DE69503964T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung des Filtermediums in einem Saugtrockner - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung des Filtermediums in einem SaugtrocknerInfo
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Description
- Verfahren und Vorrichtung zur im wesentlichen kontinuierlichen Reinigung des Filtermediums eines Saugtrockners mittels Ultraschall.
- Das FI Patent 61,739 stellt ein Trockenverfahren und Vorrichtung zum Trocknen von bahnförmigen pulverigen, festen oder porösen Werkstoffen vor, bei dessen Verfahren das zu trocknende Material unter Zwischenschaltung einer feinporigen flüssigkeitssaugenden Oberfläche in hydraulischen Kontakt mit einer Flüssigkeit gebracht wird, die im Verhältnis zu dem zu trocknenden Material bei Unterdruck gehalten wird. Die verwendete Vorrichtung in obigem Verfahren umfaßt eine feinporige flüssigkeitssaugende Oberfläche, wobei die Radien der feinen Poren hauptsächlich in einem Bereich von 0,5 bis 2 um liegen.
- Die feinporige flüssigkeitssaugende Oberfläche bildet die Filteroberfläche für das Filtermedium des Saugtrockners, wobei die Filteroberfläche in Kontakt gebracht wird mit dem zu trocknenden Material, wie z. B. Pulpe. Wenn die Filteroberfläche beispielsweise eben ausgebildet ist und Unterdruck an die der Filteroberfläche abgewandte Fläche des Filtermediums angelegt wird, wird an der Filteroberfläche aufgrund des Saugeffekts ein Kuchen des zu trocknenden Materials angefiltert, wobei der Kuchen dann von der Filteroberfläche abgekratzt wird. Die Filteroberfläche ist jedoch anfällig für Verstopfungen, weil die Porenstruktur der Filteroberfläche des Filtermediums und somit auch das Filtermedium selbst, nach und nach mit feinen Partikeln des zu trocknenden Materials gefüllt werden.
- Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Ultraschall zum Säubern der Filteroberfläche des Filtermediums eines Saugtrockners zu verwenden, wie es im Patent FI 76,705 beschrieben wird. In dem Verfahren der FI 76,705 erfordert der Gebrauch von Ultraschall, daß die Filteroberfläche während der Dauer der ultra schallunterstützten Reinigung mit einer verbindenden und säubernden Flüssigkeit, wie z. B. Wasser in Kontakt gebracht wird. In diesem Fall ist, wenn die Filteroberfläche von Wasser umgeben ist, die erforderliche Ultraschalleistung nicht sehr hoch, und das Risiko einer Korrosion aufgrund der Kavitation wird ausgeschlossen. Jedoch vermindert die Veränderung des Materials, das das Filtermedium umgibt, die für das Saugtrocknen zur Verfügung stehende Kapazität, was zu einer Erhöhung der laufenden Betriebskosten des Saugtrockners führt.
- Aus dem FI Patent 82,388 ist ein Reinigungsverfahren für das Filtermedium von Saugtrocknern bekannt, bei welchem die Reinigung mit einem Ultraschalloszillator im wesentlichen unmittelbar nach dem Abkratzen des Filtermediums stattfindet. In diesem Verfahren des FI Patents 82,388 ist der Ultraschalloszillator im Becken der zu filternden Pulpe unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche angeordnet, um das Säubern des Filtermediums im kontinuierlichen Betrieb vorzunehmen. Bei einem hohen Feststoffanteil der umgebenden Pulpe wird die erforderliche Ultraschalleistung ebenfalls hoch. Gleichermaßen korrodiert die umgebende Pulpe die Ummantelung des Ultraschalloszillators aufgrund intensiver Kavitation. Ein Anstieg der Ultraschalleistung und ein Wechsel der Ultraschallummantelungen erhöht die Betriebskosten des Saugtrockners.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einige der Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen, und ein verbessertes Reinigungsverfahren für Filtermedien von Saugtrocknern zu erzielen, in dem das Filtermedium mittels Ultraschall in einer Vorrichtung gereinigt wird, welche das Ultraschallfeld in einen engen Bereich fokussiert. Die wesentlichen neuen Merkmale der Erfindung sind in den beiliegenden Patentansprüchen aufgeführt.
- Erfindungsgemäß wird das Filtermedium des Saugtrockners mittels Ultraschallvorrichtung gereinigt, die den Ultraschallbereich so eng fokussiert, dass der Ultraschallbereich vorteilhaft auf die Filteroberfläche des Filtermediums, für eine im wesentliche kurze Zeit, zwischen 10 bis 150 msek, vorteilhafterweise 60 bis 90 msek, fällt. Nun ist die Schwingungsenergie an der Oberfläche des Ultraschalloszillators niedrig, und der Ultraschalloszillator kann ebenfalls unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche der Pulpe angeordnet werden, die sich im Becken der Vorrichtung befindet und den Ultraschalloszillator umgibt. Wegen der niedrigen Schwingungsenergien an der Oberfläche des Ultraschalloszillators ist die Korrosionsgefahr für die Oszillatorummantelung gering. Jedoch ist auf der Filteroberfläche des Filtermediums die Ultraschalleistung wegen des erfindungsgemäßen Fokussierens hoch und die Reinigung wird wirkungsvoll ausgeführt. Die Erfindung kann vorteilhafterweise sowohl auf das Filtermedium, bestehend aus Filterelementen als auch auf ein einteiliges Filtermedium, das im wesentlichen die ganze Filteroberfläche des Saugtrockners abdeckt, angewandt werden.
- Das erfindungsgemäße Fokussieren von Ultraschall im wesentlichen nahe der Filteroberfläche des Filtermediums, vorteilhafterweise auf der Filteroberfläche des Filtermediums, kann unter Verwendung eines oder mehrerer Ultraschalloszillatoren ausgeführt werden. Wird ein Ultraschalloszillator erfindungsgemäß eingesetzt, ist die Oszillatorfläche des Oszillators im wesentlichen konkav oder konvex. Ist die Oszillatorfläche konkav, wirkt die Oszillatorfläche selbst vorteilhafterweise als Reflektor, durch den der Ultraschall in einen engen Bereich auf die Filteroberfläche des Filtermediums fokussiert wird. Wenn die Oszillatorfläche konvex ist, wird der Ultraschall über eine konkave Reflektorfläche auf die Filteroberfläche des Filtermediums geführt.
- Wenn zumindest zwei Ultraschalloszillatoren verwendet werden, werden die Oszillatoren vorteilhafterweise relativ zueinander in einer Stellung angeordnet, wo sich die von den Ultraschall oszillatoren ausgehenden Strahlen auf der oder im wesentlichen nahe der Filteroberfläche des Filtermediums schneiden, so dass der von den Oszillatoren emittierte Ultraschall in einen kleinen Bereich auf der Filteroberfläche des Filtermediums fokussiert wird. Zumindest Teile der Ultraschalloszillatoren haben vorteilhafterweise eine ebene Oszillatorfläche. Weiterhin können bei Verwendung von zwei oder mehreren Ultraschalloszillatoren, die Oszillatoren mit unterschiedlichem Abstand von der Filteroberfläche des Filtermediums angeordnet werden.
- Erfindungsgemäß kann das Fokussieren der von zwei oder mehreren Ultraschalloszillatoren erzeugten Ultraschallstrahlen im wesentlichen nahe, vorzugsweise auf der Filteroberfläche des Filtermediums auch derart ausgeführt werden, dass für ein und dasselbe Filtermedium durch Verwendung von zwei oder mehreren U1- traschalloszillatoren zwei oder mehrere getrennte schmale U1- traschallfokussierungszonen gebildet werden. Die Größe der U1- traschallfokussierungszonen liegt in einem Bereich von 1 bis 30 mm, vorteilhafterweise 10 bis 15 mm.
- In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird in der Umgebung der Filteroberfläche des Filtermediums durch mindestens einen Ultraschalloszillator eine Oszillationsfläche gebildet, die die Ultraschallstrahlen auf die Filteroberfläche fokussiert. Die erfindungsgemäß verwendete Oszillationsfläche kann vorteilhafterweise konvex oder konkav sein. Die Oszillationsfläche kann aus mehreren im wesentlichen ebenen Oszillationsflächen bestehen, die vorteilhafterweise tangential am Umfang ein und des selben Kreises angeordnet sind. Bei Verwendung einer konvexen Oszillationsfläche ist der Oszillator vorteilhafterweise stabförmig ausgebildet, jedoch kann in diesem Fall die Form des Oszillators zusätzlich zu einer konvexen Oszillationsfläche ebene Elemente gleichen Querschnitts aufweisen.
- Die Erfindung wird detaillierter beschrieben mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, wobei
- Fig. 1 eine schematische Aufsicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
- Fig. 2 eine schematische Aufsicht einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
- Fig. 3 eine schematische Aufsicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und
- Fig. 4 einen schematischen Aufriß der Position des erfindungsgemäßen Ultraschalloszillators in einem Saugtrockner zeigen.
- Gemäß Fig. 1 ist die Oszillationsfläche 2 des Ultraschalloszillators 1 im wesentlichen konkaver Form. Bezüglich des Filterelements 3 des Saugtrockners, ist die Oszillationsfläche 2 in einer Stellung angeordnet, in der die von der Oszillationsfläche 2 emittierten Strahlen auf die Filteroberfläche 4 des Filtermediums 3 gerichtet sind, so dass die Strahlungswirkung der Strahlen nur auf einen begrenzten Bereich auf der Filteroberfläche 4 fokussiert werden. Gemäß Fig. 1 werden zwei unterschiedliche Ultraschallfokussierungszonen auf der Filteroberfläche 4 gebildet.
- In Fig. 2 wird beim Ultraschallsäubern des Filtermediums 11 eines Saugtrockners ein Ultraschalloszillator 12 verwendet, dessen Oszillatorfläche 13 im wesentlichen konvex geformt ist, und der auf der dem Filterelement 11 gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Um Ultraschallstrahlen auf die Filteroberfläche 14 des Filtermediums 11 zu leiten, ist eine im wesentliche konkave Reflektorfläche 15 in der Umgebung des Ultraschalloszillators 12 angeordnet, jedoch bezüglich des Filterelements 11 auf der gegenüberliegenden Seite. Die von der Oszillatorfläche 13 emittierten Ultraschallstrahlen werden von der Reflektorfläche 15 so reflektiert, dass die Ultraschallstrahlen auf einen im wesentlichen engen Bereich der Filteroberfläche 14 des Filtermediums fokussiert werden.
- In Fig. 3 sind in der Umgebung des Filtermediums 21 des Saugtrockners Ultraschalloszillatoren 22 vorgesehen, so dass die Oszillationsfläche 23 der Ultraschalloszillatoren zumindest tangential den Umfang 24 ein und desselben Kreises berührt. Die Oszillationsfläche 23 kann sogar ähnlich dem Kreisumfang 24 geformt sein. Die Ultraschallstrahlen, die von den Ultraschalloszillatoren 22 emittiert werden, schneiden sich vorteilhafterweise auf der Filteroberfläche 24 des Filtermediums 21 oder im wesentlichen in der unmittelbaren Umgebung der Filteroberfläche 25. Somit kann die Ultraschalleistung, die von den Ultraschalloszillatoren 22 erbracht werden muß, im wesentlichen auf ein kleines Gebiet fokussiert werden.
- Gemäß Fig. 4 umfaßt der Saugtrockner 31 einen Pulpetank 32, eine um eine Achse 33 rotierbare Scheibe 34, an welcher die Filterelemente 35 des Filtermediums befestigt sind und einen Kratzer 36, um den Filterkuchen, der sich auf der Filteroberfläche 37 der Filterelemente gebildet hat, zu entfernen. Der Ultraschalloszillator bzw. die Ultraschalloszillatoren 38 zum Fokussieren der Ultraschallstrahlen auf das Filterelement 35 sind erfindungsgemäß unterhalb der Pulpeoberfläche 39 angeordnet.
Claims (10)
1. Verfahren zum im wesentlichen kontinuierlichen Reinigen des
Filtermediums eines Saugtrockners mittels Ultraschall,
dadurch gekennzeichnet,
dass die von zumindest einem Ultraschalloszillator (1, 12, 22)
emittierten Ultraschallstrahlen im wesentlichen in der Nähe,
vorzugsweise auf der Filteroberfläche (4, 14, 25) des
Filtermediums fokussiert werden, um zumindest eine
Ultraschallfokussierungszone zu bilden.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Ultraschallstrahlen auf die Filteroberfläche (4) des Filtermediums mittels
einer konkaven Oszillationsfläche (2) fokussiert werden, die in
dem Ultraschalloszillator (1) ausgebildet ist.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Ultraschallstrahlen auf die Filteroberfläche (14) des Filtermediums
mittels einer konkaven Reflektorfläche (15) fokussiert werden, die
von dem Ultraschalloszillator (12) getrennt vorgesehen ist.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Ultraschallstrahlen auf der Filteroberfläche (14) des Filtermediums
mittels einer in dem Ultraschalloszillator (12) ausgebildeten
konvexen Oszillationsfläche (13) und einer konkaven
Reflektorfläche (15) fokussiert werden, die von dem Ultraschalloszillator
(12) getrennt vorgesehen ist.
5. Verfahren gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Ultraschallstrahlen auf die Filteroberfläche (25) des Filtermediums
mittels Ultraschalloszillatoren (22) fokussiert werden, die von
der Filteroberfläche (25) unterschiedlich beabstandet sind.
6. Verfahren gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Ultraschallstrahlen auf die Filteroberfläche (25) des Filtermediums
mittels Ultraschalloszillatoren (22) fokussiert werden, deren
Oszillationsflächen im wesentlichen tangential auf einem
Kreisumfang (24) angeordnet sind.
7. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Umgebung der
Filteroberfläche (4, 14, 25) des Filtermediums von mindestens
einem Ultraschalloszillator (1, 12, 22) eine Fläche (2, 15, 23)
gebildet wird, die die Ultraschallstrahlen auf die
Filteroberfläche (4, 14, 25) fokussiert.
8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Fokussierungsfläche (2) eine konkave Oszillationsfläche eines
Ultraschalloszillators ist.
9. Vorrichtung gemäß Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Fokussierungsfläche (15) eine konkave Reflektorfläche ist.
10. Vorrichtung gemäß Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die fokussierende
Oszillationsfläche mehrere Oszillationsflächen (23) umfaßt, die
zumindest tangential an ein und denselben Kreisumfang (24)
angeordnet sind.
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