RU30623U1 - Фильтр тонкой очистки жидкости и/или газа - Google Patents

Description

ФИЛЬТР ТОНКОЙ ОЧИСТКИ жидкости и/или ГАЗА Область техники

Полезная модель относится к устройствам, обеспечивающим тонкую очистку жидкости и/или газов от взвесей, бактерий, вирусов и растворенных в воде химических соединений, как для индивидуальных потребителей, так и для промышленных целей.

Уровеиь техники

Известен фильтр для разделения неоднородных систем для очистки смесей от взвешенных частиц и растворенных веществ с фильтрующими элементами из полупроницаемых пленок (Пат. PO-JVol771103, МПК (6) В 01D 33/00, опубл. 10.03.1995).

Известны мембранные фильтры на основе ядерных трековых мембран, применяемых для очистки жидкостей, а также для фильтрации особо чистых помещений. (Пат. РФ №2107279, МПК (6) В ОШ 65/10, опубл.20.03.1998 Способ определения пористости ядерных мембран).

К недостаткам устройств относится зависимость гидравлического сопротивления фильтра от факторов принудительного воздействия.

Известен фильтр для очистки жидкости, содержащий корпус, фильтрующий элемент, патрубок для отвода фильтрата, фильтрующий элемент, вьшолненный из трековой мембраны. (Свид. РФ на П.М. .№13162, МПК B01D 29/25, Бюл. №9 27.03.2000).

Известен также, принятый заявителем за прототип, фильтр тонкой очистки, содержащий корпус, отвод фильтрата, фильтроэлемент, вьшолненный в виде мембран из микрокапиллярной пленки, образующих замкнутый объем, в котором образован коллектор. (Пат. РФ №2145943, МПК (6) В 01D 29/56, Бюл. №6, 27.02.2000).

Недостаток устройства - невысокая надежность и долговечность, вызванные разрушением ме йбранного фильтрующего элемента при регламентной очистке фильтра.

гбЩ1Шоб4

МПК 7 B01D61/00 невозможность эксплуатации при повышенных давлениях жидкости и невозможность

очистки газа.

Сущность полезной моделн

Техническая задача

Технический результат состоит в повышении надежности и долговечности устройства при работе нод избыточным давлением жидкости и/или газа.

Отличительные признаки

В отличие от известного решения в фильтре тонкой очистки жидкости и/или газа микрокапиллярная пленка мембраны выполнена с наклонными норами, корпус выполнен с ровной поверхностью, коллектор образован поверхностью корпуса и мембрапами и заполнен пористым материалом с открытыми порами, пористостью , и жесткостью материала заполнителя коллектора , где Пк - открьггая пористость материала коллектора, Им - пористость мембран фильтроэлемента, Жк - удельная жесткость материала коллектора, Ру - удельное давление на мембрану фильтра элемента; корпус может быть выполнен из полимеров с плоской или волнистой поверхностью, фильтроэлемент выполнен из полимерной трековой мембраны толн ;иной 5 10 - 50 мкм, с открытыми порами размером в свету от 0,01 мкм до 0,40 мкм, материал заполнителя коллектора выполнен из пористого материала с открытыми порами размером 0,5 - 0,6 мкм, при этом трековые полимерные мембраны могут быть выполнены толщиной 20-30 мкм со сквозными цилиндрическими или коническими порами диаметром 0,2-0,3 мкм с числом пор порядка 500.000.000 на 1 см и закреплены посредством термопайки; в частном случае фильтр может быть выполнен многоблочным с последовательным или параллельным включением блоков.

2

Описание устройства

Перечень фигур чертежей

На фиг. 1 представлен разрез фильтра , на фиг. 2 вид по стрелке А сечения I-I на фиг.1, на фиг. 3 - носледовательная схема соединения фильтров, на фиг. 4 - параллельная схема соединения фильтров, где 1 - корнус фильтра, 2 - отвод фильтрата, 3 - мембраны фильтроэлементов, 4- коллектор, 5 - заполнитель коллектора (из пористого материала), б - лентообразная кольцевая плоскость корпуса для прикрепления мембраны, 7- система уплотнений, 8 - отводной штуцер, 9 - емкость, 10 - вводной штуцер, 11 - разделительные перегородки многоступенчатых фильтров.

Фильтр тонкой очистки жидкости и/или газа вьшолнен с микрокапиллярной пленкой мембраны с наклонными порами, для организации потока фильтрации, корпус (1) вьшолнен с ровной (гладкой) поверхностью для снятия локальных напряжений изгиба и растяжения материала фильтроэлемента (3) в зоне контакта его с поверхностью корпуса, возникающих в результате избьггочных давлений и перепадов давлений на смежных поверхностях мембран. Гладкая поверхность может быть плоской или волнистой. Фильтроэлемент (3), вьшолнен в виде мембран из микрокапиллярной пленки, образующих замкнутый объем. В этом объеме (поверхностью корпуса и мембранами) образован коллектор (4) для сбора фильтрата, заполненный пористым материалом (5) с открытыми порами, пористостью для исключения гидравлического сопротивления коллектора из процесса фильтрации, а также создания перепада давления (Пк - открытая пористость материала коллектора, мкм; Пм - пористость мембран фильтроэлемента, мкм). Жесткость материала заполнителя коллектора принимается из условия для обеспечения устойчивости работы мембраны и компенсации динамических воздействий на мембрану. (Жк - жесткость материала коллектора, кг/см ; Ру - удельное давление на мембрану фильтра элемента, кг/см). Фильтроэлемент может быть вьшолнен из полимерной трековой мембраны

толщиной 5 10-50 мкм, с открытыми норами размером в свету от 0,01 мкм до 0,40 мкм, материал заполнителя коллектора - из пористого материала с открытыми порами размером 0,5 - 0,6 мкм, при этом трековые полимерные мембраны могут быть выполнены толщиной 20-30 мкм со сквозными цилиндрическими или коническими порами диаметром 0,2-0,3 мкм с числом пор порядка 500.000.000 на 1 см и закреплены посредством термопайки.

При использовании трековой мембраны толщиной менее 10 мкм не обеспечивается достаточная прочность мембраны по воздействию перепада давления, а при толщине более 50 мкм резко возрастает гидравлическое сопротивление потоку фильтрата. При размере пор менее 0,01 мкм не обеспечивается проток фильтруемого вещества, а при размере пор более 0,40 мкм не обеспечивается задержка биологических загрязнений.

В частном случае фильтр может быть выполнен многоблочным с последовательным (фиг. 3) или параллельным (фиг. 4) включением блоков.

Устройство работает следующим образом.

Фильтруемая среда в виде жидкости и/или газа под давлением РВХ подается в емкость (9), через штуцер (10), фильтруется мембраной (3), с помощью коллектора (4) поступает в пространство отвода фильтрата (2), откуда через отводной штуцер (8) отфильтрованная жидкость и/или газ направляется потребителю.

При соединении нескольких фильтров по последовательной схеме (фиг. 3) диаметры пор мембран соответствующих ступеней выбираются с уменьшением (di d2 ds, где di, di, ds - диаметры пор мембран соответствующих ступеней), что позволяет получить более высокую степень очистки фильтруемой среды.

(01Щ

4 Соединение нескольких фильтров по параллельной схеме (фиг.4) (при di d2 da)

приводит к многократному увеличению производительности без снижения качества. Сведения, подтверяздающие возможность осуществлення полезной модели

Предлагаемая схема фильтра позволяет сохранять мембрану от разрьша при больших перепадах давления , а также гарантирует целостность мембранного фильтрующего элемента при штатной очистке. Последнее осуш;ествляется путем механической очистки без демонтажа мембраны. Предложенной устройство можно использовать как для промышленных, так и для бытовых целей фильтрации жидкостей и/или газов. Так фильтр используется при фильтрации воздуха для наддува систем стерильного посева, например, стерильные маристам растений в боксах и ламинарах.

Изготовление фильтра может быть осуш;ествлено общенромьппленными средствами.

5

Claims (5)

1. Фильтр тонкой очистки жидкости, содержащий корпус, отвод фильтрата, фильтроэлемент, выполненный в виде мембран из микрокапиллярной пленки, образующих замкнутый объем, в котором образован коллектор, отличающийся тем, что в фильтре тонкой очистки жидкости и/или газа корпус выполнен с ровной поверхностью, коллектор образован поверхностью корпуса и мембранами и заполнен пористым материалом с открытыми порами, пористостью П_к>П_м, и жесткостью материала заполнителя коллектора Ж_к>Р_у, где П_к - открытая пористость материала коллектора, П_м - пористость мембран фильтроэлемента, Ж_к - удельная жесткость материала коллектора, Р_у - удельное давление на мембрану фильтра элемента.

2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен из полимеров с плоской или волнистой поверхностью, фильтроэлемент выполнен из полимерной трековой мембраны толщиной δ=10-50 мкм, с открытыми порами размером в свету от 0,01 мкм до 0,40 мкм, материал заполнителя коллектора выполнен из пористого материала с открытыми порами размером 0,5-0,6 мкм.

3. Фильтр по пп.1 и 2, отличающийся тем, что корпус выполнен из полимеров, трековые мембраны выполнены толщиной 20-30 мкм со сквозными цилиндрическими или коническими порами диаметром 0,2-0,3 мкм с числом пор порядка 500.000.000 на 1 см² и закреплены посредством термопайки.

4. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что фильтр выполнен многоблочным с последовательным включением блоков.

5. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что фильтр выполнен многоблочным с параллельным включением блоков.