CH657279A5 - Pressure filter with a tubular, flexible and reversible filtering component - Google Patents

Description

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RIVENDICAZIONI

1. Filtro a pressione per la filtrazione di sospensioni torbide, in cui l'elemento filtrante è sostanzialmente costituito da una tela tubolare a calza rovesciabile, caratterizzato dal fatto di comprendere una membrana tubolare (21) chiusa alle contrapposte estremità, elasticamente deformabile in direzione radiale, coassialmente supportata in detto elemento filtrante (22), con il quale definisce una camera anulare (23) in comunicazione di liquido con un condotto (24) di adduzione di torbida da sottoporre a filtrazione, almeno un ulteriore condotto (20) essendo previsto per alimentare e scaricare un fluido sotto pressione in e da detta membrana tubolare (21).

2. Filtro a pressione particolarmente per la filtrazione di sospensioni torbide secondo la rivendicazione 1, comprendente un primo cestello forellato (5), un secondo cestello forellato (18), coassialmente supportato in detto primo cestello (5) e mobilmente guidato in direzione assiale da una posizione inserita in detto primo cestello (5) ad una posizione distanziata da esso, una tela tubolare (22), coassialmente posizionata tra detti cestelli (5 e 18) una estremità di detta tela tubolare (22) essendo fissata a detto primo cestello (5) l'altra estremità essendo fissata al secondo cestello (18), una membrana tubolare (21) coassialmente montata su detto secondo cestello (18), chiusa sulle contrapposte estremità di esso, elasticamente deformabile in direzione radiale, una camera anulare (23) formata tra detta tela tubolare (22) e detta membrana tubolare (21) quando detto secondo cestello (18) è nella posizione inserita in detto primo cestello (5), almeno un condotto (24) di adduzione di una torbida in detta camera anulare (23), almeno un condotto (20) di alimentazione e di scarico di un fluido in pressione in e da detta membrana tubolare (21) dall'interno di detto secondo cestello (18).

Questa invenzione si riferisce ad un filtro a pressione per la filtrazione di sospensioni torbide in cui l'elemento filtrante è sostanzialmente costituito da una tela tubolare a calza rovesciabile.

La sospensione torbida da filtrare viene alimentata all'interno della tela tubolare che, a filtrazione ultimata, viene rovesciata come una calza cosicché lo strato di residuo formato sul filtro può essere rapidamente e facilmente scaricato.

Un filtro a pressione di questo tipo funziona evidentemente in modo discontinuo ed è definito dalla tecnica come filtro pulsante.

Relativemente alla filtrazione di torbide o sospensioni e simili, utilizzando in particolare filtri a funzionamento discontinuo, sono ben note le esigenze tecniche di:

— una separazione spinta del solido dal liquido,

— un facile, rapido e completo scarico del solido trattenuto sul filtro,

— un elevato rendimento del filtro, espresso come quantità di torbida filtrata nell'unità di tempo.

Tra le numerose apparecchiature di filtrazione finora realizzate e utilizzate allo scopo suddetto quelle che hanno avuto un riconosciuto successo, dal punto di vista del soddisfacimento delle esigenze tecniche più sopra esposte, sono munite di un filtro a calza tubolare rovesciabile.

Inoltre, per aumentare il grado di separazione del liquido dal solido in esso sospeso, le suddette apparecchiature di filtrazione sono state realizzate con caratteristiche strutturali e funzionali, tali per cui è possibile, al termine di una prima fase di filtrazione della torbida; sottoporre a centrifugazione lo strato di residuo trattenuto sul filtro tubolare.

Relativemente a queste apparecchiature c'è da osservare che, mentre da un lato il grado di separazione liquido-solido, ottenuto mediante centrifugazione non raggiunge i valori attesi e desiderati, dall'altro lato le apparecchiature stesse presentano una notevole e riconosciuta complicazione strutturale e funzionale, e, tra le altre cose, richiedono frequenti interventi di manutenzione e messa a punto.

Il problema che sta alla base di questa invenzione è quello di realizzare un filtro a pressione come definito in precedenza, che consenta, rispetto alla tecnica nota, il raggiungimento di un maggior grado di separazione liquido-solido.

Questo problema è risolto secondo l'invenzione da un filtro a pressione per la filtrazione di sospensioni torbide in cui l'elemento filtrante è sostanzialmente costituito da una tela tubolare a calza rovesciabile caratterizzato dal fatto di comprendere una membrana tubolare chiusa alle contrapposte estremità, elasticamente deformabile in direzione radiale, coassialmente supportata in detto elemento filtrante con il quale definisce una camera anulare in comunicazione di liquido con un condotto di adduzione di torbida da sottoporre a filtrazione, almeno un ulteriore condotto essendo previsto per alimentare e scaricare un fluido sotto presssione in e da detta membrana tubolare.

Il vantaggio principale raggiunto da un filtro a pressione, realizzato in accordo con questa invenzione, è costituito dal fatto che alimentando un fluido in pressione, ad esempio aria in pressione, in detta membrana tubolare (gonfiandola) è possibile esercitare una pressione su tutto lo strato di residuo trattenuto dal filtro, realizzando su detto strato una efficace azione di spremitura, finora non raggiunta dagli analoghi filtri della tecnica nota.

Un ulteriore non trascurabile vantaggio è costituito dalle notevoli semplificazioni strutturali presentate da'un filtro secondo questa invenzione, rispetto a quelli della tecnica nota. Infatti in questo filtro non esistono parti in rotazione e quindi non esiste la necessità di utilizzare giunti e/o altri collegamenti meccanici di delicata e complessa realizzazione e di delicato funzionamento in presenza di torbide o sospensioni simili.

Le caratteristiche ed i vantaggi di un filtro a pressione di tipo cosiddetto pulsante, secondo l'invenzione, risulteranno maggiormente dalla descrizione dettagliata che segue di un suo esempio di realizzazione, fatta qui di seguito con riferimento ai disegni allegati, dati solo a titolo indicativo e non limitativo ed in cui:

la figura 1 rappresenta schematicamente in vista laterale ed in parziale sezione un filtro secondo l'invenzione nella condizione di «filtrazione» di una torbida;

la figura 2 rappresenta lo stesso filtro di figura 1, nella condizione di scarico dello strato di residuo trattenuto dal filtro, e la figura 3 rappresenta a scala ingrandita un particolare di figura 1.

Con riferimento alle suddette figure, un filtro a pressione del tipo cosiddetto pulsante secondo questa invenzione comprende un corpo scatolato 1, fissato a sbalzo, tramite mezzi convenzionali non rappresentati ad un supporto schematizzato in 2. All'estremità libera di detto corpo scatolato 2 è fissata una flangia anulare 3, alla quale è rimovibilmente fissata, tramite mezzi convenzionali non rappresentati, una testa cilìndrica 4, munita di fondo bombato 4a. Alla stessa flangia anulare 3 è fissato un cestello forellato 5, coassialmente esteso nella testa cilindrica 4 e preferibilmente rastremato verso il fondo bombato 4a di essa. Tra il cestello 5 e la testa 4 è formata una cosistente intercapedine 6 che è in comunicazione con l'esterno di detta testa 4 attraverso un condotto 7.

In detto cestello 5 e a contatto della sua parete interna è fissata una rete metallica.

Con 9 è indicato uno stelo, esteso lungo l'asse della testa cilindrica 4 e supportato, con mezzi convenzionali non rappresentati, all'interno del corpo scatolato 1. Lo stelo 9 è assialmente mobile in quanto asservito, ad esempio, ad un cilindro idraulico (non rappresentato). In questo caso lo stelo 9 potrebbe addirittura costituire lo stelo di detto cilindro idraulico.

Una piastra circolare 10 è rimovibilmente montata sulla s

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estremità libera dello stelo 9 verso la testa 4. Alla piastra 10 e dal lato di essa rivolto verso il corpo scatolato 1, è coassialmente fissata, con mezzi convenzionali non rappresentati, una seconda piastra anulare 11, avente diametro esterno maggiore del diametro della piastra 10 precedentemente considerata.

Nella piastra anulare 11 è circonferenzialmente formata una gola 12 di accoglimento di una guarnizione 13 anulare, prevista per contattare a tenuta di liquido in pressione la flangia anulare 3 (fig. 1).

Una lanterna cilindrica 14 è coassialmente fissata sulla piastra 10 ed è estesa verso il fondo bombato 4a della testa 4. Alla estremità libera di questa lanterna cilindrica 14 sono coassialmente fissate in modo rimovibile tra flange anulari 15, 16 e 17, disposte a pacco.

La piastra circolare 10 e la flangia anulare 15 supportano un cestello forellato 8; coassiale ed esterno alla lanterna 14, con la quale esso forma una intercapedine anulare 19, in comunicazione di fluido con una sorgente di fluido in pressione (ad esempio aria in pressione) tramite un condotto 20.

Una membrana tubolare 21 preferibilmente di gomma di appropriato spessore e di appropriate caratteristiche elastiche, ha una estremità 21a bloccata in modo rimovibile tra la piastra circolare 10 e la piastra anulare 11, mentre l'altra estremità 21b è analogamente bloccata, in modo rimovibile, tra le flange 15 e 16 precedentemente citate. La membrana 21 è montata esternamente e coassialmente al cestello forellato 18, sul quale è adagiata in condizioni normali.

Un tela filtrante 22, tubolare, ha una estremità 22a rimovibilmente bloccata sulla flangia anulare 3 e l'altra estremità 22b rimovibilmente bloccata tra le flange 16 e 17.

Tra la camera d'aria 21 e la tela filtrante tubolare 22 è formata una camera anulare 23, in comunicazione con un condotto 24 di adduzione della torbida da sottoporre a filtrazione.

Questo condotto 24 è preferibilmente radialmente ricavato nella flangia anulare 3.

Il funzionamento del filtro a pressione precedentemente descritto è il seguente.

In una condizione iniziale, il filtro a pressione secondo il trovato è nella configurazione rappresentato in figura 1. La piastra anulare 11 è premuta contro la flangia anulare 3 dell'azione del cilindro idraulico sullo stelo 9 e alla guarnizione anulare 13 è affidata la tenuta di liquido in pressione.

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Il cestello forellato 18 e la relativa membrana tubolare 21 sono nella posizione inserita nel cestello forellato e relativa tela tubolare 22.

Una torbida da sottoporre a filtrazione, viene alimentata sotto pressione prefissata attraverso il condotto 24, nella camera anulare 23, dove ha inizio la filtrazione attraverso la tela 22 ed il cestello forellato 18. Il liquido filtrato è via via raccolto nella intercapedine 6, dalla quale viene scaricato attraverso il condotto 7, mentre la sostanza (pregiata) contenuta nella torbida viene trattenuta dalla tela filtrante 22, sulla cui parete interna va via via formandosi uno strato di residuo. Quando dopo aver interrotto l'alimentazione di torbida attraverso il condotto 24, viene anche a cessare lo scarico di liquido filtrato dal condotto 7, viene insufflata aria in pressione nella intercapedine anulare 19, che, attraverso il cestello forellato 18, provvede a gonfiare la membrana 21. Questa membrana, deformandosi in direzione radiale, preme sul residuo trattenuto dalla tela filtrante 22 e la pressione può essere aumentata gradualmente fino ai valori desiderati, aumentando appropriatamente la pressione dell'aria insufflata.

Tramite la membrana 21 può pertanto essere esercitata una azione premente via via crescente sullo strato di residuo precedentemente citato, con conseguente effetto di spremitura di detto strato fino al raggiungimento di valori nettamente superiori a quelli raggiunti dai filtri della tecnica nota, basati su una azione centrifuga.

In occasione di questa spremitura, ulteriore liquido filtrato viene scaricato dal condotto 7 e quando questo flusso è terminato significa che è terminata la fase dil filtrazione precedentemente intrapresa.

A questo punto viene scaricata l'aria dalla membrana 21 fino a che essa riprende la sua posizione a contatto del cestello forellato 18 e, tramite azionamento del cilindro idraulico che agisce sullo stelo 9, detto stelo viene allontanato dalla testa 4, con conseguente allontanamento di detto cestello 18, e delle flange 15, 16 e 17 e membrana tubolare 21.

Con questo spostamento assiale si ottiene il rovesciamento a calza della tela filtrante 22 (fig. 2) e con tale rovesciamento si ottiene, in modo noto, un rapido, facile e completo recupero della sostanza separata dalla torbida.

Questa sostanza viene scaricata esternamente al corpo scatolato 1 attraverso una apertura la inferiormente formata in esso.

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3 fogli disegni