CZ33254U1 - Filtr pro filtraci znečištěné vody, zejména procesní vody, a filtrační nádoba tohoto filtru - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká filtru pro filtraci znečištěné vody, zejména procesní vody, který obsahuje filtrační médium uložené ve filtrační nádobě.

Technické řešení se dále týká také filtrační nádoby tohoto filtru.

Dosavadní stav techniky

Filtrace, čištění a recyklace znečištěné vody, zejména procesní vody (tj. vody, která není klasifikována jako pitná a používá se ve spojení s technickými zařízeními a procesy), je téma, jehož aktuálnost stoupá zejména v souvislosti se snižováním množství vody v krajině.

V současné době je na trhu dostupná celá řada filtračních systémů, filtrů a filtračních médií, vhodných k těmto aplikacím. Filtrace probíhá v závislosti na použitém filtračním médiu buď jako povrchová (koláčová), kdy se zachycené nečistoty ukládají na povrchu filtračního média a vytváří na něm tzv. filtrační koláč, nebo jako hloubková, kdy se nečistoty zachytávají hlouběji ve vnitřní struktuře filtračního média, např. v jeho pórech. Výhodou povrchové filtrace je, že zachycené nečistoty lze z povrchu filtračního média odstranit např. zpětným tokem filtrovaného média, případně mechanickým nebo chemickým čištěním; její nevýhodou je její menší efektivita a také to, že čištění filtračního média vyžaduje pravidelné odstávky a případně i demontáž filtračního média. Výhodou hloubkové filtrace je vyšší efektivita filtrace; její nevýhodou pak nemožnost opakovaně čistit filtrační médium, které je tak nutné v určitých intervalech měnit.

Cílem technického řešení je navrhnout filtr pro filtraci znečištěné vody, zejména procesní vody, s filtračním médiem uloženým ve filtrační nádobě, který by umožňoval prodloužit životnost filtračního média.

Kromě toho je cílem technického řešení také filtrační nádoba tohoto filtru.

Podstata technického řešení

Cíle technického řešení se dosáhne filtrem pro filtraci znečištěné vody, zejména procesní vody, který obsahuje filtrační nádobu se vstupem znečistěné vody a výstupem filtrované vody v jejímž vnitřním prostoru je uložený nosný perforovaný koš, na jehož povrchu je uložené filtrační médium, přičemž vstup znečištěné vody je propojený s vnitřním prostorem filtrační nádoby vně nosného perforovaného koše a výstup filtrované vody je propojený s vnitřním prostorem nosného perforovaného koše, jehož podstata spočívá v tom, že za vstupem znečištěné vody je ve vnitřním prostoru filtrační nádoby uložený usměrňovači prostředek pro usměrňování přiváděné znečištěné vody podél povrchu filtračního média.

Vhodným usměrňovacím prvkem je např. prstenec obsahující usměrňovači kanály, trysky nebo lopatky, které jsou uspořádány rovnoběžné s podélnou osou nosného perforovaného koše a usměrňují tak přiváděnou znečištěnou vodu podél povrchu filtračního média po rovinných drahách rovnoběžně s podélnou osou nosného koše, resp. s podélnou osou filtrační nádoby, což je výhodné zejména při použití skládaného filtračního média.

V jiné variantě je usměrňovacím prostředkem prstenec obsahující usměrňovači kanály, trysky nebo lopatky, přičemž alespoň část z nich na alespoň části své délky svírá s podélnou osou nosného koše ostrý úhel a usměrňují tak přiváděnou znečištěnou vodu po spirálových drahách

- 1 CZ 33254 U1 s osou totožnou s osou nosného koše, resp. s podélnou osou filtrační nádoby, což je výhodné zejména při použití plochého filtračního média.

V další výhodné variantě je usměrňovacím prostředkem dutý prstenec, jehož vnitřní prostor je propojený s přívodem znečistěné vody a který alespoň v jedné své základně obsahuje skupinu usměrňovačích otvorů, které usměrňují přiváděnou znečištěnou vodu požadovaným způsobem.

V další výhodné variantě je usměrňovači prostředek nebo alespoň některé jeho části ve filtrační nádobě uložený/uložené s možností změny své orientace vůči podélné ose nosného koše, resp. filtrační nádoby. To umožňuje změnit způsob usměrňování přiváděné znečištění vody podél povrchu filtračního média, např. v závislosti na změně složení znečištěné vody, tlakových poměru ve filtrační nádobě, zanešení filtračního média a/nebo jiného ukazatele/ukazatelů.

Pro dosažení bezodstávkového provozu je filtrační nádoba je ve své spodní části s výhodu opatřená odpadní výpustí pro průběžný odvod nečistot zachycených filtračním médiem.

Cíle technického řešení se současně dosáhne také filtrační nádobou, která obsahuje vstup znečištěné vody, výstup filtrované vody a perforovaný nosný koš nebo prostředky pro uložení filtračního média s perforovaným nosným košem, jehož podstata spočívá vtom, že za vstupem znečistěné vody je ve vnitřním prostoru filtrační nádoby uložený usměrňovači prostředek pro usměrňování přiváděné znečištěné vody podél povrchu filtračního média.

Vhodným usměrňovacím prvkem je např. prstenec obsahující usměrňovači kanály, trysky nebo lopatky, které jsou uspořádány rovnoběžné s podélnou osou nosného perforovaného koše a usměrňují tak přiváděnou znečištěnou vodu podél povrchu filtračního média po rovinných drahách rovnoběžně s podélnou osou nosného koše, resp. s podélnou osou filtrační nádoby, což je výhodné zejména při použití skládaného filtračního média.

V jiné variantě je usměrňovacím prostředkem prstenec obsahující usměrňovači kanály, trysky nebo lopatky, přičemž alespoň část z nich na alespoň části své délky svírá s podélnou osou nosného koše ostrý úhel a usměrňují tak přiváděnou znečištěnou vodu po spirálových drahách s osou totožnou s osou nosného koše, resp. s podélnou osou filtrační nádoby, což je výhodné zejména při použití plochého filtračního média.

V další výhodné variantě je usměrňovacím prostředkem dutý prstenec, jehož vnitřní prostor je propojený s přívodem znečistěné vody a který alespoň v jedné své základně obsahuje skupinu usměrňovačích otvorů, které usměrňují přiváděnou znečištěnou vodu požadovaným způsobem.

V další výhodné variantě je usměrňovači prostředek nebo alespoň některé jeho části ve filtrační nádobě uložený/uložené s možností změny své orientace vůči podélné ose nosného koše, resp. filtrační nádoby. To umožňuje změnit způsob usměrňování přiváděné znečištění vody podél povrchu filtračního média, např. v závislosti na změně složení znečištěné vody, tlakových poměru ve filtrační nádobě, zanešení filtračního média a/nebo jiného ukazatele/ukazatelů.

Pro dosažení bezodstávkového provozu je filtrační nádoba je ve své spodní části s výhodu opatřená odpadní výpustí pro průběžný odvod nečistot zachycených filtračním médiem.

Objasnění výkresů

Na přiložených výkresech je na obr. 1 a obr. 2 průřez dvěma variantami filtru podle technického řešení.

-2CZ 33254 U1

Příklady uskutečnění technického řešení

Podstata technického řešení bude dále vysvětlena na dvou variantách filtru se známou, vertikálně orientovanou filtrační nádobou, které jsou v průřezu znázorněné na obr. 1 a 2; je však analogicky použitelná i pro filtry s jinou orientací filtrační nádoby (např. s horizontálně orientovanou filtrační nádobou apod.), případně s jinou orientací toku filtrované kapaliny nebo jiným vnitřním uspořádáním.

Známá, vertikálně orientovaná filtrační nádoba 1 filtru znázorněná na obr. 1 a 2 je ve své horní části opatřená vstupem 2 znečištěné, např. procesní vody, ave své spodní části výstupem 3 filtrované vody. V jejím vnitřním prostoru je uložený, s výhodou vyjímatelně, nosný perforovaný koš 4, na jehož povrchu je uložené filtrační médium 5. Vstup 2 znečištěné vody je propojený s vnitřním prostorem filtrační nádoby 1. vně nosného koše 4, výstup 3 filtrované vody pak prostřednictvím výstupního vedení 31 s vnitřním prostorem nosného koše 4. Perforovaný koš 4 je buď součástí filtrační nádoby 1 nebo je součástí filtračního média 5 a filtrační nádoba 1 je ve svém vnitřním prostoru opatřená prostředky pro jeho uložení. Filtrační nádoba 1 je s výhodou ve své spodní části (např. ve svém dně nebo jeho blízkosti) opatřená neznázoměnou odpadní výpustí pro průběžný odvod nečistot zachycených filtračním médiem 5.

Za vstupem 2 znečištěné vody (ve směru pohybu znečištěné vody) je ve vnitřním prostoru filtrační nádoby 1 po obvodu nosného koše 4 s filtračním médiem 5 uložen usměrňovači prostředek 6 pro usměrňování toku přiváděné znečištěné vody podél povrchu filtračního média 5 - po rovinných drahách rovnoběžných s podélnou osou nosného koše 4, resp. s podélnou osou filtrační nádoby 1, nebo po spirálových drahách s osou totožnou s osou nosného koše 4, resp. s podélnou osou filtrační nádoby 1. První varianta je výhodná především pro skládaná filtrační média 5, druhá varianta pak pro plochá filtrační média 5. Usměrňovacím prostředkem 6 je např. prstenec obsahující usměrňovači prvky, jako např. usměrňovači otvory 61, kanály nebo trysky (obr. 1), lopatky 62 (obr. 2) apod., případně kombinaci různých usměrňovačích prvků. V provedení znázorněném na obr. 1 je usměrňovači prostředek 6 tvořený dutým prstencem, jehož vnitřní prostor je propojený se vstupem 2 znečištěné vody, a který je ve svých základnách opatřený usměrňovacími otvory 61. V neznázoměné variantě provedení postačuje, pokud je alespoň jeden usměrňovači otvor 61, s výhodou skupina usměrňovačích otvorů 61, vytvořen/vytvořená pouze ve spodní základně tohoto prstence, resp. v základně orientované směrem k výstupu 3 filtrované vody. Usměrňovači prvky mohou být přímé (obr. 1 a obr. 2) případně mohou být pro optimalizaci toku přiváděné znečištěné vody alespoň po části své délky vhodně zakřivené (zaoblené a/nebo zalomené). Tyto usměrňovači prvky jsou pro vhodné usměrňování znečištěné vody podél povrchu filtračního média 5 po rovinných drahách uspořádány rovnoběžně s podélnou osou nosného koše 4, resp. s podélnou osobu filtrační nádoby 1; pro usměrnění znečištěné vody podél povrchu filtračního média 5 po spirálových drahách svírají alespoň některé z nich alespoň na části své délky s podélnou osou nosného koše 4, resp. s podélnou osou filtrační nádoby 1 ostrý úhel.

Usměrňovači prvky jsou nejčastěji pevné, avšak v případě potřeby mohou být alespoň některé z nich v usměrňovacím prostředku 6 nebo filtrační nádobě 1 uloženy s možností pohybu, např. natočení nebo změny průřezu, pro změnu své orientace vůči podélné ose nosného koše 4, resp. filtrační nádoby 1, případně tak může být uložený celý usměrňovači prvek 6 jako celek. To umožňuje změnit způsob usměrňování přiváděné znečištěné vody podél povrchu filtračního média 5, např. v závislosti na změně složení znečištěné vody, tlakových poměru ve filtrační nádobě 1, zanesení filtračního média 5 a/nebo jiného ukazatele/ukazatelů.

Díky usměrnění usměrňovacím prostředkem 6 omývá nově přiváděná znečištěná voda neustále povrch filtračního média 5 a svým dynamickým účinkem z něj strhává při předchozí filtraci zachycené nečistoty, které odplavuje do spodní části filtrační nádoby 1. Odtud se tyto nečistoty, bez nutnosti odstávky filtru, odstraňují neznázoměnou odpadní výpustí; v případě její absence při průběžných odstávkách filtru např. neznázoměným servisním otvorem.

-3 CZ 33254 U1

Průběžné dynamické omývání povrchu filtračního média 5 zvyšuje živostnost filtračního média 5 a brání vytvoření neprůchodného filtračního koláče a příliš vysokého filtračního spádu, čímž snižuje celkovou energetickou náročnost filtrace. V kombinaci s odpadní výpustí pak umožňuje průběžné odstraňování zachycených nečistot bez nutnosti odstávky filtru, případně výrazně prodlužuje intervaly mezi jednotlivými odstávkami.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (12)

1. Filtr pro filtraci znečištěné vody, zejména procesní vody, který obsahuje filtrační nádobu (1) se vstupem (2) znečistěné vody a výstupem (3) filtrované vody v jejímž vnitřním prostoru je uložený nosný perforovaný koš (4), na jehož povrchu je uložené filtrační médium (5), přičemž vstup (2) znečištěné vody je propojený s vnitřním prostorem filtrační nádoby (1) vně nosného perforovaného koše (4) a výstup (3) filtrované vody je propojený s vnitřním prostorem nosného perforovaného koše (4), vyznačující se tím, že za vstupem (2) znečištěné vody je ve vnitřním prostoru filtrační nádoby (1) uložený usměrňovači prostředek (6) pro usměrňování přiváděné znečištěné vody podél povrchu filtračního média (5).

2. Filtr podle nároku 1, vyznačující se tím, že usměrňovacím prostředkem (6) je prstenec obsahující usměrňovači kanály, trysky nebo lopatky (62), které jsou uspořádány rovnoběžné s podélnou osou nosného perforovaného koše (4).

3. Filtr podle nároku 1, vyznačující se tím, že usměrňovacím prostředkem (6) je prstenec obsahující usměrňovači kanály, trysky nebo lopatky (62), přičemž alespoň část z nich na alespoň části své délky svírá s podélnou osou nosného koše (4) ostrý úhel.

4. Filtr podle nároku 1, vyznačující se tím, že usměrňovacím prostředkem (6) je dutý prstenec jehož vnitřní prostor je propojený s přívodem (2) znečistěné vody, a který alespoň v jedné své základně obsahuje alespoň jeden usměrňovači otvor (61).

5. Filtr podle nároku 2, 3 nebo 4, vyznačující se tím, že usměrňovači prostředek (6) nebo alespoň některé jeho části je/jsou ve filtrační nádobě (1) uložené s možností změny své orientace vůči podélné ose nosného koše (4).

6. Filtr podle nároku 1, 2, 3 nebo 5, vyznačující se tím, že filtrační nádoba (1) je ve své spodní části opatřená odpadní výpustí pro průběžný odvod nečistot zachycených filtračním médiem (5).

7. Filtrační nádoba (1) pro filtr pro filtraci znečištěné vody, zejména procesní vody, podle libovolného z nároků 1 až 6, která obsahuje vstup (2) znečištěné vody a výstup (3) filtrované vody a perforovaný nosný koš (4) nebo prostředky pro uložení filtračního média (5) s perforovaným nosným košem (4), vyznačující se tím, že za vstupem (2) znečistěné vody je v jejím vnitřním prostoru uložený usměrňovači prostředek (6) pro usměrňování přiváděné znečištěné vody podél povrchu filtračního média (5).

8. Filtrační nádoba (1) podle nároku 7, vyznačující se tím, že usměrňovacím prostředkem (6) je prstenec obsahující usměrňovači kanály, trysky nebo lopatky (62), které jsou uspořádány rovnoběžné s podélnou osou filtrační nádoby (1).

9. Filtrační nádoba (1) podle nároku 7, vyznačující se tím, že usměrňovacím prostředkem (6) je prstenec obsahující usměrňovači kanály, trysky nebo lopatky (62), přičemž alespoň část z nich svírá s podélnou osou filtrační nádoby (1) ostrý úhel.

-4CZ 33254 U1

10. Filtrační nádoba (1) podle nároku 7, vyznačující se tím, že usměrňovacím prostředkem (6) je dutý prstenec jehož vnitřní prostor je propojený s přívodem (2) znečistěné vody, a který alespoň v jedné své základně obsahuje alespoň jeden usměrňovači otvor (61).

5

11. Filtrační nádoba (1) podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se tím, že usměrňovači prostředek (6) nebo alespoň některé jeho části je/jsou ve filtrační nádobě (1) uložené s možností změny své orientace vůči podélné ose filtrační nádoby (1).

12. Filtrační nádoba (1) podle nároku 7, vyznačující se tím, že je opatřená odpadní výpustí pro ío průběžný odvod nečistot zachycených filtračním médiem (5).