RU177154U1 - CARTRIDGE FOR LIQUID FILTRATION - Google Patents

CARTRIDGE FOR LIQUID FILTRATION Download PDF

Info

Publication number
RU177154U1
RU177154U1 RU2017136151U RU2017136151U RU177154U1 RU 177154 U1 RU177154 U1 RU 177154U1 RU 2017136151 U RU2017136151 U RU 2017136151U RU 2017136151 U RU2017136151 U RU 2017136151U RU 177154 U1 RU177154 U1 RU 177154U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
volume
layer
filter
filtering
cartridge
Prior art date
Application number
RU2017136151U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Сергеевич Самылин
Станислав Сергеевич Быструшкин
Original Assignee
Владимир Сергеевич Самылин
Станислав Сергеевич Быструшкин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Сергеевич Самылин, Станислав Сергеевич Быструшкин filed Critical Владимир Сергеевич Самылин
Priority to RU2017136151U priority Critical patent/RU177154U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU177154U1 publication Critical patent/RU177154U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D27/00Cartridge filters of the throw-away type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres

Landscapes

  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к фильтрующим устройствам, в частности к сменным элементам для использования в системах фильтрации и очистки воды от нерастворимых примесей, ржавчины, песка и других взвесей путем фильтрации.Заявляемое устройство состоит из внутреннего фильтрующего объема 1, имеющего форму полого цилиндра, стенки которого образованы послойной укладкой нетканого термоспаянного полотна из волокон преимущественно полипропилена и выполняющего функцию каркаса. На внешнюю образующую фильтрующего объема 1 послойно уложен внешний фильтрующий объем 2, который образован послойной косой намоткой пневмотекстурированной мультифеламентной полипропиленовой нити с петлевым ворсом, при этом смежные слои имеют противоположное направление укладки нитей. Толщина внутреннего объема предпочтительно составляет 30% от толщины картриджа.Технический результат - расширение ассортимента фильтровальных элементов для очистки жидкостей, обладающих высоким ресурсом работы и обеспечивающих высокое качество очистки жидкостей, предпочтительно воды. 4 з.п.ф-лы, 2 ил., 2 табл.The invention relates to filtering devices, in particular to replaceable elements for use in filtration and water purification systems from insoluble impurities, rust, sand and other suspensions by filtration. The inventive device consists of an internal filtering volume 1 having the shape of a hollow cylinder, the walls of which are formed layer-by-layer laying of a non-woven thermally brazed web of fibers primarily of polypropylene and acting as a carcass. An external filtering volume 2 is layered on the outer generatrix of the filter volume 1, which is formed by a layer oblique winding of a pneumotextured multifilament polypropylene yarn with a loop pile, while adjacent layers have the opposite direction of thread placement. The thickness of the internal volume is preferably 30% of the thickness of the cartridge. The technical result is the expansion of the range of filter elements for cleaning liquids with a high service life and providing high quality cleaning liquids, preferably water. 4 C.p. f-crystals, 2 ill., 2 tab.

Description

Полезная модель относится к фильтрующим устройствам, в частности к сменным элементам для использования в системах фильтрации и очистки воды от нерастворимых примесей, ржавчины, песка и других взвесей путем фильтрации.The invention relates to filtering devices, in particular to replaceable elements for use in filtration and water purification systems from insoluble impurities, rust, sand and other suspensions by filtration.

Технология изготовления картриджа путем намотки фильтрующего материала на жесткий каркас, имеющий вид втулки, широко известна. Также известно использование в качестве фильтрующего материала волокон термопластичного полимера, преимущественно полипропилена, и/или вспененного полипропилена, и/или нетканого полотна из полипропилена.The manufacturing technology of the cartridge by winding filter material on a rigid frame, having the form of a sleeve, is widely known. It is also known to use as filter material fibers of a thermoplastic polymer, preferably polypropylene, and / or foamed polypropylene, and / or a nonwoven polypropylene fabric.

Так, известны конструкции картриджей, где в качестве фильтрующего материала использованы волокнистые материалы.Thus, cartridge designs are known where fibrous materials are used as filter material.

В частности, известен фильтровальный элемент, который содержит размещенные по потоку фильтруемой среды фильтрующий и коагулирующие слои, выполнен из волокон термопластичного полимера, преимущественно полипропилена, коагулирующие слои изготовлены из тонких волокон и разделены между собой слоем из грубых волокон, плотность коагулирующих слоев со стороны входа фильтруемой среды больше, чем со стороны выхода [Патент на изобретение RU №2326716]. In particular, a filter element is known, which contains filtering and coagulating layers placed on the flow of the filtered medium, made of fibers of a thermoplastic polymer, mainly polypropylene, coagulating layers are made of thin fibers and separated by a layer of coarse fibers, the density of the coagulating layers on the inlet side is filtered environment more than from the exit [Patent for invention RU No. 2326716].

Недостатком устройства является расположение фильтрующих слоев, при котором плотность коагулирующих слоев со стороны входа фильтруемой среды больше, чем со стороны выхода. Это приводит к более раннему забиванию фильтра и снижению его фильтрующей способности.The disadvantage of this device is the location of the filter layers, in which the density of the coagulating layers from the input side of the filtered medium is greater than from the output side. This leads to an earlier clogging of the filter and a decrease in its filtering ability.

Известен фильтрующий элемент, выполненный в виде катушки с перфорированной центральной гильзой, на которой размещена фильтровальная штора, представляющая собой многослойную крестообразную намотку ворсистой нити, внутренние слои фильтровальной шторы выполнены синтетической текстурированной мультифиламентной нитью с преимущественно петлевым ворсом, а внешние слои фильтровальной шторы выполнены нитью штапельного прядения, изготовленной из катионообменного волокна. На внешней поверхности перфорированной центральной гильзы выполнены продольные ребра, расположенные равномерно между рядами перфорации [Патент на изобретение RU № 2411983]. Known filter element made in the form of a coil with a perforated central sleeve, on which a filter curtain is placed, which is a multilayer crosswise winding of a fleecy thread, the inner layers of the filter curtain are made of synthetic textured multifilament thread with a predominantly loop pile, and the outer layers of the filter curtain are made of staple spinning made from cation exchange fiber. On the outer surface of the perforated Central sleeve made of longitudinal ribs located evenly between the rows of perforations [Patent for the invention RU No. 2411983].

Основной задачей известного картриджа является удаление ионов железа и солей жесткости из воды при одновременной ее механической очистке. В связи с этим допустимая скорость фильтрации очень низкая, так как она ограничена скоростью протекания окислительно-восстановительной реакции на поверхности ионообменной нити The main objective of the known cartridge is to remove iron ions and hardness salts from water while simultaneously mechanically cleaning it. In this regard, the permissible filtration rate is very low, since it is limited by the rate of the redox reaction on the surface of the ion exchange thread

Известен также картридж, который содержит корпус с входным отверстием и размещенные в корпусе фильтрующие слои из волокнистых материалов. Предусмотрено наличие сорбционно-активных, ионообменных и иодированных слоев, между которыми размещены перфорированные прокладки, при этом используются следующие слои: слой полотна иглопробивного фильтровального ВИОН КН-1, переведенного в Н+-форму; слой волокна хемосорбционного ВИОН АС-1, переведенного в ОН--форму: слой иодированного волокна АС-1; слой угольной ткани "Вискумак", слой полотна ВИОН КН-1. [Патент на изобретение RU №2132217]. A cartridge is also known, which comprises a housing with an inlet and filter layers of fibrous materials placed in the housing. The presence of sorption-active, ion-exchange, and iodinated layers is provided, between which perforated gaskets are placed, the following layers are used: the layer of the needle-punched filter fabric VION KN-1 converted to the H + form; fiber layer of chemisorption VION AC-1 converted to OH - form: layer of iodinated fiber AC-1; a layer of coal fabric "Viskumak", a layer of canvas VION KN-1. [Patent for the invention RU No. 2132217].

Известен фильтрующий элемент, выполненный в виде сменного картриджа из слоев, расположенных в следующей последовательности по ходу движения жидкости с внешней поверхности к центру фильтра: слой кварцевой ткани; слой кварцевых волокон диаметром 3-5 мкм; слой кварцевых ультратонких волокон диаметром 1-1,5 мкм; слой ионообменного фильтровального полотна из хемосорбционного катионообменного волокна ВИОН КТ-1; слой углеродного активированного нетканого материала; слой кварцевой ткани при соотношении толщин слоев (2-2,5):(10-12): (8-10): (2-4): (2-4):1 соответственно [Патент на изобретение RU №2184596].Known filter element, made in the form of a replaceable cartridge of layers located in the following sequence along the direction of the liquid from the outer surface to the center of the filter: a layer of quartz fabric; a layer of silica fibers with a diameter of 3-5 microns; a layer of quartz ultrathin fibers with a diameter of 1-1.5 microns; a layer of ion-exchange filter cloth made of chemisorption cation-exchange fiber VION KT-1; a layer of carbon activated non-woven material; a quartz fabric layer with a ratio of layer thicknesses (2-2.5) :( 10-12): (8-10): (2-4): (2-4): 1, respectively [Patent for invention RU No. 2184596].

Также известны картриджи, где в дополнении к волокнистому фильтровальному материалу используют сорбционный материал- нетканое полотно из различных полимерных материалов.Cartridges are also known where, in addition to the fibrous filter material, a sorption material is used — a nonwoven fabric made of various polymeric materials.

В частности, известны картриджи для очистки жидкости, содержащие перфорированный каркас и сформированный вокруг него сорбционно-фильтрующий материал, включающий, по меньшей мере, два слоя защитного материала и размещенный между ними многослойный сорбционный материал, множественность слоев которого обеспечена намоткой в виде рулона, по меньшей мере, одного слоя полотна или ленты вокруг перфорированного каркаса, соединенные торцевыми деталями, дополнительно содержит стакан, установленный внутри и на одной оси с перфорированным каркасом, а также загрузку из сорбента тяжелых металлов, размещенную внутри стакана, при этом в качестве сорбционного материала используют нетканый полимерный волокнистый материал, модифицированный частицами гидрата окиси алюминия, в качестве защитного материала используют синтетический нетканый материал, например полипропилен, полиамид, полиэтилен, с размером пор 1-100 мкм, преимущественно 1-50 мкм, каркас выполнен преимущественно цилиндрическим из полимерных материалов, например, полиэтилена, полипропилена, АБС-пластика и других термопластов пищевых марок, а площадь перфорации каркаса составляет 30-60%. преимущественно, 35-50% [Патенты на полезные модели RU №№ 87365, 84252, 83940].In particular, cartridges for cleaning liquids are known, containing a perforated frame and a sorption-filtering material formed around it, comprising at least two layers of protective material and a multilayer sorption material placed between them, the plurality of layers of which is ensured by winding in the form of a roll of at least at least one layer of web or tape around the perforated frame, connected by end parts, further comprises a cup mounted inside and on the same axis as the perforated frame m, as well as a load of a sorbent of heavy metals, placed inside the glass, while non-woven polymer fibrous material modified with particles of aluminum oxide hydrate is used as a sorption material, a synthetic non-woven material, for example polypropylene, polyamide, polyethylene, with a size of then 1-100 microns, mainly 1-50 microns, the frame is made predominantly cylindrical of polymeric materials, for example, polyethylene, polypropylene, ABS plastic and other thermoplastics food brands, and the perforation area of the frame is 30-60%. predominantly, 35-50% [Patents for utility models RU No. 87365, 84252, 83940].

Известны картриджи для очистки жидкости, содержащие соосно установленные стакан с загрузкой из сорбента тяжелых металлов, перфорированный каркас, выполненный из полиэтилена, полиамида, полипропилена или других термопластов пищевых марок, сорбционно-фильтрующий материал, включающий, по меньшей мере, два слоя защитного материала и размещенный между ними многослойный сорбционный материал, выполненными из синтетического нетканого материала (полиэтилена, полиамида, или полипропилена), и поддерживающий элемент, соединенные торцевыми деталями, при этом поддерживающий элемент выполнен в виде эластичного трубчатого трикотажа плюшевого переплетения или из угольной нити, предварительно обработанной 3% водной дисперсией смеси наночастиц Ag+ и Cu2+ или из нерастяжимой нити, предварительно обработанной 5% водной дисперсией смеси наночастиц Ag+ и Cu2+ или слои защитного материала выполнены в виде эластичного трубчатого трикотажа переплетением трубчатая гладь из одновременно провязанных угольной и эластомерной нитей [Патенты на полезные модели RU №№ 155030, 155031, 162259, 162260, 171023, 171495].Known cartridges for cleaning liquids, containing a coaxially mounted glass with loading from a sorbent of heavy metals, a perforated frame made of polyethylene, polyamide, polypropylene or other food grade thermoplastics, sorption-filtering material comprising at least two layers of protective material and placed between them a multilayer sorption material made of synthetic non-woven material (polyethylene, polyamide, or polypropylene), and a supporting element connected by end parts s, wherein the supporting member is configured as an elastic tubular knitted plush weave or thread of coal pretreated with 3% aqueous dispersion of nanoparticles and a mixture of Ag + Cu 2+ or inextensible yarn, pretreated 5% aqueous dispersion of the mixture of nanoparticles and Ag + Cu 2+ or layers of protective material are made in the form of elastic tubular knitwear by weaving tubular surface from simultaneously knitted carbon and elastomeric yarns [Utility Model Patents RU No. 155030, 155031, 162259, 162260, 171023, 171495].

Известные картриджи с фильтрующими слоями из волокнистых материалов обладают одним неизменным преимуществом- высокий ресурс работы. Вместе с тем, качество очистки воды от механических примесей является недостаточным, т.к. рыхлая структура фильтровального слоя не позволяет осуществить улавливание мелкодисперсных механических загрязнений. Придание дополнительных сорбционных свойств путем формирования сорбционных слоев направлено на химическую, бактерицидную очистку воды. Сорбционные слои не способствуют улавливанию мелкодисперсных механических примесей и снижают ресурс работы картриджа в целом.Known cartridges with filter layers of fibrous materials have one unchanging advantage - a high service life. At the same time, the quality of water purification from mechanical impurities is insufficient, because the loose structure of the filter layer does not allow the capture of fine mechanical impurities. Giving additional sorption properties by forming sorption layers is aimed at chemical, bactericidal treatment of water. Sorption layers do not contribute to the capture of finely dispersed solids and reduce the life of the cartridge as a whole.

Известен картридж фильтра для воды, содержащий жесткий перфорированный цилиндр с намотанным на него полимерным жгутом, образующим после намотки фильтрующий объем, намотка жгута выполнена слоями с переменной плотностью, убывающей от первых внутренних слоев к последним наружным и под углом 5…40° к вертикальной оси перфорированного цилиндра, а на наружной поверхности картриджа жгут намотан в одну сторону по винтовой линии с углом подъема 40…60°, образуя с внутренними цилиндрическими стенками корпуса и последним слоем намотанного жгута спиральную канавку, направленную в направлении сброса осадочного загрязнения [Патент на полезную модель RU № 100428.A known filter cartridge for water, containing a rigid perforated cylinder with a polymer bundle wound around it, forming a filter volume after winding, winding the bundle is made with layers of variable density, decreasing from the first inner layers to the last outer ones and at an angle of 5 ... 40 ° to the vertical axis of the perforated cylinder, and on the outer surface of the cartridge, the bundle is wound in one direction along a helical line with an elevation angle of 40 ... 60 °, forming with the inner cylindrical walls of the housing and the last layer of the wound bundle cial groove directed in the direction of sediment contamination reset [utility model patent RU № 100428.

Известный картридж обладает достаточно высоким ресурсом работы, но имеет недостаточное качество очистки воды, т.к. спиралевидная намотка с переменной плотностью полимерного жгута позволяет улавливать частицы более мелкого размера, нежели намотка с равномерной плотностью. Вместе с тем, намотка с переменной плотностью снижает ресурс работы картриджа и технологически является трудоемкой операцией.The known cartridge has a sufficiently high service life, but has insufficient quality of water purification, because a spiral-shaped winding with a variable density of a polymer tow allows to capture particles of a smaller size than a winding with a uniform density. However, winding with variable density reduces the life of the cartridge and is technologically time-consuming operation.

Наиболее близким к предлагаемому является фильтрующий элемент для очистки питьевой воды, который выполнен в виде цилиндра из вспененного полипропилена, внутри которого имеется цилиндр меньшего диаметра, но большей плотности, между которыми закладывается фильтрующий материал. Фильтрующие слои образованы слоем первого цилиндра из вспененного материала полипропилена, затем слоем фильтрующего материала, например смесь МИОН-К53 с активированным углем, или ионообменной смолы, или активированного угля или др. фильтрующего материала, и затем снова слоем вспененного материала полипропилена более высокой плотности. [Патент на полезную модель RU № 156136]. Указанный фильтрующий элемент выбран в качестве прототипа.Closest to the proposed is a filter element for treating drinking water, which is made in the form of a cylinder of foamed polypropylene, inside which there is a cylinder of smaller diameter, but of greater density, between which filter material is laid. The filter layers are formed by a layer of the first cylinder made of polypropylene foam, then a layer of filter material, for example a mixture of MION-K53 with activated carbon, or ion exchange resin, or activated carbon or other filter material, and then again with a layer of foam material of higher density polypropylene. [Utility Model Patent RU No. 156136]. The specified filter element is selected as a prototype.

В отличие от вышеописанных картриджей, фильтрующий элемент по прототипу не имеет перфорированной втулки, т.к. внутренний слой вспененного полипропилена высокой плотности выполняет функцию каркаса, а поры внутреннего слоя выполняют функцию перфорационных отверстий. Фильтрующие слои из вспененного полипропилена обеспечивают высокое качество очистки жидкости за счет улавливания мелкодисперсных механических примесей. Вместе с тем, скорость фильтрации и ресурс работы у картриджа по прототипу являются низкими, т.к. внешний слой, взаимодействующий с очищаемой жидкостью в первую очередь и выполненный из вспененного полипропилена более низкой плотности, быстро забивается механическими загрязнениями, что и снижает ресурс его работы.In contrast to the above cartridges, the filter element of the prototype does not have a perforated sleeve, because the inner layer of high-density foamed polypropylene serves as a frame, and the pores of the inner layer serve as perforations. Foamed polypropylene filter layers provide high-quality liquid purification by trapping finely dispersed solids. At the same time, the filtering speed and service life of the cartridge according to the prototype are low, because the outer layer that interacts with the liquid being cleaned primarily and made of lower density foamed polypropylene is quickly clogged by mechanical impurities, which reduces its service life.

Техническая проблема - отсутствие сменных фильтровальных элементов для очистки жидкостей, которые технологически просты в изготовлении, не требуют использования специальных сорбционных материалов, но обладают высоким ресурсом работы и обеспечивают высокое качество очистки жидкостей от механических примесей.The technical problem is the lack of replaceable filter elements for cleaning liquids, which are technologically simple to manufacture, do not require the use of special sorption materials, but have a high service life and provide high quality cleaning liquids from mechanical impurities.

Технический результат- расширение ассортимента фильтровальных элементов для очистки жидкостей, обладающих высоким ресурсом работы и обеспечивающих высокое качество очистки жидкостей, предпочтительно воды.The technical result is the expansion of the range of filter elements for cleaning liquids with a high service life and providing high quality cleaning liquids, preferably water.

Дополнительный технический результат – упрощение процесса изготовления картриджей и исключение специальных материалов для создания сорбционных слоев. An additional technical result is the simplification of the process of manufacturing cartridges and the exclusion of special materials to create sorption layers.

Заявленный технический результат достигается тем, что заявляется картридж для фильтрации жидкостей, содержащий каркас цилиндрической формы, образуя внутренний фильтрующий объем, отличающийся тем, что содержит внешний фильтрующий объем, который образован многослойной намоткой на внутренний фильтрующий объем нитей, которые выполнены из термопластичного полимера, тело внешнего фильтрующего объема образовано послойной косой укладкой нитей, при которой смежные слои имеют противоположное направление укладки, а внутренний фильтрующий объем выполняет функцию каркаса и образован послойной укладкой нетканого термоспаянного полотна, выполненного из волокон термопластичного полимера.The claimed technical result is achieved by the fact that the claimed cartridge for filtering liquids containing a cylindrical frame, forming an internal filtering volume, characterized in that it contains an external filtering volume, which is formed by multilayer winding on the inner filtering volume of the threads, which are made of thermoplastic polymer, the body of the outer the filter volume is formed by layered oblique laying of threads, in which adjacent layers have the opposite laying direction, and the inner filter The volume serves as a frame and is formed by layering of a non-woven thermally welded web made of thermoplastic polymer fibers.

Для формирования внешнего фильтрующего объема предпочтительно используют нить полипропиленовую, например синтетическую пневмотекстурированную мультифиламентную, которая выпускается в промышленном масштабе под маркой 350 ТЕКС по ТУ2272-008-57560032-2012, имеющая петлевой ворс. В качестве термопластичного полимера для изготовления нитей может быть использован полиамид и иные приемлемые известные полимеры. Послойную косую укладку нитей ведут предпочтительно под углом около 45°, смежные слои укладывают в противоположных направлениях, образуя крестообразную намотку. To form an external filtering volume, a polypropylene yarn, for example, a synthetic pneumotextured multifilament yarn, which is produced on an industrial scale under the brand name 350 TEKS according to TU2272-008-57560032-2012, having a loop pile, is preferably used. As a thermoplastic polymer for the manufacture of yarns, polyamide and other suitable known polymers can be used. Layered oblique laying of threads is preferably carried out at an angle of about 45 °, adjacent layers are laid in opposite directions, forming a crosswise winding.

В качестве материала изготовления внутреннего фильтрующего объема используют нетканое термоспаянное полотно преимущественно из волокон полипропилена, которое производится в промышленном масштабе экструзивным способом, например, по ТУ2291-001-65751622-2012 «Фильтрующие элементы из полипропилена». В качестве термопластичного полимера для изготовления нетканого термоспаянного полотна может быть использован полиамид и иные приемлемые известные полимеры. Для достижения дополнительного технического результата, связанного с максимальным увеличением показателей эффективности очистки жидкости и максимальными показателями ресурса работы, наиболее предпочтительным является обеспечение соотношения толщины внутреннего фильтрующего объема и толщины внешнего фильтрующего объема 1/3:2/3 соответственно. При увеличении толщины внутреннего фильтрующего объема качество очистки жидкости увеличивается, но уменьшается ресурс работы картриджа. При уменьшении толщины внутреннего фильтрующего объема менее 30% от толщины картриджа уменьшается прочность каркаса.As a material for the manufacture of the internal filtering volume, a non-woven thermally brazed fabric is used mainly from polypropylene fibers, which is produced on an industrial scale by an extrusion method, for example, according to TU2291-001-65751622-2012 "Filter elements from polypropylene". As a thermoplastic polymer for the manufacture of a nonwoven thermally welded web, polyamide and other suitable known polymers can be used. To achieve an additional technical result associated with a maximum increase in the efficiency of liquid purification and maximum indicators of a service life, it is most preferable to provide a ratio of the thickness of the internal filter volume and the thickness of the external filter volume 1/3: 2/3, respectively. With an increase in the thickness of the internal filtering volume, the quality of liquid cleaning increases, but the service life of the cartridge decreases. When reducing the thickness of the internal filtering volume less than 30% of the thickness of the cartridge decreases the strength of the frame.

Заявляемый картридж обеспечивает ступенчатую фильтрацию. На первой ступени очистка ведется посредством внешнего фильтрующего объема, который в первую очередь взаимодействует с очищаемой средой и обеспечивает грубую очистку от крупных частиц, улавливая их и задерживая в теле нитяных фильтрующих слоев. Косая послойная намотка нитей обеспечивает высокое качество и скорость очистки на первой ступени, а также высокий ресурс работы картриджа. На второй ступени очищаемая жидкость проходит сквозь тело внутреннего фильтрующего объема, образованного слоями нетканого термоспаянного полотна из волокон, преимущественно полипропилена, имеющего сквозные поры, обеспечивающие тонкую очистку жидкости от мелкодисперсных механических загрязнений.The inventive cartridge provides step filtration. At the first stage, the cleaning is carried out by means of an external filtering volume, which primarily interacts with the medium being cleaned and provides rough cleaning of large particles, trapping them and trapping the filtering layers in the body. The oblique layered winding of threads provides high quality and speed of cleaning in the first stage, as well as a high cartridge life. At the second stage, the liquid to be cleaned passes through the body of the internal filtering volume formed by layers of a non-woven thermally brazed cloth of fibers, mainly polypropylene, having through pores, which provide fine cleaning of the liquid from fine mechanical impurities.

Сравнение заявляемого устройства с прототипом позволяет сделать следующие выводы.Comparison of the claimed device with the prototype allows us to draw the following conclusions.

Заявляемое устройство является новым, т.к. характеризуется следующими отличительными существенными признаками:The inventive device is new, because characterized by the following distinctive essential features:

- выполнен из двух фильтрующих объемов, содержащих внешний фильтрующий объем и внутренний фильтрующий объем, при этом последний выполняет функцию каркаса;- made of two filter volumes containing an external filter volume and an internal filter volume, while the latter serves as a frame;

- внешний фильтрующий объем образован намоткой нитей на внутренний фильтрующий объем; - the external filter volume is formed by winding threads on the internal filter volume;

- внутренний фильтрующий объем образован послойной укладкой нетканого термоспаянного полотна из волокон термопластичного полимера;- the internal filtering volume is formed by layer-by-layer laying of a non-woven thermally brazed web of thermoplastic polymer fibers;

- нити внешнего фильтрующего объема выполнены из волокон термопластичного полимера;- threads of the external filtering volume are made of fibers of a thermoplastic polymer;

- тело внешнего фильтрующего объема образовано послойной косой укладкой нитей, при которой смежные слои имеют противоположное направление укладки нитей.- the body of the external filtering volume is formed by a layered oblique laying of threads, in which adjacent layers have the opposite direction of laying of threads.

Заявляемое устройство может быть изготовлено из известных материалов известными способами, обеспечивает возможность механической очистки жидкостей от крупных и мелких частиц загрязнений.The inventive device can be made of known materials by known methods, provides the possibility of mechanical cleaning of liquids from large and small particles of contaminants.

Это позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость».This allows us to conclude that the criterion is “industrial applicability”.

Заявляемое устройство иллюстрируется следующими чертежами.The inventive device is illustrated by the following drawings.

На фиг. 1 показан общий вид заявляемого картриджа;In FIG. 1 shows a General view of the inventive cartridge;

На фиг. 2- то же в продольном разрезе.In FIG. 2- the same in longitudinal section.

Заявляемое устройство состоит из внутреннего фильтрующего объема 1, имеющего форму полого цилиндра, стенки которого образованы послойной укладкой нетканого термоспаянного полотна из волокон преимущественно полипропилена и выполняющего функцию каркаса. На внешнюю образующую фильтрующего объема 1 послойно уложен внешний фильтрующий объем 2, который образован послойной косой намоткой пневмотекстурированной мультифеламентной полипропиленовой нити с петлевым ворсом, при этом смежные слои имеют противоположное направление укладки нитей. Толщина внутреннего объема предпочтительно составляет 30% от толщины картриджа.The inventive device consists of an internal filtering volume 1 having the form of a hollow cylinder, the walls of which are formed by layer-by-layer laying of a non-woven thermally soldered web of fibers primarily of polypropylene and acting as a frame. An external filtering volume 2 is layered on the outer generatrix of the filter volume 1, which is formed by a layer oblique winding of a pneumotextured multifilament polypropylene yarn with a loop pile, while adjacent layers have the opposite direction of thread placement. The thickness of the internal volume is preferably 30% of the thickness of the cartridge.

Заявляемое устройство изготавливают путем плавления гранул полипропилена до текучего состояния, с последующей подачей расплава под давлением в фильеры, расположенные горизонтально в ряд. На выходе из фильер расплав полипропилена вытягивается под действием горячего воздуха в волокна, образуя полотно, которое наматывается на крутящийся перед матрицей вал. Таким образом множество слоёв полипропиленового волокна, спаиваясь между собой в процессе остывания, образуют каркас в виде полого цилиндра, стенки которого образованы послойной укладкой нетканого термоспаянного полотна полипропилена, образуя внутренний фильтрующий объем 1. Размер пор внутреннего фильтрующего объема может регулироваться размером отверстий фильер и плотностью укладки слоев полотна друг на друга. На полученную заготовку послойно под углом примерно 45° укладывается пневмотекстурированная мультифеламентная нить из полипропилена, образую внешний фильтрующий объем 2. Направление укладки нитевых слоев в смежных слоях противоположное. Число нитевых слоев выбирается из заданного диаметра картриджа и толщины внутреннего фильтрующего слоя 1. Натяжка нитей влияет на число укладываемых слоев. В зависимости от заданной степени первичной очистки от механических загрязнений выбирается плотность укладки нитей по горизонтали. Параметры послойной укладки нитей регулируется соотношением частоты вращения вала с заготовкой и скоростью движения бегунка (нитеводителя).The inventive device is made by melting granules of polypropylene to a fluid state, followed by the supply of melt under pressure in the die, arranged horizontally in a row. At the exit of the dies, the polypropylene melt is drawn under the action of hot air into the fibers, forming a web that is wound on a shaft rotating in front of the matrix. Thus, many layers of polypropylene fiber, soldered together during cooling, form a frame in the form of a hollow cylinder, the walls of which are formed by layering of a non-woven thermally soldered polypropylene fabric, forming an internal filtering volume 1. The pore size of the internal filtering volume can be controlled by the size of the openings of the dies and the packing density layers of fabric on top of each other. A pneumotextured polypropylene multifilament yarn of polypropylene is laid in layers at an angle of about 45 ° on the resulting preform, forming an external filtering volume 2. The direction of laying of the filament layers in adjacent layers is opposite. The number of thread layers is selected from a given cartridge diameter and the thickness of the inner filter layer 1. The thread tension affects the number of layers to be laid. Depending on the specified degree of primary cleaning from mechanical impurities, the horizontal density of the yarn is selected. The parameters of layer-by-layer laying of threads is regulated by the ratio of the rotational speed of the shaft with the workpiece and the speed of the runner (thread guide).

Для исследования степени очистки и ресурса работы заявляемого картриджа по сравнению с контрольными образцами, в идентичных условиях были изготовлены образцы для исследования, представленные в таблице 1 (диаметр 63 мм) и таблице 2 (диаметр 110 мм), где pp – картриджи с одним фильтрующим объемом, изготовленным из послойной укладки нетканого термоспаянного полотна волокон полипропилена (контрольные с внутренними диаметрами 10, 20 и 40 мм, различной длины- 254, 508, 1016 мм); ps - картриджи с одним фильтрующим объемом, изготовленным из послойной косой укладки пневмотекстурированной мультифиламентной нити из полипропилена на перфорированной втулке (контрольные с внутренними диаметрами 10, 20 и 40 мм, различной длины 254, 508, 1016 мм), pps- заявляемый картридж с внутренними диаметрами 10, 20 и 40 мм, различной длины 254, 508, 1016 мм. В качестве объекта исследования - водопроводная вода. Измерения качества очистки велись по остаточному количеству механических загрязнений размерами 0,5; 1; 5; 10; 20 и 50 мкм. Ресурс работы картриджей определен по количеству воды, пропущенной через фильтровальные элементы до достижения разницы давления до входа на картридж и после него, препятствующей нормальной работы фильтра, измеренной по общепринятой методике.To study the degree of purification and the service life of the inventive cartridge in comparison with control samples, under identical conditions, test samples were made, presented in table 1 (diameter 63 mm) and table 2 (diameter 110 mm), where pp are cartridges with one filter volume made from layer-by-layer laying of a non-woven thermally welded web of polypropylene fibers (control ones with inner diameters of 10, 20 and 40 mm, various lengths - 254, 508, 1016 mm); ps - cartridges with one filtering volume made of layered oblique laying of a pneumotextured multifilament polypropylene filament on a perforated sleeve (control ones with inner diameters of 10, 20 and 40 mm, various lengths of 254, 508, 1016 mm), pps - claimed cartridge with inner diameters 10, 20 and 40 mm, various lengths 254, 508, 1016 mm. As the object of study - tap water. Measurements of the quality of cleaning were carried out by the residual amount of mechanical impurities with a size of 0.5; one; 5; 10; 20 and 50 microns. The service life of the cartridges is determined by the amount of water passed through the filter elements until the pressure difference is reached before entering the cartridge and after it, which impedes the normal operation of the filter, measured by the generally accepted method.

Как показывают опытные данные, по сравнению с контрольными образцами заявляемый картридж имеет повышенное качество очистки от механических загрязнений в широком диапазоне размеров от 1 до 50 мкм и повышенный ресурс работы за счет двухслойной конструкции картриджа с фильтрующими слоями согласно заявляемой полезной модели. При этом в отдельных случаях ресурс работы заявляемого картриджа превышает ресурс работы картриджей, выполненных только из нитяного фильтрующего слоя на перфорированной втулке (контрольные образцы). As experimental data show, in comparison with the control samples, the inventive cartridge has an improved quality of cleaning from mechanical impurities in a wide range of sizes from 1 to 50 microns and an increased service life due to the two-layer design of the cartridge with filter layers according to the claimed utility model. Moreover, in some cases, the service life of the claimed cartridge exceeds the service life of cartridges made only of a filtering layer on a perforated sleeve (control samples).

Claims (5)

1. Картридж для фильтрации жидкостей, содержащий каркас цилиндрической формы, образуя внутренний фильтрующий объем, отличающийся тем, что содержит внешний фильтрующий объем, который образован многослойной намоткой на внутренний фильтрующий объем нитей, выполненных из термопластичного полимера, тело внешнего фильтрующего объема образовано послойной косой укладкой нитей, при которой смежные слои имеют противоположное направление укладки, а внутренний фильтрующий объем выполняет функцию каркаса и образован послойной укладкой нетканого термоспаянного полотна, выполненного из волокон термопластичного полимера.1. Cartridge for filtering liquids, containing a cylindrical frame, forming an internal filtering volume, characterized in that it contains an external filtering volume, which is formed by multilayer winding on the inner filtering volume of threads made of thermoplastic polymer, the body of the outer filtering volume is formed by layered oblique threading in which adjacent layers have the opposite laying direction, and the internal filtering volume acts as a frame and is formed by layer-by-layer laying of non-woven fabrics o thermally brazed web made of thermoplastic polymer fibers. 2. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что нити из термопластичного полимера для формирования внешнего фильтрующего объема представляют собой синтетическую пневмотекстурированную мультифиламентную нить из полипропилена с петлевым ворсом.2. The cartridge according to claim 1, characterized in that the thermoplastic polymer filaments for forming an external filtering volume are a synthetic pneumotextured multifilament polypropylene filament with a loop pile. 3. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что нити внешнего фильтрующего объема образуют крестообразную намотку предпочтительно под углом 45°.3. The cartridge according to claim 1, characterized in that the threads of the external filtering volume form a crosswise winding, preferably at an angle of 45 °. 4. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что нетканое термоспаянное полотно выполнено из волокон полипропилена.4. The cartridge according to claim 1, characterized in that the non-woven thermally brazed fabric is made of polypropylene fibers. 5. Картридж по п. 1, отличающийся тем, что соотношение толщины внутреннего фильтрующего объема и толщины внешнего фильтрующего объема 1/3 : 2/3 соответственно.5. The cartridge according to claim 1, characterized in that the ratio of the thickness of the internal filtering volume and the thickness of the external filtering volume is 1/3: 2/3, respectively.
RU2017136151U 2017-10-12 2017-10-12 CARTRIDGE FOR LIQUID FILTRATION RU177154U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017136151U RU177154U1 (en) 2017-10-12 2017-10-12 CARTRIDGE FOR LIQUID FILTRATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017136151U RU177154U1 (en) 2017-10-12 2017-10-12 CARTRIDGE FOR LIQUID FILTRATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU177154U1 true RU177154U1 (en) 2018-02-12

Family

ID=61227178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017136151U RU177154U1 (en) 2017-10-12 2017-10-12 CARTRIDGE FOR LIQUID FILTRATION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU177154U1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4225442A (en) * 1978-08-22 1980-09-30 Brunswick Corporation Core spun filtration roving
SU1604405A1 (en) * 1989-04-14 1990-11-07 Научно-исследовательский институт магнитных носителей информации Method of preparing filter element
US5340479A (en) * 1992-08-20 1994-08-23 Osmonics, Inc. Depth filter cartridge and method and apparatus for making same
US5591335A (en) * 1995-05-02 1997-01-07 Memtec America Corporation Filter cartridges having nonwoven melt blown filtration media with integral co-located support and filtration
BY5807C1 (en) * 1999-06-23 2003-12-30
RU156136U1 (en) * 2014-02-04 2015-10-27 Денис Андреевич Байшев FILTER ELEMENT
RU173777U1 (en) * 2017-06-09 2017-09-11 Евгений Иванович ВЕРХОЛОМОВ COMBINED FILTER ELEMENT

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4225442A (en) * 1978-08-22 1980-09-30 Brunswick Corporation Core spun filtration roving
SU1604405A1 (en) * 1989-04-14 1990-11-07 Научно-исследовательский институт магнитных носителей информации Method of preparing filter element
US5340479A (en) * 1992-08-20 1994-08-23 Osmonics, Inc. Depth filter cartridge and method and apparatus for making same
US5591335A (en) * 1995-05-02 1997-01-07 Memtec America Corporation Filter cartridges having nonwoven melt blown filtration media with integral co-located support and filtration
BY5807C1 (en) * 1999-06-23 2003-12-30
RU156136U1 (en) * 2014-02-04 2015-10-27 Денис Андреевич Байшев FILTER ELEMENT
RU173777U1 (en) * 2017-06-09 2017-09-11 Евгений Иванович ВЕРХОЛОМОВ COMBINED FILTER ELEMENT

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6050752B2 (en) Cartridge filter including combination of depth filter and submicron filter and RO pretreatment method
US9731237B2 (en) Nonwoven fabric, method for producing the same, and filter formed with the same
RU155031U1 (en) LIQUID CLEANING CARTRIDGE
JP6529046B2 (en) Filter aid and filter layer
Eyvaz et al. Textile materials in liquid filtration practices: Current status and perspectives in water and wastewater treatment
US20190160406A1 (en) Backwashable depth filter
RU177154U1 (en) CARTRIDGE FOR LIQUID FILTRATION
RU171495U1 (en) Cartridge
RU186249U1 (en) Cartridge for cleaning liquids
US7014050B1 (en) Filter cartridge
DE102012006997B4 (en) Filters with a filter material for cleaning a fluid
US20020042236A1 (en) Filter cartridge and process for producing the same
RU186314U1 (en) Cartridge for cleaning liquids
RU186319U1 (en) Cartridge for cleaning liquids
CN209771845U (en) Multilayer composite fiber membrane filter assembly
RU2674131C1 (en) Filtering element
US5334451A (en) Continuous filament yarn precoat septum
RU186242U1 (en) Cartridge for cleaning liquids
RU186245U1 (en) Cartridge for cleaning liquids
RU68349U1 (en) FILTER MATERIAL
RU186312U1 (en) Cartridge for cleaning liquids
RU186252U1 (en) Cartridge for cleaning liquids
RU186251U1 (en) Cartridge for cleaning liquids
KR20160083562A (en) Filter assembly having excellent filtration efficiency depending on the particle size and filter unit comprising the same
RU186309U1 (en) Cartridge for cleaning liquids