201480. lajstromszámú szabadalom • Berendezés folyadék szűréséhez, valamint szűrőgyertya, különösen a berendezéshez
HU 201480 A A találmány folyadék, különösen víz szűrésére szolgáló berendezésre vonatkozik. A találmány tárgyát képezi egy szűrőgyertya is, amely különösen a berendezésben alkalmazható előnyösen. Folyadékokban levő finom lebegő és/vagy oldott anyagok szűréssel történő eltávolítására a műszaki élet számos területén van szükség. Az egyik legáltalánosabban alkalmazott szűrési módszer szerint a folyadékban levő anyagok eltávolítására szilárd szemcsés anyagból álló réteggel vagy rétegekkel töltött szűrőket alkalmaznak. A szűrendő folyadékot általában a réteg fölé vezetik, amelyen a folyadék függőlegesen'átszivárog, miközben a szemcsés szűrőanyag a szennyeződéseket visszatartja. A többnyire 0,5-2,5 m vastag, szemcsés anyagú szűrőréteg (homok, szemcsés aktívszén, szemcsés ioncserélő műgyanta stb.) a berendezés ún. szűrőfenekén nyugszik. Ez utóbbit nyílásokkal áttört lemez alkotja, és a nyílásokba ún. „szűrőgyertyák” vannak beépítve. A szűrőgyertyák szűrőfejei olyan keskeny réseket tartalmaznak, amelyek a folyadékot átbocsátják, de a szűrőszemcséket visszatartják. Az ilyen szemcsés szűrőközeggel üzemelő szűrőberendezések nyitott zárt rendszerűek lehetnek. Az ún. „nyűt szűrők" nyitott medencével, a „zárt szűrők” zárt tartállyal rendelkeznek. Az említett szűrőfenék a medence, illetve tartály belső terét osztja két részre, illetve több szűrőfenék több részre. A nyűt szűrőket statikus - általában 0,3-0,5 baros - folyadéknyomásra, míg a zárt szűrők tartályát a benne levő folyadék túlnyomására (általában 1,0- 2,5 bar) kell méretezni. A szűrőfeneket a folyadék átfolyásával kapcsolatban fellépő ellenállás, illetve az ebből származó nyomáskülönbség terheli, amihez hozzáadódik a szűrőfenék és a szűrőanyag tömege (kb. 0,5-1,5 bar). Nyitott szűrők - a nyűt vízszintű, statikus nyomáskülönbség korlátozottsága miatt - racionálisan csak max. 0,3 bar szűrőellenállással készíthetők, míg zárt szűrőknél a szűrőellenállás akár 1,5 bar-ig is növelhető. Ebből következően adott feladat zárt szűrővel kisebb szűrőfelület, illetve szűrőberendezés segítségével oldható meg. Jelenleg a zárt szűrőket álló- vagy fekvőhenger alakú acéllemez tartályokkal építik meg, mivel vasbeton anyagú tartályokkal a vízzárósági követelményeket gyakorlatilag nem lehet kielégíteni. A hengeres acéllemez-tartályok végeit ugyancsak acéllemezből készül, amit viszonylag sűrűn kell alátámasztani a szűrőellenállásból adódó nagy terhelés miatt. Az acéllemez szűrőfenék nyílásaiba szerelt szűrőgyertyák különféle konstrukciós változatokban általában műanyagból készülnek, réseit szűrőfejjel és néhány megoldásnál állítható szárral. Az acéllemcz-zártszűrők általában csak korlátozott (max 3,15 m) átmérővel készülnek. Nagyobb átmérőjű kazánfenekek gyártási költsége ugyanis ugrásszerűen nő, és nagyobb átmérőjű tartályok közúti szállítása - a kolátozott közúti űrszelvény miatt - gyakorlatilag nem megoldható. A kazánfenék helyszíni gyártása viszont nehézkes és gazdaságtalan. A találmány feladata, hogy olyan - a bevezető1 ben leírt típusú - szűrőberendezést szolgáltasson, amelynek a tartálya a szállítási méretkorlátozásoknál jóval nagyobb méretekkel a helyszínen - egyszerű építési-szerelési módszerekkel, tökéletesen vízzáró kivitelben, és a hagyományosnál lényegesen kisebb költségráfordítással megépíthető. A találmány feladata továbbá, hogy olyan műanyag szűrőgyertyát szolgáltasson, amelynek a szára alulról és felülről egyaránt állítható, és amely vasbeton lemezes, tehát a szokásosnál lényegesen vastagabb szűrőfenékbe is beépíthető. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy acéllemez köpeny és vasbeton szerkezeti falazat kombinálásával mind funkcionális, mind szerkezeti, mind pedig gazdaságossági szempontból optimális tartály építhető. A belső acéllemez-köpenynyel ugyanis tökéletesen biztosítható a tartály megkívánt vízzárósága, a köpennyel statikailag együttdolgozó vasbeton falazattal pedig a jelenleg a csak acéllemezzel elérhető méreteket jóval meghaladó mérethez szükséges teherviselő képesség. További felismerésünk, hogy amennyiben a szűrőfejet a szűrőszárhoz oldható kapcsolattal, eltávolíthatóan és visszaszerelhetően csatlakoztatjuk, a gyertyaszárat alulról és felülről is állíthatjuk, ha pedig a szűrőszárat befogadó hüvelyt egy változtatható hosszúságú csőből és annak végeihez rögzített, belül menetes alsó és felső nyaktagból alakítjuk ki, a szűrőgyertya hosszúgásából könnyen igazodni lehet a szűrőfenék statikailag szükséges mindenkori lemezvastagságához, így a különféle vastagságú vasbeton lemezekbe is beépíthető. E felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan szűrőberendezés segítségével oldottuk meg, amelynek acéllemezből készült hengeres oldalfalat és azt a két végén lezáró végfalakat tartalmazó tartálya, valamint abban nyílásokkal áttört, és a nyílásokban szűrőgyertyákat tartalmazó, legalább egy szűrőfeneke van, amellyel a tartály belső tere a szűrőfenéken nyugvó, szilárd szemcsés szűrőanyagot tartalmazó szűrőtere, valamint a szűrt folyadék felfogására szolgáló gyűjtőtere van megosztva; a szűrőtérnek a szűrendő folyadék bevezetésére szolgáló nyílása, a gyűjtőtérnek pedig a szűrt folyadék kibocsátására szolgáló nyílása, a gyűjtőtérnek a szűrendő folyadék bevezetésére szolgáló nyílása van, és amelynek az a lényege, hogy legalább a végfalak velük statikailag együttdolgozó - közös teherhordó szerkezetet alkotó - vasbeton lemeztárcsával vannak összeépítve, és a szűrőfenék vasbeton lemezként van kialakítva, amely az acéllemez oldalfalhoz van rögzítve. Egy kiviteli példa szerint a berendezésnek állóhenger-, vagy lényegében állóhenger alakú tartálya van, amelynek az egyik végfalat alkotó acéllemez fedele és a másik végfalat alkotó fenéklemez van beton lemeztárcsával összeépítve. Egy másik találmányi ismérvnek megfelelően a hengeres oldalfal a végfalakon legalább a lemeztárcsa vastagságának megfelelő mértékben túlnyúlik, a lemeztárcsa külső pereme tartományában e túlnyúló oldalfal-részhez annak belső oldalán merevítő acélgyűrű van - célszerűen felhegesztéssel - rögzítve, és a vasbeton lemeztárcsa e túlnyújtott oldalfal-részen és az acélgyűrűn belül van a végfalra simuló módon kialakít2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
