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具有交叉流过滤功能的过滤装置及其使用方法制造方法及图纸

技术编号:708156 阅读:163 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种具交叉流过滤功能的过滤装置,其包括:    一壳体,于该壳体上分别设置一流体入口及一流体出口,该流体入口及该流体出口之间具备通道;欲过滤的流体可由该流体入口流入该壳体内,过滤后的流体则由该流体出口流出该壳体;    一滤网,铺设于该壳体内;    一扩散器,该扩散器是设于滤网内的纵轴方向上,该扩散器并具有一支撑部,用以连接该壳体上的该流体入口,该扩散器包括渐窄部、喉部、以及渐宽部。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关一种,尤指一种利用交叉流(cross-flow)使滤网上不易产生滤饼(cake)的过滤装置。
技术介绍
随着科技的不断进步,许多仪器对于其在操作过程中所使用的液体均有不同程度的要求来维持该仪器的正常使用寿命,因此业者都会在液体供给管的前段装设一过滤装置,藉由该过滤装置先行过滤液体中的杂质或沉淀物后再将过滤后的液体提供给仪器使用。另一方面,随着绿色环保观念的逐渐被重视,政府对于工业排放水质的要求亦日趋严格,因此过滤装置的应用愈来愈普遍。目前已知的过滤装置(如图1所示),包括一滤网1及一圆柱状壳体2,其中圆柱状壳体2的内部可容置该滤网1,且于该圆柱状壳体2上分别设有一流体入口21及流体出口22,该供给流体入口21位于该圆柱状壳体2上缘,令欲过滤的液体可以由该流体入口21进入该滤网1内,经该滤网1过滤后,再由流体出口22流出而达到过滤的目的。很明显地,已知的过滤装置因滤网的有效面积远大于流体入口的截面积,因此流体流过滤网的流速远小于流体在入口管线内的流速,且在滤网内流体只有垂直于滤网表面的速度,因此过滤装置中并无明显的液体流动现象,导致现有技术过滤装置内的杂质或沉淀物容易沉积于滤网上形成滤饼,当有杂质沉积于滤网上时则会逐渐减少滤网的有效面积,当滤网的有效面积降到小于入口管线的截面积时,将使过滤器入口21与出口22间的压力差(ΔP)急速上升,为了保护仪器的正常工作,业者都会根据实际的需求设定压力差的极限,当压力差到达设定值时则必须停机以便清洗过滤装置中的滤网,使得装置无法连续操作,造成使用者极大的不便与困扰,而有部份业者要避免前述停机的情形则必须多增设一组过滤装置,利用切换的方式来进行清洁维护的工作,如此一来势必增加整个过滤装置的成本。请继续参阅图2,其是为过滤装置的操作时间与压力差的关系示意图,当过滤装置刚开始使用时必定会有一定的压力差存在,但该压力差一定会在容许的设计范围内,然而随着时间的延长及液体中杂质及沉淀物不断的累积于滤网上时则会造成压力差不断增加进而超过原先的设定值(如图2a所示)而必须停机进行维护的工作。
技术实现思路
本专利技术的主要目的为提供一种产生交叉流的方法,以延长过滤装置的操作时间及增进过滤效能。该方法包括有以下步骤(a)提供一过滤装置,该过滤装置具备一壳体、一滤网及一扩散器,该壳体上分别设置一流体入口及一流体出口,该扩散器包括渐窄部、喉部、以及渐宽部;(b)使流体流经该流体入口进入该扩散器内的渐窄部,使其形成一局部低压区,使该扩散器外的液体流入该渐窄部,该流体并进一步流入该喉部;(c)该流体在该渐宽部逐渐减速,将动能转换为压力能,形成一局部高压区;(d)流出该扩散器的流体流经该扩散器外部与滤网介质表面所形成的通道后,再被吸入该渐窄部,如此循环而形成交叉流。其中该流体入口还可包括一喷嘴(nozzle),用以增加流体流速。其中该扩散器还可包括一螺旋导流装置,用以产生螺旋状交叉流以增加交叉流效率。其中该螺旋导流装置主要是在扩散器外缘设计有一螺旋状的凸片。其中该壳体还可包括一废液排放口,用以调节该过滤装置内流体杂质浓度。本专利技术的再一目的为提供一种具交叉流功能的过滤装置。其主要是由壳体、滤网及扩散器(diffuser)所组成,其中滤网设于壳体内部,于该壳体上分别设有流体入口及流体出口,该扩散器(diffuser)设于该滤网内的纵轴方向上,用以产生交叉流(cross-flow),使杂质不易于滤网介质表面堆积而形成滤饼(cake)。而该扩散器,是由渐窄部(reducingsection)、位于中间位置的喉部(throat section)、以及渐宽部(expandingsection)所组成,该扩散器(diffuser)前端的渐窄部(reducing section)与设于外壳体的流体入口端相对,令该流体入口流入的液体通过扩散器(diffuser)的渐窄部(reducing section)、喉部(throat section)及渐宽部(expanding section)后流出扩散器(diffuser)的底部,再经由扩散器外壳与滤网的介质表面所围成的通道向上流入扩散器的入口,如此不停地循环流动,而形成滤网介质表面上的交叉流(cross-flow),藉以使液体中的杂质及沉淀物,会持续随着液体流动而能均匀地分布在滤网内的流体中,不易产生堆积沉淀的情形,藉以达到延长过滤装置的有效操作时间的目的。本专利技术的再一目的为提供一种具交叉流功能的过滤装置。一种具交叉流功能的过滤装置,其包括有一壳体,于该壳体上分别设置一流体入口及一流体出口,欲过滤的流体可由该流体入口流入该壳体内,过滤后的流体则由该流体出口流出该壳体;一滤网,铺设于该壳体内,该流体入口及该流体出口之间具备一通道;一扩散器,该扩散器是设于滤网内的纵轴方向上,该扩散器具有一支撑部,用以连接该壳体上的该流体入口,用以产生交叉流(cross-flow),以避免该滤网的介质表面产生滤饼,该扩散器包括一渐窄部、一喉部、以及一渐宽部。其中该流体入口还可包括一喷嘴(nozzle),用以增加流体流速。其中该扩散器更可具备一螺旋导流装置,用以产生螺旋状交叉流以增加交叉流效率。其中该螺旋导流装置主要是在扩散器外缘设计有一螺旋状凸片。其中该壳体还可包括一废液排放口,用以调节该过滤装置内流体杂质浓度。其中该废液排放口上设有至少一排放阀。其中,于壳体上与滤网内部相对的位置设置废液排放口,于该废液排放口的一端设有排放阀,藉由该排放阀的设计可在过滤装置内液体的杂质及沉淀物的浓度到达一定程度时,利用手动或是自动控制的方式开启排放阀排出含有高浓度杂质的液体,藉此达到无限延长过滤装置有效操作时间的目的。附图说明图1为现有技术过滤装置的剖面图。图2为过滤装置操作时间与其入口与出口间压力差的关系示意图。图3为本专利技术的一实施例的剖面图。图号说明2圆筒状壳体; 21流体入口; 22流体出口; 3滤网;41扩散器; 413上方开口; 414下方开口; 5交叉流;6圆筒状壳体; 61流体入口; 62流体出口。具体实施例方式下面结合附图以具体实例对本专利技术进行详细说明,以便对本专利技术有更深入的了解。本专利技术提出一种具交叉流功能的过滤装置,尤指一种可产生交叉流(cross-flow)使滤网上不易产生滤饼(cake)者。其构造简单,且可增加过滤装置的有效操作时间,又可连续操作而不需停机。根据Darcy’s LawJ≡(1/A)(dV/dT)={Δp/}J滤液通量(permeate flux)A滤网介质有效表面积(effective surface area of filter media)V滤液总体积(total volume of permeate)T过滤时间(filtration time)Δp滤饼与滤网介质所造成的压力差(pressure drop imposed acrossthe cake and filter media)η滤液黏度(viscosity of the permeate)Rm滤网介质阻力(resistance of the filtermedia)Rc滤饼阻力(resistance of the cake)可知,滤液通量(permeate flux本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张世昌
申请(专利权)人:张世昌
类型:发明
国别省市:

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