BE1025946B1

BE1025946B1 - Keramisch purgeerventiel voor vloeistof- of gasfilters

Info

Publication number: BE1025946B1
Application number: BE2018/5030A
Authority: BE
Inventors: De Moortele Guido Van
Original assignee: Unimid, Besloten Vennootschap Met Beperkte Aansprakelijkheid
Priority date: 2018-01-18
Filing date: 2018-01-18
Publication date: 2019-08-20
Also published as: FR3076880A1; FR3076880B1; NL1043120B1; BE1025946A1

Abstract

Keramisch purgeerventiel (8) op een filter (3) die gefilterd fluïdum levert dat gestuurd wordt door een externe drukpuls die door een aparte fluïdumleiding (9) naar het purgeerventiel wordt gezonden en het purgeerventiel opent gedurende een begrensde purgeertijd, waarbij het purgeerventiel een component (13a) met keramische plaat (14), deel van een zuiger (13), omvat die kan bewegen tussen twee uiterste en gesloten standen, waarbij geen fluïdum wordt doorgelaten en één tussenliggende en open stand waarin het purgeerventiel (8) kortstondig wel een purgeerstroom van fluïdum doorlaat, welke purgeerstroom de filter (3) waarop het purgeerventiel (8) gemonteerd is, purgeert.

Description

Keramisch purgeerventiel voor vloeistof- of gasfilters.

De huidige uitvinding heeft betrekking op een purgeerventiel voor een vloeistof- of gasfilter, die periodiek gepurgeerd dient te worden om verstopping van de filter te voorkomen.

Meer speciaal, is de uitvinding bedoeld voor het purgeren van een voorfilter, die zich stroomopwaarts van een apparaat bevindt dat een fluïdum in de vorm van een vloeistof of een gas gebruikt en waarvan de goede werking als filter behouden kan worden door de filter periodiek te purgeren om de filterporiën of filtermazen te zuiveren.

Het is bekend dat beschermende filters die onzuiverheden uit een aangevoerd fluïdum zoals een vloeistof of een gas tegenhouden regelmatig moeten gezuiverd worden zodat hun filterwerking niet gehinderd wordt door verstopping van de filter door tegengehouden onzuiverheden.

Traditioneel gebeurt dit door onderaan de filter manueel een purgeerventiel te openen zodat het fluïdum nu doorheen de purgeerdoorgang van de filter stroomt waardoor de onzuiverheden uit de filter gespoeld kunnen worden.

Het purgeren gebeurt dan ook alleen maar als iemand eraan denkt of als de filter verstopt is en niet meer functioneert. Indien niemand aanwezig is om dit op te merken en het purgeerventiel op het gepaste ogenblik te openen en te sluiten, kan dit de hele toepassing in het gedrang brengen. Het drukverval over de filter waarin zich het vuil opstapelt

BE2018/5030 neemt toe en na geschakelde apparaten kunnen dan onvoldoende doorstroming bekomen.

De huidige uitvinding heeft tot doel aan de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden, doordat zij voorziet in een purgeerventiel op een filter die gefilterd fluïdum levert, waarbij het purgeerventiel gestuurd wordt door een externe drukpuls die door een aparte fluïdum-leiding naar het purgeerventiel wordt gezonden en het purgeerventiel opent gedurende een begrensde purgeertijd en het purgeerventiel aansluitend weer sluit.

Omdat veelal een voorfilter geplaatst wordt voor het beschermen van een apparaat, bijvoorbeeld een waterbehandelingstoestel, dat autonoom en regelmatig gespoeld en geregenereerd wordt, kan gebruik gemaakt worden van de drukpuls, die bij het starten van de spoeling of regeneratie ontstaat en wegvalt bij het beëindigen ervan, om als externe drukpuls het purgeerventiel te besturen.

Het purgeerventiel omvat een zuigerkamer waarin zich een zuiger beweegt waaraan een component van het purgeerventiel is bevestigd die door de zuiger bewogen wordt tussen twee uiterste gesloten standen, waarbij geen fluïdum wordt doorgelaten en één tussenliggende en open stand waarin het purgeerventiel kortstondig wel een fluïdumstroom doorlaat, welke fluïdumstroom de filter waarop het purgeerventiel gemonteerd is, purgeert.

Nadat de drukpuls door de aparte fluïdumleiding beëindigd is, wordt de zuiger terug van de tweede naar de eerste uiterste en gesloten stand geduwd door tenminste één drukveer

BE2018/5030 die tijdens de voorafgaande beweging van de eerste naar de tweede uiterste en gesloten stand werd samengedrukt door de bewegende zuiger.

De purgeertijd wordt bepaald door de tijd gedurende dewelke de zuiger in de tussenliggende en open positie staat waarin het purgeerventiel purgerend fluïdum doorlaat.

De beweging van de zuiger gaat sneller bij een hogere druk van de drukpuls en langzamer indien de druk van de drukpuls lager is.

- Bij hogere druk is de purgeertijd dus korter en bij lagere druk is de purgeertijd langer.

- Het purgeervolume blijft nagenoeg constant omdat de druk van de stuurpuls gepaard gaat met eenzelfde druk in de filteren bij hogere druk van de sturende drukpuls de uitstroomsnelheid van het purgeervolume groter, en bij lagere druk van de drukpuls de uitstroomsnelheid kleiner is.

Een voordeel van het purgeerventiel is dat door het plaatsen van een obstructie in de aparte, fluïdumleiding van de externe drukpuls de beweging van de zuiger en dus het purgeer volume geregeld kan worden.

Een verder voordeel van het purgeerventiel is dat door deze soort beweging van de zuiger het te filteren fluïdum niet kan blijven weglopen langs de open stand van het purgeerventiel doordat bij een te lage waterdruk het purgeerventiel steeds door één of meer drukveren wordt gesloten. De waarde van deze te lage waterdruk wordt bepaald

BE2018/5030 door de kracht die de drukveren uitoefenen tegenover de waterdruk op de oppervlakte van de zuiger.

Nog een voordeel van een dergelijk purgeerventiel is dat het uitsluitend mechanisch wordt gestuurd door middel van een drukpuls door het fluïdum en geen elektrisch bediend orgaan of elektronische sturing vereist.

De drukpuls kan afkomstig zijn van een apparaat dat het gefilterd fluïdum gebruikt en dat op geregelde tijdstippen een drukpuls genereert, zoals het hoger vermelde apparaat voor het behandelen van water, maar kan ook afkomstig zijn van een ander toestel.

Het purgeerventiel bestaat uit een bewegend keramisch gedeelte bijvoorbeeld een plaat, voorzien van een perforatie, die door de bewegende zuiger via een component verschoven wordt ten opzichte van een stationair keramisch gedeelte bijvoorbeeld een schijf met een tweede perforatie, waarbij als het purgeerventiel in geopende toestand is de perforatie in het bewegende keramisch gedeelte, gealigneerd is met de tweede perforatie in het stationair keramisch gedeelte en de purgeerstroom door beide perforaties kan. vloeien.

Een bekend voordeel van deze keramische onderdelen is dat ze slijtbestendig zijn, een lange levensduur garanderen en voor vloeistoffen - maar ook voor gassen - goed afdichten.

Nog een voordeel van deze keramische onderdelen is dat ze hard zijn en bestand tegen de vervuiling die met de purgeerstroom uit de filter wordt meegevoerd.

BE2018/5030

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeur-dragende uitvoeringsvorm beschreven van een purgeerventiel volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin:

figuur 1 schematisch een purgeerventiel volgens de uitvinding gekoppeld aan een fluïdumfilter weergeeft;

figuur 2 in doorsnede en op grotere schaal het purgeerventiel aangeduid met F2 in figuur 1 weergeeft in een eerste gesloten toestand;

figuur 3 figuur 2 weergeeft maar nu in geopende toestand;

figuur 4 figuur 2 weergeeft maar nu in een tweede gesloten toestand;

figuur 5 in perspectief een doorsnede weergeeft van het purgeerventiel volgens de uitvinding evenwijdig met de lengteas van de purgeerleiding;

figuur 6 in perspectief een doorsnede weergeeft van het purgeerventiel volgens de uitvinding loodrecht op de lengteas van de purgeeruitlaat.

In figuur 1 is schematisch een aanvoerleiding 1 van een fluïdum 2 weergegeven, voorzien van een voorfilter 3 en een apparaat 4 dat het fluïdum verwerkt. De voorfilter 3 is voorzien van een manuele afsluitkraan 5 en een filtergaas 6, geplaatst in een afschroefbare behuizing 7. De voorfilter 3 is onderaan voorzien van een purgeerventiel 8 dat met het apparaat 4 verbonden is via een tweede leiding 9 voor fluïdum.

BE2018/5030

In figuur 2 is op grotere schaal een doorsnede van het purgeerventiel 8 weergegeven evenwijdig met de lengteas van het purgeerventiel 8, waarbij in dit geval het purgeerventiel 8 in een eerste uiterste en gesloten toestand is. Het purgeerventiel 8 bestaat uit een koppelstuk 10 dat onderaan aan de voorfilter 3 kan worden bevestigd en dat voorzien is van een zuigerkamer 11, die uitgeeft op een tweede koppelstuk 12 dat via een tweede fluïdumleiding 9 verbonden is met het apparaat 4 en waarin zich een beweegbare zuiger 13 beweegt, die verbonden is met een component 13a bevestigd aan de beweegbare zuiger 13 en waarin zich een keramische plaat 14 bevindt, die voorzien is van een perforatie 15 en bewogen wordt ten opzichte van een stationaire keramische schijf 16 voorzien van een tweede perforatie 17. De keramische plaat 14 wordt aangedreven door de zuiger 13, waarbij het purgeerventiel 8 in dit geval in een eerste gesloten toestand is, waarbij de tweede perforatie 17 afgesloten is door een niet-geperforeerd gedeelte van de keramische plaat 14 waartegen de geperforeerde keramische schijf 16 aangedrukt wordt door middel van een drukveer 18 via een tussenliggende steun bus 18a en ringvormige dichting 19.

De beweegbare zuiger 13 wordt in deze eerste gesloten toestand gehouden door in dit geval twee drukveren 20, 20' die door expansie vanuit een veerbehuizing 21 tegen de beweegbare zuiger 13 drukken.

In figuur 3 wordt figuur 2 weergegeven maar nu in een tussenliggende geopende toestand, waarbij de tweede perforatie 17 van de keramische schijf 16 gealigneerd is met de eerste perforatie 15 van de keramische plaat 14 zodat

BE2018/5030 fluïdum vrij doorheen het koppelstuk 10 kan stromen door de purgeeruitlaat 22 om de voorfilter 3 te purgeren.

In figuur 4 wordt figuur 2 weergegeven maar nu in een tweede gesloten toestand, waarbij de tweede perforatie 17 afgesloten is door een ander niet-geperforeerd gedeelte van de keramische plaat 14 waartegen de geperforeerde keramische schijf 16 aangedrukt wordt en de purgeerstroom doorheen de purgeeruitlaat 22 afgesloten wordt. De zuiger 13 wordt tot tegen de wand 21a van de veerbehuizing 21 gedrukt die tegenover het tweede koppelstuk 12 ligt dat via een tweede fluïdumleiding 9 verbonden is met het apparaat 4 van waaruit een drukpuls op de zuiger 13 druk uitoefent. In deze tweede gesloten toestand zijn de één of meer drukveren 20, die een tegendruk uitoefenen op de zuiger 13, bijna volledig ingedrukt en opgenomen in de veerbehuizing 21. De keramische plaat 14 is in deze toestand tot zijn uiterste positie opgeschoven in de veerbehuizing 21.

In figuur 5 wordt een doorsnede getoond van het purgeerventiel 8 evenwijdig met de lengteas van de purgeeruitlaat 22. Het purgeerventiel bestaat uit twee aan elkaar geschroefde behuizingen: de cilindrische behuizing 23 voor de bewegende zuiger en een veergedeelte 24 voor de drukveren 20, 20' van de zuiger en de drukveer 18-van de keramische schijf 16. De twee aan elkaar geschroefde behuizingen 23, 24 worden door vier schroeven 25 samen gehouden.

In figuur 6 wordt een. doorsnede getoond van het purgeerventiel 8 loodrecht op de lengteas van de

BE2018/5030 purgeeruitlaat 22. Hierop zijn de twee drukveren 20, 20' van de zuiger bijna volledig ingedrukt in de veerbehuizing 21 die deel uitmaakt van het veergedeelte 24. De keramische schijf 16 met de tweede perforatie 17 is hierop goed zichtbaar.

De werking van het purgeerventiel 8 is zeer eenvoudig en als volgt.

In een eerste uiterste stand is het purgeerventiel 8 gesloten en wordt de beweegbare zuiger 13 in deze eerste gesloten toestand gehouden door twee drukveren 20, 20' die door expansie vanuit een veerbehuizing 21 de beweegbare zuiger 13 drukken tot tegen het hoofdeinde van de cilindrische kamer 11 drukken. De beweegbare zuiger bepaalt de positie van de component 13a die aan de zuiger is bevestigd en waarin zich de keramische plaat 14 bevindt. In deze eerste gesloten toestand is de tweede perforatie 17 van de stationaire keramische schijf 16 afgesloten door een niet-geperforeerd gedeelte van de keramische plaat 14 zodat er geen purgeerstroom door de purgeeruitlaat 22 kan stromen.

Het apparaat 4 dat het gefilterde fluïdum ontvangt, kan wanneer het zijn regeneratie of spoeling start een positieve drukpuls sturen naar het purgeerventiel 8 via de tweede f luïdumleiding 9 die van het apparaat 4 naar het purgeerventiel 8 loopt.

De positieve drukpuls komt via het tweede koppelstuk 12 terecht op de beweegbare zuiger en duwt de beweegbare zuiger in de richting van een tussenliggende stand die bereikt wordt wanneer de bewegende keramische plaat 14 een

BE2018/5030 positie bereikt waarin de perforatie 15 van de keramische plaat 14 gealigneerd is met de tweede perforatie 17 van de keramische schijf 16, waarbij het purgeerventiel in een open toestand staat en de purgeerstroom door de purgeeruitlaat stroomt.

De positieve drukpuls duwt de beweegbare zuiger 13 nog verder in dezelfde richting, totdat een tweede uiterste stand bereikt wordt waarin het purgeerventiel 8 opnieuw in een gesloten toestand gehouden wordt door de druk op de beweegbare zuiger 13 en waarbij de twee drukveren 20, 20' helemaal ingedrukt zijn tot in hun veerbehuizing 21. In deze tweede gesloten toestand is de tweede perforatie 17 van de stationaire keramische schijf 16 afgesloten door een tweede niet-geperforeerd gedeelte van de keramische plaat 14 zodat de purgeerstroom niet meer door de purgeeruitlaat 22 kan stromen.

Wanneer de drukpuls afneemt of verdwijnt, bijvoorbeeld wanneer het apparaat 4 zijn regeneratie of spoeling stopt, wordt de zuiger in omgekeerde richting bewogen door de ingedrukte drukveren 20, 20' die zich nu kunnen ontspannen en de zuiger 13 terugduwen naar de tussenliggende stand, die opnieuw bereikt wordt wanneer de keramische plaat 14 en de keramische schijf 16 een positie bereiken waarbij hun perforaties 15, 17 gealigneerd zijn en de purgeerstroom door de purgeeruitlaat 22 stroomt totdat de zuiger voorbij deze tussenliggende stand verder beweegt tot de eerste uiterste stand van het purgeerventiel 8, waarbij het purgeerventiel 8 gesloten is en er geen purgeerstroom meer doorheen stroomt.

BE2018/5030

De duur van de positieve drukpuls van het apparaat 4 dat het gefilterde fluïdum ontvangt kan relatief lang zijn (10 min, 25 min) in verhouding tot de purgeerduur die steeds beperkt kan worden tot twee korte ogenblikken waarop een purgeerstroom uit de filter 3 stroomt.

De druk op de tweede fluïdumleiding 9 kan variëren en levert bij een hogere druk een snellere beweging van de zuiger en bij een lagere druk een tragere beweging van de zuiger.

Omdat evenwel de druk van de stuurpuls gepaard gaat met eenzelfde druk in de filter is daardoor bij hogere druk van de drukpuls de uitstroomsnelheid van het purgeervolurne groter en bij lagere druk van de stuurpuls de uitstroomsnelheid kleiner waardoor het purgeervolume nagenoeg constant blijft.

Door het plaatsen van een obstructie

9a in de aparte fluïdumleiding 9 van de externe drukpuls kan de bewegingssnelheid van de zuiger, en dus het purgeer volume, geregeld worden.

Het purgeerventiel 8 zal bij te lage druk of wegvallen van de druk op de fluïdumleiding terugkeren naar een gesloten toestand, doordat onder invloed van de drukveren 20, 20' de zuiger 13 met zijn component 13a en keramische plaat 14 steeds zal terugbrengen naar zijn eerste uiterste en gesloten stand.

Het spreekt vanzelf dat het purgeren van de filter zo gestuurd kan worden dat de purgeert!j d kort is, waarbij een krachtige straal fluïdum, vloeibaar of gasvormig, uit de

BE2018/5030 filter 3 wordt gestuurd waardoor de onzuiverheden uit de filter gespoeld kunnen worden en de filter 3 na deze purgeertijd opnieuw zijn filterende werking kan uit oefenen en zonder tussenkomst van een operator of complexe elektrische automatisatie.

Het spreekt ook vanzelf dat de externe drukpuls die door een aparte fluïdumleiding 9 naar het purgeerventiel 8 wordt

gezonden en toestel.	afgelaten,	gegenereerd kan	worden door een ander
De huidige	uitvinding	is	geenszins	beperkt	tot de als
voorbeeld	beschreven	en	in de	figuren	weergegeven

uitvoeringsvorm, doch een purgeerventiel voor vloeistof- of gasfilters volgens de uitvinding kan in allerlei vormen en afmetingen worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden zoals deze in de volgende conclusies wordt beschreven.

Claims

Conclusies .

1.- Purgeerventiel (8) op een filter (3) die gefilterd fluïdum levert, daardoor gekenmerkt dat het purgeerventiel (8) een zuigerkamer (11) omvat waarin zich een zuiger (13) beweegt waaraan een component (13 a) van het purgeerventiel (8) is bevestigd dat door de zuiger (13) bewogen wordt tussen twee uiterste en gesloten standen, waarbij geen purgeerstroom wordt doorgelaten en één tussenliggende en open stand waarin het purgeerventiel (8) kortstondig wel een purgeerstroom van fluïdum doorlaat, welke purgeerstroom de filter (3) waarop het purgeerventiel (8) gemonteerd is purgeert.
2. - Purgeerventiel (8) volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het purgeerventiel verbonden is met een aparte fluïdumleiding (9) waardoor een drukpuls naar het purgeerventiel (8) wordt gezonden die het purgeerventiel opent gedurende een begrensde purgeertijd en aansluitend het purgeerventiel weer sluit.
3. - Purgeerventiel (8) volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de keramische plaat(14) met een perforatie (15) bewogen wordt ten opzichte van een stationaire keramische schijf (16) met een tweede perforatie (17) door middel van de zuiger (13)en component (13a), waarbij het purgeerventiel (8) in geopende toestand is wanneer de perforatie (15) in de bewegende keramische plaat (14) gealigneerd is met de tweede perforatie (17) in de stationaire keramische schijf (16) waardoor de purgeerstroom door beide perforaties (15, 17) kan vloeien.

BE2018/5030
4. - Purgeerventiel (8) volgens conclusie 3, daardoor gekenmerkt dat de stationaire keramische schijf (16) met een perforatie (17), door middel van een drukveer (18) tegen de bewegende keramische plaat (14) wordt gedrukt, waarbij tussen de drukveer (18) en de keramische schijf (16) een steun bus (18a) en een ringvormige dichting (19) is aangebracht om het lekken van fluïdum te voorkomen wanneer het purgeerventiel (8) in een gesloten toestand staat.
5. - Purgeerventiel (8) volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat de drukpuls die naar het purgeerventiel wordt gezonden de zuiger (13) doet bewegen in één richting tot de zuiger niet verder kan bewegen, waarbij het purgeerventiel (8) van een eerste gesloten stand beweegt over een open stand en verder beweegt naar een tweede gesloten stand, waarbij de tenminste één drukveer (20, 20') tegen de zuiger (13) ingedrukt wordt en de zuiger (13) tot tegen de wand (21a) van de veerbehuizing (21) beweegt.
6. - Purgeerventiel volgens conclusie 5, daardoor gekenmerkt dat wanneer de drukpuls die naar het purgeerventiel (8) wordt gezonden afneemt of wegvalt, de zuiger (13) in de tegengestelde richting beweegt van de tweede gesloten stand over een open stand en verder naar de eerste gesloten stand onder invloed van de tenminste één ingedrukte drukveer (20, 20') die zich ontspant tegen de zuiger (13).
7. - Purgeerventiel (8) volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat de externe drukpuls die door een aparte fluïdumleiding (9) naar het purgeerventiel wordt gezonden,

BE2018/5030 afkomstig is van een waterverzachter op het ogenblik dat de waterverzachter zijn spoeling of regeneratie start.
8. - Purgeerventiel (8) volgens conclusie 2, daardoor 5 gekenmerkt dat het wegvallen van de externe drukpuls afkomstig is van een waterverzachter op het ogenblik dat de waterverzachter zijn spoeling of regeneratie stopt waardoor de druk van het purgeerventiel (8) wordt afgevoerd en dit naar de eerst gesloten stand terugkeert.
9. ~ Purgeerventiel volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat de externe drukpuls die door een aparte fluïdumleiding (9) naar het purgeerventiel (8) wordt gezonden, gestuurd wordt door een sensor die het drukverschil detecteert tussen

15 inlaat en uitlaat van de filter (3) en bij een te hoog drukverschil bij verstopping van de filter (3) een externe drukpuls stuurt naar het purgeerventiel (8).