[发明专利]用于高粘度流体的连续过滤的自清洁设备及方法

说明书

一种从污染的粘性流体中连续过滤污染物的方法，该方法可包括：在作为第一柱体的非穿孔表面和作为第二柱体的第二穿孔表面之间泵送污染的粘性流体，所述非穿孔表面和所述第二穿孔表面被设置成以限定的第一间隙基本上平行于彼此；使非穿孔表面和穿孔表面以限定的相对速度相对于彼此移动，其中，第二柱形主体包括一个或多个纵向翅片，所述一个或多个纵向翅片从第二柱形主体朝向第一柱形主体的穿孔表面突出到第一间隙中，从而在翅片的远侧末端和穿孔表面之间形成第二间隙，从而迫使污染的粘性流体在基本上平行于所述相对速度的方向上移动，从而在穿孔表面附近的污染的粘性流体中在基本上平行于所述相对速度的方向上产生剪切速率。

技术领域

本发明涉及用于从粘性流体中连续过滤污染物的设备的领域，并且更特别地涉及其自清洁设备。

背景技术

用于从诸如具有污染物的熔融聚合物材料的粘性流体中过滤污染物的目前的设备典型地包括具有多个孔口的过滤元件。孔口典型地适于使粘性流体能够通过并防止污染物通过其中。在过滤过程期间，污染物可能积聚在过滤元件的面上并堵塞其孔口。

一些目前的设备包括适于刮擦过滤元件的金属叶片，从而从孔口中清洁积聚的污染物。然而，由金属叶片对过滤元件的这种刮擦可能损坏过滤元件，并且因此叶片和/或过滤元件需要其频繁更换。一些其它目前的设备施加经过滤的粘性流体的回流，从而移除堵塞孔口的污染物并清洁过滤元件。然而，这导致已经过滤的粘性流体的浪费和/或需要过滤过程的中断。

因此，长期感到需要一种用于连续过滤粘性流体的自清洁设备。

发明内容

本发明的一个方面可提供一种从污染的粘性流体中连续过滤污染物的方法，该方法可包括：在非穿孔表面和穿孔表面之间泵送所述污染的粘性流体，所述非穿孔表面和所述穿孔表面被设置成以限定的第一间隙基本上平行于彼此，从而迫使所述污染的粘性流体沿着所述间隙在纵向方向上移动；使非穿孔表面和穿孔表面以限定的相对速度相对于彼此移动，从而迫使污染的粘性流体在基本上平行于相对速度的方向上移动，从而在穿孔表面附近的污染的粘性流体中在基本上平行于相对速度的方向上产生剪切速率，其中，穿孔表面被成形为具有第一中心纵向轴线的第一柱形主体，并且非穿孔表面被成形为具有与第一纵向轴线重合的第二中心纵向轴线的第二柱形主体，并且第一和第二柱形主体重叠，并且其中，相对速度是旋转速度，并且第一间隙是环形间隙，并且其中，第二柱形主体包括一个或多个纵向翅片，该一个或多个纵向翅片从第二柱形主体朝向第一柱形主体的穿孔表面突出到第一间隙中，从而在翅片的远侧末端和穿孔表面之间形成第二间隙，第二间隙小于第一间隙。该方法还可包括：调节相对速度、压力和在第二间隙处的平均剪切速率，使得邻近穿孔表面的污染的粘性流体的层被迫穿过穿孔表面的穿孔孔口流到穿孔表面的另一侧，而具有比穿孔孔口的尺寸大的尺寸的污染物被迫在基本上平行于相对速度的方向上流动，其中，相对速度导向成与第一和第二柱体的表面相切并垂直于第二柱形主体的第二中心纵向轴线和第一柱形主体的第一中心纵向轴线。

在一些实施例中，该方法还可包括：设置相对速度、压力和在间隙内的平均剪切速率，使得污染的粘性流体在基本上平行于相对速度的方向上的平均速率是朝向穿孔表面的污染的粘性流体的平均速率的至少50倍，同时保持邻近穿孔表面的粘性流体的流动为基本上层状的(laminar)，并且使得间隙内的平均剪切速率为至少50 1/s。

在一些实施例中，穿孔孔口是各自具有长尺寸和短尺寸的狭槽，并且其中，狭槽的长尺寸基本上垂直于相对速度并平行于第一柱形主体的纵向轴线而基本上对齐。

在一些实施例中，第二柱形主体的旋转速度可在给定的旋转速度加速度下在第一时间段内增加，并且然后以较低的速率减速至标称旋转速度，从而瞬时增加污染物离开穿孔表面的清除效果。