устройство для очистки жидкостей

Формула изобретения

1. Устройство для очистки жидкостей, содержащее стянутые между собой верхнюю плиту с центрально расположенным отверстием, нижнюю плиту с отводящим патрубком и размещенный между плитами фильтровальный пакет из микропористых мембран и дренажных подложек, отличающееся тем, что на верхней плите размещен цилиндрический корпус с крышкой, содержащей патрубок для подвода жидкости, внутри корпуса размещен соосно с отверстием верхней плиты фильтровальный элемент, выполненный в виде толстостенной пористой трубы из взаимосвязанных полимерных микроволокон, уложенных послойно с увеличивающейся от периферии к центру плотностью укладки, верхняя плита и крышка содержат направленные навстречу друг другу кольцевые выступы, уплотняющие по торцам фильтровальный элемент, а дренажные подложки выполнены в виде пористой основы, загерметизированной по периметру эластичным полимерным материалом.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пористая основа дренажных подложек выполнена в виде металлической или полимерной сетки тканевого переплетения.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве эластичного полимерного материала используют каучуксодержащие материалы.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что микроволокна фильтровального элемента выполнены из полиэтилена или полипропилена.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве микропористых мембран используют трековые мембраны из полиэтилентерефталата.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для фильтрования жидкостей в медицинской, микробиологической, электронной и других отраслях промышленности.

Известен фильтр, содержащий верхнюю и нижнюю крышки, которые при складывании образуют камеру, в которой расположена пористая мембрана, подводящие и отводящие штуцера, жестко соединенные с соответствующими складываемыми верхней и нижней крышками, герметизированных по периметру по плоскости контакта полимерным пояском [1]

Недостатками данной конструкции фильтра является низкая надежность работы, обусловленная тем, что под действием напора жидкости мембрана прогибается и находится в напряженном состоянии, а также низкий ресурс работы микропористой мембраны, связанный с быстрым закупориванием мелких пор мембраны крупными частицами загрязнителей, содержащихся в фильтруемой жидкости, ввиду отсутствия предварительной грубой очистки жидкости перед мембраной.

Известен также полимерный фильтр, сформированный из составных симметричных частей фильтродержателя, опорных составных частей дренажной решетки, между которыми размещена пористая мембрана, причем решетка содержит опоры, выполненные в виде радиально сходящихся балок, жестко соединенных с концентрично расположенными кольцевыми выступами, образующих дренажную систему, а совмещенные части фильтродержателя по периметру обжаты герметизирующим пояском в виде кольцевого швеллера [2]

Недостатками данной конструкции фильтра являются его неразборность, и, вследствие этого, небольшой срок эксплуатации, низкий ресурс работы пористой мембраны и недостаточно высокое качество фильтрования ввиду отсутствия предварительной грубой очистки фильтруемой жидкости перед мембраной и, в связи с этим, быстрое закупоривание мелких пор мембраны крупными частицами загрязнителя, а также невысокая производительность, обусловленная наличием относительно крупных ячеек дренажной решетки, служащей опорой для мембраны, и не позволяющей создавать большие перепады давления до и после мембраны из-за опасности ее разрыва.

Цель изобретения повышение ресурса работы, производительности и качества фильтрования.

Цель достигается тем, что в устройстве для очистки жидкостей согласно изобретению, содержащем стянутые между собой верхнюю плиту с центрально расположенным отверстием и нижнюю плиту с отводящим патрубком, и размещенный между плитами фильтровальный пакет из микропористых мембран и дренажных подложек, на верхней плите размещен цилиндрический корпус с крышкой, содержащей патрубок для подвода жидкости, внутри корпуса размещен соосно отверстию верхней плиты фильтровальный элемент, выполненный в виде толстостенной пористой трубы из взаимосвязанных полимерных микроволокон, уложенных послойно с увеличивающейся от периферии к центру плотностью укладки, верхняя плита и крышка содержат направленные навстречу друг другу кольцевые выступы, уплотняющие по торцам фильтровальный элемент, а дренажные подложки выполнены в виде пористой основы, загерметизированной по периметру эластичным полимерным материалом, пористая основа выполнена в виде металлической или полимерной сетки тканевого переплетения, а в качестве микропористых мембран используются трековые мембраны из полиэтилентерефталата.

В изобретении на верхней плите размещен цилиндрический корпус с крышкой, внутри которого размещен фильтровальный элемент, выполненный в виде толстостенной пористой трубы из взаимосвязанных полимерных микроволокон, уложенных послойно с увеличивающейся от периферии к центру плотностью укладки, что позволяет значительно увеличить ресурс работы устройства в целом за счет разделения процесса фильтрации на тонкую фильтрацию на микропористых мембранах и предфильтрацию на волокнистом фильтровальном элементе, обладающем глубинным эффектом фильтрования, заключающимся в равномерном осаждении по толщине слоя фильтровального элемента задерживаемых частиц загрязнителя, в связи с чем повышается грязеемкость и ресурс работы фильтровального элемента.

В изобретении дренажные подложки выполнены в виде пористой основы, загерметизированной по периметру эластичным полимерным материалом, а в качестве пористой основы используется металлическая или полимерная сетка тканевого переплетения, что позволяет существенно уменьшить размеры ячеек дренажных подложек при одновременном сохранении эффективности дренажных свойств и низкого гидравлического сопротивления, что способствует повышению производительности процесса фильтрации за счет возможности работы при больших перепадах давления на микропористых мембранах безопасности их разрыва.

В изобретении в качестве микропористых мембран используются трековые мембраны из полиэтилентерефталата, что позволяет значительно повысить качество фильтрования за счет того, что трековые мембраны характеризуются исключительно постоянным размером пор, что способствует повышению эффективности фильтрации до значений 99,99%

Кроме того, использование в предлагаемом устройстве фильтрующего пакета из нескольких мембран с разными размерами пор позволяет разделить процесс фильтрации на несколько стадий, что еще более повышает качество и надежность фильтрования.

На чертеже представлена предлагаемая конструкция устройства для очистки жидкостей.

Устройство очистки жидкостей содержит соединенные между собой при помощи стяжного узла 1 нижнюю плиту 2 с отводящим патрубком 3 и верхнюю плиту 4, выполненную заодно с цилиндрическим корпусом 5, размещенные между плитами 2 и 4 дренажные подложки 6 и трековые мембраны 7. Корпус 5 закрыт крышкой 8 с подводящим патрубком 9, а внутри корпуса 5 размещен фильтровальный элемент 10, выполненный из взаимосвязанных полимерных микроволокон. Крышка 8 соединена с корпусом 5 запорным узлом 11 и загерметизирована прокладкой 12. Верхняя плита 4 содержит кольцевой выступ 13, а крышка 8 кольцевой выступ 14, уплотняющие по торцам фильтровальный элемент 10. Дренажные подложки 6 выполнены в виде сеток 15 тканевого переплетения, загерметизированной по периметру эластичным материалом 16.

Устройство очистки жидкостей работает следующим образом.

Поток фильтруемой жидкости подается через патрубок 9, проходит через фильтровальный элемент 10, где крупные частицы загрязнителей равномерно оседают в толщине фильтровального элемента 10 и происходит предфильтрация очищаемой жидкости. При этом кольцевые выступы 13 и 14 уплотняют по торцам фильтровальный элемент 10 и препятствуют перетеканию фильтруемой жидкости, минуя фильровальный элемент 10. Далее жидкость проходит через трековые мембраны 7, имеющие разные размеры пор и расположенные последовательно по потоку жидкости с уменьшением размера пор, где происходит окончательная очистка жидкости от механических примесей и через отводящий патрубок 3 жидкость поступает потребителю. При этом, в связи с использованием в качестве основы дренажных подложек сеток тканевого переплетения, имеющих мелкие ячейки, возможно проведение процесса фильтрации при больших перепадах давления на мембранах, что позволяет достичь высокой производительности безопасности разрывов мембран.

Таким обpазом, данная конструкция устройства для очистки жидкостей позволяет существенно повысить качество фильтрации, ресурс работы и производительность процесса очистки жидкостей.