NL2009932A - Trommelfilter. - Google Patents

Description

Ti tel: Trommelfilter

De uitvinding heeft betrekking op een trommelfilter.

Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een trommelfilter voor de scheiding van vaste stoffen uit vloeistoffen, waarbij de te scheiden vloeistof van binnen uit radiaal door het filter stroomt en de vaste stoffen aan de binnenzijde van het filter achterblijven. Dergelijke filters worden bijvoorbeeld in de kweek van vissen gebruikt om het leefmilieu van de te kweken vissen schoon te houden. Andere toepassingen waarbij vaste stof uit vloeistoffen dienen te worden afgescheiden zijn eveneens mogelijk. Zo toont de internationale aanvrage W02009/010556 een open trommelfilter voor het afscheiden van hoogovenslakken uit een waterstroom. In deze trommelfilter wordt een in de trommel reikend voedingskanaal aangebracht. Door dit kanaal kan maar een relatief gering deel van het filterdoek worden gebruikt. Zodra het vloeistofpeil boven de hoogte van het voedingskanaal komt, kan de vloeistof uit de trommel lopen. Derhalve is een dergelijke trommelfilter niet zeer efficiënt.

Een ander alternatief wordt in de Canadese octrooiaanvrage CA2638922 beschreven. In de beschreven uitvoering wordt het voedingskanaal centraal in de as van rotatie van de trommel ingevoerd. Hierdoor kan al een groter deel van het filterdoek zich onder het vloeistofniveau bevinden, waardoor een groter deel van het filterdoek daadwerkelijk wordt gebruikt. Komt echter het vloeistofniveau boven de zich om het voedingskanaal bevindende lager, dan kan alsnog te filteren vloeistof uit het inwendige van de trommel geraken. Het filterdoek kan dus over een hoek van minder dan 180 graden effectief als filter worden gebruikt.

In het trommelfilter volgens de uitvinding wordt een scheidingswand aan een open trommeleinde gebruikt. Hierdoor is een in de trommel reikend toevoer kanaal overbodig en kan het vloeistofniveau tot boven de draai-as van de trommel komen, waardoor er efficiënt van een groter deel van het filteroppervlak gebruik wordt gemaakt.

Hierbij treedt echter het nadeel op dat er tussen het open trommeleinde en de scheidingswand een hoeveelheid ongefilterd water van de invoer naar de uitvoer kan stromen. Bij een aantal toepassingen kan deze ongewenste bypass het permeaat, de gefilterde vloeistof ongeoorloofd verontreinigen.

Een verder nadeel bij huidige trommelfliters is dat het afvoerkanaal, dat zich aan de binnenzijde van de filtertrommel bevindt bij grotere lengtes aan zijn vrije uiteinde kan gaan doorhangen. Hierdoor kunnen grotere lengtes trommelfliters moeilijk worden gebruikt. Voorgesteld is om verstevigingssteunen vanaf de zijwand aan de zijde van het open trommeleinde schuin tot aan het einde van de afvoergoot te leiden. Dergelijke verstevigingssteunen kunnen moeilijk worden gereinigd en er vindt aan deze steunen een aangroei en/of ophoping van vaste materie plaats. Eventuele losrakende grotere delen vaste materie Dit kan tot verstoppingen van het filter en tot eventuele schade aan het filterdoek leiden.

Aldus beoogt de uitvinding te voorzien in een trommelfilter, dat de bovenvermelde en/of andere nadelen niet heeft of ten minste ten dele opheft terwijl de voordelen daarvan ten minste ten dele behouden blijven. Voorts beoogt uitvinding een trommelfilter te verschaffen dat efficiënt is in het gebruik terwijl het optreden van bypass in hoofdzaak wordt voorkomen.

De uitvinding beoogt daarnaast een trommelfilter te verschaffen dat in lengte en diameter in hoofdzaak variabel is, zodat met standaard filterelementen grotere lengtes en/of grotere diameters kunnen worden bereikt. Ten minste één van deze en/of andere doelen wordt bereikt met een trommelfilter, omvattende: een draaibare filtertrommel met een open uiteinde, een scheidingswand met een opening, waarbij het open einde van de filtertrommel zich in of voor de opening in de scheidingswand bevindt, waarbij er een flexibele afdichting is aangebracht, geschikt voor het verschaffen van een afdichting tussen het open uiteinde van de filtertrommel en de scheidingswand.

Deze afdichting kan een bypass van de te filteren vloeistof naar het retentaat verhinderen. Daarnaast kan door deze afdichten een hoger vloeistofniveau in het trommelfilter worden bereikt, waardoor een groter gedeelte van het filterdoek tijdens het gebruikt wordt benut.

Hierdoor kan de efficiëntie van de trommelfilter stijgen, terwijl een bypass en besmetting van het retentaat met de te filteren vloeistof kan worden verhinderd.

De flexibele afdichting kan een ringvormige afdichting zijn en kan een ringvormige lip omvatten. Door een dergelijke lip zijn eventuele variaties in de af te dichten spleet te compenseren, waardoor een betere afdichting kan worden bereikt. De afdichting kan hierbij een V-vormige afdichting zijn.

De afdichting kan op het open einde van de filtertrommel zijn aangebracht en kan met de ringvormige lip tegen de scheidingswand afdichtbaar zijn ingericht.

Daarnaast kan de afdichting op een rand van de opening in de scheidingswand zijn aangebracht.

Alternatief heeft de uitvinding betrekking op een trommelfilter, dat een draaibare filtertrommel omvat, waarbij de filtertrommel een trommelmantel, een open uiteinde en een aandrijfeinde omvat en waarbij de trommelfilter een afvoergoot omvat, waarbij de afvoergoot met een vrij uiteinde door het open uiteinde van de filtertrommel tot nabij het aandrijfeinde in de filtertrommel reikt, waarbij het vrije uiteinde van de afvoergoot afsteunbaar op het aandrijfeinde van de filtertrommel of afsteunbaar op de trommelmantel van de filtertrommel is ingericht.

Hierdoor kan een verbuigen of een doorzakken van de afvoergoot worden verhinderd, waardoor grotere trommelfliters zijn te vervaardigen, die ondanks hun grootte toch nog een voldoende stabiele afvoergoot kunnen omvatten.

Op het aandrijfeinde van de filtertrommel of op de trommelmantel van de filtertrommel kan een lager zijn aangebracht waarop het vrije einde van de afvoergoot afsteunbaar kan zijn ingericht. Hierdoor kan de filtertrommel draaien terwijl het vrije uiteinde van de afvoergoot in een draaiende omgeving toch kan worden ondersteund. Daartoe kan een steunelement aan het vrije einde van de afvoergoot zijn bevestigd en in of op het lager afsteunbaar zijn geconfigureerd. Hierbij kan het steunelement een as of as-deel omvatten, dat in het lager pasbaar kan zijn ingericht, zodanig dat het lager met de filtertrommel om de as of het as-deel draaibaar kan zijn geconfigureerd. Hierdoor kan de hartlijn van de aandrijfas van de filtertrommel in lijn liggen met de hartlijn van de as die met de afvoergoot is verbonden.

Alternatief kan een op het vrije einde van de afvoergoot aangebrachte steunelement ten minste één loopwiel omvatten, dat in of op een op het aandrijfeinde van de filtertrommel of op de trommelmantel van de filtertrommel aangebracht lager of aangebrachte loopbaan afsteunbaar kan zijn ingericht.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van uitvoeringsvormen die in de tekening zijn weergegeven. In de tekening toont: figuur 1 een schematisch perspectivisch aanzicht van een trommeltilter volgens een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding; figuur 2 een schematisch vooraanzicht van het trommelfilter volgens figuur 1; figuur 3 een schematisch aanzicht in doorsnede van het trommelfilter volgens lijn C-C uit figuur 6; figuur 4 is een schematisch detailaanzicht in doorsnede volgens lijn B-B in figuur 3; figuur 5 is een schematisch detailaanzicht van uitsnede E in figuur 6; figuur 6 is een schematisch aanzicht in doorsnede volgens lijn A-A uit figuur 2 en figuur 7 is een schematisch aanzicht in doorsnede van uitsnede D in figuur 6.

Opgemerkt wordt dat de tekening slechts een schematische weergave is van voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding. De tekening dient geenszins als beperkend voor de uitvinding te worden opgevat. In de figuren zijn gelijke of overeenkomstige onderdelen met corresponderende verwijzingscijfers aangegeven.

De uitdrukking "flexibel" die wordt gebruikt in deze specificatie en/of de conclusies, dient te worden opgevat als, is echter geenszins beperkt tot een materiaaleigenschap, die kan worden gevat in een grenswaarde van de elasticiteitsmodulus. Hierbij worden materialen met een elasticiteitsmodulus van beneden de 10 GPa als flexibel aangemerkt, zoals de meeste kunststoffen en rubbers.

De uitdrukking "afdichting" die wordt gebruikt in deze specificatie en/of de conclusies, dient te worden opgevat als, is echter geenszins beperkt tot een onderdeel dat in een bepaalde opening of spleet een verminderde stof en/of fluïdum doorgang verschaft, dan indien ter plekke de afdichting niet zou worden gebruikt.

Figuur 1 toont een trommelfilter 1, met een draaibare filtertrommel 2 die in een behuizing 8 kan draaien. De behuizing 8 omvat een zijwand 12 ,een zijwand 13, een voorwand 14, een achterwand 15, afgeschuinde zijwanden 19 en een bodem. De bodem is op een frame 17 geplaatst waaraan verstelbare voeten 18 zijn bevestigd. Door middel van de verstelbare voeten kan de behuizing 8 worden gesteld en waterpas worden gezet.

De behuizing 8 omvat in de voorwand 14 een voedingskanaal 9 voor de toevoer van een te filteren vloeistof. De behuizing 8 omvat in de achterwand 15 een uitgang 11 voor het permeaat, de gefilterde vloeistof. De te filteren vloeistof loopt tijdens het gebruik de behuizing 8 aan de voorzijde via het voedingskanaal 9 binnen en stroomt aan de binnenzijde in de filtertrommel 2. Daartoe heeft de filtertrommel 2 een open uiteinde 3. Dit open uiteinde 3 bevindt zich in een opening 5 in een scheidingswand 4. De scheidingswand 4 scheidt de te filteren vloeistof van het permeaat.

Tussen het open uiteinde 3 van de filtertrommel 2 en de scheidingswand 4 bevindt zich een ringvormige afdichting 6. Deze ringvormige afdichting 6 is in detail weergegeven in de figuren 4 en 5. In deze uitvoeringsvorm is de ringvormige afdichting 6 op een kraag 25 aan het open uiteinde 3 van de filtertrommel 2 bevestigd. Aangezien de afdichting 6 uit een flexibel materiaal bestaat, kan deze door zijn eigen veerkracht om de kraag 25 van de filtertrommel 2 worden gespannen. Om een verplaatsen van de afdichting te voorkomen, kan de kraag 25 van een rand 23 zijn voorzien. Alternatief kan ook een omgebogen en/of opstaande rand van de kraag 25 daartoe dienst doen.

De ringvormige afdichting 6 omvat een ringvormige lip 7, die tegen de scheidingswand 4 aandrukt en hierdoor in hoofdzaak de spleet 24 tussen de scheidingswand 4 en het open uiteinde 3 van de filtertrommel 2 afdicht. Een dergelijke afdichting wordt ook wel V-afdichting genoemd. Hoewel dergelijke afdichtingen als bescherming tegen stof en spatwater worden gebruikt, blijkt deze verrassenderwijs bijzonder goed de spleet 24 te kunnen afdichten en op efficiënte wijze de te filteren vloeistof van het permeaat te kunnen scheiden. Hierdoor treedt er minder bypass van het filter op en kan een schoner permeaat worden verkregen.

Bij sterk aankoekende media, zoals deze bijvoorbeeld in de mestverwerking aanwezig zijn, kan als alternatief een labyrintafdichting worden gebruikt. Ook kan de scheidingswand 4 op de plaats waar de lip 7 van de ringvormige afdichting 6 van een kunststof glijring zijn voorzien om slijtage en lekken te kunnen verminderen.

Om het rondraaien van de filtertrommel 2 te vergemakkelijken zijn wielen 26 en 27 aan de scheidingswand 4 aangebracht. Daartoe zijn de respectievelijke beugels 29 en 30 met bouten 31 aan de scheidingswand 4 gemonteerd.

Op deze beugels zijn met behulp van assen 28 de wielen 26 en 27 draaibaar aangebracht. De wielen 26 en 27 lopen langs de binnenzijde van de kraag 25 en dragen een deel van het gewicht van de filtertrommel 2, waardoor aandrijfas 45 kan worden ontlast. Daarnaast kunnen de wielen 26 en 27 het open uiteinde 3 van de filtertrommel 2 netjes gecentreerd in de opening 5 van de scheidingswand 4 laten draaien.

Zoals in figuur 6 wordt getoond, omvat de filtertrommel 2 een aantal ringvormige ribben 48, die met zich in axiale richting uitstrekkende schoepen 49 tot een trommelvormig raamwerk zijn verbonden.

Op dit raamwerk kunnen filterrasters 32 worden geplaatst, waarvan het rasterwerk in vorm en afmetingen met een deel van het rasterwerk van de filtertrommel 2 overeen kan stemmen. De filterrasters 32 kunnen een rechthoekig raamwerk omvatten, dat in vorm en afmetingen overeenstemt met het raamwerk van zowel de filtertrommel 2 als met het de vorm en afmetingen van het raamwerk van filterklemplaten 33.

In figuur 1 zijn de filterklemplaten 33 te zien die aan de buitenzijde van de filtertrommel 2 met bevestigingsranden 34 kunnen worden verbonden. Hierdoor kunnen de filterklemplaten 33 de filterrasters 32 nauwsluitend op hun plaats houden.

Figuur 6 toont, dat de schoepen 49 in radiale richting gezien naar binnen toe enigszins in de draairichting van de filtertrommel 2 zijn gekanteld.

Hierdoor kunnen de schoepen 49 het op het filter achterblijvende materie tijdens het draaien van de filtertrommel 2 mee transporteren en boven in de filtertrommel 2 in een afvoergoot 37 deponeren.

Zoals in figuur 3 is weergegeven bevindt de afvoergoot zich binnen in de filtertrommel 2 aan de bovenzijde. Hierdoor kan het trommelfilter 2 in principe tot aan de rand van de afvoergoot 37 met te filteren water worden gevuld, waardoor een optimaal gedeelte van het filterdoek kan worden gebruikt.

De afvoergoot 3 kan door middel van een bevestigingsplaat 35 met de voorwand 14 van de behuizing 8 zijn verbonden, zoals in figuur 1 wordt getoond. Indien echter filters met grotere capaciteiten worden gebruikt kan de lengte van de filtertrommel 2 en dus de lengte van de afvoergoot 37 zodanig groot worden, dat de bevestigingsplaat 35 niet langer voldoende versteviging biedt, om een doorbuigen van de afvoergoot 37 effectief te kunnen verhinderen.

Om dit probleem op te lossen kan de afvoergoot 37 aan zijn vrije uiteinde 39 worden ondersteund, zoals uit figuren 6 en 7 valt af te leiden. Daartoe is een steunelement 40 aan het vrije uiteinde 39 van de afvoergoot 37 aangebracht. Aan het steunelement 40 is een as 41 aangebracht die in een lager 42 draaibaar past en in axiale richting gezien in het lager 42 kan worden ingeschoven. Het lager 42 is door middel van bouten 43 met de aandrijfzijde 44 van de filtertrommel 2 verbonden en draait tijdens het bedrijf van het trommeltliter met de filtertrommel 2 mee.

Het lager 42 draait om de as 41 heen en zorgt voor een steunen van het vrije uiteinde van de afvoergoot.

De filtertrommel 2 kan in een draaiende beweging worden gebracht via de as 45, die door de achterwand 15 van de behuizing 8 reikt en aan de buitenzijde van een overbrenging 46 is voorzien. Op deze overbrenging 46 kan een willekeurige motor worden aangesloten, die kan worden beschermd door een motorbehuizing 47.

Om de vaste materie beter van het filter te krijgen kan de trommelfliter 1 nog van een spoelleiding 52 met sproeikoppen 53 zijn voorzien. Deze sproeikoppen 53 kunnen vanaf de buitenzijde van de filtertrommel 2 een vloeistofstraal tegen het filterdoek spuiten, waardoor het filter kan worden gereinigd. De sproeikoppen 53 kunnen zich boven de afvoergoot 37 bevinden, zodat eventueel losgeraakte vaste materie in de afvoergoot 37 wordt mee getransporteerd.

De sproeikoppen 53 kunnen bij sterk schuimende media, zoals deze bijvoorbeeld bij mestfiltratie aanwezig zijn, zodanig zijn gericht, dat de uittredende straal met de draairichting van de trommel mee het filter treft. In dat geval heeft de uit de sproeikoppen 53 uittredende straal een tangentiële richtingscomponent die met de draairichting van de filtertrommel 2 overeenkomt.

Opgemerkt wordt dat de uitvinding niet beperkt is tot de hierboven besproken uitvoeringsvoorbeelden. Zo kan er in plaats van een afvoergoot 37 ook een transportband of een schroeftransporteur worden gebruikt. Dit kan voordelig zijn als het vaste stofgehalte van het retentaat zodanig hoog wordt, dat het niet meer vloeit.

Het ondersteunen van het vrije uiteinde 39 van de afvoergoot 37 kan alternatief ook door middel van een op as 41 aangebracht loopwiel zijn uitgevoerd. Dit loopwiel zou dan langs een op de aandrijfwand 44 van de filtertrommel 2 of op de mantel van de filtertrommel 2 zijn aangebracht.

Dergelijke en andere varianten zullen de vakman duidelijk zijn en worden geacht te liggen binnen het raamwerk van de uitvinding zoals verwoord in de hiernavolgende conclusies.

Lijst met verwijzingscijfers 1. Trommeltilter 2. Filtertrommel 3. Open uiteinde 4. Scheidingswand 5. Opening 6. Afdichting 7. Ringvormige lip 8. Behuizing 9. Voedingskanaal 10. Uitgang voor het retentaat 11. Uitgang voor het permeaat 12. Zijwand 13. Zijwand 14. Voorwand 15. Achterwand 16. Deksel 17. frame 18. Poot 19. Afgeschuinde zijwand 20. Afdekplaat 21. Sluiting 22. Kraal 23. Rand 24. spleet 25. Kraag 26. Wiel 27. Wiel 2 8. As 29. Beugel 30. Beugel 31. Bout 32. Filterraster 33. Filterklemplaat 34. Bevestigingsrand 35. Bevestigingsplaat 36. Bout 37. Afvoergoot 38. Rand 39. Vrije uiteinde 40. Steunelement 41. As 42. Lager 43. Bout 44. Aandrijfeinde 45. Aandrijfas 46. Overbrenging 47. Motorhuis 4 8. Rib 49. Schoepen 50. Filtermateriaal 51. Spoeltoevoer 52. spoelleiding 53. sproeikop

Claims (13)

1. Trommelfilter (1), omvattende een draaibare filtertrommel (2) met een trommelmantel, met een open uiteinde (3) en met een aandrijfeinde (44) en een afvoergoot (37), waarbij de afvoergoot (37) met een vrij uiteinde (39) door het open uiteinde (3) van de filtertrommel (2) tot nabij het aandrijfeinde (44) in de filtertrommel (2) reikt, daardoor gekenmerkt dat het vrije uiteinde (39) van de afvoergoot (37) afsteunbaar op het aandrijfeinde (44) van de filtertrommel (2) of afsteunbaar op de trommelmantel van de filtertrommel (2) is ingericht en dat het trommelfilter (1) is geconfigureerd om tot aan de rand van de afvoergoot (37) met te filteren medium te kunnen worden gevuld.

2. Trommelfilter (1) volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt, dat er op het aandrijfeinde (44) van de filtertrommel (2) of op de trommelmantel van de filtertrommel (2) een lager (42) is aangebracht waarop het vrije einde (39) van de afvoergoot (37) afsteunbaar is ingericht.

3. Trommelfilter (1) volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt, dat een steunelement (40) aan het vrije einde (39) van de afvoergoot (37) is bevestigd en in of op het lager (42) afsteunbaar is geconfigureerd.

4. Trommelfilter (1) volgens conclusie 3, waarbij het steunelement (40) een as of asdeel (41) omvat, dat in het lager (42) pasbaar is ingericht, zodanig dat het lager (42) met de filtertrommel (2) om de as of het asdeel (41) draaibaar is geconfigureerd.

5. Trommelfliter (1) volgens conclusie 1, waarbij een op het vrije einde (39) van de afvoergoot (37) aangebrachte steunelement (40) ten minste één loopwiel omvat, dat in of op een op het aandrijfeinde (44) van de filtertrommel (2) of op de trommelmantel van de filtertrommel (2) aangebracht lager (42) of aangebrachte loopbaan afsteunbaar is ingericht.

6. Trommelfliter(1) volgens één van de voorgaande conclusies, voorts omvattende: - een scheidingswand (4) met een opening (5), waarbij het open uiteinde (3) van de filtertrommel (2) zich in of voor de opening (5) in de scheidingswand (4) bevindt, daardoor gekenmerkt dat er een afdichting (6) is aangebracht, geschikt voor het verschaffen van een afdichting tussen het open uiteinde (3) van de filtertrommel (2) en de scheidingswand (4).

7. Trommelfliter (1) volgens conclusie 6, daardoor gekenmerkt, dat de afdichting (6) een flexibele ringvormige afdichting is.

8. Trommelfliter (1) volgens conclusie 6 of 7, daardoor gekenmerkt, dat de afdichting (6) een ringvormige lip (7) omvat.

9. Trommelfliter (1) volgens één van de conclusies 6-8, daardoor gekenmerkt, dat de afdichting (6) een V-vormige afdichting is.

10. Trommelfilter (1) volgens één van de conclusies 6-9, daardoor gekenmerkt, dat de afdichting (6) op het open einde (3) van de filtertrommel (2) is aangebracht en met de ringvormige lip (7) tegen de scheidingswand (4) afdichtbaar is ingericht.

11. Trommeltilter volgens conclusie 10, waarbij de scheidingswand (4) op de plaats waar de lip (7) tegen de scheidingswand (4) afdichtbaar is ingericht voorzien is van een glijring.

12. Trommeltilter volgens conclusie 11, waarbij de glijring in kunststof is uitgevoerd.

13. Trommeltilter volgens conclusie 6, waarbij de afdichting (6) een labyrintafdichting omvat.