UA125063C2 - Фільтрувальний елемент дискового фільтрувального пристрою - Google Patents

Abstract

Фільтрувальний елемент (1) для дискового фільтрувального пристрою (2) має щонайменше один фільтр (3). Фільтр (3) має шар проникної мембрани і має першу поверхню (9а) фільтра для сприймання тиску, обернену до внутрішньої порожнини (12), розташованої всередині фільтрувального елемента (1), і другу поверхню (9b) фільтра для прийому твердих частинок, відфільтрованих від суспензії. Фільтр (3) утворює капілярний фільтр. Товщина (D2,D22) фільтра (3) у поперечному напрямку фільтрувального елемента (1) менше або дорівнює 24 мм.

Description

ГАЛУЗЬ ТЕХНІКИ

Даний винахід відноситься до фільтрувального елементу дискового фільтрувального пристрою.

Даний винахід ще додатково стосується дискового фільтрувального пристрою.

Відомі фільтрувальні пластини є, як правило, важкими, що може викликати складнощі при роботі вручну під час технічного обслуговування пристрою та навіть створити небезпеку для робітників даної професії.

РІВЕНЬ ТЕХНІКИ

Фільтрація є широко використовуваним процесом, при якому суспензію, або суміш твердої речовини і рідини, примусово протискають крізь певне середовище, при цьому тверді частинки залишаються у середовищі у вигляді віджатого осаду а рідка фаза проходить крізь середовище.

Цей процесе взагалі широко застосовується в індустрії. Прикладами типів фільтрації може бути глибока фільтрація, фільтрація під тиском і у вакуумі, гравітаційна та відцентрова фільтрація.

Найбільш часто використовуваним фільтрувальним середовищем для вакуумних фільтрів є фільтрувальні тканини та покриті матеріали, наприклад керамічне фільтрувальне середовище.

Використання середовища у вигляді фільтрувальної тканини вимагає важкого режиму роботи вакуумних насосів через втрати вакууму крізь тканину під час витягнення рідини з віджатого осаду. Керамічне фільтрувальне середовище при змоченні не дозволяє пропускати повітря через дію капілярності. Це зменшує необхідний рівень вакууму і дозволяє використовувати менші вакуумні насоси і, отже, дає значну економію енергії.

КОРОТКИЙ ОПИС

З огляду на вище наведене, для дискового фільтрувального пристрою може бути передбачений фільтрувальний елемент, який має щонайменше один фільтр, в якому є проникний шар мембрани І перша поверхня фільтра для сприймання тиску, яка обернена до внутрішня порожнина, розташованої всередині фільтрувального елемента, і друга поверхня фільтра для прийому твердих частинок, відфільтрованих від поданого матеріалу, причому, фільтр утворює капілярний фільтр, а товщина фільтра у поперечному напрямку фільтрувального елемента менше, ніж або дорівнює 24 мм. Фільтрувальний елемент додатково містить щонайменше один фільтр, розташований на кожному боці рамки, який має дві перші

Зо поверхні (За) фільтра, по одній на кожному боці рамки.

Тим самим, наприклад, може бути створений більш легкий фільтрувальний елемент, який є більш простим і більш безпечним для роботи вручну під час технічного обслуговування.

КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ

Деякі варіанти здійснення, що ілюструють даний винахід, більш детально описані з посиланням на прикладені креслення, де на фіг. 1 показана рамка фільтрувального елемента для дискового фільтрувального пристрою; на фіг. 2а показаний вид збоку фільтрувального елемента; на фіг 265 показаний вигляд перерізу фільтрувального елемента, показаного на фіг. 2а; на фіг. З показаний вигляд в перспективі, що ілюструє дисковий фільтрувальний пристрій; і на фіг. 4 показаний вид збоку дискового фільтрувального пристрою, показаного на фіг. 3.

ДЕТАЛЬНИЙ ОПИС

Основи варіантів здійснення можуть бути застосовані для сушіння або зневоднення рідинних матеріалів у будь-яких промислових процесах, особливо в гірничодобувних галузях промисловості, у варіантах здійснення, описаних в даному документі, матеріал для фільтруванння називають суспензією, але варіанти здійснення не обмежуються цим типом рідинного матеріалу. Суспензія може мати високу концентрацію твердих речовин, наприклад, концентратів на основні металу, залізної руди, хроміту, феррохрому, міді, золота, кобальту, нікелю, цинку, свинецю і піриту.

На фіг. 1 показана рамка 4 фільтрувального елементу 1 дискового фільтрувального пристрою 2, на Фіг.2а показаний вид збоку фільтрувального елементуа, а на фіг. 25 - вид переріза фільтрувального елементу, показаного на фіг. га.

Фільтрувальний елемент 1 може містити щонайменше один фільтр 3. Типово фільтрувальний елемент має щонайменше два фільтри 3, один на першому боці, а інший на другому боці фільтрувального елементу 1, причому, перший і другий бік фільтрувального елементу 1 є протилежними один одному. Слід зазначити, що на фіг.1 рамка 4 фільтрувального елемента 1 показана без фільтрів 3.

Відповідно до варіанту здійснення, фільтрувальний елемент 1 має форму зрізаного сектора і містить другі або зовнішні поверхні 95 фільтра на обох боках 51, 52 елемета 1. Такий бо фільтрувальний елемент 1 є придатним для дискового фільтрувального пристрою.

Фільтр З може містити шар проникної мембрани і має першу поверхню За фільтра для сприймання тиску. Тиск може мати негативне значення, тобто розрідження, під час фільтрації суспензії і це розрідження забезпечує всмоктування на першій поверхні За фільтра. З іншого боку, тиск може бути позитивним тиском під час очищення та/або обслуговування фільтрувального елемента 1, наприклад, при зворотньому промиванні. Перша поверхня 9а фільтра може бути обернена до внутрішньої порожнини 12, розташованої всередині фільтрувального елемента 1. Відповідно до варіанта здійснення, внутрішня порожнина 12 може бути використана для збору рідини, відфільтрованої фільтрувальним елементом 1 і направлення рідини для подальшого процесу. Таким чином, розрідження під час фільтрації може бути забезпечене всередині внутрішньої порожнини 12.

Фільтр З може також містити другу поверхню 9Ь фільтра для отримання твердих частинок, відфільтрованих від поданого для фільтрування матеріалу.

Фільтр З може утворювати капілярний фільтр. Капілярний фільтр відноситься до фільтра, в якому структура та/або матеріал фільтра, наприклад фільтра 3, дає можливість певній кількості рідини, наприклад воді, зберігатись у фільтрі під дією капілярності. Рідина може зберігатися, наприклад, у мікропорах, забезпечених у фільтрі 3. Такий капілярний фільтр дозволяє рідині, яку необхідно фільтрувати, легко протікати крізь фільтр з, але коли вся вільна рідина пройшла крізь фільтр 3, залишкова рідина, що зберігається у фільтрі під дією капілярності, запобігає потоку газу, наприклад, повітря, крізь вологий фільтр 3. Таким чином, власно дія капілярності не впливає на осушення, наприклад, висмоктуювання води з суспензії. Іншими словами, в капілярному фільтрі, рідина, наприклад вода, може зберігатися в мікропорках фільтру З під дією капілярних сил, немає жодного потоку газу після того, як вільна вода у залишку, наприклад віджатому осаді, буде вилучена. Відповідно до варіанта здійснення фільтр З, утворений як капілярний фільтр, запобігає надходженню повітря у внутрішню порожнину 12.

Згідно з іншим варіантом здійснення, умова утворення бульбашок фільтра 3 становить щонайменше 0,2 бар (2х107 Па). В цьому контексті умова утворення бульбашок є ефективною умовою утворення бульбашок. Ефективна умова утворення бульбашок описує різницю тиску на першій поверхні 9а фільтра та на другій поверхні 90 фільтра, при якій один літр повітря протікає крізь один квадратний метр другої поверхні 9У5 фільтра протягом однієї хвилини. Іншими

Зо словами, коли забезпечується різниця тисків 0,2 бар (2х107 Па) в такому фільтрі З між тиском назовні фільтрувального елемента 1 та всередині фільтрувального елемента 1, наприклад всередині внутрішньої порожнини 12, максимум 1 літр повітря має пройти крізь квадратний метр другої поверхні фільтра З протягом однієї хвилини. Якщо потік повітря крізь фільтр З в! л за хвилину вимагає різниці тиску 0,2 бара (2х107 Па) або більше, то умова утворення бульбашок фільтра З становить щонайменше 0,2 бар (2х107 Па). Таким чином, у варіантах здійснення, де неможливо повністю блокувати потік повітря, лише невелика кількість повітря може протікати крізь фільтр З, коли віджатий осад висихає. Коли віджатий осад висихає, забезпечується розрідження всередині фільтрувального елементу 1, наприклад, у межах внутрішньої порожнини 12, що означає, що тиск всередині фільтрувального елемента 1 нижче, ніж тиск назовні фільтрувального елемента 1.

Відповідно до варіанта здійснення щонайменше 600 літрів води на годину і на один квадратний метр другої поверхні 90 фільтра може проходити крізь фільтр 3, коли забезпечується різниця тиску 1 бар(ї1х105 Па), між першою поверхнею 9а фільтра і другою поверхнею 90 фільтра. Таким чином, достатня кількість води може протікати крізь фільтр 3. щоб забезпечити ефективну фільтрацію суспензії, особливо коли відбувається реальна фільтрація.

Під час фільтрації всередині фільтрувального елемента 1, наприклад, всередині внутрішньої порожнини 12, забезпечується зниження тиску, що означає, що тиск всередині фільтрувального елемента 1 нижче, ніж тиск за межами фільтрувального елемента 1.

Різниця тиску між тиском всередині фільтрувального елементу 1 та тиском зовні фільтрувального елемента 1 може бути більшою під час реальної фільтрації, ніж під час висихання віджатого осаду. Висихання віджатого осаду може відбуватися, наприклад, у дисковому фільтрувальному пристрої 2, коли фільтрувальний елемент 1, про який йде мова, пройшов положення фільтрації, наприклад, найнижче положення у фільтрувальній частині 15, і повернувся назад, Іншими словами, певний фільтрувальний елемент 1 бере участь у реальній фільтрації в іншій точці часу та в іншому положенні в фільтрувальнийому пристрої 2, ніж при висушуванні віджатого осаду. Таким чином, відповідна різниця тиску при реальній фільтрації та при висушуванні віджатого осаду можуть відрізнятися одна від одної.

Структура фільтра 3, наприклад середній розмір пор фільтра 3, впливає як на ефективну умову утворення бульбашок, так і на течію води крізь фільтр 3.

Товщина 02, 02 "фільтра З у поперечному напрямку фільтрувального елемента 1 може бути меншою або рівною 24 мм.

Відповідно до варіанта здійснення фільтрувальний елемент може мати щонайменше один фільтр 3, розташований на кожному боці 51, 52 рамки 4, яка забезпечує дві перші поверхні 9а фільтра, по одній на кожному боці 51, 52 рамки 4. Такий фільтрувальний елемент 1 може бути придатним для дискового фільтрувального пристрою, а фільтрувальна поверхня може бути подвійною. Відповідно до такого варіанту здійснення, товщина 02, 02 "фільтра З може бути меншою або рівною 12 мм. Відповідно до варіанту здійснення, товщина 02 фільтра З знаходиться в діапазоні від З мм до 10 мм. Згідно з додатковим варіантом здійснення, товщина ра2 фільтра З знаходиться в діапазоні від 5 мм до 10 мм. Таким чином, можна забезпечити більш легкий фільтрувальний елемент 1, що робить його легшим та безпечнішим, наприклад. при роботи вручну під час технічного обслуговування. Згідно з додатковим варіантом здійснення, найбільша відстань 03 між другою поверхнею 9Ь фільтра фільтрувального елемента 1 може бути в межах від 10 до 100 мм, переважно в межах від 15 до 50 мм.

Відповідно до варіанта здійснення, співвідношення між загальною відстанню ОЗ між другою поверхнею 9Ь фільтра фільтрувального елемента 1 і товщиною 02, 02" фільтра може становити від З до 10.

Відповідно до варіанта здійснення, фільтрувальний елемент 1 може додатково мати рамку 4, пристосовану для підтримки щонайменше одного фільтра З таким чином, що утворюється внутрішня порожнина 12. Рамка 4 також може бути пристосована для з'єднання фільтра З з фільтрувального пристрою 2.

У варіантах здійснення, де фільтр З та рамка 4 є окремими конструктивними частинами, матеріали фільтра З та рамки 4 можуть бути вибрані незалежно. Таким чином, придатність матеріалів для кожної частини фільтрувального елемента може бути оцінена окремо, а матеріали та їх властивості, такі як легкість, якість або проникність, можуть бути вибрані на основі специфічних вимог кожної частини. Наприклад, можна забезпечити фільтрувальний елемент 1, який є легким і одночасно міцним, щоб витримувати зміни тиску, пов'язані з вакуумом, що забезпечується всередині фільтрувального елементу 1 під час фільтрації, і позитивний тиск, що всередині фільтрувальної частини 1, під час чищення та/або технічного

Зо обслуговування.

Відповідно до варіанта здійснення, рамка 4 може містити матеріал, який є менш водопоглинаючим, ніж матеріал фільтра 3. Це запобігає поглинанню рідини рамкою 4 під час використання. Це додатково полегшує фільтрувальний елемент 1 під час і після використання, і, таким чином, робить фільтрувальний елемент І легшим і безпечнішим при роботі вручну під час технічного обслуговування та допомагає, наприклад, уникнути витоку кислоти під час технічного обслуговування.

Відповідно до варіанта здійснення, рамка 4 може мати щонайменше одну опорну частину 6 для підтримки фільтра 3. Це дозволяє забезпечити більш міцну конструкцію фільтрувального елемента також при використанні фільтра (фільтрів) З товщиною 02, яка менше або дорівнює 12 мм. Згідно з додатковим варіантом здійснення, рамнка 4 може мати множину опорних частин 6. У такому фільтрувальному елементі 1 довговічність може бути додатково підвищена та/або потік фільтруваної рідини всередині порожнини 12 може бути оптимізований.

Відповідно до варіанта здійснення, рамка 4 може мати множину опорних частин 6, розташованих на відстані від інших опорних частин 6 так, що опорні частини 6 не передають сили одна на одну. У варіантах здійснення, де рамка 4 та фільтр З розташовані в контакті один з одним І! містять матеріали з різними коефіцієнтами термічного розширення, можуть виникати сили, такі як сили крутіння. Ці сили можуть накопичуватися, якщо утворюються безперервні контактні поверхні з великим поперечним перерізом, наприклад, коли одна опорна частина 6 з великим поперечним перерізом контактує з фільтром 3. Ці сили, наприклад, можуть зменшити довговічність фільтрувального елементу 1, і якщо опорні частини 6 розташовані одна відносно одної таким чином, що ці сили можуть передаватися між ними, пошкодження в одній з опорних частин 6 може накопичуватися і переноситися на інші опорні частини 6. Замість цього можна передбачити множину опорних частин б, розташованих з проміжком одна від одної, щоб уникнути передачу сил між опорними частинами 6. Таким чином, можна уникнути проблем, пов'язаних з тепловим розширенням і матеріалом (матеріалами) фільтра З та рамки 4, тобто матеріал(матеріали) опорних частин б може бути вибраний більш вільно. У деяких варіантах здійснення, з іншого боку, матеріал (матеріали) фільтра З та рамки 4 можна вибрати такими, щоб уникнути або звести до мінімуму проблем, пов'язаних з термічним розширенням замість (або додатково) зміни конструкції.

Відповідно до іншого варіанта здійснення, рамка 4 може мати одну опорну частину б для підтримки фільтра 3. Відповідно до одного варіанту здійснення, така опорна частина 6 може поширюватися на зовнішню частину фільтра З і підтримувати фільтр З по краях фільтра 3.

Згідно з Іншим варіантом здійснення, така опорна частина 6 може бути розташована в середній ділянці фільтра 3, підтримуючи фільтр 3, по суті, посередині.

Відповідно до варіанта здійснення, щонайменше одна опорна частина б може містити матеріал, який є менш водопоглинаючим, ніж матеріал фільтру 3, Це запобігає поглинанню рідини рамкою 4 під час використання. Відповідно до варіанта здійснення, всі опорні частини 6, розташовані в середній ділянці фільтра 3, які підтримують фільтр 3, по суті, в середині фільтра

З, можуть містити матеріал, який є меншим водопоглинаючим, ніж матеріал фільтрат 3,

Відповідно до іншого варіанта здійснення, всі опорні частини б фільтра З можуть містити матеріал, який є менш водопоглинаючим, ніж матеріал фільтра 3.

Відповідно до варіанта здійснення, рамка 4 може мати щонайменше одну опорну частину 6, і сума площь поперечного перерізу кінців фільтра опорних частин 6 може становити від 6 до 60 відсотків, переважно в діапазоні від 10 до 40 відсотків і більше переважно в діапазоні від 15 до 25 відсотків суми площ перших поверхонь За фільтра 3, розташованого на тому самому боці внутрішньої порожнини 12 і на кінці 44 фільтра опорних частин 6.

Згідно з варіантом здійснення, конструкція рамки 4 може бути здійснена такою, щоб запобігти передачі сил, наприклад, сил крутіння, між опорними частинами 6, Отже, проблем, викликаних термічним розширенням, можна уникнути або зменшити конструктивними засобами замість, або на додаток, підбору властивостей матеріалів фільтрувального елемента 1. Це забезпечує покращену і довговічну конструкцію для уникнення впливу сил, наприклад, сил крутіння, що може зменшити довговічність фільтрувального елемента 1, Крім термічного розширення, ці сили можуть включати механічні сили, які спричинені навантаженнями, змінами негативного і/або позитивного тисків всередині та за межами фільтрувального елемента 1 або деякими інші характеристиками, наприклад, пов'язаними із застосуванням фільтрувального елемента 1.

Відповідно до варіанта здійснення, кожна опорна частина б може бути з'єднана щонайменше з іншою опорною частиною 6 з'єднувачем 8, який має нелінійну форму, наприклад,

Зо вигнуту форму. З такою конструкцією, яка містить опорні частини, наприклад, з'єднані одна з одною, легко працювати вручну під час зборки, а нелінійна форма з'єднувачів 8 ефективно зменшує передачу сил між опорними частинами 6.

Відповідно до варіанта здійснення, щонайменше одна з опорних частин б може бути з'єднана щонайменше з однією з інших опорних частин 6 з'єднувачем 8, який не передає сили або щонайменше зменшує передачу сил між опорними частинами 6. Такий з'єднувач 8 може бути з'єднувачем, який утворений як гнучкий у щонайменше одному напрямку. Гнучкість може бути забезпечена вибором матеріалу з'єднувача 8 і/або виконанням з'єднувача 8 настільки тонким, що він не може передати значні сили між опорними частинами 6.

Відповідно до варіанта здійснення, опорні частини б не з'єднані одна з одною, а лише контактують з фільтрами 3. Такі опорні частини 6 можуть бути сформовані таким чином, щоб їх було легко виготовляти, наприклад, роботом, та у вигляді модулів, аналогічні опорній частини 6, можуть бути використані в різних видах конфігурацій фільтрувальних елементів. Це, наприклад, може заощадити і кількість, і вартість. Таким чином може бути забезпечений фільтрувальний елемент 1, який є легким та міцним для протидії і позитивному тиску, і розрідженню всередині внутрішньої порожнини 12 під час експлуатації та обслуговування, та / або який може добре працювати при різних температурах під час виготовлення та застосування.

Згідно з варіантом здійснення, кількість опорних частин б на квадратний метр першої поверхні За фільтра може бути в діапазоні від 50 до 4000 опорних частин 6. Найбільш прийнятна кількість опорних частин 6 залежить від варіанту виконання, наприклад, від типу фільтрувального пристрою, та площі поперечного перерізу кожної окремої опорної частини 6.

Наприклад, згідно з варіантом здійснення, де опорні частини б мають круглий поперечний переріз, кількість опорних частин б на квадратний метр першої поверхні За фільтра може знаходитися в діапазоні від 1000 до 4000 опорних частин 6, переважно в діапазоні від 1500 до 2500 опорних частин 6. Відповідно до варіанта здійснення, де опорні частини б мають подовжений поперечний переріз, кількість опорних частин б на квадратний метр першої поверхні За фільтра може знаходитись в діапазоні від 50 до 400 опорних частин 6, переважно в діапазоні від 100 до 200 опорних частин 6.

Шляхом вибору відповідної кількості та/або площі поперечного перерізу опорних частин 6 можна забезпечити оптимальний потік фільтруваної рідини та достатню опору для фільтру бо (фільтрів), щоб витримати тиск в процесі експлуатації та обслуговування.

Відповідно до варіанта здійснення, рамка 4 може містити інший матеріал або комбінації матеріалів, ніж фільтр (фільтри) 3. Відповідно до варіантум здійснення, рамка 4 може мати коефіцієнт теплового розширення, відмінний від коефіцієнта теплового розширення фільтра 3.

Відповідно до варіанта здійснення, фільтр З може містити керамічний матеріал або композицію, що містить керамічний матеріал. Використання дорогоцінного матеріалу або композиції, що містить керамічний матеріал у фільтрі 3. Може забезпечити дуже хороші фільтрувальні властивості. Відповідно до варіанта здійснення винаходу, керамічний матеріал може містити оксид алюмінію (А/Іг2Оз), силікати алюмінію, карбід кремнію та/або титану (ТіОхг).

Відповідно до варіанта здійснення, фільтр З може містити щонайменше один з наступних: полімерний матеріал, композицію, яка містить полімерний матеріал, та метал.

Фільтр З може утворювати капілярний фільтр. Капілярний фільтр відноситься до фільтра, в якому структура та/або матеріал фільтра, наприклад, фільтра 3, дає можливість зберігання у фільтрі певної кількості рідини, наприклад води, за допомогою дії капілярності. Наприклад, рідина може утримуватися у мікропорах фільтра 3. Такий капілярний фільтр дозволяє рідині, що фільтрується, легко протікати крізь фільтр 3, але коли вся вільна рідина пройшла крізь фільтр 3, залишкова рідина, що зберігається у фільтрі від дії капілярності, запобігає потоку газу, наприклад, повітря, проходити крізь вологий фільтр 3. Таким чином, капілярність не бере безпосередньо участі у сушінні, наприклад, шляхом всмоктування води з суспензії. Іншими словами, у капілярному фільтрі рідина, звичайно вода, може утримуватися в мікропорках фільтра З капілярними силами, і запобігати потоку газу після того, як вільна вода в осаді, такому як віджатий осад, буде видалена. Відповідно до варіанта здійснення фільтр 3, утворений як капілярний фільтр, запобігає повітря від входження у внутрішню порожнину 12.

Відповідно до варіанта здійснення, рамка 4 може містити полімерний матеріал або композицію, яка містить полімерний матеріал. Це дозволяє зробити рамку 4, і таким чином фільтрувальний елемент 1, більш легким і довговічним, уникаючи рамки, яка абсорбує воду, що збільшує вагу рамки 4 та фільтрувального елемента 1 та/або забезпечує більшу гнучкість рамки 4 і, отже, фільтрувального елементу 1. Полімерний матеріал може містити, наприклад, термопластик. Термопластик може містити щонайменше один з наступних матеріалів: поліамід (РА), полісульфон (РИ), поліефірсульфон (РЕ5), поліфеніленоксид (РРО), поліфеніленсульфід

Зо (РР), акрилобутадієн стирол (АВ5), полібутилен терефталатат (РВТ), полікарбонат (РС) та поліолефіни, такі як поліпропілен (РР), поліетилен (РР), наприклад, поліетилен високої щільності (НОРЕ). Термопластики можуть бути особливо придатними для формування таких структур рамки 4. Згідно з іншим варіантом здійснення, полімерний матеріал може містити термореактивний пластик, наприклад, епоксид, поліуретан або поліестер.

Згідно з варіантом здійснення, щонайменше, поверхня опорних частин 6 містить полімерний матеріал. Полімерний матеріал може застосовуватися, наприклад, для забезпечення гладких поверхонь, мінімізуючи дію опорних частин 6 на потік фільтруваної рідини.

Згідно з додатковим варіантом здійснення, рамка може містити метал.

Згідно з варіантом здійснення, крайова частина 5 рамки 4 може містити матеріал, який відрізняється від матеріалу опорних частин 6. Іншими словами, частини рамки 4 можуть містити різні матеріали або комбінації матеріалів. Це дає змогу вибирати матеріал, найбільш відповідний для кожної частини конструкції рамки 4, з точки зору вимог до конкретної частини рамки.

Згідно з іншим варіантом здійснення, крайова частина 5 рамки 4 може мати той самий матеріал, що і матеріал опорних частин 6, Це гарантує, що частини рамки 4 будуть мати однаковий коефіцієнт теплового розширення, що допомагає уникнути утворення сил між крайовою частиною 5 і опорними частинами 6.

Відповідно до варіанта здійснення винаходу, рамка 4 містить матеріал, водопоглинання якого становить менше 15 відсотків, переважно менше 5 відсотків, найбільш переважно менше 2 відсотків сухої маси матеріалу. Іншими словами, рамка 4 може містити матеріал, здатний поглинати максимум 15 г води на 100 г сухої маси матеріалу. Переважно, рамка 4 може містити матеріал, здатний поглинати не більше 5 г води на 100 г сухої маси матеріалу. Водопоглинання, як правило, визначається здатністю матеріалу поглинати воду при кімнатній температурі протягом 24 годин.

Відповідно до варіанта здійснення, щонайменше один фільтр З може розташовуватися нерухомо відносно рамки 4. Відповідно до варіанта здійснення, щонайменше один фільтр З може бути приклеєно або приварено невід'ємно до рамки 4. Такі способи фіксованої компановки фільтра З і рамки 4 можуть забезпечувати надійне з'єднання, бути корисними з точки зору виготовлення та/або забезпечити більш легкий та надійний фільтрувальний елемент 1, коли бо вакуум (знижений тиск) або тиск (позитивний тиск) утворюється всередині внутрішньої порожнини 12. Відповідно до варіанта здійснення, щонайменше один фільтр З може бути розташовано невід'ємно на щонайменше одній опорній частині 6 рамки 4. Це додатково може допомогти уникнути проблем, пов'язаних з термічним розширенням.

Відповідно до варіанта здійснення, розподілення розмірів пор у матеріалі фільтра З є рівномірним по всій товщині фільтрувального елемента.

Відповідно до варіанта здійснення, розмір пор в матеріалі фільтра З зростає з відстанню від другої поверхні 906 фільтра З у напрямку до першої поверхні За фільтра З так, що пори з найменший розміром обернені до матеріалу для фільтрування. Це забезпечує кращий потік рідини крізь фільтр З у порівнянні з фільтром З з однаковим розміром пор по товщині фільтра 3.

Відповідно до варіанта здійснення, фільтрувальний елемент за будь-яким з пп. 1-8 формули винаходу, має фільтр 3, який може мати багатошарову структуру, що має щонайменше шар опорної підкладки та шар фільтрувальної мембрани. Відповідно до варіанта здійснення співвідношення між товщиною 02, 02" фільтра З та товщиною мембрани (не показана) може бути в діапазоні від 5 до 15. Іншими словами, наприклад, більш тонкий шар фільтрувальної мембран, що утворює капілярний фільтр, може бути розташований на другій поверхні 95 фільтра 3, а більш товстий шар опорної підкладки може бути розташований на першій поверхні да фільтра на боці шару фільтрувальної мембрани для підтримки шару фільтрувальної мембрани. Відповідно до варіанта здійснення, співвідношення між розміром пор в шарі опорної підкладки та шарі фільтрувальної мембрани може бути в межах від 50 до 150. Іншими словами, розмір пор шару фільтрувальної мембрани може бути меншим, що дозволяє формувати капілярний фільтр, а розмір пор шару опорної підкладки може бути в діапазоні від 50 до 150 разів більшого розміру шару фільтрувального мембрани. Це, наприклад, дозволяє забезпечити кращий потік рідини крізь фільтр З порівняно з фільтром З, утвореним з матеріалу з меншим розміром пор, і, наприклад, забезпечити більш надійне з'єднання у варіантах здійснення, де фільтр З склеєний з рамкою 4. Відповідно до варіанта здійснення, фільтр може мати щонайменше два шари фільтрувальної мембрани.

Відповідно до варіанта здійснення, рамка 4 має щонайменше біля кінця 10 з'єднального елемента рамки, що з'єднує фільтрувальний елемент 1 з частиною фільтрувального пристрою 2, яка містить інформацію для ідентифікації фільтрувального елемента 1, проточний канал для

Зо направлення фільтрованої рідини до фільтрувального пристрою 2.

На фіг. З показаний перспективний вигляд зверху дискового фільтрувального пристрою, а на Ффіг.4 - вигляд збоку дискового фільтрувального пристрою, показаного на фіг. 3.

Дисковий фільтрувальний пристрій 2 має фільтрувальну частину 15, яка складається з кількох послідовних коаксіальних фільтрувальних дисків, розташованих у коаксіальному напрямку навколо центрального валу 21 фільтрувальної частини 15.

Фільтрувальна частина 15 підтримується підшипниками на рамі фільтрувального пристрою і може обертатися навколо поздовжньої осі центрального валу 21 таким чином, що нижня частина фільтрувальної частини 15 занурюється в басейн з суспензією, розташований під фільтрувальною частиною 15. Фільтрувальна частина обертається, наприклад, електродвигуном.

Наприклад, кількість фільтрувальних дисків може коливатися від 2 до 20. Фільтрувальний пристрій, показаний на фіг. 3, має дванадцять (12) фільтрувальних дисків. Зовнішній діаметр фільтрувальної частини 15 може бути, наприклад, від 1,5 до 4 м. Приклади комерційно доступних дискових фільтрувальних пристроїв включають фільтрувальні пристрої Сегатес СС, моделі СС-6, СС-15, 20-30, СС-45, 20-60, СС-96 та СС-144, що виготовляються компанією

Оцогїес Іпс.

Всі фільтрувальні диски можуть бути, переважно, по суті аналогічними по конструкції.

Кожний фільтрувальний диск може бути сформований з ряду окремих фільтрувальних елементів 1 у формі секторів, описаних вище в цьому описі. Фільтрувальні елементи 1 монтуються по окружності в радіальній плоскій площині навколо центрального валу 21 для формування практично безперервної, плоскої поверхні у вигляді диска. Кількість фільтрувальних пластин на одному фільтрувальнийому диску може бути, наприклад, 12 або 15.

Оскільки центральний вал 21 встановлений з можливістю обертання, кожний фільтрувальний елемент 1, в свою чергу, розташовується в басейні з суспензією, і далі при обертанні центрального вала 21, виходить з басейну. Оскільки фільтр З занурюється в басейн з суспензією, віджатий осад формується на фільтрі З під впливом вакууму. Коли фільтрувальний елемент 1 виходить з басейну, пори фільтра З спорожняються, так як віджатий осад зневоджується протягом наперед визначеного часу, який суттєво обмежується швидкістю обертання диска. Віджатий осад можна видалити, наприклад, за допомогою шкребка, після чого 60 цикл починається знову.

Роботою дискового фільтрувального пристрою можна керувати за допомогою блоку керування, таким як програмний лопчний контролер (Ргодгаттабіє Годіс СопігоїІег, РІ С).

Робота дискового фільтрувального пристрою відома як така, і, отже, не описана більш детально.

Таким чином, фільтрувальний елемент 1 відповідно до даного рішення може мати вагу, яка становить від 20 до ЗО кілограмів на квадратний метр площі фільтрації. Такий фільтрувальний елемент 1 є легшим і безпечнішим при заміні вручну та обслуговуванні, ніж типові відомі фільтрувальні елементи, доступні для дискових фільтрувальних пристроїв.

Для фахівця в цій галузі зрозуміло, що з метою технологічних покращень винахід може бути здійснений по різному. Винахід і його втілення не обмежуються прикладами, описаними вище, і можливі різні варіанти в межах формули винаходу.

Claims (20)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Фільтрувальний елемент для дискового фільтрувального пристрою, який має форму зрізаного сектора і щонайменше два фільтри, причому товщина фільтрів у поперечному напрямку фільтрувального елемента менша або дорівнює 24 мм, який відрізняється тим, що кожний з фільтрів має шар проникної мембрани і першу поверхню для сприймання тиску, обернену до внутрішньої порожнини, розташованої всередині фільтрувального елемента, і другу поверхню для прийому твердих частинок, відфільтрованих від суспензії, причому кожний з фільтрів утворює капілярний фільтр, в якому структура та/або матеріал уможливлюють утримувати певну кількість рідини в мікропорах, наявних в кожному фільтрі, капілярною дією, і тим, що фільтри розташовано на протилежних боках рамки, утворюючи дві перші поверхні фільтра, по одній на кожному боці рамки, причому рамку виконано з можливістю утримання фільтрів так, що утворюється внутрішня порожнина, і з можливістю з'єднання фільтрів з дисковим фільтрувальним пристроєм, і, фільтри та рамку виконано як окремі конструктивні частини, а рамка містить матеріал, який є менш водопоглинаючим, ніж матеріал фільтрів.

2. Фільтрувальний елемент за п. 1, в якому товщина фільтра менша або дорівнює 12 мм. Зо

3. Фільтрувальний елемент за п. 2, в якому товщина фільтра становить від З до 10 мм.

4. Фільтрувальний елемент за п. 3, в якому товщина фільтра становить від 5 до 10 мм.

5. Фільтрувальний елемент за п. 1, в якому найширша відстань між другими поверхнями фільтрів становить від 10 до 100 мм.

6. Фільтрувальний елемент за будь-яким з попередніх пунктів, в якому рамка має щонайменше одну опорну частину для підтримки фільтра.

7. Фільтрувальний елемент за п. 6, в якому рамка має множину опорних частин.

8. Фільтрувальний елемент за п. 6 або 7, в якому опорна частина простягається на зовнішню частину фільтра для підтримки фільтра по його краях.

9. Фільтрувальний елемент за будь-яким з пп. 6-8, в якому опорну частину розташовано в середній ділянці фільтра, підтримуючи фільтр суттєво посередині фільтра.

10. Фільтрувальний елемент за будь-яким з пп. 6-9, в якому щонайменше одна опорна частина містить матеріал, який є менш водопоглинаючим, ніж матеріал фільтра.

11. Фільтрувальний елемент за будь-яким з попередніх пунктів, в якому щонайменше один фільтр приклеєно або приварено невід'ємно до рамки.

12. Фільтрувальний елемент за будь-яким із попередніх пунктів, який містить щонайменше один з наступних матеріалів: керамічний матеріал, композицію, яка містить керамічний матеріал, полімерний матеріал, композицію, яка містить полімерний матеріал, метал та фільтрувальну тканину.

13. Фільтрувальний елемент за будь-яким з попередніх пунктів, в якому рамка містить полімерний матеріал або композицію, яка містить полімерний матеріал.

14. Фільтрувальний елемент за будь-яким з попередніх пунктів, в якому рамка містить матеріал, водопоглинання якого становить менше 15 відсотків сухої маси матеріалу.

15. Фільтрувальний елемент за будь-яким з попередніх пунктів, в якому розмір пор матеріалу фільтра збільшується з відстанню від другої поверхні фільтра в напрямку до першої поверхні фільтра так, що пори з найменшим розміром обернено проти матеріалу для фільтрування.

16. Фільтрувальний елемент за будь-яким з попередніх пунктів, в якому фільтр має багатошарову структуру із щонайменше шаром опорної підкладки та шаром фільтрувальної мембрани.

17. Фільтрувальний елемент за п. 16, в якому співвідношення між товщиною фільтра та бо товщиною шару фільтрувальної мембрани становить від 5 до 15.

18. Фільтрувальний елемент за п. 16 або 17, в якому фільтр має щонайменше два шари фільтрувальної мембрани.

19. Фільтрувальний елемент за будь-яким з попередніх пунктів, в якому точка утворення бульбашок у фільтрі становить щонайменше 2х10" Па (0,2 бар).

20. Фільтрувальний елемент за будь-яким з попередніх пунктів, в якому рамка щонайменше поблизу кінця з'єднального елемента рамки для з'єднання фільтрувального елемента з частиною фільтрувального пристрою має частину, що містить інформацію для ідентифікації фільтрувального елемента, проточний канал для направлення відфільтрованої рідини до фільтрувального пристрою. ДА й м й, ма: // їх Нр, х і М Й, / У А ЛИ да іл // Є ОА (5 / й Моь у що 7 ву и КУ о і с ах Й зичу я й Му У ме / | У у, це шк ух й о о. й ох и чо й Ко її Й, ся о ща І. А р (І я чх М й У л хе С уз й У

Фіг. 1