CZ247699A3 - Flat filter element and filter module assembled from such elements - Google Patents
Flat filter element and filter module assembled from such elements Download PDFInfo
- Publication number
- CZ247699A3 CZ247699A3 CZ19992476A CZ247699A CZ247699A3 CZ 247699 A3 CZ247699 A3 CZ 247699A3 CZ 19992476 A CZ19992476 A CZ 19992476A CZ 247699 A CZ247699 A CZ 247699A CZ 247699 A3 CZ247699 A3 CZ 247699A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- filter
- filter element
- breakthrough
- breakthroughs
- element according
- Prior art date
Links
Landscapes
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
Filtrační prvek (10) má vnitřní strukturu (17), vytvořenou otvory (20a-f, 21a,b, 30a-g, 31a,b,), přičemž omezovači plocha otvorů (20,2la,b, 30a,b, 3 la,b), vytvořená z hloubkově filtračního materiálu (12), tvoří průtokovou plochu, průtoková plocha (1 la,b)je uspořádánav podstatě ve svislém směru vzhledemk rovině filtračního prvku (10).The filter element (10) has an inner structure (17) formed the openings (20a-f, 21a, b, 30a-g, 31a, b,), with the restrictors the area of the apertures (20, 2a, b, 30a, b, 3a, b), formed from depth filter material (12), forming a flow area, the flow area (11a, b) is substantially vertical direction relative to the plane of the filter element (10).
Description
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká plochého filtračního prvku, zejména filtračního kotouče vyrobeného z hloubkově filtračního materiálu, s vnějším obrysem a s průtokovými plochami pro filtrát a dosud nefiltrované prostředí. Vynález se také týká filtračního modulu sestaveného z těchto filtračních prvků.The invention relates to a flat filter element, in particular to a filter disc made of a depth filter material, with an outer contour and with flow areas for the filtrate and still unfiltered environment. The invention also relates to a filter module made up of these filter elements.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Vrstvené filtry nebo filtrační vrstvy sestávají z hloubkově filtračního materiálu, jímž se rozumí takové materiály, které jsou porézní a průtočné, to znamená, že umožňují konvektivní průchod látky. Hloubkově filtrační materiál může obsahovat organické a/nebo anorganické, vláknité a/nebo zrnité látky. Jako surovina pro výrobu hloubkově filtračního materiálu se například používají celulóza, plastová vlákna, perlity nebo oxidy kovů. K filtračním vrstvám mohou být přidávány křemeliny a perlity za účelem zvětšení jejich vnitřní plochy a tím i pro zvětšení kalového objemu. Dále mohou být v dutinách zadržovány částice filtrované tekutiny v důsledku blokovacího účinku a/nebo absorpce/adsorpce. Jako příklad materiálů, které také mohou být použity pro hloubkovou filtraci, lze uvést papíry, lepenky, filtrační vrstvy, membrány, porézní keramické materiály, kovové nebo polymerové tkaniny, netkané nebo slinuté materiály například z kovů, oxidů kovů, ze skla nebo z polymerů.Layered filters or filter layers consist of a depth-filtering material, which is to be understood as meaning those materials which are porous and flowable, i.e., they allow the convective passage of the substance. The depth filtration material may comprise organic and / or inorganic, fibrous and / or granular materials. For example, cellulose, plastic fibers, perlite or metal oxides are used as raw material for the production of depth filtration material. Kieselguhr and perlite may be added to the filter layers in order to increase their inner surface and thereby increase the sludge volume. Further, particles of filtered fluid may be retained in the cavities due to blocking effect and / or absorption / adsorption. Examples of materials that can also be used for depth filtration include papers, paperboard, filter layers, membranes, porous ceramic materials, metal or polymer fabrics, non-woven or sintered materials such as metals, metal oxides, glass or polymers.
Oblast použití filtračních vrstev sahá od odkalování a zpracování tekutin v celém nápojovém průmyslu až po oblast farmaceutického a chemického průmyslu. Filtrační vrstvy působí nejen jako síto, jímž jsou zadržovány hrubé částice na povrchu filtrační vrstvy, mají však také hloubkový účinek pro jemné částečky, které jsou zadržovány v dutinách hloubkově filtračního materiálu. V závislosti na druhu použitých materiálů mohou tyto filtrační vrstvy také mít adsorpční účinek a pro určité účely použití může také být jejich povrch ···· dodatečně upraven tak, aby se v suchém a mokrém stavu nemohly oddělovat žádné vláknité částečky. V mokrém stavu jsou filtrační vrstvy relativně měkké a mají sklon k bobtnání. To je například popsáno v příručce autora Horsta Gaspera Handbuch der industriellen Festflussigfiltration, vydané v nakladatelství Huthig-Verlag Heidelberg 1990, str. 239 a násl.The field of application of filter layers ranges from blowdown and treatment of liquids throughout the beverage industry to the pharmaceutical and chemical industries. The filter layers not only act as a sieve by which coarse particles are retained on the surface of the filter layer, but also have a depth effect for fine particles which are retained in the cavities of the depth filter material. Depending on the type of materials used, these filter layers may also have an adsorption effect and, for certain applications, their surface may also be post-treated so that no fibrous particles can be separated in the dry and wet conditions. In the wet state, the filter layers are relatively soft and tend to swell. This is described, for example, in Horst Gasper's Handbuch der Industriellen Festflussigfiltration, published by Huthig-Verlag Heidelberg 1990, pp. 239 et seq.
Obvykle jsou tyto filtrační vrstvy provozovány v tak zvaných filtračních zařízeních pro vrstvovou filtraci, popřípadě ve filtračních lisech působících sevřením filtračních desek nebo filtračních rámů. Přehled tohoto stavu techniky je rovněž uveden v publikaci Horsta Gaspera Handbuch der industriellen Festflussigfiltration str. 166 a násl.Usually, these filter layers are operated in so-called layer filtration devices, or in filter presses acting by clamping the filter plates or filter frames. An overview of this prior art is also given in Horst Gasper's Handbuch der industriellen Festflussigfiltration p. 166 et seq.
Filtrační vrstvy se jednotlivě ručně zakládají do horizontálních nebo vertikálních stojanů. Rámy z ušlechtilých ocelí nebo z plastu zajišťují oddělení filtračních vrstev a vytvářejí prostory pro oddělení dosud nefiltrovaného prostředí a prostory pro sběr filtrátu. Manuální zakládání filtračních vrstev do těchto stojanů, vyjímání filtračních vrstev a následně nezbytné čistění filtračních rámů způsobuje, že provoz těchto filtrů je spojen s vysokými personálními náklady. Čistění je zejména nákladné a pro personál i nebezpečné, filtrují-li se agresivní látky. Navíc jsou investiční náklady na taková filtrační zařízení velmi vysoké, neboť pro každou filtrační vrstvuje třeba použít speciálně konstruovaný filtrační rám.The filter layers are individually inserted manually into horizontal or vertical racks. Stainless steel or plastic frames provide separation of the filter layers and provide space for separation of the unfiltered environment and space for collecting the filtrate. Manually inserting the filter layers into these racks, removing the filter layers and subsequently cleaning the filter frames necessitates the operation of these filters at high personnel costs. Cleaning is particularly costly and dangerous for personnel if aggressive substances are filtered. In addition, the investment costs for such filter devices are very high, since a specially designed filter frame is required for each filter layer.
Dále mají tyto filtry za provozu zpravidla otevřenou konstrukcí způsobené malé, avšak měřitelné ztráty tekutiny, která vystupuje z čelních stran filtračních vrstev. Odstranění těchto odkapových ztrát je možné jen pomocí speciálních a nákladných opatření, zejména pomocí velkého počtu těsnění. Tvar těsnění vhodného pro tento účel je popsán ve spisu DE 39 06 816 C3.Furthermore, these filters typically have a small, but measurable loss of fluid that extends from the faces of the filter layers during open operation. The elimination of these drip losses is only possible by means of special and costly measures, in particular a large number of seals. The shape of a seal suitable for this purpose is described in DE 39 06 816 C3.
Proti nedostatku, spočívajícímu ve ztížené manipulaci, stojí výhoda spočívající v tom, že je výroba filtračních vrstev nebo roun relativně levná, neboť tyto vrstvy nebo rouna lze vyrábět na kontinuálně pracujících strojích.The disadvantage of the difficulty of handling is the advantage that the production of filter layers or webs is relatively inexpensive, since these layers or webs can be produced on continuously operating machines.
• · ···· · · ···· ·· ·· · · ··• · ···· · · ···· ·· ·· ·
Je známa řada konstrukčních provedení hloubkově filtračních modulů, přičemž je většině společné, že jejich jednotky jsou vyrobeny z rovinných materiálů, například z filtračních kartonů, vrstev, papírů, roun nebo tkanin. Z EP 0 461 424 B1 je znám hloubkový filtr, který je pro zvětšení filtrační plochy opatřen zřasenou filtrační vrstvou. Proud filtrovaného prostředí prochází zřasenou filtrační vrstvou svisle vzhledem k jejímu povrchu.A number of designs of depth filter modules are known, and it is most common that their units are made of planar materials, for example filter cartons, layers, papers, webs or fabrics. A depth filter is known from EP 0 461 424 B1, which is provided with a shirred filter layer to increase the filtration area. The flow of filtered medium passes through the shirred filter layer vertically relative to its surface.
Podobné uspořádání je také popsáno v EP 0 475 708 AI. Jiná známá provedení se týkají hloubkově filtračního materiálu, který je v jedné nebo několika vrstvách omotán okolo vnitřního jádra, přičemž může být filtrační těleso za účelem zvětšení filtrační plochy omotáno okolo vnitřního jádra také ve smyčkách. I u těchto tvarů prochází filtrované prostředí k povrchu filtrační vrstvy v podstatě v kolmém směru.A similar arrangement is also described in EP 0 475 708 A1. Other known embodiments relate to a depth filter material that is wrapped in one or more layers around the inner core, whereby the filter body can also be wrapped in loops to increase the filter area. Even in these shapes, the filtered medium extends substantially perpendicular to the surface of the filter layer.
Filtrační modul sestavený z na sebe do stohu naskládaných filtračních vrstev je znám ze spisu EP 0 291 883 A3. Při výrobě popsaného modulu se tak nejdříve zhotovují filtrační kapsy s uvnitř uloženým drenážním materiálem, které jsou obklopeny těsnicím prvkem a hmotou z plastu. Tyto kapsy se pak stohují na sebe. Také tento filtrační modul vyžaduje použití přídavných konstrukčních prvků pro uspořádání filtračních prvků ve vzájemném odstupu. Filtrované prostředí proudí filtračním modulem v rovině filtračních vrstev, kterými však proud musí procházet ve svislém směru, má-li docházet k účinné filtraci.A filter module made up of stacked filter layers is known from EP 0 291 883 A3. Thus, in the manufacture of the described module, first, filter pockets are formed with the internal drainage material surrounded by a sealing element and a plastics material. These pockets are then stacked on top of each other. This filter module also requires the use of additional components for spacing the filter elements. The filtered medium flows through the filter module in the plane of the filter layers, which, however, must flow vertically for efficient filtration.
Ve spisu WO 94/09880 je popsán filtrační prvek pro hloubkovou filtraci, který sestává z porézního tlustostěnného samonosného filtračního prvku tvaru trubice s dutým jádrem. Tento prvek tvaru trubice v podstatě sestává ze dvou skořepin, z nichž vnější skořepina má velké póry a vnitřní má malé póry. Výhodou tohoto řešení má být, že oproti známým homogenním filtračním modulům s jemnými póry klade tento filtr filtrované tekutině menší odpor. Jinak je však u tohoto filtru filtrační plocha malá.WO 94/09880 discloses a depth filtration filter element comprising a porous, thick-walled, self-supporting, hollow-core tube filter element. This tube-shaped element essentially consists of two shells, of which the outer shell has large pores and the inner shell has small pores. The advantage of this solution is that, compared to the known homogeneous fine-pore filter modules, the filter imparts less resistance to the filtered fluid. Otherwise, the filter surface is small for this filter.
44
44
-4• 4 4 4 4-4 4 4 4 4
4 4 4 4 44 4 4 4 4
4 4 4 44 4 4 4
44 4444 44
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Úkolem vynálezu je vytvořit plochý filtrační prvek, zejména filtrační kotouč, a filtrační modul sestavený z těchto filtračních prvků, který bude mít velkou filtrační plochu a jehož obsluha a vyjímání budou snadné.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the invention to provide a flat filter element, in particular a filter disc, and a filter module made up of these filter elements, which has a large filter surface and is easy to operate and remove.
Tento úkol je vyřešen plochým filtračním prvkem, jehož podstatou je, že má vnitřní strukturu vytvořenou alespoň jedním prolomením, přičemž omezovači plocha prolomení tvoří průtokovou plochu, a průtoková plocha je uspořádána v podstatě svisle vzhledem k rovině filtračního prvku.This object is solved by a flat filter element, which is characterized by having an internal structure formed by at least one breakage, wherein the breakaway limiting surface forms a flow surface, and the flow surface is arranged substantially vertically with respect to the plane of the filter element.
Modul pro hloubkovou filtraci je sestaven alespoň ze dvou takových filtračních prvků, přičemž jsou tyto filtrační prvky uloženy na sebe tak, že jsou ve vzájemném styku pouze prolomení stejného druhu, čímž vytvářejí kanálky pro filtrát a dosud nefíltrované prostředí.The depth filtration module is comprised of at least two such filter elements, wherein the filter elements are stacked so that only the same kind of breakthrough is in contact with each other, thereby forming channels for the filtrate and the still unfiltered environment.
Výhodná provedení jsou popsána v závislých nárocích.Preferred embodiments are described in the dependent claims.
Vynález je založen na poznatku, že je možno použít filtračních kotoučů z hloubkově filtračního materiálu bez vložených oddělovacích desek nebo podobných oddělovacích prvků, pokud filtrační prvek není vystaven proudění filtrovaného prostředí ve svislém směru vzhledem k rovině kotouče, ale radiálně, například ze strany obvodové plochy. Protože při takovém provozu je filtrační plocha malá, nebyl dosud prováděn vývoj v tomto směru. Překvapivě se však ukázalo, že tento nedostatek lze odstranit vytvořením vnitřní struktury s prolomeními, kterých lze využít jako průtokových ploch pro filtrát nebo dosud nefíltrované prostředí.The invention is based on the discovery that depth filter material filter disks without intermediate separating plates or similar separating elements can be used if the filter element is not exposed to the flow of the filtered medium in a vertical direction relative to the plane of the disk but radially, e.g. Since in such operation the filter surface is small, no developments in this direction have been carried out yet. Surprisingly, however, it has been shown that this drawback can be overcome by providing an internal structure with breakthroughs that can be used as flow areas for a filtrate or as yet unfiltered environment.
Výhodou tohoto vynálezu je, že na základě volitelné geometrie vnitřní struktury může být nezávisle na sobě a volně nastavována velikost filtrační hloubky a velikost filtrační plochy, tedy průtokové plochy. Důsledkem je více možností, pokud jde o konstrukci hloubkově filtračního materiálu. U hloubkověAn advantage of the present invention is that, depending on the optional geometry of the internal structure, the size of the filter depth and the size of the filter surface, i.e. the flow area, can be independently and independently adjusted. As a result, there are more options regarding the design of the depth filter material. U depth
filtračního materiálu s otevřenými póry je možno při větší filtrační hloubce, to znamená při větším vzájemném odstupu jednotlivých prolomení, dosáhnout stejného odlučovacího účinku a tím ostrosti rozdružování jako u materiálu, který má menší póry a menší filtrační hloubku.With a greater filter depth, i.e. a greater distance between the individual breakthroughs, the same open-pore filter material can achieve the same separating effect and thus the separation sharpness as with a material having smaller pores and a smaller filter depth.
Dále umožňuje vynález lepší využití adsorpčních vlastností hloubkově filtračního materiálu, neboť filtrační hloubka, to znamená filtračně účinná oblast hloubkově filtračního materiálu, není již tak omezená, jako u provedení podle stavu techniky.Furthermore, the invention allows for better utilization of the adsorption properties of the depth filter material, since the filtration depth, i.e. the filter-effective region of the depth filter material, is no longer as limited as in the prior art embodiments.
V důsledku toho, že u filtračního modulu podle vynálezu odpadají běžně známé přidržovací rámy, zvyšuje se adsorpční kapacita, to znamená, že v obestavěném prostoru může být ve filtračním modulu uloženo více výměníkových materiálů.Due to the fact that in the filter module according to the invention the commonly known retaining frames are omitted, the adsorption capacity is increased, that is to say that more heat exchanger materials can be stored in the enclosure.
Jako přísady s adsorpčními vlastnostmi přicházejí v úvahu zejména aktivní uhlí, PVP, PVPP a ionexové filtrační materiály, jakož i selektivně působící adsorbenty a aktivní prostředí.Suitable additives with adsorption properties are in particular activated carbon, PVP, PVPP and ion exchange filter materials, as well as selectively acting adsorbents and the active medium.
Další výhoda vynálezu spočívá v oblasti další manipulace s filtračními moduly. Vzhledem k tomu, že se neužívají žádné vložené desky nebo přidržovací rámy z jiného materiálu, může filtrační materiál být odstraněn jako celek, aniž by bylo třeba oddělovat filtrační kotouče od ostatních materiálů. Z tohoto hlediska jsou výhodné zejména filtrační prvky ze 100% organických materiálů, z t.zv. biovrstev, protože tyto je možno kompletně tepelně zpracovat.A further advantage of the invention lies in the field of further handling of the filter modules. Since no intermediate plates or retaining frames of other material are used, the filter material can be removed as a whole without the need to separate the filter disks from the other materials. In this respect, filter elements made of 100% organic materials, i.e. so-called " as these can be completely heat treated.
Prolomení ve filtračních prvcích je možno vyrábět současně s výrobou filtračních vrstev tak, že se použijí odpovídající tvarovací vložky. Jinou možností je, že se prolomení provede po vyrobení filtračního prvku běžně známým způsobem, například vysekáním nebo vyřezáním vodním paprskem. Materiál, který je tak odstraněn z filtračního prvku, může pak být znovu převáděn do výrobního procesu dalších filtračních prvků, takže nevzniká žádný odpad.Breakthroughs in the filter elements can be produced at the same time as the production of the filter layers by using corresponding molding inserts. Another possibility is that the breakage is carried out after the filter element has been manufactured in a conventional manner, for example by cutting or water jet cutting. The material thus removed from the filter element can then be recycled to the manufacturing process of the other filter elements so that no waste is generated.
0···0 ···
-6Vyrovnání průtokových ploch je závislé na způsobu výroby. Tak je při vysekávání možno vyrábět také nakloněné průtokové plochy, které nejsou vyrovnány ve svislém směru vzhledem k rovině filtračního prvku, u kotouče jde o rovinu kotouče, ale jsou poněkud nakloněny, přičemž jde o odchylky od pravého úhlu maximálně v rozsahu Ž10 . Jednou z průtokových ploch, která se nenachází ve vnitřní části filtračního prvku, může také být čelní plocha filtračního prvku, to znamená obvodová plocha filtračního kotouče.-6The flow surface alignment is dependent on the manufacturing method. In this way, it is also possible to produce inclined flow surfaces which are not aligned vertically with respect to the plane of the filter element, the disc being the plane of the disc, but somewhat inclined, with deviations from the right angle of at most Ž10. One of the flow surfaces not located in the inner part of the filter element may also be the face of the filter element, i.e. the peripheral surface of the filter disc.
S výhodou je součet všech průtokových ploch filtračního prvku, čímž se rozumí jak vnější průtoková plocha, tak i vnitřní průtoková plocha nacházející se ve vnitřní části filtračního prvku, větší než je součet vnější obvodové plochy nejmenšího konvexního tělesa obklopujícího filtrační prvek a vnější obvodové plochy největšího konvexního tělesa vepsané do libovolného prolomení filtračního prvku. Konvexní tělesa jsou například koule, elipsoidy, válce, kužele, úhelníky, tetraedry nebo kvádry a jsou popsána v publikaci Kleine Enzyklopádie-Mathematik, VEB Bibliographisches Institut, Leipzig 1979, str. 625.Preferably, the sum of all flow areas of the filter element, meaning both the outer flow area and the inner flow area located in the inner portion of the filter element, is greater than the sum of the outer peripheral area of the smallest convex body surrounding the filter element and outer peripheral area of the largest convex. solids inscribed in any filter element breakthrough. Convex bodies are, for example, spheres, ellipsoids, cylinders, cones, angles, tetrahedra or blocks and are described in Kleine Enzyklopadie-Mathematik, VEB Bibliographisches Institut, Leipzig 1979, p. 625.
S výhodou má filtrační prvek vnější obrys přizpůsobený vnitřní struktuře, čímž je šířka filtračně účinné oblasti hloubkově filtračního materiálu všude stejně velká. Tím je také zajištěna stejná účinnost filtrace po celé délce obvodu filtračního prvku. Může však také být výhodné, zvolí-li se šířka filtračně účinné oblasti ve vnější části větší než ve vnitřní části filtračního prvku, aby se například zvýšila stabilita a popřípadě uplatnily fixační struktury.Preferably, the filter element has an outer contour adapted to the inner structure, whereby the width of the filter-effective region of the depth filter material is equally large everywhere. This also ensures the same filtration efficiency along the entire circumference of the filter element. However, it may also be advantageous if the width of the filter-effective area is chosen in the outer part greater than in the inner part of the filter element, for example to increase stability and possibly to apply the fixation structures.
Pro dosažení velké filtrační plochy se pro uvedená prolomení s výhodou volí druh prolomení prstového tvaru. Přizpůsobením vnější kontury vnitřní struktuře filtračního prvku obdržíme meandrovitý tvar s velkou obvodovou plochou a tím i s odpovídající velkou omezovači plochou prolomení. Do takového plochého filtračního prvku může například proudit tekutina z vnější strany, přičemž dosud nefiltrovaná tekutina musí podél obvodu ze všech stranIn order to achieve a large filter area, a finger-shaped break is preferably selected for said breakthroughs. By adapting the outer contour to the inner structure of the filter element, a meandering shape is obtained with a large circumferential surface and thus a corresponding large limiting surface of the breakthrough. For example, a fluid from the outside can flow into such a flat filter element, whereby the previously unfiltered fluid must be circumferential from all sides
9999 • 9 ·· ·9 ·· · ···· 9 9 9 9 _ *····· 99999999 9 9 9 9 9 9 9 9 9
-7- · · ············ 1 · · 9··· 99-7- · · ············ 1 · · 9 ··· 99
9 9 99 99 99 99 pronikat do filtračně stejně účinné oblasti hloubkově filtračního materiálu. Filtrát se v tomto případě shromažďuje ve vnitřní části prolomení a odvádí se odsud pomocí odpovídajících částí příslušenství.9 9 99 99 99 99 to penetrate the filter-like area of the depth filter material. In this case, the filtrate is collected in the inner part of the breakthrough and is discharged from there using the corresponding accessory parts.
Je výhodné uspořádat zde alespoň dvě prolomení, která spolu nejsou ve spojení a jsou využita jako kanálky pro filtrát a nefiltrované prostředí. Tato prolomení jsou navzájem vůči sobě uspořádána tak, že šířka mezi nimi se nacházející filtračně účinné oblasti hloubkově filtračního materiálu je všude stejně velká.It is advantageous to arrange at least two breakthroughs here which are not connected to each other and are used as channels for the filtrate and unfiltered medium. These breakthroughs are arranged relative to each other such that the width between them of the filter-active region of the depth filter material is equally wide everywhere.
Tloušťka filtračních vrstev může být rozdílná. Čím větší je tloušťka filtračních prvků, popřípadě filtračních kotoučů, tím méně prvků je třeba pro stavbu filtračního modulu. Tím se také snižují náklady na výrobu prolomení ve vztahu k objemu hloubkově filtračního materiálu.The thickness of the filter layers may be different. The greater the thickness of the filter elements or filter discs, the fewer elements required for the construction of the filter module. This also reduces the cost of producing the breakthrough in relation to the depth of the depth filter material.
Filtračně účinné oblasti mají s výhodou tloušťku > 5mm, zejména 8 až 20 mm. Filtračně účinné oblasti tak mohou být Á nebo také větší než je tloušťka filtračního prvku. Mohou také být uvažovány filtračně účinné oblasti o tloušťce 2 mm a o šířce prolomení 0,5 mm. Uspořádáním prolomení je možno tímto způsobem také ovlivňovat účinek filtrace.The filter-active regions preferably have a thickness of > 5 mm, in particular 8 to 20 mm. Thus, the filter-effective regions may be nebo or also greater than the thickness of the filter element. Filter-effective areas of 2 mm thickness and a break width of 0.5 mm can also be considered. The arrangement of the breakthroughs can also influence the effect of filtration.
V oblasti nejjemnějšího odkalování není třeba, aby prolomení měla velké rozměry, neboť je zanášení částečkami velmi malé, takže nemůže docházet k ucpání kanálků pro filtrát nebo dosud nefiltrované prostředí, vytvořených uvedenými prolomeními. Proto stačí, jsou-li ve filtračním prvku, popřípadě ve filtračním kotouči vytvořeny jen drážky místo prolomení. Tyto drážky mohou být uspořádány jak v radiálním směru, tak i v obvodovém směru, a mohou také být kombinovány s širšími prolomeními. Takové drážky mohou také být provedeny nožem tak, že se hloubkově filtrační materiál jen zatlačí. Výhodou je, že nevzniká odpad materiálu, jako například při vysekávání, který by se musel opět zavádět do výrobního procesu.In the finest sludge area, the breakthroughs do not need to be large in size, since the fouling is very small so that the filtrate channels or the unfiltered environment created by the breakthroughs cannot clog. Therefore, it is sufficient if only the grooves are formed in the filter element or in the filter disc instead of breaking. These grooves can be arranged in both the radial direction and the circumferential direction, and can also be combined with wider breaks. Such grooves can also be made with a knife so that the depth filtering material is only pushed. The advantage is that there is no material waste, such as punching, which would have to be reintroduced into the production process.
• ♦· ·• ♦ · ·
-8- ; ; · · · · · · *·.:-8-; ; · · · · ·
Pro zavádění dosud nefiltrovaného prostředí do filtračního prvku a odvádění filtrátu z filtračního prvku, je zde uspořádáno alespoň jedno prolomení (prolomení prvního druhu), které prochází až do okraje filtračního prvku nebo je prostřednictvím alespoň jednoho spojovacího prolomení spojeno s okrajem. Prolomení prvního druhu je možno používat pro přívod dosud nefiltrovaného prostředí, při obráceném provozním postupu však také k odvádění filtrátu.For introducing a previously unfiltered medium into the filter element and draining the filtrate from the filter element, there is provided at least one breakthrough (breakthrough of the first kind) that extends to the edge of the filter element or is connected to the edge by at least one connecting breakthrough. The breakthrough of the first kind can be used to supply a previously unfiltered environment, but also in the reverse operating procedure to drain the filtrate.
Tato prolomení prvního druhu mohou také být kombinována s alespoň jedním prolomením (prolomením druhého druhu), které není spojeno s prolomením prvního druhu a je zaústěno alespoň do jednoho sběrného prolomení nebo je prostřednictvím alespoň jednoho spojovacího prolomení spojeno se sběrným prolomením. Oproti meandrovité struktuře filtračního prvku, umožňuje větší počet prolomení ve všech oblastech vnitřního prostoru filtračního prvku filtraci prakticky ve všech oblastech jeho vnitřní části. V tomto případě je možno vzdát se prolomení přecházejících až do okraje filtračního prvku, pokud je přivádění a odvádění dosud nefiltrovaného prostředí popřípadě filtrátu do nebo z vnitřní části filtračního prvku zabezpečeno pomocí odpovídajícím způsobem zkonstruovaných koncových desek.These breakthroughs of the first species may also be combined with at least one breakthrough (breakthrough of the second species) that is not associated with the breakthrough of the first species and results in at least one collecting breakthrough or is associated with the collecting breakthrough by at least one joining breakthrough. In contrast to the meandering structure of the filter element, a greater number of breakthroughs in all areas of the interior of the filter element allows filtration in virtually all areas of its inner part. In this case, it is possible to dispense with breakthroughs extending to the edge of the filter element if the supply and removal of the still unfiltered medium or filtrate to or from the inner part of the filter element is ensured by appropriately constructed end plates.
Je výhodné, má-li filtrační prvek okrouhlý vnější obrys, přičemž prolomení prvního a druhého druhu jsou uspořádána v soustředných kruzích. Prolomení prvního druhu jsou spojovacím prolomením, uspořádaným v radiálním směru, spojena s okrajem filtračního kotouče. Sběrné prolomení může být uspořádáno ve střední části kotouče, a je radiálním spojovacím prolomením spojeno s prolomeními druhého druhu.It is preferred that the filter element has a circular outer contour, wherein the breaks of the first and second kinds are arranged in concentric circles. The breakthroughs of the first kind are connected to the edge of the filter disc by a radial breakthrough. The collecting breakthrough may be arranged in the central portion of the disc, and is connected to the second-type breakthroughs by a radial connecting breakthrough.
Pro vytvoření pokud možno velké filtrační plochy mohou být prolomení prvního a druhého druhu uspořádána střídavě. Je výhodné, je-li celá plocha filtračních prvků, která je k dispozici, opatřena prolomeními. Šířka prolomení musí být přizpůsobena danému filtračnímu úkolu. Malé šířky umožňují uspořádat na jednom filtračním prvku velký počet prolomení a tím dát k dispozici velkou filtrační plochu. Na druhé straně, pokud se právě nepracuje v oblasti nejjemnější filtrace, nesmějí být rozměry prolomení zvoleny jako příliš malé, neboť by v nejkratší době došlo k zablokování filtru v prolomeních, takže by bylo třeba filtrační prvek vyměnit.In order to create as large a filter surface as possible, the breakthroughs of the first and second kinds can be arranged alternately. It is preferred that the entire area of the filter elements available is provided with breakthroughs. The breakthrough width must be adapted to the filter task. The small widths make it possible to arrange a large number of breakthroughs on a single filter element, thereby providing a large filter surface. On the other hand, unless working in the finest filtration area, the breakthrough dimensions must not be chosen too small, as the filter would be blocked in the breakthroughs in the shortest time, so the filter element would need to be replaced.
Filtrační prvek může kromě kruhového nebo oválového vnějšího obrysu také mít N-hranný vnější obrys, přičemž jsou prolomení s výhodou uspořádána souběžně s okrajem kotouče.In addition to the circular or oval outer contour, the filter element may also have an N-shaped outer contour, wherein the breaks are preferably arranged parallel to the edge of the disc.
Má-li filtrační prvek výhodný kruhový vnější obrys, mohou být prolomení prvního druhu a prolomení druhého druhu také uspořádána ve tvaru spirály. Spirály jsou v tomto případě navzájem propleteny, takže u jednotlivých zákrutů spirál může docházet k filtraci přes v podstatě stejně silné filtračně účinné oblasti hloubkově filtračního materiálu.If the filter element has a preferred circular outer contour, the breakthroughs of the first kind and the breakthroughs of the second kind may also be arranged in the form of a spiral. In this case, the spirals are intertwined, so that individual twists of the spirals can be filtered through substantially equally thick filter-effective areas of the depth filter material.
Pro dosažení pokud možno velké filtrační plochy ve vnitřní části filtračního prvku, jsou ve filtračním prvku s výhodou vytvořena podélná a pokud možno úzká prolomení. Tím se vnitřní struktura stává síťovitou nebo mřížovitou, přičemž stabilita filtračního prvku je závislá pouze na hloubkově filtračním materiálu, zbývajícím mezi prolomeními prvního a druhého druhu. Pro zvýšení stability jsou prolomení a/nebo spojovací prolomení s výhodou opatřena zpevňovacími můstky. Tyto zpevňovací můstky s výhodou sestávají ze stejného materiálu jako filtrační prvek, mohou však mít stejnou tloušťku jako filtrační prvek, ale mohou také mít menší tloušťku. Při vysekávání prolomení mohou současně být raženy nebo zhutňovány zpevňovací můstky tak, že jejich tloušťka bude menší než je tloušťka filtračního prvku.In order to achieve as large a filter surface as possible in the inner part of the filter element, longitudinal and preferably narrow breaks are preferably formed in the filter element. As a result, the internal structure becomes mesh or lattice, the stability of the filter element being dependent only on the depth filter material remaining between the first and second type breakthroughs. In order to increase stability, the breakages and / or connecting breakages are preferably provided with reinforcing bridges. These reinforcing bridges preferably consist of the same material as the filter element, but may have the same thickness as the filter element, but may also have a smaller thickness. When punching out the breaks, the reinforcing bridges can be punched or compacted at the same time so that their thickness will be less than the thickness of the filter element.
Pokud zpevňovací můstky mají v prolomeních stejnou tloušťku jako filtrační prvek, nemůže se například filtrát při na sobě stohovaných filtračních prvcích dostat ze všech prolomení do sběrného prolomení tak, aby by bylo nutno použít koncové desky odpovídajícího tvaru pro filtrační modul pro dosažení spojení proudů filtrátu a nefiltrovaného prostředí. Pro dosažení spojení meziFor example, if the bridges have the same thickness in the breakthrough as the filter element, for example, the filtrate with stacked filter elements cannot pass from all the breakthroughs to the collecting breakthrough, so that end plates of appropriate shape for the filter module need to be used to connect the filtrate streams and unfiltered environment. To achieve a connection between
99999999
-10*'* >* · · »4 ·· · 4··· 4 · * « • » · · ·♦ <4··* • ♦ ·· 99 9 9 999999 • 9 9 9 9 9 V 4 >· 9 9 9 9 9 9 99 99 prolomeními stejného druhu jsou filtrační prvky podle příslušného prolomení a provedení zpevňovacích můstků na sebe kladeny v odpovídající pootočené, posunuté a podobné poloze.-10 * '*> * · »4 4 ♦ 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 9 9 9 9 9 9 9 According to the breakthroughs of the same kind, the filter elements according to the respective breakthrough and the design of the reinforcing bridges are superimposed in the corresponding rotated, displaced and similar positions.
Aby se skládání jednotlivých filtračních prvků do stohu nebo svazku provádělo ve vyrovnané poloze, může být okraj filtračních prvků opatřen alespoň jedním fixačním vybráním, které usnadňuje práci při skládání filtračních prvků. Fixační vybrání mohou také být provedena ve vnitřní části filtračního prvku. Fixaci a vzájemné uspořádání filtračních prvků umožňuje také jejich nepravidelný vnitřní nebo vnější obrys spojený s vhodnými konstrukčními prvky.In order to stack the individual filter elements into the stack or bundle in an aligned position, the edge of the filter elements may be provided with at least one fixation recess which facilitates the work of folding the filter elements. The fixing recesses may also be provided in the inner part of the filter element. The irregular inner or outer contour associated with suitable structural elements also enables fixation and mutual arrangement of the filter elements.
Do tvaru filtračního modulu mohou být stohovány stejné nebo rozdílné typy filtračních prvků. V nejjednodušším případě jsou typy filtračních prvků, popřípadě kotoučů, pouze zrcadlově symetrické. Je také možno kombinovat filtrační prvky s prolomeními, která jsou spojena s okrajem filtračního prvku, s filtračními prvky, které mají prolomení nespojená s okrajem. Je výhodné poskládat takové filtrační prvky na sebe střídavě. Podle provedení zpevňovacích můstků a uspořádání prolomených částí musí být filtrační prvky skládány na sebe v navzájem vůči sobě pootočené poloze, aby prolomení ve filtračním modulu, která na sebe navazují, vytvořila kanálky pro filtrát a dosud nefíltrované prostředí. Úhel pootočení může být stanoven podle polohy a šířky zpevňovacích můstků, nebo může být pro pootočení stanoven jako pevný úhel, například 180 .The same or different types of filter elements can be stacked in the shape of a filter module. In the simplest case, the types of filter elements or discs are only mirror-symmetrical. It is also possible to combine filter elements with breakthroughs that are connected to the edge of the filter element with filter elements that have breakthroughs not connected to the edge. It is advantageous to stack such filter elements alternately. Depending on the design of the reinforcing bridges and the arrangement of the breakthrough portions, the filter elements must be stacked in a pivoted position relative to each other in order to make the breakthroughs in the filter module adjacent to each other to form channels for the filtrate and still unfiltered environment. The angle of rotation may be determined according to the position and width of the reinforcing bridges, or it may be determined as a fixed angle for rotation, for example 180.
Filtrační prvky mohou být ukládány bezprostředně na sebe, přičemž také mohou být spojeny slepením nebo svařením. Je rovněž možné vkládat mezi dva filtrační prvky vložku s prolomeními nebo bez prolomení, například z materiálu odolného proti skluzu, aby se zvýšila stabilita filtračního modulu, což je zvláště vhodné, provádí-li se zpětné proplachování filtračního modulu. Pro tento účelThe filter elements may be stacked directly on top of each other and may also be joined by gluing or welding. It is also possible to insert an insert with or without breakthroughs, for example of a slip resistant material, between two filter elements, in order to increase the stability of the filter module, which is particularly useful when the filter module is backwashed. For this purpose
-11• · · jsou vhodné například odpovídající fólie nebo také běžné filtrační kotouče bez prolomení a bez vnitřní struktury.For example, corresponding films or conventional filter discs without breaking and without internal structure are suitable.
Filtrační modul je opatřen dvěma koncovými deskami, mezi nimiž jsou uspořádány filtrační prvky, přičemž vzhledem k bobtnavosti filtračních vrstev je zejména jedna z koncových desek uložena pohyblivě.The filter module is provided with two end plates, between which filter elements are arranged, and in particular because of the swelling of the filter layers one of the end plates is movably mounted.
Přehled obrázku na výkresechSummary of the drawings
Příkladná provedení vynálezu jsou dále blíže vysvětlena s odkazem na připojené výkresy, kde obr. la představuje pohled shora na filtrační prvek meandrovitého tvaru, obr. lb perspektivní pohled na filtrační prvek znázorněný na obr. la, obr. 2 pohled shora na další provedení filtračního prvku a obr. 3 řez filtračním prvkem znázorněným na obr. 2, podél čáry III-ΠΙ. Na obr. 4 až 9 jsou v pohledu shora znázorněna různá provedení filtračních prvků. Na obr. 10 je výřez z filtračního prvku se zářezy, na obr. 11 je perspektivní znázornění filtračního modulu, na obr. 12 je filtrační modul v rozloženém stavu, na obr. 13 je zvětšené detailní znázornění výřezu dvou na sebe naskládaných filtračních prvků a na obr. 14 je znázorněno celé filtrační zařízení s filtračním modulem. Příklady provedení vynálezuEmbodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1a is a top view of a meander-shaped filter element; Fig. 1b is a perspective view of the filter element shown in Fig. 1a; and Fig. 3 is a cross-sectional view of the filter element shown in Fig. 2, taken along line III-ΠΙ. Figures 4 to 9 show various embodiments of filter elements in a top view. Fig. 10 is a sectional view of a notched filter element; Fig. 11 is a perspective view of a filter module; Fig. 12 is an exploded view of the filter module; Fig. 14 shows the entire filtering device with a filter module. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Na obr. laje znázorněn plochý filtrační prvek 10, který má meandrovitou strukturu. Po zhotovení běžného filtračního prvku, například čtvercového formátu, se do filtračního prvku 10 provede prolomení 20, jímž se vytvoří znázorněná vnitřní struktura 17. Hloubkově filtračním materiálem 12 omezená plocha prolomení 20 vytváří průtokovou plochu 11a, popřípadě 11b pro filtrát nebo dosud nefiltrované prostředí, která je asi o faktor 2 větší než odpovídající kruhová plocha. U zde znázorněného provedení jde o prstové prolomení 20. kterému je například vysekáváním přizpůsoben i vnější obrys 18. Tak vzniká zFIG. 1a shows a flat filter element 10 having a meandering structure. After making a conventional filter element, for example a square format, a breakthrough 20 is made into the filter element 10 to form the illustrated internal structure 17. The breakthrough material-restricted area 12 provides a flow area 11a or 11b for the filtrate or unfiltered environment which is about a factor of 2 larger than the corresponding circular area. In the embodiment shown here, it is a finger breaking 20 which, for example, is adapted to cut out the outer contour 18.
- 12• · · · · ···· • ···· ···· • · · · · ·· ··· ··· • · · · · · · • « · · · · · · ·· hloubkově filtračního materiálu 12 meandrovitá struktura, u níž je šířka filtračně účinných oblastí všude stejně velká.- 12 · · 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 The depth-filtering material 12 is a meandering structure in which the width of the filter-active regions is equally large everywhere.
Pokud na tento filtrační prvek 10 proudí nefiltrované prostředí, například radiálně z vnější strany na obvodovou plochu 19, tvoří smyčky na vnější straně prostor 25 pro nefiltrované prostředí. Ve vnitřní části filtračního prvku 10 se shromažďuje filtrát, který se odvádí čárkovaně znázorněným prostředním otvorem 34 v neznázoměné koncové desce.When the unfiltered medium flows to this filter element 10, for example radially from the outside to the peripheral surface 19, the loops on the outside form the space 25 for the unfiltered environment. In the inner part of the filter element 10, a filtrate is collected which is discharged through the middle hole 34 shown in dashed lines in an end plate (not shown).
Do filtračního prvku 10 může také být proud tekutiny zaváděn obráceně tak, že se dosud nefiltrované prostředí zavádí prostředním otvorem 34 a tím přes prolomení 20. V obou případech je proud filtrovaného prostředí zaváděn v rovnoběžném směru vzhledem k rovině filtračního prvku, tedy v podstatě radiálně.Also, the fluid stream may be introduced inverted into the filter element 10 by introducing the previously unfiltered medium through the central opening 34 and thereby through the breakthrough 20. In both cases, the fluid stream is introduced parallel to the plane of the filter element, i.e. substantially radially.
Na obr. lb je perspektivní znázornění filtračního prvku 10 z obr. la, aby byla zřetelně vidět konvexní tělesa 60, 62. Filtrační prvek 10 je obepnut nejmenším možným konvexním tělesem (vnějším tělesem), kterým je u znázorněného provedení mnohostěn s osmihrannou základní plochou, jehož hrany jsou zaobleny. Příslušnou vnější obvodovou plochu 61 je možno si představit jako pásek obepínající filtrační prvek 10. Stejným způsobem je do prolomení 20 vloženo pokud možno co největší konvexní těleso (vnitřní těleso) 62, které má obvodovou plochu 63. Toto vnitřní konvexní těleso má čtvercovou základní plochu. Vzhledem k tomu, že je filtrační prvek 10 vytvořen jako hranaté těleso, je součet průtokových ploch 11a, 19 větší než je součet obvodových ploch 61 a 63.Fig. 1b is a perspective view of the filter element 10 of Fig. 1a to clearly show the convex bodies 60, 62. The filter element 10 is encircled by the smallest possible convex body (outer body), which in the illustrated embodiment is polyhedral with an octagonal base surface. whose edges are rounded. The respective outer circumferential surface 61 can be imagined as a band surrounding the filter element 10. In the same way, as much as possible a convex body (inner body) 62 having a circumferential surface 63 is inserted into the breakage 20. This inner convex body has a square base surface. Since the filter element 10 is designed as a square body, the sum of the flow surfaces 11a, 19 is greater than the sum of the peripheral surfaces 61 and 63.
Na obr. 2 je znázorněno další provedení filtračního prvku tvaru filtračního kotouče Uf, ve kterém jsou provedena dvě soustředně uspořádaná prolomení 20 a 30. Obě prolomení 20, 30 nejsou navzájem spojena a tvoří prolomení prvního druhu a prolomení druhého druhu. Vnější obvodová plochaFIG. 2 shows another embodiment of a filter element in the form of a filter disc Uf in which two concentrically arranged breaks 20 and 30 are provided. The two breaks 20, 30 are not connected to each other and form a break of the first kind and a break of the second kind. Outer circumferential surface
-13 • · · · ·· · · • · · · · · · · · « 9 9 99 9 9 9 9-13 9 9 99 9 9 9 9
99 99 99 999 999 vnějšího konvexního tělesa 60 je totožná s vnější obvodovou plochou 19 filtračního kotouče 10'.99 99 99 999 999 of the outer convex body 60 is identical to the outer peripheral surface 19 of the filter disc 10 '.
Prolomení 20, 30 nejsou zcela uzavřena do tvaru kruhu, neboť jsou zde přídavně uspořádána spojovací prolomení 21 a 31, která protínají jednotlivé kružnice prolomení 20 a 30. Spojovací prolomení 21 představuje spojení od vnitřního prolomení 20 k obvodové ploše 19. Spojovací prolomení 31 ie rovněž provedeno v radiálním směru a spojuje vnější kruhové prolomení 30 s kruhovým otvorem ve střední části, který tvoří tak zvané sběrné prolomení 33. Všechna prolomení dohromady tvoří vnitřní strukturu 17.The breakthroughs 20, 30 are not completely enclosed in the shape of a circle, since there are additionally arranged connecting breakthroughs 21 and 31 which intersect the individual circles of the breakthroughs 20 and 30. The connecting breakthrough 21 represents the connection from the inner breakthrough 20 to the peripheral surface 19. It is provided in the radial direction and connects the outer circular breakthrough 30 to the circular opening in the central portion which forms the so-called collecting breakthrough 33. All the breakthroughs together form the inner structure 17.
Sběrné prolomení 33 ve zde znázorněném provedení představuje největší prolomení ve filtračním kotouči 10', do kterého může být vloženo největší možné vnitřní konvexní těleso 62 (znázorněné šrafovaně), které je identické se sběrným prolomením 33. Porovná-li se součet všech průtokových ploch se součtem obvodových ploch 61 a 63, je součet všech průtokových ploch větší.The collecting breakthrough 33 in the embodiment shown here represents the largest breakthrough in the filter disc 10 'into which the largest possible internal convex body 62 (shown in shaded) can be inserted, which is identical to the collecting breakthrough 33. When the sum of all flow areas is compared to the sum the sum of all flow areas is greater.
Šířka filtračně účinných oblastí mezi obvodovou plochou 19 a vnějším prolomením 30, popřípadě mezi vnějším prolomením 30 a vnitřním prolomením 20, jakož i mezi tímto prolomením 20 a sběrným prolomením 33, je všude stejná, takže se v celém filtračním kotouči 10' dosahuje stejného filtračního účinku.The width of the filter-active regions between the peripheral surface 19 and the outer breakthrough 30, or between the outer breakthrough 30 and the inner breakthrough 20, as well as between this breakthrough 20 and the collecting breakthrough 33 is the same everywhere, so that the same filter effect is achieved .
Filtrace tímto filtračním kotoučem 10' může probíhat tak, že se dosud nefiltrované prostředí zavádí vstupem 24 spojovacího prolomení 21 do vnitřního prolomení 20. Do filtračního kotouče 10' tak proudí filtrované prostředí nejen přes obvodovou plochu 19, ale také vnitřní částí přes průtokové plochy tvořené vnitřním prolomením 20.The filtration disc 10 'can be filtered by introducing the still unfiltered medium through the inlet 24 of the connecting breakthrough 21 into the internal breakage 20. Thus, the filtered medium 10' flows not only through the peripheral surface 19, but also through the inner part through the flow surfaces formed by breaking 20.
Jak je zřejmé z obr. 3, na kterém je znázorněn řez filtračním prvkem podél čáry III-ΙΤΙ, proniká dosud nefiltrované prostředí ve směru šipky 13 filtračně účinnými oblastmi z vnější strany, to znamená přes obvodovou plochu 19, která tak tvoří průtokovou plochu. Filtrát proudí přes průtokové plochy 11b • 9As can be seen in FIG. 3, which shows a cross-section of the filter element along line III-ΙΤΙ, the unfiltered environment in the direction of the arrow 13 penetrates the filter-effective areas from the outside, i.e. through the peripheral surface 19, thus forming the flow area. The filtrate flows through flow surfaces 11b • 9
- 14do odpovídajícího prolomení 30, kde se shromažďuje a přes spojovací prolomení 31 přechází do sběrného prolomení 33. Současně se spojovacím prolomením 21, znázorněným jen na obr. 2, do prolomení 20 zavádí dosud nefiltrované prostředí, které průtokovými plochami 11a proniká do hloubkově filtračního materiálu. Jako filtrát pak proniká průtokovými plochami 11b do prolomení 30, a také do sběrného prolomení 33.14 into the corresponding breakthrough 30, where it collects and passes through the breakthrough 31 to the collecting breakthrough 33. At the same time, the joining breakthrough 21, shown only in Fig. 2, introduces a previously unfiltered environment into the breakthrough 20 which penetrates through the flow surfaces . As a filtrate, it then penetrates through the flow surfaces 11b into the breakthrough 30 as well as into the collecting breakthrough 33.
Při obráceném způsobu filtrace by dosud nefiltrované prostředí bylo zaváděno sběrným prolomením 33, odkud by spojovacím prolomením 31 přešlo do prolomení 30, kde se rozdělí a filtračně účinnými oblastmi vystoupí jako filtrát do vnitřního prolomení 20. Odvádění filtrátu by se v tomto případě provádělo spojovacím prolomením 21.In the reverse filtering method, the unfiltered environment would be introduced by the collecting breakthrough 33, from which the joining breakthrough 31 would pass into the breakthrough 30, where it would be divided and would pass through the filter-effective areas as the filtrate into the inner breakthrough 20. In this case. .
Na obr. 4 je znázorněno další provedení vynálezu, které v podstatě odpovídá provedení znázorněnému na obr. 2. Kruhovými prolomeními 20 a 30 se může celý filtrační kotouč 10’ stát za určitých okolností značně nestabilním, zejména v případě, kdy je jeho průměr velký a jeho tloušťka velmi malá.Fig. 4 shows a further embodiment of the invention which substantially corresponds to the embodiment shown in Fig. 2. Through the circular breakthroughs 20 and 30, the entire filter disc 10 'can become very unstable under certain circumstances, especially when its diameter is large and its thickness is very small.
Pro zvýšení stability jsou v prolomení 20 uspořádány dva zpevňovací můstky 41, rozdělující prolomení 20 do tří asi stejně velkých úseků tvaru kruhových oblouků. Stejně je i vnější prolomení 30 opatřeno dvěma zpevňovacími můstky 42. Naskládají-li se filtrační kotouče 10' do tvaru filtračního modulu 1, jak je znázorněno na obr. 11, je u provedení znázorněného na obr. 4 třeba dbát na to, aby byly kotouče ukládány na sebe v přesně vyrovnané poloze, aby spojovací prolomení 21 a 31 nedopatřením nepřekřížila některé z prolomení 20, popřípadě 30, což by vedlo ke smísení filtrátu a dosud nefiltro váného prostředí. Při sestavování filtračního moduluje tedy třeba dbát na to, aby se prolomení prvního druhu, v tomto případě prolomení 20, 21, nemohla spojit s prolomeními druhého druhu (prolomení 30, 31 a 33). Pro zajištění správného uspořádání filtračního kotouče 10' jsou na jeho obvodové ploše 19 vytvořeny fixační drážky 44, do kterých zasahují tyče 71, znázorněné na obr. 11.In order to increase stability, two reinforcing bridges 41 are arranged in the breakthrough 20, dividing the breakthrough 20 into three approximately equal sections of circular arc shape. Similarly, the outer breakthrough 30 is provided with two reinforcing bridges 42. When the filter disks 10 'are stacked in the form of a filter module 1, as shown in FIG. 11, the embodiment shown in FIG. stacked in a precisely aligned position so that the connecting breaks 21 and 31 inadvertently do not cross any of the breaks 20 and 30, respectively, which would lead to the mixing of the filtrate and the still unfiltered environment. Therefore, when assembling the filter module, care should be taken that the breakthrough of the first species, in this case the breakthroughs 20, 21, cannot be combined with the breakthroughs of the second species (breakthroughs 30, 31 and 33). In order to ensure the correct arrangement of the filter disk 10 ', the grooves 44 are formed on its peripheral surface 19, into which the bars 71 shown in FIG.
- 15• ·- 14 • ·
Na obr. 11 jsou filtrační kotouče 10' podle obr. 4 kombinovány s filtračními prvky jiného provedení, jejichž prolomení nemají žádné spojení s vnějším okrajem.In Fig. 11, the filter disks 10 'of Fig. 4 are combined with filter elements of another embodiment whose breakage has no connection to the outer edge.
Jsou-li na sebe naskládány stejné filtrační kotouče 10' podle provedení znázorněného na obr. 4 tak, že všechna spojovací prolomení 21 leží nad sebou, je vhodné uspořádat v soustavě odpovídající koncovou desku, aby jednotlivé úseky prolomení 20, popřípadě 30, mohly spolu komunikovat. Aby nebyla nutná komplikovaná koncová deska, mohou také být filtrační kotouče 10' poskládány na sebe tak, že se navzájem poněkud pootočí. Úhel pootočení je třeba zvolit tak, aby odpovídal šířce zpevňovacích můstků 41 a 42 a aby prolomení 20 a 30 sousedících filtračních kotoučů 10' vždy překrývala tyto zpevňovací můstky. Jinak nesmí být pootočení příliš velké, neboť spojovací prolomení 21 a 31 by křížilo prolomení 20 a 30.If the same filter discs 10 'according to the embodiment shown in Fig. 4 are stacked on top of each other, so that all the connection breakthroughs 21 are superimposed, it is appropriate to arrange the corresponding end plate in the system so that the individual sections of the breakthroughs 20 and 30 can communicate with each other. . To avoid the need for a complicated end plate, the filter disks 10 'may also be stacked so that they rotate somewhat to one another. The angle of rotation should be selected so as to correspond to the width of the reinforcing webs 41 and 42 and that the breakthroughs 20 and 30 of the adjacent filter discs 10 'always overlap these reinforcing webs. Otherwise, the rotation must not be too large, since the connecting breaks 21 and 31 would cross the breaks 20 and 30.
Na obr. 5 je znázorněno další provedení filtračního kotouče 10\ v němž je provedeno celkem šest soustředných kruhových prolomení. Prolomení 20a až 20c jsou prolomení prvního druhu a prolomení 30a až 30c jsou prolomení druhého druhu, která jsou prostřednictvím společného spojovacího prolomení 31 spojena se sběrným prolomením 33. Stejným způsobem jsou prolomení 20a až 20c spojovacím prolomením 21 spojena s obvodovou plochou 19. I u tohoto provedení jsou uspořádány zpevňovací můstky 41 a 42.FIG. 5 shows another embodiment of the filter disc 10 in which a total of six concentric circular breaks are made. The breakthroughs 20a to 20c are breakthroughs of the first type and the breakthroughs 30a to 30c are breakthroughs of the second type which are connected to the collecting breakthrough 33 by means of a joint splice 31. In the embodiment, the reinforcing bridges 41 and 42 are provided.
V následující tabulce je uvedena průtoková plocha ve čtverečních metrech pro filtrační modul sestávající z 250 filtračních prvků o tloušťce 0,4 cm. Se zvyšujícím se počtem N kruhových prolomení a odpovídajícím větším vnějším průměru d max filtračních prvků, se při N = 15 prolomení dosahuje téměř 70 m2, šířka prolomení činí 5 mm a šířka filtračně účinných oblastí činí mm.The following table shows the flow area in square meters for a filter module consisting of 250 filter elements with a thickness of 0.4 cm. With an increasing number of N circular breakthroughs and corresponding larger outer diameter d max of the filter elements, at N = 15, the breakthrough is nearly 70 m 2, the breakthrough width is 5 mm and the width of the filter-effective areas is mm.
• ·· ·• ·· ·
Zajímavý je podíl filtrační plochy násobený tloušťkou filtru a prostorem potřebným pro filtrační modul, neboť tato hodnota představuje vstupní kapacitu filtračního modulu vzhledem k prostoru. Vezme-li se v úvahu, že při známé filtraci ve vrstvě jsou mezi vrstvami uspořádány filtrační rámy o tloušťce 1 cm, činí tento podíl 29%. Oproti tomu činí tento podíl u modulu podle vynálezu (například pro N = 12) 73%. Moduly podle vynálezu umožňují tedy podstatně lepší využití prostoru.Of interest is the proportion of the filter area multiplied by the filter thickness and the space required for the filter module, since this value represents the input capacity of the filter module relative to the space. Taking into account that, in known layer filtration, 1 cm thick filter frames are arranged between the layers, this proportion is 29%. On the other hand, this proportion is 73% for the module according to the invention (for example for N = 12). The modules according to the invention thus allow a considerably better utilization of space.
• ·• ·
Na obr. 6 je znázorněno další provedení filtračního kotouče IQ1, u něhož jsou uspořádána dvě prolomení 20 a 30 ve tvaru do sebe propletených spirál. I tato prolomení 20 a 30 jsou opatřena zpevňovacími můstky 41 a 42.FIG. 6 shows another embodiment of a filter disk 10 in which two breaks 20 and 30 are arranged in the form of intertwined spirals. These breaks 20 and 30 are also provided with reinforcing bridges 41 and 42.
Na obr. 7 až 9 jsou znázorněny filtrační kotouče 10', které jsou opatřeny rovnými prolomeními 20a až 20f, 30a až 30g. Všechna prolomení prvního druhu 20a až 20f ústí do obvodové plochy 19. Všechna prolomení druhého druhu 30a až 30g jsou prostřednictvím dvou radiálních spojovacích prolomení 31a a 31b spojena se sběrným prolomením 33.7 to 9, the filter disks 10 'are shown which are provided with straight openings 20a to 20f, 30a to 30g. All the breakthroughs of the first species 20a to 20f open into the circumferential surface 19. All the breakthroughs of the second species 30a to 30g are connected to the collecting breakthrough 33 by two radial connecting breakthroughs 31a and 31b.
Na obr. 8 je znázorněno podobné provedení, avšak čtvercového tvaru. Prolomení 20, 30 probíhají souběžně s bočním okrajem 16 filtračního prvku 10!. Kromě toho jsou zde uspořádána dvě sběrná prolomení 33a a 33b. V prolomeních dvou druhů 30a až 30c a 30d až 30f jsou tak opět vytvořeny dvě skupiny prolomení. U tohoto provedení jsou rovněž uspořádány zpevňovací můstky 41 a 42, které rozdělují prolomení 20a až 20f a 30a až 30f na různě dlouhé úseky.Fig. 8 shows a similar embodiment but of a square shape. The breakthroughs 20, 30 extend parallel to the side edge 16 of the filter element 10 . . In addition, two collecting breaks 33a and 33b are provided. Thus, in the breakthroughs of the two species 30a to 30c and 30d to 30f, two breakthrough groups are again formed. In this embodiment, reinforcing bridges 41 and 42 are also provided which divide the breaks 20a to 20f and 30a to 30f into different lengths.
Na obr. 9 je znázorněn osmihranný filtrační kotouč 10\ u něhož jsou jak prolomení 20a až 20f, 30a až 30g, jakož i spojovací prolomení 21a,b a 31a,b opatřena zpevňovacími můstky 41, 42 a 43. Pro vytvoření filtračního modulu je možno stejné filtrační kotouče 10' poskládat na sebe do stohu. Jsou zde však různé možnosti. Tak mohou například sousedící kotouče být vůči sobě pootočeny o 180 . Tím je zajištěno, že se příslušné zpevňovací můstky 41, 42 a 43 budou nacházet nad odpovídajícím prolomením tak, že spolu budou ve spojení jen prolomení stejného druhu, takže nebude docházet ke smíchání filtrátu a dosud nefiltrovaného prostředí. Je také možno pootáčet o 180 jen každý n-tý filtrační prvek.Fig. 9 shows an octagonal filter disc 10 'in which both the breakthroughs 20a to 20f, 30a to 30g and the connecting breakthroughs 21a, b and 31a, b are provided with reinforcing bridges 41, 42 and 43. To form a filter module the same stack the filter discs 10 'in a stack. However, there are various options. Thus, for example, adjacent discs can be rotated by 180 relative to each other. This ensures that the respective reinforcement bridges 41, 42 and 43 will be located above the corresponding breakage so that only the same breakage will be connected together so that the filtrate and the unfiltered medium will not mix. It is also possible to rotate 180 only every n-th filter element.
Na obr. 10 je ve výřezu znázorněno další možné provedení filtračního prvku 10, u něhož jsou široká prolomení 20, 30 kombinována se zářezy 27, 37, • ·· · které jsou spojeny s jednotlivými prolomeními. Filtrační prvek 10 je také možno opatřit pouze zářezy 27 a 37.FIG. 10 shows another possible embodiment of the filter element 10 in which the wide openings 20, 30 are combined with the notches 27, 37 which are connected to the individual openings. The filter element 10 can also only be provided with notches 27 and 37.
Na obr. 11 je filtrační modul 1 sestávající například z devíti filtračních kotoučů, u něhož filtrační kotouče 10' mají provedení znázorněné na obr. 4. Filtrační prvky jsou uloženy na koncové desce 70, na které jsou upevněny dvě tyče 71, zasahující do odpovídajících fixačních drážek 44 na okraji kotoučů a tímto způsobem zajišťující vyrovnání filtračních kotoučů 10’. Pomocí těchto tyčí 71 lze celý modul 1 uchopit a vyjmout jej jako celek z filtračního zařízení. Tím odpadá komplikované vyjímání a vestavba modulu 1. Dále může celý modul 1, kromě tyčí 71 a koncové desky 70, být likvidován jako celek, aniž by bylo třeba oddělovat od sebe jednotlivé kotouče.In Fig. 11 there is a filter module 1 consisting, for example, of nine filter discs in which the filter discs 10 'have the embodiment shown in Fig. 4. The filter elements are mounted on an end plate 70 on which two rods 71 are engaged. of the grooves 44 at the edge of the disks and in this way ensuring the alignment of the filter disks 10 '. By means of these rods 71 the entire module 1 can be gripped and removed as a whole from the filter device. This eliminates the complicated removal and installation of the module 1. Furthermore, the entire module 1, except for the rods 71 and the end plate 70, can be disposed of as a whole without the need to separate the individual disks.
Na obr. 12 je v rozloženém stavu znázorněna sestava filtračních kotoučů, u které jsou střídavě na sobě stohována dvě provedení filtračních kotoučů 10a1 a 10b'. Filtrační kotouče 10a' mají radiální spojovací prolomení 21 se vstupem 24 na okraji, zatím co filtrační kotouče 10b’ mají výlučně soustředná prolomení 20, 30. Odpovídajícím uspořádáním zpevňovacích můstků v prolomeních 20, 30 je zabezpečeno, že se prolomení prvního druhu nekříží s prolomeními druhého druhu. Nad sebou ležící sběrná prolomení 33 tvoří čárkovaně naznačený kanál 35 pro filtrát, zatím co prostor 36, obklopující filtrační prvky 10a', 10b1, představuje prostor pro dosud nefíltrované prostředí.Fig. 12 is an exploded view of the filter disc assembly in which two embodiments of filter discs 10a 1 and 10b 'are stacked alternately. The filter disks 10a 'have a radial connecting breakthrough 21 with an inlet 24 at the edge, while the filter disks 10b' have exclusively concentric breakthroughs 20, 30. By corresponding arrangement of the reinforcing bridges in the breakthroughs 20, 30 it is ensured that the breakthrough of the first kind does not interfere with kinds. The superimposed collecting breakthroughs 33 form a dashed-out channel 35 for the filtrate, while the space 36 surrounding the filter elements 10a ', 10b 1 represents a space for a previously unfiltered environment.
Na obr. 13 je zvětšený výřez dvou na sobě ležících filtračních kotoučů. Prostředí, které se má filtrovat, se zavádí spojovacím prolomením 21b a rozděluje se do prolomení 20b. Zřetelně je zde vidět, že zpevňovací můstky 41a. 42a horního filtračního kotouče 10a* leží nad odpovídajícími prolomeními dolního filtračního kotouče 10b'. Souhlasně se také zpevňovací můstky 41b a 42b nacházejí v oblasti odpovídajících prolomení 20a, popřípadě 30 horního filtračního kotouče 10a'. Proudy 13 dosud nefiltrovaného prostředí a proudy 14 filtrátu jsou vlno víte vedeny přes a pod zpevňovacími můstky 41b, popřípadě • ·· · • · · · ·· · · • · · ···· « * · · • · · · · · · · · · _ IQ _ * · ·♦·♦········ ·· ···· · · ···· ·· ·· ·· · ·FIG. 13 is an enlarged sectional view of two superimposed filter disks. The medium to be filtered is introduced by the junction break 21b and divided into the break 20b. It can clearly be seen that the reinforcing bridges 41a. 42a of the upper filter disc 10a * lies above the corresponding breakthroughs of the lower filter disc 10b '. Correspondingly, the reinforcing bridges 41b and 42b are also located in the region corresponding to the breakthroughs 20a and 30 of the upper filter disc 10a '. The still unfiltered streams 13 and the filtrate streams 14 are guided over and below the reinforcing bridges 41b, or 41b, respectively. · Q Q · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
42b, do jednotlivých prolomení nebo k těmto prolomením. Filtrát se odvádí spojovacím prolomením 31b.42b, to individual breaks or to these breaks. The filtrate is discharged via a link break through 31b.
Všechny zpevňovací můstky 41a, 42a, 41b, 42b nemusí mít stejnou tloušťku jako filtrační kotouč 10a', 10b'. Pro objasnění této skutečnosti je proto zpevňovací můstek 41a' znázorněn s redukovanou tloušťkou.All reinforcing bridges 41a, 42a, 41b, 42b need not have the same thickness as the filter disc 10a ', 10b'. To clarify this, the reinforcing web 41a 'is therefore shown with reduced thickness.
Na obr. 14 je schematicky znázorněno filtrační zařízení 51, do kterého je vestavěn filtrační modul 1, sestávající z většího počtu filtračních kotoučů 10'. Filtrační modul stojí na pevné dolní koncové desce 53. Aby bylo možno pro daný provoz kompenzovat změny délky modulu, je horní koncová deska 52 uložena pohyblivě. Ve znázorněném případě je prostor 25 pro dosud nefiltrované prostředí vně, popřípadě nad filtračním modulem 1. Prostor pro filtrát je zde ve střední části filtračního modulu 1, popřípadě pod ním. Prostředí, které se má filtrovat, se do filtračního zařízení 51 zavádí hrdlem 54 na boční straně pláště nádrže 56 a filtrát se odvádí centrickým hrdlem 55, uspořádaným ve dne.FIG. 14 schematically illustrates a filter device 51 into which a filter module 1 consisting of a plurality of filter discs 10 'is incorporated. The filter module stands on a fixed lower end plate 53. In order to compensate for variations in module length for a given operation, the upper end plate 52 is movably mounted. In the illustrated case, the space 25 for the still unfiltered environment is outside or above the filter module 1. The space for the filtrate is here in the central part of the filter module 1, respectively below it. The medium to be filtered is introduced into the filter device 51 through a neck 54 on the side of the tank shell 56 and the filtrate is discharged through a centric orifice 55 arranged by day.
ΊΑΊΑ
9999 99 99 99999 99 99 99
9 9999 9999,999,999
9 9999 9999,999,999
9 99 99 99 9999 99 99 99 999
9 9 9 9 9 99 9 9 9 9
9999 99 99 99 99999 99 99 99 99
Soupis vztahových značek filtrační modul filtrační prvekList of reference symbols filter module filter element
10' filtrační kotouč10 'filter disc
10a' filtrační kotouč10a 'filter disc
10b' filtrační kotouč10b 'filter disc
11a průtoková plocha lb průtoková plocha hloubkově filtrační materiál šipka - proud nefíltro váného prostředí proud filtrátu boční okraj vnitřní struktura vnější obrys obvodová plocha prolomení11a flow area lb flow area depth filter material arrow - unfiltered flow filtrate flow side edge inner structure outer contour circumferential area of breakthrough
20a-20c prolomení prvního druhu20a-20c
20a-20f rovné prolomení spojovací prolomení20a-20f straight breakage joining breakage
21b spojovací prolomení vstup prostor zářez prolomení21b connecting breaking entry space notch breaking
30a-30c prolomení druhého druhu30a-30c
30d-30f prolomení30d-30f breaking
30a-30g rovné prolomení spojovací prolomení30a-30g straight breakage joining breakage
31a spojovací prolomení31a connecting breakage
31b spojovací prolomení sběrné prolomení • · ·31b Connecting Breaking Collecting Breaking · · ·
33a sběrné prolomení33a Collecting breakage
33b sběrné prolomení prostřední otvor kanál pro filtrát prostor - kanál pro dosud nefiltrované prostředí zářez zpevňovací můstek33b collecting break middle hole channel for filtrate space - channel for still unfiltered environment notch reinforcing bridge
41a zpevňovací můstek41a reinforcing bridge
41b zpevňovací můstek zpevňovací můstek41b reinforcing bridge reinforcing bridge
42a zpevňovací můstek42a reinforcing bridge
42b zpevňovací můstek zpevňovací můstek fixační drážka filtrační zařízení horní koncová deska dolní koncová deska hrdlo hrdlo nádrž konvexní těleso vnější obvodová plocha konvexní těleso obvodová plocha koncová deska tyče42b reinforcing bridge reinforcing bridge fixing groove filter device upper end plate lower end plate throat tank convex body outer circumferential surface convex body circumferential surface rod end plate
Claims (26)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ19992476A CZ247699A3 (en) | 1998-02-09 | 1998-02-09 | Flat filter element and filter module assembled from such elements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ19992476A CZ247699A3 (en) | 1998-02-09 | 1998-02-09 | Flat filter element and filter module assembled from such elements |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ247699A3 true CZ247699A3 (en) | 2000-08-16 |
Family
ID=5465033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19992476A CZ247699A3 (en) | 1998-02-09 | 1998-02-09 | Flat filter element and filter module assembled from such elements |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ247699A3 (en) |
-
1998
- 1998-02-09 CZ CZ19992476A patent/CZ247699A3/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20040035783A1 (en) | Flat filter element and filter module composed of filter elements | |
| DE69623451T2 (en) | FILTER WITH FILTRATION CASSETTE | |
| EP0969910B1 (en) | Filtration device | |
| US20160333304A1 (en) | Fluid treatment module and assembly | |
| EP1907093B1 (en) | Filter module and process for manufacture of same | |
| EP1907094B9 (en) | Filter module and process for manufacture of same | |
| EP1907092B1 (en) | Filter module and process for manufacture of same | |
| KR20140063458A (en) | Filter element | |
| US20180009680A1 (en) | Purification device and purification method for water utilizing filter cartridges | |
| EP0291883A2 (en) | Filter module with filtering layers | |
| DE3816434A1 (en) | Filter module of sheet filter elements | |
| CZ247699A3 (en) | Flat filter element and filter module assembled from such elements | |
| DE60212939T2 (en) | HOLLOW FIBER MEMBRANE CASSETTE | |
| US20050061729A1 (en) | Filter module and process for the production of a filled filter module | |
| EP1112114B1 (en) | Filter module | |
| US20040195166A1 (en) | Grading or filtration device for multi-phase mixtures | |
| HRP980079A2 (en) | Flat filter element and filter module composed of filter elements | |
| CZ247599A3 (en) | Filtering apparatus | |
| DE8806351U1 (en) | Filter module made of layered filter elements |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |