close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY1698

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯК
ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 1698
(13)
C1
(51)6 B 01D 37/02
(12)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
СПОСОБ ФИЛЬТРОВАНИЯ НАПИТКОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ
ФИЛЬТРОВАНИЯ НАПИТКОВ
(71) Заявитель: Томас Хандтман (DE)
(72) Автор: Томас Хандтман (DE)
(73) Патентообладатель: Томас Хандтман (DE)
(21) Номер заявки: 962
(22) 24.12.1993
(86) РСT/ЕР92/01436, 25.06.92
(31) P4120971
(32) 25.06.1991
(33) DE
(46) 30.09.1997
(57)
1. Способ фильтрования напитков, включающий штабелирование фильтров с фильтроносителями на
станции фильтрования, подачу фильтруемой жидкости через фильтры и выведение фильтрата со станции
фильтрования, отличающийся тем, что каждый фильтр получают нанесением вспомогательного фильтрующего средства непосредственно на фильтроноситель на станции намывания, при этом фильтры вместе с
фильтроносителями перемещают со станции намывания на станцию фильтрования, и штабелирование ведут
путем последовательной укладки фильтров на этой станции, после чего спрессовывают их друг с другом, а
после окончания процесса фильтрования фильтроносители вместе с фильтрами последовательно извлекают
со станции фильтрования и перемещают на станцию уничтожения.
Фиг. 1
1
BY 1698 C1
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на станции уничтожения производят отделение фильтров от
фильтроносителей и после удаления фильтра осуществляют очистку соответствующего фильтроносителя.
3. Способ по пп.1,2, отличающийся тем, что фильтроносители последовательно подают на станцию намывания.
4. Способ по пп.1-3, отличающийся тем, что вспомогательное фильтрующее средство при намывании
равномерно распределяют по объему фильтроносителя.
5. Способ по пп.1-4, отличающийся тем, что вспомогательное фильтрующее средство намывают сверху
фильтроносителя.
6. Способ по пп.1-5, отличающийся тем, что намывание вспомогательного фильтрующего средства производят по центру фильтроносителя.
7. Способ по пп.1-5, отличающийся тем, что вспомогательное фильтрующее средство наносят радиально через край фильтроносителя.
8. Способ по пп.1-7, отличающийся тем, что весь процесс изготовления фильтра осуществляют в режиме автоматического регулирования.
9. Установка для фильтрования напитков, содержащая станцию намывания вспомогательного фильтрующего средства и размещенный на станции намывания трубопровод для намывания фильтрующего средства, станцию фильтрования с фильтрами и фильтроносителями, уложенными в виде башни, системы подачи
жидкости на фильтрование и выведение фильтрата, отличающаяся тем, что она снабжена станцией уничтожения, при этом фильтры с фильтроносителями последовательно уложены друг на друга на станции
фильтрования, каждый фильтроноситель с намытым фильтрующим средством установлен с возможностью
переноса со станции намывания на станцию фильтрования.
10. Установка по п.9, отличающаяся тем, что выходное отверстие трубопровода для намывания фильтрующего средства расположено выше фильтроносителя.
11. Установка по п.10, отличающаяся тем, что выходное отверстие трубопровода для намывания фильтрующего средства расположено по центральной оси фильтроносителя.
12. Установка по пп.9-11, отличающаяся тем, что станция намывания снабжена распределительным
элементом для распределения фильтрующего средства на поверхности фильтроносителя, размещенным выше фильтроносителя и ниже выходного отверстия трубопровода для намывания фильтрующего средства.
13. Установка по п.12, отличающаяся тем, что распределительный элемент выполнен выпуклым.
14. Установка по п.12, отличающаяся тем, что распределительный элемент содержит ситообразную
пластину.
15. Установка по п.9, отличающаяся тем, что трубопровод для намывания фильтрующего средства имеет выходные отверстия, расположенные выше края зоны для размещения фильтроносителя.
16. Установка по п.15, отличающаяся тем, что выходные отверстия имеют сопла для подачи фильтрующего средства радиально на фильтроносители.
17. Установка по п.16, отличающаяся тем, что сопла расположены под углом 20-70° по отношению к
радиусу.
18. Установка по п.17, отличающаяся тем, что часть сопел ориентирована по часовой стрелке, а другая
часть - против часовой стрелки.
19. Установка по пп.9-18, отличающаяся тем, что фильтрующее средство содержит кизельгур.
20. Установка по пп.9-18, отличающаяся тем, что фильтрующее средство содержит воду.
21. Установка по пп.19,20, отличающаяся тем, что фильтрующее средство содержит перлит.
22. Установка по пп.19-21, отличающаяся тем, что фильтрующее средство содержит искусственное волокно или целлюлозу.
23. Установка по пп.9-22, отличающаяся тем, что на станции намывания предусмотрено пуансонное
устройство для прессования фильтрующего средства, намытого на фильтроноситель.
24. Установка по пп.9-23, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными станциями намывания.
25. Установка по пп.9-24, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными станциями фильтрования.
26. Установка по пп.9-25, отличающаяся тем, что фильтроносители выполнены в виде металлических
чаш.
27. Установка по пп.9-26, отличающаяся тем, что фильтроносители выполнены из нержавеющей стали.
28. Установка по пп.9-27, отличающаяся тем, что фильтроносители имеют плоское днище.
29. Установка по пп.9-28, отличающаяся тем, что днище фильтроносителя выполнено с покрытием из
пористого материала.
30. Установка по п.29, отличающаяся тем, что днище фильтроносителя имеет, по меньшей мере, один
дополнительный слой пористого материала с другим размером пор, чем первый.
2
BY 1698 C1
31. Установка по пп.9-27, отличающаяся тем, что фильтроноситель имеет, по меньшей мере, одно ситовидное днище с продольными шлицевыми отверстиями.
32. Установка по п.31, отличающаяся тем, что ширина продольных шлицевых отверстий составляет от
0,01 до 0,5 мм.
33. Установка по пп.29-32, отличающаяся тем, что днище фильтроносителя имеет бороздки.
34. Установка по пп.9-33, отличающаяся тем, что она снабжена приспособлением для последовательной
подачи отдельных фильтроносителей на станцию намывания.
35. Установка по пп.9-34, отличающаяся тем, что она снабжена транспортирующим устройством для
извлечения фильтроносителя с фильтром со станции намывания и перемещения его на станцию фильтрования.
36. Установка по п.35, отличающаяся тем, что транспортирующее устройство включает в себя кран и
направляющую.
37. Установка по п.36, отличающаяся тем, что кран снабжен системой регулирования для автоматического перемещения фильтроносителя с фильтром со станции намывания на станцию фильтрования.
38. Установка по пп.36,37, отличающаяся тем, что кран снабжен защитной кассетой для фильтроносителя с фильтром.
39. Установка по пп.9-38, отличающаяся тем, что фильтроносители с фильтрами установлены на станции фильтрования симметрично, по вертикальной оси.
40. Установка по пп.9-38, отличающаяся тем, что фильтроносители с фильтрами установлены на станции фильтрования симметрично, по наклонной оси.
41. Установка по п.40, отличающаяся тем, что фильтроносители с фильтрами размещены на станции
фильтрования с наклоном оси симметрии башни из фильтров к вертикали под углом 30°.
42. Установка по пп.9-38, отличающаяся тем, что фильтроносители с фильтрами установлены с возможностью изменения угла наклона оси симметрии башни.
43. Установка по пп.9-42, отличающаяся тем, что между фильтрующим слоем и каждыми соседними с
ним фильтроносителями расположен слой пористого материала.
44. Установка по пп.9-43, отличающаяся тем, что система выведения фильтрата со станции фильтрования имеет несколько трубопроводов для отвода фильтрата.
45. Установка по пп.9-44, отличающаяся тем, что на станции фильтрования предусмотрено приспособление для обратного промывания.
46. Установка по пп.9-45, отличающаяся тем, что в ней предусмотрено подъемное устройство для вывода фильтроносителя с фильтром со станции фильтрования и транспортировки их на станции уничтожения.
47. Установка по п.46, отличающаяся тем, что подъемное устройство включает в себя подъемный кран.
48. Установка по пп.9-47, отличающаяся тем, что станция уничтожения имеет емкость для подлежащих
уничтожению фильтров, выполненную с возможностью перемещения.
49. Установка по пп.9-48, отличающаяся тем, что станция уничтожения снабжена блоком очистки фильтроносителей после удаления с них фильтров.
50. Установка по п.49, отличающаяся тем, что станция уничтожения снабжена приспособлением для
подачи к блоку очистки и транспортировки через него фильтроносителей после удаления фильтров.
51. Установка по пп.49,50, отличающаяся тем, что приспособление для последовательной подачи отдельных фильтроносителей на станцию намывания фильтрующего слоя расположено между блоком очистки
станции уничтожения и станцией намывания.
52. Установка по пп.9-51, отличающаяся тем, что в ней предусмотрена электронная система регулирования и блок обработки данных для проведения всего процесса в автоматическом режиме.
(56)
1. DE, U, 8438393, 1986.
3
BY 1698 C1
Изобретение касается способа фильтрования жидкостей, в частности напитков, а также фильтрующей установки для проведения процесса фильтрации.
Такой способ фильтрования хорошо известен на практике. Он применяется, в частности, для стерильного
фильтрования напитков в промышленном масштабе. При фильтровании пива таким образом удается отделять остатки дрожжей и бактерий, не препятствуя при этом прохождению тонких веществ, определяющих
вкус напитка. Такой способ фильтрования и фильтрующая установка такого типа описаны, например, в ЕРА-368 076.
При таком способе фильтры изготавливают в виде станции за пределами фильтрующей системы. При
этом фильтры устанавливают между двумя имеющимися на установке держателями. Чаши фильтров вместе
с фильтрующим слоем располагают на установке для фильтрования одну на другой штабелями. Недостатком
такого способа фильтрования является то, что фильтр должен отличаться высокой собственной прочностью,
чтобы можно было переносить его в чашу. Для этого к сырому фильтрующему материалу добавляют в качестве примеси связующее средство. Поскольку такое связующее средство содержит сахар, к числу недостатков этого способа относится то обстоятельство, что сахар может попадать в фильтруемую жидкость.
Последнее можно предотвратить за счет того, что систему фильтрования перед началом процесса фильтрования промывают водой, чтобы способствовать растворению связывающего средства и удалению его из
фильтра. Однако при этом фильтр дает усадку и уменьшается в объеме, что иногда достигает 1/3 его высоты.
Вследствие этого на фильтрующей поверхности возникают проблемы уплотнений, которые могут быть решены только за счет использования специальных прокладок для герметизации фильтров на фильтрующей
станции. Вследствие этого устройство для фильтрования становится капиталоемким и неэкономичным.
В патентной заявке Германии DЕ-А-39 00 934 описано фильтрующее устройство, в котором применяют
фильтры, полученные без использования связующего средства. Фильтры изготавливают непосредственно на
самой станции путем намывания вспомогательных средств, обеспечивающих процесс фильтрования. Перед началом фильтрования вспомогательное фильтрующее средство через общую систему подачи намывают на фильтродержатели, расположенные один над другим в виде башни, так что там образуются
отдельные фильтры. После окончания процесса фильтрования фильтры с помощью подходящего промывного средства вымывают из установки.
К числу недостатков этого метода относится тот факт, что применяемая при этом конструкция установки
для фильтрования громоздка и дорогостояща, так как вспомогательное фильтрующее средство поступает через общую систему подачи для одновременного изготовления всех фильтров. Поэтому трубопровод должен
иметь достаточно большой диаметр. Кроме того, при этом нет возможности обеспечить равномерное нанесение фильтрующей поверхности на всех фильтрах и каким либо способом контролировать этот процесс.
Намывание фильтрующей поверхности через общую систему подачи и распределения фильтрующего слоя
по всем носителям может сделать эту поверхность неравномерной по структуре. Поскольку фильтры не
снимаются, такие неравномерности не сглаживаются.
Известен способ фильтрования напитков, включающий штабелирование фильтров с фильтроносителями
на станции фильтрования, подачу фильтруемой жидкости через фильтры и выведение фильтрата со станции
фильтрования [1].
Известна также установка для фильтрования напитков, содержащая станцию фильтрования на фильтрах с
фильтроносителями, уложенных в виде башни с возможностью последующего снятия, системы подачи жидкости на фильтрование и выведение фильтрата, станцию намывания вспомогательного фильтрующего средства и помещенный на станцию намывания трубопровод для намывания фильтрующего средства.
В указанных аналогах отсутствует возможность спрессования при укладке фильтров в штабель или башню, не решена задача уничтожения отработанных фильтров.
Принимая в расчет современное состояние науки и техники в этой области, задачей изобретения стала
разработка усовершенствованного и одновременно простого способа фильтрования, а также устройства для
фильтрования жидкостей, которые бы позволили избежать отрицательных влияний на качество фильтрата.
В соответствии с изобретением эта задача решается за счет способа фильтрования и установки для
фильтрования. Так как получение каждого фильтра путем намывания с фильтрующей поверхности на фильтроноситель производят на станции намывания, то есть за пределами фильтровальной системы, появляется
возможность следить за процессом изготовления каждого фильтра и индивидуально регулировать его. Это
обеспечивает равномерность фильтрующей поверхности. Так как получение фильтров производят на расположенной отдельной станции намывания, конструкция станции для фильтрования может быть достаточно
простой, поскольку в ней не предусмотрен дополнительный большой канал для намывания фильтрующей
поверхности. Таким образом, фильтрующее устройство становится ориентированным только на процесс
фильтрования, что позволяет обеспечить его оптимальную конструкцию. Используя указанный способ намывания фильтрующего средства за пределами системы фильтрования, можно получить как простые, так и
многослойные фильтры, асимметричные по своей конструкции, надежные и хорошо контролируемые при
4
BY 1698 C1
получении. Для контроля можно использовать систему визуального наблюдения. После окончания процесса
намывания фильтры с целью просушивания можно оставлять на станции намывания на фильтроносителях.
Так как фильтроносители переносят на станцию фильтрования вместе с нанесенным на них фильтрующим слоем, фильтры при перенесении не обязательно должны отличаться высокой собственной устойчивостью. Вследствие этого отпадает необходимость добавлять связывающее средство. Кроме того, снимаются
указанные выше проблемы, связанные с уплотнениями, когда фильтры при вымывании связывающего средства уменьшаются по высоте. Совершенно излишней становится установка кольцевых прокладок, поскольку
фильтрующий слой намывается непосредственно на фильтроноситель, и поэтому фильтрующий слой и
фильтроноситель становятся тесно связанными друг с другом. Так как отдельные фильтроносители с находящимися на них фильтрами устанавливают в системе фильтрования непосредственно друг на друга в виде
стапеля, то каждый носитель фильтра, который устанавливается на станции фильтрования на расположенный там носитель с фильтром, вследствие взаимного давления фильтра и фильтроносителя обеспечивает
полную герметизацию расположенного ниже фильтра. В зависимости от материала фильтра сжатие может
быть ограничено фильтроносителем, особенно при мягком фильтровальном материале, или за счет самого
материала - как это имеет место при твердом материале для фильтра. Поскольку какие-либо неоднородности исключены, происходит равномерное сдавливание, в результате чего обеспечивается фиксирование материала фильтра.
Так как фильтр может не иметь устойчивости при транспортировке, появляется возможность изготовления фильтров с большим диаметром, чем известно из уровня техники. Это особенно ценно, если из соображений экономии места фильтрующую установку делают не высокой, а скорее широкой.
Так как после окончания процесса фильтрования фильтроносители с фильтрами последовательно извлекают из установки для фильтрования и затем на станции уничтожения фильтры отделяют от фильтроносителей, становится возможной и простая очистка устройства фильтрования. Производят отделение фильтра из
каждого отдельного фильтроносителя. Поэтому на стадии фильтрования не нужно предусматривать какихлибо возможностей для очистки, как и не должно быть каких-либо дополнительных свободных деталей в установке для фильтрования, которые было бы необходимо очищать индивидуально. Фильтры могут отделяться от фильтроносителя путем легкого постукивания, поворачивания или встряхивания с последующей
подачей их на стадию уничтожения. Станция уничтожения необязательно должна располагаться там же, где
и установка для фильтрования. Для нескольких потребителей можно предусмотреть, например, производство носителей для фильтров.
Согласно предпочтительному варианту исполнения предмета изобретения, на станции намывания фильтрующего слоя предусмотрено выходное отверстие намывного трубопровода, располагающееся выше фильтроносителя. Предпочтительно, если это выходное отверстие располагается на центральной оси
фильтроносителя. Таким образом можно обеспечить равномерное намывание фильтрующего слоя на фильтроноситель. Еще более равномерное распределение фильтрующего средства на фильтроносителе достигается за счет того, что выше фильтроносителя и ниже выходного отверстия намывающего трубопровода
предусмотрен элемент для распределения фильтрующего слоя по поверхности фильтроносителя. В качестве
распределительного элемента может быть использован изогнутый вверх элемент, например изогнутый листовой металл. Распределительный элемент может иметь также ситообразную пластину, на которой распределяется намываемый фильтрующий материал, и через отверстия в этой пластине равномерно попадает на
носитель фильтра.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом исполнения предмета изобретения на намывающем фильтрующий слой трубопроводе предусмотрены выходные отверстия, расположенные выше края носителя фильтра. Предпочтительно, если эти выходные отверстия снабжены расположенными по радиусу
соплами, причем сопла должны быть расположены под углом наклона от 20° до 70°. В этом случае вспомогательное фильтрующее средство наносят на фильтроноситель под давлением воздуха, обеспечивая его равномерное распределение и плотное покрытие фильтроносителя. Еще более равномерное распределение
фильтрующего слоя на поверхности фильтроносителя достигают за счет того, что часть сопел образуют угол
наклона с радиусом по часовой стрелке, а другая часть сопел - соответственно против часовой стрелки. При
этом сопла с различной ориентацией могут попеременно устанавливаться друг за другом. При этом каждые
два сопла с различной ориентацией могут находиться примерно в одном и том же месте, располагаясь одно
над другим, или образовывать единый узел на выходном отверстии.
Средство, формирующее фильтрующий слой, может содержать кизельгур. Кроме того, чтобы облегчить
намывание, оно должно содержать воду. Благоприятное влияние оказывает и тот факт, если фильтрующее
средство содержит перлит или волокна синтетического полимерного материала или целлюлозы. Доля таких
волокон может составлять, как правило, от 5 до 20% от общего количества вспомогательного фильтрующего
материала.
Благоприятно также, если на станции намывания предусмотрено пуансонное устройство для прессования
фильтрующего средства, намываемого на носитель фильтра. Прессование обеспечивает еще более равномерное распределение фильтрующего слоя при производстве фильтров.
5
BY 1698 C1
Целесообразно также предусмотреть несколько намывающих станций, так как это значительно ускоряет
процесс получения и обновления фильтров. При этом можно пользоваться также только одним намывочным
трубопроводом с несколькими выходными отверстиями на соответствующих станциях. Оптимальным, однако, является вариант, когда предусмотрено несколько станций для проведения процесса фильтрования. Тогда
можно, например, часть фильтрующих станций оснащать новыми фильтрами, в то время как на других станциях будет проводиться фильтрование. В то же время на различных намывочных станциях можно производить фильтры, которые подаются на неработающие станции, чтобы там производить замену использованных
фильтров.
Кроме того, благоприятное влияние оказывает и тот факт, что носитель фильтра изготовлен в виде металлической чаши. Такие металлические чаши обеспечивают равномерное распределение фильтрующей массы
по поверхности фильтроносителя. Металлические чаши отличаются большим сроком годности и могут легко
чиститься. Немаловажно и то обстоятельство, что вследствие высокой теплопроводности такого фильтроносителя гарантируется быстрый прогрев станции фильтрования, необходимый для стерилизации перед началом процесса фильтрования.
Основа фильтра может иметь также плоское днище.
При этом плоское днище может представлять собой слой пористого материала. Последний удерживает
твердые компоненты на фильтре, беспрепятственно пропуская фильтрат. Целесообразно также иметь, по
меньшей мере, еще один слой пористого материала с другим, чем в предыдущем слое размером пор. Предпочтительно также, если фильтроноситель имеет, по меньшей мере, еще одно ситовидное днище с продольными шлицами. При этом особенно благоприятно, если ширина продольных разрезов составляет от 0,01 до
0,5 мм. Такие разрезы или отверстия можно нанести на днище сита с помощью лазера или путем травления.
Кроме того, считается удобным, если фильтроноситель имеет гофрированное днище. Последнее может
быть выполнено таким образом, что под фильтром ниже поверхности пористого материала гофры образуют
сливные каналы. Это особенно благоприятно в том случае, когда процесс фильтрования проводят сверху
вниз и фильтрат должен собираться под фильтром. Гофрированная поверхность днища может быть выполнена и таким образом, чтобы каналы располагались выше фильтра и выше лежащей на фильтре пористой
ткани. Это особенно благоприятно в том случае, если процесс фильтрования ведут снизу вверх и фильтрат
должен собираться выше фильтра.
В соответствии с предпочтительным вариантом исполнения изобретения в системе предусмотрено устройство для подачи фильтроносителей, которые один за другим поступают на станцию, где производят намывание фильтрующего слоя. Это значительно ускоряет и упрощает процесс получения фильтров,
поскольку эту операцию можно проводить в автоматическом режиме.
Кроме того целесообразно, чтобы было предусмотрено транспортирующее устройство для извлечения
носителей фильтров вместе с расположенными на них фильтрующими слоями со станции намывания этих
фильтров и подачи их на станцию фильтрования. Транспортирующее устройство может включать также
кран и направляющую. Носитель фильтра при этом удается просто и без больших усилий переносить со
станции намывания непосредственно на станцию фильтрования. Если же кран при этом включает и систему
регулирования, с помощью которой можно автоматически перемещать фильтроноситель вместе с фильтром
со станции намывания на станцию фильтрования, то весь процесс приобретает автоматический характер, начиная от производства фильтра до его перемещения на станцию фильтрования без какого-либо использования обслуживающего персонала.
Кроме того, как весьма положительный можно оценивать и тот факт, что кран снабжен защитной кассетой, закрывающей фильтроноситель вместе с нанесенным на него фильтрующим слоем при транспортировке
со станции намывания фильтрующего слоя на станцию фильтрования. Это обстоятельство позволяет уберечь
фильтр при перемещении от попадания загрязненного атмосферного воздуха. Таким образом прочность
фильтра возрастает.
В соответствии с предпочтительным вариантом исполнения изобретения фильтроноситель с нанесенным
фильтрующим средством устанавливают симметрично, по вертикальной оси. Это особенно целесообразно
для применения фильтроносителей с конусообразным днищем, когда днище находится под таким углом, что
содержащийся в фильтруемой жидкости кислород может подниматься наверх и выходить из системы.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом исполнения изобретения фильтроносители с нанесенным на них фильтрующим средством располагают на станции фильтрования симметрично, по наклонной оси.
Это особенно важно в том случае, если используют фильтроносители с плоским днищем, так как за счет
такой конструкции удается обеспечить выведение кислорода из фильтруемой жидкости. Оптимально, если
эта ось находится под углом 30° по отношению к плоскости. Удобно также, если станция фильтрования располагается так, что может изменяться угол наклона оси симметрии, проходящей через фильтроносители и
фильтрующие слои. Благодаря этому удается расположить башню из фильтров вдоль вертикальной оси симметрии. После выстраивания башни и прессования фильтроносителей вместе с нанесенными на них фильт6
BY 1698 C1
рующими слоями появляется возможность и всю станцию фильтрования поворачивать под желаемым углом
наклона, то есть корректировать угол наклона по потребности.
Целесообразно также между фильтрами и двумя соседними носителями проложить слой пористого материала. При этом слой не следует крепить непосредственно к тарелкам фильтра, варьируя их по потребности.
Удобно также, если на станции предусмотрена система обратного промывания. Обратное промывание
обеспечивает промежуточную очистку фильтра, вследствие чего возрастает срок службы фильтра на станции
фильтрования. Полезно также предусмотреть на станции фильтрования несколько систем трубопроводов для
отвода фильтрата, так как это обеспечит равномерный отвод фильтрата и окажет благоприятное влияние на
процесс фильтрования.
Кроме того, целесообразно, если в системе предусмотрено подъемное устройство для вывода фильтроносителей вместе с нанесенным на них фильтрующим слоем и перемещения их на станцию уничтожения. Такой подъемник может включать в себя кран.
Выведение фильтроносителей и удаление фильтрующего слоя с фильтроносителя можно проводить также в автоматическом режиме. Фильтры снимают с фильтроносителя путем небольшого нажатия или похлопывания, слегка поддев слой, или путем встряхивания. Если в системе предусмотрена передвижная емкость
для подлежащих уничтожению фильтров, то использованный фильтр удаляется непосредственно на станции уничтожения.
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом исполнения изобретения может быть предусмотрен блок очистки, в котором производят очистку носителей фильтров после снятия с них фильтрующего
слоя. Очистку проводят с помощью сжатого воздуха или горячего пара. Полезно также, если в системе предусмотрено устройство для подачи фильтроносителей к блоку очистки, на которое передаются носители
фильтров после снятия с них фильтрующего слоя, для транспортировки их к блоку очистки. Если это подающее устройство проходит от станции очистки до станции, где производят намывание фильтрующего
слоя, то основы фильтров после снятия с них фильтрующего слоя и прохождения стадии очистки можно подавать непосредственно на станцию намывания, где в случае необходимости можно начать следующее намывание фильтрующего слоя.
Далее можно считать благоприятным и то обстоятельство, если в системе предусмотрен электроннорегулирующий блок и блок обработки данных, так как в этом случае весь процесс фильтрования, начиная с
подачи носителей фильтров на станцию намывания фильтрующего слоя, самого процесса нанесения этого
слоя, введения фильтроносителя с фильтром на станцию фильтрования, проведения процесса фильтрования,
вывода фильтроносителя и фильтра, очищения фильтроносителей и возвращения их на станцию намывания
фильтрующего слоя, носит полностью автоматический характер.
Более подробно изобретение иллюстрируется следующими чертежами. На чертежах представлены:
Фиг. 1: схематическое изображение устройства для фильтрования.
Фиг. 2: схематическое изображение носителя фильтра.
Фиг. 3: вид в разрезе носителя фильтра.
Фиг. 4 : детальное изображение двух лежащих друг на друге носителей фильтров со штуцером подачи
материала на фильтрацию.
Фиг. 5: два фильтроносителя с защелкой.
На станции 1 намывания фильтрующего средства установлен фильтроноситель 2, на который наносят
вспомогательное фильтрующее средство 3. В системе предусмотрена станция 4 фильтрования, на которую
вводят фильтроноситель 2 вместе с нанесенным на него фильтрующим средством 3. Там проводят процесс
фильтрации. После окончания фильтрования фильтроноситель 2 вместе с фильтром 3 выводят со станции 4
фильтрования. На станции 5 уничтожения фильтр 3 снимают с фильтроносителя 2 и подают в емкость 6 для
подлежащих уничтожению фильтров.
На станции 1 намывания фильтрующего средства 3 фильтроноситель 2 устанавливают в устройство 15
намывания. Трубопровод 7 для намывания фильтрующего средства проходит внутри этого устройства 15
выше фильтроносителя 2 вдоль его диаметра. В трубопроводе 7 по периферии фильтроносителя 2 расположены радиальные выходные отверстия 8. Через входной патрубок 14 трубопровод 7 и отверстия 8 производят намывание вспомогательного фильтрующего средства 3 на фильтроноситель 2. Отверстия 8 могут быть
снабжены соплами, через которые вспомогательное фильтрующее средство 3 радиально или под углом наклона от 20° до 70° под давлением наносят на фильтроноситель 2. Благодаря наличию сопел, угол наклона
которых к радиусу может выбираться попеременно в направлении часовой стрелки и против часовой стрелки, достигают равномерного нанесения вспомогательного фильтрующего средства 3 на поверхность фильтроносителя 2. Поскольку фильтрующее средство 3 подается под давлением, оно плотно прилегает к
фильтроносителю 2. С помощью пуансонного устройства 9 устройство 15 намывания в процессе намывания
фильтрующего средства 3 плотно прижимают к поверхности фильтроносителя 2 и отводят после окончания
процесса намывания фильтрующего средства 3. Фильтрующее средство 3 представляет собой смесь кизельгура и воды. В его состав могут также входить перлит и до 5-20% волокон искусственного волокна или цел7
BY 1698 C1
люлозы. Кроме того, в устройстве 15 намывания предусмотрен трубопровод 13 для отвода фильтрата, через
который может стекать содержащаяся в фильтрующем средстве жидкость в процессе формирования фильтрующего слоя 3 на фильтроноситель 2. Через ситовидное днище носителя фильтра 2 эта жидкость поступает
в трубопровод 13.
После окончания процесса нанесения фильтрующего средства на фильтроноситель 2 , этот фильтроноситель 2 вместе с фильтром выводят со станции 1 намывания и подают на станцию 4 фильтрования. Фильтроноситель 2 вместе с фильтром 3 устанавливают на станций фильтрования таким образом, чтобы они
накладывались один на другой в виде башни. Фильтроносители 2 с фильтрами 3 станции 4 фильтрования
спрессовываются друг с другом с помощью прижимного устройства 11. Носители 2 фильтров вместе с
фильтрами 3 накладывают друг на друга таким образом, чтобы они были взаимно уплотнены. При этом предусмотрены каналы для подачи жидкости на фильтрование и вывода фильтрата, через которые и осуществляется процесс фильтрации. Поскольку фильтр 3 изготавливается непосредственно на носителе 2 и вместе с
носителем 2 устанавливается на станции 4 фильтрования для изготовления фильтра 3, нет необходимости
использовать какое-либо связывающее средство, так как фильтры не должны транспортироваться по отдельности. Благодаря этому удается избежать попадания в напиток сахара, содержащегося в связывающем средстве. Поскольку фильтры 3 изготавливают на станции 1 намывания по отдельности, появляется возможность
обеспечить равномерность изготовления, так как можно индивидуально наблюдать, контролировать и регулировать процесс получения каждого конкретного фильтра. Для контроля можно предусмотреть устройство
визуального контроля на станции 1 намывания фильтрующего слоя.
Предпочтительно, если носитель фильтра представляет собой металлическую чашу. На фиг. 2 представлен вариант такой чаши с плоским днищем. На станции 4 фильтрования фильтроносители устанавливают
симметрично, по вертикальной оси.
Для вывода фильтроносителя 2 вместе с фильтром 3 со станции 4 фильтрования предусмотрено подъемное устройство 12, включающее подъемный кран 10. С помощью подъемного крана 10 фильтроноситель 2
вместе с фильтром 3 выводят со станции 4. На станции 5 уничтожения фильтр 3 снимают с фильтроносителя
2. На станции 5 уничтожения предусмотрена емкость 6 для подлежащих уничтожению фильтров, в которую
собирают и выводят израсходованные фильтры. Пример исполнения фильтроносителя согласно изобретению в деталях рассмотрен ниже с использованием фиг. 3.
Фильтроноситель 2 представляет собой металлическую или пластмассовую основу с днищем 16, выполненным снизу в виде пуансона, по нижнему краю которого проходит съемное кольцо 17. Вид сверху на
фильтроноситель имеет форму круга.
На опорной плите 19 проходит канал 20 для сбора фильтрата, который выходит в канал-сборник 21. Канал-сборник ограничен сверху носителем 18 фильтрующей массы и имеет вид, например, проволочного сита. Фильтрат отбирают через сливное устройство 22.
В верхней части фильтроносителя 2 можно видеть штуцер 23 для подачи жидкости на фильтрование. С
противоположной стороны находится держатель 24 для крючка 25, который удерживается пружиной 26 в
изображенном на фиг. положении и располагается с возможностью качания относительно оси 27. Ниже
штуцера 23 предусмотрен вентиль 28, содержащий толкатель 30, который с помощью пружины 29 устанавливается в закрытое положение.
Выше съемного кольца 17 выполнены приточные отверстия 31, выходящие в емкость 32 для фильтруемой жидкости.
На фиг. 3 и 4 показано, как взаимодействуют в фильтрующеем устройстве два выполненных таким образом и поставленных друг на друга фильтроносителя 2 в области защелки 25 и области штуцера 23 для подачи
жидкости на фильтрование. На чертеже видно, что днище 16 верхнего фильтроносителя 2' давит сверху на
расположенный под ним носитель 2" и выравнивает его в показанном на фиг.4 положении относительно
приточного отверстия 31 соосно со штуцером 23. Через указанный штуцер 23 и приточное отверстие 31
можно тем самым подавать фильтруемый материал на фильтроноситель 2".
Как показано на фиг. 5, с противоположной стороны фильтроносители сцепляются друг с другом за счет
взаимодействия защелки 25 с выступом 33. Может быть предусмотрено несколько стопорных элементов и
несколько входных и выходных штуцеров по периметру.
Двойные круговые прокладки 34 и 35 уплотняют днище 16 верхнего носителя 2' относительно верхней
стенки нижнего носителя 2". Поступающий на фильтрование материал по штуцеру 23 через кольцевой канал
36 распределяется по носителю 2' и далее может проходить через проточные отверстия 31 на носитель 2".
Через кольцевой канал-сборник фильтрат можно затем отбирать в штуцер 22 для слива фильтрата.
С помощью вентиля 28 можно в процессе фильтрования поддерживать малое поперечное сечение потока
слива из фильтроносителя, поскольку в закрытом состоянии (см. фиг.3) оно определяется только штуцером
22 для слива фильтрата. Для проведения процесса намывания фильтрующего слоя, когда приxодится работать с большими количествами воды, вентиль, наоборот, целесообразно открыть, чтобы обеспечить поступление большого потока. Обратный вентиль 28 можно отпирать механическим путем с помощью
8
BY 1698 C1
соответствующего, не представленного на чертеже нажимного болта при условии точной установки фильтроносителя 2 на станции намывания фильтрующего слоя. В процессе фильтрования эти вентили 28 представляют собой статические уплотнения, так что никаких специальных промывных камер для этих вентилей
не требуется. В более мелких узлах вентили заменяют пробками. Открытие и закрытие производят вручную
или с помощью винтов.
Съемное кольцо 17 между пуансоном 16 (нижнее днище фильтроносителя 2) и цилиндрической стенкой
расположенного ниже фильтроносителя надежно предотвращает вымывание фильтрующего средства, например кизельгура. Кроме того, с помощью этого кольца 17 удается избежать заклинивания между стенкой и
нажимным сухарем за счет частиц кизельгура.
Двойные уплотнения 34 и 35 образуют между собой пространство, которое может промываться, используя для этой цели систему трубопроводов, не представленную на чертеже.
Для подачи и выпуска фильтруемого материала в системах подачи 23 фильтруемого материала и слива 22
фильтрата, как это показано на фиг. 3 только для слива фильтрата, предусмотрены контрольные патрубки
37. При наложении друг на друга нескольких фильтроносителей эти контрольные патрубки образуют
сквозное отверстие (канал) для подачи или выпуска соответственно.
Наличие бороздок на отдельных фильтроносителях 2 имеет то преимущество, что даже при наложении
фильтроносителей в виде башни друг на друга сохраняется возможность извлечения определенных фильтроносителей, когда с помощью подходящего подъемного устройства поднимается верхний фильтроноситель,
причем можно поднимать столько фильтроносителей, сколько их стопорных элементов попадает под защелки. Что касается подлежащего удалению фильтроносителя, то путем ослабления стопорных соединений с
верхним и нижним элементами его можно отдельно извлекать из башни фильтроносителей. Это также дает
возможность производить осмотр элементов в направлении сверху вниз и наоборот, исключив при этом
промежуточную разборку башни, поскольку таким образом можно получить доступ к любому элементу,
приподняв лежащие на нем и соединенные друг с другом элементы.
Как показано на чертеже, между верхним краем 38 и противоположным ему упором 39 лежащего под
ним элемента в показанном на фиг.4 и 5 положении существует некоторое расстояние. Этот зазор может
быть выбран при установке элементов фильтров один на другой таким образом, что пуансон лежащего сверху элемента равномерно прижимает лежащие ниже элементы.
Элементы вместе с верхней прижимной пластиной (для самого верхнего фильтровального элемента)
можно стягивать в пакеты. До диаметра 800 мм пакеты могут быть размещены на стандартных транспортных поддонах и могут пересылаться европолетами. Это дает возможность производить централизованное
намывание новых фильтрующих средств для различных потребителей, а также решать проблемы общего
уничтожения или дальнейшей переработки отработанного фильтровального материала. Упаковочный материал при этом не требуется.
Далее дается более подробное описание способа согласно изобретению. Фильтроноситель 2 с помощью
не показанного на чертеже устройства подают на станцию 1 намывания. Там фильтроноситель 2 устанавливают ниже намывающего трубопровода 7. Через намывающий трубопровод 7 фильтрующее средство подают под небольшим давлением и через сопла, размещенные на выходных отверстиях 8, равномерно
распределяют по поверхности фильтроносителя 2. Содержащуюся в фильтрующем средстве воду сливают
через сливной трубопровод 13. Вследствие сильного падения давления на выходе фильтрующего средства из
сопел на носителе 2 происходит формирование фильтрующего слоя 3, плотно смыкающегося с носителем 2.
Вентиль 28 при этом открыт.
Затем фильтроноситель 2 вместе с фильтром 3 с помощью крана 10 выводят со станции 1 намывания и
подают на станцию 4 фильтрования. Там фильтроносители укладывают один на другой в виде башни и
спрессовывают друг с другом с помощью прижимного устройства 11.
Прессование можно также проводить гидравлическим путем снизу, используя при этом чистую водную
гидравлику, что очень положительно оценивается с точки зрения экологии. Подачу материала на фильтрование и отвод фильтрата производят так, как это показано на фиг.3 и 4.
После окончания процесса фильтрования прижимное устройство 11 отпускают.
Фильтрующий слой 3 с фильтроносителем 2 с помощью подъемного крана 12 подают на станцию 5
уничтожения. Там производят отделение фильтра 3 от фильтроносителя 2. Отработанный фильтрующий материал складывают в емкость 6 для подлежащих уничтожению фильтров. Затем фильтроносители 2 подают
на станцию очистки, не представленную на чертежах. Очистку их производят с помощью струи пара и подают на устройство для транспортировки фильтроносителей, посредством которого фильтроносители 2 снова
подаются на станцию намывания фильтрующего слоя.
Последнюю не обязательно располагать в том же месте, что и станцию фильтрования. Можно, например,
нанесение фильтрующего слоя осуществлять централизованно для нескольких пользователей, одновременно
решая все проблемы, связанные с уничтожением или вторичной переработкой отработанных фильтрующих
веществ.
9
BY 1698 C1
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
10
BY 1698 C1
Фиг. 5
Cоставитель Т.С. Волосевич
Редактор В.Н. Позняк
Корректоры А.М. Бычко, С.А. Тикач
Заказ 2056
Тираж 20 экз.
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
11
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
259 Кб
Теги
by1698, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа