用于流体的过滤装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于流体的过滤装置，所述过滤装置包括过滤器壳体，在该过滤器壳体中设置有用于多个过滤元件的元件接纳部，所述过滤元件的过滤介质在过滤器壳体中将未过滤侧与清洁侧分开，过滤器壳体能够打开，以便插入和取出过滤元件，并且为过滤元件设置篮状件形式的支架，该篮状件能够被插入到过滤器壳体中并能够从过滤器壳体中取出并且过滤元件能够可脱开地固定在该篮状件上。


背景技术：

2.由wo 2014/067615a1已知一种同类型的用于流体、尤其是用于低粘度液体如水的过滤装置。已知的解决方案的特征尤其是在于，为用于过滤颗粒的过滤元件设置篮状件形式的支架，该篮状件能够被插入到过滤器壳体中并能够从过滤器壳体中取出并且过滤元件能够可脱开地固定在该篮状件上。由于承载过滤元件的篮状件设置为过滤器壳体的可更换的插入件，因此可将大量的过滤元件一同从过滤器壳体中取出并插入到过滤器壳体中。由此大大简化了与元件更换相关的维护工作，尽管篮状件具有用于实现大的过滤面积的大量过滤元件。已知的解决方案还允许其在困难的条件下使用，例如在近海油田的钻井平台上。如果在相关油田的运行中需要增加压力，则将处理过的海水从相应的钻井平台泵送到油田中。在这种应用中为处理海水提供的就此而言已知的过滤装置设计用于在过滤细度为5μm的情况下超过500m2的过滤面积。


技术实现要素：

3.从该现有技术出发，本发明所基于的任务是进一步改进所观察类型的过滤装置，以使其应用领域及其可能的应用范围得到扩展，并且同时保留其优点、例如所提到的特别易于维护的优点。
4.根据本发明，所述任务通过一种过滤装置来解决，该过滤装置具有权利要求1的全部特征。
5.据此根据权利要求1的特征部分，根据本发明的过滤装置的主要特点在于，所使用的过滤元件除了具有用于过滤流体颗粒的过滤介质之外还附加地具有吸附介质。尤其是，在从土壤中开采气体时，包括汞在内的重金属会从土壤脱出，经分离的土壤也可能是放射性的。由于在过滤装置中在过滤元件处使用吸附介质，因此能够将这种物质成功地从相应的流体中去除，该流体也可以是纯气体流。因此，借助根据本发明的过滤装置不仅通过相应的过滤元件有效地实现了颗粒过滤，而且还通过所述吸附介质吸附对环境有害的物质。
6.在根据本发明的过滤装置的一种特别优选的实施方式中，吸附介质具有活性炭，优选该吸附介质完全由活性炭制成。所使用的活性炭构造为具有大的内部的清洁表面的多孔细粒炭。优选地，活性炭用作相应过滤元件中的散装物料。
7.在根据本发明的过滤装置的另一种优选的实施方式中，至少两个过滤元件、优选三个过滤元件以相叠布置结构构成过滤堆叠，该过滤堆叠被优选构造成更换筒形式的吸收
元件穿过，所述吸收元件具有吸附介质。在此，过滤堆叠形成一种易于在过滤装置内更换的堆。尤其是，在过滤堆叠或过滤堆内，相应过滤元件可与相应吸收元件分开地更换。尤其是，可在待推移的过滤元件堆的整个长度上使用一个单个的吸收元件。
8.此外，有利地规定，所述吸收元件具有柱状的周面部，该周面部接纳作为散装物料的吸附介质，所述周面部至少在其自由的、彼此相对置的端面上具有用于流体流的流体通过部位。通过闭合的周面部外表面确保活性炭作为散装物料保留在吸收元件中。
9.此外，有利地，相应的过滤元件具有多层的带褶皱的过滤介质，所述过滤介质包围吸收元件的周面部。优选地，所述过滤介质构造成网状包(mesh
‑
pack)的形式，该网状包特别适用于接收任何类型的颗粒污染物。
10.在根据本发明的过滤装置的另一种优选的实施方式中规定，在相应的过滤介质和吸收元件的可配设的周面部之间设置有就此而言形成一个结构单元的过滤元件的流体可穿透的支撑管。这样，带褶皱的过滤介质可在穿流过程中支撑在所配设的支撑管的内侧上。为了更换过程，相应过滤元件则能够以其支撑管的内侧在用于吸附物质的吸收元件的周向周面部的外周上无阻碍地滑动。
11.在有利的实施例中，所述篮状件具有承载板，该承载板在壳体中的安装位置中将未过滤侧与清洁侧分开并且为了形成元件接纳部具有流体穿通部，所述过滤元件能够可脱开地固定在所述流体穿通部上，使得流体穿通部与被过滤介质包围的内部的过滤空腔连通。
12.特别有利地，在此可采用如下布置结构，即，所述过滤器壳体具有接纳篮状件的圆柱形区段，该圆柱形区段具有能由可取下的盖件封闭的开口，篮状件能够穿过该开口被插入和取出，承载板是圆形的并且在安装位置中在壳体壁上周向密封。
13.根据权利要求9，本发明的技术方案还包括一种滤烛，其尤其是用于使用在根据权利要求1至8中任一项所述的过滤装置中，该滤烛具有至少两个过滤元件、优选三个过滤元件，这些过滤元件构造为同类件并且在相叠布置结构中具有包围内部的过滤空腔的过滤介质，所述过滤介质优选以可更换的方式接纳至少一个具有吸附介质的吸收元件，所述吸收元件的形式优选为筒。如此，滤烛的相应的过滤元件彼此同轴地设置并且在相互配合的端部罩上密封地彼此连接。如此，能够通过过滤元件实现非常大的过滤面积，同时被接纳的吸附介质的体积也非常大，所述吸附介质用于净化流体流中任何类型的重金属包括汞和放射性土壤。
14.此外，本发明的技术方案还包括一种过滤元件，其具有包围内部的过滤空腔的过滤介质，所述过滤介质在端部侧分别被端部罩围住，所述端部罩留出通入过滤空腔的入口，具有吸附介质的吸收元件优选以可更换的方式接纳在过滤空腔中。在这种元件解决方案中，颗粒过滤器与呈吸附介质形式的另一种过滤器相结合。
附图说明
15.下面根据在附图中示出的实施例详细阐述本发明。附图为原理图并且未按比例显示。附图中：
16.图1以沿纵向切开的透视斜视图示出根据本发明的过滤装置整体；和
17.图2示出滤烛的纵向剖视图，该滤烛包括多个部分示出的过滤元件连同吸附元件。
具体实施方式
18.图1示出过滤器壳体1，该过滤器壳体具有用于使未滤物流入的流体入口3，所述未滤物的形式例如是在气体输送时产生的、具有汞成分的、被污染的流体，所述流体入口通向壳体1的未过滤侧的腔室5。出口9在壳体1上位于清洁侧的流出腔室7上。除了拱形的闭合的底部11之外，壳体1是圆柱形的，带有上部开口13，该开口能通过可取下的盖件15封闭。盖件15是可转动的并且借助卡口式连接17可取下地固定在壳体1上。
19.过滤组件位于未过滤侧的流入腔室5和清洁侧的流出腔室7之间，所述过滤组件包括篮状件19作为用于一定数量的滤烛21的支架，这些滤烛在附图中未全部编号。篮状件19可经由开口13被插入到壳体1中并且在需要时可将其再次从壳体中取出。作为用于滤烛21的承载元件，篮状件19具有圆形的承载板23，当篮状件19被插入到壳体1中并被插入到其功能位置中时，该承载板贴靠在从壳体1的内侧伸出的贴靠环25上。承载板23的凸缘27在贴靠环25上密封。承载板23在壳体1中将未过滤侧的流入腔室5与清洁侧的流出腔室7分开。为了将篮状件19贴靠地保持在贴靠环25上，在盖件15上安装有多个杆状的压紧件29，这些压紧件从盖件15轴向延伸穿过流出腔室7至承载板23。
20.承载板对于每个滤烛21具有一个流体穿通部31，为清楚起见，在图1中仅对其中一些流体穿通部进行编号。在附图中所示的示例中，对于36个滤烛21相应设置36个流体穿通部31。在每个流体穿通部31处构造有元件接纳部，相关的滤烛21能够可脱开地固定在所述元件接纳部上。
21.在图2中以单个图示部分地示出的滤烛21分别由三个堆叠的、通过同类件形成的过滤元件33以堆叠的形式构成。这些过滤元件具有过滤介质35，该过滤介质以本身已知的方式以空心柱体的形式包围内部的过滤空腔37并提供大的带褶皱的过滤面。这种过滤介质可包含聚酯材料和/或聚丙烯并且可以是多层的。在当前情况下，过滤介质35可被附加的支撑织物向外部包围。在此也可设置网状包作为用于颗粒污染物的过滤介质。在端部侧，过滤介质35分别被一个端部罩41和43围住，所述端部罩在本示例中由聚酰胺制成。如此形成的相应过滤元件33可作为一次性元件被完全灰化。一个这样的过滤元件可提供大约5m2的过滤面积，从而具有三个过滤元件33的滤烛21提供约15m2的过滤面积。如果对于用于获取气体的应用需要约500m2的总过滤面积，则这可通过在过滤器壳体1的篮状件19中为36个分别具有三个过滤元件33的滤烛21设置空间位置来实现，如在所示的示例中部分地示出的。
22.为了过滤元件33的简单的上下堆叠，在一端和另一端上的端部罩不同地构造成，使得第一类型的端部罩41具有与第二类型的端部罩互补的形状。更确切地说，第一类型的端部罩41相应具有围绕罩开口45的、轴向突出的且向外锥形扩宽的漏斗47，在该漏斗内侧上设有o形环49。第二类型的端部罩43具有连接到开口45上的、轴向伸出的环形体51，该环形体形成用于配合地接合到第一类型的端部罩41的漏斗47中的外锥体。因此，在简单地组装单个元件33以形成滤烛21时，在各端部罩41、43之间分别形成轴向径向密封。在图2中仅部分地示出最下方和最上方的元件33。中间的第三元件为简单起见被省略。
23.滤烛21能够借助连接装置53可脱开地固定到篮状件19的承载板23的流体穿通部31上，该连接装置具有锥形环63，该锥形环通过螺钉67与承载板23螺纹连接。在锥形环63上固定有周面部40，连接杆55以其一端部固定在该周面部上。连接杆55沿轴向方向延伸直至超过待固定的滤烛21的下端部。在相应的端部区域中，连接杆55设有操纵部69，该操纵部通
过碟形弹簧组54弹簧支撑地将元件33保持在一起并在承载板23上保持定位。
24.为了将相关的滤烛21这样保持定位，使得元件33在端部罩41、43上相互密封并且最上方的元件33的端部罩41通过附加的锥形环63与承载板23的流体穿通部31处于密封的流体连通中，在连接杆55的下部的自由端部上在弹簧组54上设置有操纵部69。因此，通过流体穿通部31与流出腔室7连通的清洁侧的过滤空腔37通过滤烛21的过滤介质33与未过滤侧的流入腔室5连通，但在其他部分相对于该未过滤侧的流入腔室密封。
25.当将篮状件19连同用过的滤烛21一起从壳体1中取出以进行更换过程时，例如通过将提升装置钩挂到止挡孔眼上并搁放在可自由接近篮状件19下侧的位置中，可通过松开操纵部69来释放滤烛21。如图1所示，篮状件19具有包边环77，该包边环与承载板23的凸缘27同心地在滤烛21组的下部的自由端部处包围所述滤烛组并通过支杆与凸缘27连接，所述支杆与凸缘27和环77焊接并且在该支杆上也安置有用于操纵篮状件19的止挡孔眼。
26.如尤其是在图2中示出的，筒状的吸收元件38基本上在滤烛21或过滤堆叠的所有过滤元件33的整个长度上延伸。吸收元件38具有柱状的周向周面部40，该周向周面部构造成闭合的。在该周向周面部的相对置的端面42、44上，相对应的封闭壁设有流体通过部位46，在图2中并未将流体通过部位全部示出。尤其是，下端面44或端壁构造成帽状地向周面部40方向突出，使得流体通过部位46也设置在帽状件56的外周上。吸附介质36作为散装物料位于吸收元件38中并由活性炭组成，该活性炭用于分离流体流中的重金属、如汞。参照图2，吸收元件38的周面部40在上端部上与保持环58固定连接，该保持环以其锥形的外周表面在安装状态中齐平地贴靠在锥形环63的锥形内周表面上。
27.此外，保持环58以其在图2的观察方向上看的上端部面支撑在承载结构或承载板23上。如果将滤烛21作为整体如所描述的那样从承载板23取下，则吸收元件38可筒状地从三个叠置的一起作为整体形成滤烛21的过滤元件21中拉出。在此，周面部40的外周在支撑管48的内周上滑动，优选一个支撑管48用于一个滤烛的三个过滤元件21，可配设的过滤元件21的相应过滤介质35在外周侧支撑在该支撑管上。为此，如图2所示，经穿孔的支撑管48在其上侧上与锥形环63连接并且在其下侧上具有封闭板60，该封闭板被固定杆55穿过。就此而言，在通过操纵部69释放各个过滤元件33之后，能够从固定杆55移去支撑管48。
28.根据图2的图示，下方的过滤元件33以其端部罩43支撑在封闭盖件62的锥形延伸的内周侧上，该封闭盖件在其向所述端部罩的过渡侧上承载有环形密封件64。在借助操纵部69移去封闭盖件62之后，在将相应滤烛21与承载板23脱离的情况下，可从支撑管48拉下各个过滤元件33以对过滤元件进行更换。就此而言，操纵部69连同弹簧组54以及连接杆55的至少部分保留在封闭盖件62上。
29.在运行中，滤烛21以其各个过滤元件33连同可配设的过滤介质35从外向内被穿流并且在此由相应的过滤介质35清除流体流中的可能的颗粒污染物。如此被清除了颗粒污染物的流体流在经过了经穿孔的支撑管48之后进入支撑管48与周面部40之间的环形空间66中。位于间隙形的环形空间66中的流体随后在图2的观察方向上看从上向下流入到收集腔室68中并且然后经由下部的流体通过部位46横穿帽状件56。这样流体进入具有吸附介质36的吸收元件38中并且从下向上穿流该吸收元件并经由上部的流体通过部位46和保持环58的自由柱状的横截面离开滤烛21，以便就此而言经由承载板23中的流体开口31到达清洁腔室7及其排出开口9。此时，借助吸附介质36去除了可能的重金属、如汞，使得位于清洁腔室7
中的流体流除了不含颗粒污染物外也不含对环境有害的物质。