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SYSTEMES DE SURFACES FILTRANTES EN FORME D"ETOILE.
La présente invention concerne la conformation et la disposition de surfaces filtrantes dans des appareils pour le filtrage de liquides, comme par exemple de l'eau ou de solutions chimiques. Elle concerne un système de surfaces filtrantes suivant lequel une multiplicité d'éléments filtrants en forme de plaques sont disposés en forme d'étoile autour d'un espace cen- tral collecteur de filtrat ; raison de sa forme facilement accessible de tous les cotés, ce système a été reconnu, par le demandeur. comme particu- lièrement avantageux pour le filtrage à l'aide de couches dites de "colmatage" (kieselguhr mélanges cellulose/amiante, etc.).
Suivant l'inventions les éléments filtrants s'étendant en forme d'étoile à partir de l'espace central collecteur de filtrat reçoivent la forme de plaques quadrilatères qui sont constituées chacune par deux membranes filtrantes, de préférence métalliques tenues parallèlement l'une à l'autre et prenant appui l'une sur l'autre, dont l'intervalle est fermé sur les trois cotés extérieurs du quadrilatère et n'est muni d'ouvertures pour le passage du filtrat que sur le côté orienté vers le centre de l'étoile., ces côtés mentionnés en dernier lieu des dites plaques filtrantes étant élargis par des pièces entretoises et formant ensemble l'enveloppe tubulaire qui constitue l'espace collecteur de filtrat, dont l'axe est orienté verticalement et qui est maintenue ensemble, en haut et en bas,,,
par des anneaux de serrage. De cette façon, on obtient un système filtrant très stable dont les surfaces filtrantes sont orientées suivant des plans verticaux, qui peut être assemblé et rendu étanche sans difficulté et peut être facilement nettoyé de tous les cotés, sans démontage - par exemple par arrosage.
Dans le but de fixer les dits anneaux de serrage, il est avantageux de prévoir un tirant d'ancrage à l'intérieur de l'espace collecteur
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de filtrat ; on utilise de préférence un tube d'évacuation de filtrat disposé coaxialement à l'intérieur de l'espace tubulaire collecteur de filtrat pour faire simultanément office de tirant d'ancrageo
Pour fournir un support aux membranes filtrantes constituées de préférence par de la toile métallique.\} on peut constituer les éléments filtrants individuels par des plaques quadrilatères en tissu de support ou par des cadres métalliques qui sont entoilés des deux cotés avec la dite toile métallique ;
dans ce dernier cas, il est avantageux de subdiviser les cadres en question par des nervures transversales servant en même temps à supporter les membranes ; ainsi on forme des chambres superposées qui communiquent avec l'espace collecteur de filtrat par des canaux séparés ; de cette façon,, on garantit la répartition uniforme de la puissance filtrante sur toutes les parties de la surface filtranteo
D'autres particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'une forme d'exécution représentée à titre d'exemple au dessin annexée
Figo 1 est une coupe verticale d'une étoile filtrante conformée suivant l'inventiono
Figo 2 est une coupe horizontale de cette étoile filtrante suivant la ligne II-II de la figo 1.
Figo 3 est une coupe horizontale à plus' grande échelle suivant la ligne III-IV, d'une plaque filtrante du type E représenté sur la partie gauche de la figo 1.
Figo 4 est -une coupe horizontale correspondante d'une plaque filtrante du type E1 représenté sur la partie droite de la figo 1.
En pratique on munit toute l'étoile filtrante soit partout de plaques filtrantes du type E représenté sur la partie gauche de la figo 1 (voir aussi figo 3), soit partout de plaques filtrantes du type E1 représen- té sur la partie droite de la figo 1 (voir aussi figo 4). Le type E est particulièrement approprié pour des filtres-qui travaillent avec des couches denses de colmatage (par exemple couches d'amiante et cellulose) et avec des pressions élevées correspondantes en amont du filtre,, tandis que le type E1 est particulièrement approprié pour des filtres travaillant avec une faible pression amonts c'est-à-dire par exemple des filtres à colmatage de kieselguhr ou même sans colmatage.
Suivant la figo 3, les plaques filtrantes E sont constituées par un gros tissu de support 1, qui est recouvert des de cotés de tissus métalliques à maille fine (toile métallique) 2,2a. L'intervalle Z, dans lequel le filtrat provenant de l'extérieur en traversant ces membranes,, contient le tissu de support 1 et est fermé sur les trois côtés extérieurs par une bande de tôle 3 en forme d'Uo Sur le quatrième côté,, orienté vers le noyau de l'étoile et sur lequel s'écoule le filtrat de Isolément filtrant vers l'espace collecteur de filtrat 10, l'élément filtrant E est encastré entre les barres profilées 4 qui font office de pièces d'entretoises ,
dans le but de répartir alors la pression des barres profilées 4 uniformément sur la zone encastrée du tissu de support 1, les membranes 2,2a sont doublées à cet endroit par des bandes de tôle 5. D'autre part.. elles sont recouvertes du côté extérieur par des bandes de tôle 6 qui dépassent la zone d'en- castrement d'environ 2 à 20 mm vers l'extérieur et empêchent le gâteau de filtre 7 de pénétrer jusque dans l'angle entre la plaque filtrante et les barres profilées 4.
De la même façon,, les bandes de tôle 3 en forme d'U empêchent le gâteau de filtre 7 de s'étendre autour des côtés de la plaque filtrante ; les deux faits ont de l'importance pour un décollage uniforme et sûr du gâteau de filtre surtout lorsqu'on se sert pour le nettoyage des surfaces filtrantes du procédé connu de rinçage à contre-couranto Au lieu
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des rubans de tôle 3 ou 6, on peut utiliser avec un résultat encore meilleur des couches d'étain déposées par fusion ou des couches de vernis., pour fer- mer dans la zone intéressée les pores de la membrane filtrante 2,2a et pour empêcher de cette manière la formation du gâteau de filtre 7 dans ces zones.
Les plaques filtrantes en forme de trapèze E1 sont constituées par un cadre 11 qui est soit venu de fonderie, soit composé par soudure de tôle d'une épaisseur d'environ 4 à 5 mm disposées sur champ, et qui est en- toilé des deux côtés par la toile métallique ou une matière analogue cons)1- tuant les membranes filtrantes 12, 12a. Les membranes filtrantes métalli- ques 12,12a peuvent alors être reliées directement au cadre 11 par des cor- dons de soudure 13, de sorte que leur intervalle Z est obturé d'une manière étanche sur les trois cotés extérieurs. Le côté intérieur du cadre 11 est muni d'alésages 14 par lesquels le filtrat pénétrant de l'extérieur dans l'intervalle Z s'écoule vers l'espace collecteur de filtrat 10.
L'interval- le Z est subdivisé, par des nervures transversales 15, en une série de cham- bres superposées qui servent en même temps à son raidissement et au support supplémentaire des @membranes 12,12a. Ces nervures comportent un trou de ventilation 16 à leur point le plus élevée On obtient par la forme trapé- zoïdale du cadre 11 et par la position inclinée des nervures 15 que toutes les chambres de l'élément filtrant E1 se remplissent complètement de liquide au début du filtrage et qu'elles peuvent se vider après la fin du filtrage.
Le côté intérieur muni des alésages 14, des éléments filtrants E1 porte les pièces entretoises 17 (voir figo 4) collées ou rapportées par soudure. qui sont couvertes par les rubans d'étanchéité 19. Le gâteau de filtre 18 qui se forme pendant le service sur les membranes filtrantes 12.
12a ne peut pas, dans ce cas non plus.,, pénétrer jusqu'à l'angle entre l'encastrement 17 et l'élément filtrante ou entourer un des côtés extérieurs du cadre 11 ; il est donc facile à enlever.
Les éléments filtrants représentés aux figo 3 et 4 constituent l'étoile filtrante représentée aux figo 1 et 2. Ceux des côtés de ces éléments filtrants E,E1 qui sont prévus pour l'écoulement du filtrat et qui sont élargis par les dites pièces entretoises 1, 17, sont alors assemblés pour former une enveloppe tubulaire fermée qui enferme l'espace collecteur de filtrat 10. Cette enveloppe tubulaire se compose donc de segments qui sont constitués alternativement par des éléments filtrants et par des pièces entretoises.9 les rubans d'étanchéité 9 ou 19 étant intercalés entre les surfaces d'appui adjacentes. Ce système est tenu ensemble par les anneaux de serrage 20 et 21 qui ont été glissés du haut ou du bas sur les tenons dépassant aux extrémités des barres entretoises 4,19 ou des cadres 11.
Pour rendre étanche l'espace collecteur de filtrat 10, les joints 22, 23 sont intercalés entre ces anneaux de serrage 20, 21 et les épaulements des éléments filtrants E ou E1.
Dans le but d'appliquer les anneaux de serrage 20, 21 fermement sur les joints 22, 23, le tube d'écoulement du filtrat 24 disposé au centre de l'espace collecteur de filtrat 10 est conformé comme tirant d'ancrage; à cette fin il est soudé à sa partie supérieure sur la bride 25, sur laquelle est également soudé l'anneau de serrage 20, et à la partie inférieure ledit tube est relié par des vis de traction 26 à la bride 27 sur.laquelle s'appuie l'anneau de serrage 210
Il est avantageux de monter l'étoile filtrante qui vient d'être décrite dans un carter cylindrique de filtre, de sorte qu'elle baigne uniformément de tous les côtés dans le liquide troublée La conduite de filtrat peut être raccordée en haut à la bride 25, et/ou en bas à la bride 27 ;
il est préférable de raccorder en bas la conduite d'évacuation de l'avant-coulant de filtration de sorte qu'après fermeture de cette conduite, on peut
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prélever le filtrat pur en haut,, par une conduite montante.
REVENDICATIONS
1- Système de surfaces filtrantes en forme d'étoile notamment pour filtres à colmatage, caractérisé en ce que les éléments filtrants, disposés en forme d'étoiie par rapport à l'espace central collecteur de filtrat.,, ont la forme de plaques quadrilatères (E,E1) qui sont constituées chacune par deux membranes filtrantes de préférence métalliques (2,2a ou 12,12a respectivement) tenues parallèlement l'une à l'autre et prenant ap- pui l'une sur l'autre dont l'intervalle (Z)
est fermé sur les trois côtés extérieurs du quadrilatère et n'est muni d'ouvertures pour le passage du filtrat que sur le côté orienté vers le centre de l'étoile ces côtés men- tionnés en dernier lieu des dites plaques filtrantes (E,E1) étant élargis par des pièces entretoises (4,17) et formant ensemble l'enveloppe tubulai- re qui constitue 1?espace collecteur de filtrat (10) dont l'axe est orien- té verticalement et qui est maintenue ensemble,,, en haut et en bas, par des anneaux de serrage (20,21).
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STAR-SHAPED FILTERING SURFACES SYSTEMS.
The present invention relates to the shaping and arrangement of filtering surfaces in apparatus for filtering liquids, such as for example water or chemical solutions. It relates to a filter surface system in which a multiplicity of plate-shaped filter elements are arranged in a star shape around a central filtrate collecting space; because of its form easily accessible from all sides, this system has been recognized by the applicant. as particularly advantageous for filtering using so-called "plugging" layers (kieselguhr cellulose / asbestos mixtures, etc.).
According to the invention, the filter elements extending in the form of a star from the central filtrate collecting space receive the form of quadrilateral plates which are each formed by two filter membranes, preferably metallic, held parallel to one another. 'other and resting one on the other, the interval of which is closed on the three outer sides of the quadrilateral and is provided with openings for the passage of the filtrate only on the side facing the center of the star., these last mentioned sides of said filter plates being widened by spacers and together forming the tubular envelope which constitutes the filtrate collecting space, the axis of which is oriented vertically and which is held together, at the top and downstairs,,,
by clamping rings. In this way, a very stable filter system is obtained, the filter surfaces of which are oriented in vertical planes, which can be assembled and sealed without difficulty and can be easily cleaned from all sides without dismantling - for example by spraying.
In order to fix said clamping rings, it is advantageous to provide an anchor tie rod inside the collector space
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of filtrate; a filtrate evacuation tube is preferably used, arranged coaxially inside the tubular filtrate collector space to simultaneously act as an anchor tie
In order to provide a support for the filter membranes preferably constituted by wire mesh. \} The individual filter elements can be formed by quadrilateral plates of support fabric or by metal frames which are covered on both sides with said wire mesh;
in the latter case, it is advantageous to subdivide the frames in question by transverse ribs serving at the same time to support the membranes; thus forming superimposed chambers which communicate with the filtrate collector space by separate channels; in this way, the uniform distribution of the filtering power over all parts of the filtering surface is guaranteed.
Other features of the invention will become apparent from the following description of an embodiment shown by way of example in the accompanying drawing.
Figo 1 is a vertical section of a filter star shaped according to the invention.
Figo 2 is a horizontal section of this filter star along the line II-II of Figo 1.
Figo 3 is a horizontal section on a larger scale along line III-IV, of a type E filter plate shown on the left part of Figo 1.
Figo 4 is a corresponding horizontal section of a filter plate of the type E1 shown on the right side of figo 1.
In practice, the entire filter star is fitted either everywhere with E type filter plates shown on the left part of figo 1 (see also figo 3), or everywhere with E1 type filter plates shown on the right part of the figure. figo 1 (see also figo 4). Type E is particularly suitable for filters - which work with dense layers of plugging (eg layers of asbestos and cellulose) and with corresponding high pressures upstream of the filter, while type E1 is particularly suitable for filters working with low upstream pressure, that is to say, for example, filters with clogging of kieselguhr or even without clogging.
According to figo 3, the filter plates E consist of a large support fabric 1, which is covered on the sides with fine-mesh metal fabrics (metal mesh) 2,2a. The gap Z, in which the filtrate from the outside passing through these membranes, contains the support fabric 1 and is closed on the three outer sides by a Uo-shaped sheet strip 3 on the fourth side, , oriented towards the core of the star and on which flows the filtrate of Filtering insulation towards the filtrate collecting space 10, the filter element E is embedded between the profiled bars 4 which act as spacers,
With the aim of then distributing the pressure of the profiled bars 4 uniformly over the embedded area of the support fabric 1, the membranes 2,2a are doubled at this location by strips of sheet 5. On the other hand .. they are covered with the on the outside by sheet metal strips 6 which protrude from the embedding area by approx. 2 to 20 mm towards the outside and prevent the filter cake 7 from penetrating into the corner between the filter plate and the profile bars 4.
Likewise, the U-shaped sheet metal strips 3 prevent the filter cake 7 from spreading around the sides of the filter plate; both facts are important for a uniform and safe take-off of the filter cake, especially when the known back-flushing method is used for cleaning the filter surfaces o Instead
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sheet tapes 3 or 6, it is possible to use with an even better result layers of tin deposited by fusion or layers of varnish., to close the pores of the filter membrane 2,2a in the area concerned and to in this way prevent the formation of the filter cake 7 in these areas.
The trapezoidal filter plates E1 consist of a frame 11 which either came from a foundry or made by welding of sheet metal with a thickness of about 4 to 5 mm placed on the field, and which is surrounded by both sides by the wire mesh or a similar material cons) 1- killing the filter membranes 12, 12a. The metallic filter membranes 12, 12a can then be connected directly to the frame 11 by weld seams 13, so that their gap Z is sealed off on the three outer sides. The inner side of the frame 11 is provided with bores 14 through which the filtrate entering from the outside in the gap Z flows to the filtrate collecting space 10.
The gap Z is subdivided, by transverse ribs 15, into a series of superimposed chambers which serve at the same time for its stiffening and for the additional support of the membranes 12, 12a. These ribs have a ventilation hole 16 at their highest point. The trapezoidal shape of the frame 11 and the inclined position of the ribs 15 are obtained that all the chambers of the filter element E1 fill completely with liquid at the start. filtering and they may empty after the filtering is finished.
The inner side provided with bores 14, filter elements E1 carries the spacers 17 (see fig. 4) glued or attached by welding. which are covered by the sealing tapes 19. The filter cake 18 which forms during service on the membrane filters 12.
12a cannot, in this case either. ,, penetrate to the angle between the recess 17 and the filter element or surround one of the outer sides of the frame 11; it is therefore easy to remove.
The filtering elements shown in Figs 3 and 4 constitute the filter star shown in Figs 1 and 2. Those on the sides of these filter elements E, E1 which are provided for the flow of the filtrate and which are widened by said spacers 1 , 17, are then assembled to form a closed tubular envelope which encloses the filtrate collecting space 10. This tubular envelope therefore consists of segments which are formed alternately by filter elements and by spacers. 9 the sealing tapes 9 or 19 being interposed between the adjacent bearing surfaces. This system is held together by the clamping rings 20 and 21 which have been slipped from the top or the bottom on the tenons protruding from the ends of the spacer bars 4,19 or the frames 11.
To seal the filtrate collecting space 10, the seals 22, 23 are interposed between these clamping rings 20, 21 and the shoulders of the filter elements E or E1.
In order to apply the clamp rings 20, 21 firmly to the joints 22, 23, the filtrate flow tube 24 disposed in the center of the filtrate collecting space 10 is shaped as a tie rod; for this purpose it is welded at its upper part on the flange 25, on which is also welded the clamping ring 20, and at the lower part said tube is connected by tension screws 26 to the flange 27 on which s '' supports the clamping ring 210
It is advantageous to mount the filter star just described in a cylindrical filter housing, so that it bathes evenly on all sides in the turbid liquid The filtrate line can be connected at the top to the flange 25 , and / or down to the flange 27;
it is preferable to connect the discharge pipe of the filtration front-flow at the bottom so that after closing this pipe, it is possible to
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take the pure filtrate at the top, by a riser.
CLAIMS
1- Star-shaped filtering surface system in particular for clogging filters, characterized in that the filter elements, arranged in the form of a star relative to the central filtrate collecting space. ,, have the shape of quadrilateral plates (E, E1) which are each made up of two preferably metallic filter membranes (2,2a or 12,12a respectively) held parallel to one another and bearing on one another whose interval (Z)
is closed on the three outer sides of the quadrilateral and is provided with openings for the passage of the filtrate only on the side facing the center of the star these sides mentioned last of the said filter plates (E, E1 ) being widened by spacers (4,17) and together forming the tubular envelope which constitutes the filtrate collecting space (10), the axis of which is oriented vertically and which is held together ,,, by top and bottom, by clamping rings (20,21).