用于高粘度流体的连续过滤的自清洁设备及方法与流程

1.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：

2.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。
3.一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。
4.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。


技术实现要素：

5.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。
6.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。
7.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。
8.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。
9.在一些实施例中，该方法可包括：通过在污染的粘性流体的实际过滤期间将在穿孔表面的另一侧处的过滤的粘性流体的流体的压力优选地增加到与在带有污染的粘性流体的一侧处的污染的流体的压力基本上相同的水平来移除积聚在穿孔表面上的污染物颗粒，以及同时通过在污染的粘性流体的实际过滤期间朝向带有污染的粘性流体的一侧提供过滤的粘性流体的流体的加压射流来保持在第二间隙处的剪切速率。
10.在一些实施例中，其中，穿孔表面包括多个凹槽，其中，凹槽的深度小于狭槽的短尺寸，并且其中，凹槽中的至少一个横跨狭槽中的至少一个。
11.在一些实施例中，穿孔孔口沿着第一柱形主体的圆周和长度沿着至少一个纵向过滤部段被设置。
12.在一些实施例中，第一柱形主体设置在第二柱形主体内。
13.在一些实施例中，第二柱形主体设置在第一柱形主体内。
14.在一些实施例中，通过第一柱形主体沿着第一纵向中心轴线渐缩和第二柱形主体沿着第二纵向中心轴线渐缩中的至少一者使得环形间隙沿着第一纵向中心变小，环形间隙沿着公共旋转轴线渐缩。
15.在一些实施例中，第一柱形主体或第二柱形主体中的一个包括沿着相应的纵向中心轴线并且在至少一个纵向过滤部段的下游设置的螺旋盘绕(flighted)翅片的至少一个部段，螺旋盘绕翅片突出到环形间隙中。
16.本发明的另一方面可提供一种用于从粘性流体中连续过滤污染物的设备，该设备包括：第一柱形主体，其具有第一纵向中心轴线并包括至少一个纵向过滤部段，该至少一个纵向过滤部段包括沿着其圆周的多个孔口；和第二柱形主体，其具有与第一柱形主体的第一纵向轴线重合的第二纵向中心轴线，其中，第一柱形主体适于相对于第二柱形主体重叠并旋转，使得在第一柱形主体和第二柱形主体之间形成环形间隙，其中，环形间隙适于接收粘性流体，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环形间隙中，从而在翅片的远侧末端和穿孔表面之间形成第二间隙，第二间隙小于环形间隙。
17.在一些实施例中，该设备还包括旋转组件，该旋转组件至少包括旋转马达，该旋转马达联接到第一柱形主体和第二柱形主体中的一个，并适于以受控的旋转速度分别旋转第一柱形主体和第二柱形主体中的一个；以及控制器，其与旋转组件通信，该控制器配置成根据受控的旋转速度通过旋转组件控制第一柱形主体和第二柱形主体之间的相对旋转。
18.在一些实施例中，第一柱形主体设置在第二柱形主体内。
19.在一些实施例中，第二柱形主体设置在第一柱形主体内。
20.在一些实施例中，孔口是各自具有长尺寸和短尺寸的狭槽，并且其中，狭槽的长尺寸与第一柱形主体的第一纵向中心轴线基本上对齐。
21.在一些实施例中，该设备还包括设置在穿孔表面的另一侧上的一个或多个喷射
口，所述喷射口适于在污染的粘性流体的实际过滤期间从穿孔表面的另一侧朝向带有污染的粘性流体的一侧提供过滤的粘性流体的加压流体射流。
22.在一些实施例中，第一柱形主体还包括沿着其圆周的多个凹槽，其中，凹槽的深度小于狭槽的短尺寸。
23.在一些实施例中，凹槽中的至少一个横跨狭槽中的至少一个。
24.在一些实施例中，至少一个纵向过滤部段设置在第一柱形主体的第一端部下游的预定距离处。
25.通过第一柱形主体沿着第一纵向中心轴线渐缩和第二柱形主体沿着第二纵向中心轴线渐缩中的至少一者使得环形间隙沿着第一纵向中心变小，环形间隙沿着公共旋转轴线渐缩。
26.在一些实施例中，第一柱形主体包括沿着第一纵向中心轴线设置的螺旋盘绕翅片的至少一个部段，螺旋盘绕翅片突出到环形间隙中。
27.在一些实施例中，该设备还包括洗涤组件，该洗涤组件包括：至少一个洗涤喷射器，其包括多个喷射孔/狭槽；和洗涤管，其与该至少一个洗涤喷射器流体连通，并适于将清洁的粘性流体输送到该至少一个洗涤喷射器，其中，该至少一个洗涤喷射器设置成和尺寸设计成以便沿着第一柱形主体的至少一个纵向过滤部段的至少一部分延伸，并且适于从旋转的第一柱形主体的清洁的粘性侧通过其孔口朝向旋转的第一柱形主体的另一侧而朝向旋转的第一柱形主体喷射清洁的粘性流体。
28.本发明的另一方面可提供一种用于从粘性流体中连续过滤污染物的设备，该设备包括：第一柱形主体，其具有第一纵向中心轴线并包括至少一个纵向过滤部段，该至少一个纵向过滤部段包括沿着其圆周的多个孔口；第二柱形主体，其具有与第一柱形主体的第一纵向轴线重合的第二纵向中心轴线，其中，第一柱形主体适于相对于第二柱形主体重叠并旋转，使得在第一柱形主体和第二柱形主体之间形成环形间隙，其中，环形间隙适于接收粘性流体；至少一组纵向翅片，其在对应于第一柱形主体上的至少一个纵向过滤部段的位置的位置处设置在第二柱形主体上，其中，该至少一组纵向翅片包括从第二柱形主体突出到环形间隙中并朝向第一柱形主体的至少一个纵向翅片，该至少一个纵向翅片与第二纵向中心轴线对齐并沿着该至少一个纵向过滤部段的长度的至少一部分延伸；以及螺旋盘绕翅片的至少一个部段，其沿着第一柱形主体的第一纵向中心轴线设置并突出到环形间隙中。
29.本发明的另一方面可提供一种用于从粘性流体中连续过滤污染物的设备，该设备包括：第一柱形主体，其具有第一纵向中心轴线并包括至少一个纵向过滤部段，该至少一个纵向过滤部段包括沿着其圆周的多个孔口；和第二柱形主体，其具有与第一柱形主体的第一纵向轴线重合的第二纵向中心轴线，其中，第二柱形主体适于相对于第一柱形主体重叠并旋转，使得在第一柱形主体和第二柱形主体之间形成环形间隙，其中，环形间隙适于接收粘性流体。
30.在一些实施例中，该设备还包括旋转组件，该旋转组件至少包括旋转马达，该旋转马达联接到第二柱形主体并适于以预定的旋转速度旋转第二柱形主体；以及控制器，其与旋转组件通信，该控制器配置成根据预定的旋转速度通过旋转组件控制第二柱形主体的旋转。
31.在一些实施例中，第一柱形主体设置在第二柱形主体内。
32.在一些实施例中，第二柱形主体设置在第一柱形主体内。
33.在一些实施例中，孔口是各自具有长尺寸和短尺寸的狭槽。
34.在一些实施例中，狭槽沿着其长尺寸与第一柱形主体的第一纵向中心轴线基本上对齐。
35.在一些实施例中，第一柱形主体还包括沿着其圆周的多个凹槽，其中，凹槽的深度小于狭槽的短尺寸。
36.在一些实施例中，凹槽中的至少一个横跨狭槽中的至少一个。
37.在一些实施例中，至少一个纵向过滤部段设置在第一柱形主体的第一端部下游的预定距离处。
38.在一些实施例中，第一柱形主体沿着第一纵向中心轴线渐缩，使得间隙沿着第一纵向中心减小。
39.在一些实施例中，第二柱形主体沿着第二纵向中心渐缩，使得间隙沿着第二纵向中心减小。
40.在一些实施例中，第二柱形主体包括至少一个纵向翅片，该至少一个纵向翅片从第二柱形主体突出到环形间隙中并朝向第一柱形主体，该至少一个纵向翅片与第二纵向中心轴线对齐并沿着该至少一个纵向过滤部段的长度的至少一部分延伸。
41.在一些实施例中，第二柱形主体包括沿着第一纵向中心轴线设置的螺旋盘绕翅片的至少一个部段。
42.本发明的另一方面可提供一种用于从粘性流体中连续过滤污染物的设备，该设备包括：第一柱形主体，其具有第一纵向中心轴线并包括至少一个纵向过滤部段，该至少一个纵向过滤部段包括沿着其圆周的多个孔口；第二柱形主体，其具有与第一柱形主体的第一纵向轴线重合的第二纵向中心轴线，其中，第二柱形主体适于相对于第一柱形主体重叠并旋转，使得在第一柱形主体和第二柱形主体之间形成环形间隙，其中，环形间隙适于接收粘性流体；至少一组纵向翅片，其在对应于第一柱形主体上的至少一个纵向过滤部段的位置的位置处设置在第二柱形主体上，其中，该至少一组纵向翅片包括从第二柱形主体突出到环形间隙中并朝向第一柱形主体的至少一个纵向翅片，该至少一个纵向翅片与第二纵向中心轴线对齐并沿着该至少一个纵向过滤部段的长度的至少一部分延伸；以及螺旋盘绕翅片的至少一个部段，其沿着第二柱形主体的第二纵向中心轴线设置并突出到环形间隙中。
43.本发明的这些、附加的和/或其它方面和/或优点在下面的详细描述中被阐述；可能能够从详细描述中推断出来；和/或能够通过本发明的实践来习知。
附图说明
44.为了更好地理解本发明的实施例并示出如何可使本发明的实施例生效，现在将纯粹通过示例的方式参考附图，在所有附图中，相同的数字表示对应的元件或部段。
45.在附图中：图1a、图1b、图1c、图1d和图1e是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物的设备的示意图；图1f和图1g是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物的设备的更详细方面的示意图，并且其进一步图示了该设备的操作过程；
图1h是根据本发明的实施例的粘性流体相对于用于从粘性流体中连续过滤污染物的设备的第一柱形主体上的孔口的相对速率分量的局部示意图；图2a、图2b和图2c是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物并包括带有多个狭槽的第一柱形主体的设备的示意图；图2d是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物并包括带有多个凹槽的第一柱形主体的设备的示意图；图3a和图3b是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物并包括至少一个渐缩柱形主体的设备的各种构造的示意图；图4a、图4b、图4c和图4d是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物并包括一个或多个纵向翅片的设备的示意图；图5是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物并包括螺旋盘绕翅片的一个或多个部段的设备的示意图；图6a和图6b是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物并包括一组或多组纵向翅片和螺旋盘绕翅片的一个或多个部段的设备的示意图；图7a和图7b是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物并包括洗涤组件的设备的示意图；图8a和图8b是根据本发明的一些实施例的包括固定过滤元件的用于从粘性流体中连续过滤污染物的设备的示意图；图8c和图8d是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物的设备的示意图，该设备包括固定过滤元件并且还包括一个或多个纵向翅片；图8e是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物的设备的示意图，该设备包括固定过滤元件并且还包括螺旋盘绕翅片的一个或多个部段；图8f和图8g是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物的设备的示意图，该设备包括固定过滤元件并且还包括一组或多组纵向翅片和螺旋盘绕翅片的一个或多个部段；图8h是根据本发明的实施例的图8g的截面的放大图，强调了在翅片和穿孔表面之间形成的间隙中污染的粘性流体的流动的性质；和图9是从粘性流体中连续过滤污染物的方法的示意图。
46.将意识到，为了图示的简单和清楚，附图中所示的元件不一定按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸可能相对于其它元件被夸大。此外，在认为合适的情况下，附图标记可在附图中重复，以指示对应或类似的元件。
具体实施方式
47.在下面的描述中，描述了本发明的各个方面。出于解释的目的，阐述了具体的构造和细节，以便提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员来说也将显而易见的是，本发明可在没有本文中提出的具体细节的情况下实践。此外，为了不使本发明变得模糊，众所周知的特征可能已经被省略或简化。具体参照附图，强调所示的细节仅作为示例并用于本发明的说明性讨论的目的，并且为了提供被认为是对本发明的原理和概念方面的最有用和容易理解的描述而呈现。在这点上，没有试图比对于基本理解本发明所必需的更详
细地示出本发明的结构细节，结合附图进行的描述使得本发明的若干形式可如何在实践中被实施对于本领域技术人员来说是显而易见的。
48.在详细解释本发明的至少一个实施例之前，要理解的是，本发明的应用不限于在以下描述中阐述的或在附图中图示的部件的构造和布置的细节。本发明适用于可以各种方式实践或执行的其它实施例以及所公开的实施例的组合。另外，要理解的是，本文采用的措辞和术语是为了描述的目的，并且不应被视为限制性的。
49.现在参考图1a、图1b、图1c、图1d和图1e，它们是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物的设备100的示意图。
50.图1a和图1c分别示出了设备100和设备100'的透视图。图1b示出了设备100的透视图，其中由第二柱形主体120隐藏的第一柱形主体110的部分通过虚线描绘。图1d和图1e分别示出了设备100的纵向截面aa'和横向截面bb'，其中截面aa'和截面bb'在图1a中限定。
51.设备100可包括具有第一纵向中心轴线112的第一柱形主体110和具有第二纵向中心轴线122的第二柱形主体120。第一柱形主体110和第二柱形主体120可重叠，使得第一纵向中心轴线112与第二纵向中心轴线122重合，并且在第一柱形主体110和第二柱形主体120之间形成环形间隙130(例如，如图1a、图1b、图1c、图1d和图1e中所示)。
52.在各种实施例中，第一柱形主体110可设置在第二柱形主体120内(例如，如图1a、图1b、图1d和图1e中所示)，或者第二柱形主体120可设置在第一柱形主体110内(例如，如图1c中所示)。
53.第一柱形主体110和第二柱形主体120之间的环形间隙130可适于接收粘性流体。例如，粘性流体可为聚合物材料的熔体。聚合物材料的熔体可例如包括多种污染物。例如，污染物可包括矿物、金属、纤维等的硬固体颗粒。在另一个示例中，污染物可包括弹性体、熔点高于粘性流体的外来聚合物等的软半固体颗粒。
54.第一柱形主体110可能够旋转地被支撑并适于围绕第一纵向中心轴线112并相对于第二柱形主体120旋转(例如，如由图1a、图1b、图1c、图1d和图1e中的箭头112a所指示)。
55.第一柱形主体110可包括沿着第一柱形主体110的圆周的至少一部分设置的多个孔口116。孔口116可沿着第一柱形主体110的至少一个纵向过滤部段113(例如，在沿着第一纵向中心轴线112的方向上)设置。例如，图1b和图1c分别示出了带有孔口116的第一柱形主体110的圆周的放大部分110a、110b。
56.在各种实施例中，孔口116的形状和/或尺寸和/或孔口116之间的距离和/或孔口116在第一柱形主体110上的位置的拓扑可被预定，以使粘性流体能够进行所需的流动，同时防止污染物通过其中。在一些实施例中，孔口116可具有圆形形状。
57.在一些实施例中，孔口116可在径向方向上渐缩，使得第一柱形主体110的内表面111a上的孔口116的开口116a可大于第一柱形主体110的外表面111b上的孔口116的开口116b。
58.现在参考图1f和图1g，它们是针对根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物的设备100的更详细方面的示意图，并且其进一步图示了设备100的操作过程。
59.图1f和图1g分别示出了设备100的纵向截面aa'和横向截面bb'，其中截面aa'和截面bb'在图1a中限定。
60.还参考图1h，该图是根据本发明的实施例的粘性流体相对于用于从粘性流体中连续过滤污染物的设备100的第一柱形主体110上的孔口116的相对速率分量的局部示意图。
61.根据一些实施例，设备100可包括壳体140、旋转组件150和控制器160。
62.壳体140可适于容纳第一柱形主体110和第二柱形主体120，该第一柱形主体110和第二柱形主体120可适于安装在壳体140内。旋转组件150可至少包括旋转马达，该旋转马达联接到第一柱形主体110并适于旋转第一柱形主体110。控制器160可与旋转组件150通信，并且可配置成通过旋转组件150来控制第一柱形主体110的旋转。
63.根据一些实施例，带有污染物的粘性流体90(例如，带有污染物的聚合物材料的熔体)可被引入第一柱形主体110和第二柱形主体120之间的环形间隙130中。例如，第二柱形主体120可包括在其第一端部120a处的一个或多个入口开口124，其中(一个或多个)入口开口124可与环形间隙130流体连通，并且可适于允许将带有污染物的粘性流体90引入环形间隙130中(例如，如图1f中所示)。
64.带有污染物的粘性流体90连续引入环形间隙130中可在环形间隙130的第一端部130a和第二端部130b之间延伸的纵向方向132上沿着环形间隙130驱动带有污染物的粘性流体90，从而产生粘性流体的纵向流132a。
65.在环形间隙130内产生的压力(例如，至少由于在其中以期望的流量和引入压力连续引入带有污染物的粘性流体90)可驱动带有污染物的粘性流体90在径向方向134上朝向穿孔表面流动，同时保持邻近穿孔表面的粘性污染流体的基本上层状的切向流，从而产生粘性流体的径向流134a(例如，除了其纵向流132a之外)。因此，环形间隙130内的压力可迫使粘性流体通过第一柱形主体110的圆周上的孔口116。孔口116可防止污染物通过其中，从而从粘性流体中过滤污染物并将污染物保持在环形间隙130内。清洁的粘性流体92(例如，没有污染物或基本上没有污染物)可使用清洁粘性流体移除装置170从例如第一柱形主体110的第二端部110b被可控地移除。
66.第一柱形主体110可通过旋转组件150围绕其第一纵向中心轴线112连续地旋转，从而在其切向方向136上在环形间隙130内产生粘性流体的层状切向拖拽流136a(例如，除了其纵向流和径向流之外)。在旋转的第一柱形主体110和固定的第二柱形主体120之间产生切向速率梯度。远离旋转的第一柱形主体110的表面的各层中的污染物颗粒相比于旋转的第一柱形主体110的表面以更慢的切向速率缓慢移动(drag)，从而产生围绕旋转的第一柱形主体110的表面的自清除切向相对运动136b以及朝向第一柱形主体110的表面的运动(例如，在径向方向134上)，在自清除切向相对运动136b中，污染物颗粒切向地围绕出口120b(例如，在切向方向136上)和纵向地向下朝向出口120b(例如，在纵向方向132上)移动。只要保持第一柱形主体110的旋转速度和/或保持第一柱形主体110的表面附近的期望剪切速率(例如，如下所描述的)，即使在接触旋转的第一柱形主体110的表面时，尺寸大于第一柱形主体110的表面上的孔口116的污染物颗粒也可继续其旋转移动。将注意到，根据本发明的实施例，粘性流体沿着径向方向的流动保持朝向并穿过穿孔表面，同时不通过穿孔表面的剩余流体保持基本上为层流的切向流，例如，如由图1g和图1h中的箭头136a所描述的。
67.塑料熔体的典型粘度在从0.1 pa
•
s的最小值(在熔体处理温度下100 1/s的剪切速率下)到更高几个数量级(高达10,000 pa
•
s)的范围内。本领域已知，在这样高的粘度下，粘性力占主导地位，而惯性力(重力或离心力)相对可忽略不计。已知惯性力与粘性力之比
为雷诺数(re)，其中在低re下的流动以平滑层状层流的流态来表征，而在超过约2900的re下，流动包含湍流。在聚合物熔体处理的领域中，由于高粘度，流动是平滑的、无旋涡的层流。在本发明的实施例中，雷诺数的范围保持re《1，即在稳定的层流范围内。
68.只要保持第一柱形主体110的旋转速度和/或保持第一柱形主体110的表面附近的期望剪切速率(例如，如下所描述的)，即使在接触旋转的第一柱形主体110的表面时，尺寸大于第一柱形主体110的表面上的孔口116的污染物颗粒也可继续其旋转移动。
69.可确定第一柱形主体110的旋转速度和由此引起的切向拖拽流136a和/或自清除切向相对运动136b，以显著地最小化污染物对第一柱形主体110的附着，并显著地最小化污染物对孔口116的阻塞(例如，至少由于自清除切向相对运动136b)，从而产生自清洁/清除效果。在一些实施例中，可沿着带有孔口116的第一柱形主体110的整个过滤部段113产生自清除切向相对运动136b。以这种方式，在整个过滤部段113上同时施加第一柱形主体110的自清洁/清除。
70.自清洁/清除效果可由于粘性流体在第一柱形主体110的表面附近的剪切速率而产生，其中，在一些实施例中，剪切速率可至少由第一柱形主体110的旋转速度和环形间隙130的尺寸来决定。例如，在环形间隙130中至少50 1/s(例如100-500 1/s)的平均剪切速率可提供自清洁/清除效果。
71.一般来说，第一柱形主体110的旋转速度可被控制以确保在第一柱形主体110的表面附近的粘性流体的切向速率(例如，由于切向拖拽流136a)显著高于粘性流体的平均径向速率(例如，由于径向流134a)。在一些实施例中，旋转速度可被控制以提供至少50(例如至少100-3000)的最大切向速率与平均径向速率的比率。
72.在环形间隙130内流动的带有污染物的粘性流体90(例如，由于带有污染物的粘性流体90连续引入环形间隙130中)可朝向在其第二端部130b处的环形间隙130内的设备的出口流动。在环形间隙130的第二端部130b处带有污染物的粘性流体90的受控移除可有助于在环形间隙130内产生压力，并且因此可有助于粘性流体穿过孔口116的径向流动(例如，在方向134上)及其从带有污染物的粘性流体中过滤。可使用联接到例如第二柱形主体120的第二端部120b的未过滤粘性流体移除装置172从环形间隙130中可控地移除(例如，优选地连续地、或周期性地或在预定时间点)在其第二端部130b处积聚在环形间隙130内的带有污染物的粘性流体90。
73.根据一些实施例，设备100可包括冷却单元180(例如，如图1f中所示)。冷却单元180可适于冷却设备100。
74.根据一些实施例，所公开的设备(例如，诸如上面关于图1a、图1b、图1c、图1d、图1e、图1f、图1g和图1h描述的设备100)可允许连续过滤粘性流体(例如，高粘性流体，诸如聚合物材料的熔体)，同时执行设备的连续自清洁。该设备的自清洁可通过以下来实现：使其过滤元件(例如，第一柱形主体110)以受控的旋转速度旋转，以产生在过滤元件和固定元件之间包含粘性流体的环形间隙(例如，第一柱形主体110和第二柱形主体120之间的环形间隙130)内的粘性流体的切向拖拽流(例如，切向拖拽流136a)和/或紧邻过滤元件的在环形间隙内的粘性流体的自清除切向相对运动(例如，自清除切向相对运动136b)。可确定过滤元件的旋转速度和环形间隙的尺寸，以确保切向拖拽流(例如，由于过滤元件的旋转而产生的)的速率是环形间隙内粘性流体的径向流的平均速率(例如，由于环形间隙内的压力而产
生的)的至少50倍(例如，至少100-3000倍)，并且环形间隙内的平均剪切速率为至少50 1/s。以这种方式，由此引起的切向拖拽流和/或邻近过滤元件产生的自清除切向相对运动可显著地最小化污染物对过滤元件的附着，并且显著地最小化过滤元件的孔口(例如，孔口116)的阻塞，从而产生过滤元件/设备的自清洁/清除效果。因此，所公开的设备可消除或显著地减少对过滤元件的清洁程序的需要(例如，由于其自清洁/清除)，并且因此可克服目前的过滤设备的缺点，这些目前的过滤设备典型地将金属叶片施加到过滤元件上，或者在被清洁的过滤器不处于过滤模式时将过滤的粘性流体的回流施加到过滤元件。
75.现在参考图2a、图2b和图2c，它们是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物并包括带有多个狭槽216的第一柱形主体210的设备200的示意图。
76.图2a示出了设备200的透视图。图2b和图2c分别示出了设备200的纵向截面aa'和横向截面bb'，其中截面aa'和截面bb'在图2a中被限定。
77.根据一些实施例，设备200可包括具有第一纵向中心轴线212的第一柱形主体210和具有第二纵向中心轴线222的第二柱形主体220。第一柱形主体210和第二柱形主体220可重叠，使得第一纵向中心轴线212与第二纵向中心轴线222重合，并且在第一柱形主体210和第二柱形主体220之间形成环形间隙230。
78.第一柱形主体210可能够旋转地被支撑并适于围绕第一纵向中心轴线212并相对于第二柱形主体220旋转(例如，如由图2a、图2b和图2c中的箭头212a所指示)。例如，设备200、第一柱形主体210和第二柱形主体220可分别类似于上面关于图1a、图1b、图1c、图1d、图1e、图1f、图1g和图1h描述的设备100、第一柱形主体110和第二柱形主体120。
79.根据一些实施例，第一柱形主体210可包括沿着第一柱形主体210的圆周的多个狭槽216。狭槽216可类似于上面关于图1a、图1b、图1c、图1d、图1e、图1f、图1g和图1h描述的孔口116。狭槽216可沿着第一柱形主体210的至少一个纵向过滤部段218(例如，在沿着第一纵向中心轴线122的方向上)设置(例如，如图2b中所示)。狭槽216中的每一个可具有长尺寸216a和短尺寸216b(例如，如图2a中所示)。在一些实施例中，狭槽216可沿着它们的长尺寸216a与第一柱形主体210的第一纵向中心轴线212对齐(或基本上对齐)(例如，如图2a中所示)。
80.环形间隙230可适于接收带有污染物的粘性流体90。污染物中的至少一些可具有细长形状(例如，图2c中所示的细长污染物94)。第一柱形主体210可以受控的旋转速度围绕其第一纵向中心轴线212连续地旋转。第一柱形主体210的旋转速度可被控制以提供在第一柱形主体210的表面附近的粘性流体的切向拖拽流的切向速率(例如，由于第一柱形主体210的旋转)，该切向速率是粘性流体的纵向流的平均纵向速率(例如，在沿着环形间隙232的纵向方向232上)的至少3倍。例如，切向拖拽流和纵向流可分别类似于上面关于图1f、图1g和图1h所描述的切向拖拽流136a和纵向流132a。在一些实施例中，至少第一柱形主体210的旋转速度和环形间隙230的尺寸可产生在第一柱形主体210的表面附近的粘性流体的高剪切速率(例如，环形间隙130中的平均剪切速率为至少50 1/s，例如100-500 1/s)。
81.在第一柱形主体210的表面附近的这种占主导的切向拖拽流和/或这种高剪切速率可使细长污染物94基本上沿着环形间隙230内的切向方向并基本上垂直于第一柱形主体210的第一纵向中心轴线212和狭槽216对齐(例如，如图2c中所示)。以这种方式，细长污染物通过(和/或由于由第一柱形主体110的旋转产生的高剪切速率而被拉伸/拉长的软弹性
体污染物通过)狭槽216可显著地最小化，这可增强设备200的自清洁。此外，这种占主导的切向拖拽流可提供污染的粘性流体在环形间隙230内的更长路径，并因此产生清洁粘性流体从污染的粘性流体中的更有效的耗尽。
82.在一些实施例中，包括狭槽216的纵向过滤部段218可设置在第一柱形主体210的第一端部210a下游的预定距离218a处，在该第一端部210a处粘性流体90被引入环形间隙230(例如，如图2b中所示)。距离218a可基于粘性流体90的参数(例如，粘度)和第一柱形主体210的旋转速度来预定，以提供足够的距离以使细长污染物94在到达纵向过滤部段218之前与切向拖拽流对齐。
83.在一些实施例中，狭槽216可沿着它们的长尺寸216a与粘性流体流的实际速率矢量对齐(或基本上对齐)。速率矢量可基于粘性流体的切向拖拽流的最大切向速率、纵向流的最大纵向速率和径向流的最大径向速率来确定。
84.现在参考图2d，该图是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物并包括带有多个凹槽219的第一柱形主体210的设备200的示意图。
85.图2d示出了设备200的透视图和带有狭槽216和凹槽219的第一柱形主体210的圆周的放大部分210a。
86.根据一些实施例，第一柱形主体210可包括多个凹槽219。凹槽219可设置在面向环形间隙230的第一柱形主体210的表面上。在一些实施例中，凹槽219的深度可小于狭槽216的短尺寸126b。在一些实施例中，凹槽219可垂直(或基本上垂直)于狭槽216。在一些实施例中，凹槽219中的至少一个可横跨狭槽216中的至少一个。
87.一般来说，凹槽219的数目、形状、位置和/或凹陷量可被预定，以向第一柱形主体210的表面提供期望量度(measure)的粗糙度。可选择期望量度的粗糙度以进一步最小化污染物对第一柱形主体210的附着并最小化污染物对狭槽216的阻塞，这可增强设备200的自清洁。
88.注意的是，凹槽可施加到具有任何形状的孔口而不是狭槽216的第一柱形主体的表面。例如，设备100的第一环形主体110(例如，如上面关于图1a、图1b、图1c、图1d、图1e、图1f、图1g和图1h所描述的)也可包括凹槽，该凹槽可类似于凹槽219。
89.现在参考图3a和图3b，它们是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物并包括至少一个渐缩柱形主体的设备300的各种构造的示意图。
90.图3a和3b示出了设备300的纵向截面aa'(例如，类似于图1a中限定的纵向截面aa')。
91.根据一些实施例，设备300可包括具有第一纵向中心轴线312的第一柱形主体310和具有第二纵向中心轴线322的第二柱形主体320。第一柱形主体310和第二柱形主体320可重叠，使得第一纵向中心轴线312与第二纵向中心轴线322重合，并且在第一柱形主体310和第二柱形主体320之间形成环形间隙330。例如，设备300、第一柱形主体310、第二柱形主体320和环形间隙330可分别类似于上面关于图1a、图1b、图1c、图1d、图1e、图1f、图1g和图1h描述的设备100、第一柱形主体110和第二柱形主体120。
92.第一柱形主体310可包括多个孔口316。例如，孔口316可类似于上面分别关于图1a、图1b、图1c、图1d、图1e、图1f、图1g和图1h以及图2a、图2b、图2c和图2d描述的孔口116和/或狭槽216。
93.第一柱形主体310可能够旋转地被支撑并适于围绕第一纵向中心轴线312并相对于第二柱形主体320旋转(例如，如由图3a和图3b中的箭头312a所指示)。第一柱形主体310和第二柱形主体320之间的环形间隙330可适于接收粘性流体(例如，带有污染物的聚合物材料的熔体)。
94.在一些实施例中，第一柱形主体310可沿着其第一纵向中心轴线312渐缩。例如，第一柱形主体310在其第一端部310a处的尺寸可小于其在其第二端部310b处的尺寸，使得间隙330沿着第一纵向中心轴线312减小(例如，如图3a中所示)。
95.在一些实施例中，第二柱形主体320可沿着其第二纵向中心轴线322渐缩。例如，第二柱形主体320在其第一端部320a处的尺寸可小于其在其第二端部320b处的尺寸，使得间隙330沿着第二纵向中心轴线322减小(例如，如图3b中所示)。
96.在一些实施例中，第一柱形主体310和第二环形主体320都可沿着它们相应的纵向中心轴线渐缩，使得间隙330沿着它们相应的纵向中心轴线减小。
97.一般来说，第一柱形主体310和/或第二柱形主体320的锥度的量度可被预定以提供渐缩的环形间隙330。可确定环形间隙330的锥度以补偿由于粘性流体通过第一柱形主体310上的孔口316的流出而导致的环形间隙330内的粘性流体90的压力损失。
98.现在参考图4a、图4b以及图4c和图4d，它们分别是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物并包括一个或多个纵向翅片440的设备400和设备400'的示意图。
99.图4a和图4b分别示出了设备400的纵向截面aa'和横向截面bb'(例如，类似于图1a中限定的纵向截面aa'和横向截面bb')。图4c和图4d分别示出了设备400'的纵向截面aa'和横向截面bb'(例如，类似于图1a中限定的纵向截面aa'和横向截面bb')。
100.根据一些实施例，设备400可包括具有第一纵向中心轴线412的第一柱形主体410和具有第二纵向中心轴线422的第二柱形主体420。第一柱形主体410和第二柱形主体420可重叠，使得第一纵向中心轴线与第二纵向中心轴线422重合，并且在第一柱形主体410和第二柱形主体420之间形成环形间隙430。例如，设备400、第一柱形主体410、第二柱形主体420和环形间隙430可分别类似于上面关于图1a、图1b、图1c、图1d、图1e、图1f、图1g和图1h描述的设备100、第一柱形主体110和第二柱形主体120。
101.第一柱形主体410可能够旋转地被支撑并适于围绕第一纵向中心轴线412并相对于第二柱形主体420旋转(例如，如由图4a和图4b中的箭头412a所指示)。第一柱形主体410和第二柱形主体420之间的环形间隙430可适于接收粘性流体(例如，带有污染物的聚合物材料的熔体)。在一些实施例中，第一柱形主体410可设置在第二柱形主体420内(例如，如图4a和图4b中所示)，或者第二柱形主体420可设置在第一柱形主体410内(例如，如图4c和图4d中所示)。
102.第一柱形主体410可包括沿着第一柱形主体410的圆周的至少一部分设置的多个孔口416。孔口416可沿着第一环形主体410的至少一个纵向过滤部段413设置。例如，孔口416可类似于上面分别关于图1a、图1b、图1c、图1d、图1e、图1f、图1g和图1h以及图2a、图2b、图2c和图2d描述的孔口116和/或狭槽216。
103.根据一些实施例，第二柱形主体420可包括一个或多个纵向翅片440。(一个或多个)纵向翅片440可从第二柱形主体420突出到环形间隙430中并朝向(或基本上朝向)第一
柱形主体410。(一个或多个)纵向翅片440可与第二柱形主体420的第二纵向中心轴线422对齐，和/或可沿着第二柱形主体420的长度的至少一部分在其纵向方向上延伸。
104.(一个或多个)纵向翅片440可从第二柱形主体420突出，以在(一个或多个)纵向翅片440的末端和第一柱形主体410之间提供具有增加的剪切速率的空间448。以这种方式，在(一个或多个)纵向翅片440的末端和第一柱形主体410之间的具有增加的剪切速率的空间448中粘性流体的剪切速率可增加(例如，与没有(一个或多个)纵向翅片410的实施例相比)，这可进一步有助于第一柱形主体410的自清洁/清除。
105.一般来说，可确定(一个或多个)纵向翅片440的数目和具有增加的剪切速率的空间448以在(一个或多个)纵向翅片440的末端和第一柱形主体410之间提供增加的剪切速率，而不减小(或以最小程度的减小)粘性流体穿过设备400的轴向流的开放截面(例如，与没有(一个或多个)纵向翅片440的实施例相比)。在具有增加的剪切速率的空间448中增加的剪切速率可有助于设备400的自清洁效果。
106.在一些实施例中，设备400可包括壳体402。壳体402可适于容纳第一柱形主体410和第二柱形主体420。
107.在一些实施例中，设备400可包括至少一个入口开口404，通过该入口开口，污染的粘性流体90可被泵入环形间隙430中。在一些实施例中，设备400可包括污染粘性流体移除装置406(例如，包括一个或多个管、一个或多个泵等)，用于从环形间隙430可控地移除污染的粘性流体90。在一些实施例中，设备400可包括清洁粘性流体移除装置408(例如，包括一个或多个管、一个或多个泵等)，用于从设备400可控地移除清洁粘性流体92。
108.在一些实施例中，设备400可包括用于旋转第一柱形主体410的旋转组件450。在一些实施例中，设备400可包括控制器460，用于控制下列中的至少一个：由旋转组件450对第一柱形主体410的旋转、由污染粘性流体移除装置406对污染粘性流体的移除以及由清洁粘性流体移除装置408对清洁粘性流体92的移除。
109.下面关于图4c和图4d所作的描述提供了设备400'的尺寸、设备400'的操作条件和污染的粘性流体90的示例。本领域的技术人员将意识到，该示例仅描述了在本发明的范围内的某个实施例，而在不同粘性材料和设备400'的各种尺寸范围情况下的其它操作条件也可在本发明的范围内设计和操作。
110.例如，第二柱形主体420可具有220 mm的直径。第二柱形主体420可设置在可旋转的第一柱形主体内，其中第一柱形主体410的直径可例如为250 mm。第一柱形主体410上的过滤部段413可例如具有400 mm的长度。
111.(一个或多个)纵向翅片440可从第二柱形主体420突出，使得(一个或多个)纵向翅片440的末端和第一柱形主体410之间具有增加的剪切速率的空间448可例如为2 mm。
112.第一柱形主体410上的孔口416可例如为狭槽(例如，类似于上面关于图2a、图2b、图2c和图2d描述的狭槽216)，该狭槽可具有60
×
400 μm的尺寸，并且可沿着它们的长尺寸与第一柱形主体410的第一纵向中心轴线412对齐。第一柱形主体410上的孔口/狭槽416的数目可例如为约1,240,000个。孔口/狭槽416可为径向渐缩的(例如，如图4c中所示)。第一柱形主体410的外表面410a上的孔口/狭槽416的开口416a的宽度可例如为120 μm，并且第一柱形主体410的内表面410b上的开口416b的宽度可例如为60 μm。
113.污染的粘性流体90可例如为来自消费后回收的聚乙烯级的混合物，该混合物包含
例如2%的具有低于例如500 μm的尺寸的固体颗粒的污染物。污染的粘性流体90在170℃下和150 1/s的剪切速率下可例如具有200 pa
·
s的粘度。在一些实施例中，污染流体的粘度将高于或等于40 pa
•
s。
114.污染的粘性流体90可在例如170℃的温度下泵入环形间隙430中。第一柱形主体410可例如以50 rpm旋转。污染的粘性流体90可以例如1200 kg/hr的流量可控地泵入环形间隙430中，这可在环形间隙内提供例如80-120巴的压力。
115.污染的粘性流体90的温度在所述粘性流体90通过设备400'时可能升高例如6-14℃(例如由于在剪切粘性材料时耗散的能量)。
116.注意的是，也可使用设备400'和其它污染的粘性流体90的其它尺寸和操作条件。
117.现在参考图5，该图是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物并包括螺旋盘绕翅片540的一个或多个部段的设备500的示意图。
118.图5示出了设备500的纵向截面aa'(例如，类似于图1a中限定的纵向截面aa')。
119.根据一些实施例，设备500可包括具有第一纵向中心轴线512的第一柱形主体510和具有第二纵向中心轴线522的第二柱形主体520。第一柱形主体510和第二柱形主体520可重叠，使得第一纵向中心轴线与第二纵向中心轴线522重合，并且在第一柱形主体510和第二柱形主体520之间形成环形间隙530。例如，设备500、第一柱形主体510、第二柱形主体520和环形间隙530可分别类似于上面关于图1a、图1b、图1c、图1d、图1e、图1f、图1g和图1h描述的设备100、第一柱形主体110和第二柱形主体120。
120.第一柱形主体510可能够旋转地被支撑并适于围绕第一纵向中心轴线512并相对于第二柱形主体520旋转(例如，如由图5中的箭头512a所指示)。第一柱形主体510和第二柱形主体520之间的环形间隙530可适于接收粘性流体(例如，带有污染物的聚合物材料的熔体)。
121.第一柱形主体510可包括沿着第一柱形主体510的圆周的至少一部分设置的多个孔口516。孔口516可沿着第一环形主体510的至少一个纵向过滤部段513设置。例如，孔口516可类似于上面分别关于图1a、图1b、图1c、图1d、图1e、图1f、图1g和图1h以及图2a、图2b和图2c描述的孔口116和/或狭槽216。
122.根据一些实施例，第一环形主体510可包括螺旋盘绕翅片540的至少一个部段。螺旋盘绕翅片540可沿着第一柱形主体510的第一纵向中心轴线512设置，并可突出到环形间隙530中。(一个或多个)螺旋盘绕翅片540可设置在(一个或多个)纵向过滤部段513的下游(例如，如图5中所示)。
123.(一个或多个)螺旋盘绕翅片540可针对正被引入环形间隙530中的粘性流体产生附加的吸力(例如，向前泵送)。以这种方式，(一个或多个)盘绕翅片540可在设备500内设置较低的工作压力范围(例如，与没有(一个或多个)盘绕翅片540的实施例相比)和/或帮助将设备500适配到典型地适于在某些压力条件下操作的现有挤出机。
124.现在参考图6a和图6b，它们是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物并包括纵向翅片642的一个或多个组640和螺旋盘绕翅片650的一个或多个部段的设备600的示意图。
125.图6a和图6b分别示出了设备600的纵向截面aa'(例如，类似于图1a中限定的纵向截面aa')和横向截面cc'(图6a中限定的)。
126.根据一些实施例，设备600可包括具有第一纵向中心轴线612的第一柱形主体610和具有第二纵向中心轴线622的第二柱形主体620。第一柱形主体610和第二柱形主体620可重叠，使得第一纵向中心轴线与第二纵向中心轴线622重合，并且在第一柱形主体610和第二柱形主体620之间形成环形间隙630。例如，设备600、第一柱形主体610、第二柱形主体620和环形间隙630可分别类似于上面关于图1a、图1b、图1c、图1d、图1e、图1f、图1g和图1h描述的设备100、第一柱形主体110和第二柱形主体120。
127.第一柱形主体610可能够旋转地被支撑并适于围绕第一纵向中心轴线612并相对于第二柱形主体620旋转(例如，如由图5中的箭头612a所指示)。第一柱形主体610和第二柱形主体620之间的环形间隙630可适于接收粘性流体(例如，带有污染物的聚合物材料的熔体)。
128.根据一些实施例，第一柱形主体610可包括沿着其第一纵向中心轴线612的一个或多个过滤部段613。例如，图6a示出了具有两个过滤部段613(第一过滤部段613a和第二过滤部段613b)的设备600。(一个或多个)过滤部段613中的每一个可包括设置在相应过滤部段中的第一柱形主体610的圆周上的多个孔口616。例如，孔口616可类似于上面分别关于图1a、图1b、图1c、图1d、图1e、图1f、图1g和图1h以及图2a、图2b和图2c描述的孔口116和/或狭槽216。
129.根据一些实施例，第二柱形主体620可包括纵向翅片642的一个或多个组640。组640中的每一个可包括一个或多个纵向翅片642。纵向翅片642中的每一个可类似于例如上面关于图4a和图4b描述的纵向翅片440。
130.在一些实施例中，组640中的每一个可在对应于第一柱形主体610上的(一个或多个)过滤部段613中的一个的位置的位置处设置在第二环形主体620上。组640中的每一个的(一个或多个)纵向翅片642可从第二柱形主体620突出到环形间隙630中并朝向(或基本上朝向)第一柱形主体610上的相应过滤部段613。每个组640的(一个或多个)纵向翅片642可与第二柱形主体620的第二纵向中心轴线622对齐，和/或可沿相应的过滤部段613的长度的至少一部分延伸。
131.例如，图6a示出了设备600，其中第二柱形主体620包括纵向翅片642的两个组640(第一组640a和第二组640b)。然而，在该示例中，第一组640a设置在对应于在第一柱形主体610上的第一过滤部段613a的位置的沿着第二柱形主体620的位置处，并且第二组640b设置在对应于在第一柱形主体610上的第二过滤部段613b的位置的沿着第二柱形主体620的位置处。然而，在该示例中，第一组640a和第二组640b中的每一个包括四个纵向翅片642——第一纵向翅片642a、第二纵向翅片642b、第三纵向翅片642c和第四纵向翅片642d(例如，如图6b中所示)。
132.在一些实施例中，每个组640的(一个或多个)纵向翅片642可从第二柱形主体620突出，以在(一个或多个)纵向翅片642的末端和第一柱形主体610之间提供具有增加的剪切速率的空间648。以这种方式，在(一个或多个)纵向翅片642的末端和第一柱形主体610上的过滤部段613之间的具有增加的剪切速率的空间648中的粘性流体的剪切速率可增加(例如，与没有(一个或多个)纵向翅片642的实施例相比)，这可进一步有助于设备600的自清洁(例如，如上面关于图4a和图4b所描述的)。
133.根据一些实施例，第一环形主体610可包括螺旋盘绕翅片650的至少一个部段。螺
旋盘绕翅片650可沿着第一柱形主体610的第一纵向中心轴线612设置，并可突出到环形间隙630中。螺旋盘绕翅片650可类似于例如上面关于图5描述的螺旋盘绕翅片540。
134.在各种实施例中，第一柱形主体610可包括在第一柱形主体610上的(一个或多个)过滤部段613中的至少一个下游的螺旋盘绕翅片650的一个或多个部段。例如，图6a示出了设备600，其包括螺旋盘绕翅片的第一部段650a、螺旋盘绕翅片的第二部段650b和螺旋盘绕翅片的第三部段650c。然而，在该示例中，螺旋盘绕翅片的第一部段650a设置在第一过滤部段613a的下游，并且螺旋盘绕翅片的第二部段650b设置在第二过滤部段613b的下游。
135.(一个或多个)螺旋盘绕翅片650可针对正被引入环形间隙630中的粘性流体产生附加的吸力(例如，向前泵送)。以这种方式，(一个或多个)盘绕翅片650可在设备600内设置较低的工作压力范围(例如，与没有(一个或多个)盘绕翅片650的实施例相比)和/或帮助将设备600适配到典型地适于在某些压力条件下操作的现有挤出机。
136.现在参考图7a和图7b，它们是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物并包括洗涤组件740的设备700的示意图。
137.图7a示出了设备700中的纵向截面aa'(例如，类似于图1a中限定的纵向截面aa')。图7b分别示出了设备700的横向截面dd'(在图7a中限定)。
138.根据一些实施例，设备700可包括具有第一纵向中心轴线712的第一柱形主体710和具有第二纵向中心轴线722的第二柱形主体720。第一柱形主体710和第二柱形主体720可重叠，使得第一纵向中心轴线与第二纵向中心轴线722重合，并且在第一柱形主体710和第二柱形主体720之间形成环形间隙730。例如，设备700、第一柱形主体710、第二柱形主体720和环形间隙730可分别类似于上面关于图1a、图1b、图1c、图1d、图1e、图1f、图1g和图1h描述的设备100、第一柱形主体110和第二柱形主体120。
139.第一柱形主体710可能够旋转地被支撑并适于围绕第一纵向中心轴线712并相对于第二柱形主体720旋转(例如，如由图7a和图7b中的箭头712a所指示)。第一柱形主体710和第二柱形主体720之间的环形间隙730可适于接收粘性流体(例如，带有污染物的聚合物材料的熔体)。
140.第一柱形主体710可包括沿着第一柱形主体710的圆周的至少一部分设置的多个孔口716。孔口713可沿着第一环形主体710的至少一个纵向过滤部段713设置。例如，孔口716可类似于上面分别关于图1a、图1b、图1c、图1d、图1e、图1f、图1g和图1h以及图2a、图2b和图2c描述的孔口116和/或狭槽216。
141.根据一些实施例，设备700可包括洗涤组件740。洗涤组件740可包括至少一个洗涤喷射器742。(一个或多个)洗涤喷射器742可包括多个喷射器孔/狭槽744。
142.在一些实施例中，当第一柱形主体710设置在第二柱形主体720内时，(一个或多个)洗涤喷射器742可设置在第一柱形主体710的内部714内，使得喷射器孔/狭槽744面向第一柱形主体710(例如，如图7a和图7b中所示)。在一些其它实施例中，当第二柱形主体720设置在第一柱形主体710内时，(一个或多个)洗涤喷射器742可设置在第一柱形主体710的外部并邻近(或基本上邻近)第一柱形主体710并且在设备的壳体(例如，诸如上面关于图1f和图1g描述的壳体140)内。(一个或多个)洗涤喷射器742可尺寸设计成沿着带有孔口716的纵向过滤部段713的至少一部分和/或沿着其圆周的至少一部分延伸。
143.洗涤组件740可包括与至少一个洗涤喷射器742流体连通并适于将清洁的粘性流
体输送到(一个或多个)洗涤喷射器742的至少一个洗涤管746。在一些实施例中，清洁的粘性流体可为由第一环形主体710清洁的相同粘性流体。清洁粘性流体可通过(一个或多个)洗涤喷射器742中的喷射器孔/狭槽744朝向旋转的第一柱形主体710喷射，从而在每个时间点覆盖孔口716的一部分并产生回流(例如，在孔口的相应部分中在清洁粘性流体的径向方向上)。在其孔口的部分中产生的清洁粘性流体的回流可将包含在环形间隙730内的粘性流体中的污染物推离第一环形主体710，从而增强设备700的自清洁/清除效果。
144.在一些实施例中，可在不利用在孔口中实现回流的情况下实现穿孔表面的洗涤。在穿孔表面的
‘
清洁’侧上的流体的压力可在限定的短期内升高，例如使得穿孔表面的两侧上的压力基本上相等。例如，清洁粘性流体可通过(一个或多个)洗涤喷射器742中的喷射器孔/狭槽744喷射，直到穿孔表面的两侧上的压力基本上相等，并且然后可控制清洁粘性流体的流动以在期望的时间段内保持这种情况。在此时间期间，粘性流体穿过穿孔表面的径向流基本上完全停止，而在污染流体的一侧上在穿孔表面上的切向流继续。然后，在穿孔表面附近形成的剪切力可保持粘附到穿孔表面的污染物，并使它们随流动漂移，从而在不使用回流的情况下洗涤穿孔表面。在一些实施例中，可降低穿孔表面的高压侧(污染流体的一侧)和低压侧(清洁流体的一侧)之间的压降，以减小压降，从而扩大穿孔表面的自清洁的效果。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短时间段内增加，并且然后以较低的速率减速至标称旋转速度，以便瞬时增加由于加速的旋转速度而使堵塞的污染物离开穿孔的清除效果。
145.在一些实施例中，第一柱形主体710可包括清洁粘性流体出口770，用于从第一柱形主体710的内部可控地移除清洁粘性流体。例如，清洁粘性流体出口770可类似于上面关于图1f描述的清洁粘性流体移除装置170。
146.在一些实施例中，第二柱形主体720可包括用于可控地移除在环形间隙730内积聚的带有污染物的未过滤粘性流体的未过滤粘性流体出口772。例如，未过滤粘性流体出口772可类似于上面关于图1f描述的未过滤粘性流体移除装置172。
147.现在参考图8a和图8b，它们是根据本发明的一些实施例的包括固定过滤元件的用于从粘性流体中连续过滤污染物的设备800的示意图。
148.图8a和图8b分别示出了设备800的纵向截面aa'和横向截面bb'(例如，类似于图1a中限定的纵向截面aa'和横向截面bb')。
149.根据一些实施例，设备800可包括具有第一纵向中心轴线812的第一柱形主体810和具有第二纵向中心轴线822的第二柱形主体820。第一柱形主体810和第二柱形主体820可重叠，使得第一纵向中心轴线812与第二纵向中心轴线822重合，并且在第一柱形主体810和第二柱形主体820之间形成环形间隙830。例如，设备800、第一柱形主体810、第二柱形主体820和环形间隙830可分别类似于上面关于图1a、图1b、图1c、图1d、图1e、图1f、图1g和图1h描述的设备100、第一柱形主体110和第二柱形主体120。
150.第一柱形主体810可包括沿着第一柱形主体810的圆周的至少一部分设置的多个孔口816。孔口816可沿着第一环形主体810的至少一个纵向过滤部段813设置。例如，孔口816可类似于上面分别关于图1a、图1b、图1c、图1d、图1e、图1f、图1g和图1h以及图2a、图2b、图2c和图2d描述的孔口116和/或狭槽216。
151.第二柱形主体820可能够旋转地被支撑并适于围绕第二纵向中心轴线822并相对
于第一柱形主体810旋转(例如，如由图8a和图8b中的箭头822a所指示)。第一柱形主体810和第二柱形主体820之间的环形间隙830可适于接收粘性流体(例如，带有污染物的聚合物材料的熔体)。
152.第二柱形主体820可围绕其第二纵向中心轴线822连续地旋转，从而在环形间隙830内在其切向方向上产生粘性流体的切向拖拽流。因此，可在旋转的第二柱形主体820和固定的第一柱形主体810之间产生切向速率梯度。在远离固定的第一柱形主体810的表面的各层中的污染物颗粒可在固定的第一柱形主体810的速率为零时以某些切向速率缓慢移动，从而产生围绕固定的第一柱形主体810的表面的自清除切向相对运动以及朝向第一柱形主体810的表面的运动(例如，在径向方向上)，在自清除切向相对运动中，污染物颗粒切向地围绕出口(例如，在切向方向上)和纵向地向下朝向出口(例如，在纵向方向上)移动，例如，如上面关于图1f和图1g所描述的。只要保持第二柱形主体820的旋转速度和第一柱形主体810附近的剪切速率，即使在接触固定的第一柱形主体810的表面时，尺寸大于第一柱形主体810的表面上的孔口816的污染物颗粒也可继续其旋转移动。
153.第二柱形主体820的旋转速度和由此引起的在环形间隙830内的切向拖拽流和/或邻近第一柱形主体810的自清除切向相对运动(例如，分别类似于如上面关于图1f、图1g和图1h所描述的切向拖拽流136a和自清除切向相对运动136b)可适于显著地最小化污染物对第一柱形主体810的附着，并显著地最小化污染物对孔口816的阻塞(例如，至少由于自清除切向相对运动)，从而产生自清洁/清除效果。
154.自清洁/清除效果可由于粘性流体在第一柱形主体810的表面附近的剪切速率而产生，其中，在一些实施例中，剪切速率可至少由第二柱形主体820的旋转速度和环形间隙830的尺寸来规定。
155.一般来说，第二柱形主体820的旋转速度可被控制以确保第二柱形主体810的表面附近的粘性流体的切向速率(例如，由于环形间隙830内的切向拖拽流)显著高于由于环形间隙830内的径向流(例如，类似于上面关于图1f、图1g和图1h描述的径向流134a)引起的粘性流体的平均径向速率。
156.在各种实施例中，第一柱形主体810可设置在第二柱形主体820内(例如，如图8a和图8b中所示)，或者第二柱形主体820可设置在第一环形主体810内(例如，如上面关于图1c所描述的)。
157.根据一些实施例，设备800可包括至少包括旋转马达的旋转组件。旋转马达可联接到第二柱形主体820，并适于以受控的旋转速度旋转第二柱形主体820。设备800还可包括与旋转组件通信的控制器。控制器可配置成根据控制的旋转速度通过旋转组件控制第二柱形主体820的旋转。例如，旋转组件和控制器可分别类似于如上面关于图1f所描述的旋转组件150和控制器160。
158.现在参考图8c和图8d，它们是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物的设备800的示意图，该设备包括固定过滤元件并且还包括一个或多个纵向翅片840。
159.图8c和图8d分别示出了设备800'的纵向截面aa'和横向截面bb'(例如，类似于图1a中限定的纵向截面aa'和横向截面bb')。
160.根据一些实施例，第二柱形主体820可包括一个或多个纵向翅片840。例如，(一个
或多个)纵向翅片840可类似于上面关于图4a和图4b描述的(一个或多个)纵向翅片440。
161.(一个或多个)纵向翅片840可从第二柱形主体820突出到环形间隙830中并朝向(或基本上朝向)第一柱形主体810。(一个或多个)纵向翅片840可与第二柱形主体820的第二纵向中心轴线822对齐，和/或可沿着第二柱形主体820的长度的至少一部分在其纵向方向上延伸。
162.(一个或多个)纵向翅片840可从第二柱形主体820突出，以在(一个或多个)纵向翅片840的末端和第一柱形主体810之间提供具有增加的剪切速率的空间848。以这种方式，在(一个或多个)纵向翅片840的末端和第一柱形主体810之间的具有增加的剪切速率的空间848中粘性流体的剪切速率可增加(例如，与没有(一个或多个)纵向翅片840的实施例相比)，这可进一步有助于第一柱形主体810的自清洁/清除。
163.现在参考图8e，该图是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物的设备800的示意图，该设备包括固定过滤元件并且还包括螺旋盘绕翅片850的一个或多个部段。
164.根据一些实施例，第二环形主体820可包括螺旋盘绕翅片850的至少一个部段。螺旋盘绕翅片850可沿着第二柱形主体820的第二纵向中心轴线822设置，并可突出到环形间隙830中。螺旋盘绕翅片850可设置在纵向过滤部段813的下游。螺旋盘绕翅片850可类似于例如上面关于图5描述的螺旋盘绕翅片850。
165.(一个或多个)盘绕翅片850可针对正被引入环形间隙830中的粘性流体产生附加的吸力。以这种方式，(一个或多个)盘绕翅片850可在设备800内设置较低的工作压力范围(例如，与没有(一个或多个)盘绕翅片850的实施例相比)和/或帮助将设备800适配到典型地适于在某些压力条件下操作的现有挤出机。
166.现在参考图8f和图8g，它们是根据本发明的一些实施例的用于从粘性流体中连续过滤污染物的设备800的示意图，该设备包括固定过滤元件，并且还包括纵向翅片840的一个或多个组842和螺旋盘绕翅片850的一个或多个部段。
167.图8f和图8g分别示出了设备800的纵向截面aa'(例如，类似于图1a中限定的纵向截面aa')和横向截面cc'(图8a中限定的)。
168.根据一些实施例，第一环形主体810可包括一个或多个纵向过滤部段813。例如，第一环形主体810可包括第一纵向过滤部段813a和第二纵向过滤部段813b(例如，如图8f中所示)。
169.根据一些实施例，第二柱形主体820可包括纵向翅片840的一个或多个组842。在一些实施例中，组840中的每一个可在对应于第一柱形主体810上的(一个或多个)过滤部段813中的一个的位置的位置处设置在第二环形主体820上。组842中的每一个的(一个或多个)纵向翅片840可从第二柱形主体820突出到环形间隙830中并朝向(或基本上朝向)第一柱形主体810上的相应过滤部段813。每个组842的(一个或多个)纵向翅片840可与第二柱形主体822的第二纵向中心轴线822对齐，和/或可沿相应的过滤部段813的长度的至少一部分延伸。
170.例如，图8f示出了设备800，其中第二柱形主体820包括纵向翅片840的两个组842——第一组842a和第二组842b。然而，在该示例中，第一组842a设置在对应于在第一柱形主体810上的第一过滤部段813a的位置的沿着第二柱形主体820的位置处，并且第二组
842b设置在对应于在第一柱形主体810上的第二过滤部段813b的位置的沿着第二柱形主体820的位置处。然而，在该示例中，第一组842a和第二组842b中的每一个包括四个纵向翅片840——第一纵向翅片840a、第二纵向翅片840b、第三纵向翅片840c和第四纵向翅片840d(例如，如图8g中所示)。
171.根据一些实施例，第二环形主体820可包括沿第二圆柱本体820的第二纵向中心轴线822的螺旋盘绕翅片850的至少一个部段。
172.在各种实施例中，第二柱形主体810可包括在第一柱形主体810上的过滤部段813中的一个或多个下游的螺旋盘绕翅片850的一个或多个部段。例如，图8f示出了包括螺旋盘绕翅片的第一部段850a和螺旋盘绕翅片的第二部段850b的设备800。然而，在该示例中，螺旋盘绕翅片的第一部段850a设置在第一过滤部段813a的下游，并且螺旋盘绕翅片的第二部段850b设置在第二过滤部段813b的下游。
173.现在参考图8h，该图是图8g的截面的放大图，强调了根据本发明的实施例的在翅片和穿孔表面之间形成的间隙中污染的粘性流体的流动的性质。柱形主体820可能够旋转地被支撑并适于围绕第二纵向中心轴线并相对于第一柱形主体810旋转(例如，如由图8a和图8b中的箭头822a所指示)。第一柱形主体810和第二柱形主体820之间的环形间隙830可适于接收粘性流体(例如，带有污染物的聚合物材料的熔体)。第二柱形主体820可围绕其第二纵向中心轴线连续地旋转，从而在环形间隙830内具体地在其切向方向上在高剪切区中产生粘性流体的切向拖拽流，类似于关于图8a至图8g描述的方式。因此，可在第二柱形主体820的翅片的旋转末端和固定的第一柱形主体810之间产生切向速率梯度。根据一些实施例，第二柱形主体820可包括一个或多个翅片840，所述翅片840从第二柱形主体820朝向第一柱形主体810延伸，使得当第二柱形主体820相对于第一柱形主体810旋转时，它们邻近第一柱形主体810的穿孔表面的末端限定环形间隙830。诸如熔融污染流体的粘度、第二柱形主体820相对于第一柱形主体810的相对旋转速度、以及间隙830的尺寸的操作和结构参数可被控制和或设置，以确保污染流体在间隙830中的流动的条件保持基本上为层状的。设备800内的污染的粘性流体并且具体地在由翅片840的末端限定的高剪切区(由虚线圆830'所描绘)处的流动的切向、径向和纵向分量与由图1g和图1h的径向流134a、切向流136a和纵向流132a所描述的基本上相同。
174.现在参考图9，该图是根据本发明的一些实施例的从粘性流体中连续过滤污染物的方法900的示意图。对于本领域的普通技术人员来说将显而易见的是，本发明的实施例的优选操作条件是保持熔融污染流体在翅片和第一柱形主体之间的间隙(诸如上面讨论的间隙830)中的层流(或基本上层流)的那些操作条件。
175.方法900可通过用于从粘性流体中连续过滤污染物的设备来实现，该设备可配置成实现方法900。例如，方法900可由设备100(例如，如上面关于图1a、图1c、图1d、图1e、图1f、图1g和图1h所描述的)、设备200(例如，如上面关于图2a、图2b、图2c和图2d所描述的)、设备300(例如，如上面关于图3a和图3b所描述的)、设备400(例如，如上面关于图4a和图4b所描述的)、设备500(例如，如上面关于图5所描述的)、设备600(例如，如上面关于图6a和图6b所描述的)、设备700(例如，如上面关于图7a和图7b所描述的)和/或设备800(例如，如上面关于图8a、图8b、图8c、图8d、图8e、图8f和图8g所描述的)来实现。注意的是，方法900不限于图9中图示的流程图和相应的描述。例如，在各种实施例中，方法900不需要移动通过每个
图示的框或阶段，或者以与所图示和描述的完全相同的顺序移动。
176.根据一些实施例，方法900可包括在非穿孔表面和穿孔表面之间泵送污染的粘性流体，所述非穿孔表面和穿孔表面设置成以限定的间隙彼此基本上平行，从而迫使污染的粘性流体沿着间隙在纵向方向上移动(阶段902)。
177.例如，如上面关于图1a至图1i、图2a至图2d、图3a至图3b、图4a至图4b、图5、图6a至图6b、图7a至图7b和图8a至图8g所描述的，穿孔表面可成形为具有第一中心纵向轴线的第一柱形主体，并且非穿孔表面可成形为具有第二中心纵向轴线的第二柱形主体。还有，在该示例中，第二柱形主体的第二中心纵向轴线可与第一柱形主体的第一中心纵向轴线重合，以在它们之间提供环形间隙。还有，在该示例中，相对速度可导向成与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。
178.根据一些实施例，方法900可包括：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，因此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(阶段904)。
179.例如，第一柱形主体可相对于第二柱形主体旋转，或者第二柱形主体(例如，如上面关于图1a至图1i、图2a至图2d、图3a至图3b、图4a至图4b、图5、图6a至图6b、图7a至图7b所描述的)可相对于第一柱形主体(例如，如上面关于图8a至图8g所描述的)旋转。
180.根据一些实施例，方法900可包括：向污染的粘性流体提供压力，从而迫使污染的粘性流体在基本上垂直于相对速度的方向的方向上移动(阶段906)。例如，如上面关于图1f至图1h所描述的。
181.根据一些实施例，方法900可包括：调节相对速度、压力和在间隙内的平均剪切速率，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，同时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(阶段908)。例如，如上面关于图1f至图1h所描述的。穿孔孔口可例如为如上面关于图2a至图2d所描述的细长狭槽216。
182.根据一些实施例，方法900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污染的粘性流体朝向穿孔表面(即在径向方向上)的平均速率的至少50倍(例如，100-3000倍)，并且使得间隙内的平均剪切速率为至少50 1/s(例如，100-500 1/s)(阶段910)。例如，如上面关于图1f至图1h所描述的。
183.根据一些实施例，方法900可包括：在过滤器处于过滤模式时，在污染的粘性流体的实际过滤期间，通过从穿孔表面的另一侧穿过孔朝向带有污染的粘性流体的一侧提供过滤的粘性流体的流体的加压射流，或者通过将穿孔表面的两侧上的压降设置得很低，从而允许漂移力将捕获的污染物清除走，来移除积聚在穿孔表面上的污染物颗粒(阶段912)。例如，如上面关于图7a至图7b所描述的。
184.在上述描述中，实施例是本发明的示例或实现方式。“一个实施例”、“实施例”、“某些实施例”或“一些实施例”的各种表现形式不一定都指相同的实施例。尽管可在单个实施例的背景下描述本发明的各种特征，但是也可单独地或以任何适当的组合来提供这些特征。相反，尽管为了清楚起见可在单独的实施例的背景下描述本发明，但是本发明也可在单
个实施例中实现。本发明的某些实施例可包括来自上面公开的不同实施例的特征，并且某些实施例可结合来自上面公开的其它实施例的要素。在具体实施例的背景下的本发明的要素的公开不应被视为将它们的使用仅限制在具体实施例中。此外，要理解的是，本发明可以各种方式被执行或实践，并且本发明可在除以上描述中概述的实施例之外的某些实施例中实现。
185.本发明不限于那些图或相应的描述。例如，流不需要移动通过每个图示的框或状态，或者以与所图示和描述的完全相同的顺序移动。除非另有定义，本文中使用的技术和科学术语的含义将由本发明所属领域的普通技术人员普遍理解。虽然已经关于有限数量的实施例描述了本发明，但是这些不应被解释为对本发明的范围的限制，而是作为优选实施例中的一些的例示。其它可能的变型、修改和应用也在本发明的范围内。因此，本发明的范围不应受到至此所描述的内容的限制，而应受到所附权利要求书及其法律等同物的限制。