NL8104453A - Continufilter. - Google Patents

Description

^ A

VO 2330

Titel: Continufliter.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het continu filtreren van een fluldum en op een continufilter dat zonder onderbreking van het filtreerproces periodiek kan worden gereinigd.

Een bezwaar van filters in het algemeen en in het bijzonder van 5 filters die worden ingezet bij het reinigen van grote hoeveelheden vuil water, is dat zij relatief snel vervuilen en voor reiniging buiten be-drijf moeten worden gesteld. Dit bezwaar beoogt de uitvinding te onder- r vangen.

Volgens de uitvinding wordt hiertoe voor het tijdens bedrijf 10 reinigen van een filter net meerdere cellen, elk met een eigen inlaat voor te filtreren .fluldum, dat onder druk aan de inlaten wordt toege-voerd en een eigen uitlaat vanwaar het filtraat met een lagere druk wordt afgevoerd, gekenmerkt doordat periodiek een deel van de filtercel-inlaten ten opzichte van de overige filtercelinlaten wordt gelsoleerd en 15 daarbij de druk ter plaatse tijdelijk wordt verlaagd tot onder de bij de uitlaten heersende druk, zodat in. de betreffende filtercel of -cellen de stromingsrichting wordt omgekeerd en deze met filtraat worden gespoeld. Aldus behoeft het filterproces voor reiniging van het filter niet te worden onderbroken. De filtercapaciteit kan eventueel in geringe mate 20 verminderen doordat de cellen die worden teruggespoeld op dat moment niet aan het filterproces deelnemen, echter aangezien door accumulatie van afgefilterd materiaal in de cellen na een korte bedrijfsduur bij elk filter de capaciteit toch zal teruglopen heeft de werkwijze volgens de uitvinding het voordeel dat deze capaciteitsvermindering tot een minimum 25 wordt beperkt, met andere woorden met een relatief hoge continue capaciteit kan worden gerekend.

De werkwijze volgens de uitvinding leent zich uitstekend voor automatisering indien in nadere uitwerking van de uitvinding het met filtraat spoelen van de filtercellen wordt gelnitieerd zodra de drukval 30 over het filter als gevolg van vervuiling boven een tevoren gekozen waar-de stijgt, dat wil zeggen dat het spoelen van de opeenvolgende filtercellen wordt aangevangen zodra door de in het voorgaande genoemde capaciteitsvermindering als gevolg van neerslag van afgefilterd materiaal in de filtercellen, het drukverschil tussen in- en uitlaatdruk een tevoren 8104453 -2- bepaalde waarde heeft bereikt. Doordat dan automatisch met reinigen wordt aangevangen zal bij het filter volgens de uitvinding de capaciteits-vermindering onder normale omstandigheden niet boven deze tevoren bepaalde waarde stijgen.

5 Het filter voor het continu filtreren van een fluxdum is volgens de uitvinding voorzien van meerdere filtercellen, elk met een eigen in-laat en uitlaat. waarvan de inlaten communiceren met een gemeenschappe-lijke toevoer voor te filtreren fluldum, terwijl de uitlaten communiceren met een gemeenschappelijke afvoer, welk filter is voorzien van een langs 10 de filtercelinlaten verplaatsbaar afvoerelement voor afgefiltreerd materiaal, welk afvoerelement. telkens op een of een beperkt aantal filtercelinlaten aansluitbaar is zonder de toevoer van te filtreren fluldum ‘ aan de overige cellfen te onderbreken.

In elk filter ondervindt te filtreren fluldum een weerstand 15 waardoor over het filter een drukval optreedt. Steeds blijft echter de toevoerdruk groter dan de druk van het filtraat die bij de inrichting volgens de uitvinding eventueel met beh'ulp van de smoorklep, op een bepaalde, bijvoorbeeld bovenatmosferische waarde kan worden gehandhaafd. Door nu periodiek met behulp van het afvoerelement voor afgefiltreerd 20 materiaal beurtelings telkens ten minste een filtercelinlaat ten op- zichte van de overige cellen te isoleren wordt bij de betreffende cel de toevoerdruk opgeheven en vervangen door de atmosferische druk, althans een lagere druk dan bij de uitlaat heerst. Hierdoor zal het filtraat in omgekeerde richting door de filtercel en in het afvoerelement stromen 25 en aldus deze cel schoonspoelen.

Een constructief eenvoudige en bedrijfszekere uitvoeringsvoimi volgens de uitvinding is die waarbij het filter is uitgevoerd als een koker van gestapelde ringvormige filtercellen, waarvan de respectieve inlaten zich bij de axiale doorgang van de koker bevinden., welke koker-30 doorgang deel uitraaakt van de toevoer voor te filtreren fluxdum en het afvoerelement voor afgefiltreerd materiaal wordt gevormd door een zuiger met een holle zuigerstang, welke zuiger in de kokerdoorgang langs de opeenvolgende filtercelinlaten verplaatsbaar is en deze inlaten selec-tief, via een of meer omtreksopeningen in de zuiger, in verbinding kan 35 stellen met de als afvoerkanaal voor afgefiltreerd materiaal-functione-rende zuigerstangboring. Voor het reinigen van de opeenvolgende ring- 8104453 * -3- voxmige filtercellen behoeft men dus slechts de zuiger aan te drijven die dan een of meer werkslagen door de kokerdoorgang uitvoert.

Teneinde de vermindering van de filtercapaciteit tijdens een reinigingscyclus tot een minimum te beperken kan volgens de uitvinding 5 de toevoer van te filtreren materiaal op beide einden van de kokerdoorgang zijn aangesloten. Hierdoor kan elke ringvormige cel, zodra de zuiger de inlaat daarvan is gepasseerd, meteen weer aan het filterproces deel-nemen.

Voor automatisering van de filterreiniging, dat wil zeggen 10 ini tiering van de filtercyclus na het bereiken van een bepaalde mate van vervuiling van de filtercellen met neergeslagen afgefilterd materiaal, kunnen volgens de uitvinding in de toevoer en bij de filtraat-afvoer drukmeters zijn aangebracht die functioneel 2ijn gekoppeld met de zuigeraandrijving. De drukmeters registreren continu de drukval over 15 het filter en zodra deze boven een bepaalde waarde stijgt kan de zuigeraandrijving worden ingeschakeld.

In het bijzonder bij gebruik van los, bijvoorbeeld korrelvormig filtermateriaal kan door de filtercellen schotelvormig uit te voeren met de uitlaat bij het lager gelegen einde, en door de cellen niet geheel 20 met filtermateriaal te vullen, tijdens het spoelen van de cellen het filtermateriaal in een wervelende beweging wordt gebracht en aldus in korte tijd grondig worden gereinigd.

Indien het spoelen van een filtercel met te grote kracht ge-schiedt, waardoor de gewenste reinigende werveling van het filtermate-25 riaal niet kan optreden, kan het filtermateriaal als een compacte massa tegen het inlaateinde van de cel worden gedrukt. Teneinde dit te verhin-deren kan in het afvoertraject voor afgefiltreerd materiaal een regel-klep zijn opgenomen die bij overschrijden van een tevoren gekozen debiet de doorstroming limiteert.

30 Ter verduidelijking van de uitvinding zal, onder verwijzing naar de tekening, een uitvoeringsvoorbeeld van het continufilter worden be-schreven.

Volgens de tekening is in een filterhuis 1 tussen een boven-eindplaat 2 en een ondereindplaat 3 een kokervormige kolom van axiaal 35 gestapelde ringvormige filtercellen 4 gefixeerd door middel van een l 810 4 4 5 3 1' »-c -4- aantal steunen 5. De filtercellen 4 kunnen zijn verkregen door stapeling van een aantal identieke, schotelvormige elementen 6 met een cilindrische binneneindrand 7, zodanig dat tussen de opeenvolgende randdelen 7 filter- celinlaten 8 open blijven. Tussen de schotels 6 kan elk gewenst, al dan 5 niet zelfdragend filterm'ateriaal 9 zijn aangebracht dat de ruimte tussen opeenvolgende schotels 6 geheel of gedeeltelijk kan vullen. De axiale spatiering van de schotels 6 kan eveneens op elke gewenste wijze worden gerealiseerd, door gebruikmaking van doorlatende afstandhouders en/of de zelfdragende eigenschappen van het filtermateriaal.

« 10 Aan de radiale buitenzijde van de filtercellen 4 bevinden zich uitlaten 10 die uitmonden in een geaeensehappelijke filtraatverzamel-ruimte 11 waarop een schematise!* weergegeven afvoerleiding 12 met een smoorklep 13 aansluit.

In de weergegeven uitvoeringsvorm wordt de aanvoer van te fil-15 treren fluidum, bijvoorbeeld vuil water, gevormd door een toevoerleiding 14 met een pomp 15, aftakleidingen 14a en 14b die respectievelijk uitmonden in een bovenkamer 16 en een onderkamer 17· De centrale doorgang 18 van de kolom filtercellen 4 mondt aan weerseinden in de kamers 16, respectievelijk 17 uit.

20’ De filtraatdruk in de verzamelruimte 11 kan worden gemeten met een drukmeter 18 en’de druk in het toevoercircuit 14, 15, 16, 17 kan worden gemeten met een drukmeter 19.

Het continufiIter is uitgerust met een afvoerelement 20 voor af-gefiltreerd materiaal. Het element 20 omvat een zuiger 21 en een holle 25 zuigerstang 22. De zuiger 21 heeft bij zijn omtrek een of een aantal ingangen 23 die via een doorgang 24 communiceren met de boring 25 van de zuigerstang 22. De zuiger 21 is verder voorzien van afdichtingen 26 die samenwerken met de binnenranddelen 7 van opeenvolgende schotels 6.

Het afvoerelement 20 is uitgerust met een verder niet weerge-30 geven aandrijving waarmee de zuiger 21 door de doorgang 18 kan worden verplaatst. ......

De werking van het continufilter is als volgt:

Tijdens normaal bedrijf van het filter bevindt de zuiger 21 zich bijvoorbeeld ter hoogte van de boveneindwand 2 en wordt te filtreren 35 fluidum via de leidingen 14 en 14b door de pomp 15 toegevoerd aan de onderkamer 17 en de doorgang 18. De toevoerdruk kan bij de drukmeter 19 8104453 ~ -5- worden geregistreerd. Het fluidum stroomt via de doorgang in de inlaten 8 van de filtercellen 4 en het filtraat komt via de uitlaten 10 in de verzamelruimte 11 van waaruit het via leiding 12 wordt afgevoerd- Met behulp van de smoorklep 13 kan de druk in de verzamelruimte 11 op een 5 bepaalde waarde , echter lager dan de toevoerdruk van de pomp 15 worden gehandhaafd. De druk in de verzamelruimte 11 wordt door de drukmeter 18 geregistreerd.

Zodra het verschil tussen de drukken, gemeten bij de meters 19 en 18 een bepaalde, tevoren gekozen waarde overschrijdt, hetgeen bij normaal 10 bedrijf een indicatie is van een bepaalde mate van vervuiling van het filtermateriaal 9, wordt de aandrijving van het afvoerelement 20 in wer-king gesteld waardoor de zuiger 21 in de doorgang 18 omlaag beweegt. Tijdens deze omlaagbeweging worden de ingangen 23 op de zuigeromtrek achtereenvolgens met inlaten van opeenvolgende filtercellen 4 in verbin-15 ding gesteld waarbij de afdichtingen 26 de betreffende verbinding iso-, leren ten opzichte van de boringruimte boven en onder de positie van de zuiger op het betreffende moment. Telkens wanneer de zuiger voor een bepaalde filtercelinlaat 8 aanwezig, is heerst voor die inlaat de druk van het afvoertraject 27 via het afvoerelement 20. Bij de uitlaat 10 van de 20 betreffende cel heerst echter nog steeds de lagere druk van het filtraat in de verzamelruimte 11 en als gevolg van dit drukverschil vindt in de betreffende cel een radiaal binnenwaarts gerichte filtraatstroming plaats die de betreffende cel schoonspoelt en het aldus losgemaakte eerder af-gefilterde materiaal via het afvoertraject 27 verwijdert. Terwijl dit 25 spoelen van een cel plaats heeft vindt in de overige cellen 4 de normale filtreerstroming plaats dus radiaal van binnen naar buiten. Bij verplaat-sing van de zuiger 21 naar de eerstvolgende cel 4 wordt in deze cel de stromingsrichting omgekeerd terwijl in de voorafgaande, zojuist gereinig-de cel de radiaal buitenwaarts gerichte filtreerstroming wordt hersteld.

30 Zodra de zuiger 21 de bovenste filtercel 4 van het samenstel is gepasseerd wordt deze cel met te filtreren materiaal gevoed via de af-takleiding 14a en de bovenkamer 16.

De aandrijving van het afvoerelement 20 kan continu zijn, dat wil zeggen dat het filter voortdurend wordt gereinigd door een langzaam 35 op en neer beweegbare zuiger, of ook kan de zuiger in een ruststand 8104453 O' -6- worden vastgehouden totdat een bepaalde mate van vervuiling wordt gere-gistreerd, waarna de beweging van het afvoerelement 20 wordt gelnitieerd.

Door de cellen 4 niet geheel met korrelvormig filtermateriaal te vullen kan dit tijdens het spoelen opdwarrelen en snel grondig worden 5 gereinigd. Onder deze omstandigheden kan als gevolg van hoge drukver-schillen de spoelstroming van filtraat door een of door een beperkt aan-tal cellen te groot worden waardoor deze reinigende werveling niet op-treedt. Voor het limiteren van spoelende stroom, kan in het afvoertraj ect 27 een klep 28 zijn aangebracht die, zolang het debiet in het traject 27 10 een bepaalde waarde niet overschrijdt, geheel geopend kan zijn.

De uitvinding is niet beperkt tot de beschreven uitvoeringsvorm.

Zo is het in beginsel mogelijk dat de ingang 23 van de zuiger 21 telkens meerdere celinlaten 8 tegelijk bestrijkt. Verder kan in beginsel de op-stelling ook zodanig zijn dat de inlaten van de filtercellen zich aan de 15 radiale buitenzijde van de kolom bevinden terwijl de afvoer,centraal geschiedt. De filterkolom behoeft niet in een huis 1 te zijn opgesteld indien de kolom zelfdragend is uitgevoerd met afgesloten, echter onder-ling coramunicerende uitlaten 10 en aansluiting van de toevoer direct op de central© doorgang 18. Ook kan het afvoerelement 20 stationair zijn 20 opgesteld' en is de filterkolom axiaal beweegbaar. Bij los korrelvormig filtermateriaal kan dit in de cellen zijn opgesloten tussen voor het te filtreren fluldum doorlatende, de schotels 6 op afstand houdend (niet afgebeelde) ringen bij de inlaat 8, bij de uitlaat 10 en eventueel daar-tussenin, weIke laatste de cellen 4 verdelen in ringvormige comparti-25 menten, elk met een eigen vulling van filtermateriaal. Verder kunnen de schotels 6 ook nog met de holle zijde omhoog zijn gericht, in het bij-zonder indien de toevoerstroom van buiten naar- binnen is gericht.

8 1 0 4 4 5 3

Claims (8)

1. Werkwijze voor het tijdens bedrijf reinigen van een filter met meerdere cellen, elk met een eigen inlaat voor te filtreren fluidum, dat onder druk aan de inlaten wordt toegevoerd en een eigen uitlaat van-waar filtraat met een lagere druk wordt afgevoerd, met het kenmerk, dat 5 periodiek een deel van de filtercelinlaten ten opzichte van de overige filtercelinlaten wordt geisoleerd en daarbij de druk ter plaatse tijdeli jk wordt verlaagd tot onder de bij de uitlaten heersende druk, zodat in de betreffende filtercel of -cellen de stromingsrichting wordt omge-keerd en deze met filtraat worden gespoeld.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het met fil traat spoelen van de filtercellen wordt geinitieerd zodra de drukval over het filter als gevolg van vervuiling boven een tevoren gekozen waarde stijgt.

3. Inrichting voor het continu filtreren van een fluidum, voorzien 15 van meerdere filtercellen, elk met een eigen inlaat en uitlaat, waarvan de inlaten communiceren met een gemeenschappelijke toevoer voor te filtreren fluidum, terwijl de uitlaten communiceren met een gemeenschappelijke afvoer, welk filter is voorzien van een langs de filtercelinlaten verplaatsbaar afvoerelement voor afgefiltreerd materiaal, welk afvoer-20 element op een of een beperkt aantal filtercelinlaten aansluitbaar is zonder de toevoer van te filtreren fluidum aan de overige cellen te onderbreken.

4. Filter volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het filter is uitgevoerd als een koker van gestapelde ringvormige filtercellen, waar- 25 van de respectieve inlaten zich bij de axiale doorgang van de koker bevinden, welke kokerdoorgang deel uitmaakt van de toevoer voor te filtreren fluidum en het afvoerelement voor afgefiltreerd materiaal wordt gevormd door een zuiger met een holle zuigerstang, welke zuiger in de kokerdoorgang langs de opeenvolgende filtercelinlaten verplaatsbaar is 30 en deze inlaten selectief, via den of meer omtreksopeningen in de zuiger, in verbinding kan stellen met de als afvoerkanaal voor afgefiltreerd materiaal functionerende zuigerstangboring.

5. Filter vaijens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat de toevoer van te filtreren materiaal op beide einden van de kokerdoorgang is aan- 35 gesloten. 8104453 -V -8-

6. Filter volgens een van de conclusies 3-5, met het kenmerk, dat in de toevoer en bij de filtraatafvoer drukmeters zijn aangebracht die functioneel zijn gekoppeld met de zuigeraandrijving.

7. Filter volgens een van de conclusies 3-6, met het kenmerk, dat 5 de filtercellen schotelvbrmig zijn uitgevoerd met de inlaat bij het . lager gelegen einde, waarbij de cellen niet geheel met korrelvormig materiaal zijn gevuld.

8. Filter volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat in het afvoer-traject voor afgefiltreerd materiaal een regelklep is opgenomen die bij 10 overschrijding van een tevoren gekozen debiet dit traject afsluit. .....8 1 0 4 4 53