RU2229795C2 - Liquid cleaning filter - Google Patents

Abstract

FIELD: milk filtering equipment in milk industry. SUBSTANCE: filter has casing and filtering member. Casing is made in the form of sleeve and bowl-shaped base. Casing parts are connected with one another through quick-detachable connection. Inlet branch pipe and liquid discharge branch pipe are fixed to base. Filtering member is made-double-stepped and is composed of coarse and fine cartridges mounted on common base one inside another. Each cartridge is made in the form of carcass onto which filtering surface is coiled, said filtering surface being made in the form of wire spring of triangular section. Cartridge filtering surfaces differ from one another only by sizes of filtering gaps. Filtering surface of fine filtering cartridge has filtering gap of 0.070 mm plus and minus 0.002 mm, and filtering gap of coarse filter cartridge is 0.140-0.180 mm, i.e., ratio of filtering gaps of first and second steps is below 2.5:1. Each cartridge is equipped with hermetically sealed cover fixed on tail part of inlet branch pipe by nut. Gasket is used for sealing sleeve and casing base junction. Other joints are sealed with the use of special process. EFFECT: simplified construction, convenient operation and reduced production costs. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для фильтрации жидкости, преимущественно молока, и может быть использовано в молочной промышленности.The invention relates to a device for filtering a liquid, mainly milk, and can be used in the dairy industry.

Известно, что для обеспечения высокого качества молока необходимо производить его тщательную очистку от механических и биологических примесей.It is known that to ensure the high quality of milk, it is necessary to thoroughly clean it from mechanical and biological impurities.

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].In small farms, milk is purified by transfusion from a milking bucket into jars using gauze, waffle, flannel or dacron filters made of several layers of filter material placed between two metal nets made of stainless food steel [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.Filters of this design do not provide fine purification of milk, a rather large amount of mechanical and biological impurities remains in the filtrate. In addition, the filter material has a short service life.

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].In farms for 100 or more heads of cattle, the F-01 M filter is used to clean milk, in which stainless steel mesh and quartz sand granules are used as filter elements [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.The disadvantage of this filter is its limited service life, due to the need for periodic replacement of quartz sand, in addition, this filter does not remove small mechanical and biological impurities, which reduces the quality of milk.

Известны отечественные фильтры для очистки жидкости, содержащие корпус с патрубками для входа и выхода и расположенные в корпусе различные фильтрующие элементы [2], [3], [4].Known domestic filters for cleaning liquids, containing a housing with nozzles for entry and exit and located in the housing various filter elements [2], [3], [4].

Среди зарубежных аналогов известны фильтры патронно-щелевого типа, фильтрующие элементы которых выполнены в виде узких щелей для прохода фильтрата [5].Among foreign analogues, cartridge-slot type filters are known, the filtering elements of which are made in the form of narrow slots for the passage of the filtrate [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].The English company “Flight Engineering” makes an installation with battery filters, in which the filter elements are made in the form of a polygon, which is a longitudinal uniformly spaced rods, to which in increments of 0.1; 0.15 and 0.22 mm welded metal rings [6, p.15-16].

Указанные фильтрующие элементы удобны в эксплуатации, дешевы в изготовлении, долговечны в работе, но не могут быть использованы для фильтрации молока.These filtering elements are convenient in operation, cheap to manufacture, durable in operation, but cannot be used to filter milk.

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].The French company "SEM" produces a filter "Skamatik-S", in the vertical housing of which there is a filter element in the form of a metal cup with longitudinal slots, on the outer surface of which a stainless steel wire 18 μm thick is wound, the distance between the turns is 2 μm [6, p. 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.Skamatic-S filters are designed to clean diesel fuel, fuel oil, cutting fluids for grinding machines and rolling mills, but, like the filters of Race Engineering, cannot be used to filter milk.

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].The closest in technical essence to the claimed object of the invention is a filter company “Filtroks” (Switzerland), in the housing of which, equipped with nozzles for entering and exiting fluid, a filter element is placed, made in the form of a perforated cylinder and a stainless steel wire welded to it in the form of a spiral [6, p. 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.Thanks to careful finishing and materials used, this filter element can be used in the food industry. However, it cannot be used to filter milk, which is its drawback.

Задачей изобретения является создание простого и дешевого в изготовлении, удобного в эксплуатации фильтра длительного пользования, предназначенного преимущественно для высококачественной очистки молока.The objective of the invention is to provide a simple and cheap to manufacture, easy-to-use durable filter, designed primarily for high-quality milk purification.

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.The problem is solved in that in a filter for cleaning liquid, containing a sealed detachable housing with nozzles for entry and exit and a cartridge-type filter element installed in it in the form of a frame, onto which a filter surface is wound in the form of a stainless steel spring with a filter gap between the turns springs, the housing is made in the form of a cup and base connected to each other by a quick-detachable connection with a flange and nozzles for entry and exit, and the filter element is made of a two-stage in the form of two filter cartridges, placed one in the other and installed on a common base, made in the form of a ring, each of the cartridges is equipped with a sealed cap mounted on an inlet pipe made in the form of a pipe passed through a filter element into a cavity located between the bottom of the glass and the lid an external filter cartridge, while the filter clearance of the second cleaning stage is equal to 0.070 ± 0.002 mm, and the ratio of filtering gaps of the first and second cleaning stages is made equal to no more than 2.5: 1.

Кроме того, на хвостовой части трубы входного патрубка выполнена наружная резьба, а крышки фильтрующего элемента закреплены гайками.In addition, an external thread is made on the tail of the inlet pipe, and the covers of the filter element are fixed with nuts.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид заявляемого устройства, а на фиг.2 - выносной элемент А.The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a General view of the inventive device, and figure 2 - remote element A.

Фильтр изготовлен из нержавеющей стали и состоит из корпуса 1 и фильтрующего элемента 2.The filter is made of stainless steel and consists of a housing 1 and a filter element 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 Δ₁ и Δ₂. Фильтрующая поверхность патрона 11, обеспечивающая повторную (тонкую) очистку молока, имеет фильтрующий зазор Δ₂=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 Δ₁=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.The housing 1 is made in the form of a glass 3 and a base 4, which are interconnected by a quick-detachable connection 5. The glass 3 is equipped with a flange 6 made from the open end. The base 4 is made in the form of a cup and has a flange 7, a pipe 8 for liquid inlet, made in the form of a pipe, and a pipe 9 for the outlet of the filtrate. The filter element 2 is made of two stages and consists of cartridges 10 and 11 mounted one on the other on a common base 12. Each cartridge 10 and 11 is a frame 13, onto which a filter surface 14 is wound in the form of a spring. The frame 13 is assembled from longitudinal rods 15 and rings 16, 17 welded to them. The filtering surface 14 is made of a wire of triangular cross section. The filtering surfaces of the cartridges 10 and 11 differ from each other only in the size of the filtering gaps Δ ₁ and Δ ₂ . The filtering surface of the cartridge 11, which provides repeated (fine) cleaning of milk, has a filter gap Δ ₂ = 0.070 ± 0.002 mm, which filters out small mechanical impurities, partially excludes the penetration of bacteria into the filtrate, but ensures that protein particles and fat globules get into it. The filtering gap of the cartridge 10 of the first cleaning stage in order to purify milk mainly from large mechanical impurities is Δ ₁ = 0.140 ... 0.180 mm, i.e. the ratio of filter gaps of the first and second stages of cleaning is not more than 2.5: 1. Each cartridge 10,11 is equipped with a sealed cover 18, which during assembly is fastened with a nut 19 mounted on the tail portion 20 of the inlet pipe 8, where the corresponding external thread is made. To ensure the tightness of the joint between the glass 3 and the base 4, a gasket 21 is introduced into the design. The tightness of the remaining joints is ensured by the manufacturing technology of the parts of the housing 1 and the filter element 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.The filter element works as follows. In the cavity 22 between the bottom of the glass 3 and the lid of the cartridge 10 is fed milk. When passing through the filtering surface of the cartridge 10, the milk is cleaned of coarse mechanical and biological impurities that remain in the area between the wall of the glass 3 and the filtering surface 14 of the cartridge 10. With subsequent subsequent passage of milk through the filtering surface of the cartridge 11, it is cleaned of small mechanical impurities and through the exit the pipe 9 of the filtrate is discharged into the process tank. At the end of the work, the glass 3, due to the presence of a quick-detachable connection 5, is easily disconnected from the base 4, then, successively unscrewing the nuts 19, remove the cartridges 10, 11 and perform sanitary-hygienic washing of the filter parts with solutions that are used in the dairy industry for processing milking machines and dairy equipment .

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.At the enterprise, a prototype of the proposed filter for liquid purification, operating as part of the “M-3000” unit for quick cooling and storage of milk, which provides fine high-quality milk purification, was manufactured and tested with positive results. The service life of the developed filter is at least 10 years.

Рекомендовано начать его серийный выпуск.It is recommended to start its serial production.

Источники информацииSources of information

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, 23.07.2002.1. I.V. Makhnovsky, A.V. Lupov. Primary processing of milk and its processing in the conditions of farms. News. http://www.agrokom.ru/News/agro_ stat.htm, 07.23.2002.

2. СССР, авторское свидетельство № 1535590, В 01D 29/48.2. USSR, copyright certificate No. 1535590, 01D 29/48.

3. СССР, авторское свидетельство № 1542579, В 01 D 35/06.3. USSR, copyright certificate No. 1542579, 01 D 35/06.

4. СССР, авторское свидетельство № 1576180, В 01 D 27/00, 27/04.4. USSR, copyright certificate No. 1576180, 01 D 27/00, 27/04.

5. Англия, патент № 1113114, В 1 D (B 01d).5. England патент B 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, 1969.6. Filters under pressure. Overview. XM Series - 1. M.: Central Institute of Scientific and Technical Information and Technical and Economic Research in Chemical and Petroleum Engineering, 1969.

Claims (2)

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 0,070±0,002, а соотношение фильтрующих зазоров первой и второй ступени очистки выполнено равным не более 2,5:1.1. A filter for cleaning liquid, mainly milk, comprising a sealed detachable housing with inlets for inlet and outlet and a cartridge-type filter element installed in it in the form of a frame, onto which a filter surface is wound in the form of a stainless steel spring with a filtering gap between the spring coils, characterized in that the housing is made in the form of a cup and base connected to each other by a quick-detachable connection with a flange and nozzles for entry and exit, and the filter element is made of two stages In the form of two filter cartridges, placed one in the other and installed on a common base made in the form of a ring, each of the cartridges is equipped with a sealed cover fixed to an inlet pipe made in the form of a pipe passed through a filter element into a cavity located between the bottom of the glass and the cover of the outer filter cartridge, while the filter gap of the second cleaning stage is made equal to 0.070 ± 0.002, and the ratio of filtering gaps of the first and second cleaning stage is made equal to no more than 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.2. The filter according to claim 1, characterized in that an external thread is made on the tail end of the inlet pipe, and the covers of the filter element are fixed with nuts.

Images