專利名稱：用于固液分離的過(guò)濾介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于固液分離的過(guò)濾介質(zhì)，尤其用作一淤積過(guò)濾器的淤積底層，并用于權(quán)利要求1的前序部分中所述的形成濾餅的過(guò)濾。
淤積過(guò)濾器的的工作原理首先是一過(guò)濾層被淤積，該過(guò)濾層經(jīng)過(guò)淤積底層的孔而被延伸，因此，一個(gè)基礎(chǔ)淤積基層首先作為第一淤積層疊置起來(lái)，而且淤積材料在一個(gè)快速循環(huán)中通過(guò)過(guò)濾器淤積，以此方式在過(guò)濾面形成一層薄薄的顆粒層。由于淤積材料在許多情況下是硅藻土，其部分光譜為0.3μm至約50μm，并且淤積底層的孔在正常情況下為從60μm到100μm，只能形成淤積層，使得許多顆粒在孔前滯住，形成一座橋，由此阻礙了通過(guò)孔的通道。作為第二個(gè)前導(dǎo)淤積層，安放濾餅的層厚為0.5mm至1mm。
形成濾餅的過(guò)濾工作原理是完全放棄那些作為過(guò)濾介質(zhì)淤積的含異物的助濾材料。在須過(guò)濾的懸浮物中所含的固體，直接在過(guò)濾介質(zhì)的表面長(zhǎng)大成一堆積物或?yàn)V餅，在過(guò)濾過(guò)程中通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)輸出。
按照有關(guān)過(guò)濾器的使用范圍，可采用不同的過(guò)濾介質(zhì)。淤積過(guò)濾器的淤積底層由一塑料織物或一金屬織物以及細(xì)縫篩作為最常用的結(jié)構(gòu)形式。過(guò)濾器疊層過(guò)濾器及吸濾器或者過(guò)程疊層過(guò)濾器及過(guò)濾干燥器也采用燒結(jié)材料，例如多層燒織織物、燒織無(wú)紡布或粉料燒結(jié)板。在使用普通織物結(jié)構(gòu)時(shí)，孔徑大小約為55μm下限是實(shí)用可行的結(jié)構(gòu)，因?yàn)閷?duì)于一個(gè)較小的篩眼，須如此細(xì)的絲，其斷裂強(qiáng)度是不夠的。此外，孔面積與總面積的比已被確定而不能改變。
本發(fā)明的目的在于提供一種用于固液分離的過(guò)濾介質(zhì)，它能自行在過(guò)濾材料為較小的顆粒及較細(xì)的顆粒分布的情況下，快速而可靠地到達(dá)一個(gè)穩(wěn)定、均勻的過(guò)濾層結(jié)構(gòu)，并穿過(guò)整個(gè)過(guò)濾面。
本發(fā)明的目的是通過(guò)權(quán)利要求1所述過(guò)濾介質(zhì)的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的主要特點(diǎn)是根據(jù)孔的較小尺寸可較快地形成一濾餅，或者可淤積成必需的過(guò)濾層，最后只形成一層唯一的前導(dǎo)淤積層。此特點(diǎn)在節(jié)省時(shí)間和減少所用材料的基礎(chǔ)上，明顯降低了所需的過(guò)濾材料的費(fèi)用。根據(jù)本發(fā)明的過(guò)濾介質(zhì)是耐用的，并具有高的使用壽命，另外由于平滑的表面使得便于清洗。在材料形狀穩(wěn)定的基礎(chǔ)上可進(jìn)行反復(fù)沖洗，以達(dá)到清洗的目的。由一薄板或薄膜構(gòu)成的過(guò)濾介質(zhì)，其生產(chǎn)成本要比張拉格柵低，并具有比金屬織物好的過(guò)濾性能，因?yàn)樗黠@降低了危險(xiǎn)性，即淤積層在一個(gè)或多個(gè)孔的范圍內(nèi)被擊穿并由此會(huì)減小過(guò)濾作用。已知的張拉格柵一般制成帶有大的篩孔，也就是孔的部分在總面積中是大的(參見(jiàn)DIN791)。
由于一層唯一的淤積層就足夠了，因此僅需中等至細(xì)微分布的助濾材料，其過(guò)濾介質(zhì)也適于采用再生硅藻土和其它可再生的過(guò)濾材料以及各種吸附材料。
過(guò)濾介質(zhì)具有一定的形狀穩(wěn)定性，這種形狀穩(wěn)定性顯然取決于板材的厚度和材料的種類，以及板中孔的數(shù)量和大小。由于影響因素較多，因此成型件可制成任意形狀并適用于所需用途，例如制成空心圓筒、槽形或圓盤狀結(jié)構(gòu)以及其它類似結(jié)構(gòu)。
由于在所形成過(guò)濾介質(zhì)的板中的單個(gè)孔不是互相連接的，因此在板中不會(huì)出現(xiàn)橫向流通，這就使得過(guò)濾介質(zhì)在它的邊界范圍可以簡(jiǎn)單形式封閉起來(lái)。該板可以在所有至今還用的帶有一常用織物的盤式過(guò)濾器濾框上使用，而不用改變固定裝置。此點(diǎn)不僅是可能的，所有新的過(guò)濾元件不用更換系統(tǒng)即可配置本發(fā)明的過(guò)濾介質(zhì)，而且對(duì)于已在運(yùn)行中的過(guò)濾器進(jìn)行再配置也是沒(méi)有問(wèn)題的。
根據(jù)本發(fā)明的過(guò)濾介質(zhì)可以使得相對(duì)于過(guò)濾介質(zhì)總面積的自由孔面積在一個(gè)較大的范圍內(nèi)改變，此點(diǎn)也適用于孔的大小和孔的數(shù)量。由此，孔的大小可由加工工具確定。一個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)一自由孔面積，該自由孔面積例如可以在過(guò)濾介質(zhì)總面積的0.5％至15％范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。濾餅的高度可由此平均分布。該效用尤其在過(guò)濾的第一階段中特別重要。另一個(gè)影響到孔的大小的是對(duì)復(fù)形的尺寸的確定，這樣就可以對(duì)自由孔面積和孔尺寸所作的要求進(jìn)行計(jì)算。
薄板或薄膜的材料厚度最好為0.1mm至1.5mm，材料厚度取決于該材料的機(jī)械性能和過(guò)濾介質(zhì)所需的剛性。作為過(guò)濾介質(zhì)的材料應(yīng)采用高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼及高級(jí)優(yōu)質(zhì)合金鋼、有色金屬及鋁合金，或者其它耐腐蝕材料，尤其是塑料，這里應(yīng)選擇那些所需的機(jī)械和/或化學(xué)性能的材料。
由于板的表面平滑，水平盤式過(guò)濾器能很好地將濾餅卸出，為此最好在旋轉(zhuǎn)中卸出，以將濾餅向外拋出。此外，材料沒(méi)有從優(yōu)磁化方向，尤其在使用回轉(zhuǎn)過(guò)濾元件時(shí)，旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的載荷具有重要性。過(guò)濾介質(zhì)的可焊性也取決于所使用的金屬，當(dāng)一過(guò)濾介質(zhì)由多個(gè)部分組成，或者這些部分同一所支承元件連接時(shí)，就可具有優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明可能產(chǎn)生最小約為5μ的縫隙寬度，根據(jù)所用的助濾材料以及所過(guò)濾液體的粘度，其縫隙寬度在5μm的縫隙寬度，根據(jù)所用的助濾材料以及所過(guò)濾液體的粘度，其縫隙寬度在5μm和300μm之間被認(rèn)為是最佳的縫隙寬度尺寸。其縫隙長(zhǎng)度最好在0.5mm至15mm之間。
張拉格柵的復(fù)形最好通過(guò)軋制來(lái)進(jìn)行，因?yàn)橛纱丝蛇_(dá)到所要求的非常精確的尺寸，并以此種方式來(lái)提供加工精度，保持產(chǎn)品質(zhì)量。過(guò)濾介質(zhì)中的孔與過(guò)濾介質(zhì)的表面基本呈直角，如此可容易地清洗孔，因?yàn)槠渫ǖ缆猿叔F形且光亮。過(guò)濾介質(zhì)的表面可以通過(guò)電化學(xué)處理或機(jī)械磨削來(lái)產(chǎn)生特殊的表面性能。為使過(guò)濾介質(zhì)的表面覆蓋一層化學(xué)穩(wěn)定的材料，須在極端化學(xué)條件下使用設(shè)備。因此，最好采用與用于容器內(nèi)壁涂層相同的材料。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的一個(gè)結(jié)構(gòu)實(shí)例。


圖1是過(guò)濾介質(zhì)的縱向剖視圖。
圖2是按圖1中箭頭I方向且按圖1縮小比例的過(guò)濾介質(zhì)俯視圖。
圖3是如圖1所示用于帶有淤積濾餅的淤積底層的過(guò)濾介質(zhì)剖面圖。
圖1表示了不按比例放大多倍的過(guò)濾介質(zhì)1的剖面，該過(guò)濾介質(zhì)例如由一厚度D約為0.5mm的薄板2構(gòu)成。在該薄板2中通過(guò)一種方法，由一種合適的工具制成許多孔3的張拉格柵，這些孔互相之間具有規(guī)則的距離。張拉格柵通過(guò)軋制實(shí)現(xiàn)了薄板2的復(fù)形，使得該薄板2基本上處于原始尺寸的厚度D。在孔3旁側(cè)向上高于原來(lái)的板材平面處有凸出部分，薄板上面標(biāo)為凸出部分4，薄板下面標(biāo)為凸出部分4’。經(jīng)軋制后，孔3縮小成狹長(zhǎng)的縫隙5，此時(shí)縫隙寬度B可在5μm和300μm之間，最好縫隙寬度B約為35μm。縫隙5略呈向下擴(kuò)展的錐形，其圓錐角α到達(dá)達(dá)到1°，最好為5°-60°。
圖2表示了按圖1中箭頭I方向，薄板2上過(guò)濾介質(zhì)1的俯視圖，由此看出，薄板2中按規(guī)則排列了許多縫隙5。這些縫隙5排成互相對(duì)準(zhǔn)的行列，互相靠近的兩行列互相錯(cuò)位排列。如上所述，當(dāng)縫隙寬度B最小至少5μm、并最好約為35μm時(shí)，縫隙長(zhǎng)度L可在0.5mm至20mm范圍內(nèi)。相對(duì)于過(guò)濾介質(zhì)1總面積的自由孔面積最好在0.5％-15％范圍，該自由孔面積不僅決定孔的數(shù)量，而且決定孔的大小。
圖3示出了如圖1所示例如由一薄板2制成淤積底層的過(guò)濾介質(zhì)的剖面圖。在該淤積底層上有一淤積層6，它是濾餅的一部分，該濾餅沉淀于作為淤積底層的薄板2之上。由于縫隙5的寬度B特別小，懸浮物的顆粒就會(huì)堵塞縫隙5?？p隙5的長(zhǎng)度L一般要比縫隙寬度大得多，而且顆粒的大小正如箭頭7所示的通孔，液體可自行流經(jīng)孔3。采用此種方式，通過(guò)淤積底層流出側(cè)的過(guò)濾具有很高的清潔度。從圖1和圖3明顯地可以看出，孔3與板平面幾乎呈直角?？?沿流通方向呈錐形擴(kuò)展，并具有近似平滑的表面。由此淤積底層很容易清洗。
盡管在實(shí)施例中過(guò)濾介質(zhì)由一薄板構(gòu)成，本發(fā)明也可采用其它合適的材料，尤其可考慮采用塑料，例如PVC、PE、PP或PVDF。
權(quán)利要求
1.一種用于固液分離的過(guò)濾介質(zhì)(1)，尤其用作一淤積過(guò)濾器的淤積底層或形成濾餅的過(guò)濾，過(guò)濾介質(zhì)(1)由一金屬材料或塑料構(gòu)成，并有許多小孔(3)，其特征在于，過(guò)濾介質(zhì)(1)由一薄板(2)或一薄膜構(gòu)成，其中設(shè)有由一張拉格柵形成的孔(3)，并形成帶有一預(yù)定縫隙寬度(B)的縫隙(5)，縫隙(5)通過(guò)張拉格柵的機(jī)械作用產(chǎn)生張拉格柵的可塑復(fù)形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的過(guò)濾介質(zhì)，其特征在于，張拉格柵通過(guò)軋制復(fù)形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的過(guò)濾介質(zhì)，其特征在于，相對(duì)于過(guò)濾介質(zhì)(1)總面積的自由孔面積在0.5％至15％范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的過(guò)濾介質(zhì)，其特征在于，孔(3)沿流通方向呈錐形擴(kuò)展，其圓錐角α至少達(dá)到1°，最好為5°-60°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的過(guò)濾介質(zhì)，其特征在于，薄板(2)或薄膜的材料厚度(D)為0.1mm至1.5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的過(guò)濾介質(zhì)，其特征在于，作為過(guò)濾介質(zhì)(1)的材料采用高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼板、鎳合金鋼板或類似材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的過(guò)濾介質(zhì)，其特征在于，作為過(guò)濾介質(zhì)(1)的材料采用一有色金屬，最好采用鋁合金。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的過(guò)濾介質(zhì)，其特征在于，作為過(guò)濾介質(zhì)(1)的材料采用塑料，尤其采用PVC、PE、PP或PVDE。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)的過(guò)濾介質(zhì)，其特征在于，縫隙(5)的縫隙寬度(B)在5μm至300μm之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)的過(guò)濾介質(zhì)，其特征在于，縫隙(5)的縫隙長(zhǎng)度(L)在0.5mm和20mm之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)的過(guò)濾介質(zhì)，其特征在于，過(guò)濾介質(zhì)(1)中的孔(3)與過(guò)濾介質(zhì)(1)的表面基本呈直角。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)的過(guò)濾介質(zhì)，其特征在于，縫隙(5)以對(duì)準(zhǔn)的行列排列，最好互相靠近的兩行列互相錯(cuò)位排列。
13.根據(jù)權(quán)利要求6或7中任一項(xiàng)的過(guò)濾介質(zhì)，其特征在于，過(guò)濾介質(zhì)(1)的表面經(jīng)電化學(xué)處理。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)的過(guò)濾介質(zhì)，其特征在于，過(guò)濾介質(zhì)(1)的表面覆蓋一層化學(xué)穩(wěn)定性的材料，或者過(guò)濾介質(zhì)(1)的表面是經(jīng)過(guò)磨削的。
全文摘要
一種過(guò)濾介質(zhì)(1)例如用于一產(chǎn)生一濾餅的淤積過(guò)程器。一淤積底層一般由一金屬材料構(gòu)成,并有許多細(xì)孔(3)。為了改善前導(dǎo)淤積,淤積底層由一薄板(2)或一薄膜構(gòu)成,其中設(shè)有由一張拉格柵形成的孔(3),并形成帶有一預(yù)定縫隙寬度(B)的縫隙,由此張拉格柵通過(guò)機(jī)械作用產(chǎn)生一可塑復(fù)形,從而得到確定的縫隙寬度。孔(3)沿流通方向略呈錐形擴(kuò)展。
文檔編號(hào)B01D39/16GK1255875SQ99800116
公開(kāi)日2000年6月7日 申請(qǐng)日期1999年1月19日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月5日
發(fā)明者沃爾夫?qū)ご髀? 馬庫(kù)斯·克爾齊克 申請(qǐng)人:申克過(guò)濾設(shè)備制造責(zé)任有限公司