NL1007063C2 - Vloeistofreinigingsinrichting. - Google Patents

Description

VLOEISTOFREINIGINGSINRICHTING

5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het reinigen van verontreinigde fluida.

Dergelijke inrichtingen zijn algemeen bekend, bijvoorbeeld in de vorm van filters, bijvoorbeeld kerami-10 sche filters.

Filters, in het bijzonder keramische filters, zijn geschikt voor het uit fluida, bijvoorbeeld vloeistoffen waarbij gassen echter niet worden uitgesloten, verwijderen van materialen, bijvoorbeeld verontreinigin-15 gen waarvan de moleculen groter zijn dan de moleculen van het basisfluidum. Door gebruik van een filter met de juiste afmetingen kan het basisfluidum door het filter heen treden, terwijl de verontreinigingen, waarvan de molecuulafmetingen groter zijn, door het filter worden 20 t egengehouden.

Verder zijn er reinigingsinrichtingen voor fluida bekend die gebruik maken van op massa gebaseerde scheidingsmechanismen. Een voorbeeld hiervan zijn centrifuges, waarbij verontreinigingen met een grotere soorte-25 lijke massa of een kleinere soortelijke massa dan het basisfluidum van het basisfluidum kunnen worden gescheiden. Om fluida te kunnen reinigen die verontreinigd zijn met verontreinigingen met een grotere soortelijke massa en met verontreinigingen met grotere moleculaire afmetin-30 gen, moeten volgens de stand van de techniek twee afzonderlijke inrichtingen worden gebruikt. Dit leidt tot kostbare en gecompliceerde inrichtingen.

Uit DE-A-34 05 153 is een inrichting bekend, omvattende een geïntegreerde combinatie van een centrifu-35 ge voor het uit de verontreinigde vloeistof verwijderen van verontreinigingen met ander soortelijk gewicht dan de vloeistof en een filter voor het uit de vloeistof verwij- 1007063 2 deren van verontreinigingen, waarvan de moleculen grotere afmetingen hebben dan de vloeistofmoleculen.

Door de integratie ontstaat een enkele inrichting die compact kan worden gebouwd. Het zal duidelijk 5 zijn dat het in veel plaatsen tot een aantrekkelijke oplossing leidt.

Bij deze, tot de stand van de techniek behorende inrichting draait het filter. Het is onderhevig aan centrifugale krachten en trillingen, waardoor het filter 10 sterk aan slijtage onderhevig is.

Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een dergelijke inrichting, waarbij bovengenoemde nadelen worden vermeden.

Dit doel wordt bereikt, doordat het filter 15 stilstaand in de inrichting is opgenomen.

Hierdoor worden de bij een roterend filter behorende problemen vermeden.

Voor het verwijderen van verontreinigingen met een groter soortelijk gewicht kan gebruik gemaakt worden 20 van de inrichting volgens een eerste voorkeursuitvoe-ringsvorm die omvat: - een in rotatie aandrijfbare trommel met een conische mantelwand die gelagerd is op een vast aangebrachte kern; 25 - toevoermiddelen voor het tot in het inwendige van de trommel voeren van de verontreinigde vloeistof; - afvoermiddelen voor het afvoeren van de zware verontreinigingen uit het deel van de trommel in de nabijheid van de grootste manteldiameter; 30 - een in de kern opgenomen, tenminste hoofdza kelijk cilindrisch keramisch filter; en - in de vaste kern opgenomen afvoermiddelen voor het afvoeren van de gereinigde vloeistof.

Het zal duidelijk zijn dat het tevens mogelijk 35 is een dergelijke inrichting te verschaffen, waarbij verontreinigingen met een lagere soortelijke massa kunnen worden verwijderd. Een dergelijke inrichting zal dan moeten worden gebouwd met het filter aan de buitenzijde, 1007063 3 hetgeen de nodige technische problemen met zich mee zal brengen; een dergelijk keramisch filter zal dan bijvoorbeeld uit segmenten moeten worden samengesteld.

Volgens een andere voorkeursuitvoeringsvorm 5 omvatten de afvoermiddelen een bewegingsinrichting voor het van de kopwand af doen bewegen van de trommelmantel en de kopwand met de kleinste diameter. Door het van de kopwand af doen bewegen van de trommelmantel ontstaat een spleet tussen trommelmantel en kopwand, waarmee de ver-10 ontreinigingen kunnen worden afgevoerd.

Volgens weer een andere voorkeursuitvoeringsvorm is de kopwand met de kleinste diameter gelagerd op een centrale, stilstaande as die in zijn lengterichting aandrijfbaar is, en zijn de trommelmantel en de grootste 15 kopwand onderling verbonden door een een axiale beweging toelatende verbinding.

Dit leidt tot een constructief interessante uitvoeringsvorm.

Volgens weer een andere voorkeursuitvoerings-20 vorm zijn in de trommel met de mantel verbonden, zich radiaal uitstrekkende schotten aangebracht. Hiermee wordt de roterende beweging van de vloeistof bevorderd, zodat de effectiviteit van de centrifugewerking wordt vergroot.

25 Volgens een andere voorkeursuitvoeringsvorm zijn aan de binnenzijde van de schotten zich hoofdzakelijk tangentieel uitstrekkende wanden aangebracht. Dit leidt tot een stevigere constructie.

Volgens weer een andere voorkeursuitvoerings-30 vorm is de afstand in radiale richting tussen de wand en het filter verschillend; bij het roteren leidt dit tot drukvariaties op het keramische filter, waardoor de werking hiervan wordt verbeterd.

Andere aantrekkelijke voorkeursuitvoeringsvor-35 men blijken uit de overige conclusies.

Vervolgens zal de onderhavige uitvinding worden toegelicht aan de hand van bijgaande tekeningen, waarin voorstellen: 1007063 4 figuur 1: een weggebroken, perspectivisch aanzicht van een inrichting volgens de uitvinding; figuur 2: een schematisch doorsnede-aanzicht van de in figuur 1 afgebeelde inrichting ter verduidelij-5 king van de werking van het keramische filter; figuur 3: een met figuur 2 overeenkomend doorsnede-aanzicht tijdens het lozen van de door de centrifuge verzamelde, zware verontreinigingen; en figuur 4: een doorsnede-aanzicht volgens de 10 lijn IV-IV in figuur 1.

In figuur 1 is een inrichting volgens de onderhavige uitvinding afgebeeld die bevestigd is op een plaat is. Aan de onderzijde van de plaat 1 is een vaste, zich naar beneden uitstrekkende cilinder 2 bevestigd. De 15 cilinder is aan zijn onderzijde afgesloten door een flens 3. Aan de cilinder 2 is verder een bovenste filterflens 4 bevestigd, evenals een onderste filterflens 5. Door beide filterflenzen 4,5 is een cilindrisch, keramisch filter 6 opgesloten.

20 Verder strekt zich door het centrum van de vaste binnencilinder 2 een bedieningsstang 7 uit. De bedieningsstang 7 is aan zijn bovenzijde gelagerd in de plaat 1 en aan zijn onderzijde gelagerd in de flens 3. De centrale bedieningsstang 7 is in verticale richting 25 beweegbaar, doch deze wordt door middel van een schroef-veer 8 en een op de bedieningsstang 7 vast geplaatste schotel 9 in zijn bovenste positie gehandhaafd.

Voor het aan het inwendige van de trommel toevoeren wordt gebruik gemaakt van een toevoerleiding 30 10. De toevoerleiding 10, die gevoed wordt door een pomp om de vereiste druk voor het keramische filter op te kunnen bouwen, leidt door de wand van de vaste binnencilinder 2 heen, door de vaste binnencilinder 2 naar beneden, en deze mondt tenslotte uit onder het filter in de 35 binnencilinder.

Voor het afvoeren van de gefilterde vloeistof wordt gebruik gemaakt van een afvoerleiding 11 die aanvangt aan de binnenzijde van het keramische filter, zich 1007063 5 door de vaste binnencilinder 2 heen uitstrekt tot in het inwendige van deze cilinder en vervolgens zich nogmaals door deze cilinder 2 naar buiten toe uitstrekt.

Voor het overige omvat de inrichting een vast 5 lager 12 dat bijvoorbeeld door een wentellager wordt gevormd, waarop een riemschijf 13 is bevestigd. Aan de onderzijde van de riemschijf is een kopwand 13 van de trommel aangebracht en wel de kopwand 14 met de grootste diameter. Aan de buitenzijde van deze wand is een ring 15 10 aangebracht die gedeeltelijk met de wand 14 samenvalt.

Verder is een tweede, oftewel beweegbaar lager 16 aangebracht dat op de bedieningsstang 7 bevestigd is, en aan het draaiende gedeelte, waarvan de tweede, oftewel kleine kopwand 17 van de trommel is bevestigd. Als gevolg 15 van het feit dat de bedieningsstang 7 in verticale richting beweegbaar is, is het lager 16 en de hierop draaibaar bevestigde kopwand 17 eveneens in verticale richting beweegbaar. Dit geldt eveneens voor de conische trommel-mantel 18 die vast aan de kleine kopwand 17 is bevestigd. 20 Hierbij wordt opgemerkt dat de grote kopwand 14 los is ten opzichte van de cilindermantel 18. Aan de bovenzijde van de trommelmantel 18 zijn op regelmatige afstanden zich naar buiten toe uitstrekkende oren 19 aangebracht. Aan de onderzijde van de ring 15 zijn pennen 20 aange-25 bracht die zich door de oren 19 heen uitstrekken en een tangentiële en radiale fixatie van de ring 15 ten opzichte van de trommelmantel 18 met zich meebrengen, doch die een axiale verplaatsing van beide elementen toelaten.

In de trommel 18 zijn zich naar binnen toe 30 radiaal uitstrekkende wanden 21 aangebracht. Deze zijn vast verbonden met de trommelmantel 18. Aan de onderzijde van de grote kopwand 14 zijn ter plaatse van de radiale wanden 21 van veerkrachtig, afdichtend materiaal vervaardigde kussens 22 aangebracht die zorgdragen voor een 35 goede afdichting. Verder zijn de radiale wanden 21 aan hun binnenzijde verbonden door een gewelfde wand 22 die zich hoofdzakelijk in tangentiële richting uitstrekt.

1007063 6

Vervolgens zal de werking van de inrichting volgens de uitvinding worden beschreven.

Zoals gesteld is, wordt door middel van een in de tekening niet weergegeven aandrijfinrichting, bijvoor-5 beeld een elektromotor, die door middel van eveneens niet in de tekeningen weergegeven drijfriemen verbonden is met de riemschijf 13, de riemschijf 13 in rotatie aangedreven. Aldus worden tevens de hiermee verbonden elementen, zijnde de grote kopwand 14 en de ring 15 in rotatie 10 aangedreven. Dit geldt tevens voor de pennen 20, de oren 19 en aldus de trommelmantel 18 en de kleine kopwand 17 en de hiermee vast verbonden, zich in het inwendige van de trommel bevindende elementen, zoals de radiale wanden 21 en de tangentiële gewelfde wand 22.

15 Door middel van een eveneens niet in de teke ning weergegeven pomp wordt te reinigen vloeistof toegevoerd via de toevoerleiding 10. Deze vloeistof komt terecht in de ruimte tussen de radiale wanden 21, en wordt daarmee in rotatie meegenomen. Als gevolg van de 20 middelpuntvliedende kracht zal de vloeistof zich verzamelen in de nabijheid van de grootste straal van de trommel, dat wil zeggen in de nabijheid van de scheidingslijn tussen de grote kopwand 14 en de trommelmantel 18.

Wanneer voldoende vloeistof aanwezig is, zal de 25 gehele ruimte in het inwendige van de trommel gevuld zijn met vloeistof. Als gevolg van genoemde kracht zullen de zware componenten van de vloeistof zich verzamelen in de nabijheid van de scheidingslijn tussen de grote kopwand 14 en de trommelmantel 18, terwijl meer naar binnen toe, 30 dat wil zeggen in de nabijheid van het filter 6 dat overigens stilstaat, zich de lichtere componenten zullen verzamelen. Door de pompwerking worden deze elementen door het keramisch filter 6 heen geperst, waarbij de verontreinigingen achterblijven en de gereinigde vloei-35 stof door het filter heen wordt geperst en via de afvoer-leiding 11 worden afgevoerd. De verontreinigingen blijven hierbij op het filteroppervlak achter.

1007063 7

Als gevolg van het feit dat de vloeistof roteert, omdat deze door de trommel en de daarin aanwezige elementen wordt meegevoerd, zullen de verontreinigingen zich slechts met moeite aan het filter hechten. De ver-5 stoppingskans van het filter wordt hierdoor verkleind.

Dit effect wordt verder nog versterkt door het feit dat de tangentiële wand 22 gewelfd is. Hierdoor ontstaat in de tijd een snel wisselende drukgradiënt die eveneens het hechten van de verontreinigingen aan het filter tegen-10 gaat.

Het zal duidelijk zijn dat beide soorten verontreinigingen, dat wil zeggen de verontreinigingen met een hoger soortelijk gewicht en de verontreinigingen met grotere moleculaire afmetingen in de trommel achter 15 zullen blijven.

Beide typen verontreinigingen zullen periodiek moeten worden verwijderd; die van het filter door op de gebruikelijke wijze een tegenstroom te genereren, hetzij door een kleppenstelsel, hetzij door toepassing van een 20 afzonderlijke pomp, en die van de centrifuge door het door middel van de schotel 9 naar beneden bewegen van de bedieningsstang 7 en hiermee de trommelmantel 18 en de hiermee vast verbonden elementen. Hierdoor ontstaat immers een spleet tussen de trommelmantel 18 en de grote 25 kopwand 14 die gebruikt kan worden voor het afvoeren van de zware verontreinigingen. Om inderdaad een afvoerende werking te verkrijgen is het van belang dat de trommel dan roteert.

Het is uiteraard aantrekkelijk deze beide 30 reinigingshandelingen wellicht tegelijkertijd, of wanneer dit technisch niet mogelijk is, kort achter elkaar te laten plaatsvinden. Het normale reinigingsproces behoeft dan immers slechts eenmaal te worden onderbroken. Dit is echter een kwestie die hoofdzakelijk van de dimensione-35 ring van de diverse componenten en de aard van de verontreinigingen afhangt.

1007063

Claims (8)

1. Inrichting voor het reinigen van verontrei-5 nigde fluida, omvattende een in de inrichting geïntegreerde combinatie van een centrifuge voor het uit de verontreinigde vloeistof verwijderen van verontreinigingen met ander soortelijk gewicht dan de vloeistof en een filter voor het uit de vloeistof verwijderen van 10 verontreinigingen, waarvan de moleculen grotere afmetingen hebben dan de vloeistofmoleculen, met het kenmerk, dat het filter stilstaand in de inrichting is opgenomen.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de inrichting omvat: 15. een in rotatie aandrijfbare trommel met een conische mantelwand die gelagerd is op een vast aangebrachte kern; - toevoermiddelen voor het tot in het inwendige van de trommel voeren van de verontreinigde vloeistof; 20. afvoermiddelen voor het afvoeren van de zware verontreinigingen uit het deel van de trommel in de nabijheid van de grootste manteldiameter; - een in de kern opgenomen, tenminste hoofdzakelijk cilindrisch keramisch filter; en 25. in de vaste kern opgenomen afvoermiddelen voor het afvoeren van de gereinigde vloeistof.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de afvoermiddelen een bewegingsinrichting omvatten voor het van de kopwand af doen bewegen van de 30 trommelmantel en de kopwand met de kleinste diameter.

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de kopwand met de kleinste diameter is gelagerd op een centrale, stilstaande as die in zijn lengterichting aandrijfbaar is, en dat de trommelmantel 35 en de grootste kopwand onderling zijn verbonden door een een axiale beweging toelatende verbinding. 1007063

5. Inrichting volgens conclusie 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat in de trommel met de mantel verbonden, zich radiaal uitstrekkende schotten zijn aangebracht.

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat aan de binnenzijde van de schotten zich hoofdzakelijk tangentieel uitstrekkende wanden zijn aangebracht.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het 10 kenmerk, dat de afstand in radiale richting tussen de wanden en het filter verschillend is.

8. Inrichting volgens een van de voorafgaande conclusies, gekenmerkt door een terugspoelinrichting voor het keramische filter. 15 1007063