ITMI952770A1

ITMI952770A1 - Unita' filtrante autopulente impianto di filtrazione provvisto di questa unita' e procedimento di filtrazione realizzato con detto

Info

Publication number: ITMI952770A1
Application number: IT95MI002770A
Authority: IT
Inventors: Rosaldo Fare
Original assignee: Fare Spa
Priority date: 1995-12-27
Filing date: 1995-12-27
Publication date: 1997-06-27
Also published as: ITMI952770A0; CA2189512A1; IT1277735B1; EP0781584A1

Abstract

Il trovato si inserisce nel campo delle macchine per inserire prosciutti freschi in stampi per la produzione di prosciutti cotti. Elementi di presa e pressatura mobili (6) e (6a) prelevano e traslano automaticamente i prosciutti freschi (8) ad una stazione dì inserimento degli stessi in stampi (9); tale inserimento avviene per caduta per gravità mediante allontanamento reciproco di due piani orizzontali (13) scorrevoli in direzioni contrapposte; gli stampi sono posizionati sotto i piani scorrevoli e tra detti pieni e gli stampi è inserito un film flessibile che si inserisce tra carne e stampo.

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale avente per titolo:

"UNITA' FILTRANTE AUTOPULENTE, IMPIANTO DI FILTRAZIO-NE PROVVISTO DI QUESTA UNITA' E PROCEDIMENTO DI FIL-TRAZIONE REALIZZATO CON DETTO IMPIANTO"

D E S C R I Z I O N E

La presente invenzione concerne una unità filtrante, adatta per realizzare la pulizia automatica dei filtri.

L'invenzione si estende anche all'impianto di filtrazione che utilizza la citata unità filtrante , nonché al procedimento di filtrazione realizzato con questo impianto.

La filtrazione è notoriamente un procedimento fisico di separazione delle scorie e delle altre impurezze solide, da una massa di materiale liquido o fluido in genere.

Ad esempio, nel trattamento di purificazione dei polimeri destinati alla produzione di fibre, filati e materiali plastici in genere, la massa polimerica fusa viene alimentata in pressione attraverso delle reti metalliche filtranti, sulle quali restano intrappolate ceneri, carta, metalli ed altre impurezze solide in genere.

Il progressivo accumulo di queste impurezze sui filtri, ne riduce l'efficacia, fino al punto da renderne necessaria la sostituzione. I tradizionali impianti di filtrazione presentano, di conseguenza, lo svantaggio di comportare degli eccessivi costi di esercizio, soprattutto imputabili alla frequente necessità di dovere sostituire i filtri con altri nuovi e puliti, tutte le volte che la loro efficacia venga eccessivamente diminuita dagli accumuli di impurezze.

Costituisce, pertanto, lo scopo principale della presente invenzione, quello di realizzare unità filtranti che consentano il recupero dei filtri, eliminando la tradizionale necessità di doverli sostituire integralmente, tutte le volte che questi risultino inefficaci a causa di un eccessivo accumulo di impurezze.

E' un ulteriore scopo della presente invenzione, quello di realizzare una unità filtrante atta ad avviare automaticamente la pulizia dei filtri,una volta che su questi sia stato raggiunto un determinato grado di deposito di impurezze.

Rappresenta un ulteriore scopo dell'invenzione quello di realizzare un impianto atto per eseguire la fitrazione e la pulizia dei filtri, senza la necessità che questi vengano completamente eliminati.

E' infine un altro scopo della presente invenzione, quello di fornire un procedimento a ciclo continuo di filtrazione di una massa di materiale fluido o liquido e di pulizia dei filtri.

Questi ed altri scopi sono raggiunti con l'unità filtrante della presente invenzione, del tipo provvisto di almeno un ingresso per una massa di materiale fluido da inviare in pressione ad uno o più elementi filtranti e di almeno uno scarico del materiale fluido filtrato, sostanzialmente caratterizzata dal fatto di presentare inoltre mezzi incorporati di pulizia del detto elemento filtrante.

Secondo ulteriori caratteristiche dell'unità filtrante della presente invenzione, i detti mezzi incorporati di pulizia consistono di un canale di pulizia a posizionamento regolabile, atto a creare una via di passaggio per la massa fluida filtrata, in controcorrente rispetto a quella da filtrare e verso un ambiente a pressione inferiore, di scarico delle impurezze eliminate dal detto elemento filtrante.

La citata unità filtrante si caratterizza ulteriormente per la presenza di un blocco cursore sul quale sono previsti il citato canale di pulizia ed una apertura trasversale di accesso, al detto elemento filtrante, della nassa di materiale fluido da filtrare, i citati apertura trasversale e canale di pulizia suscettibili di un posizionamento reciprocamente scambiabile sul detto elemento filtrante. A tale scopo, e secondo ulteriori caratteristiche dell'invenzione, la citata unità filtrante comprende un corpo base di alloggiamento scorrevole del detto blocco cursore, in direzione trasversale a quella di alimentazione, verso il detto elemento filtrante, della citata massa di materiale fluido da filtrare.

L'impianto per filtrare in pressione una massa di materiale fluido, che costituisce anch' esso oggetto della presente invenzione, si caratterizza essenzialmente per il fatto di presentare almeno due delle unità filtranti che si sono dette più sopra, individuate ciascuna da un rispettivo elemento filtrante e da un rispettivo blocco cursore con funzione di valvola. Questo impianto è inoltre provvisto di una centralina di controllo automatico delle dette valvole, cosi che per una unità di filtrazione con valvola in posizione di pulizia dell'elemento filtrante, esiste almeno un'altra unità filtrante la cui valvola è in posizione di filtrazione. Tale caratteristica garantisce soprattutto la continuità della produzione del prodotto filtrato.

Il procedimento di filtrazione di un materiale fluido inviato in pressione a degli elementi filtranti, il quale costituisce un ulteriore oggetto della presente invenzione, si caratterizza essenzialmente per il fatto di prevedere la pulizia dei detti elementi filtranti, per inversione del flusso del detto materiale fluido filtrato, la citata inversione di flusso essendo promossa da una caduta di pressione sul lato degli elementi filtranti che trattiene le impurezze.

L'unità filtrante della presente invenzione supera quindi la tradizionale necessità di dover scartare i filtri e di doverli sostituire con altri nuovi, tutte le volte che questi presentino un livello di impurezze, tali da comprometterne la desiderata efficacia.

Inoltre, secondo una importante peculiarità del procedimento dell'invenzione, la pulizia dei filtri viene avviata automaticamente, sfruttando un parametro (la caduta di pressione a velile di ciascun filtro) il quale, oltre a fornire l'energia motrice al ciclo di pulizia dei filtri, costituisce anche un indice del livello delle impurezze che si trovano depositate sugli stessi. Complessivamente, l'impianto ed il procedimento dell'invenzione risultano molto economici, per la possibilità offerta di eseguire la pulizia del filtro all'interno dello stesso impianto di filtrazione, consentendone il recupero, anche per più volte.

Queste ed altre caratteristiche e vantaggi risultano dalla descrizione che segue, di una preferita forma di realizzazione dell'unità filtrante e dell'impianto dell'invenzione illustrati, a titolo di esempio non limitativo, nelle figure delle allegate tavole di disegni. In esse:

- la figura 1 illustra, in vista prospettica di insieme, un impianto di filtrazione secondo la presente invenzione,

- la figura 2 illustra l'impianto di figura 1 in vista dall' alto,

- la figura 3 illustra l'impianto di figura 1, durante il ciclo di filtrazione secondo la presente invenzione,

- la figura 4 illustra, in sezione IV-IV, il particolare di una unità filtrante dell'impianto di figura 3,

- la figura 5 illustra l'impianto di figura 1, durante il ciclo di pulizia secondo la presente invenzione, e

- la figura 6 illustra, in sezione VI-VI, il particolare di una unità filtrante dell'impianto di figura 5.

La descrizione che segue verrà svolta con riferimento alla filtrazione di una massa polimerica fusa, destinata agli impianti per la produzione di fibre sintetiche. E' tuttavia da intendere che l'invenzione non è limitata a questo materiale specifico, potendo essa trovare uguale applicazione su qualsiasi altro materiale liquido o fluido in genere, alimentato in pressione al sistema dei filtri.

L'impianto secondo la presente invenzione è indicato con 1 in figura 1. Esso consiste di un complesso di tre unità filtranti autopulenti 2a,2b,2c (cfr. fig. 3) individuate ciascuna da un rispettivo elemento filtrante 5a,5b,5c e da una rispettiva valvola 8a,8b,8c. Tale impianto è in particolare destinato a filtrare una massa di materiale fluido, alimentato in pressione attraverso una coclea 20, alla sezione di ingresso 3 e scaricato, dalla corrispondente sezione 4,verso una utenza 21. Entrante queste sezioni 3 e 4 sono a loro volta in comunicazione di fluido con le corrispondenti sezioni 14 ed 11 delle citate unità filtranti che verranno meglio descritte nel seguito.

Uh esempio di unità filtrante utilizzata nell'inpianto 1 della presente invenzione, è fornito alle figure 4 e 6. Come risulta dalla prima di queste, l'unità filtrante 2 è composta da un corpo base 6, provvisto di un ingresso 14 per una massa di materiale fluido da filtrare, nonché di uno scarico 11 per il materiale filtrato. All'interno dello stesso corpo base 6 è inoltre presente un elemento filtrante 5. Tale elemento filtrante è a sua volta vantaggiosamente sostenuto da una slitta 13, azionata da un pistone 7. Agendo su quest'ultimo, si rende possibile realizzare l' estrazione automatica del filtro 5 dal corpo base 6, così da effettuarne la sostituzione definitiva, quando non sia più possibile pulirlo o rigenerarlo ulteriormente.

L'unità filtrante 2 di figura 4 è inoltre provvista di una valvola, avente funzioni di controllo del flusso della massa da trattare. Questa valvola è in particolare concretizzata da un blocco cursore 8, ospitato scorrevole all'interno del corpo base 6, in direzione trasversale a quella di avanzamento della massa fluida attraverso il filtro 5. Su tale blocco cursore 8 si riconoscono:

- un foro o apertura trasversale 9 destinata a consentire il trasferimento o il passaggio del materiale da filtrare, dalla sezione di ingresso 14 verso l'imbocco sul filtro 5 (frecce di figura 4),

- un canale 10, separato da quello precedente, di scarico della massa fluida di materiale di pulizia all'esterno dell'unità 2.

Il descritto blocco cursore 8 è comandato a muoversi, per il tramite di un sistema a cilindro e pistone 12, tra le posizioni illustrate alle figure 4 e 6 e, in particolare, tra:

- una posizione di filtrazione, in cui la citata apertura trasversale 9 mette in comunicazione, con il filtro 5, l'ingresso 14 della massa da filtrare (figura 4); e

- una posizione di pulizia del filtro, in cui il corpo del blocco cursore 8 chiude il citato canale di ingresso 14; in questa sua posizione, il blocco cursore 8 mette inoltre in comunicazione, attraverso il descritto canale di scarico 10, la sezione del filtro sulla quale si trovano raccolte le scorie e le altre inpurezze di filtrazione in genere , con un ambiente a pressione inferiore (vantaggiosamente l'ambiente a pressione atmosferica, figura 6), oppure con un ambiente in depressione o mezzo in condizioni di vuoto.

Attraverso il descritto movimento del blocco cursore o valvola 8 vengono pertanto creati, all'interno dell'unità filtrante 2, due diversi circuiti:

- un circuito di filtrazione, individuato dal complesso canale 14 - apertura trasversale 9 - filtro 5 - canale 11; in questo circuito, la massa da filtrare è alimentata in pressione al canale 14 ed esce dal filtro 5 ad una pressione inferiore, determinata dalle perdite carico sull'elemento filtrante e dalle impurezze raccolte su questo; e

- un circuito di pulizia del filtro, individuato dal complesso canale 11 - filtro 5 - canale 10; in questo circuito, come si è detto, il canale 10 mette in comunicazione la sezione di filtro 5, sulla quale sono raccolte le scorie e le altre impurezze separate nella precedente fase di filtrazione, con un ambiente a pressione inferiore (vantaggiosamente atmosferica o anche minore di questa), rispetto a quella in cui si trova il filtro medesimo.

Sono inoltre previsti degli opportuni dispositivi sensori (non illustrati), i quali rilevano la differenza di pressione a monte e a valle del filtro 5, ad esempio sull'ingresso 3 e sullo scarico 4 dell'impianto di figura 3. Il sistema presenta inoltre dei dispositivi temporizzatori (anche questi non illustrati), che controllano il tempo di pulizia del filtro e che riportano il blocco cursore 8 nella sua posizione di filtrazione (fig.4).

Il funzionamento dell'unità filtrante che si è ora descritta è il seguente.

Fase di filtrazione

La massa di polimero fuso viene alimentata in pressione, attraverso il canale 14, al filtro 5 dell'unità filtrante 2 di figura 4. In questa fase, il blocco cursore 8 si trova nella posizione illustrata in figura 4, ciò che consente alla massa da filtrare di raggiungere il filtro 5, passando attraverso la descritta apertura trasversale 9. La pressione di alimentazione nel canale 14 è tale da vincere le perdite di carico sul filtro 5, ciò che determina la raccolta, a valle di questo, di una massa di prodotto pulito.

Fase di pulizia

Con il procedere dalla filtrazione, sull'elemento 5 si ha un accumulo di impurezze che contribuiscono ad accrescere le perdite di carico sulla massa fluida che lo attraversa. Quando la caduta di pressione a valle del filtro 5 raggiunge un valore prefissato, i descritti dispositivi sensori comandano l'attuazione del pistone 12 nel senso della freccia F di figura 6. In seguito a tale spostamento, il citato canale 10 viene portato nella posizione che crea il descritto circuito di pulizia del filtro. In tal modo, l'ambiente del filtro 5 che corrisponde a quello su cui si trovano depositate le scorie della filtrazione (lato destro in figura 6), viene messo rapidamente a contatto con un ambiente a pressione considerevolmente inferiore (di preferenza a pressione atmosferica o in depressione). Sul tratto del descritto circuito di pulizia che corrisponde al citato canale 10, si viene quindi a creare una brusca caduta di pressione. Questa comporta a sua volta una immediata inversione del flusso della massa di polimero fuso in circolo, che ora va dal canale 11 verso quello 10, passando attraverso il filtro 5. Quest'ultimo viene pertanto attraversato, in controcorrente rispetto alla precedente fase di filtrazione, da un flusso di materiale fluido pulito, che ha l'effetto di rimuovere le impurezze dal filtro 5. Questa massa viene infine scaricata all'esterno del canale 10 (e, in definitiva, anche all'esterno dell'unità filtrante 2).Trascorso un predeterminato periodo di tempo, controllato dai citati dispositivi temporizzatori, il ciclo di pulizia del filtro viene interrotto e viene ripresa la filtrazione, per spostamento automatico del blocco cursore 8 nella posizione di foro 9 aperto sull'alimentazione 14 (figura 4).

La continuità del procedimento di filtrazione della massa da filtrare che avviene contemporaneamente alla descritta pulizia dei filtri, viene assicurata dall'impianto illustrato alle figure 3 e 5 (che, come già si è detto, è composto da tre unità filtranti 2a,2b,2c del tipo descritto con riferimento alle figure 4 e 6 precedenti) . A tale scopo, il sistema è integrato con una centralina (non illustrata) di controllo automatico delle valvole 8a, 8b,8c,così che per una unità di filtrazione 2a con valvola 8a in posizione di pulizia dell'elemento filtrante 5a, esiste almeno un'altra unità filtrante, la cui valvola è in posizione di filtrazione.

Tale procedimento si svolge in particolare nel seguente modo.

Con i filtri 5a,5b, 5c nuovi e puliti, la pressione sulla sezione di ingresso 3 è per esempio di 100 bar, mentre quella sullo scarico 4 è di 80 bar (figura 3). La caduta di pressione a valle dei filtri è dunque di 20 bar ed essa è rilevata dai descritti dispositivi sensori. Dopo un certo periodo di lavoro di filtrazione, che dipende dal grado delle impurezze contenute nella massa da filtrare, questa caduta di pressione aumenta, e quando essa raggiunge un valore prestabilito (per esempio di 40 bar), i citati dispositivi sensori avviano il ciclo di pulizia del filtro 5a sull'unità filtrante 2a. Questa fase viene attuata dal richiamo, attraverso il filtro 5a, della massa fluida pulita che si trova sul canale 4. Durante questa fase, le restanti unità 2b e 2c permangono nel loro stato di filtrazione (figura 5).

Trascorso un predeterminato periodo di tempo, controllato dai descritti dispositivi temporizzatori, sull'unità 2a viene ripristinata la fase di filtrazione, Conterporaneamente, l'unità 2b viene portata in fase di pulizia, con le stesse modalità che si sono descritte più sopra con riferimento all'unità filtrante 2a.

Completata la pulizia del filtro 5b, questo viene riportato in fase di filtrazione, mentre il filtro 5c viene portato a sua volta in fase di pulizia.

A questo punto, tutte le unità filtranti dell'impianto si trovano in stato di filtrazione, fino a quando il rivelatore di pressione sulla sezione 4 non segnala una ulteriore caduta di pressione, al cui valore prefissato viene automaticamente ripreso il descritto ciclo di pulizia dei filtri.

All'invenzione, come ora descritta ed illustrata, è possibile apportare delle modifiche per realizzare varianti che, tuttavia, rientrano nell'ambita di tutela definito alle rivendicazioni che seguono. I mezzi di movimentazione dei blocchi cursore 8 e delle slitte 13 potrebbero in effetti essere di tipo differente (ad esempio a vite, leva o altro), cosi come altrettanto diversi potrebbero essere il numero e la disposizione delle unità filtranti all'interno dell'impianto di filtrazione. Altrettanto diversa, rispetto a quanto descritto, potrebbe infine essere la successione o l'alternanza dei cicli di filtrazione e di pulizia dei filtri, svolti dalle singole unità filtranti, pur nel mantenimento della continuità del procedimento complessivo. La forma di realizzo delle unità filtranti e degli scarichi dell'alimentazione possono inoltre essere qualsiasi, così come di qualunque tipo possono anche essere i mezzi filtranti impiegati.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Unità filtrante, del tipo provvisto di almeno un ingresso (14 ) per una massa di materiale fluido da inviare in pressione ad uno o più elementi filtranti (5) e di almeno uno scarico (11) del materiale fluido filtrato, caratterizzata dal fatto di presentare inoltre mezzi incorporati di pulizia del detto elemento filtrante (5) 2. Unità filtrante secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i detti mezzi incorporati di pulizia consistono di un canale di pulizia (10) a posizionamento regolabile, atto a creare una via di passaggio per il materiale fluido filtrato in pressione, in controcorrente rispetto a quello da filtrare e verso un ambiente a pressione inferiore, di scarico delle impurezze rimosse dall'elemento filtrante (5). 3. Unità filtrante secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto di presentare un blocco cursore (8) sul quale sono previsti il citato canale di pulizia (10) ed una apertura trasversale (9) di accesso, al detto elemento filtrante (5), della massa di materiale fluido da filtrare , i citati apertura trasversale (9) e canale (10) essendo suscettibili di un posizionamento reciprocamente scambiabile sul detto elemento filtrante (5). 4. Unità filtrante secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto di comprendere un corpo base (6) di alloggiamento scorrevole del detto blocco cursore (8), in direzione trasversale a quella di alimentazione , verso il detto elemento filtrante (5), della citata nassa di materiale fluido da filtrare. 5. Unità filtrante secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che il detto blocco cursore (8) è comandato, da mezzi di azionamento (12), ad operare tra le seguenti posizioni: - una posizione di filtrazione, in cui la citata apertura trasversale (9) si trova interposta tra il detto ingresso (14) ed il citato elemento filtrante (5), cosi da creare una via di passaggio per la massa fluida in pressione verso il medesimo elemento (5); e - una posizione di pulizia dell'elemento filtrante (5), in cui il detto blocco cursore (8) chiude il citato ingresso (14) e posiziona il detto canale di pulizia (10) in corrispondenza del medesimo elemento filtrante (5), sulla sezione di questo che riceve le impurezze separate durante la filtrazione. 6. Unità filtrante secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto di prevedere dispositivi sensori dipressione posizionati a monte ed a valle del detto elemento filtrante (5), i citati dispositivi sensori essendo atti a comandare i detti mezzi di azionamento (12) nella citata posizione di pulizia del detto blocco cursore (8), al raggiungimento di un predeterminato valore della caduta di pressione della massa fluida filtrata, posta a valle dell'elemento filtrante (5). 7. Unità filtrante secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto di presentare inoltre mezzi temporizzatori di controllo del tarpo di pulizia dell'elemento filtrante (5) e di attuazione dei detti mezzi (12) nella citata posizione di filtrazione del detto blocco cursore (8). 8. Unità filtrante secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che i detti mezzi (12) di azionamento del blocco cursore (8) sono dei dispositivi a doppio effetto cilindro e pistone o simili. 9. Unità filtrante secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che il detto ambiente a pressione inferiore è un ambiente a pressione atmosferica o in depressione. 10. Impianto per filtrare in pressione una massa di materiale fluido, caratterizzato dal fatto di presentare almeno due delle unità filtranti secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1 a 9. 11. Impianto secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto di presentare tre unità filtranti (2a,2b,2c) individuate ciascuna da un rispettivo elemento filtrante (5a,5b,5c) e da un rispettivo blocco cursore o valvola (8a,8b,8c), il detto impianto prevedendo inoltre una sezione (3) di ingresso ed una sezione (4) di scarico della detta massa fluida filtrata, le citate sezioni (3,4) essendo inoltre in comunicazione di fluido con le corrispondenti sezioni (14,11) di ciascuna delle dette unità filtranti. 12. Impianto secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto di prevedere una centralina di controllo automatico delle dette valvole (8a,8b,8c), così che per una unità di filtrazione (2a) con valvola (8a) in posizione di pulizia dell'elemento filtrante (5a), esiste almeno un'altra unità filtrante la cui valvola è in posizione di filtrazione. 13. Procedimento di filtrazione di un materiale fluido inviato in pressione a degli elementi filtranti, caratterizzato dal fatto di prevedere il pulizia dei detti elementi filtranti per inversione del flusso del detto materiale fluido filtrato, la citata inversione di flusso essendo promossa da una caduta di pressione sul lato degli elementi filtranti che trattiene le impurezze. 14. Procedimento secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto di prevedere: - il rilevamento della caduta di pressione a valle dei detti elementi filtranti, nel senso dell'alimentazione, verso questi, del citato materiale fluido da filtrare; e - al raggiungimento di un prefissato valore di questa caduta di pressione, l'apertura, sul lato degli elementi filtranti che trattiene le inpurezze, di una via a bassa pressione per il detto flusso di pulizia. 15. Procedimento secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che la detta pressione nella via del citato flusso di pulizia, è la pressione atmosferica o inferiore. 16. Procedimento secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che le dette fasi di filtrazione e di pulizia degli elementi filtranti sono realizzate contemporaneamente . 17. Procedimento secondo la rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto di essere realizzato con l'impianto secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 10 a 12. 18. Procedimento secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che il detto materiale fluido da filtrare è un polimero fuso destinato al trattamento negli impianti per la preparazione delle fibre e di filati sintetici. 19. Procedimento secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che il detto materiale fluido da filtrare è un polimero fuso per la preparazione di prodotti plastici in genere, puri o rigenerati.