PL181555B1

PL181555B1 - Filtr i uklad filtrujacy do oczyszczania plynów zawierajacych stale zanieczyszczenia PL PL PL PL PL PL

Info

Publication number: PL181555B1
Application number: PL96323905A
Authority: PL
Inventors: Louis D Caracciolo Jr
Original assignee: Boc Group Inc
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-06-07
Publication date: 2001-08-31
Also published as: AU6111196A; ATE248633T1; EP0901403B1; US5855794A; DE69629843T2; EP0901403A4; CA2234898A1; JP2000507874A; AU701400B2; US5632903A; DE69629843D1; PL323905A1; NZ310332A; WO1996040409A1; EP0901403A1

Abstract

I. F iltr d o o cz y sz c z a n ia ply n ó w zaw ierajacy ch stale zan ieczy szczen ia, o b e jm u jac y o b u d o w e, k tó ra m a o tw ó r w lo to w y p lynu z a w ierajaceg o stale zan ie c z y sz c z e n ia , o tw ó r w y lo to w y p lynu p rzefiltro w an eg o , a p o n ad to otw o ry w lo to w y i w y lo to w y p ly n u o czy szczajaceg o , przy czym o b u d o w a zaw iera c y - lin d ry czn y e le m e n t filtru jacy m ajacy os w zd lu zn a o raz p rzew ó d m ajacy os w zd lu z n a, z n a jd u ja cy sie w e lem en cie filtru jacy m , k tóry to p rze w ó d p o lac z o - n y je s t z o tw o rem w y lo to w y m p lynu o czy szczajaceg o , zas rozm ieszczenie o tw o ró w w lo to w eg o i w y lo to w eg o plynu zaw ierajacego stale zanieczyszczenia um o zliw ia w p ly w an ie teg o plynu do w netrza cylindrycznego elem entu fil- tru jaceg o , o d filtro w u jaceg o stale zan ieczyszczenia, p rzeplyw p rzefiltio w an eg o plynu p rzez c y lin d ry czn y elem ent filtrujacy na zew n atrz i w yp ly w teg o plynu p rzez w sp o m n ian y o tw ó r w ylotow y, ponadto n a przew odzie znajduje sie zespól czlo n ó w o czy szczajacy ch , ro zciagajacy sie o d p rzew o d u d o elem entu fil- tru jaceg o , filtr z ao p atrzo n y je s t ponadto w urzadzenie ob racajace p rzew ód lub p rzew ó d w ra z z elem entem filtrujacym w okól ich osi, z n a m ie n n y ty m , ze ze - sp ó l c z lo n ó w o c z y szczajacy ch zaw iera w iele czlo n ó w o czy szczajacy ch (28) sieg ajacy ch o d p rzew o d u (2 4 ) d o cy lin d ry czn eg o elem en tu filtru jaceg o (2 2 ), któ re m a ja o tw o ry (3 0 ) u m o zliw iajace w p ly w an ie p ly n u o c zy szczajaceg o do p rzew o d u (2 4 ), o ra z ty m , ze otw ory w lo to w y (1 9 ) i w y lo to w y (2 0 ) plynu o czy sz c z a ja c e g o z n a jd u ja sie w m iejscach u m o zliw iajacy ch je g o p rzep ly w p rze z c y lin d ry cz n y ele m e n t filtru jacy (22) od zew n atrz, w k ieru n k u p rze c iw - ny m d o k ieru n k u p rzep ly w u filtro w an eg o p lynu i w y p ly w p lynu o c z y sz - czaja c e g o z filtra (1 0 ) p o p rze z o tw ory (30) w czlo n ach o czy szczajacy ch (2 8 ), przew ó d (24) i o tw ó r w y lo to w y (20) p lynu oczyszczajacego, a p o n ad to tym , ze o tw ó r w lo to w y (18) p lynu oczyszczajacego znajduje sie w m iejscu u m o zli- w iajacym je g o w p ly w d o przestrzeni m iedzy o b u d o w a (12) a elem entem fil- trujacym (2 2 ) p rzed je g o w plynieciem do elem entu filtrujacego (2 2 ) i tym , ze filtr (1 0 ) za w iera sro d ek zam ykajacy otw ór w lotow y (14) i w y lo to w y (1 6 ) fil- tro w an eg o p lynu i otw ierajacy otw ory w lotow y (1 8 ) i w y lo to w y (20), plynu o czy szczajaceg o , gdy stopien zanieczyszczenia elem entu filtru jaceg o (22) sie- gnie p o zio m u , p rzy k tó ry m p rzep ly w plynu zaw ierajaceg o stale z a n ie c z y sz - cz en ia p rze z e le m e n t filtru jacy (22) spada ponizej o k reslo n eg o po zio m u ( 1 2 ) OPIS PATENTOWY (1 9 ) PL (1 1 )181555 ( 1 3 ) B1 FIG. 1 PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest filtr i układ filtrujący do oczyszczania płynów zawierających stałe zanieczyszczenia, w szczególności filtru samooczyszczającego się o dużej objętości.

Znane są systemy filtrowania płynów, które wykorzystują dwa filtry umieszczone równolegle do siebie, z których, gdy jeden pracuje, drugi pozostaje nieczynny. Takie rozwiązanie pozwala na czyszczenie lub konserwację jednego z filtrów bez potrzeby unieruchamiania systemu.

Czyszczenie nie używanego właśnie filtra odbywać się może poprzez wymywanie zwrotne elementu filtrującego, to jest poprzez zmianę kierunku płynu przepływającego przez filtr. Odbywa się to z pomocą środka obrotowego wyposażonego w dysze, przez które wydostaje się płyn pod wysokim ciśnieniem. W ten sposób wymywane są z filtra obce substancje przylegające do powierzchni elementu filtrującego.

Po zakończeniu procesu wymywania zwrotnego, filtr taki może być ponownie używany. Wówczas, gdy drugi filtr będzie wystarczająco zanieczyszczony, zastąpi go świeżo wyczyszczony, a on sam poddany zostanie czyszczeniu. Dlatego też proces filtrowania przy użyciu takiego systemu przebiega w sposób nieprzerwany.

W stanie techniki znany jest przykładowo filtr opisany w dokumencie patentowym US 5228993. W rozwiązaniu tym do oczyszczania filtra stosowany jest płyn oczyszczający, który przepływa kolejno przez rury doprowadzające i zostaje rozpylany przez dysze na wewnętrzną powierzchnię stosu dysków filtrujących, po czym przepływa przez dyski w kierunku od wewnątrz na zewnątrz, oczyszczając filtr.

Znany jest również z opisu patentowego US 5030347, filtr zaopatrzony w cylindryczne elementy filtrujące, w którym również płyn oczyszczający przepływa z wnętrza elementów filtrujących na zewnątrz.

W opisie patentowym US 4867879 ujawniono inne urządzenie filtrujące, mianowicie sitko dla przewodu rurowego, zaopatrzone w pojedyncze, ssące urządzenie oczyszczające, zawierające pojedynczą dyszę ssącą czyszczącą sitko, które może być płaskie, stożkowe lub częściowo kuliste. Zanieczyszczenia usuwane są w tym przypadku dzięki powstałej w układzie różnicy ciśnień.

Ponadto w opisie patentowym US 4042504 przedstawiono filtr, który zawiera pojedynczy pierścień z jednym okrągłym otworem, ewentualnie rurowy korpus oczyszczający, mający pojedynczą komorę zaopatrzoną w jeden otwór.

Jednakże w przypadku takich systemów filtrujących problem stanowią substancje ulegające uplastycznieniu i zaklejające element filtrujący. Z problemem tym najczęściej spotkać się można w przypadku filtrowania płynów zawierających biologiczne zanieczyszczenia, takie jak tłuszcze i białka. Przykładowo w urządzeniach do przeróbki tusz zwierzęcych, jak choćby drobiowych, płyny, takie jak ciecze chłodzące (używane do przechowywania i transportu) lub podgrzewające, takie jak woda do sparzania (ułatwiająca usuwanie piór), zanieczyszczone są tłuszczami pochodzącymi z tusz zwierzęcych. Tłuszcze i podobne biologiczne zanieczyszczenia mają skłonności do skupiania się i tworzenia warstw, które w przeciągu krótkiego czasu mogą zatkać większość systemów filtrujących. Dlatego też istnieje szczególne zapotrzebowanie na system filtrujący, który umożliwiałby nieprzerwane filtrowanie płynów zawierających stałe zanieczyszczenia.

Filtr, do oczyszczania płynów zawierających stałe zanieczyszczenia, według wynalazku obejmujący obudowę, która ma otwór wlotowy płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia, otwór wylotowy płynu przefiltrowanego, a ponadto otwory wlotowy i wylotowy płynu oczyszczającego, przy czym obudowa zawiera cylindryczny element filtrujący mający oś wzdłużną oraz przewód mający oś wzdłużną, znajdujący się w elemencie filtrującym, który to przewód połączony jest z otworem wylotowym płynu oczyszczającego, zaś rozmieszczenie otworów wlotowego i wylotowego płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia umożliwia wpływanie tego płynu do wnętrza cylindrycznego elementu filtrującego, odfiltrowującego stałe zanieczyszczenia, przepływ przefiltrowanego płynu przez cylindryczny element filtrujący na zewnątrz i

181 555 wypływ tego płynu przez wspomniany otwór wylotowy, ponadto na przewodzie znajduje się zespół członów oczyszczających, rozciągający się od przewodu do elementu filtrującego, filtr zaopatrzony jest ponadto w urządzenie obracające przewód lub przewód wraz z elementem filtrującym wokół ich osi, charakteryzuje się tym, że zespół członów oczyszczających zawiera wiele członów oczyszczających sięgających od przewodu do cylindrycznego elementu filtrującego, które mają otwory umożliwiające wpływanie płynu oczyszczającego do przewodu, oraz tym, że otwory wlotowy i wylotowy płynu oczyszczającego znajdują się w miejscach umożliwiających jego przepływ przez cylindryczny element filtrujący od zewnątrz, w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu filtrowanego płynu i wypływ płynu oczyszczającego z filtra poprzez otwory w członach oczyszczających, przewód i otwór wylotowy płynu oczyszczającego, a ponadto tym, że otwór wlotowy płynu oczyszczającego znajduje się w miejscu umożliwiającym jego wpływ do przestrzeni między obudową a elementem filtrującym przed jego wpłynięciem do elementu filtrującego i tym, że filtr zawiera środek zamykający otwory wlotowy i wylotowy filtrowanego płynu i otwierający otwory wlotowy i wylotowy, płynu oczyszczającego, gdy stopień zanieczyszczenia elementu filtrującego sięgnie poziomu, przy którym przepływ płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia przez element filtrujący spada poniżej określonego poziomu.

Korzystnie, filtr zaopatrzony jest w środki wykrywające stopień zanieczyszczenia elementu filtrującego oraz w środki zmieniające ciśnienie płynu oczyszczającego, zaś środek obracający przewód, ewentualnie przewód oraz element filtrujący stanowi motoreduktor.

Również korzystnie, filtr zaopatrzony jest w środki wykrywające stopień zanieczyszczenia elementu filtrującego i w środek do różnicowania prędkości obracania się przewodu, ewentualnie przewodu oraz elementu filtrującego, zaś środek zamykający otwory wlotowy i wylotowy filtrowanego płynu stanowi zawór elektromagnetyczny.

Korzystnie, również środek otwierający otwory wlotowy i wylotowy płynu oczyszczającego stanowi zawór elektromagnetyczny.

W innym, korzystnym wariancie, środek obracający obraca przewód wokół jego osi podłużnej lub obraca element filtrujący wokół jego osi podłużnej.

Ewentualnie, środek obracający obraca element filtrujący i przewód wokół ich osi podłużnej.

Korzystnie, filtr zaopatrzony jest w środki wykrywające stopień zanieczyszczenia elementu filtrującego, przy czym środek zamykający i otwierający zamyka otwory wlotowy i wylotowy filtrowanego płynu oraz zawiera otwór wlotowy i wylotowy płynu oczyszczającego gdy stopień zanieczyszczenia elementu filtrującego sięgnie poziomu, przy którym przepływ płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia przez element filtrujący spada poniżej określonego poziomu.

Człony oczyszczające korzystnie rozciągają się w różnych kierunkach od przewodu, zaś przewód połączony jest z obudową tak, że nie przesuwa się wzdłuż swojej osi w trakcie jego obrotów.

Korzystnie, człony oczyszczające sięgają od przewodu do elementu filtrującego.

W innej odmianie, filtr do oczyszczania płynów zawierających stałe zanieczyszczenia, według wynalazku obejmujący obudowę,' która ma otwór wlotowy płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia, otwór wylotowy płynu prżefiltrowanego, a ponadto otwory wlotowy i wylotowy płynu oczyszczającego, przy czym obudowa zawiera cylindryczny element filtrujący mający oś wzdłużną oraz przewód mający oś wzdłużną, znajdujący się w elemencie filtrującym, który to przewód połączony jest z otworem wylotowym płynu oczyszczającego, zaś rozmieszczenie otworów wlotowego i wylotowego płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia umożliwia wpływanie tego płynu do wnętrza cylindrycznego elementu filtrującego, odfiltrowującego stałe zanieczyszczenia, przepływ prżefiltrowanego płynu przez cylindryczny element filtrujący na zewnątrz i wypływ tego płynu przez wspomniany otwór wylotowy, ponadto na przewodzie znajduje się zespół członów oczyszczających, rozciągający się od przewodu do elementu filtrującego, filtr zaopatrzony jest ponadto w urządzenie obracające przewód wokół jego osi, charakteryzuje się tym, że zespół członów oczyszczających zawiera wiele członów oczyszczających sięgających od przewodu do cylindrycznego elementu filtrującego, które mająotwory

181 555 umożliwiające wpływanie płynu oczyszczającego do przewodu, oraz tym, że otwory wlotowy i wylotowy płynu oczyszczającego znajdują się w miejscach umożliwiających jego przepływ przez cylindryczny element filtrujący od zewnątrz, w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu filtrowanego płynu i wypływ płynu oczyszczającego z filtra poprzez otwory w członach oczyszczających, przewód i otwór wylotowy płynu oczyszczającego, a ponadto tym, że przewód połączony jest z obudową tak, że jest unieruchomiony w kierunku osi w trakcie obrotów wokół tej osi i tym, że filtr zawiera środek zamykający otwory wlotowy i wylotowy filtrowanego płynu i otwierający otwory wlotowy i wylotowy, płynu oczyszczającego, gdy stopień zanieczyszczenia elementu filtrującego sięgnie poziomu, przy którym przepływ płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia przez element filtrujący spada poniżej określonego poziomu.

W kolejnej odmianie filtr do oczyszczania płynów zawierających stałe zanieczyszczenia, według wynalazku obejmujący obudowę, która ma otwór wlotowy płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia, otwór wylotowy płynu przefiltrowanego, a ponadto otwory wlotowy i wylotowy płynu oczyszczającego, przy czym obudowa zawiera cylindryczny element filtrujący mający oś wzdłużną oraz przewód mający oś wzdłużną, znajdujący się w elemencie filtrującym, który to przewód połączony jest z otworem wylotowym płynu oczyszczającego, zaś rozmieszczenie otworów wlotowego i wylotowego płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia umożliwia wpływanie tego płynu do wnętrza cylindrycznego elementu filtrującego, odfiltrowującego stałe zanieczyszczenia, przepływ przefiltrowanego płynu przez cylindryczny element filtrujący na zewnątrz i wypływ tego płynu przez wspomniany otwór wylotowy, ponadto na przewodzie znajduje się zespół członów oczyszczających, rozciągający się od przewodu do elementu filtrującego, filtr zaopatrzony jest ponadto w urządzenie obracające przewód wokół jego osi, charakteryzuje się tym, że zespół członów oczyszczających zawiera wiele członów oczyszczających sięgających od przewodu do cylindrycznego elementu filtrującego, które mająotwory umożliwiające wpływanie płynu oczyszczającego do przewodu, oraz tym, że otwory wlotowy i wylotowy płynu oczyszczającego znajdują się w miejscach umożliwiających jego przepływ przez cylindryczny element filtrujący od zewnątrz, w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu filtrowanego płynu i wypływ płynu oczyszczającego z filtra poprzez otwory w członach oczyszczających, przewód i otwór wylotowy płynu oczyszczającego, a ponadto tym, że filtr zawiera środek zamykający otwory wlotowy i wylotowy filtrowanego płynu i otwierający otwory wlotowy i wylotowy, płynu oczyszczającego, gdy stopień zanieczyszczenia elementu filtrującego sięgnie poziomu, przy którym przepływ płynu zawierającego .stałe zanieczyszczenia przez element filtrujący spada poniżej określonego poziomu.

Układ filtrujący według wynalazku, zawierający wiele filtrów, do oczyszczania płynów zawierających stałe zanieczyszczenia, obejmujących obudowę, która ma otwór wlotowy płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia, otwór wylotowy płynu przefiltrowanego, a ponadto otwory wlotowy i wylotowy płynu oczyszczającego, przy czym obudowa zawiera cylindryczny element filtrujący mający oś wzdłużną oraz przewód mający oś wzdłużną, znajdujący się w elemencie filtrującym, który to przewód połączony jest z otworem wylotowym płynu oczyszczającego, zaś rozmieszczenie otworów wlotowego i wylotowego płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia umożliwia wpływanie tego płynu do wnętrza cylindrycznego elementu filtrującego, odfiltrowującego stałe zanieczyszczenia, przepływ przefiltrowanego płynu przez cylindryczny element filtrujący na zewnątrz i wypływ tego płynu przez wspomniany otwór wylotowy, ponadto w przewodzie znajduje się zespół członów oczyszczających, rozciągający się od przewodu do elementu filtrującego, filtr zaopatrzony jest ponadto w urządzenie obracające przewód lub przewód wraz z elementem filtrującym wokół ich osi, charakteryzuje się tym, że filtry te rozmieszczone są w układzie równoległym, w którym filtrowany płyn przepływa przez jeden z filtrów podczas, gdy pozostałe nie pracują i że układ filtrujący zaopatrzony jest w środki kierujące filtrowany płyn do innego filtra z pominięciem filtra poprzednio pracującego, przy czym zespół członów oczyszczających zawiera wiele członów oczyszczających sięgających od przewodu do cylindrycznego elementu filtrującego, które mająotwory umożliwiające wpływanie płynu oczyszczającego do przewodu, oraz tym, że otwory wlotowy i wylotowy płynu oczysz8

181 555 czającego znajdująsię w miejscach umożliwiających jego przepływ przez cylindryczny element filtrujący od zewnątrz, w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu filtrowanego płynu i wypływ płynu oczyszczającego z filtra poprzez otwory w członach oczyszczających, przewód i otwór wylotowy płynu oczyszczającego, a ponadto tym, że otwór wylotowy płynu oczyszczającego znajduje się w miejscu umożliwiającym jego wpływ do przestrzeni między obudowąa elementem filtrującym przed jego wpłynięciem do elementu filtrującego i tym, że filtr zawiera środek zamykający otwory wlotowy i wylotowy filtrowanego płynu i otwierający otwory wlotowy i wylotowy, płynu oczyszczającego, gdy stopień zanieczyszczenia elementu filtrującego sięgnie poziomu, przy którym przepływ płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia przez element filtrujący spada poniżej określonego poziomu.

Korzystnie, układ składa się z dwóch filtrów, ewentualnie z sześciu filtrów rozmieszczonych w trzech równoległych parach.

W innym korzystnym wariancie, każda z trzech równoległych par filtrów obejmuje element filtrujący mający pory o średnicy różniącej się od średnic porów elementów filtrujących innych równoległych par.

Również korzystnie, trzy równoległe pary filtrów obejmują pierwszą parę filtrów, drugą parę filtrów znajdującą się za pierwszą parą, oraz trzecią parę filtrów, znajdującą się za drugą parą, przy czym każdy filtr z drugiej pary ma element filtrujący o średnicy porów mniejszej od średnicy porów elementów filtrujących filtrów pierwszej pary, zaś każdy filtr z trzeciej pary ma pory o średnicy mniejszej niż średnica porów elementów filtrujących filtrów z drugiej pary.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny filtra według wynalazku; fig. 2 przedstawia schematycznie układ filtrujący płynu obejmujący przynajmniej dwa równolegle położone filtry, takie jak ten pokazany na fig. 1.

Figura 1 przedstawia pierwsze rozwiązanie niniejszego wynalazku dotyczące filtra 10, obejmującego obudowę 12 o osi wzdłużnej, otwory, wlotowy 14 i wylotowy 16, na płyn zawierający stałe zanieczyszczenia, a ponadto zwrotne otwory, wlotowy 18 i wylotowy 20, na płyn oczyszczający. Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem zarówno płyn zawierający stałe zanieczyszczenia, jak i płyn oczyszczający stanowiąwodne roztwory, które zawierać mogąjeden lub więcej dodatków w zależności od konkretnych zastosowań, takich jak środki odkażające, powierzchniowo czynne, piorące, konserwujące, bakteriobójcze i tym podobne. Zgodnie z alternatywnym rozwiązaniem (nie zaprezentowanym na rysunku), płyn oczyszczający może dostawać się do obudowy 12 przez pewną liczbę otworów wlotowych umieszczonych wzdłuż wewnętrznej powierzchni obudowy 12.

Obudowa 12 zgodnie z korzystnym rozwiązaniem charakteryzuje się cylindrycznym kształtem. Obejmuje ona cylindryczny element filtrujący 22, ustawiony współosiowo z obudową 12. Korzystne jest, by element filtrujący 22 miał strukturę porowatą; przykładowo stanowić go może metalowy ekran wyposażony w otwory o określonej średnicy. Dobór średnicy porów zależy od zastosowania filtra, a zwłaszcza od odfiltrowywanych zanieczyszczeń. Zgodnie z preferowanym rozwiązaniem cylindryczny element filtrujący stanowi metalowy ekran wyposażony w pory o średnicy wahającej się od 1 lub mniej do 400 mikronów.

Otwór wlotowy 14 na płyn zawierający stałe zanieczyszczenia umieszczony jest w taki sposób, że w trakcie filtrowania płyn zawierający te substancje wpływa do cylindrycznego elementu filtrującego 22 umieszczonego wewnątrz cylindrycznej obudowy 12. Płyn ten przepływa następnie przez element 22, od wewnątrz na zewnątrz, zaś stałe zanieczyszczenia, na przykład zanieczyszczenia biologiczne takie jak tłuszcze i białka, zatrzymują się w elemencie filtrującym 22 i usuwane są z płynu. Otwór wylotowy 16 umieszczony jest w taki sposób, że płyn znajdujący się poza elementem filtrującym 22, ale wewnątrz obudowy 12, to jest płyn, który przedostał się przez element filtrujący 22, wypływa przez niego z obudowy 12.

Element filtrujący 22 obejmuje przewód 24, który obracać się może wokół własnej osi i którego zawartość wydostawać się może do atmosfery. Wzdłużna oś przewodu 24 jest zarazem osią wzdłużną elementu filtrującego 22. Przy jednym z końców przewodu 24 znajduje się otwór

181 555 wylotowy 20 na płyn oczyszczający. Na drugim końcu przewodu 24 znajduje się środek obrotowy 26, taki jak motoreduktor, obracający przewód wokół jego osi w czasie etapu czyszczenia.

Zgodnie z alternatywnym rozwiązaniem (nie przedstawionym na rysunku), element filtrujący 22 obracać się może wokół własnej osi. Zgodnie z tym rozwiązaniem środek obrotowy, taki jak motoreduktor, obraca elementem filtrującym 22 wokółjego własnej osi w trakcie procesu czyszczenia. Zgodnie z innym jeszcze rozwiązaniem (nie pokazanym na rysunku), zarówno element filtrujący 22 jak i przewód 24 mogą się obracać wokół swoich osi. W rozwiązaniu takim środki obrotowe, takie jak jeden lub więcej motoreduktorów, obracają element filtrujący 22 i przewód 24, lub też jeden z nich.

Na zewnątrz przewodu 24 znajdująsię elementy oczyszczające 28, takie jak elementy wybierające, biegnące od przewodu 24 do elementu filtrującego 22. Oczyszczające elementy wybierające 28 zaopatrzone są w otwory 30 pozwalające na przepływ oczyszczającego płynu przez te elementy i do wnętrza przewodu 24. Korzystne jest, by oczyszczające elementy wybierające 28 wykonane były w formie łopatek lub płytek wyposażonych w otwory.

Filtr 10 wyposażony jest ponadto w środek (nie pokazany na rysunku) do wykrywania wartości krytycznej zanieczyszczenia, co wiąże się ze spadkiem przepływu płynu przez filtr 10 poniżej efektywnego poziomu. W ramach środka wykrywającego zastosować można ciśnieniowy przełącznik różnicowy.

Filtr 10 wyposażony jest ponadto w środek (nie pokazany na rysunku) do zamykania otworu wlotowego 14 i wylotowego 16 na płyn zawierający stałe zanieczyszczenia oraz do otwierania zwrotnego otworu wlotowego 18 i wylotowego 20 na płyn oczyszczający, gdy poziom przepływu spada poniżej poziomu efektywnego. W ramach środków zamykających i otwierających otwory wlotowe 14, 18 i wylotowe 16, 20 wykorzystać można zawory elektromagnetyczne.

W trakcie działania układu filtrującego, płyn zawierający stałe zanieczyszczenia kierowany jest do elementu filtrującego 22 przez otwór wlotowy 14. Płyn ten przedostaje się przez pory w elemencie filtrującym 22, w trakcie czego odfiltrowywane są z płynu stałe zanieczyszczenia, po czym płyn dostaje się do obudowy 12. Następnie wydostaje się on z obudowy przez otwór wylotowy 16.

Gdy przepływ płynu przez filtr zostanie w wystarczającym stopniu ograniczony w wyniku nagromadzenia się zanieczyszczeń na elemencie filtrującym 22, filtr jest czyszczony w procesie wymywania zwrotnego. W trakcie procesu czyszczenia otwory, wlotowy 14 i wylotowy 16, na płyn zawierający stałe zanieczyszczenia są szczelnie zamknięte. Przewód 24 jest następnie otwierany umożliwiając wydostawanie się jego zawartości do atmosfery. Zgodnie z rozwiązaniem zaprezentowanym na fig. 1, uruchamiany jest środek 26 do obracania przewodu, taki jak motoreduktor, w wyniku czego przewód 24 zaczyna się obracać wokół własnej osi.

Przewód 24 i/lub element filtrujący 22 może się obracać w dowolnym tempie, odpowiednim do przeprowadzenia procesu czyszczenia. Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem rotacje przebiegają ze zmienną prędkością w zależności od poziomu zanieczyszczenia elementu filtrującego 22. Zgodnie z takim rozwiązaniem środek wykrywający poziom zanieczyszczenia elementu filtrującego obejmuje przykładowo system czujników, który różnicować też może prędkość obracania się przewodu 24 i/lub elementu filtrującego 22 w zależności od poziomu zanieczyszczenia. Zasadniczo prędkość rotacji wzrasta wraz ze wzrostem poziomu zanieczyszczenia.

Zgodnie z rozwiązaniem pokazanym na fig. 1 po otwarciu przewodu 24, co umożliwia uwolnienie jego zawartości do atmosfery, i gdy przewód ten zaczyna się obracać, oczyszczający płyn dostaje się do wnętrza obudowy 12 przez zwrotny otwór wlotowy 18. Płyn ten czyści element filtrujący 22 w procesie wymywania zwrotnego, to znaczy przedostaje się przez pory w elemencie filtrującym 22 w odwrotnym kierunku do normalnego kierunku przepływu, w wyniku czego usuwane są zanieczyszczenia z tych porów.

Oczyszczający płyn zawierający wymyte zanieczyszczenia znajdujący się wewnątrz elementu filtrującego 22 przedostaje się przez otwory 30 w członach oczyszczających 28, a następ10

181 555 nie do przewodu 24. Płyn oczyszczający zawierający zanieczyszczenia wydostaje się wówczas z przewodu 24 przez zwrotny zawór wylotowy 20.

Zgodnie z preferowanym rozwiązaniem płyn oczyszczający znajduje się pod ciśnieniem. Korzystne jest, by płyn ten sprężany był albo wewnątrz obudowy 12, przykładowo w wyniku ograniczenia przepływu tego płynu przez element filtrujący 22, co wiąże się ze stopniem zanieczyszczenia, albo przed dostaniem się do obudowy 12, przykładowo poprzez zwiększenie tempa jego przepływu. Gdy oczyszczający płyn znajduje się pod ciśnieniem, wspomaga to proces czyszczenia ze względu na różnicę ciśnień w przewodzie 24 (ciśnienie atmosferyczne) i w elemencie filtrującym 22 (ciśnienie substancji oczyszczającej). Korzystne jest, by ciśnienie płynu czyszczącego wynosiło między 37 a 250 funtów na cal kwadratowy (od 2,6 do 17,6 kg/cm²). Wartość ciśnienia zależna między innymi od stopnia zanieczyszczenia elementu filtrującego 22. Szczególnie korzystne jest, by środek wykrywający stopień zanieczyszczenia obejmował przykładowo system czujników, który może zmieniać ciśnienie oczyszczającego płynu w zależności od poziomu zanieczyszczenia.

Figura 2 przedstawia układ filtrujący według wynalazku, filtrujący płyn zawierający stałe zanieczyszczenia. Układ obejmuje trzy pary filtrów 32a i 32b, 34a i 34b, 36a i 36b, z których jeden opisany został powyżej. Filtry każdej z owych par przebiegają równolegle do siebie, w wyniku czego przepływ odbywa się w danym momencie jedynie przez jeden filtr z każdej pary, podczas gdy drugi nie jest w tym czasie używany.

Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem, każda para filtrów obejmuje element filtrujący o średnicy porów zmniejszającej się wraz z kierunkiem przepływu. Przykładowo zgodnie ze szczególnie korzystnym rozwiązaniem dotyczącym obróbki tusz zwierzęcy, każdy z pary filtrów 32a i 32b obejmuje element filtrujący wyposażony w pory o średnicy około 100 mikronów, każdy z pary filtrów 34a i 34b obejmuje element filtrujący o porach charakteryzujących się średnicą około 60 mikronów, zaś każdy z pary filtrów 36a i 36b zawiera element filtrujący o średnicy porów około 20 mikronów.

Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem układ filtrujący obejmuje też środek 38 do wykrywania wartości krytycznej zanieczyszczenia elementu filtrującego używanego właśnie filtra każdej z pary filtrów, gdy powoduje ono spadek przepływu poniżej efektywnego poziomu. Zgodnie z preferowanym rozwiązaniem środek 38 powoduje też zamknięcie i omijanie zanieczyszczonego filtra i uruchomienie drugiego filtra z każdej pary. W ten oto sposób, gdy używany właśnie filtr jest tak mocno zanieczyszczony, że nie może on już filtrować wystarczającej ilości płynu, filtr ten jest wyłączany i czyszczony. Płyn przepływa wówczas przez drugi z pary filtrów. Zgodnie ze szczególnie korzystnym rozwiązaniem środek 38 stanowi przepływomierz.

Filtr będący przedmiotem niniejszego wynalazku jest rozwiązaniem dla opisanego powyżej problemu uplastyczniania i zalepianiania filtra. Poza tym umożliwia on wysokie tempo przepływu wahaj ące się w granicach od 400 do 2000 galonów na minutę (1818 do 9092 1 /min).

Niniejszy przykład stanowi jedynie nie ograniczający przykład rozwiązania w ramach niniejszego wynalazku. Fachowiec może w ramach wynalazku dokonać szeregu zmian nie wykraczając przy tym poza jego zakres.

W przypadku układu filtrującego wyposażonego w dwa opisywane tu filtry umieszczone równolegle do siebie o wydajności 400 galonów na minutę (18181/min), gdy różnica ciśnień między ciśnieniem płynu przepływającego przez otwór wlotowy 14 a ciśnieniem płynu wydostającego się przez otwór wylotowy 16 w obrębie jednego filtra wynosi około siedmiu funtów, środek wykrywający 38 wskaże, że element filtrujący 22 tego filtrajest wystarczająco mocno zanieczyszczony i da sygnał dla drugiego równoległego filtra do zastępstwa. W momencie uruchomienia równoległego czystego filtra środek wykrywający wyłącza jednocześnie filtr zanieczyszczony. W tym momencie wewnątrz zanieczyszczonego filtra odbywają się równolegle następujące procesy:

(a) otwory, wlotowy 14 i wylotowy 16, na płyn zawierający stałe zanieczyszczenia są szczelnie zamykane, przykładowo z zastosowaniem zaworów elektromagnetycznych;

181 555 (b) przewód 24, na którym znajdująsię człony oczyszczające 28, jest otwierany, co daje możliwość usuwania jego zawartości do atmosfery;

(c) włączany jest środek obrotowy 26, taki jak silnik elektryczny, w wyniku czego przewód 24 zaczyna się obracać wokół własnej osi;

(d) w obudowie 12 sprężany jest płyn oczyszczający, taki jak czysta woda wodociągowa, do wartości równej średnio 100 funtów na cal kwadratowy (7 kg/cm²).

W trakcie procesu wymywania zwrotnego elementu filtrującego 22 z pomocą sprężonego płynu oczyszczającego, w wyniku czego wymywane są z niego stałe zanieczyszczenia, płyn oczyszczający i zanieczyszczający mogą się dostać do przewodu 24 i na zewnątrz przez zwrotny otwór wylotowy 20 do atmosfery za pośrednictwem tylko i wyłącznie członów oczyszczających 28. Płyn oczyszczający pod ciśnieniem 100 funtów przedostaje się przez element filtrujący 22 człony oczyszczające 28 przy wartości ciśnienia wylotowego wewnątrz elementu 22 równej 0. Człony oczyszczające 28 powodują powstanie podciśnienia w elemencie 22 od wewnątrz, gdzie zgromadziły się zanieczyszczenia, natomiast ciśnienie płynu oczyszczającego o wartości 100 funtów wypycha wszystko z elementu filtrującego na zewnątrz. Przy takich wartościach ciśnienia wyczyszczenie elementu filtrującego 22 wymaga około 35 do 60 sekund. Po zarejestrowaniu przez środek wykrywający 38 wyczyszczenia filtra, jest on zamykany do czasu otrzymania sygnału powtórnego uruchomienia.

181 555

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Filtr do oczyszczania płynów zawierających stałe zanieczyszczenia, obejmujący obudowę, która ma otwór wlotowy płynu zawieraj ącego stałe zanieczyszczenia, otwór wylotowy płynu przefiltrowanego, a ponadto otwory wlotowy i wylotowy płynu oczyszczającego, przy czym obudowa zawiera cylindryczny element filtrujący mający oś wzdłużną oraz przewód mający oś wzdłużną, znajdujący się w elemencie filtrującym, który to przewód połączony jest z otworem wylotowym płynu oczyszczającego, zaś rozmieszczenie otworów wlotowego i wylotowego płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia umożliwia wpływanie tego płynu do wnętrza cylindrycznego elementu filtrującego, odfiltrowującego stałe zanieczyszczenia, przepływ przefiltrowanego płynu przez cylindryczny element filtrujący na zewnątrz i wypływ tego płynu przez wspomniany otwór wylotowy, ponadto na przewodzie znajduje się zespół członów oczyszczających, rozciągający się od przewodu do elementu filtrującego, filtr zaopatrzony jest ponadto w urządzenie obracające przewód lub przewód wraz z elementem filtrującym wokół ich osi, znamienny tym, że zespół członów oczyszczających zawiera wiele członów oczyszczających (28) sięgających od przewodu (24) do cylindrycznego elementu filtrującego (22), które mają otwory (30) umożliwiające wpływanie płynu oczyszczającego do przewodu (24), oraz tym, że otwory wlotowy (19) i wylotowy (20) płynu oczyszczającego znajdująsię w miejscach umożliwiających jego przepływ przez cylindryczny element filtrujący (22) od zewnątrz, w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu filtrowanego płynu i wypływ płynu oczyszczającego z filtra (10) poprzez otwory (30) w członach oczyszczających (28), przewód (24) i otwór wylotowy (20) płynu oczyszczającego, a ponadto tym, że otwór wlotowy (18) płynu oczyszczającego znajduje się w miejscu umożliwiającym jego wpływ do przestrzeni między obudową (12) a elementem filtrującym (22) przed jego wpłynięciem do elementu filtrującego (22) i tym, że filtr (10) zawiera środek zamykający otwór wlotowy (14) i wylotowy (16) filtrowanego płynu i otwierający otwory wlotowy (18) i wylotowy (20), płynu oczyszczającego, gdy stopień zanieczyszczenia elementu filtrującego (22) sięgnie poziomu, przy którym przepływ płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia przez element filtrujący (22) spada poniżej określonego poziomu.
2. Filtr według zastrz. 1, znamienny tym, że zaopatrzony jest w środki wykrywające stopień zanieczyszczenia elementu filtrującego (22) oraz w środki zmieniające ciśnienie płynu oczyszczającego.
3. Filtr według zastrz. 1, znamienny tym, że środek obracający przewód (24), ewentualnie przewód (24) oraz element filtrujący (22), stanowi motoreduktor.
4. Filtr według zastrz. 1, znamienny tym, że zaopatrzony jest w środki wykrywające stopień zanieczyszczenia elementu filtrującego (22) i w środek do różnicowania prędkości obracania się przewodu (24), ewentualnie przewodu (24) oraz elementu filtrującego (22).
5. Filtr według zastrz. 1, znamienny tym, że środek zamykający otwory wlotowy (14) i wylotowy (16) filtrowanego płynu stanowi zawór elektromagnetyczny.
6. Filtr według zastrz. 1, znamienny tym, że środek otwierający otwory wlotowy (18) i wylotowy (20) płynu oczyszczającego stanowi zawór elektromagnetyczny.
7. Filtr według zastrz. 1, znamienny tym, że środek obracający obraca przewód (24) wokół jego osi podłużnej.
8. Filtr według zastrz. 1, znamienny tym, że środek obracający obraca element filtrujący (22) wokół jego osi podłużnej.
9. Filtr według zastrz. 1, znamienny tym, że środek obracający obraca element filtrujący (22) i przewód (24) wokół ich osi podłużnej.

181 555
10. Filtr według zastrz. 1, znamienny tym, że zaopatrzony jest w środki wykrywające stopień zanieczyszczenia elementu filtrującego (22), przy czym środek zamykający i otwierający zamyka otwory wlotowy (14) i wylotowy (16) filtrowanego płynu oraz otwiera otwór wlotowy (18) i wylotowy (20) płynu oczyszczającego gdy stopień zanieczyszczenia elementu filtrującego (22) sięgnie poziomu, przy którym przepływ płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia przez element filtrujący (22) spada poniżej określonego poziomu.
11. Filtr według zastrz. 1, znamienny tym, że człony oczyszczające (28) rozciągają się w różnych kierunkach od przewodu (24).
12. Filtr według zastrz. 7, znamienny tym, że przewód (24) połączony jest z obudową(12) tak, że nie przesuwa się wzdłuż swojej osi w trakcie jego obrotów.
13. Filtr według zastrz. 1, znamienny tym, że człony oczyszczające (28) sięgają od przewodu (24) do elementu filtrującego (22).
14. Filtr, do oczyszczania płynów zawierających stałe zanieczyszczenia, obejmujący obudowę, która ma otwór wlotowy płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia, otwór wylotowy płynu przefiltrowanego, a ponadto otwory wlotowy i wylotowy płynu oczyszczającego, przy czym obudowa zawiera cylindryczny element filtrujący mający oś wzdłużną oraz przewód mający oś wzdłużną znajdujący się w elemencie filtrującym, który to przewód połączony jest z otworem wylotowym płynu oczyszczającego, zaś rozmieszczenie otworów wlotowego i wylotowego płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia umożliwia wpływanie tego płynu do wnętrza cylindrycznego elementu filtrującego, odfiltrowującego stałe zanieczyszczenia, przepływ przefiltrowanego płynu przez cylindryczny element filtrujący na zewnątrz i wypływ tego płynu przez wspomniany otwór wylotowy, ponadto na przewodzie znajduje się zespół członów oczyszczających, rozciągający się od przewodu do elementu filtrującego, filtr zaopatrzony jest ponadto w urządzenie obracające przewód wokół jego osi, znamienny tym, że zespół członów oczyszczających zawiera wiele członów oczyszczających (28) sięgających od przewodu (24) do cylindrycznego elementu filtrującego (22), które mają otwory (30) umożliwiające wpływanie płynu oczyszczającego do przewodu (24), oraz tym, że otwory wlotowy (18) i wylotowy (20) płynu oczyszczającego znajdują się w miejscach umożliwiających jego przepływ przez cylindryczny element filtrujący (22) od zewnątrz, w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu filtrowanego płynu i wypływ płynu oczyszczającego z filtra poprzez otwory (30) w członach oczyszczających (18), przewód (24) i otwór wylotowy (20) płynu oczyszczającego, a ponadto tym, że przewód (24) połączony jest z obudową(12) tak, że jest unieruchomiony w kierunku osi w trakcie obrotów wokół tej osi i tym, że filtr (10) zawiera środek zamykający otwory wlotowy (14) i wylotowy (16) filtrowanego płynu i otwierający otwory wlotowy (18) i wylotowy (20), płynu oczyszczającego, gdy stopień zanieczyszczenia elementu filtrującego (22) sięgnie poziomu, przy którym przepływ płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia przez element filtrujący (22) spada poniżej określonego poziomu.
15. Filtr, do oczyszczania płynów zawierających stałe zanieczyszczenia, obejmujący obudowę, która ma otwór wlotowy płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia, otwór wylotowy płynu przefiltrowanego, a ponadto otwory wlotowy i wylotowy płynu oczyszczającego, przy czym obudowa zawiera cylindryczny element filtrujący mający oś wzdłużną oraz przewód mający oś wzdłużną, znajdujący się w elemencie filtrującym, który to przewód połączony jest z otworem wylotowym płynu oczyszczającego, zaś rozmieszczenie otworów wlotowego i wylotowego płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia umożliwia wpływanie tego płynu do wnętrza cylindrycznego elementu filtrującego, odfiltrowującego stałe zanieczyszczenia, przepływ przefiltrowanego płynu przez cylindryczny element filtrujący na zewnątrz i wypływ tego płynu przez wspomniany otwór wylotowy, ponadto na przewodzie znajduje się zespół członów oczyszczających, rozciągający się od przewodu do elementu filtrującego, filtr zaopatrzony jest ponadto w urządzenie obracające przewód wokół jego osi, znamienny tym, że zespół członów oczyszczających zawiera wiele członów oczyszczających (28) sięgających od przewodu (24) do cylindrycznego elementu filtrującego (22), które mają otwory (30) umożliwiające wpływanie płynu oczyszczającego do przewodu (24), oraz tym, że otwory wlotowy (18) i wylotowy (20) płynu

181 555 oczyszczającego znajdują się w miejscach umożliwiających jego przepływ przez cylindryczny element filtrujący (22) od zewnątrz, w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu filtrowanego płynu i wypływ płynu oczyszczającego z filtra (10) poprzez otwory (30) w członach oczyszczających (28), przewód (24) i otwór wylotowy (20) płynu oczyszczającego, a ponadto tym, że filtr (10) zawiera środek zamykający otwory wlotowy (14) i wylotowy (16) filtrowanego płynu i otwierający otwory wlotowy (18) i wylotowy (20), płynu oczyszczającego, gdy stopień zanieczyszczenia elementu filtrującego (22) sięgnie poziomu, przy którym przepływ płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia przez element filtrujący (22) spada poniżej określonego poziomu.
16. Układ filtrujący zawierający wiele filtrów do oczyszczania płynów zawierających stałe zanieczyszczenia, obejmujących obudowę, która ma otwór wlotowy płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia, otwór wylotowy płynu przefiltrowanego, a ponadto otwory wlotowy i wylotowy płynu oczyszczającego, przy czym obudowa zawiera cylindryczny element filtrujący mający oś wzdłużną oraz przewód mający oś wzdłużną, znajdujący się w elemencie filtrującym, który to przewód połączony jest z otworem wylotowym płynu oczyszczającego, zaś rozmieszczenie otworów wlotowego i wylotowego płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia umożliwia wpływanie tego płynu do wnętrza cylindrycznego elementu filtrującego, odfiltrowującego stałe zanieczyszczenia, przepływ przefiltrowanego płynu przez cylindryczny element filtrujący na zewnątrz i wypływ tego płynu przez wspomniany otwór wylotowy, ponadto na przewodzie znajduje się zespół członów oczyszczających, rozciągający się od przewodu do elementu filtrującego, filtr zaopatrzony jest ponadto w urządzenie obracające przewód lub przewód wraz z elementem filtrującym wokół ich osi, znamienny tym, że filtry (32a, 32b; 34a, 34b; 36a, 36b) rozmieszczone są w układzie równoległym, w którym filtrowany płyn przepływa przez jeden z filtrów podczas, gdy pozostałe nie pracują i że układ filtrujący zaopatrzony jest w środki kierujące filtrowany płyn do innego filtra z pominięciem filtra poprzednio pracującego, przy czym zespół członów oczyszczających (28) sięgających od przewodu (24) do cylindrycznego elementu filtrującego (22), które mająotwory (30) umożliwiające wpływanie płynu oczyszczającego do przewodu (24), oraz tym, że otwory wlotowy (18) i wylotowy (20) płynu oczyszczającego znajdująsię w miejscach umożliwiających jego przepływ przez cylindryczny element filtrujący (22) od zewnątrz, w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu filtrowanego płynu i wypływ płynu oczyszczającego z filtra (10) poprzez otwory (30) w członach oczyszczających (28), przewód (24) i otwór wylotowy (20) płynu oczyszczającego, a ponadto tym, że otwór wlotowy (20) płynu oczyszczającego znajduje się w miejscu umożliwiającym jego wpływ do przestrzeni między obudową (12) a elementem filtrującym (22) przed jego wpłynięciem do elementu filtrującego (22) i tym, że filtr (10) zawiera środek zamykający otwory wlotowy (14) i wylotowy (16) filtrowanego płynu i otwierający otwory wlotowy (18) i wylotowy (20), płynu oczyszczającego, gdy stopień zanieczyszczenia elementu filtrującego (22) sięgnie poziomu, przy którym przepływ płynu zawierającego stałe zanieczyszczenia przez element filtrujący (22) spada poniżej określonego poziomu.
17. Układ według zastrz. 16, znamienny tym, że składa się z dwóch filtrów.
18. Układ według zastrz. 16, znamienny tym, że składa się z sześciu filtrów rozmieszczonych w trzech równoległych parach.
19. Układ według zastrz. 18, znamienny tym, że każda z trzech równoległych par filtrów obejmuje element filtrujący (22) mający pory o średnicy różniącej się od średnic porów elementów filtrujących (22) innych równoległych par.
20. Układ według zastrz. 19, znamienny tym, że trzy równoległe pary filtrów obejmują pierwsząparę filtrów, drugąparę filtrów znajdującą się za pierwsząparą, oraztrzeciąparę filtrów, znajdującą się za drugą parą, przy czym każdy filtr z drugiej pary ma element filtrujący (22) o średnicy porów mniejszej od średnicy porów elementów filtrujących (22) filtrów pierwszej pary, zaś każdy filtr z trzeciej pary ma pory o średnicy mniejszej niż średnica porów elementów filtrujących (22) filtrów z drugiej pary.

181 555 * * *