[发明专利]用于中等至高粘度流体的旋转筛网过滤装置及其密封和安装方法

说明书

在用于中等到高粘度流体的旋转筛网过滤装置(100)上，其包括安装成在壳体(10)中旋转的旋转筛网(20)，该筛网具有至少一个筛网元件(21)，流体可流动通过该筛网元件，旋转筛网(20)在其密封面(22、23、24)的区域中与中间板(13、14、15)一起制造或加工，使得它们具有相同的高度。然后将间隙宽度补偿层(16)插入入口板(12)和中间板(15)之间和/或出口板(11)和中间板(15)之间。然后借助于螺栓(17)对板(11、12、13、14、15)的封装进行预拉伸，使得所有板(11、12、13)彼此牢固地贴靠在一起，达到最大允许操作压力(P₀)。在密封面(22、23、24)与入口板和出口板(11、12)的相对内表面之间产生限定宽度的润滑间隙(25、26)。

本发明涉及一种用于中等至高粘度流体的旋转筛网过滤装置，其具有权利要求1的前序部分的特征，及其密封和安装方法。

当过滤中等至高粘度流体，特别是塑料熔体时，必须在将熔体送入加工设备如挤出设备之前，过滤掉团聚物或固体颗粒。为了实现不间断的过滤，已知不同类型的过滤装置，其允许在操作期间通过在流动通道中放置新的，未污染的筛网并从其中移除污染的筛网来更换过滤筛网。过滤塑料熔体的一个特别的困难是必须在高温和高压下进行。

从DE 3302343 A1或DE 3341508 A1中已知一种通用的过滤装置。DE 10 2010 036810 A1也示出了这种旋转筛网过滤装置。这种过滤装置的特殊优点在于，可以在旋转筛网上放置大量单独的筛网，连续地流过这些筛网并且其易于获取或者可以在远离流动通道的一侧出于清洁目的而更换。由于连续旋转，清洁的筛网总是进入生产流程，而被污染的筛网被移出熔体流以进行更换或清洁。由于具有板状元件的壳体的分层结构，过滤装置的结构设计及其制造也简单且成本有效。

这种过滤装置的重要的并且同时难以控制的是旋转筛网和包括中间板的外壳板之间的密封，该中间板插入外壳板之间并且至少在旋转筛网周长的很大部分上包围旋转筛网。

外壳板和它们之间的中间板的封装必须预张紧，使得流体的内部压力在操作期间不会引起壳体的过度膨胀并且避免泄漏点，否则过多的流体逸出，导致污染和故障以及通常可避免的原材料损失。另一方面，旋转筛网必须具有足够的移动性，否则它将不再可旋转。因此，在旋转筛网上的前密封表面和入口板和出口板上的相对接触表面之间必须始终存在一定的最小润滑间隙宽度。需要足够的润滑间隙宽度以允许流体非常轻微地穿过密封腹板逸出，使得流体本身在旋转筛网的两个面上形成一种润滑膜。

所需的润滑间隙宽度一方面取决于旋转筛网的高度差与形成所谓的内配对的中间元件的高度差的比率。除了这个常数因素外，还有在运行期间动态变化的各种影响。这些包括待处理流体的粘度、要达到的体积流量、筛网区域的流动压力和处理温度。

旋转筛网的高度和中间元件的高度的相应调节，也位于包围旋转筛网的入口板和出口板之间，使得可以调节一定的间隙宽度，然而该间隙宽度在几微米的范围内，因此一起形成内配对的中间元件和相关联的旋转筛网的制造是非常困难的。

实践经验表明，一方面需要非常仔细地计算和制造内配对，例如，通过精细磨削或研磨，这需要相应高的加工费用，另一方面，即使在高精度制造的情况下，间隙宽度也仅最佳地设定在特定的运行点和针对特定的流体。如果过滤装置对于不同的流体和/或随着其他工艺参数的变化而操作，则这不可避免地导致间隙宽度的变化，从而导致关于旋转筛网的移动性或紧密性的问题。

即使在过滤装置中组合的所有元件均匀地由钢制成，操作温度的变化也可能由于热膨胀的局部差异而导致变化。

由于操作压力，过滤装置从内部变宽。反过来，这由螺钉连接中的相应预紧力来抵消，板与该螺钉连接压在一起并因此也被压缩。在更高的预紧力的情况下，旋转筛网会有堵塞的风险，因为在到壳体的固定部分的过渡处不再有足够的润滑间隙。然而，如果预紧力减小，则可能发生更大的泄漏流，尤其是在处理低粘度流体的情况下。