способ и устройство для очистки фильтрующих элементов во всасывающих сушильных устройствах

Формула изобретения

1. Способ очистки фильтрующих элементов во всасывающих сушильных устройствах при существенно длительной их работе при помощи ультразвука, отличающийся тем, что осуществляют фокусирование ультразвуковых лучей, исходящих по меньшей мере от одного ультразвукового генератора (1, 12, 22,38), по существу близко к фильтрующей поверхности (4, 14, 25) фильтрующего элемента, преимущественно на фильтрующей поверхности (4, 14, 25) фильтрующего элемента для формирования по меньшей мере одной ультразвуковой фокусирующей зоны.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фокусирование ультразвуковых лучей на фильтрующую поверхность (4) фильтрующего элемента осуществляют при помощи вогнутой генерирующей поверхности (2), сформированной на ультразвуковом генераторе (1).

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фокусирование ультразвуковых лучей на фильтрующую поверхность (14) фильтрующего элемента осуществляют при помощи вогнутой отражающей поверхности (15), установленной отдельно от ультразвукового генератора (12).

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что фокусирование ультразвуковых лучей на фильтрующую поверхность (14) фильтрующего элемента осуществляют при помощи выгнутой генерирующей поверхности (13), сформированной на ультразвуковом генераторе (12), и при помощи вогнутой отражающей поверхности (15), установленной отдельно от ультразвукового генератора (12).

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фокусирование ультразвуковых лучей на фильтрующую поверхность (25) фильтрующего элемента осуществляют при помощи ультразвуковых генераторов (22), расположенных на различных расстояниях от фильтрующей поверхности (25).

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фокусирование ультразвуковых лучей на фильтрующую поверхность (25) фильтрующего элемента осуществляют при помощи ультразвуковых генераторов (22), расположенных по касательной к одной окружности (24), соответствующей конфигурации их генерирующих поверхностей.

7. Устройство для очистки фильтрующих элементов во всасывающих сушильных устройствах, включающее фильтрующий элемент с фильтрующей поверхностью, ультразвуковой генератор, отличающееся тем, что вблизи фильтрующей поверхности (4, 14, 25) фильтрующего элемента сформирована при помощи по меньшей мере одного ультразвукового генератора (1, 12, 22, 38) поверхность (2, 15, 23), фокусирующая ультразвуковые лучи на фильтрующую поверхность (4, 14, 25).

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что фокусирующая поверхность (2) является вогнутой генерирующей поверхностью ультразвукового генератора.

9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что фокусирующая поверхность (15) является вогнутой отражающей поверхностью.

10. Устройство по п.7, отличающееся тем, что фокусирующая генерирующая поверхность включает несколько генерирующих поверхностей (23), которые расположены по меньшей мере по касательной к одной окружности (24).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу и устройству для очистки фильтрующих элементов всасывающих сушильных устройств при помощи ультразвука при существенно продолжительной их работе.

В патенте Финляндии FI N 61739 описан способ сушки и аппарат для сушки тканей, порошкообразных, твердых или пористых материалов, в котором материал, который необходимо высушить, помещают между тонкопористыми поверхностями из поглощающего влагу материала под давлением ниже давления в материале, который необходимо высушить. Аппарат, используемый в таком способе, включает тонкопористую поверхность из поглощающего влагу материала с размерами тонких пор в основном в пределах 0,5-2 мкм.

Тонкопористая поглощающая жидкость поверхность формирует фильтрующую поверхность всасывающего сушильного аппарата, причем фильтрующая поверхность входит в непосредственный контакт с материалом, подвергающимся сушке, таким, например, как суспензия.

Если на поверхность фильтра смотреть в плане и на поверхности против поверхности фильтра создается разрежение, на поверхности фильтра по ходу всасывания влаги образуется затвердевший слой материала, подвергающегося сушке, который затем счищается с поверхности фильтра. Однако поверхность фильтра подвержена засорению из-за того, что пористая поверхность фильтрующего элемента постепенно забивается мелкими частицами осушиваемого материала.

Из уровня техники известно использование ультразвука для очистки фильтрующей поверхности фильтрующих элементов всасывающих сушильных устройств, как описано в патенте Финляндии FI N 76705.

Способ, описанный в FI N 76705, предусматривает использование ультразвука, который в данном случае требует приведения фильтрующей поверхности на время форсированной ультразвуковой очистки в контакт с моющей жидкостью, такой, как вода. В этом случае, когда фильтрующая поверхность окружена водой, необходимая мощность ультразвука не очень высока, и возможность разрушения корпуса ультразвукового генератора от кавитации исключается.

Однако замена среды, окружающей фильтрующий элемент на время его очистки, сокращает производительность всасывающего сушильного устройства, увеличивает стоимость его монтажа и эксплуатации.

Из патента Финляндии FI N 82388 известен способ, в котором фильтрующий элемент всасывающего сушильного устройства очищают при помощи ультразвука немедленно после очищения затвердевшего слоя с фильтрующего элемента.

По способу, описанному в FI N 82388, ультразвуковой генератор расположен в резервуаре с суспензией, которая должна быть отфильтрована ниже его поверхности для того, чтобы очищать фильтрующий элемент при длительном действии установки. При высоком содержании в суспензии твердых частиц необходимая мощность ультразвука также возрастает.

Кроме того, окружающая суспензия способствует коррозии корпуса ультразвукового генератора вследствие интенсивной кавитации. Увеличение мощности ультразвука и необходимость периодической замены корпуса ультразвукового генератора повышает стоимость эксплуатации всасывающего сушильного устройства.

Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков существующих установок и получение улучшенного способа очистки фильтрующего элемента всасывающей сушильной установки, при котором фильтрующий элемент очищается при помощи ультразвука в установке, фокусирующей узкий ультразвуковой луч. Существенные новые особенности изобретения изложены в прилагающейся формуле изобретения.

Согласно изобретению очистку фильтрующего элемента проводят ультразвуковым устройством, фокусирующим тонкий ультразвуковой луч так, что он попадает на фильтрующую поверхность фильтрующего элемента только на короткое время, составляющее 10-150 мс, преимущественно - на 60-90 мс.

В этом случае энергетическая частота на поверхности ультразвукового генератора низка, и он может быть установлен ниже уровня суспензии, находящейся в резервуаре и окружающей ультразвуковой генератор. Благодаря низкой энергетической частоте на поверхности ультразвукового генератора опасность коррозии корпуса генератора также низка.

Однако на поверхности фильтрующего элемента мощность ультразвука высока благодаря фокусированию согласно изобретению, и очистка осуществляется эффективно. Изобретение преимущественно может применяться как с фильтрующим элементом, состоящим из отдельных элементов, так и с цельным фильтрующим элементом, покрывающим всю фильтрующую поверхность всасывающего сушильного устройства.

Фокусирование ультразвукового луча согласно изобретению, производящееся близко к фильтрующей поверхности, а преимущественно - непосредственно на поверхности фильтрующего элемента, может производиться с использованием одного или нескольких ультразвуковых генераторов. Когда в варианте реализации способа согласно изобретению используется один ультразвуковой генератор, его поверхность вогнута или выгнута.

Когда поверхность ультразвукового генератора вогнута, генерирующая поверхность преимущественно служит рефлектором, фокусируя ультразвук в узкий луч на фильтрующую поверхность фильтрующего элемента. Когда генерирующая поверхность выгнута, ультразвук передается через вогнутый рефлектор на поверхность фильтрующего элемента.

Когда используются по меньшей мере два ультразвуковых генератора, они преимущественно устанавливаются по отношению друг к другу в положении, когда лучи, исходящие от ультразвуковых генераторов, пересекаются на фильтрующей поверхности фильтрующего элемента или в непосредственной близости от нее так, что ультразвук, исходящий от генераторов, фокусируется на малой площади фильтрующей поверхности фильтрующего элемента.

В этом случае по меньшей мере часть ультразвуковых генераторов имеет преимущественно плоскую генерирующую поверхность. Более того, при использовании двух или более ультразвуковых генераторов они могут устанавливаться на разных расстояниях от фильтрующей поверхности фильтрующего элемента.

Согласно изобретению фокусирование ультразвуковых лучей, создаваемых двумя или более генераторами, близко к фильтрующей поверхности фильтрующего элемента, а преимущественно - на фильтрующей поверхности, может также осуществляться так, что на одной фильтрующей поверхности создаются две или более отдельные зоны узкого фокусирования ультразвуковых лучей с использованием двух или более ультразвуковых генераторов. Размеры зон фокусирования ультразвуковых лучей лежат в пределах 1-30 мм, преимущественно - 10-15 мм.

В устройстве согласно изобретению вблизи фильтрующей поверхности фильтрующего элемента создается при помощи по меньшей мере одного ультразвукового генератора генерирующая поверхность, которая фокусирует ультразвуковые лучи на фильтрующую поверхность.

Используемая генерирующая поверхность согласно изобретению может преимущественно быть выгнутой или вогнутой. Генерирующая поверхность может также состоять из нескольких плоских генерирующих поверхностей, преимущественно расположенных по касательной относительно одной окружности.

При использовании выгнутой генерирующей поверхности собственно генератор преимущественно имеет в сечении конфигурацию стержня, но в этом случае конфигурация генератора может также включать в дополнение к выгнутой генерирующей поверхности плоские элементы на одном и том же поперечном уровне.

Ниже приводится более детальное описание изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.

Фиг. 1. Вид сверху предпочтительного варианта реализации изобретения.

Фиг. 2. Вид сверху другого предпочтительного варианта реализации изобретения.

Фиг. 3. Вид сверху третьего предпочтительного варианта реализации изобретения.

Фиг. 4. Вид поперечного разреза местоположения ультразвукового генератора согласно изобретению во всасывающем сушильном устройстве.

Согласно фиг. 1 генерирующая поверхность 2 ультразвукового генератора 1 имеет вогнутую конфигурацию. По отношению к фильтрующему элементу 3 всасывающего сушильного устройства генерирующая поверхность 2 установлена в таком положении, когда лучи, исходящие от генерирующей поверхности 2, направлены на фильтрующую поверхность 4 фильтрующего элемента 3 так, что излучающий эффект лучей сфокусирован только на ограниченной площади фильтрующей поверхности 4. Согласно фиг. 1, две отдельные зоны фокусирования ультразвуковых лучей создаются на фильтрующей поверхности 4.

На фиг. 2 для ультразвуковой очистки фильтрующего элемента 11 всасывающего сушильного устройства используется ультразвуковой генератор 12, генерирующая поверхность 13 которого имеет выгнутую форму, причем генератор расположен на противоположной стороне относительно фильтрующего элемента 11.

Для того чтобы передать ультразвуковые лучи на фильтрующую поверхность 14 фильтрующего элемента 11, вблизи ультразвукового генератора 12 установлен вогнутый рефлектор 15, находящийся на противоположной стороне относительно фильтрующего элемента 11.

Ультразвуковые лучи, исходящие от генерирующей поверхности 13, отражаются от рефлектора 15 так, что они фокусируются на узкой площади на фильтрующей поверхности 14 фильтрующего элемента.

На фиг. 3 вблизи фильтрующего элемента 21 всасывающего сушильного устройства установлены ультразвуковые генераторы 22, причем генерирующие поверхности 23 ультразвуковых генераторов расположены по касательной к одной окружности 24. В этом случае ультразвуковые лучи, исходящие от ультразвуковых генераторов 22, преимущественно перекрещиваются на фильтрующей поверхности 25 фильтрующего элемента 21 или в непосредственной близости от нее. Таким образом, ультразвуковая энергия, поступающая от ультразвуковых генераторов 22, может фокусироваться на малой площади.

Согласно фиг. 4 всасывающее сушильное устройство 31 включает резервуар 32 для суспензии, диск 34, вращающийся вокруг оси 33, на котором закреплены фильтрующие элементы 35, а скребок 36 для удаления затвердевшего слоя установлен на фильтрующей поверхности 37 фильтрующего элемента.

Ультразвуковой генератор или генераторы 38 для фокусирования ультразвуковых лучей на фильтрующий элемент 35 согласно изобретению расположены ниже поверхности 39 суспензии.