Фільтрувальний пристрій

Реферат: Фільтрувальний пристрій містить корпус, вхідний і вихідний патрубки та фільтрувальний елемент з двома втулками, фіксуючою втулкою для кріплення фільтрувального елемента в корпусі і втулкою для зміни фільтрувального елемента, та додатково оснащений бугельним замком для з'єднання кришки вхідного патрубка з корпусом, яку виконано з конусною різьбовою поверхнею. Втулка для зміни фільтрувального елемента виконана з прорізями для проходу фільтруючої рідини і оснащена обмежувальним кільцевим виступом для фільтрувального елемента. UA 73626 U (54) ФІЛЬТРУВАЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ UA 73626 U UA 73626 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до фільтрувальної техніки в харчовій промисловості, а саме до пристроїв для фільтрації харчових рідин, і може бути використана для очищення різних рідких середовищ від механічних і бактеріологічних домішок, наприклад молока, води, масел, спирту, соків. Широко відомі різні конструкції фільтрувальних пристроїв. З достатньо часто вживаних на молочних фермах відомі рідинні мішкові фільтри з тканих і нетканих матеріалів, які встановлюють безпосередньо в систему очищення. Мішковий фільтр є двошаровим очищувачем, зовнішній шар якого виконаний з лавсану, а внутрішній тонкопористий - з поліпропілену, що забезпечує тоншу фільтрацію. Мішкові фільтри звичайно надягають на стрижньовий фільтротримач [Аржаментов А.Г. Вдосконалення первинної обробки молока. - М.: Агропроміздат, 1990. - С. 21-22]. Істотним недоліком цих фільтрів є те, що вони швидко забиваються механічними домішками, що спричиняє часту їх заміну і може призвести до втрати герметичності через розрив фільтрувального матеріалу. Застосування таких фільтрів у виробництві малоефективне через низьку надійність їх в експлуатації і низьку якість фільтрації. Відомий достатньо ефективний апарат фільтрації для очищення харчових рідин, переважно молока, що містить корпус з патрубком підведення початкової рідини і відведення фільтрату, проникну перегородку, встановлену в корпусі з утворенням по його висоті верхньої і нижньої секцій для розміщення в них гранульованої фільтруючої засипки, розмір фракції якої у верхній секції перевищує розмір фракції в нижній секції. Фільтруючий елемент складається із засипки твердих гранул, виконаних з оксидів алюмінію або титану, або цирконію, або їх сплавів з відкритою пористістю, що не перевищує 0,1 % діаметра гранули [Патент РФ № 2054299, МПК B01D 24/10, опубл. 1996.02.20]. Відомий апарат фільтрації є конструктивно складним, достатньо дорогим і незручним в експлуатації, з недостатніми можливостями повного видалення бактеріологічних домішок, що значно знижує його ефективність. Для цього пристрою необхідне профілактичне розбирання апарата фільтрації з метою огляду стану його внутрішніх порожнин і у разі потреби промивка проникних перегородок від залишків грязьових домішок, накопичених з часом. Розбирання здійснюють після 2-3 місяців експлуатації апарата (після 150-250 фільтроциклів). Процес розбирання і збирання є достатньо складним, вимагає спеціальної кваліфікованої підготовки і ускладнює експлуатацію апарата. Відомий також фільтр для очищення рідких середовищ, що містить вертикальний циліндровий корпус з вхідним патрубком, вихідними патрубками і фільтруючим елементом, встановленим з кільцевим зазором щодо корпусу. В кільцевому зазорі виконано накопичувально-розподільний відсік з одним або двома каналами для розподілу рідини, при цьому відсік сполучено з вхідним патрубком, а канал або канали - з порожниною корпусу. Накопичувально-розподільний відсік і канал для розподілу рідини утворено внутрішньою поверхнею корпусу і вертикальною напрямною криволінійного профілю, встановленою в корпусі та обмеженою зверху і знизу пластинами. В кільцевому зазорі напрямні пластини встановлені тангенціально до поверхні фільтрувального елемента і виконані із заломленими усередину краями [Патент РФ № 2242266, МПК B01D 27/08, опубл. 2004.12.20]. У цьому пристрої у порівнянні з попереднім аналогом підвищена ефективність очищення за рахунок забезпечення рівномірності розподілу розчину за об'ємом фільтрувального елемента, що очищається. Проте пристрій має складну конструкцію, є дорогим і недостатньо ефективним через можливість накопичення в численних складних елементах конструкції бактеріологічних домішок і переходу їх у фільтрат. Пристрій також незручний в експлуатації через складність його збирання і розбирання, а також вимагає спеціальних пристосувань для витягання з апарата фільтрувального елемента, що підлягає заміні. Найближчим за технічною суттю до об'єкта, що заявляється, є пристрій для фільтрації харчових рідин, який містить корпус, вхідний патрубок з кришкою, вихідний патрубок і фільтрувальний елемент, установлений з кільцевим зазором в корпусі, при цьому пристрій обладнано щонайменше двома втулками - фіксуючою втулкою для кріплення фільтрувального елемента в корпусі і втулкою для зміни фільтрувального елемента, причому фіксуюча втулка встановлена на нижньому торці вхідного патрубка над його вхідним отвором з можливістю кріплення одного кінця фільтрувального елемента, а втулка для зміни фільтрувального елемента закріплена в центрі внутрішньої поверхні кришки вхідного патрубка з можливістю кріплення другого кінця фільтрувального елемента. Торець корпусу пристрою для фільтрації виконано із зовнішнім гвинтовим різьбленням для з'єднання з кришкою вхідного патрубка, яка має внутрішнє гвинтове різьблення і зовнішні виступи для відгвинчування, а фільтрувальний 1 UA 73626 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 елемент виконано у вигляді патрона, який має пори, що зменшуються від периферії до центру [Патент України № 39182, МПК B01D 27/08, опубл. 2008.02.10]. Однак у цьому фільтрі з-за бокового розміщення вхідного патрубка потік харчової рідини при переміщенні в корпусі фільтра вдаряє в бік фільтруючого елемента, викликаючи посилене забруднення в місці основного напряму рідини, що призводить до зниження ефективності фільтрації. Конструкція фільтра досить складка і потребує значних зусиль в монтажі і технічному обслуговуванні. В основу корисної моделі поставлено задачу створити простий та недорогий фільтрувальний пристрій для харчових рідин, який би мав високу ефективність фільтрації, видаляючи як механічні, так і бактеріологічні домішки, легко і швидко збирався та розбирався, для обслуговування якого не вимагалось би спеціальної кваліфікації та підготовки. Поставлену задачу вирішують тим, що фільтрувальний пристрій, що містить корпус, вхідний і вихідний патрубки та фільтрувальний елемент з двома втулками - фіксуючою втулкою для кріплення фільтрувального елемента в корпусі і втулкою для зміни фільтрувального елемента, згідно з корисною моделлю, додатково оснащений бугельним замком для з'єднання кришки вхідного патрубка із корпусом, яку виконано із конусною різьбовою поверхнею, а втулка для зміни фільтрувального елемента виконана із вікнами для проходу фільтруючої рідини і оснащена обмежувальним кільцевим виступом для фільтрувального елемента. У такому фільтрувальному пристрої потік фільтруючої рідини рівномірно розподіляється по всій поверхні фільтра, а виконання фільтрувального пристрою із зазначеною сукупністю ознак дозволяє досягти наступних технічних результатів: - високої надійності і тривалого терміну служби при компактності і простоті конструкції пристрою; - легкого, безпечного і зручного обслуговування, що не вимагає спеціальної підготовки; - легкої та швидкої заміни відпрацьованого фільтрувального елемента без додаткових пристосувань; - підвищення ефективності фільтрації за рахунок повного видалення механічних і бактеріологічних домішок і поліпшення мікробіологічних показників, наприклад, відфільтрованого молока; - універсальності використання за рахунок забезпечення монтування в різні системи фільтрації рідини, зокрема молока; - високої економічності використання через відсутність витрат на ремонт; - забезпечення поліпшення органолептичних показників рідини, зокрема молока, при збереженні жирності, білкового складу молока, його кислотності і густини. Корисна модель, що заявляється, пояснюється наступними кресленнями, де: на фіг. 1 зображено фільтрувальний пристрій для харчових рідин, вертикальний переріз; на фіг. 2 - вигляд на фільтр зі сторони вхідного патрубка. Фільтрувальний пристрій для харчових рідин містить корпус 1, вхідний патрубок 2 з кришкою 3, вихідний патрубок 4 і фільтрувальний елемент 5. Фільтрувальний елемент 5 встановлений усередині корпусу 1 концентрично і з кільцевим зазором 6 щодо корпусу 1. Пристрій для фільтрації харчових рідин забезпечений фіксуючою втулкою 7 для кріплення фільтрувального елемента 5 в корпусі 1 і втулкою 8 для заміни фільтрувального елемента 5. У втулці 8 виконані прорізі 9 і вона оснащена обмежувальним кільцевим виступом 10. Фіксуючу втулку 7 для кріплення фільтрувального елемента 5 в корпусі 1 встановлено на нижньому торці вихідного патрубка 4 з можливістю кріплення на ній одного кінця фільтрувального елемента 5. Втулку 8 для заміни фільтруючого елемента 5 закріплено в центрі внутрішньої поверхні кришки 3 з можливістю кріплення на ній другого кінця фільтрувального елемента 5. Кришка 3 закріплюється на корпусі 1 за допомогою бугельного замка 11. Фільтрувальний елемент 5 виконано у вигляді патрона з полімерного матеріалу, наприклад харчового поліпропілену, з порами, що зменшуються в радіальному напрямі від периферії до центра. Внутрішня порожнина 12 фільтрувального елемента 5 служить для збирання очищеної рідини і сполучена з вихідним патрубком 4. Пристрій, що заявляється, працює наступним чином. Фільтрувальний пристрій для харчових рідин, наприклад молока, підключають в систему очищення. При цьому рідина, забруднена твердими частинками і бактеріологічними домішками, під тиском надходить радіально через вхідний патрубок 2 через прорізі 9 у фільтрувальну порожнину корпусу 1 і, розподілившись по кільцевому зазору 6 уздовж периметра корпусу 1, прямує по порах фільтрувального елемента 5 у внутрішню порожнину 12 фільтрувального елемента 5 і далі до вихідного патрубка 4, з якого очищена рідини надходить до накопичувальної ємності, наприклад до цистерни молоковоза. 2 UA 73626 U 5 10 15 20 При випробуванні фільтрувальний пристрій, що заявляється, було встановлено на напірній лінії насоса молочного контуру, і він працював у технологічній лінії доїння корів в періодичному режимі. Молоко від доїльних апаратів надходило до збірного бака, після чого автоматично включався насос, який протягом декількох хвилин здійснював перекачування молока крізь фільтрувальний пристрій і далі в ємність для зберігання. Після закінчення перекачування порції молока насос відключався на період заповнення нової порції молока і далі цикл повторювався. В процесі доїння, що продовжувалося протягом 2 годин, через фільтрувальний пристрій було 3 профільтровано близько 1 м молока. Одночасно для порівняння на паралельній лінії молочного контуру був встановлений стандартний лавсановий фільтр, що використовувався раніше на фермі. За допомогою пробовідбірників здійснювався періодичний відбір проб молока до і після фільтрації з подальшим аналізом на частоту за механічними, бактеріологічними домішками, технологічними і мікробіологічними показниками. Аналіз проб молока показав, що механічна забрудненість до фільтрування відповідала ІІ-ІІІ групі чистоти, а після очищення фільтрувальним пристроєм вона підвищена до 1 групи при тонкості фільтрації за даними мікроскопічного аналізу близько 40 мкм. Лавсановий фільтр забезпечує лише II групу чистоти при тонкості фільтрації близько 70 мкм. Не знайдено змін в жирності і білковому складі молока, його кислотності і густині. За наслідками бактеріологічних аналізів відзначено також поліпшення якості молока за мікробіологічними показниками після фільтрації з використанням пропонованого пристрою. Зокрема, в молоці зменшилася кількість стафілококів, не знайдені речовини, що інгібують, зменшилося загальне обсіменіння. В змивах, узятих з фільтрувального матеріалу безпосередньо після фільтрації, знайшли наявність бактерій. Це свідчить про те, що бактерії разом з іншими домішками утримуються фільтрувальним елементом. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 Фільтрувальний пристрій, що містить корпус, вхідний і вихідний патрубки та фільтрувальний елемент з двома втулками - фіксуючою втулкою для кріплення фільтрувального елемента в корпусі і втулкою для зміни фільтрувального елемента, який відрізняється тим, що додатково оснащений бугельним замком для з'єднання кришки вхідного патрубка з корпусом, яку виконано з конусною різьбовою поверхнею, а втулка для зміни фільтрувального елемента виконана з прорізями для проходу фільтруючої рідини і оснащена обмежувальним кільцевим виступом для фільтрувального елемента. 3 UA 73626 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4