из корпуса 2, мог пройти через зазор корпуса, подложки и уплоткительной прокладки 22. Весь воздух вытесняется из рабочей камеры корпуса до тех пор пока, полностью не смочит фильтр, затем винт 14 закручивают до рабочего положения и фильтрацию продолжают до полной обработки пробы. После окончания фильтрации подложку с фильтром вынимают.

В .режиме обратной фильтрации с использованием вакуума в установку вставляют фильтр, как при работе установки - в режиме обратной фильтрации с использованием давления. Все патрубки соединяют так же, как при режиме прямой фильтрации с использованием давления. Уплотни- тельные прокладки 22 и 20 поджимают с помощью винта 14. В емкости 1 создают разрежение вакуумным насосом. Вода поступает из отдельной емкости в установку, происходит обратная фильтрация.

В режиме прямой фильтрации самотеком пробу воды наливают в воронку или цилиндр, который размещают с определенным перепадом высоты над фильтровальной установкой. Выход из воронки или цилиндра соединяют трубкой с входным патрубком 8. На вспомогательный патрубок 9 также надевают кусок трубки с зажимом. Выходной патрубок 7 соединяют с переходным патрубком 16. Мембранный фильтр 6 кладут

на подложку 18, которую вставляют в установку. Винтом 14 поджимают все уплотнения установки, с трубки, идущей от пробы воды, снимают зажим, из полости крышки выпускается воздух и происходит фильтрация. Поскольку давление пробы воды постоянно уменьшается с уменьшением столба воды, то для завершения фильтрации можно создать слабое разрежение вакуумным насосом в емкости 1, если это позволяют условия эксперимента.

В режиме обратной фильтрации самоте- ром фильтруемую пробу воды располагают так же, как в предыдущем режиме работы.

Выход из воронки или цилиндра располагают в нижней части и соединяют трубкой с выходным патрубком 7, а входной патрубок 8 - с переходным патрубком 16. Мембранный фильтр с подложкой располагают в фильтровальной установке так же, как в режимах обратной фильтрации с использованием давления и вакуума. Для начала фильтрации прижимным винтом 14 регулируют степень уплотнения прокладки 22 так, чтобы в зазор между корпусом и фильтром с подложкой вышел весь воздух из полости корпуса 2, вытесненный поступающей пробой воды. Затем уплотнения установки поджимаются винтом 14 и обратная фильтрация идет так же, как в режимах обратной фильтрации с использованием давления и вакуума. Для завершения фильтрации можно создать слабое разрежение вакуумным насосом в емкости 1.

Наличие переходного патрубка и патрубка подачи сжатого воздуха в фильтровальной установке позволяет использовать ее в прямом и обратном режимах фильтрации. Применяя различные источники энергии (сжатый воздух, вакуум и потенциальную энергию самой пробы), можно получить шесть способов фильтрации в зависимости от лабораторных условий и изменяемых задач эксперимента. Такое увеличение возможностей делает фильтровальную установку более приспособляемой и удобной, особенно в экс- педиционных условиях. Наличие вмонтированных элементов из магнитного материала по краю периметра подложки позволяет быстро изъять подложку вместе с отработанным фильтром, снять его, сполоснуть подложку и сменить фильтр, т. е. ускоряет работу отфильтровывания и создает удобства в эксплуатации установки. Применение мелкоячеистой синтетической сетки на под- 5 ложке увеличивает доступ фильтрующему воздействию ко всей площади фильтра. Поскольку фильтр не прилипает к плоскости подложки, фильтруемая вода проходит через всю площадь фильтра, а не только на0 против отверстий в подложке, что ускоряет время фильтрации. Наличие регулируемой по высоте опорной планки, соединенной со штоками, позволяет при необходимости менять величину внешней емкости в зависимости от количества обрабатываемой пробы,

5 а винт на опорной планке прижимает сразу крышку с подложкой и фильтром к корпусу, а также корпус к внешней емкости, герметизируя всю конструкцию, что создает удобство в эксплуатации.

Предлагаемая фильтровальная установка более удобна в эксплуатации и может использоваться в различных режимах работы, легко перестраивается при изменяющихся условиях работы, что расширяет ее функциональные возможности.

Формула изобретения

Фильтровальная установка, содержащая емкость, соосно установленный на ней цилиндрический корпус с крышкой фильтрующим элементом, включающим сетку и мембранный фильтр, входной, выходной и вспомогательные патрубки и средства крепления, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, емкость выполнена с переходным патрубком

и патрубком подачи сжатого воздуха, установленными в ее верхней части между стенками корпуса и емкости, при этом установка снабжена подложкой с магнитными элементами по ее периметру, установленной в плоскости прижима корпуса с крышкой, а средства крепления выполнены в виде соединенных между собой посредством шпилек подставки, на которой установлена емкость с корпусом и крышкой, и перекладины, последняя из которых имеет прижимной винт, упирающийся в крышку через упор.

4 J OJ OO

о

СЯ

Фиг.

Фиг. 5

фие.6

Фиг. 7

Фие.9