FI57885B - Foerbaettringar i roertryckfilter eller i anslutning till dylika - Google Patents

Description

155^1 [B] (11)KUULUTUSjULKAISU ςπ oor flSjft L J 1 ; UTLÄGGNINGSSKAIFT O ' O O 0 C . Paterit ti myönnetty 10 11 1980 ” Patent ecddelat ^ (51) K*.ik.Wa.3 B 01 D 29/02 SUOM I —Ff N LAN D (21) Pwnttlh«fctnu« — P»tt<ttmn«a>uMnf 1505/71 (22) Hakemltptiyi—An*eknlnpd«f 01.06.71 ^ ^ (23) AlkupUvi—Glltl|K«t*d«f 01.06.71 (41) Tullut ]ulkla*ktl — BIMt offtncllg 71 *****U i* rekisteri h*IHtU* NlhOriluip^on ,. kuuLiullodem pvm.-

Patent- och registerstyrelsen ' 7 AraBkan tithed och utukrifun pubiicond 31.07.80 (32)(33)(31) Pyydetty «uolkMS—Begird prlorltec 03.06.70

Englanti-England(GB) 26902/70 (71) English Clays Lovering Pochin & Company Limited, John Keay House,

St. Austell, Cornwall, Englanti-England(GB) (72) Ralph Derek Gwilliam, St. Austell, Cornwall, Englanti-England(GB) (7*0 Oy Kolster Ab (5*0 Parannuksia putkipainesuodattimissa tai tähän liittyviä parannuksia - Förbättringar i rörtryckfilter eller i anslutning tili dylika Tämä keksintö liittyy putkipainesuodattimeen, jossa on pari olennaisesti koaksiaalista sylinterimäistä putkimaista kappaletta, jotka ovat sisäkkäin ja sovitetut kannatettaviksi olennaisesti pystysuorassa asennossa sekä joustava läpäisemätön holkki, joka on sijoitettu ulkopuolisen putkimaisen kappaleen sisään ja kiinnitetty siihen. Lisäksi rakenne käsittää suodatuselementin, jota sisempi putkimainen kappale kannattaa; poistovälineen suodatteen poistamiseksi, joka on kulkenut suodatuselementin läpi ja sisemmän putkimaisen kappaleen aukkojen läpi sisenmän putkimaisen kappaleen sisäosasta, ja välineen putkimaisten kappaleiden siirtämiseksi aksiaalisesta suhteessa toisiinsa ensimmäisen ja toisen aseman välillä. Järjestelmä on sellainen, että mainittujen putkimaisten kappaleiden ensimmäisessä asemassa ne toimivat yhdessä määrittääkseen suljetun rengasmaisen kammion, joka on jaettu olennaisesti koaksiaalisiin sisä- ja ulkopuolisiin osastoihin, jotka eivät ole yhteydessä keskenään mainitun läpäisemättömän joustavan hoikin vaikutuksesta, jolloin sisäpuolisessa osastossa on sisääntulo kosteaa hienojakoista kiinteää ainetta varten ja ulkopuolisessa osastossa on sisääntulo hydraulista paineenalaista nestettä varten ja mainittujen putkimaisten kappaleiden toisessa asennossa mainittu rengasmainen kammio on avoin salliakseen hienojakoisen kiinteän aineen purkautumisen sisäpuolisesta osastosta.

Esim. brittiläisessä patenttiselityksessä n:o 907 485 ja kanadalaisessa 2 57885 patenttiselitvksessä n:o 854 465 on aikaisenmin kuvattu putkipainesuodattimia, jotka ovat sopivia vähentämään nestesisällön vetisessä savessa tai muissa seoksissa/ jotka sisältävät nesteitä ja hienojakoisia, jähmeitä aineita. Nämä putkipainesuodattimet koostuvat oleellisesti pystysuorasta, rengasmaisesta kammiosta, joka on muodostettu kahden koaksiaalisesti sijoitetun, putkimaisen kappaleen välissä, jolloin toiseen putkimaiseen kappaleeseen kiinnitetty vedenpitävä, joustava holkki jakaa rengasmaisen kammion sisä- ja ulkopuoliseksi osastoksi, jotka eivät ole yhteydessä keskenään. Putkimaiset kappaleet ovat siirrettävissä aksiaalisesta suhteessa toisiinsa ensimmäisen ja toisen asennon välillä, jolloin järjestely on sellainen, että putkimaisten kappaleiden sanotuista asennoista ensimmäisessä asennossa voidaan paineella suodatettava aine syöttää osastoon, joka on muodostettu vedenpitävän, joustavan hoikin toisen sivun ja toisen putkimaisen kappaleen välissä, sanotun toisen putkimaisen kappaleen kannattaessa suoda tuselementtiä . Hydraulinen neste voidaan syöttää joustavan hoikin toisen sivun ja toisen putkimaisen kappaleen välissä muodostuvaan osastoon paineella suodatettavan aineen painamiseksi suodatuselementtiä vasten. Tämän jälkeen hydraulisen nesteen poisto ja putkimaisten kappaleiden siirto niiden toiseen asentoon tekevät mahdolliseksi jähmeän aineen purkamisen, josta on puristettu nestettä. Tällaisissa putkipainesuodattimissa käytetyt suodatuselementit voivat sisältää suodatuskankaan suodatusaineholkin muodossa, jolloin suodatuskangasta kannattaa mieluiten vanunkiverkkoholkki, jota vuorostaan kannattaa toinen putkimainen kappale.

Putkipainesuodattimella on yleensä sellainen rakenne, että sisempi putkimainen kappale kannattaa suodatuselementtiä ja vedenpitävä joustava holkki on kiinnitetty päistään ulompaan putkimaiseen kappaleeseen. Tällä järjestelyllä syötetään paineella suodatettava aine sisäosastaan 5. hydraulinen paineneste syötetään ulompaan osastoon joustavan hoikin venyttämiseksi ja täten sisä-osastossa olevan aineen puristamiseksi ja kakun muodostamiseksi kiinteästä aineesta suodatuselementillä, jolloin suodate tulee puristetuksi ulos suodatus-elementin läpi ja se kulkee ulos putkipainesuodattimesta esim. siserrmässä putkimaisessa kappaleessa muodostettujen aukkojen kautta. Suoda tuselementillä muodostuvan suodatuspuristuskakun erääseen purkausmenetelmään sisältyy kaasun, tavallisesti ilman, yhden tai useamman puhalluksen kohdistaminen suodatus-elementin virtaukseen nähden alempana olevalle sivulle. Kun painesuodatetaan vetistä savea tai muita nesteiden ji kiinteiden aineiden seoksia, joissa kiinteä aine on ei-kuituinen, esim. savet, kalsiumkarbonaatit jne., halkeaa suodatus-puristuskakku helposti kaasun puhallusten vaikutuksesta ja näin saavutetaan helposti suodatuspuristuskakun purkaus. Kun painesuodatetaan nesteiden ja kiinteiden aineiden sellaisia seoksia, joissa kiinteä aine sisältää kuituisaa 3 57885 ainetta, esim. viemärilietettä tai paperimassaa, on kiinteällä aineella taipumus muodostaa suodatuspuristuskakku, joka ei helposti halkea eikä tämän vuoksi voi pudota pois suodatuskankaalta, koska sisemmän putkimaisen kappaleen eri osat estävät sitä.

Puheena olevan keksinnön päämääränä on kehittää putkipainesuodatin, joka on sopiva käytettäväksi nesteiden ja kiinteiden aineiden sellaisten seosten käsittelyssä, joissa kiinteä aine sisältää kuitupitoista ainetta ja jossa suodattimessa on sellainen suodatuselementti, joka helpottaa kuitupitoista, kiinteää ainetta sisältävän suodatuspuristuskakun purkamista suodattimesta.

Keksinnön mukainen putkipainesuodatin on tunnettu siitä, että suodatus-elementissä on vuorotellen läpäisevät ja läpäisemättömät osastot, joista kukin ulottuu suodatuselementin tehollisen suodatusalueen koko pituudelle tai olennaisesti koko sen pituudelle.

Puheena olevan keksinnön mukaista suodatuselementtiä käytettäessä ei suodate voi kulkea suodatuselementin läpäisemättömien osien läpi, niin että näillä osilla muodostuu joko heikosti kiinnittynyt suodatuspuristuskakku tai ei lainkaan kakkua, ja kun ilman tai muun kaasun puhalluksia kohdistetaan suodatuselementin virtaukseen nähden alempana olevalle sivulle, voi suodatuspuristuskakku pudota pois kaistaleina.

Keksinnön eräässä toteutusmuodossa suodatuselementti sisältää suodatuskan-kaan suodatusaineholkin muodossa, joka on jaettu pituussuunnassa vuorotteleviksi, läpäiseviksi ja läpäisemättömiksi osastoiksi. Läpäisemättömät osastot voidaan muodostaa esim. panemalla hoikin tai suodatusaineen osille tiivistysainetta tai läpäisemätön, tarttuva nauha. Sopivan tarttuvan nauhan voi muodostaa joko luonnon-kautsusta tai keinotekoisesta kautsusta tai muoviaineesta lehden tai kalvon muodossa tai tekstiiliaineessa, joka on kyllästetty sideaineella, joka myös sulkee tekstiiliaineen huokoset. Läpäisemättömät osastot voidaan vaihtoehtoisesti muodostaa metalliliuskoista tai jäykistä tai puolijäykistä muoviaineliuskoista, jotka kiinnitetään suodatuskankaalle hakasilla, niiteillä tai muilla tämänkaltaisilla kiinnitysvälineillä. On edullista tukea suodatusaineholkki vanunkiverkkoholkilla,

Il 57885 jolla on mieluiten sellainen rakenne kuin suomalaisessa patenttihakemuksessa n:o 1700/70 on kuvattu. Vaihtoehtona tälle voidaan karkeasti kudottu tukikangas sijoittaa suodatusaineholkin ja «anunkiverkkoholkin välille.

Keksinnön toisessa toteututusmuodossa on putkimainen suodatuselementti varustettu läpäisemättömillä osastoilla kiinnittämällä metalliliuskat tai jäykät tai puolijäykät muoviliuskat vanunkiverkkoholkille tai karkeasti kudotulle tuki-kankaalle häkeillä, niiteillä tms. kiinnitysvälineillä ja päällystämällä vanunki-verkkoholkki ja tukikangas suodatusaineholkilla. Vaihtoehtona tälle tai tämän lisäksi voidaan metalliliuskat tai muoviaineliuskat kiinnittää paikalleen rengasmaisilla nauhoilla, joita on sijoitettu ainakin yksi putkimaisen suodatuselementin kumpaankin päähän ja mieluiten nyös sopivin välein putkimaista suodatuselementtiä pitkin.

Puheena olevan keksinnön mukainen suodatuselementti pitäisi yleensä jakaa ainakin kolmeksi läpäiseväksi osastoiksi, joita erottavat toisistaan kolme läpäisemätöntä osastoa. Läpäisemättömien osastojen leveyden tulisi mieluiten olla ainakin kaksi kertaa suodatuspuristuskakun paksuus, mikä kakku on suunniteltu muodostumaan läpäisevillä osastoilla. Läpäisemättömien osastojen leveys on yleensä ainakin 10 mm.

Sisemmän putkimaisen kappaleen sisäpuolinen seinä muodostaa mieluiten olennaisesti suljetun kammion ja putkipainesuodatin on varustettu välineillä, jotka saavat aikaan useita lyhyitä, erillisiä ilman puhalluksia sanotun, oleellisesti suljetun kammion sisällä, ilman puhallusten kulkiessa sisemmässä putkimaisessa kappaleessa olevien aukkojen läpi suodatuselementin virtaukseen nähden alempana olevalle puolelle, jolloin kiinteä aine voidaan purkaa suodatuselementin pinnalta.

On edullista rakentaa putkipainesuodatin ja käyttää sitä suurin piirtein kanadalaisessa patenttiselityksessä n:o 85^,^65 kuvatulla tavalla. Tämäntyyppisissä putkipainesuodattimissa putkipainesuodattimen sisäosasten tuloaukko sisältää sisäänpäästövälineen, joka on suunniteltu syöttämään kostean, hienojakoisen, kiinteän aineen, joka aiotaan painesuodattaa, sisäosaston pohjalle ja jakamaan sen oleellisesti tasaisesti sisemmässä, putkimaisessa kappaleessa, kun putkimaiset kappaleet ovat tuettuina suurin piirtein pystysuorassa asennossa ja ovat ensimmäisessä asennossaan.

Keksinnön ymmärtämisen helpottamiseksi ja sen toteutustavan kuvaamiseksi viitataan seuraavassa esimerkin muodossa oheisiin piirustuksiin, joissa: kuviot 1 ja 3 esittävät keksinnön mukaisen suodatuselementin kahta toteutusmuotoa; ja kuvio 2 esittää putkipainesuodatinta, joka sisältää keksinnön mukaisen suodatuselementin.

5 57885

Kuvioiden 1 ja 2 mukaisesti putkipainesuodatin sisältää sisemmän putkimaisen kappaleen la ja ulomman putkimaisen kappaleen Ib, jotka ensimmäisessä toiminta-asennossaan (kuvion 2 mukaisesti) muodostavat välillään rengasmaisen kammion (le ja lf), joka on tiivistetty molempien päiden kohdalla tiivistysvälineillä le, jotka on asennettu sisemmälle putkimaiselle kappaleelle la. Läpäisemätön, joustava holkki Id on sijoitettu ulomman putkimaisen kappaleen Ib sisälle ja kiinnitetty tähän päistään ja se muodostaa putkimaisten kappaleiden kanssa vastaavasti sisemmän ja ulomman osaston le ja lf, jotka eivät ole yhteydessä toisiinsa. Sisemmässä putkimaisessa kappaleessa la on tuloaukko 15a, jonka avulla voidaan syöttää liete paineen alaisena kammion 151» ja useiden johtojen 15c kautta sisäosastoon le, lietteen paineen laajentaessa elastomeerirenkaan 15d, joka normaalisti sulkee johtojen 15c päät. Suodatuselementti lg on sijoitettu sisemmän putkimaisen kappaleen la ympärille, joka kannattaa sitä. Ulommassa osastossa lf on tuloaukko 16 pai-neenalaista hydraulista nestettä varten. Sisempi putkimainen kappale on myöskin varustettu aukoilla, joiden läpi kulkee suodate, tuloaukolla 17, josta syötetään paineilmaa sisemmän putkimaisen kappaleen sisälle ja tästä suodatuselementin virtaukseen nähden alempana olevalle puolelle, lappoputkella 18, joka poistaa suodatteen sisemmän putkimaisen kappaleen sisältä, ja nostolaitteella (ei näytetty), joka siirtää putkimaisia kappaleita aksiaalisesta suhteessa toisiinsa niiden ensimmäisen ja toisen asennon välillä.

Suodatuselementti lg sisältää suodatusaineholkin 11, karkeasti kudotun tukikankaan lk ja vanunkiverkkoholkin 13. Suodatusaineholkissa on kolme läpäisemätöntä osastoa 12. Suodatusaineholkki 11 näytetään kaaviomaisesti kuviossa 1 ja se on valmistettu kolmesta 125 denierin, jatkuvasta, yksikuituisesta poly(eteeni-tereftalaatti)-, teryleeni-, langasta. Kuidut kudottiin hoikiksi, jonka ympärysmitta oli 5^,5 cm ja paino 3^0 grammaa, neliömetriä kohti. Suodatusaineholkki jaettiin pituussuunnassa kolmeksi osastoksi 18,17 cm keskipisteiden välimatkalla ja näiden keskipisteiden kohdalla tehtiin suodatuskangas läpäisemättömäksi 16 millimetrin leveydellä kyllästämällä s uodat us k ank aan säikeet tiivistysaineella, joka sisälsi liuotinpohjaista elastomeerista sideainetta, esim. evostick-ainetta, ohennettuna tolueenilla. Läpäisemättömät osat loppuvat noin 5,08 cm (2") päässä suodatus aineholkin kustakin päästä, koska tämä on peitetty päidensä kohdalla muo-tolevyillä.

Käytössä yhdistetään säiliö, joka sisältää hienojakoisen, kiinteän aineen muodostamaa, käsiteltävää lietettä, putkipainesuodattimen tuloaukkoon 15a pumpulla, joka syöttää paineella suodatettavan aineen sisäosastoon le. Putkipaine-suodattimen ulommassa putkimaisessa kappaleessa muodostettu tuloaukko 16 yhdistetään suurpainepumppuun ja suunnanvaihtöiseen matalapaine/tyhjöpumppuun. Suurpaine- 6 57885 ja matalapainepumput imevät hydraulista nestettä varastosäiliöstä ja syöttävät sen ulonpaan osastoon lf. Tuloaukko 16 on myös kytketty suoraan varastosäiliöön. Hydraulinen neste voidaan poistaa ulommasta osastosta lf ja palauttaa varasto-säiliöön suunnanvaihtoisen matalapaine/tyhjöpumpun avulla, jolloin joustava holkki Id venyy ulomman putkimaisen kappaleen seinämää vasten. Laitteen eri osat yhdistävät johdot on varustettu venttiileillä, joiden avulla apulaitteet voidaan panna toimimaan oikealla hetkellä.

Kumiholkki Id venyy aluksi ulomman putkimaisen kappaleen sisäseinää vasten ja osasto le on tyhjä. Pieni määrä hydraulista nestettä syötetään sitten ulompaan osastoon lf joustavan hoikin Id ja ulomman putkimaisen kappaleen sisäseinän välissä. Paineella suodatettava aine-erä syötetään sitten tuloaukon 15a läpi kammion 15b ja johtojen 15c kautta sisäosastoon le joustavan hoikin Id ja sisemmän putkimaisen kappaleen välissä. Tämä saa aikaan hankaustoiminnan suodatuselementin lg alemmalla osalla poistamalla painesuodattimen edellisen käytön mahdollisesti jättämä kiinteä aine. Tämän hankaustoiminnan aikana pumputaan enemmän hydraulista nestettä pienellä paineella osastoon lf. Tämä pienentää sisäosaston le tilavuuden, kunnes se on täytetty kokonaan syöttöaineella. Suodatus saa jatkua pienellä paineella, kunnes suodatteen virtaus on oleellisesti lakannut, millä hetkellä suur-painepumppu käynnistetään hydraulisen nesteen syöttämiseksi osastoon lf suuremman paineen alaisena, tulee sisemmän putkimaisen kappaleen sisälle kulkeva suodate poistetuksi lappoputken l8 kautta. Kun suodatusvaihe on päättynyt, katkaistaan hydraulisen nesteen syöttö ja osasto lf tyhjennetään tyhjön alaisena. Kun osasto lf on tyhjennetty ja joustava holkki venytetty ulomman putkimaisen kappaleen sisäseinää vasten, lasketaan sisempi putkimainen kappale alas nostolaitteen avulla, niin että putkimaiset kappaleet liikkuvat toiseen asentoonsa, jossa ne eivät toimi, ja suodatuselementillä lg muodostunut suodatuspuristuskakku poistetaan syöttämällä paineilmaa putken 17 läpi suodatuselementin virtaukseen nähden alempana olevalle sivulle. Koska suodatuselementti on varustettu läpäisemättömillä osastoilla, jotka ulottuvat sisäosaston koko pituudella, murtuu myöskin kuituisista aineista koostuva suodatuspuristuskakku kaistaleiksi ja purkautuu helposti. Kun suodatuspuristuskakun purkaus on päättynyt, nostetaan sisempi putkimainen kappale entiseen asentoonsa ja jakso voi alkaa uudelleen. PaLneputkisuodatinta käytettäessä on sisäosastoon syötetyn syöttöaineen määrä sellainen, että suodatus-kankaalla muodostuvan suodatuspuristuskakun paksuus on noin 8 millimetriä.

Kuvio 3 näyttää suodatuselementin vaihtoehtoisen muodon, jossa suodatus-elementin läpäisemättömät osat on muodostettu kiinnittämällä vanunkiverkkoholkille 23 hakasten 25 avulla kolme jäykkää tai puolijäykkää metalliliuskaa 22. Vanunki- 7 57885 verkkoholkki on sitten peitetty karkeasti kudotulla tukikankaalla 2b, joka on vuorostaan peitetty suodatusaineholkilla 21. Tukikangas 2b ja suodatusaineholkki 21 näytetään osaksi pois katkaistuina ymmärtämisen helpottamiseksi.

Claims (7)

8 57885

1. Putkipainesuodatin, jossa on pari olennaisesti koaksiaalista sylinteri-mäistä putkimaista kappaletta (1a,1b), jotka ovat sisäkkäin ja sovitetut kannatettaviksi olennaisesti pystysuorassa asennossa, joustava läpäisemätön holkki (1d), joka on sijoitettu ulkopuolisen putkimaisen kappaleen (1b) sisään ja kiinnitetty siihen, suodatuselementti (1g), jota sisempi putkimainen kappale (la) kannattaa, poistoväline (18) suodatteen poistamiseksi, joka on kulkenut suodatuselementin läpi ja sisemmän putkimaisen kappaleen aukkojen läpi sisemmän putkimaisen kappaleen sisäosasta, ja väline putkimaisten kappaleiden siirtämiseksi aksiaalisesti suhteessa toisiinsa ensimmäisen ja toisen aseman välillä, jolloin järjestelmä on sellainen, että mainittujen putkimaisten kappaleiden (1a, 1b) ensimmäisessä asemassa ne toimivat yhdessä määrittääkseen suljetun rengasmaisen kammion, joka on jaettu olennaisesti koaksiaalisiin sisä- ja ulkopuolisiin osastoihin (1e,1f), jotka eivät ole yhteydessä keskenään mainitun läpäisemättömän joustavan hoikin (1d) vaikutuksesta, jolloin sisäpuolisessa osastossa (1c) on sisääntulo (15a-c) kosteaa hienojakoista kiinteää ainetta varten ja ulkopuolisessa osastossa (1f) on sisääntulo (16) hydraulista paineenalaista nestettä varten ja mainittujen putkimaisten kappaleiden toisessa asennossa mainittu rengasmainen kammio (1e,1f) on avoin salliakseen hienojakoisen kiinteän aineen purkautumisen sisäpuolisesta osastosta (1e), tunnettu siitä, että suodatuselementissä (1g) on vuorotellen läpäisevät ja läpäisemättömät osastot (11,21)12,22), joista kukin ulottuu suodatuselementin (1g) tehollisen suodatusalueen koko pituudelle tai olennaisesti koko sen pituudelle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen putkipainesuodatin, tunnettu siitä, että suodatuselementissä (1g) on suodatusainetta oleva holkki (11,21), jota vanunkiverkkoholkki (13,23) kannattaa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen putkipainesuodatin, tunnettu siitä, että mainitussa suodatusmateriaalia olevassa hoikissa (11,21) on vuorot-televia läpäiseviä ja läpäisemättömiä osastoja (11)12), jotka on muodostettu asettamalla lakkaa tai läpäisemätöntä liimateippiä suodatusainetta olevan hoikin välimatkan päässä toisistaan sijaitseviin pitkittäisiin osastoihin (12).

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen putkipainesuodatin, tunnettu siitä, että suodatinelementin läpäisemättömät osastot on muodostettu kiinnittämällä metallikaistaleita (22) tai jäykkää tai puolijäykkää muoviainetta olevia liuskoja vanunkiverkkoholkkiin siten, että ne ulottuvat sen pituussuunnassa.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen putkipainesuodatin, tunnettu siitä, että siinä on vähintään kolme läpäisevää osastoa (11,21), joita vastaava lukumäärä läpäisemättömiä osastoja erottaa. 9 5 7 8 8 5

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen putkipainesuodatin, tunnettu siitä, että kunkin suodatuselementin läpäisemättömien osastojen (12,22) leveys on vähintään 10 mm, mutta olennaisesti vähemmän kuin viereisten läpäisevien osastojen leveys.

7. Jonkin edellä mainitun patenttivaatimuksen mukainen putkipainesuodatin, tunnettu siitä, että putkipainesuodattimen sisäpuolisen osaston (1e) sisääntulo (15a-c) on sisäpuolisen osaston alapäässä ja on rakennettu ja järjestetty niin, että putkimaisia kappaleita (1a,1b) kannatettaessa likimain pystyasennossa ja niiden ensimmäisessä asemassa, märkää hienojakoista painesuoda-tettavaa kiinteää ainetta voidaan kuljettaa sisäpuolisen osaston (1e) pohjaan mainitun sisääntulon kautta ja jakaa se mainitun sisääntulon (15a-c) avulla olennaisesti yhtenäisesti joka puolelle sisäpuolista putkimaista kappaletta. 5 7 8 8 5 10