Фильтр ультратонкой очистки жидкостей



Фильтр ультратонкой очистки жидкостей
Фильтр ультратонкой очистки жидкостей
Фильтр ультратонкой очистки жидкостей
Фильтр ультратонкой очистки жидкостей

 


Владельцы патента RU 2619639:

Ющенко Светлана Викторовна (RU)
Верхоломов Евгений Иванович (RU)

Изобретение относится к области разделения жидкостей, в частности к съемным патронным фильтрам для очистки, преимущественно, сырого молока от крупных и мелких механических примесей, а также пластичных включений и слизевых сгустков, образующихся в результате заболеваний животных. Фильтр ультратонкой очистки жидкостей содержит фильтрующий элемент, выполненный в виде трубчатого патрона из пищевого полимерного материала, последний образован дискретными рядами полученных методом аэродинамической экструзии волокон, и держатель, оснащенный втулкой для направления жидкости внутрь фильтрующего элемента. Держатель образован штуцером и задней крышкой, соединенными между собой осью, на которой размещается фильтрующий элемент с возможностью его фиксации задней крышкой с помощью гайки. Фильтрующий элемент образован двумя более плотными каркасными слоями и центральным менее плотным фильтрующим слоем с уменьшающимися в радиальном направлении от центра к периферии размерами пор. Изобретение позволяет обеспечить повышение эффективности фильтрации при использовании фильтра в полевых условиях. 5 ил.

 

Изобретение относится к области разделения жидкостей, а именно, к съемным патронным фильтрам для очистки сырого молока от крупных и мелких механических примесей, а также пластичных включений и слизевых сгустков, образующихся в результате заболеваний животных, и может быть использовано в качестве мобильной системы очистки молока.

Из уровня техники известен фильтр тонкой очистки сырого молока, содержащий фильтрующий элемент, выполненный в виде трубчатого патрона из пищевого полимерного материала, образованного дискретными рядами полученных методом аэродинамической экструзии волокон (см. патент RU 97057, кл. B01D 27/00, опубл. 27.08.2010). Основным недостатком известного устройства является то, что для его использования необходим корпус, обычно встраиваемый в стационарную систему фильтрации. Использовать соответствующий фильтрующий элемент для обратной очистки невозможно, так как порядок расположения в нем фильтрующих слоев не позволяет отфильтровать заданное количество молока. Внутренняя часть основного фильтрующего слоя быстро забивается крупными и мелкими частицами, и фильтрация прекращается.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в обеспечении возможности использования фильтра в полевых условиях с высокой эффективностью фильтрации. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что фильтр ультратонкой очистки сырого молока, содержащий фильтрующий элемент, выполненный в виде трубчатого патрона из пищевого полимерного материала, образованного дискретными рядами полученных методом аэродинамической экструзии волокон, снабжен держателем, оснащенным втулкой для направления сырого молока внутрь фильтрующего элемента. Держатель образован штуцером и задней крышкой, соединенными между собой осью, на которой размещается фильтрующий элемент с возможностью его фиксации задней крышкой с помощью гайки. Фильтрующий элемент образован двумя более плотными каркасными слоями и центральным менее плотным фильтрующим слоем с уменьшающимися в радиальном направлении от центра к периферии размерами пор.

На фиг. 1 представлена экструзионная установка для изготовления фильтрующего элемента;

на фиг. 2 - расположение слоев фильтрующего элемента;

на фиг. 3 - график зависимости пористости от диаметра фильтрующего элемента;

на фиг. 4 - продольный разрез предлагаемого фильтра с держателем;

на фиг. 5 - продольный разрез предлагаемого фильтра с держателем поэлементно.

Предлагаемый фильтр ультратонкой очистки состоит из фильтрующего элемента 1 в виде жесткого трубчатого патрона и держателя.

Фильтрующий элемент образован дискретными рядами волокон, полученных методом аэродинамической экструзии из пищевого полипропилена марки 01030. Главными достоинствами используемого материала являются его стойкость к агрессивным средам, а также возможность вытягивать волокна толщиной от 0.01 до 0.02 мм при температуре плавления 195°С.

Фильтрующий элемент 1 изготавливают на экструзионной установке, состоящей из привода 2, шнека 3, экструдера 4 с загрузочным отсеком 5, экструзионной головкой 6 и каналом 7 подвода воздуха, а также оправки 8 и прикатной оправки 9 (см. фиг. 1). Диаметр волокон и пористость варьируют путем осуществления следующих операций:

- изменения расстояния X между экструзионной головкой 6 и оправкой 8 посредством их перемещения друг относительно друга (при плавном уменьшении X от 250 мм до 200 толщина волокна увеличивается с 0.01 мм до 0.02 мм);

- изменения объема пропускаемого через экструдер 4 полимера при изменении скорости вращения n1 шнека 3 до 15-20% (эту функцию можно использовать ограниченно в комплексе с увеличением расстояния X, так как возникающие дополнительные нагрузки могут привести к поломке шнека 3);

- изменения давления Р воздуха, подводимого через канал 7 в головку 6 (при увеличении давления с 0.3 до 0.35 кг/см2 толщина волокна уменьшается с 0.02 до 0.01 мм, такая корректировка проводится параллельно с увеличением расстояния X);

- изменения скорости вращения n2 оправки 8 (уменьшение скорости увеличивает плотность намотки слоев, уменьшая пористость, но варьирование этого параметра ограничено, так как ухудшается отвод тепла);

- изменения скорости V поперечного перемещения оправки 8 по оси Y (при увеличении скорости V плотность намотки уменьшается, что необходимо при намотке каркасных слоев);

- изменения температуры расплава полимера Т°С в корпусе экструдера 4 (изменение этого параметра ограничено в пределах 175-185°С, толщина волокна увеличивается с 0.01 до 0.02 мм при одновременном увеличении параметра n1);

- изменения усилия F прижима прикатной оправки 9 от 0 до 7.5 кг/погонный метр (при этом пористость уменьшается с 0.02 мм до 0.05 мм).

Особенностью фильтрующего элемента 1 является то, что он состоит из трех плавно переходящих друг в друга слоев. На фиг. 1 границы между слоями обозначены резкими, но на самом деле переходы между слоями выполнены плавными, что уменьшает разрывы в потоке молока и уменьшает гидравлическое сопротивление фильтрующего элемента 1, увеличивая его пропускную способность.

Слой I - каркасный, он образован тонкими волокнами, плотно прижатыми друг к другу с помощью прикатной оправки, и обеспечивает прочность внутренней поверхности фильтрующего элемента и отфильтровывает грубые частицы.

Слой II - фильтрующий, он образован толстыми волокнами, менее плотный и обладает переменной пористостью (по мере удаления от центра к периферии размеры пор уменьшаются, а диаметр волокон увеличивается). Слой II отфильтровывает сначала крупные, а затем мелкие частицы, которые частично концентрируются в этом слое, позволяя при этом проходить через тело фильтрующего элемента молочным жировым шарикам. Уменьшение пористости от центра к периферии приводит к тому, что площадь зоны тонкой фильтрации молока при движении потока изнутри наружу увеличивается, что дает эффект увеличения пропускной способности фильтрующего элемента 1.

Слой III - каркасный, он образован плотно прижатыми друг к другу толстыми волокнами, обеспечивает прочность наружной поверхности и вывод отфильтрованного молока из тела фильтрующего элемента.

Фильтрующий элемент 1 изготавливают следующим образом.

Первые 3 ряда наносят без прикатки, затем осуществляют прикатку до 7-го ряда для создания внутреннего плотного слоя I. Затем примерно до диаметра 64 мм производится намотка разреженных рядов слоя II с постепенным утолщением наматываемого волокна за счет уменьшения расстояния X. Затем наматывается запирающий слой III, обеспечивающий более тонкую очистку за счет более плотного расположения толстых волокон, которые наносятся в 10-12 слоев с одновременным прикатыванием.

Благодаря такому порядку размещения слоев и изменению пористости (см. фиг. 2) возникает возможность обратной фильтрации молока - изнутри наружу. Это, в свою очередь, позволяет использовать фильтрующий элемент 1 как в стационарной системе очистки молока на ферме, так и в летних полевых лагерях с помощью экономичного держателя.

Держатель фильтрующего элемента оснащен входным штуцером 10, непосредственно на который с одной стороны надевается подводящий шланг, а с другой - на направляющую втулку 11 надевается фильтрующий элемент 1. В резьбовое отверстие направляющей втулки 11 вкручивается ось 12. Фильтрующий элемент 1 прижимается задней крышкой 13, на которой имеется направляющая втулка 14. Задняя крышка 13 прижимается гайкой 15, затяжка которой обеспечивает герметичность фильтрующего элемента 1 по торцам (фиг. 4 и 5).

Предлагаемый фильтр работает следующим образом.

Фильтруемая жидкость из шланга проходит через отверстие во втулке 11 и проникает через стенки фильтрующего элемента 1, который задерживает посторонние частицы. Вывод очищенного молока осуществляется через фильтрующий элемент 1 обратной очистки непосредственно в емкость для сбора молока.

Формирование фильтрующего элемента обратной очистки и использование простого держателя позволяют применять предлагаемый фильтр не только в составе стационарного молокопровода, но и в полевых условиях. При этом благодаря конструкции держателя замена засорившегося фильтрующего элемента 1 производится быстрее, чем в стационарных системах, что сокращает время на технологический процесс и увеличивает производительность труда. Исследования подтверждают высокую эффективность фильтрации с помощью предлагаемого фильтра.

Фильтр ультратонкой очистки жидкостей, содержащий фильтрующий элемент, выполненный в виде трубчатого патрона из пищевого полимерного материала, образованного дискретными рядами полученных методом аэродинамической экструзии волокон, отличающийся тем, что снабжен держателем, состоящим из входного штуцера с направляющей втулкой, оси, задней крышки с направляющей втулкой и гайки фиксации, ось размещена между направляющей втулкой и задней крышкой, на держателе размещен фильтрующий элемент с возможностью его фиксации задней крышкой с помощью гайки фиксации для обеспечения герметичности, фильтрующий элемент образован двумя каркасными слоями и центральным фильтрующим слоем с уменьшающимися в радиальном направлении от центра к периферии размерами пор, при этом каркасные слои выполнены более плотными, чем фильтрующий слой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к многослойным фильтровально-сорбционным нетканым материалам. Предложен многослойный фильтровально-сорбционный материал, состоящий из фильтрующей части, сорбционной части и наружного армирующего слоя из тканого или нетканого материала, размещенного с одной или двух сторон.

Изобретение относится к электретным полотнам. Электретные полотна включают термопластичную смолу и добавку, способствующую накоплению заряда.

Изобретение относится к области получения ультратонких волокнистых материалов для сверхтонкой фильтрации методами электроформирования из заряженных растворов полимеров и касается способа получения фильтрующего материала из полимерных волокон без тканевых подложек.

Изобретение относится к области фильтования. Предложенный составной наполнитель фильтра может использоваться в коалесцирующих элементах, коалесцирующих картриджах, коалесцирующих системах.
Изобретение относится к области получения и производства полимерных материалов, обладающих антибиотическими свойствами за счет создания тонкого покрытия. Синтез тонкого покрытия на поверхности изделия осуществляют в низкотемпературной плазме тлеющего разряда в парах 3-нитро-1-адамантановой кислоты.

Изобретение предназначено для фильтрования. Фильтрующий элемент содержит неплиссированное трубчатое кольцо из объемного материала, имеющего толщину по меньшей мере около 1/4 сантиметра и содержащего несущие волокна и тонкие волокна.

Изобретение относится к области разработки материалов, обладающих фотокаталитической активностью под действием ультрафиолетового и видимого излучения. Материал представляет собой структурно-организованную систему, состоящую из тканевой основы, на которую нанесен промежуточный слой диоксида кремния и наружный слой фотокаталитически активного нанокристаллического диоксида титана анатазной модификации.

Изобретение относится к диспергирующимся в воде биологически разрушающимся композициям, которые можно сформовать в пленки и волокна, а именно к фильтрующему элементу курительного изделия, содержащему волокна, изготовленные из композиции, содержащей смесь полилактида (PLA) и растворимого в воде полимера, где смесь дополнительно содержит реакционноспособное вещество, обеспечивающее совместимость, в количестве, достаточном для обеспечения совместимости смеси.

Изобретение относится к фильтрующим материалам, обладающим антимикробной и антивирусной активностью. Способ получения включает нанесение металлического серебра на поверхность нитей синтепона с последующим переводом серебра в хлорид или оксид серебра.

Изобретение предназначено для фильтрования. Фильтрующая прокладка содержит прокладку из нетканого волокнистого материала, имеющую периферийную область, в которой противоположные поверхности обжаты вместе и расплавлены так, чтобы образовать выступающий наружу периферийный выступ (5).

Изобретение предназначено для фильтрования. Устройство содержит картуш (1), который имеет резервуар (2) для приема средств обработки воды, расположенную на резервуаре (2) присоединительную головку (10), которая на своей наружной поверхности имеет, по меньшей мере, одно впускное отверстие (20) и, по меньшей мере, одно выпускное отверстие (24), и присоединительный элемент (40), который имеет приемную полость (50) для присоединительной головки (10), по меньшей мере, с одним приемным отверстием (60) и, по меньшей мере, с одним сливным отверстием (62), которые герметично присоединены к впускным и выпускным отверстиям присоединительной головки посредством уплотнительных элементов.

Изобретение предназначено для фильтрации, в частности, жидких текучих сред, в частности, топлива или масла, в частности, двигателя внутреннего сгорания. Фильтр содержит стакан (14) фильтра, в котором расположен фильтрующий элемент (16), и головку (18) фильтра, которая имеет вход и/или выход для текучей среды.

Изобретение может быть использовано в области очистки воды. Устройство для обработки жидкости включает корпус (20), имеющий верхнюю часть (12), включающую верхний резервуар, принимающий нефильтрованную жидкость, нижнюю часть (14), включающую нижний резервуар (18), принимающий отфильтрованную жидкость, и промежуточную часть (38), включающую каплеобразующую систему фильтрации жидкости (46).

Изобретение может быть использовано в области очистки воды. Устройство для обработки жидкости включает корпус (20), имеющий верхнюю часть (12), включающую верхний резервуар, принимающий нефильтрованную жидкость, нижнюю часть (14), включающую нижний резервуар (18), принимающий отфильтрованную жидкость, и промежуточную часть (38), включающую систему подачи жидкости с эффектом дождя, принимающую жидкость из верхнего резервуара.

Настоящее изобретение относится к картриджу для водоочистителя с естественной фильтрацией воды. Картридж для водоочистителя включает верхний фильтровальный цилиндр (10), по крайней мере один нижний фильтровальный цилиндр (20), донный фильтровальный цилиндр (30) и канал (40) подачи сырой воды.

Изобретение относится к способу изготовления и установки скважинного фильтра с радиальным потоком текучей среды для водонефтегазовых добывающих скважин. .

Изобретение относится к области очистки воды от механических примесей в системе производственного водоснабжения. .

Изобретение относится к устройствам для очистки нейтральных и агрессивных жидкостей от механических примесей фильтрованием, в частности к патронным фильтрам, и может быть использовано для микрофильтрации во всех отраслях промышленности, где требуется тонкая высокоэффективная очистка жидких и газовых сред от дисперсных частиц.

Изобретение относится к конструкциям фильтр-коалесцирующих патронов, предназначенных для очистки от твердых частиц, мелкодисперсных капель жидкости, их сепарации, фильтрации или коалесценции из газовых или жидкостных потоков в абсорберах, сепараторах, фильтрах, разделителях несмешивающихся жидкостей и других аппаратах.

Изобретение относится к устройствам для очистки нейтральных и агрессивных жидкостей от механических примесей фильтрованием, в частности к патронным фильтрам, и может быть использовано для микрофильтрации во всех отраслях промышленности.

Изобретение относится к методам водоподготовки и очистки воды и может быть использовано в пищевой промышленности, медицине, фармакологии. Бытовой фильтр двухстороннего действия содержит корпус с герметично закрывающейся крышкой, картридж, разделяющий объем корпуса на две герметично закрывающиеся крышками полости.
Наверх