本發(fā)明涉及水凈化,并且特別涉及一種用在稱為盤式過濾器的過濾裝備中的過濾板和一種制作該過濾板的方法。盤式過濾器中的過濾通過一系列同軸且等距布置的過濾盤獲得。
背景
包括具有中心縱向軸線的轉鼓和繞著軸線可旋轉地布置的多個過濾盤或盤形過濾構件的旋轉盤式過濾器是從例如WO 2004/076026A1和WO2008/021270已知的,在此將其內容通過引用以其整體并入。在運行期間,攜帶過濾盤的縱向軸線旋轉。過濾液體從轉鼓內部穿過開口被引導到盤式過濾器中。
每個過濾盤由大體梯形的且徑向布置的一系列等同的過濾板組成。每個過濾板包括外周框架,在本領域中稱為布(cloth)的過濾網(wǎng)被施加到該外周框架。過濾盤被局部地浸入待過濾的水中。過濾從內側向外發(fā)生,也就是說,過濾從過濾構件的內部并且穿過過濾布向外發(fā)生。
過濾器內部的液面高于過濾盤外部的液面。由于通過隔室或隔板獲得的過濾盤的兩個面之間的水平差異,該水平差異對應于過濾布的兩側之間的壓力差,該壓力差在過濾布的兩側上產生液壓負載,并且該液壓負載導致水流動通過布以被過濾。
這些盤式過濾器通常被用于在城市污水處理工廠中的最終(稱為三級)過濾,或當需要精過濾時用于工業(yè)中使用的水的過濾(具有10至100微米的間隙的過濾布)。
用在盤式過濾器中的常規(guī)布是聚酯的,并且由包括大體為梯形形狀的外周部分的框架承載,所有這些組成所需的過濾板。每塊板覆蓋盤式過濾器的過濾盤的圓形冠的扇區(qū)。這些布由根據(jù)經紗和緯紗編織的聚酯細絲構成,該經紗和緯紗生成所需間隙的方形的開口。被減小的線材的尺寸形成網(wǎng),該網(wǎng)的有效截面(free area)占據(jù)布的表面的10%至15%之間,因此限制了過濾的水的流動。
聚酯布被固定到框架,該框架由聚丙烯通過將布在兩個方向上適當?shù)睦熘筮M行加熱且加壓并且隨后冷卻制成。拉力計被廣泛用于測量布的拉伸。拉伸測量或測試被用于確定拉伸強度、屈服應力或屈服強度以及其他拉伸特性。接下來,拉伸特性表現(xiàn)為屈服應力的百分比或分別表示為經紗和緯紗的每個單元長度上的力。對于表征過濾布的拉伸特性,屈服應力是一個重要的參數(shù),其是塑性材料、金屬或其它材料停止彈性表現(xiàn)并且材料開始塑性變形的應力水平。
最近,AISI 316不銹鋼布已經被使用,其具有就自由區(qū)域或間隙而言與前面提到的聚酯布的那些特征相似的特征。這些布,特別是被稱為“平紋荷蘭式編織(plain Dutch weave)”的布,具有實際上產生三維結構的經紗和緯紗,該經紗和緯紗除了促進布的清潔之外優(yōu)化了滲透特征,因此它們給出了完美的結果。這些布具有直徑大于緯線的經線,具有少于緯線的經線,導致堅固且穩(wěn)定的布。然而,這些布具有低于聚酯的彈性的彈性。特別的,已發(fā)現(xiàn)當這些布被延展并且被固定到框架并且被用在盤式過濾器中時,在盤式過濾器中這些布經受垂直的液壓負載,該垂直的液壓負載在所謂的反洗的周期性階段期間是反向的,這些布被引起的疲勞現(xiàn)象所影響,這導致它們過早斷裂。
進行的研究表明,決定斷裂的參數(shù)有:
1.固定到相關框架的布在經受液壓負載時變形的撓度;
2.液壓負載的反向循環(huán)的數(shù)量。
試圖盡可能的延長這些不銹鋼布的壽命所采用的一種解決方式是在緯向方向和經向方向兩者上延展它們幾乎至它們的屈服極限(通常在12和17N/mm之間),以便最小化當它們經受液壓負載時的變形量,并且隨后緊固它們因此被延展到相關框架。以這種方式,當布經受交替的液壓負載時,其變形的撓度實際上是零,并且因此不被大部分的疲勞現(xiàn)象影響,結果為顯著地延長了它的使用壽命,使得它實現(xiàn)了可接受的持續(xù)時間。
然而,這種解決方式需要使用特別剛性的框架,該框架也由AISI 316不銹鋼制成,并且使用將布焊接到框架(一度在兩個方向上延展幾乎達到屈服極限)的相當復雜的焊接方法,以便避免在布被焊接到框架的區(qū)域附近的疲勞應力,該區(qū)域是在此方面中不可避免的薄弱區(qū)域。在所述薄弱區(qū)域中,如果盤式過濾器在運行中,那么存在從過濾器框架撕裂的趨勢。
所采用的且仍使用不銹鋼框架的其它解決方式,包括最小化布的變形而沒有拉伸過濾布。這通過使用除外周部分之外由不銹鋼構成的框架、也通過在框架內部的打孔的金屬片材實現(xiàn),該打孔的金屬片材將外周部分內部的區(qū)域精確地分成更小尺寸的窗,結果是極大地減小了處于液壓負載下的撓度。所述窗可以由不銹鋼片材通過壓制穿過具有合適的孔尺寸樣式的模具制造,并且具有減少有效過濾區(qū)域的劣勢。除了這樣減小的區(qū)域之外,在固定過濾布之前,大網(wǎng)眼的網(wǎng)被固定到不銹鋼框架。
兩種設備的總和產生了對于不銹鋼過濾布的很堅固的支撐,最小化了撓度,并且因此最小化了疲勞應力,因此僅具有將過濾布延展到最小量以在將它固定到框架的外部部分的操作期間將其保持在合適的位置中的必要性。
除了牽涉框架同樣由不銹鋼制成的需要之外,上面描述的解決方式導致相當復雜結構的過濾板,并且也需要將過濾布焊接到框架的外周部分的特別的焊接工藝,這使成本顯著提高。所有這些,加上與聚酯布的成本相比更不銹鋼過濾布更高成本,擊敗了通過使用不銹鋼過濾布獲得的滲透性特征的優(yōu)化以及清潔方便的經濟優(yōu)勢。
發(fā)明概述
本發(fā)明的目的是提供一種用于盤式過濾器的過濾板,該過濾板裝備有諸如不銹鋼布的金屬布,其不表現(xiàn)出上面提到的具有不銹鋼布的示例性地示出的已知過濾板的劣勢。
本發(fā)明的另一個目標是使用金屬布制造過濾板,并且避免在金屬布附接到框架的區(qū)域附近的疲勞應力。此外,需要解決方案來減少當液壓負載施加在諸如不銹鋼的金屬布上時通常發(fā)生的撓度的變形效應。
同樣需要的是,盤式過濾器的過濾器框架應該被制作成輕于不銹鋼框架,并且同時保持充足的牢固和堅固以實現(xiàn)比使用常規(guī)聚酯過濾布的過濾板的更大的拉伸。
另一個目標在于提供一種過濾布框架,其具有帶有聚酯布的已知過濾板的尺寸,具有可引入并且適合于在用于具有聚酯布的過濾板的盤式過濾器的現(xiàn)有過濾器框架支座中進行置換的優(yōu)勢。
本發(fā)明的另一個目標在于提供一種過濾布框架,其可以相對低的成本制造。又一個目標在于提供使例如將金屬布固定到過濾器框架的制造工藝更簡單且更低成本。更特別的,當切割用于過濾板的諸如編織的不銹鋼布的昂貴的過濾布時,當使用常規(guī)的拉伸技術時存在大量昂貴的過濾布被浪費的缺點。由此,其目的在于當制作過濾板時避免過濾布的浪費。
本發(fā)明的再另一個目標在于提供一種工具,其允許將過濾布可靠地附接到過濾布框架,并且允許關于過濾布的拉伸特性的可再現(xiàn)的條件。
通過根據(jù)權利要求1所述的過濾板,根據(jù)如通過獨立權利要求界定的權利要求所述的過濾盤以及方法,這些目的被實現(xiàn)且相關的技術問題被解決。根據(jù)本發(fā)明的過濾板的其它特征在從屬權利要求中被說明,并且在下面進一步詳細地被討論。
本公開的一個或多個方面涉及一種用于水凈化的盤式過濾器的過濾板,該過濾板包括金屬過濾布和框架,該框架包括外周部分,其中該框架由含有玻璃纖維或碳纖維的塑性材料組成,其中該外周部分與內部的格柵是一體的,該內部格柵將外周部分的內部區(qū)域分隔成區(qū),并且每個區(qū)具有不超過外周部分的內部面積的10%的面積。所述過濾布的金屬從包括不銹鋼、青銅、銅、黃銅、鈦、鎳和合金的組中選擇,并且過濾布在經向方向和緯向方向兩者上以布的屈服應力的至少20%被預拉伸,并且其被緊固到框架。
本發(fā)明的另一個方面涉及一種用于水凈化的盤式過濾器的過濾板,該板包括不銹鋼過濾布,該不銹鋼過濾布在經向方向和緯向方向兩者上被預拉伸并且被緊固到框架,該框架包括外周部分,該外周部分與內部格柵是一體的,該內部格柵將外周部分的內部區(qū)域分隔成區(qū),其特征在于:
-該框架由含有20%至40%重量含量的玻璃纖維的聚丙烯構成;
-每個區(qū)具有不超過外周部分的內部面積的10%的面積;
-過濾布在兩個方向上的預拉伸的范圍是從布的屈服應力的20%到30%。
然而,應理解,本發(fā)明不限于由不銹鋼制成的金屬過濾布??梢允褂貌挥貌讳P鋼而是用構成金屬布的青銅、銅、黃銅、鈦、鎳和合金制成的其它金屬布。用作編織的過濾布的所述金屬具有低于聚酯的彈性的彈性。因此,它們受到疲勞現(xiàn)象的影響,疲勞現(xiàn)象可以通過預拉伸并且提供如本發(fā)明的公開中描述的格柵被有效地避免。
而且,應理解,本發(fā)明的實施方案不受到塑性材料的類型的限制。可選地,對于上面提到的聚丙烯(PP),可以使用適合通過注塑成型制造部件并可以通過施加熱量被改型或焊接的其它熱塑性材料。框架和一體的格柵的材料可以從包括聚乙烯(PE)、聚苯醚(PPO)、PPO和苯乙烯(改性聚苯醚)的共混物或其他混合物、聚苯硫醚(PPS)以及聚氯乙烯(PVC)或類似物的組中選擇。
本公開的一個或多個方面提供了升級現(xiàn)有盤式過濾器的過濾板或方法。由此,過濾板可以置換現(xiàn)有盤式過濾器中的板,在該過濾板中框架的外周部分具有與具有聚丙烯或類似物的框架和聚酯過濾布的板的外周部分相同的尺寸。
本公開的一個或多個另外的方面提供一種制作過濾板的方法,該方法包括:
-將含有玻璃纖維或碳纖維的塑性材料注入模制工具中,以整體地形成具有外周部分和格柵的框架;
-將固化的框架定位在拉伸工具中;
-將金屬過濾布放置在框架的頂部上;
-通過拉伸工具固定金屬過濾布的外周邊緣區(qū)域;
-預拉伸過濾布到金屬過濾布的屈服應力極限的至少20%;以及
-在預拉伸的過濾布上施加壓力和熱量,以通過將過濾布嵌入塑性材料中來將過濾布緊固在外周部分的至少一部分上。
根據(jù)本公開的解決方案提供了一種過濾板、盤式過濾器以及制作過濾板的方法,以顯著地增加具有諸如例如不銹鋼的金屬布的過濾板的壽命??梢栽谥圃旆椒ㄖ袑崿F(xiàn)的另一優(yōu)勢是,可以設置拉伸,同時最小化過濾布的浪費。沒有一個優(yōu)點對實施方案來說是關鍵的。
從示例的實施方案的下面描述以及附圖中,本公開以及本發(fā)明的其他優(yōu)勢將更容易理解。任何公開的實施方案可以與任何其它公開的實施方案在技術上組合。
附圖簡述
附圖圖示了本公開的示例性的實施方案,并且通過示例用來闡述本公開的原理,并且不意在按比例繪出。附圖被包括以提供對多個方面和實施方案的圖示以及進一步理解,但不意在將本公開限制于附圖圖示的實施方案。在附圖或詳細描述中的技術特征后跟隨參考標號的情況下,出于提高附圖和說明書的可理解性的唯一目的而包含這些參考標記。為了清楚起見,并非在每張附圖中把每個部件都標注出來。
在本說明書中參考了附圖,在附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明的過濾板的單個框架的主視圖;
圖2是根據(jù)圖1的箭頭2的過濾板的視圖;
圖3是根據(jù)圖1的線3-3的橫斷面;
圖4是可用于圖1-圖3的框架以獲得根據(jù)本發(fā)明的過濾板的一塊金屬過濾布的極力放大的主視圖;
圖5是根據(jù)圖4的箭頭5的視圖;
圖6示出了一種制作根據(jù)本公開的一個實施方案的過濾板的方法的概略流程圖;
圖7是根據(jù)本公開的另一個實施方案的過濾板的框架的示意性分解圖;
圖8是具有位于過濾器框架的外周部分上的金屬布的圖7的過濾器框架的示意性圖示;
圖9示出了圖7和圖8各自的最終的過濾板的概略圖示;
圖10示出了具有過濾器框架的拉伸工具的示意性圖示;
圖11示出了根據(jù)圖10中示出的箭頭310以及沿著虛線的橫斷面的拉伸工具的視圖;并且
圖12示出了圖11的拉伸工具的部分以及概略的可加熱的壓縮設備的概略圖示。
發(fā)明詳述
如從圖1-圖3可看見的,整體為梯形形式的框架10包括外周框架11,在該外周框架11內有整體被標示為12的格柵,該格柵由分別為13和14的兩個系列的垂直相交的條帶形成,以便形成多個區(qū),除了外周區(qū)中的一些,該多個區(qū)是具有最大尺寸的矩形,該最大尺寸略小于最小尺寸的兩倍。在這種具體的情況下,較大區(qū)具有不超過外周部分11的內部面積的5%的面積。更普遍地,已發(fā)現(xiàn),為了確保不引起上面說明的疲勞現(xiàn)象,區(qū)的面積必須不超過部分11內部的面積的10%。
通過使用由條帶13和14組成的格柵結合下面規(guī)定的預拉伸,當液壓負載被施加時,例如由不銹鋼制成的金屬過濾布16的撓度顯著減小,并且因此可以增加所生產的過濾板的壽命。以這種方式可以最小化盤式過濾器的維修需求。
框架10的外周部分11的內周邊界定用于過濾板的由內部向外的過濾過程的所謂過濾區(qū)域的周界。應注意,條帶的尺寸以及對應的具有最大尺寸的矩形的區(qū)面積在例如外周部分的內部面積的至少2.5%和最大10%之間的范圍內。構造具有所述尺寸的格柵不會顯著減小有效的過濾面積。因此,與不銹鋼框中使用具有穿孔的片材和網(wǎng)格的不銹鋼布的現(xiàn)有技術方案相比,可以保持較高的過濾能力。
還應注意,與聚酯過濾布相比,諸如不銹鋼過濾布的金屬過濾布能有較高的運行水頭損失(head loss)能力。
我們也應注意到,橫向條帶13比縱向條帶14堅固得多,從而縱向條帶14下傳橫向條帶13上的適當?shù)呢撦d。由于具有L形橫斷面的外周部分11,在任何情況下我們都具有特別堅固的框架10。如在圖3中示出的,L形橫斷面包括在運行中平行于流動(flow parallel)定位的第一支腿21和第二橫向于流動(flow-transverse)的支腿22。所述第二支腿22向第一支腿21提供附加的硬度。橫向條帶13在流動方向上具有與第一支腿21相同的高度,并且為較小的縱向條帶14提供堅固的支撐。
橫向于流動的支腿22提供用于將諸如鋼布16(在圖3中沒有示出)的金屬過濾布附接到框架10的內邊緣部分26。另外,第二支腿22的周向外邊緣部分25可以被用于提供將如下面相對于圖10-圖12中圖示的拉伸工具300以及壓縮設備350描述的過濾布16的另外的附接區(qū)域。
格柵12與外周部分10形成單個件,該件通過諸如含有約30%重量的玻璃纖維的聚丙烯(例如意大利科摩的Campiresine S.R.L.公司的)的熱塑性的塑性材料的熱模制或注射模塑以常規(guī)方式獲得。實際上,玻璃纖維的重量的百分比可以在20%至40%的區(qū)域中變化。
玻璃纖維的百分比越小,可制成越輕的過濾器框架,而較高的玻璃纖維的百分比產生較堅固的過濾器框架,并且相應地可以施加更多的預拉伸??梢员皇褂迷?0%至40%的所述范圍內的其他纖維材料,諸如碳,以增強塑性材料。碳具有能使重量進一步減小的優(yōu)勢。所述填裝物或其他相似物不僅可以與聚丙烯(PP)而且可以與聚乙烯(PE)、聚苯醚(PPO)、改性聚苯醚(Noryl)、聚苯硫醚(PPS)和聚氟乙烯(PVC)組合,并且具有充分增強塑性框架的目標。
以這種方式,對于外周部分,使用具有聚酯布的已知過濾板的聚丙烯中的相同尺寸的外周部分,我們得到充足堅固的框架,該框架也具有在過濾板中可置換為現(xiàn)有盤式過濾器中的聚酯布的優(yōu)勢。
具有足夠堅固和剛性的框架的需要是由于以下事實,即所述不銹鋼布當其被固定到外周部分時,預先經受在兩個方向上的其屈服應力的20%至30%之間的拉伸力,該值比施加到常規(guī)聚丙烯框架的常規(guī)聚酯過濾布所經受的值高。
已經可以檢查,不銹鋼過濾布在前面提到的預拉伸之后可以以與開始描述的通過加熱和壓力(使得布看起來被嵌入部分11的聚丙烯中)且隨后通過冷卻將聚酯布固定到常規(guī)過濾板的聚丙烯框架所使用的相似的方式被固定到(例如用玻璃纖維增強的聚丙烯的)框架10的外周部分11,這明顯地構成相當大的簡化,具有顯著的經濟優(yōu)勢。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的過濾板可以具有由AISI 316L不銹鋼制成的過濾布,該過濾布具有從5至100微米范圍內的間隙。特別地,可以被用于固定到框架10的過濾布在圖4-圖6中極度放大示出,并且由16標示。這種過濾布是以商標為特征的AISI 316L不銹鋼的,并且可以具有在5至100微米之間的間隙。對應于例如40μm的孔尺寸的間隙在經向方向和緯向方向兩者上通常具有約140N/cm或14N/mm的屈服應力。從圖4-圖6可見,這種布由嵌入緯線18和19中的經線17組成。這種類型的不銹鋼過濾布擁有良好的滲透性。明顯地,可以使用其它類型的不銹鋼過濾布或金屬布,只要它們具有合適的過濾特征。根據(jù)使用的孔尺寸以及編織的過濾線,最大彈性極限或屈服應力可以在經向方向和緯向方向上變化。
通過固定上面提到的金屬布或不銹鋼布而獲得的最終的過濾板的示例已在圖9中示意性地示出。示出的布116被嵌入外周部分11的諸如聚丙烯的塑性材料中。下面更詳細地描述并且在圖6至圖11中示出了如何制作這種板。
根據(jù)本發(fā)明的過濾板結合了具有通過不銹鋼過濾布的使用被賦予的良好的滲透性特征的優(yōu)勢,成本明顯地低于已經使用這種類型的布但是卻固定到不銹鋼框架的已知過濾板的成本。而且,該過濾板可以被置換而不具有目前存在于現(xiàn)有盤式過濾器中的過濾板中的問題,其具有至少比得上已知過濾板的壽命。
又根據(jù)另一個方面,本公開涉及一種制作具有金屬布的過濾板的方法60,該方法包括:
-在第一方法步驟101中,將塑性材料注入模制工具中,以整體地形成具有外周部分111和格柵112的框架110;
-(方法步驟102)將固化的框架110定位在拉伸工具中;
-(方法步驟103)將鋼布116放置在框架111的頂部;
-(方法步驟104)通過拉伸工具300固定過濾布116的外周邊緣區(qū)域;
-(方法步驟105)將過濾布116預拉伸到布116的屈服應力極限的至少20%;
-(方法步驟106)在預拉伸的過濾布116上施加壓力和熱量,以通過將過濾布嵌入塑性材料中將過濾布緊固在外周部分(111)的一部分上。
為了簡化,將材料注入模具中(步驟101)的方法步驟沒有在附圖中示出,因為用于生產熱塑性的塑性材料部分(諸如整體形成的包括格柵112的過濾器框架110)的注塑成型的制造過程對于本技術領域的專家是顯而易見的。
進行方法步驟106且被示出在圖12中的加熱壓縮設備350的加熱溫度被選擇,使得外周部分(111)的熱塑性的塑性材料在至少一個結合和嵌入接縫的區(qū)域處軟化,其中該溫度保持在特氟隆(PTFE)的熔點之下。
根據(jù)本發(fā)明的方法的又一個方面包括:
-(107)冷卻加熱的塑性材料,其中該塑性材料從包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯醚(PPO)、PPO和苯乙烯(改性聚苯醚)的共混物、聚苯硫醚(PPS)以及聚氯乙烯(PVC)及它們的混合物的組中選擇。
進行冷卻加熱的塑性材料的進一步的方法步驟107以用于將過濾布116不可逆轉地緊固到外周部分111的相應部分或多個部分。如果例如兩個或更多個結合縫315而不是一個結合縫設置在外周部分111上,則需要多個部分用于緊固。
圖7示意性的示出了過濾板組件100的分解視圖,該過濾板組件100包括如在方法步驟101中制造的固化的過濾器框架110和由不銹鋼、鈦或類似物制成的過濾布116。
圖7的視圖進一步標示了過濾器框架110的可能的尺寸。如可見的,外周部分111包括兩個大體平行的側邊Y1和Y2以及兩個不平行的側邊。圖7中示出的尺寸未按比例繪制,并且可以例如如下:
梯形的較小的平行的側邊Y1和Y2分別測量為48cm和22cm。所述平行側邊Y1和Y2中的每個的外邊緣的距離,即在條帶114的縱向方向上的距離是約57cm。而且,為了實現(xiàn)每個區(qū)不超過外周部分111的內部面積的5%的情況,示例的矩形區(qū)面積115具有邊長A=10cm和邊長B=6cm。
根據(jù)圖7中示出的示例的實施方案的過濾板具有框架110的外周部分111,該外周部分111具有與具有PP或類似物的框架以及聚酯過濾布的板的外周部分相同的尺寸,使得過濾板可以置換現(xiàn)有盤式過濾器中的板。梯形形式和相應的尺寸被設計成與盤式過濾器的過濾器支座(沒有示出)相符,其中所述過濾器支座用于支撐一對過濾板110的底邊側邊Y2以及各自的不平行的側邊,以便提供從內側向外的過濾。多個過濾器支座被定位成確保過濾板110在轉鼓上,以形成盤式過濾器。
可選地,對于聚丙烯,可以使用適合通過注塑成型制造部件并可以通過施加熱量被改型或焊接的其它熱塑性材料??蚣?10和一體的格柵112的材料還可以從包括聚乙烯(PE)、聚苯醚(PPO)、PPO和苯乙烯(改性聚苯醚)的共混物、聚苯硫醚(PPS)以及聚氯乙烯(PVC)或類似物的組中選擇。所述塑性材料可以填充用于增強的玻璃纖維或碳纖維。
根據(jù)本發(fā)明的公開的方法的又另一個方面涉及一種盤式過濾器(沒有示出),該盤式過濾器包括轉鼓和至少一個盤形的過濾構件,該轉鼓具有中心縱向軸線,并且該轉鼓可旋轉地繞著該中心縱向軸線布置,并且該轉鼓適合成容納待過濾的液體,該至少一個盤形的過濾構件在轉鼓的外側面上在轉鼓的橫向方向上向外延伸,并且由可釋放地固定的過濾板10、100組成,其特征為,至少通過預拉伸不銹鋼過濾布16、116至少20%以及預拉伸格柵112,其中格柵的每個區(qū)不超過外周部分的內部面積的10%。
在圖7中示出的實施方案包括沿著外周部分111的內邊緣區(qū)域26的非連續(xù)的突出脊161。這種脊可以制成連續(xù)的或非連續(xù)的并且可以由與外周部分111相同的塑形材料或其他材料制成。脊可以可選地設置以在方法步驟106中支撐過濾布116在塑性材料中的結合或嵌入。
圖7示意性地示出了方法步驟103,其中鋼布116被放置在框架的頂部上,如由箭頭133示出的。
圖8是在將過濾布定位在過濾器框架110上(見方法步驟103)之后,具有不銹鋼過濾布的過濾器框架的示意性圖示。而且,可以看出,例如不銹鋼的金屬過濾布的尺寸對應于過濾器框架110的外周部分111的外周界。該外周界是在將金屬過濾布通過至少一個結合縫被不可逆地固定之后切割而成的。
圖9示出了具有至少一個結合縫315,即在方法步驟106中壓力和熱量已被施加之后的圖8的過濾板100。該至少一個結合縫315是連續(xù)的,并且位于外周框架部分111的內邊緣區(qū)域26之上。除圖9中示出的結合縫315之外,另外的結合縫可以設置在外周部分(111)的外邊緣(25)處(沒有示出)。在冷卻塑性材料(在方法步驟107中)之后,過濾布116的至少一個結合縫315被固定地或不可逆地附接到外周部分111的內邊緣區(qū)域26。
圖10示出了拉伸工具的示意性圖示,其中過濾器框架110位于拉伸工具300中。在此圖示中,過濾器框架110被拉伸工具300的四個可移動元件301、302、303和304圍繞。如可見的,過濾器框架110被定位在拉伸工具300中,使得外周部分111的第二支腿22面朝上方。
圖11示出了根據(jù)圖10中標示的箭頭310的拉伸工具的橫截面圖。在此圖示中,不僅過濾器框架110被定位在拉伸工具中,而且過濾布116也被定位在拉伸工具中。過濾布必須被切下比過濾板的外周部分111的外周界大幾個厘米,以便能被拉伸工具300固定,更具體地分別被元件301、302、303和304固定。以這種方式切割過濾布,即具有比外周部分111的寬度小約3cm寬的重疊,避免了昂貴的諸如不銹鋼的金屬布材料的不必要的浪費。下面關于圖12詳細闡述這種固定如何起作用。
圖11和圖12的橫截面圖示出了過濾器框架110的外邊緣被布置在拉伸元件301和302之間。這些元件301和302中的每個可以經由位移裝置130被水平地位移(如由雙箭頭H標示的)。其它相對的元件303和304也可以與各自的位移裝置聯(lián)接,以能夠水平移動以用于預拉伸。
圖12示出了拉伸工具300和加熱壓縮設備350的部分的示意性圖示以及拉伸工具300的放大圖。在圖12中的圓圈中示出的放大圖示出了元件301的固定角狀物311。在每個元件301和302處的固定角狀物311具有板形式的相對元件(counter element)131,該相對元件131是豎直可移動的(如由箭頭V標示的),以將過濾布116固定在角狀物311的面朝下的側面和板131的面朝上的側面之間。在每個元件301、302、303和304處的角狀物311和板131的構型允許如鉗子一樣牢牢地夾緊過濾布。
通過抵靠對應的固定角狀物311移動每個板131(見箭頭104),拉伸工具300的相對的元件301和302以及相應的相對元件131固定過濾布116(見如在圖12的放大圖中示出的方法步驟104)之后,通過在如由箭頭105標示的相反方向上移動元件301和302,過濾布可以進一步被預拉伸。以相似的方式水平地移動元件303和304(沒有示出),過濾布116可以在經向方向和緯向方向兩者上被預拉伸。
這種特殊設計的拉伸工具300能實現(xiàn)過濾布的公認的困難的拉伸,該過濾布圍繞過濾器框架110的外周界被切割成具有關于外周部分111的外周界的最大幾個厘米的重疊。使用拉伸工具300具有的優(yōu)勢在于,當制造過濾板100時浪費的過濾布116的量可以被減少至其最小。由于編織的金屬布,如不銹鋼布116制造昂貴是已知的,因此拉伸工具300的設計提供了一種明顯地降低制造成本的解決方式,即使過濾布需要被拉伸其屈服應力的至少20%。
圖12還示出了方法步驟106的概略圖示(見箭頭),其中預拉伸的過濾布116和位于下方的塑性材料在壓力下通過壓縮設備350至少沿著外周部分111的內邊緣26被加熱。同時施加壓力和熱量(見向下指向的箭頭106)導致通過結合外周部分板111的至少一部分來緊固過濾布。為了避免將加熱的塑性材料膠粘到壓縮設備350的面,可以設置外周部分111的高度的特氟隆或聚四氟乙烯(PTFE)層351或特氟隆條帶。以這種方式,至少如圖9中示出的結合縫315可以被精密地生產。加熱的壓縮設備可以被加熱,使得形成沿著外周部分111的兩個或更多個結合縫。優(yōu)選地,在每個邊緣(內邊緣26和外邊緣25)處設置兩個結合縫。通過使用與壓縮設備350組合的拉伸工具300,制造過程可以被改善以及因此再現(xiàn)性可以被改善。
使用諸如不銹鋼布的金屬布制作根據(jù)本發(fā)明的過濾板的方法避免了鋼或其他金屬部件之間的復雜的焊接工藝,并且生成一種在布附接到框架的區(qū)域附近具有較少的疲勞應力問題的設備。此外,基于預拉伸的精確調節(jié)和在過濾器框架的外周部分的內部區(qū)域內的堅固格柵的設計的組合,由液壓負載施加時發(fā)生的撓度造成的變形效應可以被顯著地降低。
而且,盤式過濾器以及它的過濾板10、100的模塊化設計提供了用于寬范圍的流動的靈活性。應用不僅可以是城市第三級過濾,而且也可以是工業(yè)廢水的凈化、生產用水過濾或飲用水過濾及其它類似的。
本書面描述使用示例來公開本發(fā)明,包括最佳模式,并且也能使本領域的任何技術人員實踐本發(fā)明,包括制作且使用任何設備以及執(zhí)行任何包含的方法。本發(fā)明的可授予專利的范圍通過權利要求界定,并且可包括本領域技術人員想到的其它示例。如本文使用的,術語“多個(plurality)”指的是兩個或更多個項目或部件。
術語“包括(comprising)”、“包括(including)”、“具有(having)”和“包含(consisting)”無論在書面描述還是權利要求及類似物中,是開放式術語,即意指“包括但不限于”。因此,這樣的術語的使用意指包括在其后列出的項目和其等效物,以及另外的項目。僅過渡詞組“由......組成(consisting of)”相對于權利要求分別是封閉的或半封閉的過渡詞組。在權利要求中使用序數(shù)術語例如“第一”、“第二”、“第三”及類似物來修飾權利要求要素,本身并不暗示一個權利要求要素相對于另一個的任何優(yōu)先、優(yōu)越或順序或方法的動作進行中的時間順序,而是僅用作為標記以區(qū)分具有某個名稱的一個權利要求要素與具有相同名稱(但使用序數(shù)術語)的另一個要素以區(qū)分權利要求要素。