фильтр для очистки жидкости

Формула изобретения

1. Фильтр для очистки жидкости, преимущественно молока, содержащий герметичный разъемный корпус с патрубками для входа и выхода и установленный в нем фильтрующий элемент патронного типа в виде каркаса, на который навита фильтрующая поверхность в виде пружины из нержавеющей проволоки с фильтрующим зазором между витками пружины, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде соединенных между собой быстросъемным соединением стакана и основания в форме чашки с фланцем и патрубками для входа и выхода, а фильтрующий элемент выполнен двухступенчатым в виде двух фильтрующих патронов, размещенных один в другом и установленных на общем основании, выполненном в виде кольца, каждый из патронов снабжен герметичной крышкой, закрепленной на входном патрубке, выполненном в виде трубы, пропущенной через фильтрующий элемент в полость, расположенную между дном стакана и крышкой наружного фильтрующего патрона, при этом фильтрующий зазор второй ступени очистки выполнен равным 0,0700,002, а соотношение фильтрующих зазоров первой и второй ступени очистки выполнено равным не более 2,5:1.

2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что на хвостовой части трубы входного патрубка выполнена наружная резьба, а крышки фильтрующего элемента закреплены гайками.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для фильтрации жидкости, преимущественно молока, и может быть использовано в молочной промышленности.

Известно, что для обеспечения высокого качества молока необходимо производить его тщательную очистку от механических и биологических примесей.

В небольших фермерских хозяйствах очистку молока производят при переливании из доильного ведра во фляги с помощью марлевых, вафельных, фланелевых или лавсановых фильтров, изготовленных из нескольких слоев фильтрующего материала, уложенного между двумя металлическими сетками из нержавеющей пищевой стали [1].

Фильтры указанной конструкции не обеспечивают тонкую очистку молока, в фильтрате остается довольно большое количество механических и биологических примесей. Кроме того, фильтрующий материал имеет малый срок службы.

В фермерских хозяйствах на 100 и более голов крупного рогатого скота для очистки молока используют фильтр Ф-01 М, в котором в качестве фильтрующих элементов используют сетку из нержавеющей пищевой стали и гранулы кварцевого песка [1].

Недостатком этого фильтра является ограниченный срок службы, обусловленный необходимостью периодической замены кварцевого песка, кроме того, данный фильтр не обеспечивает удаления малых по величине механических и биологических примесей, что снижает качество молока.

Известны отечественные фильтры для очистки жидкости, содержащие корпус с патрубками для входа и выхода и расположенные в корпусе различные фильтрующие элементы [2], [3], [4].

Среди зарубежных аналогов известны фильтры патронно-щелевого типа, фильтрующие элементы которых выполнены в виде узких щелей для прохода фильтрата [5].

Английская фирма “Рейс Инжиниринг” изготавливает установку с батарейными фильтрами, в которой фильтрующие элементы выполнены в виде многоугольника, представляющего собой продольные равномерно расположенные стержни, к которым с шагом 0,1; 0,15 и 0,22 мм приварены металлические кольца [6, стр.15-16].

Указанные фильтрующие элементы удобны в эксплуатации, дешевы в изготовлении, долговечны в работе, но не могут быть использованы для фильтрации молока.

Французская фирма “СЭМ” выпускает фильтр “Скаматик-S”, в вертикальном корпусе которого установлен фильтрующий элемент в виде металлического стакана с продольными щелями, на внешнюю поверхность которого наматывают нержавеющую проволоку толщиной 18 мкм, расстояние между витками 2 мкм [6, стр.9-10].

Фильтры “Скаматик-S” предназначены для очистки дизельного топлива, мазута, смазывающе-охлаждающих жидкостей для шлифовальных станков и прокатных станов, но также, как и фильтры фирмы “Рейс Инжиниринг”, не могут быть использованы для фильтрации молока.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту изобретения является фильтр фирмы “Фильтрокс” (Швейцария), в корпусе которого, снабженного патрубками для входа и выхода жидкости, размещен фильтрующий элемент, выполненный в виде перфорированного цилиндра и приваренной к нему проволоки из нержавеющей стали, намотанной в виде спирали [6, стр.11-12].

Благодаря тщательной отделке и применяемым материалам данный фильтрующий элемент можно использовать в пищевой промышленности. Однако для фильтрации молока использоваться он не может, что и является его недостатком.

Задачей изобретения является создание простого и дешевого в изготовлении, удобного в эксплуатации фильтра длительного пользования, предназначенного преимущественно для высококачественной очистки молока.

Поставленная задача решается тем, что в фильтре для очистки жидкости, содержащем герметичный разъемный корпус с патрубками для входа и выхода и установленный в нем фильтрующий элемент патронного типа в виде каркаса, на который навита фильтрующая поверхность в виде пружины из нержавеющей проволоки с фильтрующим зазором между витками пружины, корпус выполнен в виде соединенных между собой быстросъемным соединением стакана и основания в форме чашки с фланцем и патрубками для входа и выхода, а фильтрующий элемент выполнен двухступенчатым в виде двух фильтрующих патронов, размещенных один в другом и установленных на общем основании, выполненном в виде кольца, каждый из патронов снабжен герметичной крышкой, закрепленной на входном патрубке, выполненном в виде трубы, пропущенной через фильтрующий элемент в полость, расположенную между дном стакана и крышкой наружного фильтрующего патрона, при этом фильтрующий зазор второй ступени очистки выполнен равным 0,070±0,002 мм, а соотношение фильтрующих зазоров первой и второй ступеней очистки выполнено равным не более 2,5:1.

Кроме того, на хвостовой части трубы входного патрубка выполнена наружная резьба, а крышки фильтрующего элемента закреплены гайками.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид заявляемого устройства, а на фиг.2 - выносной элемент А.

Фильтр изготовлен из нержавеющей стали и состоит из корпуса 1 и фильтрующего элемента 2.

Корпус 1 выполнен в виде стакана 3 и основания 4, которые соединены между собой быстросъемным соединением 5. Стакан 3 снабжен фланцем 6, выполненным со стороны открытого конца. Основание 4 выполнено в форме чашки и имеет фланец 7, патрубок 8 для входа жидкости, сделанный в виде трубы, и патрубок 9 для выхода фильтрата. Фильтрующий элемент 2 выполнен двухступенчатым и состоит из патронов 10 и 11, смонтированных один в другом на общем основании 12. Каждый патрон 10 и 11 представляет собой каркас 13, на который навита в виде пружины фильтрующая поверхность 14. Каркас 13 собран из продольных стержней 15 и приваренных к ним колец 16, 17. Фильтрующая поверхность 14 изготовлена из проволоки треугольного сечения. Фильтрующие поверхности патронов 10 и 11 отличаются друг от друга только размерами фильтрующих зазоров ₁ и ₂. Фильтрующая поверхность патрона 11, обеспечивающая повторную (тонкую) очистку молока, имеет фильтрующий зазор ₂=0,070±0,002 мм, который отфильтровывает мелкие механические примеси, частично исключает проникновение в фильтрат бактерий, но обеспечивает при этом попадание в него частиц белка и жировых шариков. Фильтрующий зазор патрона 10 первой ступени очистки с целью очистки молока преимущественно от крупных механических примесей, выполнен равным ₁=0,140…0,180 мм, т.е. соотношение фильтрующих зазоров первой и второй ступеней очистки не более 2,5:1. Каждый патрон 10,11 снабжен герметичной крышкой 18, которая при сборке крепится гайкой 19, установленной на хвостовой части 20 входного патрубка 8, где выполнена соответствующая наружная резьба. Для обеспечения герметичности стыка между стаканом 3 и основанием 4 в конструкцию введена прокладка 21. Герметичность остальных стыков обеспечивается технологией изготовления деталей корпуса 1 и фильтрующего элемента 2.

Работает фильтрующий элемент следующим образом. В полость 22 между дном стакана 3 и крышкой патрона 10 подается молоко. При проходе через фильтрующую поверхность патрона 10 молоко очищается от грубых механических и биологических примесей, которые остаются в зоне между стенкой стакана 3 и фильтрующей поверхностью 14 патрона 10. При дальнейшем последовательном прохождении молока через фильтрующую поверхность патрона 11 оно очищается от мелких механических примесей и через выходной патрубок 9 фильтрат выводится в технологическую емкость. По окончании работы стакан 3 благодаря наличию быстросъемного соединения 5 легко отсоединяется от основания 4, далее, последовательно откручивая гайки 19, снимают патроны 10, 11 и производят санитарно-гигиеническую промывку деталей фильтра растворами, которые используются в молочной промышленности для обработки доильных аппаратов и молочного оборудования.

На предприятии изготовлен и испытан с положительными результатами опытный образец предложенного фильтра для очистки жидкости, работающего в составе установки “М-3000” для быстрого охлаждения и хранения молока, который обеспечивает тонкую высококачественную очистку молока. Срок службы разработанного фильтра - не менее 10 лет.

Рекомендовано начать его серийный выпуск.

Источники информации

1. И.В. Махновский, А.В. Лупов. Первичная обработка молока и его переработка в условиях фермерских хозяйств. Новости. http://www.agrokom.ru/News/agro_ stat.htm, 23.07.2002.

2. СССР, авторское свидетельство № 1535590, В 01D 29/48.

3. СССР, авторское свидетельство № 1542579, В 01 D 35/06.

4. СССР, авторское свидетельство № 1576180, В 01 D 27/00, 27/04.

5. Англия, патент № 1113114, В 1 D (B 01d).

6. Фильтры под давлением. Обзор. Серия ХМ - 1. М.: Центральный институт научно-технической информации и технико-экономических исследований по химическому и нефтяному машиностроению, 1969.