CN110997101B - 盘式过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋转式的盘式过滤器的过滤元件(1)，所述盘式过滤器用于将液体从悬浮液(2)、尤其从纤维悬浮液中分离出来，所述过滤元件的由一个或多个打孔的且异形化的过滤板(3)所限定的内腔(4)与负压源形成连接，其中，至少一个过滤板(3)具有波纹形廓。在此，在高效和功能可靠的情况下改进脱水功率的方式是，在所述波纹形廓中谷部(5)比峰部(6)更宽。

Description

盘式过滤器

本发明涉及一种旋转式的盘式过滤器的过滤元件，所述盘式过滤器用于将液体从悬浮液、尤其从纤维悬浮液中分离出来，所述过滤元件的由一个或多个打孔的且异形化的过滤板所限定的内腔与负压源形成连接，其中，至少一个过滤板具有波纹形廓。

该类型的盘式过滤器用于悬浮液的浓缩并且在造纸工业中尤其被用于纤维回收，并且例如在文献EP 2678087 A1以及文献DE 20 2011 110 505 U1中有所描述。

为此，空心轴通常与负压源相连。鉴于纤维悬浮液与过滤盘的内腔之间的压差，在过滤盘上构造无纺布层。从而在将过滤盘浸入纤维悬浮液中时，基本上只有水进入过滤盘的内腔并且进而进入空心轴中。

无纺布层在浮出水面时通常被刮刀去除并且被导入相应的出料口或被水喷至出料口。

波纹形廓用于增加供脱水所用的表面。

本发明所要解决的技术问题在于，利用尽可能低的费用并且在更可靠地剥离无纺布层的情况下改进盘式过滤器的效率。

根据本发明，所述技术问题解决的方式是，针对波纹形廓而言，谷部比峰部更宽。

在此，通过延伸经过波纹形廓的峰顶与谷底之间的距离的中点的中心线来确定谷部的宽度和峰部的宽度。

在波峰高度相同的情况下，较窄的波峰导致更加陡峭的侧边并且实现波峰数量的提高，这实现了脱水表面的增高和进而脱水效率的提升。

相对较宽的谷部则简化了无纺布层从该谷部的剥离。这被进一步简化的方式是，实现无纺布层垂直于板表面的增长，并且由此在较宽的谷部中聚集更多重量的无纺布层。在此有利的是，波纹形廓的谷部比峰部宽50％至400％、尤其宽100％至300％。波纹形廓的峰顶和谷底不必直线型地延伸。波纹形廓的所有区段也并非一定要具有曲率。

此外为了增大脱水表面，有利的是，谷部具有背离于内腔的隆起。为了使其不妨碍无纺布层的剥离，所述隆起应低于波纹形廓的峰顶地结束。

实验表明，隆起超出谷底的高度应有利地处于波纹形廓的峰顶与相邻谷底之间的距离的20％至70％之间的范围内。

由于其对可供使用的脱水面发挥作用，当隆起仅处于过滤板的打孔区域中时就足够了。

过滤板能够借助板材的拉压变形、也称为深拉被顺利地且成本低廉地制备。

在此无论任何实施方式，隆起的高度都应处于2mm至40mm、优选4mm至20mm之间。

对无纺布层的剥离特性有利的是，平行于过滤板的表面观察，隆起具有圆形或长条形的横截面。

然而作为备选或补充，隆起同样可以波纹状地构造，其中，隆起的波峰优选平行于过滤板的波纹造型的峰部延伸。

在脱水功率方面和在无纺布层的可剥离性方面都有利的是，波纹形廓的两个峰部之间最多存在两个、优选仅一个波纹状的隆起。为全面利用所述优点，波纹状的隆起还应在过滤板的整个波纹形廓上延伸。

如果过滤板的波纹形廓的波峰顶非直线型地延伸，则过滤表面由此能够进一步增大。

另一方面，波峰顶的直线型走向简化了流体通道在过滤元件的内腔中沿负压源方向的构造。

此外，过滤板的波纹形廓的走向还可以有利地局部地改变。由此，例如可以通过过滤板的波纹形廓的走向在波纹的频率和振幅方面的改变具体地影响过滤板的脱水性能。

为了盘式过滤器在处理纤维悬浮液中的应用，过滤元件应扇形地构造，并且优选固定在与负压源相连的空心轴上。在此，多个过滤元件构成圆形的过滤盘。

为了在空心轴或空心轴中的通道与固定在空心轴或通道上的过滤元件之间实现可靠且简单的连接，空心轴应在外侧面上具有多个开孔，其中，优选为每个过滤元件配置独立的开孔。

为了便于滤液的流出，过滤元件的底部件不应具有穿孔。

当两个限定出过滤元件的内腔的过滤板在端部形状配合地相互连接时，特别简单地进行过滤元件的制备。

为了全面利用所述优点，两个相互对置的、限定出过滤元件的内腔的过滤板具有波纹形廓，所述波纹形廓带有在谷部中的隆起。

为获得过滤元件的高稳定性，有利的是，过滤元件的两个相互对置的过滤板的波纹形廓的波纹相互倾斜地延伸。

然而当过滤元件的两个相互对置的过滤板的波纹形廓的波纹相互平行地延伸时，更简单地构造在过滤元件的内腔中通向负压源的流体通道。

在此，当过滤元件的一个过滤板的外侧面的波纹形廓的波峰分别与另一个过滤板的外侧面的波纹形廓的波峰相互对置时，形成多个较大的流体通道。

以下应借助多个实施例对本发明进行更详细的阐述。

在附图中：

图1：示出穿过盘式过滤器的示意性横截面；

图2：示出盘式过滤器的部分俯视图；

图3：示出长条形的隆起7；

图4：示出穿过过滤板3的横截面；

图5：示出过滤元件1的带有波纹的两个波形的过滤板3，并且

图6：示出带有长条形的隆起7的类似实施方式。

根据图1，纤维悬浮液2通过入料口被导入盘式过滤器的容器15中。在容器15中具有水平延伸且可旋转地支承的空心轴9，所述空心轴带有多个垂直的且沿轴向相互间隔的过滤盘13。

过滤盘13分别由多个扇环形的过滤元件1构成，所述过滤元件各通过一个扇区底部与空心轴9相连。

为了降低制备费用，空心轴9由多个沿轴向延伸的且沿周向相邻布置的模块组成。

过滤元件1具有内腔4，所述内腔通过空心轴9的独立的开孔与空心轴中的通道相连以便流体导通。通过两个打孔的且沿轴向相互间隔的过滤板3限定出过滤元件1的内腔4。

在此，过滤板3在导引至空心轴9的带有扇区底部的端部区域中不具有穿孔。

为了能够从悬浮液2中提取水，与负压源相连的空心轴9与过滤元件1的内腔4形成连接。

在此构造在过滤元件1的外侧面上、具体而言构造在过滤板3的打孔区域上的无纺布层16在浮出水面之后从悬浮液2输送至出料口17。

为此，出料口17根据图2分别处于两个相邻的过滤盘13之间。无纺布层16从相应的过滤扇区的去除借助分别配属于各过滤盘13的剥离装置10完成，所述剥离装置将一个或多个水射束对准相应的过滤板3。

通过被穿孔阻拦的纤维所构成的无纺布层16不同程度地构造在过滤板3上。无纺布层16的厚度形廓基本上取决于过滤板3的表面形状。

为了确保高效的脱水，在过滤板3中谋求较大的打孔表面，这在多种实施方式中通过过滤板3的波纹形廓实现。

为此在打孔的波纹形廓中谷部5比峰部6更宽，尤其如图所示谷部比峰部宽100％至300％。由此根据图4实现了在无纺布层16的厚度中的均匀化，这使无纺布层容易在无撕裂风险的情况下从过滤板3上剥离。通过峰部6的更陡峭的侧边，可以在过滤板3的单位脱水面中设置更多波纹。

峰部6和谷部5的宽度在中心线18上测定，所述中心线延伸经过峰顶11与相邻谷底12之间的距离的中点。

为了增大有效过滤表面，如图4至6所示，过滤板3在背离于内腔4的外侧面上、在波纹形廓的至少谷部5的打孔区域中具有多个甚至大量的隆起7。

所述隆起7能够相对于过滤板3的表面平行地具有圆形的或者根据图3具有长条形的横截面，并且如图6所示，有利地在过滤板3的波纹形廓的谷部5中分散地布置。

在此，隆起7的圆形的外轮廓避免隆起在工作中过大的磨损。

为了使隆起7能够更好地匹配于过滤元件1的特定条件，同样有利的可以是，在外侧面上设置多个不同形状和/或尺寸的隆起7。

然而为了理想地设计无纺布层6的厚度形廓，隆起7应如图4和5所示波纹状地构造，其中，隆起7的波峰8在此平行于过滤板3的波纹形廓的峰部6延伸。

然而出于相同的原因，波纹形廓的两个峰部6之间应如图5所示存在仅两个或者如图4所示存在仅一个波纹状的隆起7、8。

为全面利用所述优点，波纹状的隆起7、8在过滤板3的整个波纹形廓上延伸。

无论隆起7是何种设计方式，为了无纺布层16的良好且可靠的可剥离性，所述隆起7都从谷底12开始仅在波纹形廓的峰顶11与相邻的谷底12之间的距离的20％至70％上延伸。

由于过滤板3通常由优选深拉制造的板材构成，隆起7同时还构成内腔4的扩展部。

在此特别有利的是，过滤板3连同扇区底部整体式地实施，和/或两个限定出过滤元件的内腔4的过滤板3在外周上形状适配地例如借助折叠或夹紧相互连接。

为了全面利用本发明的优点，在图5和图6中过滤元件的两个相互对置的、限定出内腔4的过滤板3具有波纹状的横截面，所述横截面带有至少在波纹形廓的外侧面的谷部5中的隆起7。

波纹形廓的波纹在此例如直线型地而且还相对于相互对置的过滤板3平行地延伸。此外，根据图5和图6所示，过滤元件1的一个过滤板3的外侧面的波纹形廓的峰部6分别与另一个过滤板3的外侧面的波纹形廓的峰部6相互对置，从而使得波纹形廓的分别相互对置的峰部6之间以及隆起7的波峰8之间各形成一个流体通道。

过滤板3的波纹形廓的峰部6和谷部5相对于过滤盘13的半径平行地延伸或最多45°地倾斜。

在此，过滤板3的波纹形廓的走向也可以局部地改变。

Claims (22)

1.一种旋转式的盘式过滤器的过滤元件(1)，所述盘式过滤器用于将液体从悬浮液(2)中分离出来，所述过滤元件的由一个或多个打孔的且异形化的过滤板(3)所限定的内腔(4)与负压源形成连接，其中，至少一个过滤板(3)具有波纹形廓，其特征在于，在所述波纹形廓中谷部(5)比峰部(6)更宽，其中，所述峰部(6)和谷部(5)的宽度在中心线(18)上测定，所述中心线分别延伸经过峰顶(11)与相邻谷底(12)之间的距离的中点。

2.根据权利要求1所述的过滤元件(1)，其特征在于，所述谷部(5)具有背离于内腔(4)的、所述谷部(5)的隆起(7)。

3.根据权利要求2所述的过滤元件(1)，其特征在于，所述谷部(5)的所述隆起(7)低于波纹形廓的峰顶(11)地结束。

4.根据权利要求3所述的过滤元件(1)，其特征在于，所述谷部(5)的所述隆起(7)超出谷底(12)的高度处于波纹形廓的峰顶(11)与谷底(12)之间的距离的20％至70％之间的范围内。

5.根据权利要求1或2所述的过滤元件(1)，其特征在于，所述波纹形廓的谷部(5)比峰部(6)宽50％至400％。

6.根据权利要求2至4中任一项所述的过滤元件(1)，其特征在于，所述谷部(5)的所述隆起(7)仅处于过滤板(3)的打孔区域中。

7.根据权利要求2至4中任一项所述的过滤元件(1)，其特征在于，所述谷部(5)的所述隆起(7)具有圆形的或长条形的横截面。

8.根据权利要求2至4中任一项所述的过滤元件(1)，其特征在于，所述谷部(5)的所述隆起(7)波纹状地构造，并且所述谷部(5)的所述隆起(7)的波峰(8)相对于所述过滤板(3)的波纹形廓的峰部(6)平行地延伸。

9.根据权利要求8所述的过滤元件(1)，其特征在于，在所述波纹形廓的两个峰部(6)之间存在最多两个波纹状的隆起(7)。

10.根据权利要求8所述的过滤元件(1)，其特征在于，所述隆起(7)在所述过滤板(3)的整个波纹形廓上延伸。

11.根据权利要求3所述的过滤元件(1)，其特征在于，过滤板(3)的波纹形廓的峰顶(11)非直线型地延伸。

12.根据权利要求3所述的过滤元件(1)，其特征在于，过滤板(3)的波纹形廓的峰顶(11)直线型地延伸。

13.根据权利要求1或2所述的过滤元件(1)，其特征在于，所述过滤板(3)的波纹形廓的走向局部地改变。

14.根据权利要求1或2所述的过滤元件(1)，其特征在于，所述过滤元件扇形地构造，并且固定在与负压源相连的空心轴(9)上，其中，多个过滤元件(1)构成圆形的过滤盘(13)。

15.根据权利要求2至4中任一项所述的过滤元件(1)，其特征在于，对过滤元件(1)的内腔(4)进行限定的过滤板(3)具有波纹形廓，所述波纹形廓带有位于谷部(5)中的隆起(7)。

16.根据权利要求15所述 的过滤元件(1)，其特征在于，所述过滤元件(1)的两个相互对置的过滤板(3)的波纹形廓的波纹相互倾斜地延伸。

17.根据权利要求15所述 的过滤元件(1)，其特征在于，所述过滤元件(1)的两个相互对置的过滤板(3)的波纹形廓的波纹相互平行地延伸。

18.根据权利要求17所述的过滤元件(1)，其特征在于，所述过滤元件(1)的一个过滤板(3)的外侧面的波纹形廓的峰部(6)分别与另一个过滤板(3)的外侧面的波纹形廓的峰部(6)相互对置。

19.根据权利要求15所述的过滤元件(1)，其特征在于，过滤元件(1)的相互对置的过滤板(3)在端部上形状配合地相连。

20.根据权利要求1所述的过滤元件(1)，其特征在于，所述悬浮液(2)是纤维悬浮液。

21.根据权利要求1或2所述的过滤元件(1)，其特征在于，所述波纹形廓的谷部(5)比峰部(6)宽100％至300％。

22.根据权利要求8所述的过滤元件(1)，其特征在于，在所述波纹形廓的两个峰部(6)之间存在仅一个波纹状的隆起(7)。

Images