SE463601B - Filter foer kontinuerlig filtrering av en suspension - Google Patents

Description

465 601 10 15 20 25 30 35 Företrädesvis utgöres centrumaxeln av ett rör, vilket inne- bär en än mer förenklad och billigare tillverkning.

Utformningen av centrumaxeln med en enda kanal ger dessutom en annan väsentlig fördel. I en föredragen utföringsform av upp- finningen är en filtratavskiljare ansluten till centrumaxeln och anordnad för avskiljande av filtrat och gas. I tidigare kända filter förefinnes tätningsproblem i övergången från centrumaxeln. Denna övergång har åstadkommits med en s k filtratventil med en slitskiva som tätning mellan den roterande centrumaxeln och utloppsrör till filtratavskilja- ren. Den filtrerade vätska som strömmar i kanalerna genom.ut- _ loppet är tämligen naaodisliuærvätskan mindre i centrum av slitskiva och axel medan däremot den yttre delen av tätningen befinner sig i ofiltrerat media som vill tränga in mellan tät- ningsytorna och sliter tätningselementet ute vid periferin.

Av<¶¶nm.anlednüu;har1mn1varit^twxræm afizhyta.slitskhnarelativt ofta och dessutom föreligger risk för slitage av centrumaxelns ände. Dessutom är denna övergång från roterande centrumaxel till stillastående anslutning till filtratavskiljaren kompli- cerad och dyrbar. Dessa nackdelar har i hög grad kunnat elimi- nieras vid en föredragen utföringsform av uppfinningen och spe- ciellt när centrumaxeln utgöres av ett rör, varvid för anslut- ning mellan tryckkärlsutloppet och filtratavskiljaren denna är försedd med ett rör till dimensionen motsvarande tryckkär- lets centrumrör och varvid en koppling innefattande en tät- ning är anordnad för sammankoppling av rören. Förutom att en dylik anslutning är väsentligt billigare än ovannämnda filt- ratventil föreligger ej heller nâgra tätningsproblem.

Vid tidigare kända filter av det inledningsvis angivna sla- get utgöres avtagningsanordningen av en avskrapare eller s k schaber, vilken är anordnad strax ovanför suspensionens nivå, där filtersektorerna går ned i suspensionen, dvs i slutet av filtersektorernas rotation i gasutrymmet. I dessa filter är därför schabrarna belägna i huvudsak horisontellt. En dylik placering av schabrarna medför emellertid en rad nackdelar.

Således kommer avschabrat material att hasa över schabern med åtföljande risk för avlagring på denna. Vidare innebär denna placering av schabrarna att man får en begränsning av 10 15 20 25 30 35 46361 1"' i utnyttjandet av filterskivornas filtreringsytor, eftersom suspensionsnivân i filterkärlet ej kan ligga högre än läget för schabern. Vidare innebär placeringen av schabrarna att mottagningsanordningen för avschabrat material måste utfor- mas relativt vid, åtminstone upptill för att avkona nedåt till cirkulärt utlopp, vilket har till följd att ett relativt stort avstånd måste hållas mellan filterskivorna. Dessutom föreligger risk att avschabrat material uppbygges i nedko- ningen från rektangulärt tvärsnitt vid schabrarna till cir- kulärt tvärsnitt vid utgång genom kärlets botten av avschab- rat material.

I en föredragen utföringsform enligt uppfinningen har ovan- nämnda nackdelar beträffande avtagningsanordningen elimine- rats. Avtagningsanordningen utgöres härvid av en väsentligen vertikalt anordnad schaber för avtagande av åtminstone ett yttre skikt av filterkakan efter en väsentligen vertikal lin- je för väsentligen vertikal glidning och nedfallande utefter schabern av det avschabrade filterkaksmaterialet. Genom denna förläggning av schabern kommer avschabrat material att väsent- ligen motståndsfritt glida och falla utefter schabern och från denna. Schabern belastas således inte. Dessutom faller det av- schabrade materialet i en kontrollerad form, i princip timglas- effekt. Vidare är risken eliminerad för att avschabrat mate- rial skall uppbyggas såsom vid de tidigare använda horison- tellt belägna schabrarna. En annan fördel med förläggningen av schabrar enligt uppfinningen är att suspensionsnivân i .filtret kan väsentligt höjas så att filtreringsytan kan an- vändas optimalt innebärande hög respektive optimal kapacitet per filterskiva. Ytterligare en fördel med denna placering av schabrarna är att härigenom möjliggöres en filterkonstruktion med avsevärt mindre delning mellan filterskivorna på centrum- axeln, vilket möjliggör ett till dimensionen väsentligt mind- re filter än tidigare för att uppnå samma kapacitet.

I en föredragen utföringsform enligt uppfinningen utgöres vi- dare nämnda mottagande anordning av ett väsentligen vertikalt anordnat utloppsrör. Genom anordnandet av den vertikala scha- bern kan detta utloppsrör under schabern ha mindre diameter (D.

CN 10 15 20 25 30 35 601 4 än motsvarande mottagande anordning i tidigare kända filter och detta utloppsrör behöver inte vara konformat. Detta med- verkar till den ovannämnda mindre delningen mellan filterski- VOIIIB. .

Medelst schabern avtages för varje varv av filterskivorna fö- reträdesvis endast ett yttre skikt av filterkakan på filter- duken, varvid den kvarvarande filterkakan, s k precoatskikt, tjänstgör förutom filterduken såsom filter. Detta precoatskikt blir med tiden alltför tätt och måste avtagas. Enligt konven- tionellt sätt sker en avblåsning av hela precoatskiktet genom att luft blåses in i en av centrumaxelns kanaler via en vid axelns utloppsände anordnad filtratventil, varvid hela pre- coatskiktet från en sektorrad faller av filterduken. Detta medför att en stor mängd faller ned samtidigt i de avkonade mottagningsanordningarna och medför stor risk för igenplugg- ning. Den invändiga blåsningen medför även att sektorernas dukar blåses upp strax före schabern innebärande stor risk för att duken skall skadas av schabern. Dessutom erhålles en okontrollerad avblåsning av precoatskiktet eftersom den inblås- ta gasen rusar genom filterduken där den lättast kan passera, dvs. där skiktet först släpper rusar gasen lättast ut och läm- nar därför vissa sektordukar oblåsta. I en föredragen utförings- form av uppfinningen förefinnes även en anordning för intermit- tent avtagning av ett precoatskikt, varvid denna anordning är belägen ovanför den företrädesvis såsom ett utloppsrör utfor- made mottagande anordningen och bredvid den väsentligen ver- tikala schabern. Företrädesvis utföres precoatavtagningen av ett väsentligen vertikalt anordnat spritsrör för högtrycks- spolning, varvid spritsröret är anordnat strax före schabern och spolvätskan tillföres spritsröret i en separat ledning.

Härigenom erhålles en kontrollerad avspolning och avspolat material faller kontrollerat och i mindre mängd per tidsenhet ned i den mottagande anordningen jämfört med vad som sker vid ovannämnda avblåsning av precoatskikt på tidigare känt sätt.

Ej heller föreligger risk för att duken skall skadas av scha- bern vid detta avtagningssätt enligt uppfinningen. Denna ut- formning och förläggning av avtagningsanordningen medverkar även till det kompakta utförandet av filtret. 10 15 20 25 30 35 5 463 601.

Enligt känd teknik förefinnes även vid föreliggande uppfin- ning en anordning för intermittent tvättning av filterduken.

Enligt en föredragen utföringsform enligt uppfinningen utgö- res anordningen för nämnda intermittenta avtagning av precoat- skiktet och anordningen för den intermittenta tvättningen av en och samma anordning, vilket i konstruktivt hänseende är fördelaktigt.

Utöver ovannämnda fördelar uppnådda medelst ett filter enligt uppfinningen kan även följande nämnas: - antalet filtersektorer begränsas till vad som går att föra in i filtret via montageöppningar, - litet antal filtersektorer och filterskivor ger små till- verknings- och montagefel, - rakare filtersektorer kan framställas, - filterskivornas diameter kan minskas med bibehållen filtre- ringsyta på grund av att centrumaxeln har mindre diameter, - filtreringen kan drivas längre eftersom schabern kan gå när- mare filterskivan utan risk att den griper i och skadar fil- terduken, - filterskivornas filtreringsyta kan utnyttjas optimalt efter- som suspensionsnivån kan höjas i filterkärlet, - maximal kapacitet per installerad filteryta erhålles, - filtrets volym kan jämfört med tidigare kända filter av ifrågavarande slag och med minst lika stor kapacitet göras väsentligt mindre och till en väsentligt lägre kostnad, varvid t ex delningen mellan varje skiva kan minskas med ca 35% innebärande även kortare centrumaxel, kärlets dia- meter kan göras.väsentligt mindre och filterskivornas dia- -meter väsentligt mindre, - lägre underhållskostnader, - lägre stopptider.

Uppfinningen är i det följande närmare beskriven i ett ut- föringsexempel med hänvisning till bifogade schematiska rit- ning, varvid fig. 1 visar en sidovy, delvis uppskuren, av ett filter en- êëš 601 6 10 15 20 25 30 ligt uppfinningen, Fig. 2 visar en vertikal genomskärning av filtret, och Fig. 3 visar i större skala en vy uppifrån av vissa i det vi- sade filtret ingående element.

Det på ritningen visade filtret, vilket i detta utförings- exempel är ett tryckfilter, innefattar såsom tidigare kända tryckfilter ett i huvudsak cylindriskt tryckkärl 1, en cent- rumaxel 2 roterbart lagrad i tryckkärlet och ett antal filter- skivor 3 anordnade på avstånd från varandra på centrumaxeln.

Varje filterskiva är sammansatt av ett antal skivsektorer (ej visade), t ex av den utformning som är visad i US patent nr 4 695 381, varvid filtersektorerna på sedvanligt sätt utgöres av omgivande filterduk och invändiga kanaler och vilka är an- slutna till centrumaxeln för avledning av vid filtreringen er- hållet filtrat och gas till en filtratavskiljare 4 för av- skiljande av filtrat och gas, varvid gasen återföres via gas- ledning 5 innehållande kompressor 6 till tryckkärlet 1. Vida- re innefattar filtret en avtagningsanordning eller schaber 7 för avtagning av vid filtreringen erhållen filterkaka 8 (se fig. 3) på filterduken, en anordning 9 för avtagning av innan- för avschabrat material beläget filterkaksmaterial på duken, s k precoatskikt, en anordning 12 för mottagande av det av- tagna filterkaksmaterialet, och en anordning för tvättning av filterduken. Dessutom har filterkärlet ett inlopp 10 för till- förande av suspension och hållande av suspensionen vid en viss nivå 11 i tryckkärlet.

Det på ritningen visade tryckkärlet uppvisar emellertid en rad väsentliga nyheter jämfört med tidigare kända filter.

En väsentlig nyhet i filtret enligt uppfinningen är att cent- rumaxeln utgöres av en enda kanal gemensam för filtrat och gas från samtliga filtersektorer i tryckkärlet till skill- nad från att tidigare centrumaxel utformats med en kanal för varje filtersektor. Såsom visat på ritningen utgöres centrum- axeln av ett enda cylindriskt rör med anslutningar mot filter- 10 15 20 25 30 35 sektorerna. Förutom en avsevärt enklare konstruktion och mindre tillverkningskostnad erhålles även en väsentligt enk- lare och mera tillförlitlig anslutning 15 till filtratavskil- jaren 4 än de relativt komplicerade filtratventiler som före- finnes vid de med en mängd kanaler utformade centrumaxlarna vid tidigare kända filter. Anslutningen 15 är belägen utanför filterkärlet invid detta men kan även vara belägen på annat ställe t ex innanför filterkärlet. Anslutningen 15 mellan det roterande centrumröret 2 och ett till filtratavskiljaren 4 an- ordnat rör 16 är konstruktivt enkel och medger en enkel tätning, företrädesvis en mekanisk tätning. Beträffande centrumaxeln skall dessutom nämnas, att denna kan framställas med avsevärt mindre diameter än centrumaxlar innehållande ett antal kana- ler såsom vid tidigare kända filter.

En annan väsentlig nyhet i filtret enligt uppfinningen jämfört med tidigare kända filter är att schabern 7 är i huvudsak ver- tikalt anordnad i gasutrymmet ovanför suspensionsnivân, vari- genom avschabrat material faller i en kontrollerad form från schabern och inte belastar denna och dessutom risken för att avschabrat material skall uppbyggas på schabern är eliminerad.

Lämpligen kan schabern vara något lutande utåt sett från cent- rumaxeln 2. Mottagningsanordningen 12 för det avschabrade ma- terialet utgöres av ett vertikalt cylindriskt rör med mindre diameter än tidigare kända mottagningsanordningar utformade med kona, varigenom även risk för uppbyggnad av avschabrat material i mottagningsanordningen är eliminerad. Denna för- läggning av schabern och utformningen av mottagningsanord- ningen såsom ett cylindriskt rör medför att delningen mellan filterskivorna kan göras väsentligt mindre än vad som tidiga- re var fallet (t ex ca 35% mindre). Förläggningen av schabern innebär även att suspensionsnivån i filtret kan väsentligt hö- jas, varigenom filtreringsytan kan användas optimalt.

Såsom framgår av ritningen är schabern 7 ställbar kring en axel 13.

Med en utformning enligt uppfinningen kan på ett fördelaktigt sätt avtagning av s k precoatskikt och tvättning av filter- duken utföras. En väsentligen vertikalt anordnad avtagnings- 10 15 20 25 30 35 601 anordning kombinerad med tvättanordning är i form av ett spritsrör 9 anordnat före schabern i filterskivornas rota- tionsriktning och över utloppsröret 12, varvid spritsröret erhåller spolvätska från ledning 14.Avspolat material faller härvid kontrollerat ned i röret 12 och i avpassad mängd per tidsenhet. Vidare är risk för att filterduken på filterskivor- na skall skadas mot schabern eliminerad till skillnad vad som är fallet vid tidigare kända filter där avtaqning av precoat- skikt sker genom blåsning inifrån utåt genom filterduken.

Vad gäller filterskivor och filtersektorer erhålles vid ett filter enligt uppfinningen följande fördelar. Antalet filter- sektorer kan begränsas till vad som är möjligt att införa i filtret via montageöppningar till filterkärlet och ett litet antal filtersektorer per filterskiva ger små tillverknings- och montagefel och rakare sektorer kan framställas. Filter- skivornas diameter kan minskas med bibehållen filtreringsyta på grund av att centrumaxeln har mindre diameter. Vidare kan filterskivornas filtreringsyta utnyttjas optimalt eftersom suspensionsnivån kan höjas i filterkärlet. Man erhåller såle- des maximal kapacitet per installerad filteryta. Det mindre antalet och raka filtersektorer med mindre diameter medför dessutom att schabern kan avschabra filterkakan närmare fil- terduken utan risk för att schabern skall gripa in i filter- duken. Precoatskiktet behöver därför ej bytas lika ofta som vid tidigare känd filter innebärande längre körtider. Genom det tunnare precoatskiktet är detta även lättare att avtaga.

Vad gäller filterkärlet kan volymen av detta avsevärt minskas med bibehållen kapacitet. Sålunda kan exempelvis filterkärlet ha cirka 15% mindre diameter och filterskivorna ha ca 12% mind- re diameter, men speciellt kan filterkärlets längd avsevärt minskas genom att delningen mellan två filterskivor kan vä- sentligt minskas, exempelvis ca 35%, innebärande även en kor- tare centrumaxel. Ett mindre-kärl innebär även att tunnare plåt för kärlet kan användas. Den mindre storleken ger även kortare uppehållstid innebärande mindre risk för sedimente- ring i kärlet.

På ritningen har visats och ovan beskrivits ett filter för 9 463 601 kontinuerlig filtrering under tryck. Det skall emellertid ob- serveras, att filtret kan utgöras av ett vakuumfilter och även vara konstruerat för filtrering under både tryck och vakuum.

Ej heller är uppfinningen begränsad till de utformningar av de olika ingående elementen som ovan beskrivits i samband med det visade utföringsexemplet, utan uppfinningen kan va- rieras på ett flertal sätt inom ramen för efterföljande pa- tentkrav.

Claims (13)

4 . á U 10 5 601 PATENTKRAV

1. vakuum av en suspension, Filter för kontinuerig filtrering under tryck och/eller ” innefattande ett kärl (1) innehållande suspensionen till viss nivå och ovan- för suspensionen befintligt utrymme med gas, en i kärlet roterbart anordnad väsentligen horisontell centrum- axel (2), filterskivor (3) anordnade på avstånd fràn varandra utefter centrumaxeln väsentligen vinkelrätt denna, vilka filterskivor består av filtersektorer med omgivande filterduk och invändiga kanaler för vid filtreringen erhållet filtrat och gas, förbindelse i centrumaxeln mellan filtersektorerna och ett utlopp (15) från kärlet, avtagningsanordning (9) för varje filterskiva anordnad i gasut- rymmet för avtagning av vid filtreringen erhàllen filterkaka (8) på filterduken, och anordning (12) för mottagande av det av avtagningsanordningen avtagna filterkaksmaterialet, k ä n n e t e c k n a t av att förbindelsen i centrumaxeln (2) mellan filtersektorerna och utloppet (15) utgöres av en enda kanal gemensam för filtratet och gasen från samtliga filtersektorer i kärlet (1) och att avtagningsanordningen (9) är utformad och anordnad att utifrån avtaga filterkakan helt eller delvis från filterduken. av att

2. Filter enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t centrumaxeln (2) utgöres av ett rör.

3. Filter enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av en filtratavskiljare (4) ansluten till kärlets (1) utlopp och anordnad för avskiljande av filtrat och gas.

4. Filter enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av en gasled- ; ning (5) mellan filtratavskiljaren (4) och kärlet (1) för åter- förande av den avskilda gasen till kärlets gasutrymme. 1/ 4-63 601

5. Filter enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av organ (8) i gasledningen (5) för ökning av gastrycket innan återförande av gasen till kärlet (1).

6. Filter enligt något av kraven 3-5, k ä n n e t e c k n a t av att för anslutningen mellan kärlets (1) utlopp och filtratav- skiljaren (4) är filtratavskiljaren försedd med ett rör (16) till dimensionen motsvarande kärlets centrumrör (2) och att en koppling innefattande en tätning är anordnad för sammankoppling av rören.

7. Filter enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a t av att avtagningsanordningen (7) utgöres av en väsent- ligen vertikalt anordnad schaber för avtagande av filterkakan (8) efter en väsentligen vertikal linje för väsentligen vertikal glidning och nedfallande utefter schabern (7) av det avschabrade filterkaksmaterialet.

8. Filter enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda mottagande anordning (12) utgöres av ett väsentligen vertikalt anordnat utloppsrör.

9. Filter enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a t av en ovanför den mottagande anordningen (12) och bredvid schabern (7) i filterskivornas rotationsriktning före denna anordnad anordning (9) för intermittent avtagning av filterkaks- materialet beläget på filterduken innanför det avschabrade filterkaksmaterialet.

10. Filter enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a t av en anordning (9) för intermittent tvättning av filter- duken.

11. Filter enligt krav 4 och 5, k ä n n e t e c k n a t av att anordningen (9) för nämnda intermittenta avtagning och anord- /íL 601 I! -__ “ru ningen (9) för nämnda intermittenta tvättning utgöres av en och samma anordning.

12. Filter enligt krav 11, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda samma anordning (9) utgöres av ett väsentligen vertikalt anordnat spritsrör för högtrycksspolning.

13. Filter enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a t av att suspensionsnivàn (11) i kärlet ligger ovanför centrumaxeln (2).