195433. lajstromszámú szabadalom • Szűrőelem folyadék tisztításához, főleg, vízlágyító, sótalanító ipari és élelmiszeripari berendezésekhez
1 195 433 2 A találmány szűrődéin folyadék tisztításához, főleg vízlágyító, sótalanító ipari és élelmiszeripari berendezésekhez, amely belső üreges forgásfelületet és a forgásfelület palástján - előnyösen 0,5 mm-nél kisebb szemcsésanyag kiválasztására alkalmas - réseket tartalmaz. A különböző vegyipari — kőolaj-, kerámiaipar stb. — gyártási folyamatainak fontos részegységeit képezik a vízlágyító, sótalanító berendezések. Ezeknek egyik fontos eleme a szűrődéin. A szűrőelem feladata a folyadék és a szemcsésanyag szétválasztása. E célra az idők folyamán többféle változatban alakítottak ki szűrőelcmekel. Elterjedten alkalmazzák az olyan típusú szűrőelemeket, ahol a rések a szűrőelem tengelyével párhuzamos elrendezésűek. E megoldások hiányossága, hogy a palástján, melyen a szűrőrések elhelyezkednek a folyadék nyomás hatására deformálódnak, ennek következtében a szűrőrések tágulnak és a megengedettnél nagyobb szemcseméretű anyagot is átengedik. Továbbá a megnyílt résekbe beszorult szemcsék, a terhelés megszűnése után sem mosódnak ki és a szűrési teljesítményt csökkentik, egyúttal növelik a szűrőrések méretét. Annak elkerülésére, hogy a deformáció ne jöjjön létre, igen rideg kemény anyagból készítik a szűrőelemet, aminek az a következménye, hogy a termék könnyen elpattan. A szűrőelem tengelyére merőleges irányban kialakított rések kifelé bővülő nyílásúak. A szerkezeti kialakítás hátránya, hogy a szemcsék az ék alakú nyílásba beszorulnak és a terhelés hatására deformálódó szűrőelem aprítja a kiszűrendő szemcséket. A szűrőelem tengelyével párhuzamos elrendezésű rés kialakítás ismerhető meg a 3 919 088 lajstromszámú USA szabadalmi leírásból. A forgó vákumos szűrőszerkezet egy ún. előköpenyes trapéz keresztmetszetű, rácsléces szűrődobot tartalmaz. A szélesedő rések a technológia folyamán gyorsan deformálódnak. Forgó szűrődobos elrendezésre ad példát az 1 915 561 lajstromszámú NSZK szabadalmi leírás, melyet rostszuszpenzió koncentrálására használnak. Két végfal között a tengelyre párhuzamos rudakat helyeznek el, ezzel egy hengeres kosarat képeznek, amelyet egy tengelyesen futó csuklórész formájú szűrőköpeny zár körül. A kialakítás bonyolult a szűrőbetét nem megbízható, a szerkezet minősége nem kielégítő. A szűrőtest kialakítására sajátos eljárást mutat be a 2 512 781 lajstromszámú NSZK szabadalmi leírás. A szűrőtest tartóváza a szűrő palástfelületén elhelyezett alkotó irányú támrudakból és erre spirál alakban felcsévélt huzalból áll. Erre a tartóvázra kívül helyezik el a tulajdonképpeni szűrőtestet, mely szitaszövetből áll. Tehát a szűrésre hagyományos szűrőt alkalmaznak és a spirál alakban futó huzalok és az alkotó irányú támrudak a szűrésben nem vesznek részt, csupán a szitaszövet merevítésére szolgálnak. Ezzel szemben a találmány szerinti szűrőelem merevítést és a szűrést egy szerkezeti elem kialakításával oldja meg. A külső merevítő borda révén, a tisztítás során, áramlástanilag lényegesen kedvezőbb feltételek alakulnak ki, valamint a befelé bővülő rések hatásosabb szűrést eredményeznek, a hagyományos szürőfelülettel szemben. Ismeretes a 2 241 063 NSZK szabadalmi leírásból olyan megoldás, ahol a perforált tarlótestre két egymással párhuzamos spirál vonalban vezetett huzalt csévélnek fel. A huzalok közül az egyik sokszög, a másik kör, vagy négyszög keresztmetszetű. A szűrést a síma o felületű (kér vagy négyszög) huzal és a sokszög keresztmetszetű huzal közötti rés eredményezi. A sokszög kialakítás miatt a rések nyílása változó méretű, ezért a szűrőelemek eltömődése, meghibásodása gyakran következik be. Tisztításuk körülményes, figyelembe véve, hogy a tisztítás ellenáramú folyadék mozgással végezhető el - mivel a sokszög keresztmetszetű huzalok nyílásai befelé bővülnek és szűkülnek is. A találmány megalkotásakor azt a célt tűztük ki, hogy olyan szűrőelemet hozzunk létre, amely önmagában egységes szerkezeti elem és a szűrési feladat ellátása mellett önhordó, könnyen cserélhető részegységként építhető be a folyadék tisztító berendezésekbe. Egyesítve mindazon előnyöket, melyek a szűrés, tisztítás és az esetleges meghibásodás esetén gazdaságos, gyors és hatékony megoldást szolgálnak. A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy a szűrőelem tengelyére merőleges irányú, a palást külső síkjától befelé bővülő keiesztmetszetű nyílások kialakításával az aprószemcsés anyagok a folyadéktól elválaszthatók és a külső szűk mérettel visszatarthatok. A felismerés alapján a szűrőelem ellenáramú tisztítása a befelé bővülő nyílások miatt a „Venturi hatás következtében, — mivel a tisztító folyadék mozgásenergiája felgyorsul, — a lerakódások eltávolítása — az alkalmazott sebességnél nagyobb sebesség mellett megy végbe. A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti szűrőelem folyadék tisztításához, főleg vízlágyító, sótalanító ipari és élelmiszeripari berendezésekhez alkalmas, amely belső üreges forgásfelületet és a forgásfelület palástján — előnyösen 0,5 mm-nél kisebb szemcsésanyag kiválasztására alkalmas — réseket tartalmaz, oly módon, hogy a forgásfelület palástján, spirál alakban kialakított, a belső üreg felé bővülő rései, a teljes forgásfelület mentén pedig alkotó irányú, merevítő bordái vannak, továbbá a forgásfelület alsó és felső lapján, központosított nyílás van kialakítva. A találmányt kiviteli példa kapcsán rajz alapján ismertetjük közelebből. 1. ábra a találmány szerinti szűrőelem keresztmetszeti kialakítását, a 2. ábra alaprajzi elrendezésben szemlélteti a szűrőelemet, az 1. ábra szemlélteti a bővülő nyílásokat is. A szűrőelem lényegi részét képezik az 5 forgásfelület 2 palástján spirál alakban kialakított, az 5 belső üreg felé bővülő 1 rések, továbbá a teljes 4 forgásfelület mentén elhelyezett alkotó irányú 3 merevítő bordák. Az 1., 2. ábra a szűrőelem metszetét és alaprajzát mutatja be, az 1 rések és a 3 merevítő borda kialakításával, amelyek a 4 forgásfelület 2 palástján, valamint annak alkotó irányában kerülnek elhelyezésre. A 4 forgásfelületnek 6 alsó és 7 felső lapján 8 központosított nyílás szolgál a szűrőelem rögzítésére. Az 1. ábrán a szűrőelem 1 rés kialakítása is látható, amely szemlélteti az 1 rések kialakítását oly módon, hogy azok a 2 palást felületén a legszűkebb méretűek és az 5 belső üreg irányába egyenletesen bővülnek. A találmány szerinti szűrőelem kialakításához számtalan előny fűződik, ezek közül kiemelésre méltó a megbízható minőség, a minimális karbantartási igény, a könnyű szerelhetőség és nem utolsó sorban a spirál alakzatban való gyártási mód, amelynek során egyenletesen tiszta rések állíthatók elő. Széleskörű alkalmazási területen elemenként a felületre szerelve, vagy osz-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
