KR20150003204A - 현탁물을 여과하는 필터 디바이스 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 현탁물을 여과하는 필터 디바이스에 관한 것으로서, 상기 필터 디바이스는 고정 헤드 부분과 가동 엔드 부분 사이에서 적어도 리세스 플레이트 (1) 와 인접한 리세스 플레이트 (1) 의 팩을 구비하고, 상기 필터 디바이스는 상기 리세스 플레이트 (1) 및 상기 인접한 리세스 플레이트 (1) 를 관통하는 것을 포함하여, 상기 팩을 통하여 상기 가동 엔드 부분으로 연장되고 상기 고정 헤드 부분으로부터 상기 팩 내로 상기 현탁물의 제 1 스트림을 수송하는 현탁물 파이프 (7) 를 구비하고, 상기 필터 디바이스는 상기 가동 엔드 부분으로 연결되고 상기 현탁물 파이프 (7) 내로 상기 현탁물의 제 2 스트림을 수송하는 공급 파이프 (8) 를 구비하고, 상기 리세스 플레이트 (1) 및/또는 상기 인접한 리세스 플레이트 (1) 는 상기 리세스 플레이트 (1) 와 상기 인접한 리세스 플레이트 (1) 사이에 필터 챔버를 형성하는 리세스 (11) 를 구비하고, 상기 리세스 플레이트 (1) 는 상기 현탁물 파이프 (7) 로부터 상기 필터 챔버 내로 상기 현탁물을 수송하는 현탁물 덕트 (13) 를 구비하고, 그리고 상기 필터 디바이스는 상기 리세스 플레이트 (1) 와 상기 인접한 리세스 플레이트 (1) 사이에서 상기 현탁물로부터 고형분을 여과하는 적어도 하나의 여과포 (14) 를 구비한다. 본 발명은 또한 이런 필터 디바이스에서의 현탁물의 여과 방법에 관한 것이다. 선행 기술의 단점을 회피하기 위하여, 본 발명에 따라 상기 공급 파이프 (8) 가 상기 리세스 플레이트 (1) 및 상기 인접한 리세스 플레이트 (1) 를 관통하는 것을 포함하여, 상기 팩을 통하여 상기 고정 헤드 부분으로부터 상기 가동 엔드 부분으로 연장되는 것이 제안된다.
Description
본 발명은 일반적으로 여과에 관한 것이고, 그리고 특히 현탁물을 여과하는 필터 디바이스 및 필터 디바이스에서의 현탁물의 여과 방법에 관한 것이다.
공지된 구성에서, 프레스 필터 디바이스는 고정 헤드 부분 (stationary head piece), 가동 엔드 부분 (movable end piece) 및 상기 고정 헤드 부분과 상기 가동 엔드 부분 사이에 배치된 리세스 플레이트들의 팩을 포함한다. 필터 챔버는 한쌍의 인접한 리세스 플레이트들의 적어도 하나의 리세스에 의해서 인접한 리세스 플레이트들 사이에 형성된다. 필터 디바이스는 현탁물을 필터 디바이스의 필터 챔버들 내로 도입하는 현탁물 파이프를 더 포함하며, 현탁물 파이프는 이 팩을 통하여 고정 헤드 부분으로부터 가동 엔드 부분으로 연장된다. 또한, 필터 디바이스에는 가동 엔드 부분과 연통하고 현탁물 파이프에 현탁물 스트림을 제공하는 공급 파이프가 제공된다. 공지된 필터 디바이스들에서, 가동 엔드 부분으로의 공급 파이프들은 이 팩에 평행하게 연장되는 엘보 조인트들을 구비한 가요성 호스들 또는 파이프들이다. 이 팩을 개폐할 때, 공급 파이프의 한쪽 단부는 가동 엔드 부분과 함께 이동하는 반면에, 공급 파이프의 다른 한쪽 단부는 고정 현탁물 소스에 연결된채로 남아 있다. 가요성 공급 파이프는 가동 엔드 부분의 이동을 허용하지만, 이 가요성 공급 파이프는 현탁물 소스로부터 가동 엔드 파이프로 고압 현탁물을 수송하기에 충분한 강성이 요구된다. 공급 파이프의 이런 높은 강성은 가동 엔드 부분을 이동할 때 항상 비틀림 모멘트를 발생시킨다.
또한, 가요성 공급 파이프들은 공지된 필터 디바이스들의 누출의 위험을 증가시킨다. 따라서, 안정상의 이유들로 인하여, 위험한 현탁물들의 여과에 대해서 공지된 필터 디바이스들을 사용하는 것을 반대한다.
또한, 약간의 필터 디바이스들에서, 현탁물 파이프는 필터 챔버 외부에서 이 팩을 통하여 연장되어 여과 사이클동안 가동 엔드 부분으로의 최대 수 톤이나 나가는 원심성 압력 부하를 발생시킨다. 공급 파이프의 강성 및 현탁물 파이프로부터의 압력 부하는 가동 엔드 부분 및 이 팩의 리세스 플레이트들의 오정렬 및 편향을 쉽게 발생시킨다.
따라서, 본 발명의 목적은 선행 기술의 단점들을 회피하는데 있다.
본 발명은 현탁물을 여과하는 필터 디바이스에 관한 것으로서, 상기 필터 디바이스는 고정 헤드 부분과 가동 엔드 부분 사이에서 적어도 리세스 플레이트와 인접한 리세스 플레이트의 팩을 구비하고, 상기 필터 디바이스는 상기 리세스 플레이트 및 상기 인접한 리세스 플레이트를 관통하는 것을 포함하여, 상기 팩을 통하여 상기 가동 엔드 부분으로 연장되고 상기 고정 헤드 부분으로부터 상기 팩 내로 상기 현탁물의 제 1 스트림을 수송하는 현탁물 파이프를 구비하고, 상기 필터 디바이스는 상기 가동 엔드 부분으로 연결되고 상기 현탁물 파이프 내로 상기 현탁물의 제 2 스트림을 수송하는 공급 파이프를 구비하고, 상기 리세스 플레이트 및/또는 상기 인접한 리세스 플레이트는 상기 리세스 플레이트와 상기 인접한 리세스 플레이트 사이에 필터 챔버를 형성하는 리세스를 구비하고, 상기 리세스 플레이트는 상기 현탁물 파이프로부터 상기 필터 챔버 내로 상기 현탁물을 수송하는 현탁물 덕트를 구비하고, 그리고 상기 필터 디바이스는 상기 리세스 플레이트와 상기 인접한 리세스 플레이트 사이에서 상기 현탁물로부터 고형분 (solid content) 을 여과하는 적어도 하나의 여과포를 구비하며, 상기 공급 파이프는 상기 리세스 플레이트 및 상기 인접한 리세스 플레이트를 관통하는 것을 포함하여, 상기 팩을 통하여 상기 고정 헤드 부분으로부터 상기 가동 엔드 부분으로 연장된다. 본 발명에 따른 필터 디바이스는 가요성 공급 파이프에 대한 필요성을 회피하고, 따라서 가동 엔드 부분이 이동할 때 유도된 비틀림 모멘트를 회피한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 필터 디바이스에서, 상기 현탁물 파이프 및 상기 공급 파이프는 상기 필터 디바이스, 그리고 상기 리세스 플레이트와 상기 인접한 리세스 플레이트 둘 다의 대향측들에 있다. 이런 필터 디바이스에서, 현탁물에 의해서 동일한 압력으로 부하가 가해지면, 현탁물 파이프와 공급 파이프 둘 다에는 가동 엔드 부분으로의 개별적인 원심성 압력 부하가 아니라 동시에 균형잡힌 압력 부하가 발생한다.
더 바람직하게는, 본 발명에 따른 필터 디바이스에서, 상기 공급 파이프는 상기 현탁물 파이프와 동일한 단면적을 갖는다. 동일한 단면적에 동일한 압력이 공급된다면, 이론적으로 동일한 현탁물 스트림들이 현탁물 파이프와 공급 파이프 둘 다로 유도된다.
유리한 사양에 있어서, 본 발명에 따른 필터 디바이스는 덕트를 구비하고, 이 덕트는 엔드 플레이트로 일체화되고, 그리고 공급 파이프를 현탁물 파이프로 연결한다. 이런 필터 디바이스는 공급 파이프로부터 현탁물 파이프로의 외부 파이프에 대한 필요성을 회피한다.
본 발명에 따른 필터 디바이스에서, 상기 팩의 리세스 플레이트들은 서로의 위에 수직으로 적층되거나 또는 나란히 매달려 있다. 필터 디바이스는 유압력, 적층된 리세스 플레이트들의 중량 및/또는 기계적 수단에 의해서 고정된다. 각각의 필터 챔버에는 적어도 하나의 여과포가 장착되지만, 2개의 여과포가 장착될 수도 있으며, 전자의 경우에, 현탁물은 하나의 리세스 플레이트의 리세스 내로 수송되어 이 여과포로부터 다른 여과포로 투과되고, 그리고 후자의 경우에, 여과포들 사이에서 충전되어 양쪽 인접한 리세스 플레이트들로 투과된다. 본 발명에 따른 필터 디바이스에서, 리세스들은 가동 멤브레인들을 구비할 수 있고, 이 멤브레인들 및 각각의 리세스들은 스퀴징 챔버를 둘러 싸고 있고, 이 스퀴징 챔버는 남아 있는 고형물 ("필터 케이크") 을 기계적으로 압축하는 스퀴징 유체로 부하가 가해질 수도 있다. 본 발명에 따른 필터 디바이스의 리세스 플레이트들은 플라스틱들, 예를 들면 폴리프로필렌 (PP) 또는 금속, 예를 들면 알루미늄 또는 강으로 제조된다.
또한, 본 발명은 필터 디바이스에서의 현탁물의 여과 방법을 제안하고, 상기 필터 디바이스는 고정 헤드 부분과 가동 엔드 부분 사이에서 적어도 리세스 플레이트 및 인접한 리세스 플레이트의 팩을 구비하고, 그리고 상기 리세스 플레이트 및/또는 상기 인접한 리세스 플레이트는 상기 리세스 플레이트 및 상기 인접한 리세스 플레이트 사이에서 필터 챔버를 형성하는 리세스를 구비하며, 상기 현탁물 여과 방법은 상기 리세스 플레이트 및 상기 인접한 리세스 플레이트 둘 다를 관통하는 것을 포함하여, 상기 팩을 통하여 상기 고정 헤드 부분으로부터 상기 가동 엔드 부분으로 연장되는 현탁물 파이프를 통하여 연장되는 상기 고정 헤드 부분으로부터 상기 현탁물의 제 1 스트림을 수송하는 단계, 상기 가동 엔드 부분을 통하여 공급 파이프로부터 상기 현탁물 파이프 내로 상기 현탁물의 제 2 스트림을 수송하는 단계, 상기 리세스 플레이트의 현탁물 덕트를 통하여 상기 현탁물 파이프로부터 상기 필터 챔버 내로 상기 현탁물을 수송하는 단계, 그리고 상기 현탁물이 상기 리세스 플레이트와 상기 인접한 리세스 플레이트 사이의 적어도 하나의 여과포를 통과되도록 하여 상기 현탁물로부터 고형분을 여과하는 단계를 포함하며, 상기 공급 파이프는 상기 리세스 플레이트 및 상기 인접한 리세스 플레이트를 관통하는 것을 포함하여, 상기 팩을 통하여 상기 고정 헤드 부분으로부터 상기 가동 엔드 부분으로 연장된다. 본 발명에 따른 방법은 전술한 필터 디바이스로 실행되고 동일한 이점들을 특징으로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 필터 디바이스의 리세스 플레이트 (1) 를 도시하고 있다.
본 발명에 따른 방법 및 연관 장치는 이어서 도면에서 예시된 바람직한 실시형태를 참고로 하여 보다 상세하게 설명된다.
도 1 은 본 발명에 따른 필터 디바이스의 리세스 플레이트 (1) 를 도시하고 있다. 필터 디바이스는 리세스 플레이트들 (1) 이 수직으로 배치된 멤브레인 필터 프레스이다. 필터 디바이스는 고정 헤드 부분 (stationary head piece) 과 가동 엔드 부분 (movable end piece), 그리고 이 고정 헤드 부분과 이 가동 엔드 부분 사이의 수백 샘플들 (specimens) 의 리세스 플레이트 (1) 의 팩을 구비하고 있다. 리세스 플레이트 (1) 외에, 필터 디바이스 및 그의 추가의 구성요소들은 도시되어 있지 않다.
리세스 플레이트 (1) 는 실질적으로 정사각형의 기본 몸체부 (2) 를 구비하고, 2개의 내부하 (load bearing) 연장부들 (3, 4) 은 위에서, 그리고 2개의 비-내부하 (non-load bearing) 연장부들 (5, 6) 은 아래에서 기본 몸체부 (2) 에 적용된다. 현탁물 파이프 (7) 는 좌측 상부의 연장부 (3) 를 통하여 연장되고, 그리고 공급 파이프 (8) 는 우측 하부의 연장부 (6) 를 통하여 연장된다. 현탁물 파이프 (7) 및 공급 파이프 (8) 모두는 100 mm 의 직경들을 갖는다. 엔드 플레이트는 공급 파이프 (8) 를 현탁물 파이프 (7) 로 연결하는 일체형 덕트를 구비하고 있다.
리세스 플레이트 (1) 에서, 압력 매체 채널 (9) 은 좌측 하부의 연장부 (5) 를 통하여 연장된다. 여과물 채널들 (10) 은 연장부들 (3, 4, 5, 6) 의 각각을 통하여 연장된다. 여과물 채널들 (10), 현탁물 파이프 (7), 공급 파이프 (8) 및 압력 매체 채널 (9) 은 필터 디바이스를 통하여 리세스 플레이트 (1) 에 횡방향으로 연장된다.
도 1 에 도시된 챔버 측과 멤브레인 측 (미도시) 에서, 리세스 플레이트 (1) 는 렌즈 형상 리세스들 (11) 을 구비하고, 이 렌즈 형상 리세스들 (11) 은 인접한 리세스 플레이트들 (1) 사이에서 필터 디바이스가 조립된 상태에서 필터 챔버를 함께 형성한다. 리세스 (11) 외에, 필터 챔버는 도시되어 있지 않다. 현탁물 덕트들 (13) 을 구비한 필링 슈 (12; filling shoe) 는 현탁물 파이프 (7) 를 리세스 (11) 에 연결한다. 2개의 여과포들 (filter cloths; 14)(이들중 하나만 도시됨) 은 인접한 리세스 플레이트들 (1) 사이에 배치되고 인접한 리세스 플레이트들 (1) 에 평행하게 연장된다. 여과동안, 최대 10 bar 의 압력에서, 현탁물의 제 1 스트림은 현탁물 파이프 (7) 로, 그리고 현탁물의 제 2 스트림은 공급 파이프 (8) 로 수송된다. 현탁물은 현탁물 파이프 (7) 로부터 여과포들 (14) 사이의 필링 슈 (12) 를 통하여 필터 챔버 내로 수송된다. 현탁물로부터의 고형분은 필터 케이크로서 여과포들 (14) 상에 침전되고, 그리고 현탁물의 나머지 액체 분획물은 리세스들 (11) 로 여과물로서 여과포들 (14) 에 투과되어 여과물 채널들 (10) 로 출구들 (미도시) 을 통하여 배출된다.
본 발명에 따른 다른 필터 디바이스에서, 리세스 플레이트들은 도 1 에 도시된 리세스 플레이트 (1) 와 기본적으로 유사하지만, 서로 대각선 방향으로 대향하는 2개의 현탁물 파이프들과, 이들 현탁물 파이프들의 하나에 각각 연결된 2개의 공급 파이프들을 구비하고 있다. 다른 필터 디바이스 및 그의 리세스 플레이트들은 도시되어 있지 않다.
1 리세스 플레이트 2 기본 몸체부
3 연장부 4 연장부
5 연장부 6 연장부
7 현탁물 파이프 8 공급 파이프
9 압력 매체 채널 10 여과물 채널
11 리세스 12 필링 슈
13 현탁물 덕트 14 여과포
3 연장부 4 연장부
5 연장부 6 연장부
7 현탁물 파이프 8 공급 파이프
9 압력 매체 채널 10 여과물 채널
11 리세스 12 필링 슈
13 현탁물 덕트 14 여과포
Claims (5)
- 현탁물을 여과하는 필터 디바이스로서,
a. 상기 필터 디바이스는 고정 헤드 부분 (stationary head piece) 과 가동 엔드 부분 (movable end piece) 사이에서 적어도 리세스 플레이트 (1) 와 인접한 리세스 플레이트 (1) 의 팩을 구비하고,
b. 상기 필터 디바이스는 상기 리세스 플레이트 (1) 및 상기 인접한 리세스 플레이트 (1) 를 관통하는 것을 포함하여, 상기 팩을 통하여 상기 가동 엔드 부분으로 연장되고 상기 고정 헤드 부분으로부터 상기 팩 내로 상기 현탁물의 제 1 스트림을 수송하는 현탁물 파이프 (7) 를 구비하고,
c. 상기 필터 디바이스는 상기 가동 엔드 부분으로 연결되고 상기 현탁물 파이프 (7) 내로 상기 현탁물의 제 2 스트림을 수송하는 공급 파이프 (8) 를 구비하고,
d. 상기 리세스 플레이트 (1) 및/또는 상기 인접한 리세스 플레이트 (1) 는 상기 리세스 플레이트 (1) 와 상기 인접한 리세스 플레이트 (1) 사이에 필터 챔버를 형성하는 리세스 (11) 를 구비하고,
e. 상기 리세스 플레이트 (1) 는 상기 현탁물 파이프 (7) 로부터 상기 필터 챔버 내로 상기 현탁물을 수송하는 현탁물 덕트 (13) 를 구비하고, 그리고
f. 상기 필터 디바이스는 상기 리세스 플레이트 (1) 와 상기 인접한 리세스 플레이트 (1) 사이에서 상기 현탁물로부터 고형분 (solid content) 을 여과하는 적어도 하나의 여과포 (14) 를 구비하며,
상기 공급 파이프 (8) 는 상기 리세스 플레이트 (1) 및 상기 인접한 리세스 플레이트 (1) 를 관통하는 것을 포함하여, 상기 팩을 통하여 상기 고정 헤드 부분으로부터 상기 가동 엔드 부분으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 현탁물을 여과하는 필터 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 현탁물 파이프 (7) 및 상기 공급 파이프 (8) 는 상기 필터 디바이스, 그리고 상기 리세스 플레이트 (1) 와 상기 인접한 리세스 플레이트 (1) 둘 다의 대향측들에 있는 것을 특징으로 하는, 현탁물을 여과하는 필터 디바이스. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 공급 파이프 (8) 는 상기 현탁물 파이프 (7) 와 동일한 단면적을 갖는 것을 특징으로 하는, 현탁물을 여과하는 필터 디바이스. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 한 항에 있어서,
덕트는 엔드 플레이트내로 일체형이고, 그리고 상기 공급 파이프 (8) 를 상기 현탁물 파이프 (7) 로 연결하는 것을 특징으로 하는, 현탁물을 여과하는 필터 디바이스. - 필터 디바이스에서의 현탁물의 여과 방법으로서,
상기 필터 디바이스는 고정 헤드 부분과 가동 엔드 부분 사이에서 적어도 리세스 플레이트 (1) 및 인접한 리세스 플레이트 (1) 의 팩을 구비하고, 그리고
상기 리세스 플레이트 (1) 및/또는 상기 인접한 리세스 플레이트 (1) 는 상기 리세스 플레이트 (1) 및 상기 인접한 리세스 플레이트 (1) 사이에서 필터 챔버를 형성하는 리세스 (11) 를 구비하며,
상기 현탁물의 여과 방법은,
a. 상기 리세스 플레이트 (1) 및 상기 인접한 리세스 플레이트 (1) 둘 다를 관통하는 것을 포함하여, 상기 팩을 통하여 상기 고정 헤드 부분으로부터 상기 가동 엔드 부분으로 연장되는 현탁물 파이프 (7) 를 통하여 연장되는 상기 고정 헤드 부분으로부터 상기 현탁물의 제 1 스트림을 수송하는 단계,
b. 상기 가동 엔드 부분을 통하여 공급 파이프 (8) 로부터 상기 현탁물 파이프 (7) 내로 상기 현탁물의 제 2 스트림을 수송하는 단계,
c. 상기 리세스 플레이트 (1) 의 현탁물 덕트 (13) 를 통하여 상기 현탁물 파이프 (7) 로부터 상기 필터 챔버 내로 상기 현탁물을 수송하는 단계, 그리고
d. 상기 현탁물이 상기 리세스 플레이트 (1) 와 상기 인접한 리세스 플레이트 (1) 사이의 적어도 하나의 여과포 (14) 를 통과되도록 하여 상기 현탁물로부터 고형분을 여과하는 단계를 포함하며,
상기 공급 파이프 (8) 는 상기 리세스 플레이트 (1) 및 상기 인접한 리세스 플레이트 (1) 를 관통하는 것을 포함하여, 상기 팩을 통하여 상기 고정 헤드 부분으로부터 상기 가동 엔드 부분으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 필터 디바이스에서의 현탁물의 여과 방법.
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