CN108290091B - 用于过滤设备的过滤元件 - Google Patents

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Abstract

一种用于过滤设备(2)的过滤元件(1)，包括：至少一个过滤构件(3)；和框架构件(4)，布置成支撑所述至少一个过滤构件(3)以形成内腔(12)。过滤构件(3)包括可渗透膜层，并且具有用于接收压力并朝向布置在过滤元件(1)内部的内腔(12)的第一过滤表面(9a)以及用于接收从进料过滤出的固体颗粒的第二过滤表面(9b)。过滤构件(3)形成毛细过滤器。

Description

用于过滤设备的过滤元件
技术领域
本发明涉及过滤，尤其是涉及用于过滤设备的过滤元件。
与已知过滤元件相关联的一个缺点在于：它们通常很重，特别是在使用过程中吸收了液体时。例如，这会使过滤元件在维护过程中难以操作，并且会危及职业安全。
背景技术
过滤是广泛使用的方法，其中，迫使浆料或固液混合物通过过滤介质，固体作为滤饼保留在过滤介质上，液相通过。该方法在业界广为人知。过滤类型的实例包括深层过滤、压力过滤和真空过滤、以及重力过滤和离心过滤。
用于真空过滤器的最常用过滤介质是滤布和涂层介质(例如陶瓷过滤介质)。
使用布过滤介质需要大型真空泵，因为在滤饼脱液过程中真空会透过布产生损失。陶瓷过滤介质在湿时由于毛细作用而不允许空气通过。这降低了必要的真空度，允许使用更小型的真空泵，因此显著节能。
发明内容
从一个方面来看，可提供一种用于过滤设备的过滤元件，过滤元件包括：至少一个过滤构件，过滤构件包括可渗透膜层，并且具有用于接收压力并朝向布置在过滤元件内部的内腔的第一过滤表面以及用于接收从进料过滤出的固体颗粒的第二过滤表面，其中，过滤构件形成毛细过滤器；以及框架构件，框架构件布置成支撑所述至少一个过滤构件以形成所述内腔。
因而，可基于各部分的具体要求来选择用于过滤元件每个部分的材料，并且可实现一种轻质且当在过滤元件内部为真空时耐用的过滤元件。
从另一方面来看，可提供一种用于组装过滤设备的过滤元件的方法，方法包括以下步骤：
提供至少一个过滤构件，过滤构件包括可渗透膜层并且具有用于接收压力并朝向布置在过滤元件内部的内腔的第一过滤表面以及用于接收从进料过出的固体颗粒的第二过滤表面，
提供框架构件，框架构件包括边缘部，边缘部包括周缘表面，以及
将过滤构件安装到框架构件，使得周缘表面相对于第一过滤表面成角度()布置。
因而，可实现一种用于制造轻质且当过滤元件内部为真空时耐用的过滤元件的方法。
其他一些实施例的特征在其他权利要求中给出。在本专利申请的说明书和附图中也公开了创造性实施例。还可以用不同于以下权利要求中限定的其他方式来限定本专利申请的创造性内容。创造性内容还可由若干单独的发明形成，尤其是在鉴于明示或隐含的子任务或考虑到获得的优点或优点群组来审查本发明时。鉴于各单独的发明构思，随附权利要求中包含的一些限定将可以是非必要的。本发明各不同实施例的特征可在基本发明构思的范围内应用于其他实施例。
附图说明
以下将参考附图借助于优选实施例来更详细地描述本发明，在附
图中：
图1以立体图示出用于过滤设备的过滤元件的框架构件；
图2以立体图示出用于过滤设备的另一过滤元件的框架构件；
图3a是盘式过滤元件的侧视图；
图3b是图3a所示盘式过滤元件的剖视图；
图4a是另一盘式过滤元件的示意性侧视图；
图4b是图4a所示盘式过滤元件的剖视图；
图5a是盘式过滤元件的示意性侧视图；
图5b是过滤器组件的剖视图；
图5c是图5b所示过滤器组件的局部剖视图；
图6a是盘式过滤元件的示意性俯视立体图；
图6b是图6a所示过滤器组件的局部剖视图；
图7是示出带式过滤元件的俯视立体图；
图8是示出鼓式过滤元件的俯视立体图；
图9是示出盘式过滤设备的俯视立体图；
图10是图9所示盘式过滤设备的侧视图；
图11示出鼓式过滤设备；
图12是带式过滤设备的立体图；并且
图13示出用于组装过滤设备的过滤元件的方法。
具体实施方式
各实施例的原理可应用于任何工业过程中(特别是在矿物工业和采矿工业中)对流体材料的干燥或脱水。在本文描述的实施例中，待过滤材料称为浆料，但是各实施例不限于这种流体材料。浆料可具有高固体浓度，例如基本金属的精矿、铁矿石、铬铁矿、铬铁、铜、金、钴、镍、锌、铅和黄铁矿。
图1示出了用于过滤设备2的过滤元件1的框架构件4，图2示出了用于过滤设备2的另一过滤元件1的框架构件4。图3a是盘式过滤元件1的侧视图，图3b是图3a所示盘式过滤元件的剖视图。图4a 是另一盘式过滤元件的示意性侧视图，图4b是图4a所示盘式过滤元件的剖视图。
过滤元件1可包括至少一个过滤构件3。过滤构件3可包括可渗透膜层，并且具有用于接收压力的第一过滤表面9a。在对进料进行过滤的过程中，压力可包括低压(负压)，低压在第一过滤表面9a上提供吸力。另一方面，在清洗和/或维护过滤元件1(例如反冲洗)的过程中，压力可包括正压。第一过滤表面9a可朝向布置在过滤元件1 内部的内腔12。根据一个实施例，内腔12可用于收集由过滤元件1 过滤后的液体并且引导液体到后续处理工序。因此，在过滤过程中的低压可在内腔12内提供。
过滤构件3还可包括第二过滤表面9b，用于接收从进料过滤出的固体颗粒。
过滤构件3可形成毛细过滤器。毛细过滤器是指这样一种过滤器，其中，过滤器(例如过滤构件3)的结构和/或材料使得一定量的液体 (例如水)能够通过毛细作用而保持在过滤器中。例如，液体可保留在过滤构件3中的微孔中。这种毛细过滤器使得待过滤液体能够容易地流过过滤构件3，但是当所有自由液体已经穿过过滤构件3时，通过毛细作用而保留在过滤器中的剩余液体防止气体(例如空气)流过湿过滤构件3。因此，毛细作用不参与到脱水本身(例如通过从浆料中吸出水)中。换句话说，在毛细过滤器中，液体(通常是水)可通过毛细作用力而保留在过滤构件3的微孔中，并且在已去除了残余物 (例如滤饼)中的自由水之后不会发生气体流动。根据一个实施例，形成为毛细过滤器的过滤构件3防止空气进入内腔12。
根据一个实施例，过滤构件3的泡点为至少0.2巴。在这种情况下，泡点是指有效泡点。有效泡点描述的是第一过滤表面9a与第二过滤表面9b之间的压差，在该压差下，在1分钟时间内1升空气流过一平方米的第二过滤表面9b。换句话说，当提供0.2巴的压差时，在这种过滤构件3中，在过滤元件1的外部与过滤元件1的内部之间，例如在内腔12内，最多1升的空气应当能够在一分钟时间内穿过过滤构件3的第二过滤表面的一平方米。如果以1升/分钟穿过过滤构件3的空气流量需要0.2巴以上的压差，那么过滤构件3的泡点则为至少0.2巴。因此，在不可能完全阻挡空气流动的实施例中，当在对滤饼干燥时仅有很少量的空气能够流过过滤构件3。当在对滤饼干燥时，在过滤元件1内(例如在内腔12内)提供低压，这意味着过滤元件1内部的压力低于过滤元件1外部的压力。
根据一个实施例，当在第一过滤表面9a与第二过滤表面9b之间提供1巴的压差时，每平方米第二过滤表面9b每小时至少600升的水能够穿过过滤构件3。因此，足够量的水可流过过滤构件3，以提供对浆料的有效过滤，特别是当进行实际过滤时。在过滤过程中，在过滤元件1内(例如在内腔12内)提供低压，这意味着过滤元件1内部的压力低于过滤元件1外部的压力。
在实际过滤过程中过滤元件1内部与过滤元件1外部之间的压差可大于在滤饼干燥过程中的压差。在例如盘式过滤设备中，当某一过滤元件1经过了过滤位置(例如过滤器15中的最低位置)并且向上往回旋转时，可发生对滤饼的干燥。换句话说，具体的过滤元件1在过滤设备2中不同于滤饼干燥的时间点和位置处参与实际过滤。因此，实际过滤的相关压差和滤饼干燥的相关压差可彼此不同。
过滤构件3的结构(例如过滤构件3的平均孔径)影响有效泡点和穿过过滤构件3的水流这二者。
过滤元件1还可包括框架构件4，框架构件4布置成支撑所述至少一个过滤构件3以形成内腔12。框架构件4也可布置成将过滤构件 3连接到过滤设备2。
在过滤构件3和框架构件4分别为单独的结构件的实施例中，可独立地选择过滤构件3和框架构件4各自的材料。因此，可分别评估过滤元件每个部分的材料的适用性，并且可基于每个部分的具体要求来选择材料及其特性，例如轻重程度或渗透性。例如，可提供轻并且同时耐用的过滤元件1，以耐受在过滤过程中在过滤元件1内提供的与真空相关的压力变化以及在清洗和/或维护过程中在过滤元件1内部提供的正压变化。
根据一个实施例，过滤构件3可包括包含微孔的材料，并且框架构件4可包括不包含微孔的材料。因此，框架构件4可包括非多孔材料。根据这种实施例，可提供品质更一致的过滤元件1，因为这反而能够采用更自动化的工作阶段。例如，可以避免用于对框架构件中微孔是无益的部分或不期望有微孔的部分中的微孔进行封闭的手工涂覆 (例如涂漆)。根据一个实施例，框架构件4可包括不许液体滤过的材料。
根据一个实施例，框架构件4可包括用于支撑过滤构件3的至少一个支撑部6。这样能够提供过滤元件的更耐用结构。根据另一个实施例，框架构件4可包括多个支撑部6。在这种过滤元件1中，可进一步改善耐用性，和/或可优化空腔12内部的滤液流动。
根据一个实施例，框架构件4可包括多个彼此间隔开的支撑部6，使得支撑部6不会将力传递到彼此。在布置成彼此接触的框架构件4 和过滤构件3各自包括具有不同热膨胀系数的材料的实施例中，会产生力，例如扭转力。如果形成具有大横截面的连续接触表面，例如当提供了具有与过滤构件3接触的大横截面的单个支撑部6时，那么这些力会累积。例如，这些力会损害过滤元件1的耐用性，并且如果支撑部6彼此布置成使得这些力可在它们之间传递，那么支撑部6之一的故障会在传递到其他支撑部6的同时积累。相反，设置多个彼此间隔开的支撑部6以避免支撑部6之间的力传递。因此，可避免与热膨胀有关的问题，并且可更自由地选择过滤构件3和框架构件4 的材料，例如支撑部6的材料。另一方面，在一些实施例中，代替结构手段或除了结构手段以外，可选择过滤构件3和框架构件4的材料来避免或最小化与热膨胀有关的问题。
根据另一个实施例，框架构件4可包括一个支撑部6以支撑过滤构件3。根据一个实施例，该支撑部6在过滤构件3的外侧部分上延伸，并且在过滤构件3的边缘上支撑过滤构件3。根据另一个实施例，该支撑部6可定位在过滤构件3的中间区域上，从而基本上在过滤构件3的中部处支撑过滤构件3。
根据一个实施例，至少一个支撑部6可包括比过滤构件3的材料吸水性更低的材料。这防止了在使用过程中液体吸收在框架构件4中。根据一个实施例，定位在过滤构件3的中间区域上以便基本上在过滤构件3的中部处支撑过滤构件3的所有支撑部6可包括比过滤构件3 的材料吸水性更低的材料。根据另一个实施例，过滤构件3的所有支撑部6可包括比过滤构件3的材料吸水性更低的材料。
根据一个实施例，框架构件4可包括至少一个支撑部6，并且各支撑部6的过滤构件端的横截面面积的总和可以是布置在内腔12的同侧上以及布置在各支撑部6的过滤构件端处的各过滤构件3的第一过滤表面9a的面积的总和的6％至60％的范围内、优选地在10％至40％的范围内、更优选地在15％至25％的范围内。
支撑部的过滤构件端是指在组装好的过滤元件1中每个支撑部6 的朝向过滤构件3的端部。每个支撑部6的过滤构件端的横截面面积是指支撑部6的与过滤构件3接触并且支撑过滤构件3的横截面面积。在仅有一个支撑部6的实施例中，支撑部的过滤构件端的横截面面积等于支撑部6的过滤构件端的横截面面积的总和。在有两个以上支撑部6的实施例中，各支撑部6的过滤构件端的横截面面积的总和是指各支撑部6的过滤构件端的横截面面积的组合横截面面积。
布置在内腔12的同侧上并且布置在支撑部6的过滤构件端处的各过滤构件3的第一过滤表面9a的面积的总和是指一个或多个过滤构件 3在内腔12的一侧上形成过滤表面以及这些过滤构件3的第一过滤表面9a的组合面积。因此，在组装好的过滤元件1中彼此面对并且至少部分地彼此接触的支撑部6和过滤构件3的面积是限定的且相匹配的。例如，取决于过滤元件1所设计用于的过滤设备2的实施例和类型，过滤元件1可包括在内腔12的一侧或两个相对侧上的过滤构件3。如果过滤元件1包括在内腔12的多于一侧上的过滤构件3，那么也可对多于一侧进行匹配，例如分别对每一侧进行匹配。
通过将支撑部6的过滤构件端的横截面面积的总和与布置在内腔 12的同侧上并且布置在支撑部6的过滤构件端处的各过滤构件3的第一过滤表面9a的面积总和进行匹配，可限定与支撑部接触的过滤构件 3的第一过滤表面9a的组合面积的百分比。如上所述，当该百分比在 6％至60％的范围内、优选地在10％至40％的范围内、更优选在15％至25％的范围内时，可实现过滤元件特性的最佳组合。例如，可提供这样一种过滤元件1，其在清洗/维护过程中和/或在优化液体流动和足够支撑的情况下在内腔12内部承受0.3巴的压力，优选地0.5巴的压力。根据其他实施例，可提供这样一种过滤元件1，其在清洗/维护过程中在内腔12内部承受2巴或5巴的压力。换句话说，过滤元件1 可在过滤元件1的内腔12内部承受比过滤元件1外部上的压力高0.3 巴、0.5巴、2巴或5巴的压力。过滤元件1外部的压力通常可等于大气压力，换句话说，等于大约1大气压或1巴的压力，但是在一些实施例中，也可在过滤元件1的外部提供可为正压或者在一些实施例中甚至低压的外部压力。例如，过滤元件1还应能承受压力的快速变化，因为内腔12中作用的压力可从低压(例如0.9巴低压)快速变化成正压(例如1.5至3.0巴的压力)。
根据一个实施例，框架构件4的结构可形成为能够防止力(例如扭转力)在各支撑部6之间传递。因此，替代通过过滤元件1的材料特性这样的手段或除了通过过滤元件1的材料特性这样的手段以外，可通过结构手段来避免或减少由热膨胀导致的问题。这样就提供了一种改进且持久的解决方案，以用于避免可能损害过滤元件1耐用性的力(例如扭转力)的影响。例如，除了热膨胀以外，这些力可包括由负载导致的机械力、过滤元件1内外负压和/或正压的变化、或者与过滤元件1的使用相关的一些其他特征。
根据一个实施例，每个支撑部6可通过包括非直线形状(例如弯线形状)的连接器8而连接到至少另一个支撑部6。例如，包括彼此连接的支撑部的这种结构在组装过程中易于操作，同时连接器8的非直线形状有效地减少了各支撑部6之间的力传递。
根据一个实施例，至少一个支撑部6可通过连接器8连接到至少另一个支撑部6，连接器8不传递力或者至少减少各支撑部6之间的力传递。这种连接器8可包括形成为在至少一个方向上是挠性的连接器8。可通过选择连接器8的材料和/或通过使连接器8薄至无法在各支撑部6之间传递相当大的力来提供挠性。
根据一个实施例，各支撑部6不彼此连接，而是仅与过滤构件3 接触。这种支撑部6可形成为易于制造(例如通过机器人)并且模块化，使得类似的支撑部6可用于不同类型的过滤元件构造。例如，这可节省模具的数量和成本。另外，可提供一种轻质且耐用的过滤元件 1，以在使用和维护过程中承受内腔12内部的正压和低压，和/或在制造和使用过程中在不同温度下良好地工作。
根据一个实施例，每平方米第一过滤表面9a上的支撑部6的数量可在50至4000个支撑部6的范围内。支撑部6的最合适数量取决于实施例(例如过滤设备的类型和其所用于的用途)以及每个单独支撑部6的横截面面积而定。例如，根据支撑部6包括圆形横截面的实施例，每平方米第一过滤表面9a上的支撑部6的数量可在1000至4000 个支撑部6的范围内，优选地在1500至2500个支撑部6的范围内。根据支撑部6包括长形横截面的实施例，每平方米第一过滤表面9a 上的支撑部6的数量可在50至400个支撑部6的范围内，优选地在 100至200个支撑部6的范围内。
根据一个实施例，每个支撑部6的横截面面积在0.5至3000平方厘米的范围内。
通过选择支撑部6的适当数量和/或横截面面积，可实现滤液的最佳流动以及足以供过滤构件4在使用和维护过程中承受压力的支撑。
根据一个实施例，至少一个支撑部6可包括孔，孔在支撑部6的过滤构件端与支撑部6的过滤构件端的异侧端之间在基本上平行于第一过滤表面9a的方向的方向上延伸穿过支撑部6。换句话说，孔可在支撑部的两端之间在横向方向上延伸。在过滤元件1可用于盘式过滤设备的实施例中，支撑部可具有两个过滤构件端，每一端分别朝向布置在支撑部6两端处的每一个过滤构件。在这种实施例中，支撑部6 的过滤构件端的异侧端自然也可包括过滤构件端。这种孔可使得滤液能够在内腔12内更好地流动。
根据一个实施例，框架构件4可包括边缘部5，边缘部5包括相对于第一过滤表面9a成角度α布置的周缘表面18。在图3b中，角度α为90度或接近90度，但是在其他实施例中，角度α可以不同于直角。边缘部5是指在框架构件4的一个或多个边缘上延伸的框架构件 4的边缘部。在一些实施例中，边缘部5和所述至少一个过滤构件3 可至少部分地限定了内腔12。边缘部5可包括在过滤元件1的连接构件端10和/或过滤元件1的连接构件端异侧的远侧端和/或过滤元件1 的在过滤元件1两端之间延伸的侧面S1、S2(图3b中示出)之一上延伸的部分。这样也能够在过滤元件1的边缘上支撑过滤构件3，以便获得更好的耐用性和/或在过滤元件1内形成内腔12。此外，这种边缘部5也可由一不同类型的材料(例如非多孔材料)形成，以避免液体从内腔12朝向过滤元件1的边缘泄漏。
根据一个实施例，框架构件4可包括与过滤构件3不同的材料或材料组合。根据一个实施例，框架构件4可具有与过滤构件3不同的热膨胀系数。
根据一个实施例，过滤构件3可包括陶瓷材料或包含陶瓷材料的复合材料。在过滤构件3中使用陶瓷材料或包含陶瓷材料的复合材料可实现非常好的过滤性能。这些材料也是耐磨和亲水性的。根据一个实施例，陶瓷材料可包括氧化铝(Al2O3)、硅酸铝、碳化硅和/或二氧化钛(TiO2)。
根据一个实施例，过滤构件3可包括以下至少一项：聚合物材料、包含聚合物材料的复合材料、和金属。
根据一个实施例，框架构件4可包含聚合物材料或包含聚合物材料的复合材料。这样能够使框架构件4以及因此过滤元件1轻质且耐用，从而避免框架吸水，框架吸水将增加框架构件4和过滤元件1在使用中的重量；和/或能够在框架构件4以及因此过滤元件1中提供更大的挠性。例如，聚合物材料可包括热塑性塑料。热塑性塑料可包括以下中的至少一项：聚酰胺(PA)、聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、和聚烯烃(例如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)，例如高密度聚乙烯(HDPE))。热塑性塑料特别适用于成型这种框架构件4的结构。根据另一个实施例，聚合物材料可包括热固性塑料，例如环氧树脂、聚氨酯或聚酯。
根据一个实施例，至少支撑部6的表面包括聚合物材料。例如，可使用聚合物材料来提供光滑表面，从而最小化支撑部6对滤液流动的影响。
根据另一个实施例，框架构件可包括金属。
根据一个实施例，框架构件4的边缘部5可包括与支撑部6的材料不同的材料。换句话说，框架构件4的各部分可包括不同的材料或材料组合。这从各部分具体要求的观点来说能够选择最适合于框架构件4的每个结构部分的材料。
根据另一个实施例，框架构件4的边缘部5可包括与支撑部6的材料相同的材料。这样可确保框架构件4的各部分具有相同的热膨胀系数，从而有助于避免在边缘部5与支撑部6之间形成力。
根据一个实施例，框架构件4包括吸水率小于材料干重的15％、优选地小于5％的材料。换句话说，框架构件4可包括每100g干重材料最多能吸收15g水的材料。优选地，框架构件4可包括每100g干重材料最多能吸收5g水的材料。
根据一个实施例，至少一个过滤构件3可固定地布置到框架构件 4上。根据一个实施例，所述至少一个过滤构件3可固定地胶合或熔接到框架构件4上。将过滤构件3固定地布置到框架构件4上的这些方法可提供持久的结合，这从制造的观点来看是有益的；和/或可提供这样一种过滤元件1，其是轻质的并且当在内腔12内部提供真空(＝低压)或压力(＝正压)时是耐用的。根据一个实施例，所述至少一个过滤构件3可固定地布置到框架构件4的至少一个支撑部6上。这样可进一步有助于避免与热膨胀有关的问题。
根据一个实施例，过滤构件的至少一个表面的至少一部分可形成为粗糙接合界面，粗糙接合界面包括小于或等于180的砂纸目数、优选地包括在40-180范围内的砂纸目数、更优选地包括在60至120范围内的砂纸目数。这样能够提供在陶瓷材料与框架构件材料之间更耐久的结合。根据一个实施例，形成为粗糙接合界面的过滤构件的表面的至少一部分可与框架构件接触。这是有益的，因为粗糙接合表面使陶瓷材料更容易与框架构件材料耐久地接合。
根据一个实施例，在粗糙接合界面之外的过滤构件3表面部分可具有比粗糙接合界面更光滑的光滑表面，即砂纸目数大于180。根据一个实施例，光滑表面具有600以上的砂纸目数。光滑表面可覆盖第一过滤表面9a的至少一部分和/或第二过滤表面9b的至少一部分。优选地，第二过滤表面9b全都形成为光滑表面。换句话说，根据一个实施例，过滤构件3的至少一个表面9a、9b的至少一部分可包括大于或等于600的砂纸目数。这种光滑表面可减少表面的污染，并且可在过滤元件1的反冲洗过程中更有效地去除残留的滤饼。
根据一个实施例，粗糙接合界面可在整个第一过滤表面9a上延伸。
根据一个实施例，过滤元件可包括布置在框架构件4每侧上的至少一个过滤构件3，从而提供了两个第一过滤表面9a，在框架构件4 的每侧上各一个。这种过滤元件1可适用于盘式过滤设备，并且过滤表面可加倍。因此，可提供比已知构造更容易制造的已知类型过滤元件，并且实现自动化制造工艺和设备，减少或不需要手动工作阶段，从而实现更一致的品质。
根据一个实施例，支撑部6的每个端部可分别固定地布置到过滤构件3之一上，使得支撑部6固定地布置在两个过滤构件3之间。这对于适用于盘式过滤设备的过滤构件3和过滤元件1的连接特别有益。因而，可提供更耐久的结合和过滤元件结构。还可减小在过滤元件的反冲洗(换句话说，利用在第一过滤表面9a上提供的正压来进行清洗) 过程中过滤元件1结构失效的风险。
根据一个实施例，支撑部6与过滤构件3之间的连接强度足以使过滤元件1在内腔12内部承受至少0.3巴、优选地0.5巴、更优选地 2巴、最优选地5巴的压力。换句话说，过滤元件1可在过滤元件1 的内腔12内部承受比过滤元件1的外部压力高0.3巴、0.5巴、2巴或 5巴的压力。过滤元件1外部的压力通常可等于大气压力，换句话说，等于大约1大气压或1巴的压力，但是在一些实施例中，也可在过滤元件1的外部提供可为正压或者在一些实施例中甚至可为低压的外部压力。这种过滤元件1可承受在使用和维护(例如反冲洗)过程中的压力。
根据一个实施例，过滤元件1可为截头扇形过滤元件1，并且在元件1的两侧上都包括第二过滤表面9b。这种过滤元件适用于盘式过滤设备。因此，可以用更简单的方式制造复杂的结构，和/或可通过自动化制造实现更一致的品质。
根据一个实施例，过滤元件1可为鼓式过滤设备的过滤元件1。这种过滤元件1可包括彼此平行布置的一对侧边缘表面18a，并且仅在过滤元件1的一侧上包括第二过滤表面9b。这种过滤元件1还可包括一对弯曲端面18d，其中，过滤元件1的弯曲端面18d的曲率和第二过滤表面9b的曲率与鼓式过滤设备的鼓式过滤器的外表面的圆周一致。这种过滤元件1可有助于更容易地制造已知的复杂过滤元件结构，因为过滤构件可单独制造并布置到“箱”上。
根据一个实施例，过滤元件1是带式过滤设备的过滤元件。
根据一个实施例，一个过滤元件1的第二过滤表面9b的总面积可大于或等于0.1平方米。适用于盘式过滤设备的一个过滤元件1的第二过滤表面9b的总面积可优选地在0.1平方米至2平方米的范围内，更优选地在0.2平方米至1平方米的范围内。适用于带式过滤设备的一个过滤元件1的第二过滤表面9b的总面积可优选地在0.5平方米至 5平方米的范围内，更优选地在1平方米至3平方米的范围内。因此，这种过滤元件1对于生产环境是足够的。
根据一个实施例，至少一个框架构件4可在框架构件4的连接构件端10与过滤构件3之间包括比过滤构件3的材料更挠性的材料，其中，框架构件的连接构件端10是过滤元件1可经其布置到过滤设备2 上的端部。换句话说，框架构件可在连接构件端附近包括这种挠性材料，即，在连接构件端10与过滤构件3之间延伸的框架构件4的至少一部分可包括这种挠性材料。这样有助于使过滤元件1能够在布置成与过滤设备的刮刀(未示出)接触时弯曲，以避免刮刀对过滤元件造成损坏。这在过滤构件包括陶瓷材料的实施例中是特别有利的，因为陶瓷材料通常是刚性的并且挠性对于包括这种刚性材料的过滤构件3 是特别重要的。在这种情况下，挠性是指材料通过弯曲但不断裂来接受施加于其上的外力的能力。因此，与挠性较差的材料相比，更挠性的材料可接受施加于其上的较大外力而不会断裂。
根据一个实施例，更挠性的材料可为可逆挠性的。在这种情况下，可逆挠性材料是指以由可逆挠性材料形成的物体可弯曲但不会永久变形的方式来接受过滤设备中典型量值外力的材料。因此，当挠性材料是可逆挠性时，机器即使在碰撞后也可使用，因为碰撞将不会使过滤元件1永久变形。根据另一个实施例，更挠性的材料可为不可逆挠性的。在一些实施例中这是足够的，因为即使更挠性的材料仅为不可逆挠性的，但是即使某个板损坏，仍然可避免过滤设备中的多米诺效应也破坏相邻的过滤元件。挠性材料可包括聚合物材料或包含聚合物材料的复合材料。
根据一个实施例，框架构件4可在框架构件4的连接构件端10 与过滤元件之间包括包含塑料材料的塑料部。根据一个实施例，塑料部可包括用于过滤元件1标识目的的标识信息。这种塑料部可永久地提供良好的弹性特性，并且使得挠性能够降低与碰撞和影响过滤元件 1的其他外力相关的变形可能性。
根据一个实施例，所述至少一个框架构件4可至少形成过滤元件 1的外边缘表面18c。相对于过滤元件1可经其布置到过滤设备2上的过滤元件1的连接构件端10而言，过滤元件1的外边缘表面18c可位于过滤元件1的另一端部处。至少框架构件4的外边缘表面18c可包含非多孔且耐酸的材料。因此，框架构件4可从外边缘表面18c朝向连接构件端10延伸。
根据一个实施例，连接构件端可包括至少两个孔41、42，以用于将过滤元件1布置到过滤设备2上。根据一个实施例，开口延伸穿过材料。换句话说，开口不是盲孔。
根据一个实施例，连接构件端包括截头扇形过滤元件1的窄端。
根据一个实施例，框架构件4的非多孔且耐酸的材料还是坚韧的、耐用的、有弹性的和/或减震的。
根据一个实施例，框架构件4的非多孔且耐酸的材料还比过滤构件3的材料吸水性更低。这有助于在维护过程中避免酸泄漏并且提供了较轻的元件，因此支持过滤设备的更安全维护。
根据一个实施例，框架构件4包括吸水率小于材料干重的15％、优选地小于5％的材料。换句话说，框架构件4可包括每100g干重材料最多能吸收15g水的材料。优选地，框架构件4可包括每100g干重材料最多能吸收5g水的材料。
根据一个实施例，所述至少一个框架构件4还覆盖过滤元件1的连接构件端10。
根据一个实施例，所述至少一个框架构件4还可至少部分地覆盖过滤元件1的两个侧边缘18a，其中，侧边缘位于一过滤元件1的可布置成与另一相邻过滤元件1相向的每一侧。
根据一个实施例，过滤设备2可包括在本说明书中描述的至少一个过滤元件1，其中，过滤设备2包括以下的至少一项：盘式过滤设备、鼓式过滤设备和带式过滤设备。在这种过滤设备中，特别是在内腔12中的低压过程中，支撑部6支撑过滤构件3。例如，在一些实施例中框架构件4和过滤构件彼此固定地布置，这样可进一步改善在反冲洗过程中将各部分保持在一起。
图13示出用于组装过滤设备2的过滤元件1的方法。方法可包括步骤100：提供至少一个过滤构件3，过滤构件3包括可渗透膜层并且具有用于接收压力并朝向布置在过滤元件1内部的内腔12的第一过滤表面9a以及用于接收从进料滤出的固体颗粒的第二过滤表面9b。方法还可包括：步骤110，提供框架构件4，框架构件4包括具有周缘表面18的边缘部5；以及步骤120，将过滤构件3安装到框架构件4上，使得周缘表面18相对于第一过滤表面9a成角度布置。
根据一个实施例，框架构件4可包括支撑部6，支撑部6布置成当过滤构件3安装到框架构件4上时支撑过滤构件3。根据一个实施例，各支撑部6彼此间隔开，使得各支撑部6不会将力传递到彼此。这样可避免在各支撑部6之间传递力，例如由热膨胀导致的力，例如扭转力。例如，这减少了与热膨胀有关的问题。
根据一个实施例，方法还包括将过滤构件3的至少一个表面的至少一部分形成为粗糙接合界面。在这种方法中，可将过滤构件3安装到框架构件4上，使得形成为粗糙接合界面的过滤构件3的表面的至少一部分与框架构件4接触。粗糙接合界面可使陶瓷材料更容易与框架构件材料耐久地接合。根据一个实施例，粗糙接合界面可包括在 40-180范围内、优选地在60-120范围内的砂纸目数。这样可实现陶瓷材料与框架构件材料之间更耐久的结合。
根据一个实施例，周缘表面18的至少一部分包括沿着周缘表面 18的至少一部分布置的至少一个凹槽35或至少一个凸脊36。图1所示的过滤元件包括两个凸脊36和在它们之间的一个凹槽35。这种结构非常简单和坚固。简单且坚固的一种替代结构包括一个凸脊36和在凸脊36的一侧或两侧上的凹槽35。
凹槽35和凸脊36布置在侧边缘表面18a和外边缘表面18c上。在侧边缘表面18a上，凹槽35和凸脊36的长度基本上等于过滤构件 3的长度。
这里应当注意，所述至少一个凹槽35或所述至少一个凸脊36的长度可至少基本上等于对应边缘表面18a、18b、18c的长度；或者，替代地，所述至少一个凹槽35或所述至少一个凸脊36可基本上比对应的边缘表面18a、18b、18c短。当然，也可在周缘表面上布置多个凹槽35或凸脊36。
在另一个实施例中，在侧边缘表面18a上但不在外边缘表面18c 上有至少一个凹槽35或至少一个凸脊36。
在另一个实施例中，过滤元件1仅在其两个侧边缘表面18a之一上包括至少一个凹槽35或至少一个凸脊36。这意味着两个侧边缘表面18a之一没有凹槽35和凸脊36。
在另一个实施例中，内边缘表面18b也包括至少一个凹槽35或至少一个凸脊36。
所述至少一个凹槽35或所述至少一个凸脊36的优点是：密封构件37可附接到周缘表面18上，密封构件37填充两个相邻过滤元件1 之间的间隙。因此，可避免间隙，并且增加了设备的用户安全性。旋转着的过滤器中的间隙将是潜在的安全风险，这是因为过滤设备的操作者有可能将某物(例如手指、工具等)推入间隙中从而会导致后果不可预见的事故。
密封构件37可例如由弹性材料或弹性材料复合材料制成，例如天然橡胶或合成橡胶及它们的复合材料。密封构件37的轮廓与所述至少一个凹槽35或所述至少一个凸脊36相称，使得优选地不需要粘合剂或任何其他附接手段。然而，也可使用附接手段将密封构件37附接到所述至少一个凹槽35或所述至少一个凸脊36。
根据一个实施例，所述至少一个凹槽35或所述至少一个凸脊36 应用于鼓式过滤设备的过滤元件。鼓式过滤元件包括彼此平行布置的一对侧边缘表面以及仅在过滤元件一侧上的第二过滤表面。此外，鼓式过滤元件包括一对弯曲端面，过滤元件的弯曲端面的曲率和第二过滤表面的曲率与鼓式过滤设备的鼓式过滤器的外表面的圆周一致。所述至少一个凹槽35或所述至少一个凸脊36可布置在至少一个侧边缘表面和/或弯曲端面上。
根据另一个实施例，所述至少一个凹槽35或所述至少一个凸脊 36应用于带式过滤设备的过滤元件。带式过滤元件包括彼此平行布置的一对侧边缘表面和一对端面。所述至少一个凹槽35或所述至少一个凸脊36可布置在至少一个侧边缘表面和/或端面上。
盘式过滤设备的连接构件端10包括连接构件，以便将过滤元件1 附接到过滤设备2。
在图1所示的实施例中，连接构件包括两个紧固开口38，以用于将过滤元件1附接到过滤设备的框架中的安装装置上。紧固开口38 由连接构件端10的材料形成。
根据一个实施例，设有用于将过滤元件1紧固到过滤设备上的紧固装置。紧固装置包括在盘式过滤设备的框架中的安装装置39(图5b 中示出)和紧固元件43a、43b(图2所示)，紧固元件43a、43b可布置在紧固开口38中以与连接构件端10的材料直接联接。
因此，在紧固开口38的结构中不存在可能会导致洗涤酸从过滤元件1渗出的风险的胶合部件或密封部件。这样，增加了设备的用户安全性。此外，可提高紧固开口的尺寸精度尤其是在其纵向上的尺寸精度，因为胶合步骤易于导致纵向尺寸的变化。
根据一个实施例，紧固开口38的长度大于过滤元件1的各第二过滤表面(即外表面)9b之间的距离。优点是：可形成对过滤元件的牢固稳定支撑。
根据一个实施例，紧固开口38布置在比过滤元件1的其他部分(尤其是连接构件端10)更厚的毂40中。优点是：可在连接构件端10中不使用过量材料的情况下形成对过滤元件的牢固稳定支撑。
根据一个实施例，所有紧固开口38的长度相等。因此，紧固装置 (例如螺栓)可标准化成一个长度。
根据一个实施例，布置在过滤元件1第一侧S1上的每个紧固开口 38的第一端布置在外部并且与布置在过滤元件1第一侧S1上的第二过滤表面9b的平面相距第一距离D1，并且每个紧固开口38的第一距离D1相等。第一距离D1选择成使过滤元件1自动地设置在过滤设备中的正确位置中。优点是：可加快过滤元件的安装工作。根据一个实施例，第一距离在1mm–20mm、优选地4mm–12mm、更优选地6 mm–10mm的范围内。
根据一个实施例，连接构件端可包括至少两个紧固开口38，以用于将过滤元件1附接到盘式过滤设备框架中的安装装置39上。根据一个实施例，开口38延伸穿过连接构件端。换句话说，开口不是盲孔。
根据一个实施例，紧固开口38包括装配孔41和长孔42。
装配孔41的尺寸设计成相对于将装配孔41附接到安装装置39 上的第一紧固元件43a具有精确公差。
长孔42的尺寸设计成相对于将长孔42附接到安装装置39上的第二紧固元件43b在第一方向T1上具有精确公差，但在第二方向T2上具有宽松公差。第一方向T1与第二方向T2正交，此外第二方向T2 朝向装配孔41。
装配孔41负责将过滤元件1精确地定位到设备上。
此外，长孔42负责在第一方向T1上的精确定位，但是允许在第二方向T2上的尺寸偏差。尺寸偏差可由例如紧固元件43a、43b的放置不准确、过滤元件1的制造公差、过滤元件1和安装装置39中的不同热膨胀等导致。
另外的优点可包括：由于公差容许而减少了组装时间，并且降低了在组装过程中损坏过滤元件1的风险。
根据一个实施例，装配孔41可为圆形形状。这种形状易于制造。根据另一个实施例，装配孔41具有复杂形状，例如孔的内表面可包括靠近孔的中轴线的顶端以及远离孔的中轴线的凹陷，或者装配孔可具有多边形形状。复杂形状可例如在组装工作过程中减少装配孔41与第一紧固元件43a之间的摩擦。
根据一个实施例，长孔42可具有带圆角端部的矩形形状。圆角端部减小了连接构件端10的材料中的张力。然而替代地，长孔42可具有矩形端部。
根据一个实施例，在第一方向T1上，长孔42的直径与装配孔41 的最小直径相等。因此，第一紧固元件43a和第二紧固元件43b的尺寸可相同，因此它们可用在任意孔41、42中。
根据一个实施例，与长孔42在第一方向T1上的尺寸相比，长孔 42在第二方向T2上的尺寸是装配孔41与长孔42之间距离的1.01至 1.20倍。根据一个实施例，孔41与42之间的距离为239mm，并且与在第一方向T1上的尺寸相比在第二方向T2上的尺寸可大出2.39 mm至47.8mm。
根据一个实施例，装配孔41的尺寸为12mm至30mm，取决于例如过滤元件1的尺寸和质量而定。根据一个实施例，装配孔41的尺寸为20mm，而长孔42为20x25 mm。
图5a是盘式过滤元件的示意性侧视图，图5b是过滤器组件的剖视图，并且图5c是图5b所示过滤器组件的局部剖视图。
该组件的目的是将本说明书先前的过滤元件1附接到盘式过滤设备框架中的安装装置39上。
该组件可包括紧固元件43a、43b和紧固螺母47。紧固元件43a、43b和紧固螺母47的材料可为例如任何合适的金属或合金。
紧固元件43a、43b包括螺纹部46，并且紧固螺母47包括与紧固元件43a、43b的螺纹部46匹配的螺母螺纹48。
根据一个实施例，紧固螺母47还包括设置在紧固开口38与紧固元件43a、43b之间的螺母套筒49。螺母套筒49的长度精确地选择，使得当紧固螺母47处于其预定拧紧扭矩时，螺母套筒49抵接安装装置39的紧固界面50。优点是：结合精确长度的紧固开口38，可在不使用专用工具(例如扭矩扳手)的情况下找到正确的拧紧扭矩。
根据一个实施例，螺母套筒49是与紧固螺母47分离的单独部件。
根据盘式过滤元件1的一个实施例，其包括用于使内腔12与盘式过滤设备的排放管流体连通的连接器8。连接器8可包括孔11(图1 中示出)，孔11布置成从布置在过滤元件外表面上的孔口14向内延伸并且孔在过滤元件1内部终止。孔11与过滤元件的内腔12流体接触。
孔11能够可拆卸地接收连接到盘式过滤设备排放管的套筒16(图 2所示)。此外，密封件可布置在孔11与套筒16之间并与孔口14相距一定距离。
根据一个实施例，密封件附接到孔11中，即附接到过滤元件1 上。优点是：在更新过滤元件1的同时自动更新密封件。
根据另一个实施例，密封件附接到套筒16上。优点是：通过将套筒16从孔11中取出，容易检查密封件的状态。
根据一个实施例，密封件包括至少一个O形圈，O形圈是便宜且可靠的密封件。
上述连接器8有多个优点。首先，待密封的接触表面是有限的，因为在过滤元件1中仅有一个孔口14。其次，在密封件失效的情况下，从过滤元件中泄漏出或涌出酸将主要朝向孔11的方向，即朝向过滤设备内部部分的方向，而不是朝外，即过滤设备的操作者通常工作的方向。
根据一个实施例，孔口14布置在边缘表面18a、18b、18c之一上。在图1和2所示的实施例中，孔口14布置在内边缘表面18b上，并且在布置用于将过滤元件1附接到盘式过滤设备的各紧固开口38之间。优点是：如果密封件失效，那么布置在紧固开口38中的安装装置39(和毂40，如果有的话)将限制受泄漏/涌出影响的区域。因此，可增加过滤设备的用户安全性。
如前所述，过滤元件1包括一对侧边缘表面18a，它们分别从内边缘表面18b向外边缘表面18c发散地延伸。根据一个实施例，孔11 朝向两个侧边缘表面18a的假想延长线的交点。当这种过滤元件1设置于盘式过滤设备中的位置时，孔朝向设备的中心轴。优点是：如果密封件失效，那么所产生的洗涤酸的泄漏或涌出是朝向设备的内部部分轴。
图中所示的孔11具有圆形轮廓。然而，孔可具有一些替代轮廓，例如椭圆形、多边形(例如矩形)等。替代轮廓的优点是：可增大孔 11的横截面面积，但不增加框架构件4的厚度。
根据一个实施例，孔11的横截面面积为1cm2–10cm2，取决于例如过滤元件1的尺寸而定。图6a是盘式过滤元件的示意性俯视立体图，并且图6b是图6a所示过滤器组件的局部剖视图。
根据一个实施例，孔11通过分配通道51而连接到内腔12，分配通道51至少基本上与内腔12一样宽地汇入内腔12中并且逐渐会聚到孔11。分配通道51基本上没有任何流动障碍。分配通道51的优点是流动阻力非常低。
根据一个实施例，分配通道51形成为框架构件4的一体部分。在图6a所示的实施例中，分配通道51布置在过滤元件的连接构件端10 中。
根据一个实施例，孔11包括第一锁定形状部，而套筒16包括第二锁定形状部。锁定形状部布置成将套筒16可拆卸地锁定在孔11内。因此，就有了用于将孔11附接到排放管中的确定装置。
根据一个实施例，第一锁定形状部和第二锁定形状部布置成接收用于将锁定形状部彼此锁定的锁定构件。锁定构件可以例如是如图2 所示的花键29。优点是：锁定简单易用，并且容易验证附接的正确性。
根据一个实施例，连接器8或过滤元件1包括例如图6a所示的快拆布置。快拆布置布置成从第二锁定形状部释放第一锁定形状部。优点是：无需使用任何工具即可容易且简单地进行锁定。
图7是示出带式过滤元件的俯视立体图。根据一个实施例，过滤元件1是带式过滤设备的过滤元件。过滤元件1包括真空箱52，真空箱52包括底部、两个相对的长侧、两个相对的端壁、和过滤构件3。
真空箱52包括内腔12，真空或低压施加到内腔12中。当过滤元件1浸入浆料槽中时，滤饼通过内腔12中低压的影响而形成到过滤元件1的过滤构件上。
图8是示出鼓式过滤元件的俯视立体图。根据一个实施例，过滤元件1是鼓式过滤设备的过滤元件，其包括彼此平行布置的一对侧边缘表面18a。过滤构件3仅布置在过滤元件1的一侧上。过滤元件1 还包括一对弯曲端面18d，其中，弯曲端面18d的曲率和过滤构件3的曲率与鼓式过滤设备的鼓式过滤器的外表面的圆周一致。
图9是示出盘式过滤设备的俯视立体图，并且图10是示出图9 所示盘式过滤设备的侧视图。
盘式过滤设备包括过滤器15，过滤器15由围绕过滤器15的中心轴21同轴布置成一直线的多个相继的同轴过滤盘组成。
过滤器15由过滤设备框架上的轴承支撑，并且可围绕中心轴21 的纵向轴线旋转，使得过滤器15的下部浸入位于过滤器15下方的浆料槽中。通过例如电机来使过滤器旋转。
例如，过滤盘的数量可在2至20的范围内。图9所示的过滤设备包括十二(12)个过滤盘。例如，过滤器15的外径可在1.5m至4m 的范围内。可购得的盘式过滤器实例包括由Outotec公司制造的 Ceramec CC过滤器，型号CC-6、CC-15、CC-30、CC-45、CC-60、 CC-96和CC-144。
所有过滤盘在结构上可优选地基本相似。每个过滤盘可由本说明书前面讨论的多个单独的扇形过滤元件1形成。过滤元件1沿周向安装在围绕中心轴21的径向平面中，以形成基本上连续且平坦的盘表面。例如，一个过滤盘中的过滤板数量可为12或15。
随着中心轴21装配好旋转，每个过滤元件1移位到浆料槽中，并且随着中心轴21进一步旋转，每个过滤元件1升起到浆料槽外。随着过滤构件3浸入浆料槽中，滤饼在真空的影响下形成到过滤构件3上。一旦过滤元件1离开浆料槽，随着滤饼以基本上受到过滤盘旋转速度限制的预定时间脱液，过滤构件3的微孔就清空。可通过例如刮削来去除滤饼，之后再次开始循环。
盘式过滤设备的操作可由过滤器控制单元(例如可编程逻辑控制器PLC)来控制。
图11是示出另一过滤设备2的俯视立体图。在此所示的过滤设备 2是包括鼓式过滤器15的鼓式过滤设备。应当注意，为了阐明过滤器 15的结构，过滤设备2在图X中用虚线表示。
在该鼓式过滤设备中，过滤元件1是过滤器15的外表面的一部分。在本说明书中的前面描述了过滤元件1的特征。
过滤器15的直径例如可在1.8m–4.8m范围内，并且在轴向上的长度为1m–10m。过滤器15的表面面积例如可在2–200m2范围内。
可购得的鼓式过滤器的实例包括由Outotec公司制造的 CDF-6/1.8。
本说明书的背景部分中已经描述了鼓式过滤设备的功能。
图12以侧视图示出另一过滤设备2。过滤设备2在此是真空带式过滤设备。
真空带式过滤设备的过滤器15包括环形带，环形带包括在带的纵向上相继布置的多个单独的过滤元件1。在本说明书中先前描述了过滤元件1的特征。过滤元件1沿着带的整个长度相继跟随，但是为了简单起见未示出所有真空箱。
过滤元件1包括真空箱，真空或低压施加到真空箱中。当过滤元件1浸入浆料槽中时，滤饼通过真空箱中低压的影响而形成到过滤元件1的过滤构件上。
滤饼可通过例如刮削而去除，之后再次开始循环。
毛细过滤构件3在湿时不允许空气通过，这降低了必要的真空度，使得能够使用较小的真空泵，因此显著节能。
根据方面1，一种用于过滤设备的过滤元件，过滤元件包括：
至少一个过滤构件，过滤构件包括可渗透膜层，并且具有用于接收压力并朝向布置在过滤元件内部的内腔的第一过滤表面以及用于接收从进料过滤出的固体颗粒的第二过滤表面，其中，过滤构件形成毛细过滤器；以及
框架构件，布置成支撑所述至少一个过滤构件以形成所述内腔，其中，框架构件包括非多孔材料。
根据方面2，在方面1的过滤元件中，框架构件包括用于支撑过滤构件的至少一个支撑部。
根据方面3，在方面2的过滤元件中，框架构件包括多个支撑部。
根据方面4，在方面3的过滤元件中，框架构件包括彼此间隔开的多个支撑部，并且，框架构件的结构形成为防止各支撑部之间的力传递。
根据方面5，在方面3或4的过滤元件中，各支撑部的过滤构件端的横截面面积的总和在布置在内腔的同侧上并且布置在各支撑部的过滤构件端处的过滤构件的第一过滤表面的面积的总和的5％至60％的范围内。
根据方面6，在方面3至5任一项的过滤元件中，过滤元件1形成为在清洗和/或维护过程中承受内腔12内的0.5巴压力。
根据方面7，在方面2至6任一项的过滤元件中，每个支撑部通过包括非直线形状的连接器而连接到至少另一个支撑部。
根据方面8，在方面2至6任一项的过滤元件中，各支撑部彼此不连接，而是仅与过滤构件接触。
根据方面9，在方面3至8任一项的过滤元件中，每平方米第一过滤表面上的支撑部数量在50至4000个支撑部的范围内。
根据方面10，在方面9的过滤元件中，支撑部包括圆形横截面，并且每平方米第一过滤表面上的支撑部数量在1000至4000个支撑部的范围内。
根据方面11，在方面9的过滤元件中，支撑部包括圆形横截面，并且每平方米第一过滤表面上的支撑部数量在1500至2500个支撑部的范围内。
根据方面12，在方面9的过滤元件中，支撑部包括长形横截面，并且每平方米第一过滤表面上的支撑部数量在50至400个支撑部的范围内。
根据方面13，在方面9的过滤元件中，支撑部包括长形横截面，并且每平方米第一过滤表面上的支撑部数量在100至200个支撑部的范围内。
根据方面14，在方面3至13任一项的过滤元件中，至少一个支撑部包括孔，该孔在支撑部的过滤构件端与支撑部的过滤构件端的异侧端之间在基本上平行于第一过滤表面方向的方向上延伸穿过支撑部。
根据方面15，在方面3至14任一项的过滤元件中，框架构件包括边缘部，边缘部包括相对于第一过滤表面成角度()布置的周缘表面。
根据方面16，在方面11-15任一项的过滤元件中，框架构件的热膨胀系数不同于过滤构件的热膨胀系数。
根据方面17，在方面1-16任一项的过滤元件中，过滤构件包括：陶瓷材料、或包含陶瓷材料的复合材料。
根据方面18，在方面17的过滤元件中，陶瓷材料包括以下的至少一项：氧化铝、硅酸铝、碳化硅和二氧化钛。
根据方面19，在方面1-18任一项的过滤元件中，框架构件包括：聚合物材料、或包含聚合物材料的复合材料。
根据方面20，在方面19的过滤元件中，聚合物材料包括热塑性塑料。
根据方面21，在方面20的过滤元件中，热塑性塑料包括以下的至少一项：聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)、聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、HDPE、PC和其他聚烯烃。
根据方面22，在方面19至21任一项的过滤元件中，至少支撑部的表面包括：聚合物材料、或包含聚合物材料的复合材料。
根据方面23，在方面2至22任一项的过滤元件中，框架构件的边缘部包括与支撑部的材料不同的材料。
根据方面24，在方面2至22任一项的过滤元件中，框架部件的边缘部包括与支撑部的材料相同的材料。
根据方面25，在方面1-24任一项的过滤元件中，所述至少一个过滤构件固定地布置到框架构件上。
根据方面26，在方面25的过滤元件中，所述至少一个过滤构件通过胶合或熔接而固定到框架构件上。
根据方面27，在方面25或26的过滤元件中，所述至少一个过滤构件固定地布置到框架构件的至少一个支撑部上。
根据方面28，在方面26至27任一项的过滤元件中，过滤构件的至少一个表面的至少一部分形成为粗糙接合界面，粗糙接合界面包括在40至180范围内的砂纸目数。
根据方面29，在方面28的过滤元件中，形成为粗糙接合界面的至少一部分过滤构件表面与框架构件接触。
根据方面30，在方面1-29任一项的过滤元件中，过滤构件的至少一个表面的至少一部分包括大于或等于600的砂纸目数。
根据方面31，在方面1-30任一项的过滤元件中，过滤元件包括布置在框架构件每侧上的至少一个过滤构件，从而提供了两个第一过滤表面，在框架构件的每侧上各一个第一过滤表面。
根据方面32，在方面31的过滤元件中，支撑部的每个端部分别固定地布置到过滤构件之一上，使得支撑部固定地布置在两个过滤构件之间。
根据方面33，在方面1-32任一项的过滤元件中，过滤元件是用于盘式过滤设备的截头扇形过滤元件，并且在过滤元件的两侧上都包括过滤表面。
根据方面34，在方面1至30任一项的过滤元件中，过滤元件是鼓式过滤设备的过滤元件，
过滤元件包括彼此平行布置的一对侧边缘表面，并且包括仅在过滤元件一侧上的第二过滤表面，以及
一对弯曲端面，其中，过滤元件的弯曲端面的曲率和第二过滤表面的曲率与鼓式过滤设备的鼓式过滤器的外表面的圆周一致。
根据方面35，在方面1至30任一项的过滤元件中，过滤元件是带式过滤设备的过滤元件。
根据方面36，在方面1-35任一项的过滤元件中，一个过滤元件的第二过滤表面的总面积大于或等于0.2平方米。
根据方面37，在方面1-36任一项的过滤元件中，
所述至少一个框架构件在框架构件的连接构件端与过滤构件之间包括比过滤构件的材料更挠性的材料，其中，框架构件的连接构件端是可供过滤元件布置到过滤设备上的端部。
根据方面38，在方面37的过滤元件中，更挠性的材料是可逆挠性的。
根据方面39，在方面37或38的过滤元件中，框架构件至少在框架构件的连接构件端与过滤构件之间包括包含塑料材料的塑料部。
根据方面40，在方面39的过滤元件中，塑料部包括用于过滤元件标识目的的标识信息。
根据方面41，在方面1至33任一项或方面36至40任一项的过滤元件中，所述至少一个框架构件形成了过滤元件的至少外边缘表面，其中，过滤元件的外边缘表面位于可供过滤元件布置到过滤设备上的过滤元件连接构件端的异侧端处，并且其中，框架元件的至少外边缘表面包括非多孔且耐酸的材料。
根据方面42，在方面1至32任一项或方面36至41任一项的过滤元件中，连接构件端包括用于将过滤元件布置到过滤设备上的至少两个孔。
根据方面43，在方面42的过滤元件中，所述开口延伸穿过所述材料。
根据方面44，在方面33或36至43任一项的过滤元件中，连接构件端包括截头扇形过滤元件的窄端。
根据方面45，在方面41至44任一项的过滤元件中，框架构件的非多孔且耐酸的材料还是坚韧的。
根据方面46，在方面41至45任一项的过滤元件中，框架构件的非多孔且耐酸的材料还是耐用的。
根据方面47，在方面41至46任一项的过滤元件中，框架构件的非多孔且耐酸的材料还是弹性的。
根据方面48，在方面40至47任一项的过滤元件中，框架构件的非多孔且耐酸的材料还是减震的。
根据方面49，在方面41至47任一项的过滤元件中，框架构件的非多孔且耐酸的材料还具有比过滤构件的材料更低的吸水性。
根据方面50，在方面41至49的过滤元件中，所述至少一个框架构件还覆盖过滤元件的连接构件端。
根据方面51，在方面41至50任一项的过滤元件中，所述至少一个框架构件还至少部分地覆盖过滤元件的两个侧边缘，其中，这两个侧边缘位于可供过滤元件布置成面向相邻过滤元件的每一侧处。
根据方面52，在方面1-51任一项的过滤元件中，过滤构件的泡点为至少0.2巴。
根据方面53，一种过滤设备，包括至少一个如方面1至52任一项的过滤元件，过滤设备包括以下至少一项：盘式过滤设备、鼓式过滤设备和带式过滤设备。
根据方面54，一种用于组装过滤设备的过滤元件的方法，包括以下步骤：
提供至少一个过滤构件，过滤构件包括可渗透膜层并且具有用于接收压力并朝向布置在过滤元件内部的内腔的第一过滤表面以及用于接收从进料过滤出的固体颗粒的第二过滤表面，
提供框架构件，框架构件包括边缘部，边缘部包括周缘表面，其中，框架构件包括非多孔材料，以及
将过滤构件安装到框架构件上，使得周缘表面相对于第一过滤表面成角度布置。
根据方面55，在方面54的方法中，框架构件包括多个支撑部，支撑部布置成当过滤构件安装到框架构件上时支撑过滤构件。
根据方面56，在方面54或55的方法中，支撑部彼此间隔开，使得支撑部不会将力传递到彼此。
根据方面57，在方面54至56任一项的方法中，方法还包括将过滤构件的至少一个表面的至少一部分形成为粗糙接合界面，并且其中，
将过滤构件安装到框架构件上，使得形成为粗糙接合界面的过滤构件表面的至少一部分与框架构件接触。
根据方面58，在方面57的方法中，粗糙接合界面包括150以下的砂纸目数。
根据方面59，方面1-51任一项的过滤元件还包括周缘表面，其中，
至少一部分周缘表面包括沿着所述至少一部分周缘表面布置的至少一个凹槽或至少一个凸脊。
根据方面60，在方面59的过滤元件中，周缘表面包括不超过一个凹槽。
根据方面61，在方面59-60任一项的过滤元件中，过滤元件是盘式过滤设备的截头扇形过滤元件，并且所述至少一部分周缘表面包括过滤元件的侧边缘表面。
根据方面62，在方面61的过滤元件中，所述至少一部分周缘表面还包括过滤元件的外边缘表面。
根据方面63，在方面59-60任一项的过滤元件中，过滤元件是鼓式过滤设备的过滤元件，
过滤元件包括彼此平行布置的一对侧边缘表面，并且包括仅在过滤元件一侧上的第二过滤表面，以及
一对弯曲端面，其中，过滤元件的弯曲端面的曲率和第二过滤表面的曲率与鼓式过滤设备的鼓式过滤器的外表面的圆周一致，其中，
所述至少一部分周缘表面包括侧边缘表面和/或弯曲端面二者中的至少一个。
根据方面64，在方面59-60任一项的过滤元件中，过滤元件是带式过滤设备的过滤元件，
过滤元件包括彼此平行布置的一对侧边缘表面，以及
一对端面，其中，
所述至少一部分周缘表面包括侧边缘表面和/或端面二者中的至少一个。
根据方面65，方面59-60任一项的过滤元件包括附接到所述至少一个凹槽或所述至少一个凸脊的密封构件。
根据方面66，方面1-52或59-65任一项的过滤元件包括：
连接构件，布置在框架构件的连接构件端中，
连接构件包括：
紧固开口，用于将过滤元件附接到盘式过滤设备框架中的安装装置上，其中，
紧固开口由连接构件端的材料形成。
根据方面67，在方面66的过滤元件中，紧固开口的长度大于第二过滤表面之间的距离。
根据方面68，在方面66或67的过滤元件中，所有紧固开口的长度相等。
根据方面69，在方面66-68任一项的过滤元件中，布置在过滤元件第一侧的每个紧固开口的第一端布置在外部并且与布置在过滤元件第一侧的第二过滤表面的平面相距第一距离，每个紧固开口中第一距离相等。
根据方面70，在方面69的过滤元件中，第一距离在1mm–20mm、优选地4mm–12mm、更优选地6mm–10mm的范围内。
根据方面71，在方面67-69任一项的过滤元件中，紧固开口布置在比过滤元件其他部分更厚的毂中。
根据方面72，一种用于将方面1-52或59-71中任一项的过滤元件附接到布置在盘式过滤设备框架中的安装装置上的组件，包括紧固元件，紧固元件可布置在紧固开口中以与连接构件端的材料直接联接。
根据方面73，一种盘式过滤设备的过滤元件，过滤元件包括：
连接构件，布置在过滤元件的连接构件端中，
连接构件包括：
紧固开口，用于将过滤元件附接到盘式过滤设备框架中的安装装置上，
其特征在于：
紧固开口包括：
装配孔，装配孔的尺寸设计成相对于用于将装配孔附接到安装装置的第一紧固元件来说具有精确公差，以及
长孔，长孔的尺寸设计成相对于用于将长孔附接到安装装置的第二紧固元件来说在第一方向上具有精确公差，但是在第二方向上具有宽松公差，其中，第一方向与第二方向正交，并且第二方向朝向装配孔。
根据方面74，在方面73的过滤元件中，装配孔为圆形形状。
根据方面75，在方面73或74的过滤元件中，长孔为带圆角端部的矩形形状。
根据方面76，在方面73-75任一项的过滤元件中，长孔的第一方向的直径与装配孔的最小直径相等。
根据方面77，在方面73–76任一项的过滤元件中，与长孔在第一方向上的尺寸相比，长孔在第二方向上的尺寸为装配孔与长孔之间距离的1.01至1.20倍。
根据方面78，在方面73–77任一项的过滤元件中，装配孔的尺寸为12mm至30mm。
根据方面79，方面1-52或59-78任一项的过滤元件包括：
连接器，用于使内腔与盘式过滤设备排放管流体连通，连接器包括：
孔，布置成从布置在过滤元件外表面上的孔口向内延伸并且在过滤元件内部终止，
孔与过滤元件的内腔流体接触，
孔布置成可拆卸地接收连接到盘式过滤设备排放管的套筒，使得密封件布置在孔与套筒之间并与孔口相距一定距离。
根据方面80，在方面79的过滤元件中，边缘部包括周缘表面，并且
孔布置在周缘表面之一上。
根据方面81，在方面80的过滤元件中，孔布置在内边缘表面上、并且在布置用于将过滤元件附接到盘式过滤设备的紧固装置之间。
根据方面82，在方面80或81的过滤元件中，过滤元件包括分别从内边缘表面向外边缘表面发散地延伸的一对侧边缘表面，以及
孔朝向所述一对侧边缘表面的假想延长线的交点。
根据方面83，一种用于将方面79-82中任一项的过滤元件附接到过滤设备排放管的组件，其中，孔包括第一锁定形状部，并且套筒包括第二锁定形状部，第一锁定形状部和第二锁定形状部布置成将套筒可拆卸地锁定在孔内。
根据方面84，在方面83的组件中，第一锁定形状部和第二锁定形状部布置成接收将第一锁定形状部和第二锁定形状部彼此锁定的锁定构件。
根据方面85，在方面84的组件中，锁定构件是花键。
根据方面86，在方面83-85任一项的组件中，连接器包括快拆布置结构，快拆布置结构用于从第二锁定形状部释放第一锁定形状部。
对于本领域技术人员将显而易见的是，随着技术的进步，本发明构思可以用各种方式来实现。本发明及其实施例不限于上述实例，而是可在权利要求的范围内变化。

Claims (19)

1.一种用于过滤设备的过滤元件，过滤元件包括：
至少一个过滤构件，过滤构件包括可渗透膜层，并且具有用于接收压力并朝向布置在过滤元件内部的内腔的第一过滤表面以及用于接收从进料过滤出的固体颗粒的第二过滤表面，其中，过滤构件形成毛细过滤器；以及
框架构件，布置成支撑所述至少一个过滤构件以形成所述内腔，其中，框架构件由非多孔材料形成，并且框架构件包括边缘部，边缘部在框架构件的各边缘上延伸以使得边缘部和所述至少一个过滤构件限定了内腔。
2.根据权利要求1的过滤元件，其中，框架构件还包括布置在内腔中的至少一个支撑部。
3.根据权利要求2的过滤元件，其中，框架构件包括彼此间隔开的多个支撑部，并且其中，框架构件的结构形成为防止各支撑部之间的力传递。
4.根据权利要求2的过滤元件，其中，每个支撑部通过包括非直线形状的连接器而连接到至少另一个支撑部。
5.根据权利要求2的过滤元件，其中，各支撑部彼此不连接，而是仅与过滤构件接触。
6.根据权利要求3的过滤元件，其中，至少一个支撑部包括孔，该孔在支撑部的过滤构件端与支撑部的过滤构件端的异侧端之间在基本上平行于第一过滤表面方向的方向上延伸穿过支撑部。
7.根据权利要求1的过滤元件，其中，过滤构件包括：陶瓷材料、或包含陶瓷材料的复合材料。
8.根据权利要求1的过滤元件，其中，框架构件包括：聚合物材料、或包含聚合物材料的复合材料。
9.根据权利要求8的过滤元件，其中，聚合物材料包括热塑性塑料，热塑性塑料包括以下的至少一项：聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)、聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、HDPE、PC和其他聚烯烃。
10.根据权利要求8的过滤元件，其中，框架构件还包括布置在内腔中的至少一个支撑部，至少支撑部的表面包括：聚合物材料或包含聚合物材料的复合材料。
11.根据权利要求2或3的过滤元件，其中，框架构件的边缘部包括与支撑部的材料不同的材料。
12.根据权利要求1的过滤元件，其中，过滤元件包括布置在框架构件每侧上的至少一个过滤构件，从而提供了两个第一过滤表面，在框架构件的每侧上各一个第一过滤表面。
13.根据权利要求12的过滤元件，其中，框架构件还包括布置在内腔中的至少一个支撑部，支撑部的每个端部分别固定地布置到过滤构件之一上，使得支撑部固定地布置在两个过滤构件之间。
14.根据权利要求1的过滤元件，其中，过滤元件是用于盘式过滤设备的截头扇形过滤元件，并且在过滤元件的两侧上都包括过滤表面。
15.根据权利要求1的过滤元件，其中，过滤元件是鼓式过滤设备的过滤元件，
过滤元件包括彼此平行布置的一对侧边缘表面，并且包括仅在过滤元件一侧上的第二过滤表面，以及
一对弯曲端面，其中，过滤元件的弯曲端面的曲率和第二过滤表面的曲率与鼓式过滤设备的鼓式过滤器的外表面的圆周一致。
16.根据权利要求1的过滤元件，其中，
所述框架构件在框架构件的连接构件端与过滤构件之间包括比过滤构件的材料更挠性的材料，其中，框架构件的连接构件端是可供过滤元件布置到过滤设备上的端部。
17.根据权利要求1或根据权利要求16的过滤元件，其中，所述框架构件形成了过滤元件的至少外边缘表面，其中，过滤元件的外边缘表面位于可供过滤元件布置到过滤设备上的过滤元件连接构件端的异侧端处，并且其中，框架元件的至少外边缘表面包括非多孔且耐酸的材料。
18.根据权利要求17的过滤元件，其中，框架构件的非多孔且耐酸的材料还具有比过滤构件的材料更低的吸水性。
19.根据权利要求1的过滤元件，其中，过滤构件的泡点为至少0.2巴。
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