RU2003111165A

RU2003111165A - Устройство и способ фильтрации текучей среды

Info

Publication number: RU2003111165A
Application number: RU2003111165/15A
Authority: RU
Inventors: Бо БОЮЭ
Original assignee: Фибра Лимитед
Priority date: 2000-09-19
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2004-08-27

Claims

1. Устройство для фильтрации жидкости, содержащее корпус для волокон, имеющий входной конец с по меньшей мере одним входом и выходной конец с по меньшей мере одним выходом, при этом указанный корпус для волокон окружает и задает наружную границу для множества волокон, проходящих продольно в корпусе между входным концом и выходным концом, при этом между волокнами предусмотрены проходящие продольно промежутки, создающие множество проточных каналов для жидкости, по меньшей мере часть корпуса для волокон выполнена в виде гибкой мембраны, окружающей волокна, и предусмотрено сжимающее средство для оказания давления на наружную поверхность гибкой мембраны и тем самым для сжатия волокон в радиальном направлении по меньшей мере в одном месте вдоль длины волокон, при этом расстояние от входного конца корпуса до места сжатия волокон составляет по меньшей мере 25% общей длины корпуса для волокон.

2. Устройство для фильтрации жидкости, содержащее корпус для волокон, имеющий входной конец с по меньшей мере одним входом и выходной конец с по меньшей мере одним выходом, при этом указанный корпус для волокон окружает и задает наружную границу для множества волокон, проходящих продольно в корпусе для волокон между входным концом и выходным концом, при этом между волокнами предусмотрены проходящие продольно промежутки, создающие множество проточных каналов для жидкости, при этом по меньшей мере часть корпуса выполнена в виде гибкой мембраны, окружающей волокна, и предусмотрено сжимающее средство для оказания давления на наружную поверхность гибкой мембраны и тем самым для сжатия волокон в радиальном направлении по меньшей мере в одном месте вдоль длины волокон, и при этом волокна на входном конце корпуса для волокон прикреплены к концевой части корпуса для волокон.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что волокна на выходном конце корпуса для волокон прикреплены к концевой части корпуса для волокон.

4. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что сжимающее средство выполнено с возможностью создания давления на по меньшей мере часть или секцию наружной поверхности гибкой мембраны, при этом указанная сжимаемая часть или секция имеет размер в продольном направлении волокон, который меньше полной длины волокон внутри корпуса или меньше 0,6 полной длины волокон внутри корпуса.

5. Устройство для фильтрации жидкости, содержащее корпус для волокон, имеющий входной конец с по меньшей мере одним входом и выходной конец с по меньшей мере одним выходом, при этом указанный корпус для волокон окружает и задает наружную границу для множества волокон, проходящих продольно в корпусе для волокон между входным концом и выходным концом, при этом между волокнами предусмотрены проходящие продольно промежутки, создающие множество проточных каналов для жидкости, при этом по меньшей мере часть указанного корпуса для волокон выполнена в виде гибкой мембраны, окружающей волокна, и предусмотрено сжимающее средство для оказания давления на наружную поверхность гибкой мембраны и тем самым для сжатия волокон в радиальном направлении по меньшей мере в одном месте вдоль длины волокон, при этом сжимающее средство выполнено с возможностью создания указанного давления на по меньшей мере часть или секцию наружной поверхности гибкой мембраны, при этом указанная сжимаемая часть или секция имеет размер в продольном направлении волокон, который меньше 0,6 полной длины волокон внутри указанного корпуса для волокон.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что расстояние от входного конца корпуса для волокон до места сжатия волокон составляет по меньшей мере 25% общей длины корпуса для волокон.

7. Устройство по любому из п. 5 или 6, отличающееся тем, что волокна на входном конце корпуса для волокон прикреплены к концевой части корпуса для волокон.

8. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что волокна на входном конце корпуса для волокон приклеены к концевой части или приклеены к удерживающему элементу, который расположен в концевой части.

9. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что сжимающее средство выполнено с возможностью изменения создаваемого им давления для изменения тем самым полного поперечного сечения каналов для потока в заданном месте и изменения минимального размера частиц, фильтруемых волокнами.

10. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что расстояние от входного конца корпуса для волокон до места сжатия волокон составляет по меньшей мере 33% полной длины корпуса для волокон.

11. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что расстояние от входного конца корпуса для волокон до места сжатия волокон составляет по меньшей мере 40% полной длины корпуса для волокон.

12. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что расстояние от входного конца корпуса для волокон до места сжатия волокон составляет по меньшей мере 50% полной длины корпуса для волокон.

13. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что расстояние от входного конца корпуса для волокон до места сжатия волокон составляет по меньшей мере 55% полной длины корпуса для волокон.

14. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что расстояние от входного конца корпуса для волокон до места сжатия волокон составляет по меньшей мере 60% полной длины корпуса для волокон.

15. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что расстояние между по меньшей мере одним входом и местом сжатия составляет между 5 и 100 см, или между 10 и 90 см, или между 20 и 80 см или между 30 и 50 см, или около 40 см.

16. Устройство по любому из пп.1-14, отличающееся тем что расстояние между по меньшей мере одним входом и местом сжатия составляет между 5 и 80 см, или между 10 и 60 см, или между 15 и 30 см, или около 20 см.

17. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что только часть корпуса для волокон в продольном направлении волокон выполнена в виде гибкой мембраны, при этом сжимающее средство выполнено с возможностью создания давления на по существу всю наружную поверхность гибкой мембранной части корпуса для волокон.

18. Устройство по любому из пп.4-17, отличающееся тем, что размер сжимаемой части или секции в продольном направлении волокон меньше 0,5 полной длины волокон внутри корпуса для волокон, или меньше 0,4, или меньше 0,2, или меньше 0,1 полной длины волокон внутри корпуса для волокон.

19. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что корпус для волокон имеет форму трубчатого элемента.

20. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что по меньшей мере часть корпуса для волокон имеет форму поперечного сечения, которая по существу совпадает с формой, выбранной из группы, включающей круг, овал, эллипс, каплевидную форму и многоугольник.

21. Устройство по п.20, отличающееся тем, что многоугольная форма выбрана из группы, включающей треугольник, прямоугольник, пятиугольник, шестиугольник, семиугольник и восьмиугольник.

22. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что сжимающее средство выполнено с возможностью создания давления на часть или секцию наружной поверхности гибкой мембраны, при этом часть или секция по меньшей мере частично перекрывает наружный периметр мембраны.

23. Устройство по п.22, отличающееся тем, что сжимаемая часть или секция частично накрывает наружный периметр мембраны.

24. Устройство по п.23, отличающееся тем, что сжимаемая часть или секция покрывает менее 90% наружного периметра мембраны, преимущественно менее 80%, или менее 70%, или менее 60%, или менее 50%, или менее 40%, или менее 30%, или менее 20%.

25. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что для создания давления на наружную поверхность гибкой мембраны оно содержит одно или более по существу твердых сжимающих элемента, находящихся в контакте с наружной поверхностью.

26. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что место сжатия волокон является заданным заранее местом.

27. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что сжимающее средство содержит зажим.

28. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что сжимающее средство содержит по меньшей мере два блока, расположенных у противоположных сторон гибкой мембраны с возможностью сжатия волокон с двух сторон.

29. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что сжимающее средство содержит гидравлическое средство для создания давления.

30. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что сжимающее средство выполнено с возможностью сжатия множества волокон в радиальном направлении с давлением между 5-20 бар.

31. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что корпус для волокон выполнен в виде гибкой мембраны по существу по всей его длине.

32. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что корпус для волокон выполнен из материала, выбранного из группы, включающей полиэтилен, размягченный поливинилхлорид, нейлон, тефлон и резину EPDM.

33. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что корпус для волокон расположен внутри удерживающего элемента.

34. Устройство по п.33, отличающееся тем, что удерживающий элемент выполнен из по существу твердого материала.

35. Устройство по п.34, отличающееся тем, что удерживающий элемент выполнен из нержавеющей стали.

36. Устройство по любому из пп.33-35, отличающееся тем, что удерживающий элемент имеет по меньшей мере одно отверстие для обеспечения сжимающим средством давления на наружную поверхность гибкой мембраны корпуса для волокон.

37. Устройство по п.36, отличающееся тем, что удерживающий элемент имеет два отверстия для обеспечения сжимающим средством давления на наружную поверхность гибкой мембраны.

38. Устройство по любому из пп.33-37, отличающееся тем, что удерживающий элемент выполнен в виде трубчатого элемента.

39. Устройство по любому из пп.33-38, отличающееся тем, что удерживающий элемент имеет вход, герметично соединенный с входным концом корпуса для волокон, и выход, герметично соединенный с выходным концом корпуса для волокон.

40. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что расстояние между по меньшей мере одним входом и по меньшей мере одним выходом составляет между 10 и 200 см, или между 30 и 150 см, или между 40 и 80 см.

41. Устройство по любому из пп.1-39, отличающееся тем, что расстояние между по меньшей мере одним входом и по меньшей мере одним выходом составляет между 10 и 60 см, или между 20 и 40 см, или около 30 см.

42. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что дополнительно содержит средство для поддержания продольного натяжения волокон.

43. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что внутренний диаметр корпуса для волокон составляет между 1 и 20 см, или между 2 и 15 см, или между 3 и 10 см, или между 4 и 8 см, или около 5 см.

44. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что волокна являются непористыми.

45. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что волокна являются сплошными.

46. Устройство по любому из пп.1-43, отличающееся тем, что волокна являются полыми и/или пористыми.

47. Устройство по п.46, отличающееся тем, что полые волокна закрыты на концах волокон, расположенных в том же конце корпуса для волокон, что и вход в корпус для волокон.

48. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что волокна содержат полиэфирные волокна или нейлоновые волокна.

49. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что волокна содержат прозрачные волокна.

50. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что волокна на соответствующих концах прикреплены к концевой части корпуса для волокон.

51. Устройство по п.50, отличающееся тем, что волокна приклеены к концевым частям с помощью эпоксидного клея.

52. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что множество волокон представляет собой пучок согнутых волокон, так что результирующая длина согнутых волокон составляет приблизительно между 1/3 и 2/3 длины не согнутых волокон.

53. Устройство по п.52, отличающееся тем, что длина пучка согнутых волокон составляет около половины длины пучка не согнутых волокон.

54. Устройство по любому из п.52 или 53, отличающееся тем, что концевая часть пучка согнутых волокон со стороны сгиба расположена в выходном конце корпуса для волокон.

55. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что сжимающее средство выполнено с возможностью сжатия волокон в нескольких местах по длине волокон.

56. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что сжимающее средство содержит один или более сжимающих элементов, имеющих не гибкую и/или гибкую часть (части).

57. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что корпус для волокон выполнен из водонепроницаемого материала.

58. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что волокна имеют по существу круглое поперечное сечение с диаметром максимально 5 мм, или максимально 2 мм, или в диапазоне 0,001-1 мм, или в диапазоне 0,01-0,5 мм.

59. Система для фильтрации жидкости, которая содержит фильтровальное устройство по любому из пп.1-58, средство для пропускания жидкости, подлежащей фильтрации, через проточные каналы сжатых волокон и средство для удерживания волокон в сжатом состоянии при прохождении жидкости через проточные каналы.

60. Система по п.59, отличающаяся тем, что дополнительно содержит средство для снятия давления с наружной поверхности гибкой мембраны с оставлением тем самым волокон в не сжатом состоянии, средство для пропускания жидкости и/или газа через не сжатые волокна в направлении от входа к выходу или в противоположном направлении для прямой промывки или обратной промывки устройства.

61. Система по п.60, отличающаяся тем, что жидкость, подлежащая пропусканию через не сжатые волокна для промывки волокон, является не фильтрованной жидкостью.

62. Система по любому из п.60 или 61, отличающаяся тем, что средство для сжатия волокон, средство для снятия давления, средство для пропускания жидкости через сжатые волокна и средство для пропускания жидкости и/или газа через не сжатые волокна для промывки устройства выполнены с возможностью управления с использованием компьютера.

63. Способ фильтрации текучей среды с помощью устройства или системы по любому из пп.1-62, содержащий пропускание текучей среды через указанное устройство, сжатие волокон в радиальном направлении в месте вдоль гибкой мембраны для уменьшения общей площади поперечного сечения волокон и тем самым площади поперечного сечения проточных каналов, за счет чего площадь поперечного сечения проточных каналов постепенно уменьшается в направлении указанного места, поддержание волокон в сжатом состоянии во время прохождения текучей среды через проточные каналы.

64. Способ по п.63, отличающийся тем, что дополнительно содержит передачу ультрафиолетового света по волокнам для уничтожения бактерий и/или вирусов в указанных отфильтрованных частицах под воздействием ультрафиолетового света.

65. Способ промывки устройства или системы по любому из пп.1-62, содержащий стадии снятия давления с волокон и пропускания жидкости или газа через не сжатые волокна.

66. Способ по п.65, отличающийся тем, что жидкость или газ пропускают через не сжатые волокна в направлении от входа к выходу или в противоположном направлении для прямой промывки или обратной промывки устройства.

67. Способ по п.66, отличающийся тем, что в качестве жидкости, подлежащей пропусканию через не сжатые волокна для промывки волокон, используют не фильтрованную текучую среду.