專利名稱：用于固液分離的過濾介質(zhì)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于固液分離的過濾介質(zhì)，尤其用作一淤積過濾器的淤積底層，并用于權利要求1的前序部分中所述的形成濾餅的過濾。
淤積過濾器的的工作原理首先是一過濾層被淤積，該過濾層經(jīng)過淤積底層的孔而被延伸，因此，一個基礎淤積基層首先作為第一淤積層疊置起來，而且淤積材料在一個快速循環(huán)中通過過濾器淤積，以此方式在過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，由此阻礙了通過孔的通道。作為第二個前導淤積層，安放濾餅的層厚為0.5mm至1mm。
形成濾餅的過濾工作原理是完全放棄那些作為過濾介質(zhì)淤積的含異物的助濾材料。在須過濾的懸浮物中所含的固體，直接在過濾介質(zhì)的表面長大成一堆積物或濾餅，在過濾過程中通過過濾介質(zhì)輸出。
按照有關過濾器的使用范圍，可采用不同的過濾介質(zhì)。淤積過濾器的淤積底層由一塑料織物或一金屬織物以及細縫篩作為最常用的結(jié)構形式。過濾器疊層過濾器及吸濾器或者過程疊層過濾器及過濾干燥器也采用燒結(jié)材料，例如多層燒織織物、燒織無紡布或粉料燒結(jié)板。在使用普通織物結(jié)構時，孔徑大小約為55μm下限是實用可行的結(jié)構，因為對于一個較小的篩眼，須如此細的絲，其斷裂強度是不夠的。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濾介質(zhì)，它能自行在過濾材料為較小的顆粒及較細的顆粒分布的情況下，快速而可靠地到達一個穩(wěn)定、均勻的過濾層結(jié)構，并穿過整個過濾面。
本發(fā)明的目的是通過權利要求1所述過濾介質(zhì)的特征來實現(xiàn)的。
本發(fā)明的主要特點是根據(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濾層，最后只形成一層唯一的前導淤積層。此特點在節(jié)省時間和減少所用材料的基礎上，明顯降低了所需的過濾材料的費用。根據(jù)本發(fā)明的過濾介質(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)定的基礎上可進行反復沖洗，以達到清洗的目的。由一薄板或薄膜構成的過濾介質(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濾性能，因為它明顯降低了危險性，即淤積層在一個或多個孔的范圍內(nèi)被擊穿并由此會減小過濾作用。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DIN791)。
由于一層唯一的淤積層就足夠了，因此僅需中等至細微分布的助濾材料，其過濾介質(zhì)也適于采用再生硅藻土和其它可再生的過濾材料以及各種吸附材料。
過濾介質(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)構以及其它類似結(jié)構。
由于在所形成過濾介質(zhì)的板中的單個孔不是互相連接的，因此在板中不會出現(xiàn)橫向流通，這就使得過濾介質(zhì)在它的邊界范圍可以簡單形式封閉起來。該板可以在所有至今還用的帶有一常用織物的盤式過濾器濾框上使用，而不用改變固定裝置。此點不僅是可能的，所有新的過濾元件不用更換系統(tǒng)即可配置本發(fā)明的過濾介質(zhì)，而且對于已在運行中的過濾器進行再配置也是沒有問題的。
根據(jù)本發(fā)明的過濾介質(zhì)可以使得相對于過濾介質(zhì)總面積的自由孔面積在一個較大的范圍內(nèi)改變，此點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。一個主要的優(yōu)點是通過本發(fā)明可實現(xiàn)一自由孔面積，該自由孔面積例如可以在過濾介質(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。該效用尤其在過濾的第一階段中特別重要。另一個影響到孔的大小的是對復形的尺寸的確定，這樣就可以對自由孔面積和孔尺寸所作的要求進行計算。
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械性能和過濾介質(zhì)所需的剛性。作為過濾介質(zhì)的材料應采用高級優(yōu)質(zhì)鋼及高級優(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，這里應選擇那些所需的機械和/或化學性能的材料。
由于板的表面平滑，水平盤式過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，材料沒有從優(yōu)磁化方向，尤其在使用回轉(zhuǎn)過濾元件時，旋轉(zhuǎn)對稱的載荷具有重要性。過濾介質(zhì)的可焊性也取決于所使用的金屬，當一過濾介質(zhì)由多個部分組成，或者這些部分同一所支承元件連接時，就可具有優(yōu)點。
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濾液體的粘度，其縫隙寬度在5μm和300μm之間被認為是最佳的縫隙寬度尺寸。其縫隙長度最好在0.5mm至15mm之間。
張拉格柵的復形最好通過軋制來進行，因為由此可達到所要求的非常精確的尺寸，并以此種方式來提供加工精度，保持產(chǎn)品質(zhì)量。過濾介質(zhì)中的孔與過濾介質(zhì)的表面基本呈直角，如此可容易地清洗孔，因為其通道略呈錐形且光亮。過濾介質(zhì)的表面可以通過電化學處理或機械磨削來產(chǎn)生特殊的表面性能。為使過濾介質(zhì)的表面覆蓋一層化學穩(wěn)定的材料，須在極端化學條件下使用設備。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)合附圖詳細地描述本發(fā)明的一個結(jié)構實例。


圖1是過濾介質(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濾介質(zhì)剖面圖。
圖1表示了不按比例放大多倍的過濾介質(zhì)1的剖面，該過濾介質(zhì)例如由一厚度D約為0.5mm的薄板2構成。在該薄板2中通過一種方法，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。張拉格柵通過軋制實現(xiàn)了薄板2的復形，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)向上高于原來的板材平面處有凸出部分，薄板上面標為凸出部分4，薄板下面標為凸出部分4’。經(jīng)軋制后，孔3縮小成狹長的縫隙5，此時縫隙寬度B可在5μm和300μm之間，最好縫隙寬度B約為35μm。縫隙5略呈向下擴展的錐形，其圓錐角α到達達到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排成互相對準的行列，互相靠近的兩行列互相錯位排列。如上所述，當縫隙寬度B最小至少5μm、并最好約為35μm時，縫隙長度L可在0.5mm至20mm范圍內(nèi)。相對于過濾介質(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，懸浮物的顆粒就會堵塞縫隙5?？p隙5的長度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，通過淤積底層流出側(cè)的過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。孔3沿流通方向呈錐形擴展，并具有近似平滑的表面。由此淤積底層很容易清洗。
盡管在實施例中過濾介質(zhì)由一薄板構成，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。
權利要求
1.一種用于固液分離的過濾介質(zhì)(1)，尤其用作一淤積過濾器的淤積底層或形成濾餅的過濾，過濾介質(zhì)(1)由一金屬材料或塑料構成，并有許多小孔(3)，其特征在于，過濾介質(zhì)(1)由一薄板(2)或一薄膜構成，其中設有由一張拉格柵形成的孔(3)，并形成帶有一預定縫隙寬度(B)的縫隙(5)，縫隙(5)通過張拉格柵的機械作用產(chǎn)生張拉格柵的可塑復形。
2.根據(jù)權利要求1的過濾介質(zhì)，其特征在于，張拉格柵通過軋制復形。
3.根據(jù)權利要求1或2的過濾介質(zhì)，其特征在于，相對于過濾介質(zhì)(1)總面積的自由孔面積在0.5％至15％范圍。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項的過濾介質(zhì)，其特征在于，孔(3)沿流通方向呈錐形擴展，其圓錐角α至少達到1°，最好為5°-60°。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項的過濾介質(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)權利要求1至5中任一項的過濾介質(zhì)，其特征在于，作為過濾介質(zhì)(1)的材料采用高級優(yōu)質(zhì)鋼板、鎳合金鋼板或類似材料。
7.根據(jù)權利要求1至5中任一項的過濾介質(zhì)，其特征在于，作為過濾介質(zhì)(1)的材料采用一有色金屬，最好采用鋁合金。
8.根據(jù)權利要求1至4中任一項的過濾介質(zhì)，其特征在于，作為過濾介質(zhì)(1)的材料采用塑料，尤其采用PVC、PE、PP或PVDE。
9.根據(jù)權利要求1至8中任一項的過濾介質(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)權利要求1至9中任一項的過濾介質(zhì)，其特征在于，縫隙(5)的縫隙長度(L)在0.5mm和20mm之間。
11.根據(jù)權利要求1至10中任一項的過濾介質(zhì)，其特征在于，過濾介質(zhì)(1)中的孔(3)與過濾介質(zhì)(1)的表面基本呈直角。
12.根據(jù)權利要求1至11中任一項的過濾介質(zhì)，其特征在于，縫隙(5)以對準的行列排列，最好互相靠近的兩行列互相錯位排列。
13.根據(jù)權利要求6或7中任一項的過濾介質(zhì)，其特征在于，過濾介質(zhì)(1)的表面經(jīng)電化學處理。
14.根據(jù)權利要求1至12中任一項的過濾介質(zhì)，其特征在于，過濾介質(zhì)(1)的表面覆蓋一層化學穩(wěn)定性的材料，或者過濾介質(zhì)(1)的表面是經(jīng)過磨削的。
全文摘要
一種過濾介質(zhì)(1)例如用于一產(chǎn)生一濾餅的淤積過程器。一淤積底層一般由一金屬材料構成,并有許多細孔(3)。為了改善前導淤積,淤積底層由一薄板(2)或一薄膜構成,其中設有由一張拉格柵形成的孔(3),并形成帶有一預定縫隙寬度(B)的縫隙,由此張拉格柵通過機械作用產(chǎn)生一可塑復形,從而得到確定的縫隙寬度?？?3)沿流通方向略呈錐形擴展。
文檔編號B01D39/16GK1255875SQ99800116
公開日2000年6月7日 申請日期1999年1月19日 優(yōu)先權日1998年2月5日
發(fā)明者沃爾夫?qū)ご髀? 馬庫斯·克爾齊克 申請人:申克過濾設備制造責任有限公司