FI124070B - Laite hienojakoisen kiintoaineen poistamiseksi nestevirtauksesta - Google Patents

Description

Laite hienojakoisen kiintoaineen poistamiseksi nestevirtauksesta Tekniikan ala

Keksinnön kohteena on laite hienojakoista kiintoainesta sisältävän nestevirtauksen 5 suodattamiseksi eli kirkastamiseksi. Tässä laitteessa suodatettava nestevirtaus suunnataan suodatinelementin ulkopintaan suurella nopeudella ja tangentiaalisesti, jolloin syntyneen leikkausvoiman avulla osa nesteestä kulkeutuu suodatinelementin läpi ja suodattuu.

Tekniikan taso

Kirkastussuodatuksella tarkoitetaan hienojakoisen kiintoaineen poistamista 10 nestevirtauksesta. Erityisesti kyseeseen tulevat nesteet, joiden kiintoainepitoisuus suhteessa suodatettavan nesteen määrään on pieni (0,1 mg - 10 g/1) ja joissa kiintoaineen raekoko on myös hyvin pieni (0,1 - 50 pm). Tämä on perinteisesti ollut suodattamisen kannalta hyvin hankala alue. Kirkastussuodatusta käytetään mm. kaivos- ja prosessiteollisuudessa sekä elintarvike- ja lääketeollisuudessa. Lisäksi mm. laivojen painolastivesien esikäsittelyssä ja 15 puhtaan veden tuotannossa voidaan hyödyntää kirkastussuodatusta. Laajemmin sanottuna kaikilla aloilla, joissa vettä tai vastaavan viskositeetin omaavaa nestettä käsitellään, voidaan törmätä tarpeeseen suodattaa hienojakoinen kiintoaines pois nestevirtauksesta.

Kirkastussuodattimia on markkinoilla paljon erilaisia. On esimerkiksi suodatinpatruunaan tai -pussiin perustuvia laitteita, joissa neste työnnetään kovalla paineella suodattimen läpi, 20 jolloin kiintoaines jää suodatinmateriaaliin. Tämäntyyppiset laitteet ovat hyvin yksinkertaisia co ja hankintakustannuksiltaan edullisia, mutta ne vaativat jatkuvaa huoltoa ja lisäksi ° suodattimet tukkeutuvat helposti, jolloin ne on usein vaihdettava uusiin. Näin ollen kyseisten i , y suodattimien huolto- ja ylläpitokustannukset ovat korkeat.

CO

C\l x T angentiaalivirtaussuodatus (engl. cross-flow filtration) on eräs

CC

25 kirkastussuodatusmenetelmä. Tangentiaalivirtaussuodatuksessa suurin osa syötettävästä, co hienojakoista ainesta sisältävästä nesteestä (eli syöttövirrasta) kulkee tangentiaalisesti m suodatinelementin pinnan poikki, ei siis kohtisuorasti suodattuneen. Etuna tässä o ^ menetelmässä on, että muodostuva suodatinkakku, joka siis yleisesti ottaen tukkii suodatinelementin, olennaisesti huuhtoutuu pois suodatusprosessin aikana, lisäten näin 30 huomattavasti suodatinelementin toiminnallista käyttöaikaa.

2

Eräs tangentiaalivirtaussuodatuksen periaatteella toimiva menetelmä ja laite on kuvattu patenttijulkaisussa FI 106 614. Kyseisessä menetelmässä suodatinelementti saatetaan kiertoliikkeeseen ja suodatettavan nestevirtauksen syöttö tapahtuu suodatinelementin vaipan ulkopuolelle vaippapinnan liikesuuntaan nähden olennaisesti vastakkaiseen suuntaan, jolloin 5 nesteen suodattuminen tapahtuu elementin vaipan läpi elementin sisään. Menetelmään käytettävän laitteen rakenne on pyörivän suodatinelementin vuoksi hyvin monimutkainen ja täten kallis. Patentin mukaista suodatinlaitetta markkinoidaan kauppanimellä CERTUS® (Filtermat Oy).

Keksinnön kuvaus 10 Esillä olevan keksinnön kohteena on laite hienojakoista kiintoainetta sisältävän nesteen kirkastamiseksi, joka laite on ympyrälieriön muotoinen ja käsittää ainakin yhden syöttöyhteen kirkastettavan nesteen syöttämiseksi laitteeseen, ulkovaipan, suodatinelementin, ainakin yhden poistoyhteen laitteen yläosassa ja ainakin yhden poistoyhteen laitteen alaosassa, nestekierron jäq estämiseksi, poistoyhteen suodoksen 15 poistamiseksi laitteesta, ympyrälieriön muotoisen crossflow-putken suodatinelementin ja ulkovaipan välissä olennaisesti samankeskisesti sijoitettuna suodatinelementin kanssa, jossa crossflow-putkessa on aukkoja, jotka on suunnattu olennaisesti tangentiaalisesti kohti suodatinelementin ulkopintaa.

20 Laitteelle on erityisesti tunnusomaista se, että mainittuja aukkoja on peräkkäin olennaisesti koko crossflow-putken pituudella ja tietyin välein olennaisesti kauttaaltaan sen kehällä, ja että viiltomaiset aukot ovat crossflow -putken pituussuunnassa 1 - 150 mm pitkiä ja co crossflow -putken kehän summassa 0,1 - 5 mm leveitä.

δ

CVJ

OJ

7 25 Esillä olevan keksinnön mukainen tangentiaalivirtausta hyödyntävä suodatinlaite on

CO

cvj rakenteeltaan yksinkertainen ja näin ollen myös edullinen valmistaa. Lisäksi keksinnön £ mukaisessa laiteratkaisussa suodatettava neste osuu riittävällä nopeudella ja tangentiaalisesti co suodatinelementin ulkopintaan koko elementin lieriöpinnalla, mikä takaa tehokkaan ^ suodatuksen. Keksinnön mukainen laiterakenne myös minimoi suodatuksen painehäviöt, ° 30 mikä olennaisesti pienentää suodatusprosessin energiankulutusta. Toisin sanoen keksinnön mukainen suodatinlaite on sekä valmistus- että käyttökustannuksiltaan edullinen. Suorituskyvyltään keksinnön mukainen laite on edeltäjiään parempi.

3

Piirustusten lyhyt selvitys

Fig. 1 Kuviossa 1 on esitetty erään keksinnön mukaisen suodatinlaitteen pituusakselin 5 suuntainen poikkileikkaus.

Fig.2A Vastaavasti kuviossa 2A on esitetty kuvion 1 mukaisen laitteen vaakasuuntainen poikkileikkaus.

Fig. 2B Kaaviokuva eräästä keksinnön mukaisesta erossflow-putkesta ja erityisesti siihen työstettyjen aukkojen sijoittelusta putkessa.

10 Fig. 3 Poikkileikkausympyrän suuntainen kaaviokuva suodatinelementistä ja crossflow-putkesta (ei mittakaavassa).

Yksityiskohtainen selostus keksinnöstä 15 Eräs keksinnön mukainen suodatinlaite 8 on esitetty kuviossa 1, ja se käsittää ulkovaipan 1, crossflow- eli CF-putken 2, membraanin eli suodatinelementin 3 ja ultraäänilaitteen 4 sekä ulkovaipan ja CF-putken väliin jäävän vaippatilan 10, johon syöttövirta 5 eli kirkastettava neste ohjataan. Lisäksi laite käsittää membraanin 3 sisälle jäävän suodostilan 11, jonne kirkastettu suodos 6 kulkeutuu ennen poistumistaan laitteesta yhteen 14 kautta. Kuvion 1 20 tapauksessa laitteen 8 ylä- ja alapäässä sijaitsevien poistoyhteiden 13 avulla suodatettavaa nestettä kierrätetään laitteessa 8, suodatinelementin 3 ulkopintaan osuvan nesteen riittävän suuren nopeuden ylläpitämiseksi. Keksinnön mukainen laite on sylinterin eli ympyrälieriön muotoinen.

co o n 25 Crossflow-putki 2 sijaitsee suodatinelementin 3 ympärillä siten, että CF-putken 2 sisäpinnan

CNJ

V ja elementin 3 ulkopinnan väliin jää rako 15, joka on leveydeltään 3-15 mm, edullisesti 3 -

CO

cm 8 mm. Kuviossa 3 on kaaviomaisesti, ei mittakaavassa, esitetty poikkileikkaus keksinnön £ mukaisen suodatinlaitteen 8 sisärakenteesta crossflow-putkesta 2 sisäänpäin.

£2 Suodatinelementti 3 ja CF-putki 2 ovat ympyrälieriön mallisia, olennaisesti samankeskisesti 30 sijoitettuja, mutta eri halkaisijan omaavia rakenteita. CF-putken seinämän paksuus voi ^ vaihdella välillä 1-10 mm.

4

Crossflow-putkessa (2) on suorakulmion muotoisia, esimerkiksi laserin avulla työstettyjä aukkoja (9), jotka on suunnattu olennaisesti tangentiaalisesti suodatinelementin (3) ulkopintaa kohti. Kuviossa 2A on kaaviomaisesti esitetty aukkojen (9) suuntaus ja sijoittelu putken (2) kehälle. Aukkojen (9) tai "viiltojen” (9) leveys voi vaihdella välillä 5 0,1 mm - 5 mm, edullisesti se on 0,3 - 2 mm. Aukkojen (9) korkeus on välillä 1 mm -150 mm, edullisesti korkeus on 40 - 80 mm. Erään suoritusmuodon mukaisesti kaikki CF-putkessa (2) olevat aukot (9) ovat olennaisesti samankokoisia. Keksinnön mukaisesti on I kuitenkin mahdollista, että suodatinlaitteessa (8) olevan CF-putken aukot (9) ovat keskenään erikokoisia, esimerkiksi niin, että aukkoja on kahta tai kolmea eri kokoa.

A

10 Aukkojen korkeus- ja leveysmitat määritellään CF-putken pituusakselin suuntaisesti tarkasteltuna. Edellä kuvattuja aukkoja (9) on CF-putkessa (2) olennaisesti koko sen pituudella ja kauttaaltaan koko sen kehällä. Tarkemmin sanottuna aukkoja (9) on CF-putken (2) pituussuunnassa sillä osalla, joka ympäröi suodatinelementtiä (3). Kuviossa 2B on esitetty esimerkin omaisesti yksi tapa sijoittaa aukot CF-putkeen.

15

Keksinnön mukaisesti CF-putki (2) ohjaa kirkastettavan nesteen (5) suodatinelementin (3) ulkopintaan olennaisesti tangentiaalisesti koko elementin ympyrälieriön alueella, sekä pituus- että kehäsuunnassa. Lisäksi nesteen nopeus kasvaa sen kulkeutuessa aukoista (9) muodostuvien lyhyiden kanavien läpi. Keksinnön mukaisesti uutta suodatettavaa nestettä 20 osuu suodatinelementin (3) ulkopintaan koko ajan ja riittävällä nopeudella. Edullisesti kaikki putkessa (2) olevat aukot (9) on suunnattu siten, että kirkastettava neste osuu suodatinelementin (3) ulkopintaan olennaisesti samansuuntaisesti. Toisin sanoen neste liikkuu elementin (3) ja putken (2) välisessä raossa samaan suuntaan.

co 25 Kuviossa 3 on havainnollistettu yhden aukon (9) eli samalla kirkastettavan nesteen ° suuntaaminen tangentiaalisesti kulmalla a kohti suodatinelementin (3) ulkopintaa. Aukon i ^ suuntaus on tangentiaalinen kun kulma β on 90 °. Keksinnön mukaisesti kirkastettava i £3 neste ohjataan suodatinelementin (3) ulkopintaan olennaisesti tangentiaalisesti crossflow- x putkessa (2) olevien aukkojen (9) avulla, jolloin kulma β voi olla 90° -110°, edullisesti se

CL

30 kuitenkin on noin 90°. Kuviossa 3 on esitetty suodatinelementin (3) säde (re) ja crossflow-co ^Z putken (2) säde (rCf) sekä elementin ja putken välisen raon (15) leveys (d), joka voi siis m ^Z vaihdella välillä 3-15 mm. Crossflow-putken (2) säde (rcf) on kohtisuora etäisyys putken o cm sisäpinnalta poikkileikkauksen keskipisteeseen. Kulman a suuruus määräytyy kulman β suuruuden ja raon (15) leveyden (d) perusteella. Keksinnön mukaisesti aukkoja (9) on 5 koko CF-putken kehällä tietyin välein. Kuvio 3 ei ole mittakaavassa ja siinä on esitetty ainoastaan yksi aukko (9).

Kuvion 3 tapauksessa aukko (9) on olennaisesti samankokoinen koko matkan eli 5 crossflow-putken (2) seinämän paksuuden. Keksinnön mukaisesti on kuitenkin mahdollista, että putkessa olevat aukot (9) tai ainakin osa niistä kapenee kohti CF-putken (2) sisäseinämää, tällöin siis syntyy kapenevia kanavia. Aukon (9) leveyden ja korkeuden 1 määräämä aukon (9) ala voi pienentyä seinämän paksuuden matkalla korkeintaan puoleen siitä mikä se on CF-putken (2) ulkoseinämässä, eli aukon ala CF-putken sisäpinnalla on 10 vähintään 50 % aukon alasta CF-putken ulkopinnalla. Kapeneminen voi tapahtua aukon leveys-ja/tai korkeussuunnassa.

Suodatinlaitteen (8) pituussuunnassa tarkasteltuna aukot (9) on edullisesti suunnattu horisontaalisesti kohti suodatinelementin (3) ulkopintaa. On kuitenkin mahdollista, että 15 aukkojen (9) suuntaus poikkeaa tästä horisontaalista, joko ylä- tai alaviistoon. Kuviossa 1 CF-putkessa (2) näkyvät viivoitus ainoastaan havainnollisesti esittää putkessa (2) olevia aukkoja; niiden suuntaus ei vastaa todellisuutta.

Aukot (9) sijoitetaan CF-putken (2) kehälle edullisesti 10° - 50° välein 20 (poikkileikkausympyrästä katsottuna), edullisimmin 15° - 30° välein. Aukot (9) on edullisesti sijoitettu olennaisesti tasaisin välein. Kuten edellä todettiin laitteen (8) pituusakselin suuntaisesti katsottuna aukkoja (9) on CF-putken (2) olennaisesti koko pituudella yhdessä tai useammassa rivissä, edullisesti useammassa rivissä. Tässä yhteydessä rivi tai aukkorivi tarkoittaa vierekkäisten aukkojen muodostamaa sarjaa CF- co 25 putken (2) kehän ympäri. CF-putken (2) pituussuunnassa aukkorivit sijaitsevat peräkkäin.

_ * ^ Kuviossa 2B on näin ollen esitetty viisi riviä aukkoja peräkkäin. Edullisesti peräkkäisten i ^ rivien aukot (9) sijaitsevat toistensa välissä, edullisimmin olennaisesti keskellä, kuten on £3 esitetty kuviossa 2B. Peräkkäisten rivien aukot voivat olla osittain limittäin, jolloin x putkessa on alue tai alueita, joissa aukkoja on tiheämmin. Toisaalta on mahdollista, että 0_ 30 aukkorivien väliin jää alue tai alueita, joissa ei ole aukkoja ollenkaan.

co m <- CF-putken (2) ympärille, senja ulkovaipan (1) väliin jäävään vaippatilaan (10) syötetään ° sisään tuleva neste (5) yhdestä tai useammasta kohdasta, syöttöyhteitä (12) voi olla 1 - 20, edullisesti niitä on 2 - 8. Kuvion 1 esimerkkitapauksessa on esitettynä yksi syöttöyhde 6 (12). Kaikkein edullisimmin syöttö tapahtuu kolmesta kohdasta, niin että syöttöputket sijaitsevat korkeussuunnassa yksi laitteen (8) molemmissa päissä ja yksi olennaisesti keskellä. Kolmen syöttöyhteen (12) tapauksessa yhteet sijoitetaan laitteen (8) poikkileikkausympyrästä katsottuna siten, että niiden väli on 100° - 140°, edullisesti 110° 5 - 130°. Edullisimmin kolme syöttöyhdettä sijoitetaan lieriön kehälle tasaisin välein, jolloin niiden väli on noin 120°. Alan ammattilainen pystyy määrittämään tarvittavien syöttöyhteiden (12) määrän ja sijainnin laitteessa (8) sekä yhteen tai yhteiden (12) koon ja f muodon tarkoituksen mukaisesti suodatinlaitteen (8) käyttökohde ja - olosuhteet huomioiden. Syöttöyhde (12) voi olla poikkileikkausmuodoltaan esim. pyöreä. Keksinnön * 10 mukaisesti syöttö on mahdollista toteuttaa myös nk. rakosyöttönä, jolloin neste syötetään kahden levyn ja niihin kiinnitettyjen kumihuulien väliin muodostuvasta raosta. Syöttöyhde tai syöttöyhteet (12) on edullisesti suunnattu olennaisesti tangentiaalisesti kohti crossflow-putken (2) ulkopintaa siten, että kirkastettavan nesteen liikesuunta vaippatilassa on sama kuin suodatinelementin (3) ja CF-putken (2) välisessä raossa.

15

Ulkovaipan (1) sisäpinnan ja CF-putken (2) ulkopinnan välinen etäisyys ei olennaisesti vaikuta laitteen toimintaan ja voidaan näin ollen määritellä tarkoituksenmukaisesti käyttökohteeseen soveltuvaksi. Edullisesti ulkovaipan (1) sisäpinnan ja CF-putken (2) ulkopinnan välinen etäisyys on 10 - 200 mm, edullisemmin 30- 100 mm.

20

Keksinnön mukaisen suodatinlaitteen (8) suodatinelementtinä (3) voidaan käyttää kaupallisesti saatavilla olevia huokoisesta materiaalista tehtyjä elementtejä, kuten keraamisia tai piikarbidisia elementtejä. Suodatinelementti voi myös olla valmistettu sintratusta metallista tai sintratusta metalliverkosta. Kaupallisia merkkejä ovat esimerkiksi co 25 GKN ja Bopp. Suodatinelementin huokoskoko on välillä 0,1 -50 mikronia.

° Suodatinelementin halkaisija on tavanomaisesti 60 mm - 400 mm. Vastaavasti elementin i pituus on yleensä 250 mm - 1 000 mm. Suodatinelementtejä on mahdollista kasata i co useampia päällekkäin. Tällöin sanotaan, että suodatinelementti koostuu useasta x suodatinelementtiyksiköstä.

^ 30 co

Lisäksi suodatinlaitteessa (8) on kaksi tai useampia poistoyhteitä (13) kirkastettavan

LO

>- nesteen kierrättämiseksi. Näin suodatinelementin (3) ulkopinnalla liikkuvan nesteen o c\j nopeus saadaan pysymään jatkuvasti suurena. Edullisesti poistoyhteet (13) sijaitsevat siten, että ainakin yksi on olennaisesti laitteen yläosassa ja ainakin yksi olennaisesti 7 laitteen alaosassa. Olennaisesti yläosassa tarkoittaa tässä tapauksessa laitteen pituussuunnassa puolivälin yläpuolella ja vastaavasti olennaisesti alaosassa laitteen pituussuunnassa puolivälin alapuolista osaa. Edullisimmin kahden poistoyhteen tapauksessa ne sijaitsevat laitteen pituussuunnassa mahdollisimman etäällä toisistaan eli 5 toisin sanoen toinen laitteen yläpäässä ja toinen laitteen alapäässä, kuitenkin olennaisesti kohtisuorassa laitteen (8) pystyakseliin nähden. Tällöin laitteen (8) nestekierto on siis ’’päistä avoin”, niin ettei nesteen virtaus missään vaiheessa pysähdy. Riippuen laitteen (8) koosta, käyttötarkoituksesta ja/tai käyttökohteen asettamista rajoituksista poistoyhteitä (13) voi olla useampiakin kuin kaksi. Jos suodatinlaitteen suodatinelementti (3) koostuu 10 useammasta päällekkäisestä suodatinelementtiyksiköstä, niin poistoyhteet (13) sijaitsevat edullisesti suodatinelementti-yksiköidenjatkokohdissa sekä laitteen molemmissa päissä. Poistoyhteistä poistuva neste (7) johdetaan laitteen syöttövirtaan (5) ja sitä kautta se palaa jälleen laitteen sisälle. Näin muodostuu nk. hullunkierto, joka pitää nesteen nopeutta yllä. Tavallisesti syöttö ja nestekierto on järjestetty toimimaan yhdellä pumpulla. Kuviossa 1 on 15 esitetty suodatinlaite (8), jossa on kaksi poistoyhdettä (13). Poistoyhteiden (13) sijainti laitteen (8) pituus- ja poikkileikkaussuunnassa määräytyy käyttökohteen mukaan.

Yhde (14) kirkastetulle suodokselle (6) sijaitsee joko laitteen (8) ylä- tai alapäässä, esimerkiksi laitteen (8) pystyakselin kanssa yhdensuuntaisesti. Kuvion 1 tapauksessa 20 suodos (6) otetaan ulos laitteen yläpäästä, jolloin ultraäänielementti on kiinnitetty laitteen alapäähän. Suodos voidaan kuitenkin ottaa ulos myös laitteen alapuolelta, tällöin ultraäänielementti sijoitetaan ylös.

Laitteen (8) sisällä, suodatinelementin (3) sisäpuolella on sauvamainen ultraäänielementti co 25 (4), jota käytetään suodatinelementin puhdistamiseen. Edullisesti ultraäänielementti ei sijaitse aivan laitteen (8) keskilinjalla vaan muutaman millimetrin sivussa, jotta vältetään i ^ symmetrian aiheuttama aaltoliikkeen vaimeneminen.

i co

CVJ

X

cc 30 Keksinnön mukaisen suodatinlaitteen (8) koko, niin pituus, halkaisija kuin niiden välinen co suhdekin, voi vaihdella suuresti riippuen käyttökohteesta. Suodatinlaitteita (8) voidaan m >- käyttää esimerkiksi laboratoriomittakaavassa tai toisaalta suuren koon vaativissa ° teollisuuskohteissa. Suodatinlaitteen (8) koon suhteen eräs rajoittava tekijä on suodatinelementti (3), joita on saatavilla erikokoisia kuten edellä mainittiin. Käytännössä 8 suodatinlaitteen (8) korkeus on maksimissaan 3 m, jolloin siis suodatinelementti koostuu vähintään kolmesta päällekkäin sijoitetusta suodatinelementtiyksiköstä.

Edellä on keksinnön mukainen laite määritettyjä kuvattu sijoitettuna pystysuuntaan, mutta 5 kaikki samat mitoitukset ja määritteet pätevät myös siinä tapauksessa, että laite sijoitetaan vaakasuuntaan.

Suodattimeen (8) syötetään kirkastettavaa nestettä paineella, joka on välillä 1-10 bar, edullisesti syöttöpaine on 2-5 bar. Syöttöön voidaan käyttää tavallista, kaupallisesti m 10 saatavilla olevaa pumppua. Neste leviää syöttöyhteestä (12) tai useammasta sellaisesta laitteen sisälle, ensin vaippatilaan (10) ja sen täyttyessä alkaa nestettä kulkeutua crossflow-putken (2) aukkojen (9) läpi kohti suodatinelementin (3) ulkopintaa.

Syöttöpaine aiheuttaa laitteen sisälle 1 -10 barin, edullisesti 2-5 barin paineen, joka työntää kirkastettavaa nestettä CF-putken aukoista (9) läpi. Koska aukot (9) ovat hyvin 15 kapeita ja paine verraten suuri, kiihtyy nesteen nopeus voimakkaasti sen kulkiessa aukon (9) läpi. Aukkojen (9) tangentiaalisen suuntaamisen vuoksi neste osuu suodatinelementin (3) ulkopintaan tangentiaalisesti eli sivuten sitä. Tällöin nesteen nopean liikkeen vuoksi membraanin (3) pinnan ja nesteen välille muodostuu leikkausvoima, joka saa osan nesteestä kulkemaan suodatinelementin (3) läpi; tätä kutsutaan Crossflow -ilmiöksi.

20

Keksinnön mukaisella järjestelyllä suodatinelementin (3) ulkopinnalla liikkuvaan nesteeseen osuu koko ajan uutta CF-putken aukoista (9) tulevaa nestettä. Tällöin suodatinelementin (3) ulkopinnan ja CF-putken (2) sisäpinnan välille syntyy pyörre, jossa neste liikkuu hyvin nopeasti. Tällaiseen ympyräliikkeessä olevaan nesteeseen kohdistuva co 25 ’’keskipakovoima” eli tangentiaalinen kiihtyvyys ei keksinnön mukaisessa ratkaisussa pääse siirtämään nestettä sisäkehältä kohti ulkokehää, sillä ensinnäkin ulkokehällä on ™ sisäkehää korkeampi paine, ja toiseksi ulkokehältä tulee koko ajan sisään uutta nestettä, co Näin ollen esillä olevan keksinnön mukaisella suodatinlaitteella (8) päästään suuriin x nesteen nopeuksiin, jolloin saadaan aikaan voimakas crossflow-ilmiö ja erinomainen

CL

30 suodatustehokkuus. Certus ® suodattimeen verrattuna voidaan puhua 5-10 kertaa co suuremmista nopeuksista. Keksinnön mukaisella suodatinlaitteella on esimerkiksi 2 barin io ^ syöttöpaineella päästy yli 10 m/s nopeuksiin.

δ c\j

Vaikka suodatinelementin pinnalla nopeasti liikkuva neste jatkuvasti puhdistaa 9 suodatinelementtiä (3), on se silti pystyttävä pesemään, jotta laitteen suodatustehokkuus säilyy hyvänä. Puhdistussyklissä eli nk. takaisinhuuhtelussa laitteen suodattamaa suodosta (6) johdetaan voimalla takaisin laitteeseen esimerkiksi paineilman tai pumpun avulla. Kirkastettavan nesteen syöttö katkaistaan puhdistusoperaation ajaksi. Samalla 5 käynnistetään laitteen sisällä oleva ultraäänilaite (4). Ultraääni (4) kavitoi suodatinelementin (3) pintaa, samalla kun sitä huuhdellaan sisältä ulospäin suodoksella (6). Näin suodatinelementti (3) saadaan puhdistettua tehokkaasti. Puhdistusjäijestelmä | voidaan rakentaa täysin automaattiseksi niin, että se seuraa laitteen syöttö- ja ulostulopaineita ja paine-eron saavuttaessa pesurajan, laite ajaa puhdistussyklin 10 automaattisesti.

co δ

CvJ

C\J

CO

C\J

X

cc

CL

CO

δ δ

CVJ

Claims (8)

1. Laite (8) hienojakaista kiintoainetta sisältävän nesteen kirkastamiseksi, joka laite (8) on ympyrälieriön muotoinen ja käsittää - ainakin yhden syöttöyhteen (12) kirkastettavan nesteen syöttämiseksi laitteeseen (8), 5 - ulkovaipan (1), suodatinelementin (3), ainakin yhden poistoyhteen (13) laitteen (8) yläosassa ja ainakin yhden poistoyhteen (13) laitteen alaosassa, nestekierron järjestämiseksi, poistoyhteen (14) suodoksen poistamiseksi laitteesta (8), 10. ympyrälieriön muotoisen crossflow-putken (2) suodatinelementin (3) ja ulkovai pan (1) välissä olennaisesti samankeskisesti sijoitettuna suodatinelementin (3) kanssa, jossa crossflow-putkessa (2) on aukkoja (9), jotka on suunnattu olennaisesti tangenti-aalisesti kohti suodatinelementin (3) ulkopintaa, tunnettu siitä että mainittuja aukkoja (9) on peräkkäin olennaisesti koko crossflow-putken (2) pituudella ja tietyin välein 15 olennaisesti kauttaaltaan sen kehällä, ja että viiltomaiset aukot (9) ovat crossflow - putken pituussuunnassa 1-150 mm pitkiä ja crossflow-putken kehän suunnassa 0,1-5 mm leveitä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite (8), tunnettu siitä että mainitut aukot (9) 20 sijaitsevat crossflow- putken (2) pituussuunnassa ainakin kahdessa peräkkäisessä, mahdollisesti osittain limittäisessä rivissä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite (8), tunnettu siitä että peräkkäisten rivien o , aukot (9) sijaitsevat toistensa väleissä. C\J ^ 25 CO

^ 4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite (8), tunnettu siitä että X Q- mainitut aukot sijaitsevat crossflow -putken (2) kehällä 10° - 50° välein, co

^ 5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite (8), tunnettu siitä että S 30 crossflow-putken (2) seinämän paksuus on 1-10 mm.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite (8), tunnettu siitä että laite lisäksi käsittää ultraäänilaitteen (4) suodatinelementin (3) puhdistamiseksi tarpeen 5 mukaan.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite (8), tunnettu siitä että mainitut aukot (9) on suunnattu tangentiaalisesti kohti suodatinelementin (3) ulkopintaa samansuuntaisesti siten että neste liikkuu samaan suuntaan suodatinelementin (3) ja crossflow -putken (2) välisessä raossa.

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite (8), tunnettu siitä että suodatinelementin (3) ulkopinnan ja crossflow -putken (2) sisäpinnan väliin jäävä rako on leveydeltään 3-15 mm. co δ (M i (M CO (M X cc CL CO δ δ CM