SK279972B6 - Filtračný postup a filtračné zariadenie na filtrov - Google Patents

Description

Vynález sa týka filtračného postupu na filtrovanie kvapalín, najmä nápojov a filtračného zariadenia na vykonanie tohto postupu.

Doterajší stav techniky

Dosiaľ používané filtrované postupy sa používajú najmä na sterilnú filtráciu nápojov v priemysle. Pri filtrovaní piva sa môžu odfiltrovať bunky kvasiniek a baktérie bez toho, že by prekážali prietoku jemných chuťových látok. Takýto filtračný postup a takéto filtračné zariadenie je známe napr. z EP-A-368 076.

Pri tomto postupe sa filtrovanie kvapalín vykonáva filtrami v prevádzke mimo filtračnej stanice. Potom sa filter za každým vloží medzi dve držadlá nachádzajúce sa vo filtračnej stanici. Misky s filtrami sa vo filtračnej stanice ukladajú nad sebou.

Nevýhodou tohto postupu je, že filtre musia byť vytvorené s veľkou vlastnou stabilitou, aby sa umožnilo prenášanie filtra do filtračných misiek. S týmto cieľom sa k základnému filtračnému materiálu primieša spojivo. Pretože takéto spojivo obsahuje cukor, jeho použitie má tú nevýhodu, že do filtrovanej kvapaliny sa môže dostať cukor. Tomu možno do veľkej miery zabrániť tým, že filtračná stanica pred začatím filtrovania sa preplachuje vodou, aby sa spojivo vyplavilo z filtrov. Pritom ale výška filtrov sa môže zmrštiť asi o 1/3. Týmto zmršťovaním vznikajú problémy tesnenia vo filtračnom zariadení, ktoré sa môžu riešiť len použitím špeciálnych tesnení na utesnenie filtrov vo filtračnej stanici. Tým zariadenie sa stane nákladným a drahým.

Z DE-A-39 00 934 je známe filtračné zariadenie, pri ktorom sa vkladajú filtre vyhotovené bez spojiva. Filtre sa zhotovujú v samotnej filtračnej stanici naplavovaním pomocných filtračných prostriedkov. Pomocný filtračný prostriedok sa naplavuje pred začatím postupu filtrácie cez spoločný prívod na vežovité nad sebou usporiadané držiaky filtra, takže sa tam vytvoria jednotlivé filtre. Po ukončení filtrovania sa usadeniny vyplavia zo zariadenia pomocou vhodného prostriedku.

Nevýhodou tejto metódy je, že konštrukcia filtračného zariadenia je veľká a nákladná, lebo pomocný filtračný prostriedok na spoločné vytvorenie všetkých filtrov sa privádza cez spoločné vedenie. Preto prívod musí mať dostatočný priemer. Okrem toho konštrukcia jednotlivých filtrov, resp. ich rovnomernosť nie je nezávislá a presne kontrolovateľná a prípadne zmeniteľná. Naplavovanie cez spoločné vedenie a rozdeľovanie pomocného filtračného prostriedku na všetky nosiče filtrov a zloženie filtrov je nerovnomerné, pretože filtre sa nelisujú, takéto nerovnomernosti sa nevyrovnávajú.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje spôsob a zariadenie na filtrovanie kvapalín podľa vynálezu. Tvorí zlepšenú a súčasne zjednodušenú metódu filtrovania a filtračné zariadenie na filtrovanie kvapalín, pričom kvalita filtrátu zostane zachovaná.

Podstatou vynálezu je, že každý filter sa zhotoví naplavovaním pomocného filtračného prostriedku na nosič filtra v naplavovacej stanici, zhotovenie každého filtra sa môže jednotlivo kontrolovať a individuálne riadiť. Tým sa zaručí rovnomernosť filtrov.

Pretože zhotovenie filtrov sa robí v naplavovacej stanici, konštrukcia filtračnej stanice môže byť jednoduchšia, lebo pri nej netreba počítať so žiadnym veľkým prídavný kanálom na naplavenie pomocného filtračného prostriedku. Filtračné zariadenie musí byť zamerané len na filtračný postup a tomu zodpovedajúc sa môže optimálne konštruovať. Naplavovacou metódou jednotlivých filtrov mimo filtračnej stanice sa môžu zhotovovať spoľahlivé a kontrolovateľné tak jednoduché filtre, ako aj viacvrstvové filtre, ktorých konštrukcia je asymetrická.

Na kontrolu sa môže pripojiť vizuálna kontrolná jednotka. Po ukončení naplavovania sa filtre sušia na nosiči filtra v naplavovacej stanici.

Pretože nosič filtra sa dáva do filtračnej stanici spolu s filtrom na ňom zhotoveným, filter nemusí mať vlastnú stabilitu na prenášanie filtra do filtračného zariadenia. Preto nie je potrebné používať na zhotovenie filtra spojivo, ktorého obsah cukru nevýhodne ovplyvňuje chuť filtrátu. Odpadajú ďalej uvedené problémy, vznikajúce z hľadiska tesnení, keď filter v dôsledku preplachovania spojiva sa výškové zmršťuje. Použitie tesniacich krúžkov je úplne zbytočné, lebo pomocný filtračný prostriedok sa naplavuje priamo na nosič filtra a takto filter a nosič filtra sú medzi sebou tesne spojené. Pretože jednotlivé nosiče filtra s filtrami nachádzajúcimi sa na nich sú vo filtračnom zariadení priamo pri sebe, nosič filtra, nasadený na nosič s filtrom, nachádzajúci sa vo filtračnej stanici, úplne utesní vždy filter ležiaci pod ním pritlačením filtra na nosič filtra. Závislé od materiálu filtra sa môže toto stlačenie nosičom filtra obmedziť pri zvlášť mäkkom filtračnom materiáli, alebo samotným filtračným materiálom pri pevnom filtračnom materiáli. Pretože nevznikajú žiadne nehomogénnosti, stlačenie je rovnomerné. Pritlačením sa fixuje filtračný materiál.

Filter nemusí mať na transport žiadnu vlastnú stabilitu. Filtre sa môžu zhotovovať s väčším priemerom než je stav techniky. Je to výhodné, keď filtračné zariadenie z dôvodov miesta nemá byť postavené vysoké, ale skôr širšie.

Po ukončení postupu filtrovania, nosiče filtrov s filtrami sa postupne vyberajú z filtračného zariadenia, a potom filtre sa uvoľňujú z nosiča filtrov vo vyprázdňovacej stanici, je umožnené aj jednoduché čistenie zariadenia. Filter sa musí odstrániť len z každého jednotlivého nosiča filtra. V samotnej filtračnej stanici nie je potrebné čistenie filtrov. Vo filtračnom prípravku nie sú žiadne prídavné voľné časti, ktoré treba dodatočne individuálne čistiť. Filtre sa odstraňujú z nosičov filtrov vždy vyklopením, posunovaním, vytriasaním a vyprázdňujú vo vyprázdňovacej stanici. Vyprázdňovacia stanica sa nemusí bezpodmienečne nachádzať v mieste filtračného zariadenia. Môže slúžiť aj pre viac používateľov, napr. výrobcov nosičov filtrov.

Podľa vynálezu v naplavovacej stanici je usporiadaný nad nosičom filtra výstupný otvor naplavovacieho vedenia. Najvhodnejšie je, keď výstupný otvor sa nachádza v osi nosiča filtra. Tým sa zaručí rovnomerné naplavenie pomocného filtračného prostriedku na nosiči filtra. Rovnomerné rozdelenie filtračného prostriedku sa môže zlepšiť tým, že nad nosičom filtra a pod výstupným otvorom naplavovacieho vedenia sa priradí rozdeľovači prvok na rozdelenie pomocného filtračného prostriedku na nosiči filtra. Ako rozdeľovači prvok môže sa používať smerom hore klenutý prvok, napr. klenutý plech. Rozdeľovači prvok môže obsahovať aj sitovú dosku, na ktorej sa rozdelí naplavený mate riál a cez otvory v doske sa dostane rovnomerne na nosič filtra.

Podľa iného výhodného príkladu vyhotovenia vynálezu na naplavovacom vedení sa nachádzajú výstupné otvory·, ktoré sú nad okrajom nosiča radiálne usporiadané. Vo výstupných otvoroch sú umiestnené radiálne usporiadané dýzy. Ďalej je výhodné umiestniť dýzy vo výstupných otvoroch tak, aby dýzy uzatvárali s polomerom uhol sklonu od 20° do 70°. Pomocný filtračný prostriedok sa potom pod tlakom nafúka na nosič filtra, čím pomocný filtračný materiál sa rovnomerne rozdelí na nosiči filtra a utesní nosič filtra. Ešte väčšia rovnomernosť filtračného materiálu na filtroch sa môže dosiahnuť tým, že časť dýz uzatvára s polomerom uhol sklonu proti smeru otáčania hodinových ručičiek. Pritom rozlične orientované dýzy môžu byť usporiadané striedavo za sebou. Vždy dve rozlične orientované dýzy môžu byť usporiadané približne na rovnakom mieste nad sebou alebo vytvorené vždy jednodielne na výstupnom otvore.

Pomocný filtračný prostriedok môže pozostávať z kremeniny, ďalej, aby sa uľahčilo naplavenie, môže obsahovať vodu. Okrem toho je výhodné, aby pomocný filtračný materiál obsahoval perlit alebo vlákna z plastu alebo celulózy. Typický podiel takýchto vlákien je 5 až 20 % pomocného filtračného materiálu.

Je výhodné, keď v naplavovacej stanici sa používa lisovací prípravok na natlačenie pomocného filtračného materiálu na nosič filtra. Lisovaním sa zaručí ešte rovnomernejšie zhotovenie filtra.

Je výhodné, keď sa počíta s viacerými naplavovacími stanicami, lebo filtre sa potom rýchlej šie zhotovujú a obnovujú. Môže byť vytvorené len jedno naplavovacie vedenie s viacerými výstupnými otvormi vjednotlivých naplavovacích staniciach. Vhodné je počítať s viacerými filtračnými stanicami. Potom, napr. jedna časť filtračných staníc sa môže osadiť novými filtrami, kým v ostatných filtračných staniciach prebieha filtrácia. Súčasne v rôznych naplavovacích staniciach sa môžu zhotovovať filtre, ktoré sa osadia do nepracujúcich filtračných staníc, aby tam nahradili opotrebované filtre.

Okrem toho je výhodné, keď nosiče filtrov sú vytvorené ako kovové misky. Na takýchto kovových miskách sa dajú filtre rovnomerne zhotoviť. Kovové misky majú dlhú životnosť a ľahko sa čistia. Okrem toho dobrá tepelná vodivosť týchto nosičov filtrov zaručuje rýchle nahriatie filtračnej stanice, čo je potrebné na sterilizáciu pred začatím filtrácie.

Nosiče filtrov majú ploché dno. Okrem toho na dne nosičov filtrov môže byť vrstva pórovitej tkaniny. Táto tkanina zadrží pevné čiastočky vo filtri a prepúšťa filtrát. Výhodne sa používa najmenej jedna ďalšia vrstva z pórovitej tkaniny, ktorá má inú pórovitosť ako prvá vrstva. Nosič filtra obsahuje najmenej jedno sitové dno s pozdĺžnymi štrbinami. Pritom je zvlášť výhodné, keď pozdĺžne štrbiny majú šírku od 0,01 do 0,5 mm. Takéto štrbiny sa môžu vytvoriť v dne buď laserom alebo leptaním. Okrem toho je výhodné, keď nosič filtra má ryhované dno. Toto je vytvorené tak, aby ryhované pole tvorilo pod filtrom a pod pórovitými tkaninami odtokové kanáliky. Je to vtedy výhodné, keď filtrovanie sa robí zhora smerom dolu a filtrát má takto odtekať pod filtrom. Ryhované pole môže byť tiež usporiadané tak, aby sa kanáliky vytvorili nad filtrom a nad pórovitou tkaninou ležiacou na filtri. Je to vtedy výhodné, keď filtrovanie prebieha zo spodu smerom hore a filtrát odteká nad filtrom.

Ďalšou podstatou vynálezu je zavádzacie zriadenie nosiča filtra, ktoré postupne privádza do naplavovacej stanice jednotlivé nosiče filtrov. Tým je zhotovenie filtrov rýchlejšie a jednoduchšie, lebo sa to vykonáva automaticky.

Okrem toho je výhodné usporiadanie transportného zariadenia na odoberanie nosiča filtra s filtrom nachádzajúcim sa na ňom, z naplavovacej stanice a s jeho transportom na vloženie do filtračnej stanice. Transportné zariadenie obsahuje žeriav a vodiace koľajnice. Nosič filtra sa takto jednoducho a bez námahy z naplavovacej stanice priamo namontuje do filtračnej stanice. Žeriav je vybavený riadením, pomocou ktorého odovzdanie nosiča filtra s filtrom z naplavovacej stanice do filtračnej stanice prebieha automaticky, potom zhotovenie filtra až po jeho vloženie do filtračnej stanice prebieha automaticky, bez dodatočnej práce obsluhujúcej osoby.

Okrem toho je výhodné, že žeriav obsahuje uzatvárateľnú kazetu, do ktorého sa nosič filtra s filtrom uzatvára pri transporte z naplavovacej stanice do filtračnej stanice. Tým sa dá zabrániť tomu, aby filter bol vystavený znečistenému ovzdušiu. Tým sa zväčšuje stálosť filtrov.

Ďalším znakom podstaty vynálezu sú nosiče filtra s filtrami vo filtračnej stanici usporiadané nad sebou tak, aby nosiče filtrov a filtre boli symetricky proti osi kolmo stojacej na rovinu. Je to výhodné pri použití nosičov filtra s kónickým dnom, keď dno je vytvorené pod takým uhlom, aby kyslík obsiahnutý vo filtrovanej kvapaline stúpal smerom hore a takto mohol unikať zo zariadenia.

Podľa ďalšieho usporiadania vynálezu nosiče filtrov s filtrami sú vo filtračnej stanici usporiadané nad sebou, tak aby nosiče filtrov boli symetricky proti osi naklonenej k rovinám. Je to vtedy výhodné, keď sa používa nosič filtra s rovným dnom, lebo potom v dôsledku uhlu naklonenia plochy dna vytvoreného naklonením, kyslík z filtrovanej kvapaliny môže unikať. Najvhodnejšie je, keď táto os je proti rovine naklonená asi o 30°. Výhodné je aj to, keď filtračná stanica je tak výkyvná, aby os súmernosti prebiehajúca cez nosič filtra a filter, bola meniteľná. Umožní to nahromadenie nosičov filtrov s filtrami pozdĺž zvislej osi súmernosti. Po nahromadení a stlačení nosičov filtrov a filtrov, celá filtračná stanica sa môže sklopiť pod uhlom naklonenia. Je potom aj možnosť tento uhol korigovať podľa potreby.

Je tiež výhodné, medzi filtre a každým susedným nosičom filtrov zaradiť vrstvu tkaniny z pórovitého materiálu. Potom vrstvy tkaniny nemusia byť priamo upevnené na filtračných tanieroch a môžu sa obmeňovať podľa potreby.

Výhodné je, že sa vo filtračnej stanici počíta so spätným preplachovacím zariadením. Spätným preplachovanim nastane medziľahlé čistenie filtrov, čím sa môže predĺžiť životnosť filtrov vo filtračnej stanici. Je tiež výhodné vo filtračnej stanici použiť viaceré hadice na odvádzanie filtrátu, lebo potom odvádzanie filtrátu a filtrovanie prebieha obzvlášť rovnomerne.

Ďalším znakom vynálezu je zdvíhacie zariadenie na vyberanie nosiča filtra s príslušným filtrom na jeho transport k vyklápacej stanici. Toto zdvíhacie zariadenie zahrnuje zdvíhací žeriav. Tým sa vyberanie nosičov filtrov s filtrami a odstránenie filtrov z nosičov filtrov robí automaticky. Odstránenie filtrov sa robí tlačením alebo poklepávaním, pomocou posuvného prvku alebo natriasaním. Keď je vyprázdňovacia nádrž pripravená, tak spotrebovaný filtračný materiál sa priamo odstraňuje z vyklápacej stanice.

Ďalšou podstatou vynálezu je, že čistiaca stanica, v ktorej sa nosiče filtrov po vybraní filtrov očistia vo vyklápacej stanici je vybavená stlačeným vzduchom alebo prehriatou parou. Okrem toho sa výhodne používa čistiace dopravné zariadenie, do ktorého sa nosiče filtrov odpravujú po vybraní filtra na prepravu cez čistiace zariadenie. Okrem toho sa zaraďuje privádzacie zariadenie nosičov filtrov z čistiacej stanice až do naplavovacej stanice, takto nosiče filtrov po odstránení filtračného materiálu a po prechádzaní cez čistiacu stanicu privádzajú priamo do naplavovacej stanice, v ktorej podľa potreby môže začať nasledujúce naplavovanie.

Okrem toho je výhodné zariadenie riadiacej elektroniky a jednotky na spracovanie dát, potom je celý postup filtrovania od privádzania nosičov filtrov do naplavovacej stanice, naplavovanie pomocného filtračného prostriedku na nosičoch filtrov, vloženie filtrov s nosičmi filtrov do filtračnej stanice, nasadenie filtrovania, vybranie nosičov filtrov a filtrov, čistenie nosičov filtrov a opätovné privádzanie do naplavovacej stanici sa robí úplne automaticky.

Prehľad obrázkov na výkresoch

V nasledovnej časti je vynález bližšie ozrejmený podľa výkresov. Na obr. 1 je schematické vyobrazenie filtračného zaradenia podľa vynálezu a na obr. 2 schematické vyobrazenie prvého príkladu vyhotovenia nosiča filtra a filtra podľa vynálezu, na obr. 3 je rez nosiča filtra a filtra, obr. 4 a 5 znázorňujú detailné vyobrazenie dvoch nad sebou ležiacich nosičov filtrov.

Príklad uskutočnenia vynálezu

Obrázok 1 znázorňuje schematické vyobrazenie filtračného zariadenia podľa vynálezu na filtrovanie kvapalín, najmä nápojov. V naplavovacej stanici 1 je usporiadaný nosič filtra 2, na ktorom sa zhotoví filter 3. Filtračná stanica 4, do ktorej sa vloží nosič filtra 2 spolu s filtrom 3. Tam sa uskutoční postup filtrovania. Po ukončení postupu filtrovania nosiče filtrov 2 s filtrami 3 sa vyberú z filtračnej stanice 4. Vo vyprázdňovacej stanici 5 sa filtre 3 uvoľnia z nosičov filtrov 2 a zachytávajú sa vo vyprázdňovacej nádrži.

V naplavovacej stanici 1 je usporiadaný nosič filtra 2 v naplavovacom zariadení 15. Naplavovacie vedenie 7 sa nachádza vnútri naplavovacieho zariadenia 15 nad nosičom filtra 2 pozdĺž jeho priemeru. V naplavovacom vedení 7 sú nad obvodom nosiča filtra 2 rozložené usporiadané radiálne otvory 8. Cez naplavovacie zariadenie 7 a otvory 8 sa naplavuje na nosiče filtrov 2 pomocný filtračný prostriedok. Otvory sú vybavené dýzami, ccz ktoré sa pomocný filtračný prostriedok pod tlakom nanáša radiálne alebo pod uhlom sklonu od 20 do 70° na nosiče filtrov. Usporiadaním dýz, ktorých uhly sklonu proti priemeru môžu byť usporiadané striedavo v smere a proti smeru pohybu hodinových ručičiek, sa dosiahne rovnomerného nanášania pomocného filtračného prostriedku na nosičoch filtroch 2.

Pretože pomocný filtračný prostriedok sa nanáša pretlakom filter 3 utesní nosič filtra 2 pomocou lisovacieho zariadenia 9, naplavovacie zariadenie 15 počas naplavovania sa pritlačí na nosič filtra 2 a po ukončení naplavovania sa zase nadvihne. Pomocný filtračný prostriedok obsahuje zmes kremeniny a vody, okrem toho môže obsahovať perlit a do 5 až 20 % vlákna z plastu alebo celulózy.

Okrem toho v naplavovacom zariadení 15 je usporiadané odtokové vedenie 13, cez ktoré môže odtekať počas zhotovenia filtra 3 na nosiči filtra 2 kvapalina obsiahnutá v pomocnom filtračnom prostriedku. Kvapalina obsiahnutá v pomocnom filtračnom prostriedku sa dostane cez sitkové dno nosiča filtra 2 do odtokového vedenia 13.

Po zhotovení filtra 3 na nosiči filtra 2 sa nosič filtra 2 vyberie spolu s filtrom 3 z naplavovacej stanice 1 a prenesie sa do filtračnej stanice 4. Nosič filtra 2 spolu s filtrom 3 sa vloží do filtračnej stanice tak, že nosiče filtrov 2 s filtrami 3 sú vežovité usporiadané nad sebou. Nosiče filtrov 2 s filtrami 3 sú vo filtračnej stanici 4 natlačené na seba pomocou tlakového zariadenia 11. Nosiče filtrov 2 s filtrami 3 ležia potom tak na sebe, že vzájomne sa utesnia. Pritom sa počíta s kanálikmi na privádzanie filtrovanej kvapaliny a odvádzanie filtrátu, cez ktoré prebieha filtrovanie. Pretože filtre 3 sa zhotovujú priamo na nosičoch filtrov 2 a spolu sa vkladajú s nosičmi filtrov 2 do filtračnej stanice 4, k zhotoveniu filtrov 3 nie je potrebné žiadne spojivo, lebo filtre 3 sa nemusia prenášať jednotlivo. Tým sa zabráni tomu, aby cukor obsiahnutý v spojive, sa dostal do nápoja. Pretože filtre 3 sa v naplavovacej stanici zhotovujú jednotlivo, je možné filtre 3 zhotovovať rovnomerne, nakoľko zhotovenie každého filtra 3 sa môže samostatne pozorovať, kontrolovať a riadiť. Na kontrolu môže byť naplavovacia stanica 1 vybavená vizuálnym kontrolným zariadením.

Nosiče filtrov pozostávajú uprednostnené z kovových misiek. Z nich je príklad vyhotovenia s plochým dnom vyobrazený na obrázku 2.

Vo filtračnej stanici 4 nosiče filtrov 2 s filtrami 3 sú nad sebou tak usporiadané, že nosiče filtrov 2 a filtre 3 sú osovo symetrické na os stojacu zvisle na rovinu.

Na vyberanie nosičov filtrov 2 s filtrami 3 z filtračnej stanice 4 sa počíta so žeriavom 12. Pomocou žeriava sa vyberajú nosiče filtrov 2 s filtrami 3 z filtračnej stanice 4. Filtre 3 sa uvoľňujú z nosičov filtrov vo vyprázdňovacej stanici 5, vo vyprázdňovacej stanici 5 sa počíta s vyprázdňovacou nádržou 6, ktorá pojíma a odtransportuje spotrebované filtre 3.

Detailný príklad vyhotovenia nosiča filtra podľa vynálezu je vysvetlený podľa obrázku 3 v ďalšom.

Nosič filtra 2 pozostáva z kovového nosiča alebo nosiča z plastu a dolu je opatrený dnom 16 vytvoreným razidlom, na dolnom okraji ktorého sa nachádza stierači krúžok

17. Pri pohľade zhora nosič filtra má kruhový tvar.

Na nosnej doske 19 prebieha zberný kanál filtrátu 20, ktorý vyúsťuje do obiehajúceho kruhového zberného kanálu 21. Zberný kanál 20 sa zhora obmedzí nosičom filtračného prostriedku 18, prípadne formou drôtového sita. Fíltrát sa odoberie cez odtok filtrátu 22.

V hornej oblasti nosiča filtra 2 je prívodné hrdlo neflltrovanej kvapaliny 23. Na výkrese na opačnej strane je vyobrazený držiak 24 na zarážkový hák 25, ktorý je pomocou pružiny 26 udržiavaný v znázornenej polohe a okolo osi 27 je otočné uložený. Na výkrese pod hrdlom nefiltrovanej kvapaliny 23 sa nachádza ventil 28, ktorý má zdvíhadlo ventilu 30, udržiavaný v zatvorenej polohe pružinou 29.

Nad obiehajúcim stieracím krúžkom 17 sú prívodné otvory 31, ktoré vyúsťujú do priestoru nefiltrovanej kvapaliny 32.

Na obrázku 3 a 4 sú vyobrazené dva takýmto spôsobom vytvorené nosiče filtrov 2 postavené vo filtračnom zariadení a na seba spolupôsobia v oblasti zarážkového háku 25, ako aj v oblasti filtra nefiltrovanej kvapaliny.

Výlisok 16 horného nosiča filtra 2' zaberá zhora do pod ním ležiaceho nosiča filtra 2 a v polohe vyobrazenej na obrázku 4 je nastavené prívodným otvorom 31 lícovanie s hrdlom nefiltrovanej kvapaliny 23. Cez toto hrdlo nefil

SK 279972 Β6 trovanej kvapaliny a prívodný otvor 31 môže takto nefiltrovaná kvapalina pritekať do nosiča filtra 2.

Na protiľahlej strane sú nosiče filtra, ako je to vyobrazené, zaháknuté záberom zarážkového háku 25 do výstupku 33. Po obvode môže byť rozdelených viac zarážkových výstupkov a viac prítokových a odtokových hrdiel.

Obiehajúce dvojité tesnenia 34 a 35 utesňujú lisovadlo horného prvku 16 oproti hornej stene dolného prvku 2. Nefiltrovaná kvapalina sa rozdelí z hrdla 23 cez kruhový kanál 36 po obvode prvku a môže cez prítokové otvory 31 vtekať do prvku 2.

Cez zberný kruhový kanál 21 môže filtrát odoberať pri 22.

Funkcia ventilu 28 umožňuje udržiavať počas filtrácie malý výtokový prierez z nosiča filtra, lebo v zatvorenom stave (pozri obraz 3) výtokový prierez je určený jedine odtokovým hradlom filtrátu 22. Pri naplavovaní, pri ktorom sa pracuje s väčšími množstvami vody, ventil je otvorený, takže vzniká väčší prietokový prierez. Spätný ventil 28 sa môže mechanicky odblokovať, čo sa pri polohovo presnom vložení nosiča filtra 2 do naplavovacej stanice 1 vykoná príslušným, nevyobrazeným tlačným čapom. Počas filtrácie tieto ventily 28 predstavujú statické tesnenie, takže na tieto ventily nie sú potrebné žiadne preplachovacie komory. Na menších jednotkách sa ventily môžu nahradiť aj zátkami. Otváranie a zatváranie sa môže robiť ručne alebo pomocou skrutiek.

Rovný stierači krúžok 17 medzi výliskom 16 (spodné dno nosiča filtra 2) a valcovitou stenou nosiča filtra ležiaceho pod ním môže spoľahlivo zabrániť tomu, aby pomocný filtračný prostriedok ako kremenina bola odplavená. Okrem toho sa vyhne týmto tesnením 17 zadieraniu medzi stenou a prítlačným kusom čiastočkami kremeniny.

Dvojité tesnenia 34 a 35 vytvárajú medzi sebou preplachovateľný priestor, ktorý môže byť preplachovaný cez bližšie nevyobrazené preplachovacie vedenia.

Na privádzanie a odvádzanie nefiltrovanej kvapaliny na vtoku nefiltrovanej kvapaliny 23 a výtoku filtrátu 22 sa môžu vytvoriť kanálové oká 37, ako je to vyobrazené na odtoku filtrátu. Tieto kanálové oká 37 vytvárajú pri umiestnení viacerých nosičov filtrov nad sebou priebežný prítokový, resp. odtokový kanál.

Zablokovanie jednotlivých nosičov filtrov 2 prináša so sebou tú výhodu, že určité nosiče filtrov, pričom vhodným zdvíhacím zariadením sa nadvihne horný nosič filtra a toľko nosičov filtrov sa môže naraz vyberať, koľko západkových nosov je v zábere. Pri nosiči filtra, ktorý má vybrať, sa môže potom odblokovaním horným a uvoľnením blokovaného spojenia dolným prvkom tento uvoľniť a takto samostatne vybrať. Tým sa umožní aj prezeranie prvkov zhora smerom dolu a opačne bez toho, aby sa musel vytvoriť medzisklad na jednotlivé prvky, lebo takýmto spôsobom možno vytvoriť voľný pohľad na každý prvok tak, že sa nadvihnú nad ním ležiace spolu spojené prvky.

Medzi horným okrajom 38 a oproti ležiacou zarážkou 39 nad ním ležiaceho prvku pri stave vyobrazenom na obrázkoch 4 a 5 je medzera. O túto medzeru sa môžu filtračné prvky nalisovať na seba, pričom výlisok 16 nad ním ležiaceho prvku rovnomerne zalistuje pod nim ležiaci filtračný koláč.

Jednotlivé prvky sa môžu pomocou prítlačnej dosky (na vrchný filtračný koláč) spolu zlisovať do pakiet. Takto sa pakety môžu do priemeru 80 mm zasielať na Europaletách. Umožní to aj centrálne naplavovanie novými pomocnými filtračnými prostriedkami na viac pivovarských miest a ta kisto spoločné vyprázdňovanie, resp. novú úpravu filtrov. Baliaci materiál nie je potrebný.

V nasledujúcej časti sa vysvetlí postup podľa vynálezu. Nosič filtra 2 sa privádza pomocou neznázomeného prísuvného zariadenia nosičov filtra do naplavovacieho zariadenia 1. Tam nosič filtra 2 sa usporiada pod naplavovacim vedením 7. Cez naplavovacie vedenie 7 sa privádza s pretlakom pomocný filtračný prostriedok a cez dýzy usporiadané na výstupných otvoroch 8 sa rovnomerne rozdelí na nosiči filtra 2. Voda obsiahnutá v pomocnom filtračnom materiáli odteká cez odtokové vedenie 13. Na základe silného poklesu tlaku pri výstupe pomocného filtračného materiálu z dýz sa vytvorí na nosiči filtra 2 filter 3, ktorý sa utesní s nosičom filtra 2. Ventil 28 je pritom otvorený.

Potom nosič filtra 2 s filtrom 3 sa pomocou žeriava 10 vyberie z naplavovacej stanice 1 a vloží sa do filtračnej stanice 4. Tam nosiče filtra 2 sa usporiadajú spolu s filtrami 3 vežovité nad sebou a pomocou tlakového zariadenia 11 sa nalisujú na seba.

Lisovanie sa môže robiť aj zospodu hydraulicky, pričom tu sa môže používať čistá hydraulika s vodou, čo z dôvodov ochrany okolia je výhodné. Nasleduje privádzanie nefiltrovanej kvapaliny a odvádzanie filtrátu, ako je opisané podľa obrázkov 3 a 4.

Po ukončení postupu filtrovania sa otvorí tlakové zariadenie.

Nosiče filtrov 2 s filtrami 3 sa vyberú pomocou žeriava 12 a privedú sa do vyprázdňovacej stanice 5. Tam filtre 3 sa uvoľnia z nosičov filtra 2. Spotrebovaný filtračný materiál sa odovzdá do vyprázdňovacej nádrže 6. Potom nosiče filtrov 2 sa privedú do čistiacej stanice nevyobrazenej na výkrese. Tam sa prúdom pary očistia a odovzdajú sa do privádzacieho zariadenia nosičov filtrov, pomocou ktorého nosiče filtrov 2 sa znovu privádzajú do naplavovacej stanice.

Naplavovacia stanica sa nemusí bezpodmienečne nachádzať na tom istom mieste ako filtračné zariadenie. Je mysliteľné aj to, že naplavovanie sa robí centrálne pre viacerých používateľov a potom sa tam zabezpečuje aj spoločné vyprázdňovanie, resp. nové spracovanie pomocného filtračného materiálu.

Priemyselná využiteľnosť

Spôsob filtrácie kvapalín a filtračné zariadenie na filtrovanie kvapalín má široké použitie na filtrovanie kvapalín najmä v potravinárskom, sódovkárskom a pivovarskom priemysle.

Claims (51)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Filtračný postup na filtrovanie kvapalín, najmä nápojov vyznačujúci sa tým, že filter (3) sa zhotoví naplavovaním pomocného filtračného prostriedku na nosič filtra (2) v naplavovacej stanice (1), pri ktorom potom filtre (3) s nosičmi filtrov (2) sa vyberú z naplavovacej stanice (1) a presunú do filtračnej stanice (4), kde sa postavia na seba a spolu sa zlisujú, potom cez nosiče prechádza filtrovaná kvapalina a z filtračnej stanice (4) sa odoberie filtrát.
2. 2. Filtračný postup podľa bodu 1,vyznačujúci sa t ý m , že po ukončení postupu filtrovania nosiče filtrov (2) s filtrami (3) sa vyberú z filtračnej stanice (4) a potom filtre (3) sa uvoľňujú vo vyprázdňovacej stanici (5) z nosičov filtrov (2) na vyprázdnenie a potom sa nosiče filtrov (2) po uvoľnení filtrov (3) očistia.
3. 3. Postup podľa bodu 1 alebo 2, vyznačujúci sa t ý m , že nosiče filtrov (2) sa privádzajú do naplavovacej stanice (1).
4. 4. Filtračný postup podľa niektorého z bodov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že pomocný filtračný materiál pri naplavovaní sa objemovo rovnomerne rozdeľuje na nosiče filtrov (2).
5. 5. Postup podľa niektorého z bodov 1 až 4, vyzná i u j ú c i sa tým, že pomocný filtračný prostriedok sa naplavuje zhora.
6. 6. Filtračný postup podľa niektorého z bodov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že pomocný filtračný prostriedok sa naplavuje centrálne.
7. 7. Filtračný postup podľa niektorého z bodov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že pomocný filtračný prostriedok sa naplavuje radiálne cez okraj nosiča filtra (3).
8. 8. Filtračný postup podľa niektorého z bodu 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že celý postup sa riadi automaticky.
9. 9. Filtračné zariadenie na filtrovanie kvapalín, najmä nápojov s filtračnou stanicou, v ktorej je umiestnených viac filtrov na nosičoch filtrov vežovité nad sebou, vzájomne zlisovateľných a vyberateľných a ktoré je opatrené prívodom na filtrovanú kvapalinu a odtokom na filtrát, podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že ho tvorí naplavovacia stanica (1) s naplavovacím vedením (7) na naplavovanie pomocného filtračného prostriedku na nosič filtra (2) umiestnený v naplavovacej stanici (1) a na nosičoch filtrov (2) sú vytvorené filtre (3), pričom nosiče filtrov sú vytvorené tým, že vo filtračnej stanice (4) sú usporiadané nad sebou a vzájomne sú zlisované.
10. 10. Filtračné zariadenie podľa bodu 9, vyznačujúce sa tým, že výstupný otvor (8) naplavovaného vedenia (7) v naplavovacej stanici (1) je umiestnený nad nosičom filtra (2).
11. 11. Filtračné zariadenie podľa bodu 10, vyznačujúce sa tým, že výstupný otvor (8) naplavovaného vedenia (7) v naplavovacej stanici (1) je usporiadaný v osi nosiča filtra (2).
12. 12. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodu 9 až 11, vyznačujúce sa tým, že nad nosičom filtra (2) a pod výstupným otvorom (8) naplavovacieho vedenia (7) je usporiadaný rozdeľovači prvok na rozdelenie pomocného filtračného prostriedku na nosiči filtra (2).
13. 13. Filtračné zariadenie podľa bodu 12, vyznačujúce sa tým, že rozdeľovači prvok obsahuje smerom hore klenutý prvok.
14. 14. Filtračné zariadenie podľa bodu 12, vyznačujúce sa tým, že rozdeľovači prvok obsahuje sitovú dosku.
15. 15. Filtračné zariadenie podľa bodu 9, vyznačujúce sa t ý m , že naplavovacie zariadenie (7) má vytvorené výstupné otvory (8), ktoré sú usporiadané radiálne nad jedným okrajom nosiča filtra (2).
16. 16. Filtračné zariadenie podľa bodu 15, vyznačujúce sa tým, že výstupné otvory (8) obsahujú dýzy, cez ktoré sa pomocný filtračný prostriedok privádza radiálne k nosičom filtrov (2).
17. 17. Filtračné zariadenie podľa bodu 15, vyznačujúce sa tým, že výstupne otvory (8) obsahujú dýzy, ktoré sú usporiadané proti polomeru pod uhlom sklonu 20° až 70°.
18. 18. Filtračné zariadenie podľa bodu 17, vyznačujúce sa tým, že časť dýz tvorí s polomerom uhol sklonu v smere pohybu hodinových ručičiek, druhá časť dýz vytvára s polomerom uhol sklonu proti smeru pohybu hodinových ručičiek.
19. 19. Postup podľa niektorého z bodov 9 až 18, vyznačujúci sa tým, že pomocný filtračný prostriedok obsahuje kremičiny.
20. 20. Filtračné zariadenie podľa bodu 19, vyznačujúce sa tým, že pomocný filtračný prostriedok obsahuje vodu.
21. 21. Filtračné zariadenie podľa bodu 19 alebo 20, v y z n a í u j ú c e sa tým, že pomocný filtračný prostriedok obsahuje perlil.
22. 22. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodov 19 až 21, vyznačujúce sa tým, že pomocný filtračný materiál obsahuje vlákna z plastu alebo celulózy.
23. 23. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodov 9 až

    22, vyznačujúce sa tým, že v naplavovacej stanici (1) je umiestnené lisovacie zariadenie (9) na stlačenie pomocného filtračného prostriedku naplaveného na nosič filtra (2).
24. 24. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodov 9 až

    23, vyznačujúce sa tým, že obsahuje viaceré naplavovacie stanice (1).
25. 25. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodov 9 až

    24, vyznačujúce sa tým, že obsahuje viaceré filtračné stanice (4).
26. 26. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodov 9 až

    25, vyznačujúce sa tým, že nosiče filtrov (2) sú vytvorené ako kovové misky.
27. 27. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodov 9 až

    26, vyznačujúce sa tým, že nosiče filtrov (2) majú ploché dno.
28. 28. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodov 9 až

    27, vyznačujúce sa tým, že dno nosiča filtrov (2) tvorí vrstva z pórovitej tkaniny.
29. 29. Filtračné zariadenie podľa bodu 28, vyznačujúce sa tým, že dno nosičov filtrov (2) obsahuje najmenej ešte jednu ďalšiu vrstvu z pórovitej tkaniny s pórovitosťou odlišnou od prvej vrstvy.
30. 30. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodu 9 až 29, vyznačujúce sa tým, že nosič filtra (2) obsahuje najmenej jedno sitové dno s pozdĺžnymi štrbinami.
31. 31. Filtračné zariadenie podľa bodu 30, vyznačujúce sa tým, že pozdĺžne štrbiny majú šírku od 0,01 do 0,5 mm.
32. 32. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodov 28 až 31, vyznačujúce sa tým, že nosič filtra (2) má stenu dna s ryhovaným poľom.
33. 33. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodu 9 až

    32, vyznačujúce sa tým, že obsahuje privádzacie zariadenie nosičov filtrov, ktoré jednotlivé nosiče filtrov (2) za sebou privádza do naplavovacej stanice (1).
34. 34. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodov 9 až

    33, vyznačujúce sa tým, že obsahuje transportné zariadenie (10) na odoberanie nosičov filtrov (2) s filtrami (3) nachádzajúcimi sa na nich, z naplavovacej stanice (1) na ich prepravu na vloženie do filtračnej stanice (4).
35. 35. Filtračné zariadenie podľa bodu 34, vyznačujúce sa tým, že transportné zariadenie (10) obsahuje žeriav a vodiace koľajnice.
36. 36. Filtračné zariadenie podľa bodu 35, vyznačujúce sa tým, že žeriav (10) obsahuje riadiaci systém, ktorým odovzdávanie nosiča filtra (2) s filtrom (3) z naplavovacej stanice (1) do filtračnej stanice (4) sa robí automaticky.
37. 37. Filtračné zariadenie podľa bodu 35 alebo 36, v y značujúce sa tým, že žeriav (10) obsahuje uzatvárateľnú ochrannú kazetu na uzatváranie nosičov filtrov (2) s filtrom (3) pri preprave z naplavovacej stanice (1) k filtračnej stanici (4).
38. 38. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodov 9 až

    37, vyznačujúce sa tým, že nosiče filtrov (2) s filtrami (3) sú vo filtračnej stanici (4) tak usporiadané nad sebou, že nosiče filtrov (2) a filtre (3) sú osovo symetrické na os zvislo stojacu na rovine.
39. 39. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodov 9 až

    38, vyznačujúce sa tým, že nosiče filtrov (2) s filtrami (3) vo filtračnej stanici (4) sú usporiadané tak, že nosiče filtrov (2) a filtre (3) sú osovo symetrické na os sklonenú proti rovine.
40. 40. Filtračné zariadenie podľa bodu 39, vyznačujúce sa tým, že os je sklonená oproti rovine o 30°.
41. 41. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodov 9 až

    40, vyznačujúce sa tým, že filtračná stanica (4) je tak otočná, že os súmernosti, prebiehajúca cez nosič filtra (2) a filtra (3), je meniteľná.
42. 42. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodov 9 až

    41, vyznačujúce sa tým, že medzi filtrami (3) a vždy susednými nosičmi filtrov (2) sú vložené vrstvy tkaniny z pórovitého materiálu.
43. 43. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodov 9 až

    42, vyznačujúce sa tým, že vo filtračnej stanici (4) sú umiestnené viaceré hadice na odvádzanie fíltrátu.
44. 44. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodov 9 až

    43, vyznačujúce sa tým, že vo filtračnej stanici (4) je zaradené spätné oplachovacie zariadenie.
45. 45. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodov 9 až

    44, vyznačujúce sa tým, že obsahuje zdvíhacie zariadenie (12) na vyberanie nosiča filtra (2) s príslušným filtrom (3) a na jeho transport k vyprázdňovacej stanici (5).
46. 46. Filtračné zariadenie podľa bodu 45, vyznačujúce sa tým, že zdvíhacie zariadenie (12) obsahuje vyberači žeriav.
47. 47. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodov 9 až

    46, vyznačujúce sa tým, že vyprázdňovacia nádrž (6) je pojazdná.
48. 48. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodov 9 až

    47, vyznačujúce sa tým, že obsahuje čistiacu stanicu, v ktorej nosiče filtrov (2) po odstránení filtrov (3) sa očistia vo vyprádzftovacej stanici (5).
49. 49. Filtračné zariadenie podľa bodu 48, vyznačujúce sa tým, že obsahuje čistiace dopravné zariadenie, ktorému sa odovzdajú po odstránení filtrov (3) nosiče filtrov na dopravu cez čistiace zariadenie.
50. 50. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodov 33 až 49, vyznačujúce sa tým, že privádzacie zariadenie nosičov filtrov sa predĺži od čistiacej stanice až k naplavovacej stanici (1).
51. 51. Filtračné zariadenie podľa niektorého z bodov 9 až 50, vyznačujúce sa tým, že obsahuje riadiacu elektroniku a jednotku na spracovanie dát pre automatické riadenie celého postupu.