Przedmiotem wynalazku jest swiecowy element filtracyjny szczególnie do filtracji cieczy i gazów.Do filtrowania cieczy lub gazów znane i sto¬ sowane sa filtry podluzne, a w szczególnosci cy¬ lindryczne, tak zwane swiece filtracyjne. W naj¬ prostszym wykonaniu swieca filtracyjna sklada sie z przepuszczalnego plaszcza cylindrycznego i rdzenia.Filtry cylindryczne maja zwykle plaszcz wyko¬ nany z wielu warstw utworzonych z róznych ma¬ terialów w zaleznosci od przeznaczenia filtru.Znany i stepowany jest swiecowy element fil¬ tracyjny zbudowany z kilku warstw waty szkla¬ nej z wlókien supercienkich o grubosci wlókna 2—6 [im przedzielonych warstwami wlókien gru¬ bych o grubosci 15-30 [im, przy czym warstwy skrajne zewnetrzna i wewnetrzna stanowia war¬ stwy z wlókien grubych.Innym rozwiazaniem filtru swiecowego jest filtr skladajacy sie z perforowanej tulei wyloto¬ wej, na która nalozone sa warstwy drobnotkanej tkaniny filtracyjnej majacej pory wielkosci ~ 10 firn.Tkanina ta jest pokryta warstwa porowatego materialu o porach otwartych lub mieszanych, których wielkosc i objetosc zwieksza sie pro¬ mieniscie od zewnatrz do wewnatrz.Znany jest takze filtr do plynów stosowany zwlaszcza w ukladach hydraulicznych skladajacy sie z wylotowej tulei oraz cylindrycznych warstw filtracyjnych, które stanowia kolejno, siatka filtra- 10 15 20 30 cyjna, siatka filtracyjna wewnetrzna oraz ma¬ terial filtracyjny umieszczony pomiedzy wewne¬ trzna a zewnetrzna siatka filtracyjna.Do oczyszczania oleju silnikowego i hydraulicz¬ nego w ukladach bocznikowych znany jest swie¬ cowy uklad filtracyjny, który stanowi blaszana perforowana tuleja, na która nalozona jest war¬ stwa papieru filtracyjnego lub kapronu, a na niej nawinieta jest krzyzowo kilkuzwojowa war¬ stwa nici niedoprzedu bawelnianego, przy czym krzyzowy nawój stanowi jednolita pod wzgledem porowatosci strukture. Wklad filtracyjny wypo¬ sazony jest w denka mocujace, naklejone z obu stron blaszanej tulei.Innym znanym rozwiazaniem filtru cylindrycz¬ nego przeznaczonego do oczyszczania olejów silni¬ kowych jest filtr skladajacy sie z dwóch wspól¬ osiowych perforowanych cylindrów, gdzie na cy¬ linder zewnetrzny nalozonych jest kilka warstw ba¬ welnianej trykotowej tkaniny, której konce umo¬ cowane sa miedzy cylindrami. Wielkosc porów kolejnych warstw tkaniny filtracyjnej maleje w kierunku filtracji.Istotna zaleta wkladów filtracyjnych typu swie¬ cowego jest duze rozwiniecie powierzchni w sto¬ sunku do niewielkiej objetosci. Bardzo waznym zagadnieniem w konstrukcji filtrów swiecowych jest zróznicowanie wielkosci porów w kierunku filtracji, tak aby odkladajacy sie osad dosc rów- 140 382140 382 nomiernie osadzal sie w calej objetosci filtru.Wielkosc porów zatem powinna malec w kierun¬ ku filtracji.Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji swiecowego elementu filtracyjnego o stosunkowo 5 prostej budowie, zapewniajacego filtracje wglebna i duza wydajnosc procesu filtracji przy dlugim okresie zywotnosci elementu filtracyjnego.W swiecowym elemencie filtracyjnym wedlug wynalazku krzyzowy nawój uformowany jest 10 z przedzy wytworzonej z wlókien cietych i/lub ciaglych o grubosci 0,5—30 dtex lub z rozszcze¬ pionej folii, przy skrecie ochronnym przedzy wy¬ noszacym 10—500 skr/m. Gestosc nawoju jest zróznicowana i zwieksza sie w kierunku promie- 15 niowym od zewnatrz do wewnatrz co najmniej o 30%. Odpowiednie zróznicowanie gestosci na¬ woju reguluje sie doborem grubosci wlókien ele¬ mentarnych i/lub gruboscia przedzy i/lub gesto¬ scia siatki formowanego nawoju. 20 Nawój formowany jest z przedzy wytworzonej z dowolnego rodzaju wlókien. Moga to byc wlók¬ na naturalne lub chemiczne np. poliestrowe, poli¬ amidowe, polipropylenowe, szklane itp. Rodzaj uzytych wlókien lub folii jest determinowany 25 tylko rodzajem medium filtrowanego.Zageszczajaca sie struktura elementu filtracyj¬ nego wzdluz drogi filtracji pozwala na prowa¬ dzenie frakcjonowanej filtracji wglebnej.Korzystnym jest jezeli warstwy krzyzowego na- 30 woju przedzielone sa warstwami runa i/lub wlókniny o masie powierzchniowej wynoszacej 5—200 g/m2 tak, aby warstwy skrajne zewnetrzne i wewnetrzne stanowily warstwy nawoju krzyzo¬ wego. 135 Runo i/lub wlóknina uformowane sa z wlókien o jednakowej grubosci lub z wlókien o zróznico¬ wanej grubosci, przy czym grubosc wlókien jest tak dobrana, ze tworza one strukture objetoscio¬ wa o zwiekszajacej sie gestosci w kierunku od 40 zewnatrz do wewnatrz elementu filtracyjnego.Wlóknina i/lub runo moga byc uformowane z dowolnych wlókien naturalnych lub chemicz¬ nych. Rodzaj bowiem zastosowanych wlókien uza¬ lezniony jest od charakteru medium filtrowanego, 45 zas ich grubosc od wymagan stawianych filtra¬ towi.Swiecowy element filtracyjny wedlug wynalaz¬ ku osadzony jest na perforowanej tulei, która moze byc wykonana z powolnego material^. 50 Moze to byc perforowana rura metalowa lub 7. tworzywa sztucznego np. z polipropylenu, polia¬ midu, polietylenu, czy tez odpowiednio zwinieta blacha lub siatka metalowa. Ksztalt i wielkosc ot¬ worów w tulei sa dowolne, ale musza zapewnic 55 maksymalnie duza powierzchnie przeplywu plynu.Dalsze korzysci wedlug wynalazku uzyskuje sie poprzez utwardzenie nawoju kzyzowegro w calej jego objetosci lub jego wewnetrznych warstw stanowiacych co najmniej XQ°/q calkowitej grubo- w sci nawoju. Element filtracyjny z tak utwardzona powierzchnia filtracyjna charakteryzuje sie bar¬ dziej sztywna i stabilna struktura, nie ulega podczas procesu filtracji deformacjom, co znacz¬ nie zwieksza jego niezawodnosc i trwalosc, a tak- «5 ze daje mozliwosc ewentualnego usuniecia perfo¬ rowanej tulei. Wyeliminowane zostaje niekorzyst¬ ne zjawisko pekania filtru i tzw. „dziur".Do utwardzania stosuje sie róznego rodzaju zy¬ wice termo- lub chemoutwardzalne.Swiecowy element wedlug wynalazku spelnia wszystkie warunki dla prawidlowego przebiegu procesu filtracji. Posiada wiec luzna strukture umozliwiajaca otrzymywanie duzych wydajnosci objetosciowych z jednostki powierzchni filtru przy wysokiej skutecznosci filtracji, natomiast zróznicowanie gestosci elementu filtracyjnego wzdluz drogi filtracji pozwala na prowadzenie jej nie tylko na powierzchni filtracyjnej, lecz w ca¬ lej objetosci elementu — filtracja wglebna.Swiecowy element filtracyjny wedlug wynalaz¬ ku ma zastosowanie do filtracji szerokej gamy plynów, bowiem istnieje mozliwosc odpowiednie¬ go doboru materialu filtracyjnego oraz jego prze¬ strzennej konfiguracji do rodzaju plynu filtrowa¬ nego oraz do wymagan stawianych filtratowi.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykladach wykonania na rysunku, na któ¬ rym fig. 1 przedstawia widok perspektywiczny swiecowego elementu filtracyjnego, fig. 2 przed¬ stawia widok rozwinietej powierzchni filtracyj¬ nej nawoju z zaznaczona konfiguracja geometrycz¬ na siatki nawoju, fig. 3 przedstawia element fil¬ tracyjny z warstwami porowatego materialu, a fig. 4 — przekrój poprzeczny elementu filtra¬ cyjnego na fig. 3.Swiecowy element filtracyjny na fig. 1 sklada sie z perforowanej tulei 1 wykonanej z polipropy¬ lenu oraz z cylindrycznej powierzchni filtracyj¬ nej w postaci nawoju 2.Nawój uformowany jest z przedzy o numerze metrycznym 2 wytworzonej z cietych wlókien poliestrowych o grubosci 4,4 dtex dlugosci 60 mm i skrecie ochronnym wynoszacym 200 skr/m.Gestosc siatki nawoju 2 zmienia sie od wiel¬ kosci a dla wewnetrznych warstw nawoju do wielkosci b dla zewnetrznych warstw nawoju (fig. 2), gdzie a i b sa to odleglosci miedzy sa¬ siednimi wezlami siatki nawoju w kierunku osio¬ wym.Grubosc warstwy filtracyjnej wynosi 16 mm.Za pomoca opisanego swiecowego elementu filtra¬ cyjnego zatrzymywane sa czastki o wielkosci po¬ wyzej 5 |im ze skutecznoscia filtracji wynosza¬ ca 98°/o.Swiecowy element filtracyjny na fig. 3 sklada sie z perforowanej tulei 1 wykonanej ze stalo¬ wej rury, na która nawiniety jest krzyzowo cy¬ lindryczny nawój 2, którego warstwy przedzielo¬ ne sa warstwami wlókniny 3. Warstwy skrajne -- zewnetrzne i wewnetrzne stanowia warstwy na¬ woju krzyzowego — fig. 4. Material, z 'którego wyko¬ nany jest nawój oraz konfiguracja geometryczna siatki nawoju sa identyczne jak w przykladzie przedstawionym na fig. 1 i fig. 2.Wlóknina wykonana jest z cietych wlókien po¬ lipropylenowych q grubosci 6 dtex i dlugosci 60 mm, przy czym masa powierzchniowa wlókniny wynosi 20 g/m2. Calkowita grubosc cylindrycznej powierzchni filtracyjnej wynosi 20 mm.140 382 6 Swiecowy element filtracyjny przedstawiony na fig. 3 i fig. 4 zatrzymuje czastki o wielkosci po¬ wyzej 5^im ze skutecznoscia filtracji 99%.Swiecowy element filtracyjny wedlug wynalaz¬ ku moze miec zastosowanie przy filtracji kapieli koagulacyjnych w produkcji wlókien poliakrylo- nitrylowych, do filtracji roztworów odczynników chemicznych w przemysle fotochemicznym, w przemysle spozywczym, kosmetycznym oraz wielu inr\ych galeziach przemyslu.Zastrzezenia patentowe 1. Swiecowy element filtracyjny, skladajacy sie z perforowanej tulei oraz wielowarstwowej cylin¬ drycznej powierzchni filtracyjnej zawierajacej warstwy w postaci nawoju krzyzowego, znamien¬ ny tym, ze krzyzowy nawój uformowany jest z przedzy wytworzonej z wlókien cietych i/lub ciaglych o grubosci 0,5—30 dtex lub z rozszcze¬ pionej folii, przy skrecie ochronnym przedzy wy¬ noszacym 10—500 skr/m, przy czym gestosc na¬ woju jest zróznicowana i zwieksza sie w kierun¬ ku promieniowym od zewnatrz do wewnatrz co najmniej o 30°/o, a odpowiednie zróznicowanie tej 10 15 20 25 gestosci reguluje sie doborem grubosci wlókien elementarnych i/lub gruboscia przedzy i/lub ge¬ stoscia siatki formowanego nawoju. 2. Swiecowy element wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze warstwy krzyzowego nawoju przedzie¬ lone sa warstwami runa i/lub wlókniny o masie powierzchniowej wynoszacej 5—200 g/m2, tak aby warstwy skfajtae zewnetrzne i wewnetrzne stano¬ wily warstwy nawoju krzyzowego. 3. Swiecowy element wedlug zastrz. 2, znamien¬ ny tym, ze runo i/lub wlóknina uformowane sa z wlókien o jednakowej grubosci. 4. Swiecowy element wedlug zastrz. 2, znamien¬ ny tym, ze runo i/lub wlóknina uformowane sa z wlókien o zróznicowanej grubosci, przy czym grubosc wlókien jest tak dobrana, ze tworza one strukture objetosciowa o zwiekszajacej sie ge¬ stosci w kierunku od zewnatrz do wewnatrz elementu filtracyjnego. 5. Swiecowy element wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze nawój krzyzowy jest utwar¬ dzony w calej swej objetosci lub utwordzone sa tylko jego wewnetrzne warstwy stanowiace co najmniej 10% calkowitej grubosci nawoju krzyzo¬ wego. v V A, A/AA AA f Fig 2 Fig 4 Fig 5 PL