SE506350C2 - Självrenande filter för filtrering av vätskor och gaser - Google Patents

Description

lO 15 20 25 30 35 506 350 strömningsriktningen, vilket utöver försvàrad tillverkning medför såväl ökat tryckfall som risk för igensättning av med den filtrerade fluiden följande partiklar.

Föreliggande uppfinning har till ändamàl att åstadkomma ett filter av det angivna slaget, som inte är behäftat med de nämnda bristerna samt är màttligt i storlek, har motstånds- kraftiga filterelement och arbetar väsentligen kontinuerligt, dvs. att rensning av igensatta filterelement skall kunna ske utan något nämnvärt avbrott i filtreringsprocessen. Filtret skall också vara lätt att underhålla.

Dessa ändamàl uppnàs med ett filter enligt uppfinningen, vilket erhàllit de i efterföljande patentkrav angivna kännetecknen.

Uppfinningen beskrivs i det följande under hänvisning till bifogade schematiska ritningar, pà vilka: - Fig. l visar ett vertikalt snitt genom ett filterhus med roterbar kropp enligt en första utföringsform av upp- finningen, - Fig. 2 visar ett snitt efter linjen II-II i fig. 1, - Fig. 3 visar ett snitt motsvarande snittet enligt fig. 1, genom ett filterhus med roterbar kropp enligt en andra utföringsform av uppfinningen, - Fig. 4 visar ett snitt efter linjen IV-IV i fig. 3 och - Fig. 5 visar ett schema över styrning av ett filter enligt uppfinningen.

Den i fig. l och 2 visade utföringsformen av uppfinningen omfattar ett väsentligen kubiskt hus l, som begränsas av väggar 2, 3, 4, 5, 6 och 7. En genomgående borrning 8 sträcker sig mellan väggarna 2 och 4. Till borrningen 8 ansluter en tvär- gående borrning 9, som mynnar i väggen 5. Borrningens 8 mynning i väggen 2 utgör en inloppsport 10 och dess mynning i väggen 4 utgör en första utloppsport ll. Borrningens 9 mynning i väggen 5 utgör en andra utloppsport 12. 10 15 20 25 30 35 506 350 I ett sfäriskt urtag 13 i huset 1 befinner sig en likaledes sfärisk kropp 14, som är roterbar kring en axel 15. Diametralt genom kroppen 14 sträcker sig en första borrning eller ström- ningskanal 16 med en första ände l6a och en andra ände l6b.

Borrningen 16 är vinkelrät mot axeln 15 och har väsentligen samma diameter som borrningen 8. En andra borrning eller - strömningskanal 17, som är väsentligen koncentrisk med axeln 15 och har väsentligen samma diameter som borrningen 9, sträcker sig fràn kroppens 14 mantelyta och mynnar i borrningen 16 mellan dess ändar l6a och l6b. Kroppen 14 är försedd med en genom husets vägg 3 gående axeltapp 18, medelst vilken kroppen 14 är roterbar kring axeln 15.

I vardera av borrningens 16 bàda ändar l6a, 16b sitter ett filterorgan eller en sil 19a resp. 19b. Varje sàdan har lämpli- gen formen av en korg. Dà borrningen 16 har cylindriskt tvär- snitt erhàller silkorgarna en hàllfasthetsmässigt fördelaktig form, sàsom formen av en sfärisk kalott.

Genom rotation av kroppen 14 medelst axeln 18 kan borrningens 16 ände l6a valfritt sättas i förbindelse med inloppsporten 10 eller den första utloppsporten 11 samtidigt som borrningens motsatta ände 16b sätts i förbindelse med den första utlopps- porten 11 resp. med inloppsporten 10. Borrningen 17 stár härvid i ständig förbindelse med den andra utloppsporten 12.

En inloppsledning 20 är ansluten till inloppsporten 10, en första utloppsledning 21 till den första utloppsporten 11 och en andra utloppsledning 22 till den andra utloppsporten 12. I den första utloppsledningen 21 sitter en avstängningsventil 23.

Filtrets enligt uppfinningen funktion är följande. Med kroppen 14 i den i fig. 1 visade ställningen, i vilken strömnings- kanalens 16 första ände l6a kommunicerar med inloppsporten 10 och dess andra ände med den första utloppsporten 11, införs en vätska, som skall filtreras, t.ex. processvatten i ett pappers- bruk, frán ledningen 20 i inloppsporten 10. Ventilen 23 är i detta skede stängd. Flödet leds därför genom silen 19a in i den 10 15 20 25 30 35 506 350 första kanalen 16 och frán denna genom den andra kanalen 17 ut genom den anslutande andra eller filtratutloppsporten 12 till (filtratutlopp). Efter nàgon tids drift blir silen l9a så igensatt av frànfiltrerade fasta partiklar, utloppsledningen 22 såsom fibrer, att flödet minskar. I detta skede roteras kroppen 14 180°i pilens A riktning, så att kanalens 16 första ände 16a kommer att kommunicera med den första utloppsporten 11, medan dess andra ände 16b nu kommer att kommunicera med inloppsporten 10. Sålunda hamnar den hittills outnyttjade silen l9b vid inloppsporten och kan genast börja sin filtrerande funktion, eftersom den andra kanalen 17 står i ständig förbindelse med utloppsledningen 22. Den igensatta silen l9a kommer nu att befinna sig vid den första uloppsporten 11. Samtidigt eller så att en del av flödet fràn inloppsporten 10 leds rakt genom kanalen 16 frán dess andra något senare öppnas ventilen 23, ände 16b, genom silen l9b och till kanalens första ände 16a, där flödet alltsà träffar silen l9a i motsatt riktning mot filtreringsriktningen. Härvid sker backspolning av silen med filtrat, och bortspolat fast material leds ut genom utloppsled- ningen 21. Efter relativt kort tid stängs ventilen 23, varefter hela flödet leds mot filtratutloppet 22.

Dà silen l9b blivit igensatt upprepas den beskrivna sekvensen.

Den i fig. 3 och 4 visade utföringsformen skiljer sig fràn den förra i första hand genom att den roterbara kroppen utöver den första borrningen 16 med silar l9a och l9b i sina ändar har en ytterligare genomgående borrning 31, som under rät vinkel korsar borrningen 16 och i sina ändar har silar 32a och 32b.

Huset 1 har som tidigare en inloppsport 10, en första utlopps- port 11 och en andra utloppsport 12. Det inses, att vid drift av filtret enligt denna utföringsform, kan kroppen 14, dá silen l9a är igensatt, roteras 90° i pilens A riktning till den position, som i fig. 4 intas av silen 32b, varvid silen 32a blir verksam vid inloppsporten 10. Dà också silen 32a blivit igensatt, roteras kroppen 14 ytterligare 90°. Silen l9b blir dà verksam vid inloppsporten, medan den först igensatta silen l9a intar position vid utloppsporten 11 och kan backspolas pá 10 15 20 25 30 35 506 350 tidigare beskrivet sätt. Denna utföringsform medger en ännu högre grad av kontinuerlig filtrering än den förra utförings- formen. ' I fig. 4 visas också att huset utöver borrningarna 8 och 9 med portarna 10, ll och 12 har en ytterligare borrning 33 med portar 34 och 35. Dessa portar är normalt tillslutna med icke visade lock, vilka kan avlägsnas för underhåll och utbyte av silar utan att inlopps- resp. utloppsledningarna 20, 21 behöver avlägsnas från portarna 10 resp. ll.

Fig. 5 visar schematiskt ett arrangemang för styrning av ett filter enligt uppfinningen. Härvid betecknar 41 en tryckgivare, som avkänner trycket i inloppsledningen 20, och 42 en tryck- givare, som avkänner trycket i filtratutloppsledningen 22. 43 betecknar en styrenhet (dator), 44 en drivenhet för axeln 18 och 45 ett manöverdon för ventilen 23. I drift av filtret avkänns trycket kontinuerligt i inloppsledningen 20 och ut- loppsledningen 22. Då skillnaden i tryck nått ett visst i förväg bestämt värde, sänder styrenheten 43 en signal till drivenheten 44, som roterar kroppen 14 l80° (då det är fråga om ett filter enligt fig. 1 och 2) eller 90° (om det är fråga om ett filter enligt fig. 3 och 4). Samtidigt eller något senare sänder styrenheten 43 en signal till manöverdonet 45, som öppnar ventilen 23 under kort tid för backspolning av den vid utloppsporten befintliga silen.

Det inses att någon annan rotationssymmetrisk kropp än en sfär kan användas som roterbar kropp 14, t.ex. en rät cirkulär cylinder.

Den föregående beskrivningen och ritningarna hänför sig till utföringsexempel med en eller två genomgående strömningskanaler och stegvis frammatning av den roterbara kroppen. Utföranden med fler än två sådana kanaler är dock tänkbara, varvid inses, att ett större antal kanaler medför en ökande kontinuitet i filtreringsprocessen p.g.a. minskande bàgavstånd mellan närlig- gande portar och följaktligen kortare omställningssträckor och 506 350 -tider. Vid ett större antal kanaler kan dessa anordnas att mer eller mindre överlappande stà i förbindelse med inloppsporten resp. den första utloppsporten, varvid den roterbara kroppen kan drivas i sakta kontinuerlig rotation. I ett sådant utföran- de skulle man kunna undvara styrenheten 43 och tryckgivarna 4l, 42 och endast ha en enklare styrning av reglerdonet 45, så att ventilen 23 kortvarigt öppnar just dà en sil passerar den andra utloppsporten ll.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 506 350 PATENTKRAV

1. Filter för filtrering av en fluid, omfattande ett hus (1) med en inloppsport (10) för den fluid, som skall filtreras, en utloppsport (12) för filtrerad fluid och en utloppsport (11) för reject, samt en i huset mellan åtminstone tvà rotations- ställningar roterbart anordnad, rotationssymmetrisk kropp (14), i vilken finns åtminstone tvà inbördes kommunicerande ström- ningskanaler, av vilka åtminstone en första (l6a, 16b) är försedd med ett filterorgan (l9a), genom vilket filtrering sker i en första rotationsställning, där en ände (16a) av den första strömningskanalen kommunicerar med inloppsporten (10), och genom vilket backspolning sker i en andra rotationsställning, där den första strömningskanalens nämnda ände (16a) kommunice- rar med utloppsporten (11) för rejekt, k ä n n e t e c k n a t a v - att den första strömningskanalen (16a, 16b) är försedd med ett filterorgan (l9a, l9b) i var ände, - att en andra (17) av de åtminstone två strömningskanalerna ansluter till den första (17) organen (l9a, l9b) och stàr i ständig förbindelse med utlopps- porten (12) för filtrerad fluid, och - att utloppsporten (11) för rejekt är försedd med ett för backspolning öppningsbart avstängningsorgan (23). strömningskanalen mellan filter-

2. Filter enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att den första strömningskanalen (16) sträcker sig diametralt genom den rotationssymmetriska kroppen (14) och att den andra ström- ningskanalen sträcker sig vinkelrätt mot ett plan, i vilket den första strömningskanalen roterar vid den roterbara kroppens rotation mellan de tvà rotationsställningarna.

3. Filter enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t a v att en ytterligare, i nämnda plan belägen strömningskanal (32) diametralt sträcker sig genom den rotationssymmetriska kroppen (14) under rät vinkel mot den första strömningskanalen (16), och att ett filterorgan (32a, 32b) är anordnat i vardera av den ytterligare strömningskanalens bàda ändar. 10 15 506 350

4. Filter enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t a v ett flertal i nämnda plan belägna, diametralt genom den roterbara kroppen gående strömningskanaler, samt medel för att kontinu- erligt rotera den roterbara kroppen och för att öppna en vid utloppsporten (ll) för rejekt anordnad ventil (23) då ett filterorgan (l9b) befinner sig vid denna utloppsport.

5. Filter enligt krav 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a t a v att huset utöver inloppsporten (10) och utloppsporten (ll) för rejekt uppvisar normalt tillslutna portar (34, 35), genom vilka filterorganen (l9a, l9b; 32a,32b) är åtkomliga.

6. Filter enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t a v att samtliga strömningskanaler är cylind- riska.

7. Filter enligt nàgot av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t a v att filterorganen (l9; 32) har formen av sfäriska kalotter.