NO140386B - Anordning ved roterende trommelfilter med sugeceller - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår roterende trommel-filtere av typen for filtrering av en oppslemming, f.eks. tre-masse for fremstilling av papir.

I alminnelighet er roterende trommelvakuumfiltere konstruert slik at de omfatter en stort sett ringformet, roterbart drevet trommelmantel som har filtratrom som strekker seg stort sett langsetter den ytre omkrets, og dekselelementer som ligger på filtratrommene, med avstand mellom, rundt omkretsen på trommelen for å tillate filtratdrenering til rommene gjennom spalter mellom delselelementene. Disse vanlige filtere har også vært anordnet med filtratpassasjer ved dekselelementenes ytre omkrets innenfor et filtermedium som bæres av en opp-ragende kant på hvert av dekselelementene. Et slikt filter er f.eks. beskrevet i U.S. patent nr. 3.306.460.

Under drift av disse vanlige filtere ledes filtrat som strømmer innover gjennom filtermediet inn i filtratpas-sasjen, av dekselelementene i trommelens omkretsretning til filtratrommene, som i sin tur leder filtratet i trommelens lengderetning. Man har oppdaget at under denne operasjon, og spesielt når et slikt filter arbeider med en relativt høy strøm-hastighet, oppstår en trykkforskjell mellom avløpsendene i filtratrommene og den motsatte ende av disse rom. Mer spesielt kan det underatmosfæriske trykk som anvendes på de sistnevnte ender av rommene, være adskillig lavere enn det som forekommer i rommenes avløpsender og resulterer derfor i en tilsvarende lavere filtratstrømhastighet gjennom filtermediet i nærheten av disse motsetter ender og mindre fiberavsetning på filtermediet på disse steder. Denne uensartethet i fiberoppbyggingen på filtermediet er skadelig for filtereffektiviteten og kan spesielt i ekstreme tilfeller slippe altfor meget luft inn som i en uønsket frad forminsker det effektive arbeidene underatmosfæriske trykk i filteret. Man tror at denne trykkforskjell først og fremst kommer av væskefriksjonen i rommene og den energi som er nødvendig til å akselerere filtratet som kommer inn i rommene i trommelens omkrets uten noen hastighet i rommenes lengderetning mot tømmeendene i rommene.

Ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebringes et nytt og forbedret roterende trommelfilter som er spesielt konstruert og arrangert så det i høy grad forminsker de først-nevnte trykkforskjeller i filtratrommene,ved at filteret er spesielt konstruert og arrangert slik at filtratet tømmes inn i filtratrommene med en stor hastighetskomponent i rommenes lengderetning, og at det gir disse forbedrede resultater på en relativt enkel og økonomisk måte.

Filteret ifølge oppfinnelsen omfatter en stort

sett ringformet trommel, en flerhet ribbeelementer som strekker seg rundt trommelens omkrets og med avstand rundt trommelomkretsen slik at de danner en flerhet av filtratrom som strekker seg stort sett langs trommelens omkrets, en flerhet av dekselelementer som er anbrakt stort sett i lengderetningen og langs omkretsen rundt trommelen, med avstand i siden fra trommelomkretsen ved hjelp av filtratrommene, et filtermedium som er anbrakt rundt dekselelementenes omkrets og i avstand fra, i det minste en del av, hvert dekselelement slik at det dannes filtratpassasjer mellom dekselelementene og filtermediet.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjen-gitte trekk og vil i det følgende bli nærmere beskrevet under henvisning til tegningen der: Fig. 1 er et aksialsnitt av et roterende trommelfilter som er konstruert i henhold til foreliggende oppfinnelse,

fig. 2 er et"snitt gjennom filteret tatt langs linjen 2-2 på fig. 1, sett i retning av pilene,

fig. 3 er et forstørret delsnitt, tatt langs linjen 3-3 på fig. 1, sett i retning av pilene,

fig. 4 er et forstørret delperspektivriss, delvis skåret bort og i snitt, som illustrerer dekselelementene og filtratrommene i filteret som er vist på fig. 1 til og med 3, sett fra rommenes tømmeender, og

fig. 5 er et forstørret perspektivriss som illu-

strerer en annen utførelse av dekselelement konstruert i henhold til oppfinnelsen.

Det henvises til tegningene hvor like referanse-tall angir tilsvarende deler på tegningene og det illustrerte roterende trommelfilter omfatter en stort sett ringformet, roterbart drevet trommel som er angitt generelt som 10, og som er delvis nedsenket i en tank eller beholder 12 som inneholder en oppslemming av trefibre. Trommelen 10 omfatter et par ende-lukkeplater 14 som begge er forbundet med en akseltapp 16 som tjener til roterbart å opplagre trommelen 10 i en lagersokkel 18. En av lagertappene 16 er hul og er tilsluttet den øvre ende av et fallrør eller vakuumrør 20.

Dette fallrør 20 arbeider under drift av trommel-filteret på vanlig måte med å skape et underatmosfærisk trykk eller vakuum for å drenere filtrat.

Som illustrert omfatter trommelen 10 to identiske koaksiale, ringformede trommelhalvdeler 22 som er adskilt fra hverandre ved hjelp av et ringformet rom eller kanal 24, nær midtpunktet på trommelens 10 lengdeakse. Trommelhalvdelene 22

er forbundet med hverandre ved hjelp av passende vanlige av-stivningselementer, såsom forbindelseselementene 26, slik at de kan roteres sammen, og fortrinnsvis heller begge langs den ytre periferi innover mot rommet eller kanalen 24 for å lette filtrat-dreneringen til denne. Foreliggende oppfinnelse er dog ikke be-grenset til filtere hvori trommelen er delt i halvdeler eller andre seksjoner, men den er i høyeste grad, som det vil vise seg ut fra følgende beskrivelse, like fullt anvendbar på filtere hvori trommelen er udelt og hvori til og med hele trommelen kunne f.eks. være konstruert på samme måte som en enkelt av de to illustrerte trommelhalvdeler 22.

En flerhet av uperforerte, opprettstående ribbeelementer 28 som strekker seg i aksialretningen, er fast montert på den ytre omkrets på hver trommelhalvdel 22 så de går stort sett langs så å si hele lengden av trommelhalvdelen 22.

De uperforerte ribbeelementer 28 i hver trommelhalvdel 22 er spredt med mellomrom rundt trommelhalvdelen 22 så tilstøtende elementer 28 langs omkretsen danner motstående sidevegger i filtratrommene 30 som strekker seg stort sett i lengderetningen langs den ytre omkrets av trommelhalvdelen 22 i så å si hele dens lengde, og mellom hver av de to tilstøtende uperforerte ribbeelementer langs omkretsen er det anordnet andre ribbeelementer 32 og 34 hvorigjennom.det er åpninger henholdsvis 36 og 37 som danner forbindelse med delene i filtratrommene 30. Filtratrommene 30 er alle lukket i en ende av endeplaten 14, lukket rundt den indre periferi av den ytre omkrets på den respektive trommelhalvdel 22, og har sidestilte tømmeender 30 som er åpne, slik at de står i forbindelse med det ringformede rom 24 mellom trommelhalvdelene 22.

Som illustrert er en stasjonær, ikke roterbar ventilanordning angitt generelt som 38, anbrakt i rommet 24. Ventilanordningen 38 er konstruert slik at skjønt den tillater at det anvendes underatmosfærisk trykk eller vakuum i filtratrommene 30 gjennom romendene 30a under hoveddelen av trommel-rotasjonen, hindrer den at det anvendes et underatmosfærisk trykk fra ca. klokken ettstillingen (som sett på fig. 2) til og med ca. klokken firestillingen (som vist på fig. 2). Ventilanordningen 38 er vist som om den holdes fast mot rotasjon ved hjelp av anordninger som er utenfor trommelen 10, men kan alternativt holdes stasjonær på en hvilken som helst vanlig måte, såsom f.eks. med hjelp av anordninger innvendig i trommelen 10. Ennvidere kan, som et alternativ til den illustrerte ventilmontering 38, hvis ønsket, filteret være anordnet med en ventil til som befinner seg i den ene ende av trommelen og er forbundet med romendene 30a ved hjelp av en flerhet av separate rør. Denne siste ventilform er f.eks. beskrevet i U.S. patent nr. 3.363.774.

Den illustrerte ventilanordning 38 som omfatter

en buet ytre vegg 4 0 som omgir trommelen 10 og over den ca. 270w bue, mellom ca. klokken fire på fig. 2 og ca. klokken ett på fig. 2, har iettgående sidevegger 4 2 som er anordnet med åpninger 44 i forbindelse med de åpne ender 30a i rommene 30

1 hver trommelhalvdel 22. Den indre periferi i ventilanordningen 38 er åpen over denne ca. 270° bue, og trommelen 10 er anordnet med skiver med avstand mellom 43 og 45 som begrenser motstående sider i væskepassasjen 46 som står i forbindelse med den åpne indre periferi i ventilanordningen 3 8 over dennes 2 70° buede lengde. Væskepassasjen 36 i sin tur er forbundet gjennom kanalen 48 i en hul aksel 16 med fallrøret 20 for derved å sette fallrøret 20 i forbindelse med den førstnevnte 270° buede lengde av ventilanordningen 38.

Ventilanordningen 38 er fra den før nevnte klokken ettstilling til og med den før nevnte klokken firestilling lukket langs den indre periferi av en buet vegg som hindrer forbindelse mellom filtratrommene 30 og fallrøret 20. Skjønt denne siste lengde av ventilanordningen 38 også er lukket i den motsatte ende av tversgående endelukkevegger (ikke vist) og langs de motsatte sider av sidevegger 50, hvorav en er vist på fig. 2. Sideveggene 50 er forsynt med en langstrakt gjennom-gående åpning 52, og ytterveggen 4 0 er på vanlig måte forsynt med åpning (ikke vist) som tillater luft fra de opprinnelig nedsenkede filtratrom 30 å unnslippe til atmosfæren gjennom de langstrakte åpninger 52 og åpningene i sideveggen 40. Ytterligere detaljer av konstruksjonen i den illustrerte ventilanordning 38 finner man i før nevnte U.S. patent nr. 3.306.460.

En flerhet av dekselelementer eller plater 54 er fast montert på de radialt ytre ender av ribbeelementene 28, 32 og 34 slik at de strekker seg stort sett i lengderetningen og rundt omkretsen av trommelens 10 ytre omkrets og med avstand radialt utover fra filtratrommenes 30 indre omkrets som de danner den ytre periferi på. Dekselelementene 54 i hver trommelhalvdel har en tilstrekkelig dimensjon i trommelens 10 omkretsretning til å hindre nevneverdig filtratstrøm fra filtratrommene 30 mellom tilstøtende dekselelementer 54 rundt omkretsen, og hver av dem går i lengderetningen og er lengden av deres respektive trommelhalvdel 22. Dekselelementene 54 har alle bakre og fremre kantdeler, henholdsvis 54a og 54b, som strekker seg generelt i trommelens 10 lengderetning, idet kantdelen 54b på hvert dekselelement, som vist på fig. 3 og 4, er bøyet utover i f.eks. 90° vinkel.

Kanal- eller delestrimler 56 er anordnet på den ytre omkrets av hvert dekselelement 54, idet disse kanal-strimler 56 går stort sett rundt omkretsen av trommelen 10

og danner filtratpassasjer eller kanaler 60 som strekker seg stort sett i trommelens 10 omkretsretning. Kanalstrimlene 56 kan, hvis ønsket, alle ha en ende festet i en sliss (ikke vist) i den utoverstikkende kantdel 54b på et dekselelement 54. Et platefiltermedium 58 er svøpt rundt hver trommelhalvdel 22,

idet filtermediet 58 på hver trommelhalvdel 22 f.eks. er festet til de ytre kanter på delestrimlene 56 og de utoverstikkende kantdeler 54b på dekselelementene 54.

Kantdelen 54a på hvert dekselelement 54 (dvs. den bakre kantdel på hvert dekselelement 54) har i intervaller langs hele lengden ifluktliggende slissformede dreneringsåpninger 62 som setter de overliggende filtratpassasjer 60 i forbindelse med et underliggende filtratrom 3 0 for å drenere filtrat fra disse filtratpassasjer 60 til filtratrommet 30. Dreneringsåpningene 62 er alle konstruert slik at de i sin lengderetning går stort sett på tvers av det respektive til-koplede filtratrom 30 og leder filtrat til dette rom 30 i en retning, i det minste stort sett, mot tømmeenden 30 i dette.

På denne måte gis det utstrømmende filtrat en anseelig hastighetskomponent i filtratrommets 30 lengderetning mot dets tøm-meende 30a.

Mer spesielt, som best illustrert på fig. 4, har kantdelene 54a på hver dekseldel 54, i intervaller langs hele lengden, deler 64 som radialt er forskjøvet eller forsenket innover mot det underliggende filtratrom 30, og dreneringsåpningene 62 befinner seg i den ene enden av de respektive forsenkede deler 64 som er nærmest tømmeenden 30a i det til-hørende filtratrom 30. Som et resultat av dette er alle dreneringsåpningene 62 i hvert dekselelement 54 (unntagen den første i hvert dekselelement 54) laget generelt som slisser i en persienneliknende konstruksjon. De forsenkede deler 64 heller nedover mot deres respektive dreneringsåpninger 62 og kan regu-leres med bøyning for å variere strømvolumet i deres respektive dreneringsåpninger 62, og denne regulering av en av de utsparte deler 64 er avbildet ved hjelp av stiplede linjer på fig. 3.

Som vist på fig. 5 kan de forsenkede delers 64 bredde også, hvis ønsket, øke henimot de respektive dreneringsåpninger 62.

I drift drives trommelen 10 roterbart med klokken som vist på fig. 2, for litt etter litt å drive filtratrommene 30 under nivået i oppslemmingen i karet 12 for filterkakean-samling, deretter over dette nivå for tørking av kaken og fjerning av den ansamlede kake fra filtermediet 58 ved hjelp

av avstrykeranordninger (ikke vist) stort sett der hvor avtager-

valsen 66 befinner seg. Under den innledende nedsenkning av filtratrommene 30 i oppslemmingen oppstår filterkakeansam-

lingen uten assistanse av underatmosfærisk trykk, men luft i filtratrommene 30 som nedsenkes, tillates å unnslippe til atmosfæren. Under de nederste ender av veggene 50 opprettes subatmosfærisk trykk til filtratrommene 30 gjennom deres ender 30a, og ytterligere filterkake ansamles på filtermediet 58 på

grunn av denne anvendelse av underatmosfærisk trykk. Det underatmosfæriske trykk opprettholdes fortsatt i rommene 30 gjennom de åpne ender 30a ettersom rommene 30 roterer over oppslem-

mingens nivå, og den ansamlede filterkake tørkes. Det under-

atmosf æriske trykk avskjæres så fra rommene 3 0 når de roterer til den øvre ende av veggen 50 hvor den tørkede, ansamlede filterkake fjernes fra filtermediet idet neste filtersyklus påbegynnes.

Under filtratets avløp gjennom filtratrommene 30

på grunn av underatmosfærisk trykk, er filtratstrømmen som skjematisk avbildet ved hjelp av pilene på fig. 4. Mer detaljert strømmer filtratet innover gjennom filtermediet 58 ned på den ytre omkrets av dekselelementene 54 og derfra strømmer den langs omkretsen av dekselelementene 54 til de forsenkede deler 64 i kantdelene 54a. De forsenkede deler 64 leder dette filtrat til dreneringsåpningene 62 som tømmer filtratet ned i filtrat-

rommene 30 i en generell retning mot avløpsendene 30a. Filtratet tømmes således av dreneringsåpningene 62 med en anseelig hastighetskomponent i filtratrommenes 30 lengdretning mot avløps-

endene 30a, og som et resultat av dette har man nådd de oven-

for beskrevne mål.

Claims (9)

1. Anordning ved roterende trommelfilter, omfattende en sylindrisk dreibar trommel (10), en flerhet av ribber (28)

som strekker seg i trommelens akseretning og er fordelt rundt omkretsen for å danne en flerhet av filtratceller (30), en flerhet av dekselelementer (54) anbrakt på trommelen (10) i den avstand fra trommelens omkrets som filtratcellene (30) fastlegger, med et filtermedium (58) lagt rundt dekselelementene (54) i avstand fra minst en del av hvert dekselelement (54) og filtermediet (58), hvilke elementer (54) er forsynt med filtratdreneringsåpninger (62) som forbinder filtratpassasjene 'med filtercellene (30), slik at filtrat kan overføres til de sistnevnte, karakterisert ved at dekselelementene (54) har innretninger (64) for å bringe filtrat som flyter gjennom dreneringsåpningene (62) inn i filtratcellene (30) i en retning som for størstedelen er mot utløpsendene (30a) av filtratcellene (30).

2. Anordning ved roterende trommelfilter som angitt i krav 1,karakterisert ved at innretningene (64) ved dreneringsåpningene (62) er utformet som en persienneliknende struktur.

3. Anordning ved roterende trommelfilter som angitt i krav 1 eller 2,karakterisert ved at hvert av dekselelementene (54) er forsynt med en flerhet av dreneringsåpninger (62) .

4. Anordning ved roterende trommelfilter som angitt i et hvilket som helst av kravene 1, 2 eller 3, karakterisert ved at dreneringsåpningene (62) hoved-sakelig har spalteform.

5. Anordning ved roterende trommelfilter som angitt i kravene 1, 2, 3 eller 4,karakterisert ved at dreneringsåpningene (62) i hvert dekselelement (54) stort sett står på linje med hverandre i trommelens (10) akseretning.

6. Anordning ved roterende trommelfilter som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at innretningene (64) omfatter forsenkede partier av dekselelementene (54) i tilslutning til dreneringsåpningene (62), og at dreneringsåpningene (62) befinner seg ved de ender av de forsenkede partier som vender mot utløpsenden (30a) av den tilstøtende filtratcelle (30).

7. Anordning ved roterende trommelfilter som angitt i krav 6, karakterisert ved at de forsenkede partier (64) utvider seg der de strekker seg mot deres respektive dreneringsåpninger (62).

8. Anordning ved roterende trommelfilter som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at dreneringsåpningene (62) i hvert dekselelement (54) ligger ved et kantparti (54a) av dekselelementet (54) .

9. Anordning ved roterende trommelfilter som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at strømningsvolumene gjennom dreneringsåpningene (62) er regulerbare.