JPH0621428B2

JPH0621428B2 - 回転円板フイルタ

Info

Publication number: JPH0621428B2
Application number: JP60263613A
Authority: JP
Inventors: ラグネガールドサムエル
Original assignee: SERUREKO HEDEMORA AB
Current assignee: SERUREKO HEDEMORA AB
Priority date: 1984-11-23
Filing date: 1985-11-22
Publication date: 1994-03-23
Anticipated expiration: 2009-03-23
Also published as: FI79654B; SE8405901D0; SE8405901L; SE445655B; FI79654C; DE3540336A1; JPS61132696A; DE3540336C2; FI854552A0; US4676901A; CA1259571A; FI854552A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は懸濁物、なるべく繊維懸濁物を脱水するため
の、特許請求の範囲第１項前段に定義されるような回転
円板フイルタに関する。

従来の技術円板フイルタは、例えばセルローズ及び製紙産業などで
背水を洗滌し、繊維懸濁物を濃縮するのに通例である。
このようなフイルタは、軸の一端で終る軸線方向の通路
を持つ水平軸と、軸上に半径方向に装架されたいくつか
のフイルタ円板とで構成され、各円板はいくつかの扇形
体で構成され、その各々は軸内の夫々の通路に結合され
る。軸は円板と共に、濾過される繊維懸濁物を収容する
樋の中に約５０％沈められる。通路が出る軸の端部はい
わゆる吸込ヘツドに結合され、ヘッドは通常大気圧落下
パイプ内に連続し、又は真空ポンプに結合される。軸と
円板とが樋内で回転する時、繊維懸濁物は、大気圧落下
パイプ又は真空ポンプにより生ずる、樋内の繊維懸濁物
とフイルタ円板の内部との間の圧力差のためにフイルタ
円板を通して濾過される。樋内に沈められた円板の部分
上に繊維層が形成される。工程を連続的にするために、
繊維層はこれが樋から外に来た時に円板扇形体から取除
かれ、それゆえ扇形体はこれが再び樋内、沈められる時
には繊維を持たない。

既知の形状の円板扇形体は通常、互いに適当な距離の所
で中間リブにより接合された２個の有孔板で構成され、
それゆえ中間の濾液通路が形成される。扇形体の外周の
まわりに、Ｕ字型の突出部があり、内周は円板フイルタ
軸に結合するためのフランジ又はパイプを持つ管路に結
合される。なるべく収縮可能の合成材料で作られた布袋
の形のフイルタ布は扇形体の板の上に置かれる。フイル
タ布は扇形体上で引張られ、それゆえ縮むことが出来、
扇形体のまわりをしつかり閉じる。

フイルタ工程が進行する時、フイルタ布の目詰まりが順
次生じる。これを防ぐため、円板フイルタにはスプレイ
が設けられ、スプレイは繊維層が取除かれたあとで布を
きれいに噴射する。円板フイルタ上で繊維を含む背水を
洗滌する時、濾過は先ず、きれいにスプレイされたフイ
ルタ布を通して行なわれるが、濾過サイクルが進むにつ
れて、フイルタ布上に繊維層が形成される。それにより
フイタル媒体が繊維の付着により益々不浸透になるか
ら、濾過サイクル中に濾液は順次よりきれいになる。濾
液の流れはフイルタの吸込みヘツド内で分割され、２種
の濾液が送出され、その一方は濾過サイクルの始めの状
態即ち初期からのいわゆる初期濾液、他はいわゆるきれ
いな濾液である。

真空ポンプは据付、運転が高価につくから、フイルタ上
に必要な圧力差を生ずるための最も普通の既存の装置は
大気圧落下パイプである。落下パイプの長さはその完全
垂直長さで少なくとも６〜８ｍでなければならない。こ
の事は、フイルタが、この落下高さが設けられるような
工場内でこの高さに置かねばならぬことを意味する。フ
イルタの位置決めはそれゆえ、実際の工場に対し必要な
建物の高さを多くの場合決定し、この事は工場がより高
価となることを意味する。フイルタ上の流れはしばしば
３０〜７０ｍ^３／分であり、これら流れはフイルタまで
ポンプで汲上げねばならない、大気圧落下パイプ内の流
速は比較的速く、これが大量の空気をそれにより濾液内
に混合し、濾液が工程内で再循環が出来るまでに濾液か
ら空気を除去するのに十分な容積を必要とすることを意
味する。

フイルタ内室又は通路の各々に対し別個の共同して回転
する落下パイプを持つフイルタは特にドラムフイルタ、
いわゆる弁無しフイルタに関し既に知られている。これ
ら既知のフイルタ構造の共通事項は、落下パイプから排
出される濾液が、フイルタから流出する前にフイルタ内
に液面を形成するために、回転角の一部に対し設けられ
るウオータロツク（watcy−lock）の所でフイルタの内
部に向けて、落下パイプが外周から内方に延在している
ことをである。この構造のために、フイルタの寸法の如
何によりフイルタ内で利用出来る空間のために落下パイ
プの長さに制限を生ずる。中でもフイルタ上に生じる圧
力差が落下パイプの長さの関数でるあから、この事は確
かに欠点である。

発明が解決しようとする問題点本発明は、真空ポンプと上記型の大気圧落下パイプとの
必要を完全に排除し、それにより工場の高さを大きく減
小している。その上、本発明は、よりおだやかな流れが
生じ、濾液内への空気の混入を少なくし、それにより濾
液容器の容積をより小さく作ることが出来る。

本発明により、フイルタ軸内の濾液通路の各々は対応し
て共同する落下パイプに結合されこのパイプが濾過に必
要なフイルタ上の圧力差を確立し、濾液通路からの落下
パイプはフイルタ周辺に向けて、フイルタ周辺を通して
ほぼ半径方向外方に延在する。濾液通路はフイルタの側
壁の所、落下パイプの近くにあり、別の出口、初期濾液
出口が設けられるのが好ましい。

この初期濾液出口は、対応する扇形体の列のフイルタ樋
内の懸濁物内に沈められると直ちに作動する。当の扇形
体列用の落下パイプはそれゆえその口が樋内の液面の上
にあり、作動をしない位置にある。共同する落下パイプ
を持つ既知のフイルタ構造と異なり、この構造は濾過サ
イクルの第１部分からの濾液は、落下パイプがこの位置
に来るまでフイルタの小室及び通路内に堆積する必要は
無く、作動に入るが、濾液は濾過サイクルの始めから直
ちにフイルタから流出するよう始動することを意味す
る。フイルタの小室及び通路はそれゆえ、堆積した濾液
のための特別の容積を持つ寸法である必要は無く、有効
な流出を得るのに必要な寸法、容積に丁度作ることが出
来る。それにより、第１の濁つた濾液、いわゆる初期濾
液をそのあとに続くよりきれいな濾液から効果的に分離
する実現性が生じ、この事は例えばフイルタが製紙機械
からの背水をきれいにするのに使われる時に極めて重要
である。

すべての濾液量の２０〜３０％が初期濾液として排出さ
れ、その時残量のきれいな濾液は、長い大気圧落下パイ
プを持つ既知のフイルタ構造から得られる純度に完全に
匹敵する純度を持つ事が試験で証明された。

完全な濾過サイクルがフイルタを排出するのに使われる
事により、又フイルタの水力学的能力が積極的に生ず
る。濾液通路からの落下パイプの他に別の出口を持つ別
の利点は、それにより、落下パイプが既知のフイルタ構
造にある制限を受けずに、長い落下パイプのより短かい
排出サイクルが、対応する初期濾液出口のより長いサイ
クルで補整されるように必要な長さを持つように作るこ
とが出来る利点を、より良く使用が出来ることである。

実施例本発明の好適実施例を次に、添付図面を参照して詳しく
述べる。

第１図は本発明による円板フイルタを一部断面化した側
面図で、第２図は同じフイルタの一部切除した端面図で
ある。樋１は濾過される懸濁物で適当な高さまで充たさ
れる。軸６に沿つて互いに平行に置かれた複数個のフイ
ルタ円板３は矢印で示すように樋１の中で回転する。各
フイルタ円板は取り巻くフイルタ布と濾液用内部空間と
を持つ複数個の円板扇形体４で構成される。パイプ５
は、濾液を軸の一端にさらに運ぶため扇形体からの濾液
を軸６内の対応する通路７に案内する。通路７の各々は
軸端の所で共同して回転する落下パイプ８に結合され、
このパイプ８は濾過に必要な負圧を扇形体内に発生する
よう配置される。落下パイプ内を流れる濾液は管路９内
に送出され、これから濾液槽（図示なし）に流下する。
別の結合体は、送出が行なわれない位置に落下パイプが
ある時に出口、初期濾液出口１０として機能する。初期
濾液出口は管路１１内に出て、これから濾液はパイプ１
２を経て濾液槽に流下する。自動遮断装置１３は初期濾
液出口の口の中に置かれ、この遮断装置は、初期濾液出
口を、対応する落下パイプが濾液が落下パイプを経て流
れる位置にある時に閉じ、落下パイプが別の位置にある
時は開く。この機能は第５図に関して詳しく述べる。第
３図、第４図は濾液通路を落下パイプ及び初期濾液出口
に結合する別の実施例を示している。フイルタケーキを
取除く装置、例えば水スプレイ１４は又第２図に示され
ている。フイルタケーキは管路１５の中に落下し、繊維
を運ぶためねじコンベア１６に導かれる。別の液体スプ
レイ１７がフイルタ布を、扇形体が再び懸濁物中に沈め
られる前にきれいに洗滌する。

第５図に本発明によるフイルタ工程の図解図である。懸
濁物槽の高さは点線で示され、フイルタの回転方向は矢
印で示される。

扇形体４^２は布スプレイ１７できれいにスプレイされ、
且つフイルタ樋内の懸濁物の中に途中で落下し、ここで
濾液で充たされる。対応する落下パイプ８^２は濾液がこ
のように流出の出来ない位置にある。その代り、初期濾
液出口１０^２は、懸濁物高さと初期濾液出口との間の高
さの差で生じる静水圧のためにその機能をはたし始め
る。扇形体が懸濁物内により深く沈められると、繊維層
が扇形体の面上に堆積し、静水圧の高さが増加するのと
同時に濾過抵抗が増し、増加した濾過抵抗と釣合う。扇
形体が位置４^３にある時、落下パイプ８^３の出口はフイ
ルタ樋内の懸濁物高さより高い位置にまだある。位置８
^３と８^４との間で落下パイプの出口は、フイルタ樋内の
高さより低い位置に到達し、初期濾液出口１０^４が遮断
装置１３により閉じ始めるのと同時にその機能を始め
る。位置１０^５では初期濾液出口は完全に閉じ、すべて
の濾液は落下パイプ８^５を経て排出される。濾過サイク
ルが進む時、濾過抵抗は増大するが、同時に落下パイプ
は益々垂直位置をとり、これがその効果を増大する。位
置４^８では扇形体は、位置８^８にある落下パイプがまだ
好都合な方向を持つのと同時に、その途中で懸濁物から
出る。位置４^８から位置４^１０までに扇形体の排出が行
なわれ、それゆえ扇形体は、除去スプレイのジエツトが
位置４^１０にある扇形体に打当る時に濾液が無くなり、
この位置でフイルタケーキが取除かれ、管路１５内に落
下する。第５図に示す実施例では、落下パイプ８^１０の
口は、扇形体４^１０の濾過面上の最低点からの水平線と
同じ高さに置かれ、それにより位置４^１０まで扇形体が
完全に空になる状態が生じる。扇形体を空にすることを
さらに強めるため、遮断装置１３は開き、それゆえ濾液
は又出口１０^１０を経て流れる。遮断装置１３は調節可
能であり、それゆえ開閉の正しい位置を既存の適用に合
致するよう設定することが出来る。

第６図は別の実施例を示し、この実施例では位置８^１０
にある落下パイプの口が、遮断装置１３が完全に口１０
^１０を完全に閉じるのと同時に扇形体４^１０の濾過面上
の最低点からの水平線の上方回転角１５゜の所に置かれ
る。この場合の効果は落下パイプ内に残る濾液が流れ戻
り、扇形体内の空気を圧縮し、それによりフイルタケー
キの除去が容易に出来ることである。この実施例は、フ
イルタケーキの除去が除去スプレイだけでは困難な場合
に有利である。しかし除去は、濾過サイクルを通して落
下パイプの色々の位置が、第５図による実施例よりも不
都合となるために、フイルタの能力が低く犠牲にして生
ずる。

この実施例の別の効果は、特に高速で回転するフイルタ
では、位置４^１０の所の扇形体内に濾液がまだ残り、そ
れにより除去されたフイルタケーキに再び水分を与える
ことである。２０゜以上の実施例は不適当である。

第７図はさらに別の実施例を示し、位置８^１０の落下パ
イプの口は、遮断装置１３が完全に口１０^１０を閉じる
のと同時に、扇形体４^１０の濾過面上の最低点からの水
平線の下方３０゜の回転角に置かれる。この場合の効果
は、扇形体が懸濁物より上の位置にあつて排出される
時、落下パイプは好都合な真空を生じるのにより良い位
置にある事である。フイルタケーキの乾燥した中味はそ
れにより増加し、除去時のフイルタケーキの再湿化の危
険は又、フイルタの高速時に増大する。又この場合フイ
ルタの能力は低下する。扇形体４^１０の濾過面上の最低
点からの水平線より下方４０゜より下の角度は、特定の
適用では興味がある。

第５図〜第７図に示す本発明の実施例では、各フイルタ
円板は１０個の扇形体を持つている。特定の適用ではフ
イルタ円板１個当り多数の扇形体を必要とするかも知れ
ない。これらは例えば、出来るだけ高度に濃縮されたフ
イルタケーキを求める場合、フイルタケーキの洗滌がフ
イルタ上で行なわれる場合である。又フイルタの水力学
的能力は、円板当りの扇形体の数が多いと好都合に影響
する。例えばセルローズ及び製紙産業では、フイルタ円
板当り２０個までの扇形体のある円板フイルタを持つこ
とは普通である。これらの場合、フイルタ円板当りの扇
形体の数が１０個以上、特に１５〜２０個で、それゆえ
フイルタ軸内に対応する数の通路がある場合は、第５図
から第７図に示すよう軸と結合される落下パイプとの構
造を作ることが困難であり、その理由はもしフイルタ軸
の直径が同時に適度に保たれるならば落下パイプ間が近
付きすぎ、落下パイプを必必要な様に、必要な方向に引
出す問題が生ずるからである。同じ問題は、フイルタの
能力、それゆえ濾液の量が特定の量、例えば２０〜３０
ｍ^３／分より上であれば生じ、その結果通路及び落下パ
イプの寸法が大きくなる。第８図はこれら場合に適する
実施例を示し、通路７を持つフイルタ軸６を端部を示し
ている。フイルタ円板は図面の左側に置かれる。すべて
同じ向きのフイルタ扇形体からそのパイプ５（第１図）
は軸内の対応する通路７に導かれ、通路はこの実施例で
は、切頭扇形の型の断面が好ましい。軸端の近くで各通
路は軸の回転方向と反対に広げられ、この広がりは軸端
において広げられた通路１８がその落下パイプ８に、落
下パイプとその口との望ましい位置が得られるよう選ば
れた点で結合が出来る程度に広げられる。

製作上の見地から、通路は出来るだけ小さく巻くのが適
切であるが、必要な効果を得るために少なくとも１５゜
だけ巻くことが必要である。落下パイプの寸法が大きい
ほど、大きい巻きの角度が必要であり、１２０゜までの
角度が実際的である。適用の如何により約３０〜９０
゜、なるべく３０〜７５゜が最適である。

又この実施例は、遮断装置１３を持ち、管路１１内で終
る初期濾液出口１０を設けることが出来る。

第９図は本発明による実施例の濾過工程を図解して示し
ており、通路及び落下パイプは第８図に示すように置か
れる。第５図から第７図による実施例内の濾過工程の前
記説明はこの実施例でも大体において正しい。

第５図から第７図及び第９図による上記実施例で、水平
面に関する落下パイプ８^１０の傾斜は、除去スプレイの
ジエツトが位置４^１０の扇形体に打当る時、フイルタの
構造と、フイルタに考えられている適用、即ち出される
フイルタケーキの中味が十分に乾燥しているか、フイル
タケーキの除去が困難か、フイルタの水力学的能力が高
いかなどによる。しかし水平面から最大４５゜で拡がる
傾斜が考えられる適用を包含することが証明されてい
る。

各フイルタ扇形体から落下パイプの他に、別の出口、初
期濾液出口を持つ実施例はセルロース及び製紙産業内で
背水を清浄にする時に特に好都合であり、その理由は、
共同して回転する落下パイプを持つこの型のフイルタの
場合とは全く反対に、濾液がフイルタ通路内に堆積しな
いで、濾液がフイルタを極めて速かに流れ、この事が出
来るだけ大部分のきれいな濾液を取出す可能性を好都合
にもたらすからである。その上、初期濾液用出口を持つ
実施例は、容易に排出され又は存在しても低濃度の懸濁
物を脱水及び濃縮するのに好都合であり、その理由は、
濾過サイクルの最大の可能な部分がフイルタの排出に使
われるので比較的大きい流れを与えるからだである。大
きい濾過抵抗のため又は比較的高い濃度のため比較的低
い流れを与える懸濁物を使う時、初期濾液出口を限られ
た範囲だけ使い又は全然使わないことは一方では好都合
であるけれども、濾液サイクルの始めの時期に、夫々の
回転落下パイプがその機能位置に来るまでフイルタ通路
内に濾液の一部が堆積することが出来る。これらの場
合、落下パイプを、この種の既知のフイルタ構造で可能
なものより長く作るため本発明により得られる可能性は
大きい価値がある。

落下パイプの寸法は、フイルタ扇形体の全容積に適応し
て、それゆえ空の時パイプは常に充たされるが半回転の
間は空であるよう管理して空が生ずるようにしなければ
ならない。落下パイプの長さはこれが生ずる負圧を比例
して決定する。しかし実際上の理由のため、長さはフイ
ルタの半径の約２倍に限定する必要がある。

落下パイプの負圧の発生をなおより以上に改善するため
に、その口に、２０゜以下の角度を持つ拡散体を設け
て、それにより流出時の圧力降下を減小するのが適切で
ある。

フイルタケーシングの下半分に沿つて落下パイプの口の
下方に、濾液をさらに運び、使用するため濾液を捕える
ための樋を置くことが出来る。

上記はフイルタの一方の軸端の所でどのように濾液が排
出されるかを述べている。しかし、本発明の枠内で、フ
イルタの両軸端の所に排出装置を置くことも出来る。そ
の上初期濾液の出口をフイルタ軸端の一方を通して外部
に延在させること、及びきれいな濾液出口を共同回転す
る落下パイプと共に他方の軸端から外方に延在させるこ
とも本発明の枠内にある。

その上、すべての円板扇形体に初期濾液出口を置くこと
は、それによりフイルタの能力がいくらか下つても、必
要ではない。

本発明によるフイルタは、セルローズ及び製紙産業内で
の使用だけに限るものでなく、この種のフイルタが有用
であると証明されるその他の適用にも使うことが出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による円板フイルタ端部の一部中心断面
で示す側面図、第２図は第１図に示すフイルタの一部切除した端面図、第３図、第４図は第１図に示すフイルタの詳細の別の実
施例、第５図は本発明がどのように好適実施例で作動するかを
示す説明図、第６図、第７図は本発明がどのように別の実施例で作動
するかを示す説明図、第８図は第１図に該当する本発明による別の円板フイル
タの図面、第９図は本発明がどのように第８図に示す実施例で作動
するかを示す説明図である。１……樋、２……懸濁物、３……フイルタ円板、４……
扇形体、５……パイプ、６……軸、７……通路、８……
落下パイプ、９……管路、１０……口、１１……管路、
１２……パイプ、１３……遮断装置、１４……スプレ
イ、１５……管路、１６……コンベア、１７……スプレ
イ、１８……通路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】懸濁物、特に繊維懸濁物を脱水する回転円
板フイルタにして、水平のフイルタ軸（６）上に半径方
向に置かれた少なくとも１個のフイルタ円板（３）を有
し、前記フイルタ円板は複数個の円板扇形体（４）に分
割され、且つ前記フイルタ円板上に形成されたフイルタ
ケーキを取除く装置（１４）が設けられ、さらに前記各
円板扇形体から前記フイルタ軸に沿つて前記円板フイル
タの端側部の少なくとも一方まで延在する濾液通路
（７）と、前記円板フイルタの前記一側端の所で前記濾
液通路（７）と連絡し、前記円板扇形体（４）の内部に
負圧を発生する落下パイプ（８）とを有する回転円板フ
イルタにおいて、前記濾液通路（７）にこれと共に回転
するように結合された前記落下パイプ（８）は前記フイ
ルタ軸（６）に関しほぼ半径方向に延在することを特徴
とする回転円板フイルタ。
【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の回転円板フイ
ルタにおいて、初期濾液の出口（１０）が前記円板扇形
体（４）の少なくとも大部分に結合されていることを特
徴とする回転円板フイルタ。
【請求項３】特許請求の範囲第２項記載の回転円板フイ
ルタにおいて、前記濾液通路（７）は前記フイルタの前
記一側端の所に前記初期濾液の出口（１０）が設けられ
ていることを特徴とする回転円板フイルタ。
【請求項４】特許請求の範囲第２項又は第３項記載の回
転円板フイルタにおいて、前記初期濾液の出口（１０）
には前記出口（１０）を通る濾液流を自動的に閉じる装
置（１３）が設けられていることを特徴とする回転円板
フイルタ。
【請求項５】特許請求の範囲第１項から第４項までの何
れか一つに記載の回転円板フイルタにおいて、前記落下
パイプ（８）の各々は、これに関係する円板扇形体
（４）が前記フイルタケーキを取除く装置（１４）に到
達した時に、前記関係する円板扇形体（４）のフイルタ
面の最下点からの水平線の上方回転角で最大２０゜、及
び前記線の下方回転角度で最小４０゜の所に位置するこ
とを特徴とする回転円板フイルタ。
【請求項６】特許請求の範囲第１項から第５項までの何
れか一つに記載の回転円板フイルタにおいて、前記落下
パイプ（８）の各々の方向は、前記関係する円板扇形体
（４）が前記フイルタケーキを取除く装置（１４）に到
達した時に、水平位置から最大４５゜だけ異なつている
ことを特徴とする回転円板フイルタ。
【請求項７】特許請求の範囲第１項から第６項までの何
れか一つに記載の回転円板フイルタにおいて、前記濾液
通路（７）の各々と前記落下パイプ（８）との結合体
は、前記関係する円板扇形体（４）が前記フイルタ回転
の方向に見えたあと１５゜から１２０゜だけ移行するこ
とを特徴とする回転円板フイルタ。
【請求項８】特許請求の範囲第７項記載の回転円板フイ
ルタにおいて、前記移行範囲は３０゜から７５゜である
ことを特徴とする回転円板フイルタ。
【請求項９】特許請求の範囲第１項から第８項までの何
れか一つに記載の回転円板フイルタにおいて、前記落下
パイプ（８）の各々の口は前記フイルタ円板（３）の外
周の外側に置かれていることを特徴とする回転円板フイ
ルタ。
【請求項１０】特許請求の範囲第１項から第９項までの
何れか一つに記載の回転円板フイルタにおいて、前記落
下パイプ（８）の各々の前記口は２０゜以下の角度を持
つ拡散体として形成されることを特徴とする回転円板フ
イルタ。