过滤板以及制作过滤板的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于盘式过滤器的过滤板(100)和用于水净化的盘式过滤器，包括诸如不锈钢过滤布的金属过滤布(16、116)，该金属过滤布在经向方向和纬向方向上被预拉伸并且被紧固到框架(10、110)，该框架包括外周部分(11、111)，该外周部分与内部格栅(12)是一体的，并且该内部格栅将外周部分(11、111)的内部区域分隔成区(15、115)。框架(10、110)包括用玻璃纤维或碳纤维增强的塑性材料，诸如含有至少20％重量含量的玻璃纤维的聚丙烯。格栅(12、112)的每个区具有不超过外周部分(11、111)的内部面积的10％的面积。过滤布(16、116)在两个方向上的预拉伸是从布(16、116)的屈服应力的至少20％起。本发明专利技术还涉及一种包括所述过滤板(100)的盘式过滤器以及一种制作所述过滤板(100)的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及水净化，并且特别涉及一种用在称为盘式过滤器的过滤装备中的过滤板和一种制作该过滤板的方法。盘式过滤器中的过滤通过一系列同轴且等距布置的过滤盘获得。背景包括具有中心纵向轴线的转鼓和绕着轴线可旋转地布置的多个过滤盘或盘形过滤构件的旋转盘式过滤器是从例如WO2004/076026A1和WO2008/021270已知的，在此将其内容通过引用以其整体并入。在运行期间，携带过滤盘的纵向轴线旋转。过滤液体从转鼓内部穿过开口被引导到盘式过滤器中。每个过滤盘由大体梯形的且径向布置的一系列等同的过滤板组成。每个过滤板包括外周框架，在本领域中称为布(cloth)的过滤网被施加到该外周框架。过滤盘被局部地浸入待过滤的水中。过滤从内侧向外发生，也就是说，过滤从过滤构件的内部并且穿过过滤布向外发生。过滤器内部的液面高于过滤盘外部的液面。由于通过隔室或隔板获得的过滤盘的两个面之间的水平差异，该水平差异对应于过滤布的两侧之间的压力差，该压力差在过滤布的两侧上产生液压负载，并且该液压负载导致水流动通过布以被过滤。这些盘式过滤器通常被用于在城市污水处理工厂中的最终(称为三级)过滤，或当需要精过滤时用于工业中使用的水的过滤(具有10至100微米的间隙的过滤布)。用在盘式过滤器中的常规布是聚酯的，并且由包括大体为梯形形状的外周部分的框架承载，所有这些组成所需的过滤板。每块板覆盖盘式过滤器的过滤盘的圆形冠的扇区。这些布由根据经纱和纬纱编织的聚酯细丝构成，该经纱和纬纱生成所需间隙的方形的开口。被减小的线材的尺寸形成网，该网的有效截面(freearea)占据布的表面的10％至15％之间，因此限制了过滤的水的流动。聚酯布被固定到框架，该框架由聚丙烯通过将布在两个方向上适当的拉伸之后进行加热且加压并且随后冷却制成。拉力计被广泛用于测量布的拉伸。拉伸测量或测试被用于确定拉伸强度、屈服应力或屈服强度以及其他拉伸特性。接下来，拉伸特性表现为屈服应力的百分比或分别表示为经纱和纬纱的每个单元长度上的力。对于表征过滤布的拉伸特性，屈服应力是一个重要的参数，其是塑性材料、金属或其它材料停止弹性表现并且材料开始塑性变形的应力水平。最近，AISI316不锈钢布已经被使用，其具有就自由区域或间隙而言与前面提到的聚酯布的那些特征相似的特征。这些布，特别是被称为“平纹荷兰式编织(plainDutchweave)”的布，具有实际上产生三维结构的经纱和纬纱，该经纱和纬纱除了促进布的清洁之外优化了渗透特征，因此它们给出了完美的结果。这些布具有直径大于纬线的经线，具有少于纬线的经线，导致坚固且稳定的布。然而，这些布具有低于聚酯的弹性的弹性。特别的，已发现当这些布被延展并且被固定到框架并且被用在盘式过滤器中时，在盘式过滤器中这些布经受垂直的液压负载，该垂直的液压负载在所谓的反洗的周期性阶段期间是反向的，这些布被引起的疲劳现象所影响，这导致它们过早断裂。进行的研究表明，决定断裂的参数有：1.固定到相关框架的布在经受液压负载时变形的挠度；2.液压负载的反向循环的数量。试图尽可能的延长这些不锈钢布的寿命所采用的一种解决方式是在纬向方向和经向方向两者上延展它们几乎至它们的屈服极限(通常在12和17N/mm之间)，以便最小化当它们经受液压负载时的变形量，并且随后紧固它们因此被延展到相关框架。以这种方式，当布经受交替的液压负载时，其变形的挠度实际上是零，并且因此不被大部分的疲劳现象影响，结果为显著地延长了它的使用寿命，使得它实现了可接受的持续时间。然而，这种解决方式需要使用特别刚性的框架，该框架也由AISI316不锈钢制成，并且使用将布焊接到框架(一度在两个方向上延展几乎达到屈服极限)的相当复杂的焊接方法，以便避免在布被焊接到框架的区域附近的疲劳应力，该区域是在此方面中不可避免的薄弱区域。在所述薄弱区域中，如果盘式过滤器在运行中，那么存在从过滤器框架撕裂的趋势。所采用的且仍使用不锈钢框架的其它解决方式，包括最小化布的变形而没有拉伸过滤布。这通过使用除外周部分之外由不锈钢构成的框架、也通过在框架内部的打孔的金属片材实现，该打孔的金属片材将外周部分内部的区域精确地分成更小尺寸的窗，结果是极大地减小了处于液压负载下的挠度。所述窗可以由不锈钢片材通过压制穿过具有合适的孔尺寸样式的模具制造，并且具有减少有效过滤区域的劣势。除了这样减小的区域之外，在固定过滤布之前，大网眼的网被固定到不锈钢框架。两种设备的总和产生了对于不锈钢过滤布的很坚固的支撑，最小化了挠度，并且因此最小化了疲劳应力，因此仅具有将过滤布延展到最小量以在将它固定到框架的外部部分的操作期间将其保持在合适的位置中的必要性。除了牵涉框架同样由不锈钢制成的需要之外，上面描述的解决方式导致相当复杂结构的过滤板，并且也需要将过滤布焊接到框架的外周部分的特别的焊接工艺，这使成本显著提高。所有这些，加上与聚酯布的成本相比更不锈钢过滤布更高成本，击败了通过使用不锈钢过滤布获得的渗透性特征的优化以及清洁方便的经济优势。专利技术概述本专利技术的目的是提供一种用于盘式过滤器的过滤板，该过滤板装备有诸如不锈钢布的金属布，其不表现出上面提到的具有不锈钢布的示例性地示出的已知过滤板的劣势。本专利技术的另一个目标是使用金属布制造过滤板，并且避免在金属布附接到框架的区域附近的疲劳应力。此外，需要解决方案来减少当液压负载施加在诸如不锈钢的金属布上时通常发生的挠度的变形效应。同样需要的是，盘式过滤器的过滤器框架应该被制作成轻于不锈钢框架，并且同时保持充足的牢固和坚固以实现比使用常规聚酯过滤布的过滤板的更大的拉伸。另一个目标在于提供一种过滤布框架，其具有带有聚酯布的已知过滤板的尺寸，具有可引入并且适合于在用于具有聚酯布的过滤板的盘式过滤器的现有过滤器框架支座中进行置换的优势。本专利技术的另一个目标在于提供一种过滤布框架，其可以相对低的成本制造。又一个目标在于提供使例如将金属布固定到过滤器框架的制造工艺更简单且更低成本。更特别的，当切割用于过滤板的诸如编织的不锈钢布的昂贵的过滤布时，当使用常规的拉伸技术时存在大量昂贵的过滤布被浪费的缺点。由此，其目的在于当制作过滤板时避免过滤布的浪费。本专利技术的再另一个目标在于提供一种工具，其允许将过滤布可靠地附接到过滤布框架，并且允许关于过滤布的拉伸特性的可再现的条件。通过根据权利要求1所述的过滤板，根据如通过独立权利要求界定的权利要求所述的过滤盘以及方法，这些目的被实现且相关的技术问题被解决。根据本专利技术的过滤板的其它特征在从属权利要求中被说明，并且在下面进一步详细地被讨论。本公开的一个或多个方面涉及一种用于水净化的盘式过滤器的过滤板，该过滤板包括金属过滤布和框架，该框架包括外周部分，其中该框架由含有玻璃纤维或碳纤维的塑性材料组成，其中该外周部分与内部的格栅是一体的，该内部格栅将外周部分的内部区域分隔成区，并且每个区具有不超过外周部分的内部面积的10％的面积。所述过滤布的金属从包括不锈钢、青铜、铜、黄铜、钛、镍和合金的组中选择，并且过滤布在经向方向和纬向方向两者上以布的屈服应力的至少20％被预拉伸，并且其被紧固到框架。本专利技术的另一个方面涉及一种用于水净化的盘式过滤器的过滤板，该板包括不锈钢过滤布，该不锈钢过滤布在经向方向和纬向方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于水净化的盘式过滤器的过滤板，所述过滤板包括金属过滤布(16、116)和框架(10、110)，所述框架包括外周部分(11、111)，其中所述框架(10、110)包含含有玻璃纤维或碳纤维的塑性材料，其中所述外周部分与内部格栅(12、112)是一体的，所述内部格栅将所述外周部分(11、111)的内部区域分隔成区(15、115)，并且每个区具有不超过所述外周部分(11、111)的内部面积的10％的面积；其中所述过滤布(16、116)的金属从包括不锈钢、青铜、铜、黄铜、钛、镍和合金的组中选择；并且其中所述过滤布(16、116)在经向方向和纬向方向两者上被预拉伸所述布(16、116)的屈服应力的至少20％且被紧固到所述框架(10、110)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.05 IT MI2014A0010301.一种用于水净化的盘式过滤器的过滤板，所述过滤板包括金属过滤布(16、116)和框架(10、110)，所述框架包括外周部分(11、111)，其中所述框架(10、110)包含含有玻璃纤维或碳纤维的塑性材料，其中所述外周部分与内部格栅(12、112)是一体的，所述内部格栅将所述外周部分(11、111)的内部区域分隔成区(15、115)，并且每个区具有不超过所述外周部分(11、111)的内部面积的10％的面积；其中所述过滤布(16、116)的金属从包括不锈钢、青铜、铜、黄铜、钛、镍和合金的组中选择；并且其中所述过滤布(16、116)在经向方向和纬向方向两者上被预拉伸所述布(16、116)的屈服应力的至少20％且被紧固到所述框架(10、110)。2.根据权利要求1所述的过滤板，其中所述过滤布(16)在两个方向上的预拉伸的范围是从所述布(16)的屈服应力的20％到30％。3.根据权利要求1和权利要求2中的一项所述的过滤板，其中纤维增强的所述塑性材料从包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯醚(PPO)、PPO和苯乙烯(改性聚苯醚)的共混物、聚苯硫醚(PPS)以及聚氯乙烯(PVC)及其混合物的组中选择。4.根据权利要求3所述的过滤板，其中所述框架(10、110)包含具有20％至40％重量含量的玻璃纤维的聚丙烯。5.根据前述权利要求中任一项所述的过滤板，其中每个区具有不超过所述外周部分(11、111)的内部面积的5％的面积。6.根据前述权利要求中任一项所述的过滤板，其中所述外周部分(11、111)包括L形横断面。7.根据前述权利要求中任一项所述的过滤板，其中所述过滤布(16、116)的对应于所述增强的塑性外周部分(11、111)的部分被嵌入所述增强的塑性外周部分的塑性材料中，以便被紧固到所述增强的塑性外周部分。8.根据前述权利要求中任一项所述的过滤板，其中所述过滤布(16、116)的不锈钢是AISI316L。9.根据前述权利要求中任一项所述的过滤板...

【专利技术属性】
技术研发人员：马可·布拉斯奇，罗伯托·内格里尼，
申请(专利权)人：伊沃夸水处理技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US