RU2191620C1 - Method of manufacture of solid filter element - Google Patents
Method of manufacture of solid filter element Download PDFInfo
- Publication number
- RU2191620C1 RU2191620C1 RU2001118669A RU2001118669A RU2191620C1 RU 2191620 C1 RU2191620 C1 RU 2191620C1 RU 2001118669 A RU2001118669 A RU 2001118669A RU 2001118669 A RU2001118669 A RU 2001118669A RU 2191620 C1 RU2191620 C1 RU 2191620C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filter element
- porosity
- angular velocity
- filter
- centrifuging
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 title 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005504 petroleum refining Methods 0.000 abstract 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 abstract 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 2
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Filtering Materials (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области очистки углеводородных жидкостей и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, автомобильной и других отраслях промышленности. The invention relates to the field of purification of hydrocarbon liquids and can be used in the chemical, oil refining, automotive and other industries.
Известен способ изготовления объемного насыпного фильтроэлемента из зернистого материала (авторское свидетельство СССР 1487935, МПК В 01 D 27/02). Суть способа изготовления заключается в заполнении пространства фильтрующего элемента ограниченного внутренними и внешними обечайками зернистой загрузкой без прессования. Недостатком данного способа является то, что большая часть объема фильтрующего элемента не используется из-за локализации загрязнений на входе в фильтрующий элемент. A known method of manufacturing a bulk bulk filter element from granular material (USSR copyright certificate 1487935, IPC B 01 D 27/02). The essence of the manufacturing method is to fill the space of the filter element limited by internal and external shells with a granular load without pressing. The disadvantage of this method is that most of the volume of the filter element is not used due to the localization of contaminants at the entrance to the filter element.
Известен другой способ изготовления объемного фильтрующего элемента с зернистой загрузкой (авторское свидетельство СССР 1139469, МПК В 01 D 27/02), заключающийся в том, что пористый каркас заполняют гранулированным материалом также без прессования, причем каркас выполняют из гранул путем их спекания в форме усеченных конусов, которые впоследствии соединяют большими и меньшими основаниями. Недостатком этого способа изготовления является высокая трудоемкость, и несмотря на сложную геометрическую форму, обеспечивающую большую площадь фильтрации, изготовленный этим способом фильтрующий элемент может работать только внутренней стороной, уменьшая эффективность объема фильтрующего элемента. There is another method of manufacturing a volumetric filter element with a granular load (USSR author's certificate 1139469, IPC B 01 D 27/02), which consists in the fact that the porous frame is filled with granular material also without pressing, and the frame is made of granules by sintering in the form of truncated cones, which are subsequently connected by larger and smaller bases. The disadvantage of this manufacturing method is the high complexity, and despite the complex geometric shape that provides a large filtration area, the filter element made in this way can only work on the inside, reducing the efficiency of the volume of the filter element.
Наиболее близким по достигаемому результату и технической сущности является способ изготовления фильтрующего элемента по патенту на изобретение РФ 2136348. Согласно этому способу в качестве фильтрующего материала используют эластичные диски из пенополиуретана, пропитанные стабилизирующим раствором, которые насаживают на цилиндрический перфорированный каркас. Затем эти диски обжимают в вертикальном направлении с помощью торцевых крышек. Диски используют разных диаметров. За счет этого пористость по толщине фильтроэлемента изменяется: уменьшается по направлению течения фильтруемой жидкости. Этим обеспечивается ступенчатая очистка жидкости: крупные частицы загрязнений задерживаются снаружи, более мелкие - при дальнейшем прохождении жидкости через толщину фильтроэлемента. Полученная пористая структура позволяет избежать локализации загрязнений на огибающей поверхности фильтроэлемента, обеспечивает равномерную загрузку пор, тем самым увеличивая грязеемкость фильтрующего элемента, выполненного по этой схеме. The closest to the achieved result and technical essence is the method of manufacturing the filter element according to the patent of the invention of the Russian Federation 2136348. According to this method, elastic disks made of polyurethane foam impregnated with a stabilizing solution, which are mounted on a cylindrical perforated frame, are used as the filter material. Then, these disks are crimped vertically with end caps. Disks use different diameters. Due to this, the porosity in the thickness of the filter element changes: decreases in the direction of flow of the filtered fluid. This ensures a stepwise cleaning of the liquid: large particles of contaminants are retained outside, smaller ones - with further passage of liquid through the thickness of the filter element. The obtained porous structure allows to avoid localization of contaminants on the envelope surface of the filter element, provides uniform pore loading, thereby increasing the dirt capacity of the filter element made according to this scheme.
Однако конструкция такого фильтроэлемента очень трудоемка при изготовлении и предлагаемый для использования в качестве фильтрующего материала пенополиуретан имеет достаточно высокую стоимость. However, the design of such a filter element is very time-consuming to manufacture and the polyurethane foam proposed for use as a filter material has a rather high cost.
Задачей данного изобретения является повышение грязеемкости фильтрующего элемента при заданной тонкости очистки. The objective of the invention is to increase the dirt capacity of the filter element for a given refinement.
Задача решается следующим образом. Как и в прототипе, фильтрующий материал, пропитанный стабилизирующим раствором, уплотняют до получения пористости, уменьшающейся в направлении течения фильтрующейся жидкости по толщине фильтрующего элемента, но согласно заявляемому способу в отличие от известного фильтрующий материал помещают внутри перфорированного каркаса, а уплотнение осуществляют в радиальном направлении методом центрифугирования, а в качестве фильтрующего материала используют дисперсный материал, например древесные опилки, при этом центрифугирование осуществляется со скоростью, определяемой формулой:
где rн, rв, Н - геометрические размеры получаемого фильтроэлемента;
G0 - масса сухого дисперсного материала, засыпаемого в каркас;
ψmin - задаваемая минимальная пористость фильтроэлемента на его внешней поверхности, обеспечивающая требуемое качество очистки жидкости;
к - коэффициент упругости материала, определяемый экспериментальным путем;
ρ0 - плотность сухого материала.The problem is solved as follows. As in the prototype, the filter material impregnated with a stabilizing solution is compacted to obtain porosity that decreases in the direction of flow of the filtering fluid through the thickness of the filter element, but according to the claimed method, in contrast to the known filter material, is placed inside a perforated frame, and the seal is carried out in the radial direction by the method centrifugation, and dispersed material, such as sawdust, is used as filter material, while centrifugation is carried out arises at a speed determined by the formula:
where r n , r in , N - the geometric dimensions of the resulting filter element;
G 0 - the mass of dry dispersed material, poured into the frame;
ψ min - set the minimum porosity of the filter element on its outer surface, providing the required quality of liquid purification;
k is the coefficient of elasticity of the material, determined experimentally;
ρ 0 is the density of the dry material.
Формула получена методом анализа сил, воздействующих на формируемый фильтроэлемент при центрифугировании. The formula is obtained by analyzing the forces acting on the formed filter element during centrifugation.
Таким образом, заявляемый способ отличается от прототипа тем, что:
- уплотнение осуществляется внутри перфорированного каркаса;
- центрифугирование производится с заданной угловой скоростью, определяемой по вышеприведенной формуле, тем самым обеспечивая заданное изменение пористости по толщине стенки фильтроэлемента;
- уплотнение фильтрующего материала осуществляется в радиальном направлении;
- в качестве фильтрующего материала используется дисперсный материал.Thus, the claimed method differs from the prototype in that:
- the seal is carried out inside the perforated frame;
- centrifugation is performed with a given angular velocity, determined by the above formula, thereby providing a given change in porosity along the wall thickness of the filter element;
- sealing of the filter material is carried out in the radial direction;
- dispersed material is used as a filter material.
Отличительные признаки заявляемого способа говорят о его новизне. Distinctive features of the proposed method speak of its novelty.
Поставленная задача решается следующим образом: заданная тонкость очистки фильтруемой жидкости обеспечивается на стадии проектирования фильтрующего элемента - рассчитывается угловая скорость центрифуги, при которой полученный фильтроэлемент будет обладать соответствующей пористостью. Грязеемкость фильтроэлемента также увеличится за счет специальной организации порового пространства фильтрующего элемента, так как изменяемая в радиальном направлении пористость позволяет использовать весь объем фильтрующего элемента. The problem is solved as follows: the specified refinement of the filtered fluid is ensured at the stage of designing the filter element — the angular velocity of the centrifuge is calculated at which the filter element obtained will have the corresponding porosity. The dirt content of the filter element will also increase due to the special organization of the pore space of the filter element, since the porosity that is changed in the radial direction allows the entire volume of the filter element to be used.
Способ осуществляется следующим образом: массу опилок пропитывают стабилизирующим раствором и помещают в перфорированный цилиндрический каркас, установленный в роторе центрифуги, и подвергают центрифугированию с угловой скоростью, рассчитанной по вышеприведенной формуле до получения полого цилиндра с заданными геометрическими параметрами. Затем полученный фильтроэлемент помещают в сушильный шкаф для термической стабилизации. The method is as follows: the mass of sawdust is impregnated with a stabilizing solution and placed in a perforated cylindrical frame installed in the centrifuge rotor, and subjected to centrifugation at an angular speed calculated according to the above formula to obtain a hollow cylinder with predetermined geometric parameters. Then, the resulting filter element is placed in an oven for thermal stabilization.
Claims (2)
где rн, rв, Н - геометрические размеры получаемого фильтроэлемента;
G0 - масса сухого дисперсного материала, засыпаемого в каркас;
ψmin - задаваемая минимальная пористость фильтроэлемента на его внешней поверхности, обеспечивающая требуемое качество очистки жидкости;
к - коэффициент упругости материала, определяемый экспериментальным путем;
ρ0 - плотность сухого материала.1. A method of manufacturing a volumetric filter element, comprising compaction of the filter material to obtain porosity, decreasing in the direction of flow of the filtering fluid through the thickness of the filter element, characterized in that dispersed material is used as filter material, it is impregnated with a stabilizing solution, placed inside a perforated frame, and compaction is carried out in the radial direction by centrifugation at a speed determined by the formula
where r n , r in , N - the geometric dimensions of the resulting filter element;
G 0 - the mass of dry dispersed material, poured into the frame;
ψ min - set the minimum porosity of the filter element on its outer surface, providing the required quality of liquid purification;
k is the coefficient of elasticity of the material, determined experimentally;
ρ 0 is the density of the dry material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001118669A RU2191620C1 (en) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | Method of manufacture of solid filter element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001118669A RU2191620C1 (en) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | Method of manufacture of solid filter element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2191620C1 true RU2191620C1 (en) | 2002-10-27 |
Family
ID=20251463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001118669A RU2191620C1 (en) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | Method of manufacture of solid filter element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2191620C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3550777A (en) * | 1968-05-23 | 1970-12-29 | Fluid Dynamics Inc | Adjustable filter element |
| DE4030304A1 (en) * | 1990-09-25 | 1992-04-02 | Hermann Trabold | FILTER FOR FILTERING GASEOUS AND LIQUID MEDIA |
| SU1731254A1 (en) * | 1989-12-07 | 1992-05-07 | Центр Научно-Технического Творчества Молодежи "Вектор" | Filter |
| SU1341802A1 (en) * | 1985-04-15 | 1996-12-27 | А.В. Власов | Filter cartridge and method for its manufacture |
| RU2136348C1 (en) * | 1998-06-08 | 1999-09-10 | Томский государственный архитектурно-строительный университет | Module-type filter element |
-
2001
- 2001-07-05 RU RU2001118669A patent/RU2191620C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3550777A (en) * | 1968-05-23 | 1970-12-29 | Fluid Dynamics Inc | Adjustable filter element |
| SU1341802A1 (en) * | 1985-04-15 | 1996-12-27 | А.В. Власов | Filter cartridge and method for its manufacture |
| SU1731254A1 (en) * | 1989-12-07 | 1992-05-07 | Центр Научно-Технического Творчества Молодежи "Вектор" | Filter |
| DE4030304A1 (en) * | 1990-09-25 | 1992-04-02 | Hermann Trabold | FILTER FOR FILTERING GASEOUS AND LIQUID MEDIA |
| RU2136348C1 (en) * | 1998-06-08 | 1999-09-10 | Томский государственный архитектурно-строительный университет | Module-type filter element |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3847821A (en) | Separator for removing a dispersed liquid phase from a continuous liquid phase | |
| US11207639B2 (en) | Absorbent apparatus for an air dryer purge air cleaner and method of producing the same | |
| RU97104027A (en) | METHOD AND DEVICE FOR FILTRATION, DEGASATION, DEHYDRATION AND DISPOSAL OF AGING PRODUCTS IN OIL OILS | |
| US20170157541A1 (en) | Method and Apparatus for Improved Solid-Liquid Filtration of Filter Cakes | |
| CN105307748A (en) | Filter element and method for manufacturing the filter element | |
| RU2457887C2 (en) | Pressure filter with vibrator | |
| CN109069950A (en) | Filter element for filtering fluid passing through filter element, coalescing filter, compressed air filtration system, application of filter element, and method of making coalescing filter | |
| RU2191620C1 (en) | Method of manufacture of solid filter element | |
| EA010536B1 (en) | Continuous porous bed centrifuge | |
| WO2011078745A1 (en) | Composite material | |
| US9101862B2 (en) | Filtering machine | |
| US20030102266A1 (en) | Process flash chromatography column | |
| KR20150061417A (en) | centrifugal separating purifier for pollution fluid | |
| JP4861217B2 (en) | Separation column | |
| RU172712U1 (en) | FILTERING CENTRIFUGE | |
| Ginting et al. | Improving slurry dewatering performance of basket centrifuge: Discharge of supernatant using bypass filter medium | |
| RU2458727C1 (en) | Filtration element | |
| RU2651361C1 (en) | Pulsation device with container and grate (embodiments) | |
| JP3956669B2 (en) | Method, mechanism and apparatus for centrifugal filtration of slurry liquid | |
| RU2411057C2 (en) | Filtration element for water treatment | |
| CA2404879A1 (en) | Process flash chromatography column | |
| Haryanto et al. | Study on adsorption capacity of corn stalks in decreasing the turbidity of Babura river water with batch operation | |
| Li et al. | Kinetic study of adsorption of oil from oilfield produced water using modified porous ceramics filtration media in column mode | |
| JP2000510387A (en) | Purification and filtration of liquids and gases | |
| RU2081672C1 (en) | Filter for cleaning water from petroleum derivatives |