Фільтрувальний елемент для рідкого середовища та фільтраційна установка з таким елементом

1. Фільтр для рідини з домішкою твердих частинок, що містить резервуар (52) з вхідним отвором для рідини, вихідним отвором для фільтрату, сполученим з колектором, та отвором для видалення шламу, утвореного твердими частинками, комплект фільтрувальних елементів (10), кожен з яких має форму витягнутого кармана (16) з листового фільтрувального матеріалу (12) з верхнім отвором (15), сполученим з вихідним отвором, і які змонтовані на арматурних елементах (18), що мають повздовжні дренажні канали (30) і підвішені на розташованих у резервуарі кронштейнах з радіальними трубками (20), що виконують функцію колектора, сполученого з отворами фільтрувальних елементів, верхній край зазначених карманів має кромку (17), що охоплює вкладиш (19), та щільно закріплений в зовнішньому фіксуючому пазу (21), виконаному як одне ціле з зазначеними кронштейнами, який відрізняється тим, що фільтр має засоби для затискання кромки (17) на карманах (16) з вкладишем (19) у пазу (21), що містить пружні натискні елементи у вигляді планки (41), яка повторює форму внутрішнього профілю паза (21), де планка притискається по довжині вкладиша (19) вгору по периферії паза (21), а бічною поверхнею вкладиш притискається до листового матеріалу (12) та кронштейнів. 2. Фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що пружні натискні елементи додатково містять палець (42), який спирається на планку і пружний стрижень (24), що шарнірно закріплений на кронштейнах і спирається на вказаний палець. 3. Фільтр за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що зазначені арматурні елементи (18) виконані у вигляді гофрованих пластин, бічна поверхня яких утворює по обидва боки дре 2 (19) 1 3 91839 4 колектора (58) розташований у нижній частині резервуара (52). 13. Фільтраційна установка за п. 11 або 12, яка відрізняється тим, що фільтрувальні елементи (10) та центральний колектор (58) змонтовані у єдиний вузол, виконаний з можливістю вилучення з резервуара. 14. Фільтраційна установка за будь-яким з пп. 1113, яка відрізняється тим, що вихідні кінці колекторів з'єднані герметично та з можливістю знімання з центральним колектором (58) за допомогою ущільнюючих прокладок та пружних затискних елементів, що притискають їх у радіальному напрямку. Винахід стосується конструкції фільтру для рідини, яка містить тверді частинки, а також фільтраційної установки, обладнаної одним або декількома такими елементами. Технологія фільтрації майже завжди основується на принципі пропускання забрудненої рідини крізь фільтрувальний матеріал, який затримує тверді частинки і відділяє їх таким чином від фільтрату. Фільтр, описаний у патенті ЕР 0 226 478, містить резервуар, який має вхідний отвір для рідини, що підлягає фільтруванню, вихідний отвір для фільтрату, зв'язаний з трубопроводом, та отвір для видалення шламу, який складається з відфільтрованих частинок. Кожний фільтрувальний елемент утворений повздовжнім карманом з листового фільтрувального матеріалу, з верхнім отвором, зв'язаним з вихідним отвором резервуара. Ці кармани розташовані навколо арматурних елементів, що мають повздовжні дренуючі канали і у свою чергу закріплені на розташованих у резервуарі кронштейнах, які мають радіальні канали, які утворюють колектор, який об'єднує вихідні отвори фільтрувальних елементів. Конструкція кріплення карманів до кронштейнів передбачає накладання їх верхнього краю на колекторну трубу з фіксацією за допомогою фіксуючих накладок та затяжних хомутів. Втім, така фіксація не є задовільною, оскільки під час монтажу листового фільтрувального матеріалу утворюються складки, через які в подальшому відбувається перетікання рідини, порушується герметичність вузла та знижується якість фільтрації. Крім того, необхідно робити вирізи у листовому матеріалі у місцях розташування фіксуючих накладок. Зазначені арматурні елементи мають форму двох гофрованих листів, приварених один до одного таким чином, що вони утворюють дренуючі канали, глибина яких не є достатньою, зокрема, у тих випадках, коли у резервуарі створюється значний тиск і через це листовий матеріал втискується у канали, майже повністю їх перекриваючи. У тому ж патенті ЕР 0 226 478 пропонується зірчасте розташування фільтрувальних елементів у резервуарі. Але таке розташування не є оптимальним з точки зору заповнення об'єму резервуара і, як наслідок, фільтраційна установка виявляється громіздкою, а ι корисна фільтрувальна поверхня - обмеженою. Нарешті, обслуговування фільтраційної установки передбачає демонтаж фільтрувальних елементів, що є трудомісткою процедурою, оскільки всі вони зв'язані з колектором по периметру резервуара. Винахід, що заявляється, спрямований на вирішення зазначених технічних проблем. Досягнення цієї мети забезпечується конструкцією, в якій верхній край карманів має трубчастий канал для розміщення шнуроподібного вкладиша, що забезпечує герметичне під'єднання кармана до краю паза по периферії зазначеного кронштейна. Відповідно до іншої характеристики винаходу фільтр містить засоби притискання вкладиша на карманах до паза на кронштейна у вигляді натискного елемента, що контактує з відповідною ділянкою вкладиша через проміжний елемент. У одному з варіантів реалізації винаходу, натискний елемент має форму пружного стрижня, встановленого на зазначеному кронштейні. Проміжний елемент при цьому може мати форму пальця на планці, яка підпружинена в напрямку верхньої частини зазначеного паза і притискається до вкладиша, а бічною частиною - до листового фільтрувального матеріалу та кронштейна. Відповідно до ще однієї характеристики винаходу зазначені арматурні елементи утворені одним пластинчастим гофрованим елементом, проміжки між гофрами якого виконують функцію дренажних каналів і який має по верхньому краю гачки, на яких він висить. Відповідно до окремого варіанту реалізації винаходу, зазначений пластинчастий гофрований елемент виконаний симетричним до середньої осі і має по краях відігнуті ділянки. Відповідно до ще одного варіанту реалізації винаходу, зазначені кронштейни мають профільовані елементи з пазами для фіксації карманів, які сполучаються з радіальними трубками, що утворюють колектор. Іншим об'єктом винаходу є фільтраційна установка, обладнана фільтрувальними елементами, які описані вище. При цьому елементи розташовані в установці радіально, двома групами, у формі подвійної зірки, із кутовим зміщенням. Бажано, аби внутрішній радіус першої групи становив третину від внутрішнього радіусу резервуара, а внутрішній радіус другої групи становив дві третини від цього радіусу. У варіанті виконання відповідні колектори, які обслуговують обидві групи елементів, розміщені у резервуарі на різних по висоті рівнях. 5 Передбачено також, що відповідні колектори сусідніх фільтрувальних елементів в обох групах зв'язані зі збірником, під'єднаним до центрального колектора. Відповідно до винаходу, колектори фільтрувальних елементів під'єднані до загального колектора, який розташований всередині резервуара, в його центральній частині. Бажано, щоб вихідний отвір загального колектора був розташований у нижній частині резервуара. Відповідно до іще одного варіанту виконання винаходу, фільтрувальні елементи та центральний колектор утворюють вузол, що може бути вилученим із резервуару. Відповідно до іще одного варіанту виконання винаходу, що передбачає як внутрішнє, так і зовнішнє розташування центрального колектора, вихідні кінці колекторів під'єднані до центрального колектора герметично, але з можливістю від'єднання, за допомогою ущільнюючих прокладок та затискних елементів, що створюють радіальне пружне навантаження. Фільтр, що заявляється, відрізніється високим ступенем ущільнення між листовим матеріалом та колектором завдяки відсутності зморшок, що в свою чергу дозволяє досягти більш якісної очистки, підвищує продуктивність установки та спрощує її монтаж і демонтаж. Так, зокрема, спосіб затискання листового матеріалу на периферії вікна за допомогою пружних натискних елементів дозволяє компенсувати розбіжності у розмірах карманів, що виникають через наявність внутрішнього тиску або старіння матеріалу. Крім того, при такій самій загальній товщині, новий спосіб виконання арматурних елементів у вигляді єдиної гофрованої деталі дозволяє зробити їх більш жорсткими, а падіння тиску - не таким значним. Отже, стає можливим використовувати більш тонкі елементи, що зменшує вагу установки та знижує витрати на її виготовлення. Розташування фільтрувальних елементів у вигляді подвійної зірки дозволяє зменшити розміри резервуара, а у поєднані з центральним розташуванням головного колектора - зменшити загальні габарити установки із збереженням площі фільтрувальної поверхні. Нарешті, у випадку засмічення, операції по обслуговуванню обладнання спрощуються завдяки тому, що весь комплект фільтрувальних елементів під'єднаний до центрального колектора і його можна видалити з резервуара одним рухом, потягнувши вгору. Суть винаходу більш детально пояснюється у поданому нижче описі з посиланнями на креслення, на яких зображені: - на фіг. 1 - загальний вигляд фільтрувального елемента, побудованого відповідно до винаходу, в аксонометричній проекції; на фіг. 2 - детальне зображення фільтрувального елемента за фіг. 1; на фіг. 3, 3А та 3В, відповідно, вигляд у частковому вертикальному розрізі та горизонтальному розрізі по АА та ВВ фільтрувального елемента за фіг. 1; на фіг. 4А та 4В від 91839 6 повідно вигляд у вертикальному та горизонтальному розрізі по СС варіанту виконання фільтрувальної установки, що заявляється. Фільтр, зображений на кресленнях, призначений для фільтрування рідини, яка містить тверді частинки. Фільтрувальна установка має циліндричний резервуар 52 (фіг. 4А, 4В) з вхідним отвором для рідини, вихідним отвором для фільтрату та отвором для видалення шламу з твердих, відфільтрованих частинок. Всередині резервуара розташовані фільтрувальні елементи 10, зображені на фіг. 1 та 2. Кожний фільтрувальний елемент 10 складається з карманів 16 з листового фільтрувального матеріалу 12, з'єднаного вертикальними швами 14. Кармани мають витягнуту форму і закріплені на арматурних елементах 18, як це описано у патенті ЕР 0 226 478, таким чином, що утворюють з арматурними елементами повздовжні дренажні канали 30 (фіг. 2). Кармани 16 знизу закриті і мають верхній отвір 15, що опосередковано сполучається з вихідним отвором резервуара 52. Арматурні елементи 18 підвішені до кронштейнів у резервуарі 52. Ці кронштейни мають вигляд радіальних трубок 20 з нижнім профільованим елементом 23, на якому передбачений паз 22 для фіксації арматурних елементів 18. Профільований елемент 23, до якого під'єднані отвори карманів 16, сполучається своєю верхньою частиною з колекторними трубками 20, або напряму, або через отвори, як це показано на кресленні, передбачені на нижній поверхні трубок. Як детально показано на фіг. 2, верхній край карманів 16 має трубчастий канал 17 для розміщення вкладиша, який у даному випадку має форму циліндричного гнучкого шнура 19, виконаного з пружного матеріалу. Канал 17 герметично під'єданий до пазу 21, що проходить по периферії кронштейна, а точніше - виконаний по краю профільованого елемента 23 (фіг. 2 та 3), як це передбачено у показаному варіанті реалізації винаходу. Можливо також виготовити трубку 20 та профільований елемент 23 з пазом 21 як єдину деталь. Фільтрувальний елемент має також засоби для затискання трубчастої частини 17 з вкладишем 19. у пазу 21. Ці засоби складаються з натискного елемента, що притискає трубчасту частину 17 до пазу 21 і має форму, наприклад, встановленого на профільованому елементі 23 пружного стрижня 24, який взаємодіє з вкладишем через проміжний елемент. У показаному варіанті виконання, проміжний елемент має форму планки 41 з пальцем 42, яка притискає вкладиш 19 до пазу відбортівки 21, а бічною поверхнею притискається до листового матеріалу 12 та до зовнішньої поверхні профільованого елемента 23. Планка 41 притискається до пазу 21 по всій її довжині, як це показано на фіг. 3 та 3А. Відповідно до варіанту виконання, який на кресленнях не показаний, виступ на планці може 7 бути виконаний у формі зуба або гачка, що заходить під нижній край планки 41. Внутрішній периметр паза 21 принаймні дорівнює периметру карманів 16 одного й того ж фільтрувального елемента 10. Така конструкція, показана на фіг. 3А та 3В, дозволяє уникнути утворення складок між зовнішньою поверхнею профільованого елемента 23 та планкою 41, які здатні утворитися через зменшення ширини карманів 16 після введення до них арматурних елементів 18. Арматурні елементи 18 мають форму гофрованої пластини з металу або пластмаси, на якій, завдяки гофрам, на бічній поверхні утворюються дренажні канали 30. Ці канали можуть мати виступи (не показані), що сприятимуть правильному спрямуванню циркуляції рідини у проміжку між стінкою кармана та арматурним елементом. Зазначені пластини виконані симетричними до центральної осі і мають по верхньому краю гачки 34, які заходять у отвори 22 на профільованому елементі 23. Бічні краї арматурних елементів відігнуті таким чином, щоб забезпечити легке проходження фільтрату (фіг. 3В). На фіг. 4А та 4В показана фільтраційна установка, обладнана фільтрувальними елементами, які описані вище. Фільтрувальні елементи 10 розміщені двома групами 10а та 10b всередині резервуара 52, у радіальних напрямках, у формі подвійної зірки, із кутовим зміщенням. Як показано на фіг. 4В, внутрішній радіус а першої групи фільтрувальних елементів 10а дорівнює одній третині радіусу R резервуара 52, а внутрішній радіус b групи елементів 10b дорівнює двом третинам цього радіусу. Таке розташування елементів дозволяє вивільнити у резервуарі циліндричну центральну час 91839 8 тину, диаметр якої дорівнює третині діаметру резервуара і у якій розміщений центральний колектор 58 для збору фільтрату, до якого під'єднані колектори 20. Перша група фільтрувальних елементів 10а складається з подвійних елементів, змонтованих в одну лінію, а друга група, 10b, складається з простих елементів. Таким чином, в резервуарі почергово встановлені елементи першої групи 10а та другої групи 10b. У варіанті виконання, показаному на фіг. 4А, центральний колектор 58 має у верхній частині збірник у вигляді картера 50, сполученого з колекторами 20 від обох груп 10а та 10b фільтрувальних елементів 10. У картері 50 для цього передбачено два ряди отворів. Нижній ряд отворів під'єднується до штуцерів першого ряду колекторів від групи 10а, яка відділена по висоті від другої групи 10b. Вихідний отвір 59 центрального колектора 58 розташований у нижній частині резервуара 52. Фільтрувальні елементи 10 та центральний колектор 58 з'єднані таким чином, що утворюють єдиний вузол, який легко виймається з резервуару 52, якщо зняти кришку 56. Вихідні штуцери колекторів 20 під'єднані до центрального колектора 58 герметично через ущільнюючі прокладки та пружні затискні елементи, які забезпечують їх притискання у радіальному напрямку з помірним зусиллям, меншим від зусилля їх деформації. У варіанті виконання, який передбачає розташування центрального колектора назовні, колектори 20 від груп фільтрувальних елементів 10а та 10b під'єднані до збірника (не показаний), зв'язаного з центральним колектором 58. 9 91839 10 11 91839 12 13 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 91839 Підписне 14 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601