КОМБИНИРОВАННЫЙ ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ

Полезная модель относится к области разделения жидкостей, а именно к съемным патронным фильтрам, обеспечивающим очистку не только от крупных и мелких механических примесей, но и от органических включений и слизевых сгустков, и может быть использована для очистки сырого молока.
Из уровня техники известен фильтрующий элемент, выполненный в виде трубчатого патрона, содержащего более плотный внутренний цилиндрический каркас, образованный дискретными рядами волокон из пищевого полимерного материала, полученных методом аэродинамической экструзии, и менее плотную внешнюю фильтрующую оболочку (см. патент RU 118874, кл. B01D 27/00, опубл. 10.08.2012). Технической проблемой является невозможность варьирования свойств фильтрующего элемента, а также то, что при очистке особо загрязненных жидкостей, в частности сырого молока, пропускная способность фильтрующего элемента снижается в разы и его необходимо очень часто менять.
В предлагаемом комбинированном фильтрующем элементе, выполненном в виде трубчатого патрона, содержащего более плотный внутренний цилиндрический каркас, образованный дискретными рядами волокон из пищевого полимерного материала, полученных методом аэродинамической экструзии, и менее плотную внешнюю фильтрующую оболочку, указанная внешняя фильтрующая оболочка образована несколькими слоями из различных нитей, причем пористость слоев увеличивается от центра к периферии. Совокупность изложенных признаков позволяет решить вышеуказанную техническую проблему и получить технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей фильтрующего элемента.
На фиг. 1 представлен поперечный разрез предлагаемого комбинированного фильтрующего элемента;
на фиг. 2 - график зависимости пористости от диаметра фильтрующего элемента.
Предлагаемый комбинированный фильтрующий элемент представляет собой сменный трубчатый патрон, вставляемый в разъемный корпус. Патрон содержит более плотный внутренний цилиндрический каркас 1 и менее плотную внешнюю фильтрующую оболочку 2.
Каркас 1 образован сильно прижатыми друг к другу с помощью прикатной оправки дискретными рядами волокон из пищевого полимерного материала (полипропилена марки 01030), полученных методом аэродинамической экструзии. Главным достоинством используемого материала является его стойкость к агрессивным средам, а также возможность вытягивать нити толщиной от 0.01 мм до 0.02 мм при температуре плавления 195°С. Каркас 1 обеспечивает прочность фильтра и отфильтровывает мельчайшие частицы.
Внешняя фильтрующая оболочка 2 образована несколькими слоями (на чертежах - тремя слоями 3-5) из различных нитей, намотанных на каркас 1 и играющих роль грубого фильтра. Грубость фильтра зависит от типа нитей в слоях 3-5, их толщины, частоты и толщины намотки, а также частоты смены слоев нити. Нити в слоях 3-5 могут быть однонитчатые, двухнитчатые, трехнитчатые и более, скрученные, плетеные и т.д., из льна, хлопка, полипропилена, синтетического материала, а также могут содержать различные пропитки, придающие им необходимые свойства.
Пористость слоев 3-5 увеличивается от центра к периферии, благодаря чему обеспечивается возможность ступенчатой фильтрации молока: более крупные частицы, проходя внешние слои, равномерно распределяются в теле фильтра, т.е. оболочка 2 отфильтровывает более крупные, а затем мелкие частицы, которые частично концентрируются в слоях фильтра, позволяя при этом проходить через него молочным жировым шарикам. Переходы между слоями 3-5 выполнены плавными, что уменьшает разрывы в потоке молока и уменьшает гидравлическое сопротивление фильтрующего элемента. Таким образом, достигается максимальная эффективность фильтрации и максимальная пропускная способность, за счет чего обеспечивается возможность использования предлагаемого комбинированного фильтрующего элемента в любых условиях.
Предлагаемый фильтрующий элемент изготавливают следующим образом.
К предварительно изготовленному каркасу 1 привязывают исходную нить внутреннего слоя 3, а затем с помощью намоточного станка последовательно наподобие сетки крест-накрест наматывают слои 3-5 с необходимыми характеристиками. В ходе намотки регулируют толщину слоя, плотность намотки и размер ячеек сетки.
Предлагаемый комбинированный фильтр обладает регулируемыми характеристиками за счет использования различных типов нитей в слоях 3-5, их толщины, структуры, толщины наматываемых слоев, плотности намотки. При этом пористость слоев увеличивается от центра к периферии, что обеспечивает возможность его использования в любых условиях. Таким образом, конструкция предлагаемого фильтрующего элемента позволяет значительно расширить его функциональные возможности.