NO156405B - Anordning til transport av varer, gjenstander o.l. - Google Patents

Description

Roterende trommelfilter.

Foreliggende oppfinnelse angår trom-melfiltere, og mer spesielt en ny konstruk-

sjon av filteroverflåtene og deres under-

liggende filtratkammere.

Hittil har det vanlige roterende trom-

melfilter eller «sil», som man vanligvis har brukt under separering av tremasse fra dets filtrat, hatt en stort sett sylindrisk form med dimensjoner opp til 6 m lengde og 4,2 m diameter, og som roterte i en oppslemning i et passende kar. Trommelens ytre overflate var utstyrt med radielt ret-

tede ribber, ca. 5 til 20 cm høye, som var anbragt på trommelen stort sett aksialt i forhold til denne, og med ca. 5 til 12,5 cm mellomrom. Disse ribber hadde i sin tur på

deres ytre kanter tråder med rundt eller annet tverrsnitt i avstand fra hverandre,

som stort sett var viklet om trommelens omkrets, og som understøttet en sil med passende masker, som dannet filtrerings-overf laten.

Mellomrommene mellom ribbene var i alminnelighet forbundet enten sentralt el-

ler i endene individuelt eller i grupper til en flerhet av åpninger i trommelen som sto i forbindelse med en flerhet av langsgå-

ende forgreningsrør som var plasert med mellomrom rundt trommelen. Disse for-greningsrør var vanligvis forbundet med en enkel portventil, slik at de ble betjent når trommelen dreiet seg slik at det ble anvendt redusert trykk på filteroverflaten.

I en vanlig cyklus sørget dette arran-

gement for filterkakeansamling og hvis ønsket, vasking ved hjelp av egnede dusjer

som var plasert rundt trommelen, såvel som opphør av sugingen og/eller anvendelse av positivt trykk for fjerning av filterkaken,

f. eks. ved hjelp av en avstryker eller annen passende anordning.

I en typisk operasjonscyklus for denne

kjente konstruksjon; når trommelen rote-

rer med urviseren, beveget sugningen, som var satt på forgreningsrørene som var kop-

let til trommeloverflaten mellom dens kl. 4

til dens kl. 8-stillinger, vann gjennom filteroverflaten og opphopet på denne måte filterkaken. Når forgreningsrøret beveget seg mellom dens kl. 8 og kl. 10-stillinger,

trakk det reduserte trykk vann fra kaken og trakk luft gjennom kaken for å tørke den. En dusj kunne settes på kaken i kl. 10-stillingen, og filterkaken ble igjen enten tørket, eller flere dusjer eller pressvalser ble anvendt for vasking, eller fortykning fra kl. 10- til kl. 2-stillingen. Her kunne atmosfæreluft sendes inn i forgrenings-

røret, slik at filterkaken kunne fjernes fra trommelen ved hjelp av et vanlig skrape-

blad eller en annen anordning. Atmosfære-

luften som var sendt inn i det nettopp tømte forgreningsrør måtte så fjernes ved hjelp av vakuumkilden før cyklusen kunne begynne igjen.

Disse tromler har alvorlige begrensnin-

ger, både når det gjelder konstruksjon og operasjon, hvilket er løst ved hjelp av foreliggende oppfinnelses nye konstruksjon.

En av de viktigere driftsmessige be-grensninger dreier seg om den manglende evne til trommelfiltratet av den konven-sjonelle konstruksjon, som er beskrevet ovenfor, å oppnå hurtig og på samme tid nok fjerning av vann og annen væske fra alle passasjene nær filterkaken for å hindre reabsorbsjon eller ny fuktning av filterkaken før den tømmes.

Følgelig er det en hovedhensikt ved oppfinnelsen å skaffe tilveie en ny filter-trommelkonstruksjon, som har en flerhet av perifert gående passasjer under filtermediet, med tømming av disse, fortrinnsvis stort sett sentralt, i et filtratkammer for hurtig fjerning av filtratet fra filterkaken for å hindre filtratets retur til filterkaken.

Et spesielt trekk ved oppfinnelsen er at den er lett anvendbar for modifikasjon av trommelfilteret av vanlig konstruksjon, slik at disse kan dra nytte av oppfinnelsen.

Stort sett anvender foreliggende oppfinnelse roterende trommelfilter og et nytt filterelement i form av en flerhet av perifert adskilte aksialt gående dekselelementer av arkmateriale, som er anbragt på aksialt gående ribber som strekker seg radialt utover fra en underliggende trommel, slik at dekselelementene dekker hele trommelens overflate, og danner aksialt gående spalter mellom tilstøtende dekselelementer, videre en flerhet av perifert gående tett ved siden av hver andre plaserte opphøyede elementer, som er anbragt på dekselelementenes ytre overflate, slik at det dannes en flerhet av perifert gående fordypninger mellom dem. De aksialt gående ribber danner filterkammere som filtratet slippes inn i, fortrinnsvis stort sett sentralt i disse, i en perifer retning, og hvorfra filtratet fjernes ved hjelp av en stasjonær sentral ventilkonstruksjon eller en hvilken som helst konvensjonell ventil. Fortrinnsvis dannes de opphøyde elementer av en skrue-oppviklet wire med rektangulært tverrsnitt, som har en flerhet av viklinger med lite mellomrom mellom. Et arkfiltermedium er skaffet tilveie for å dekke overflaten med fordypninger, for å danne filteroverflaten hvorigjennom filtratet kan gå inn i fordypningene og derfra gjennom spalte-åpningene inn i filtratkammerene.

Med den hensikt å forklare mere fullstendig ytterligere hensikter og trekk ved oppfinnelsen henvises det til følgende de-taljerte beskrivelse av en foretrukken ut-førelse av oppfinnelsen, og de medføl-gende tegninger, hvorpå: Fig. 1 er et sideoppriss delvis i snitt av et roterende trommelfilter i henhold til foreliggende oppfinnelse; Fig. 2 er et snitt gjennom filteret på fig. 1; • Fig. 3 er et forstørret snitt av en del av

filteret på fig. 1 med deler skåret bort;

Fig. 4 er et forstørret snitt tatt langs

linjen 4—4 på fig. 3, og

Fig. 5 er et forstørret snitt tatt langs

linjen 5—5 på fig. 4.

Det henvises til tegningene hvor det på fig. 1 og 2 er vist et roterende trommelfilter som omfatter en hul sylindrisk trommel, generelt angitt ved tallet 12, som er anbragt for rotasjon i en tank 14, hvilken tank inneholder en oppslemning som skal filtreres. Trommelen 12 er utstyrt med et stasjonært utvendig anbragt ventilelement, generelt angitt ved 16, som er anbragt stort sett sentralt i forhold til trommelen på dens tank 14, og som i det minste delvis omgir trommelen. Ventilelementet 16 er utstyrt med passende porter 15 og 17 på sidene for forbindelse med serien av aksialt gående filtratkammere på hver side av ventilelementet 16, idet disse filtratkammere er begrenset sideveis av en flerhet av aksialt gående og radialt opprettstående ikke-perforerte ribbeelementer 22, som er atskilt fra hverandre ved mellomrom, så det dannes en flerhet av aksialt gående filtratkammere på overflaten av trommelen over hele dens omkrets. Mellom de ikke perforerte ribbeelementer 22 er det anordnet to til-svarende, men perforerte støtteribbeele-menter 24 og 26, hvorigjennom det hen-holdsvis er åpninger 25 og 27.

Trommelen 12 og skivene 31 og 32 danner de lukkede ytre ender for filtratkammerne, og deres indre ender som støter opp imot ventilelementet 16 er åpne mot ven-tilportene. Trommeloverflaten skråner fortrinnsvis radialt innover fra endeskivene 31 og 32 mot ventilelementet 16 for å hjelpe til med filtratdreneringen. For tømming av filtrat fra ventilelementet og for å anvende underatmosfæretrykk mot dette, hvis ønsket, er trommelen 12 utstyrt méd et par indre skiver 34 og 35 med mellomrom mellom, som er forbundet ved hjelp av en aksialt gående forbindelsesdel 36, som danner en radial passasje 38 gjennom hele trommelens 12 tverrsnitt, hvilken passasje 38 har en aksial forbindelse til en passende kilde med underatmosfæretrykk gjennom røret 18, som danner en del av trommelen

12, og som er roterbart anbragt i tanken 14, og et stasjonært rørkne 20 som røret 18 roterer om. Trommelens ytre ende bæres av en akseltapp 33 som stikker ut fra dens endeskive 32, og er roterbart opplagret i passende lagre.

Det utvendig anbragte sentrale ventilelement 16 består mere spesielt av et hus med stort sett rektangulært tverrsnitt som strekker seg fra en lukket endevegg 21, i hvilket punkt underatmosfæretrykket skal settes på filtratkammerne (i kl. 4-stillingen for rotasjonen med urviseren, som vist på fig. 2) til en annen lukket endevegg 23 (i kl. 1-stillingen på fig. 2), i hvilket punkt det er ønskelig å stenge av underatmosfæretrykket for filterkaketømming, etter-fulgt av nedsenkning av filtratkammerne.

Over hele denne beskrevne bue er ventilelementet utstyrt med portene 15 og 17 som står i forbindelse med filtratkanalens åpne ender, slik at det i virkeligheten er plassert en kanal mellom de åpne ender og delvis omgir trommelen over ca. 270°, slik at trommelen roterer inne i ventilelementet. Ventilelementets indre vegg er åpen over hele denne bue for å kunne stå i forbindelse med passasjen mellom de indre skiver, og den ytre vegg er lukket. Passende forseglinger er anordnet mellom det stasjonære ventilelement og den roterende trommel som det best er vist på fig. 1. Ende-veggene 21 og 23 bør være bredere enn peri-feriavstanden over et filtratkammer, begrenset av de ikke-perforerte ribber 22 for å hindre direkte luftstrøm mellom ansam-lings- og tømme-sektorene.

Med et slikt arrangement og med en kilde med underatmosfæretrykk koplet til kneet 20, vil filtrat strømme gjennom filtermediet så det ansamles en filterkake fra kl. 4-stillingen på fig. 2 inntil filtrat-passasjene dukker opp fra oppslemningen i tanken. De vil fortsette å tømmes og å be-vege tørkeluft gjennom filterkaken inntil de har beveget seg forbi endeveggen 23. I 90°-sektoren mellom endeveggen 23 og endeveggen 21 må underatmosfæretrykket oppheves for å tømme filterkaken over tømmerullen 37. Som vist på fig. 2 kan dette best oppnås ved å anvende en kompakt bunnvegg 39 som bunnveggen i den del av ventilelementet 16 som strekker seg fra den nevnte bue, og ventilere filtratkammerne i denne del til atmosfæreluft gjennom filtermediet.

I henhold til foreliggende oppfinnelse består filteroverflaten som er skaffet tilveie for trommelen av en flerhet av generelt rektangulære dekselelementer som hvert enkelt er angitt ved tallet 40, og som hviler på aksialt gående perifert atskilte punkter på de ytre kanter av ribbeelementene 22, 24 og 26. De enkelte dekselelementer 40 har deres tilstøtende aksiale kanter atskilt fra hverandre i perifer retning for å skaffe tilveie en aksialt gående spalte 42 mellom dem, for forbindelse med den ytre overflate på dekselelementene 40 og et av filtratkammerne, og ellers for å dekke de nevnte filtratkammere over hele trommelens overflate, slik at alt filtrat må gå igjennom en av spaltene 42 for å nå trommelens indre. Hvert dekselelement 40 har således en buet perifer utstrekning som er mindre enn for et enkelt av filtratkammerne, slik disse er begrenset mellom de ikke-perforerte ribbeelementer 22.

Dekselelementene hviler fortrinnsvis langs linjer nær dets motstående kanter på et ikke perforert-ribbeelement 22, og et perforert ribbeelement 24 og 26 med et perforert ribbeelement 24 understøttende hvert filterelement nær dets senterlinje. Kanten på hvert dekselelement som er lengst borte fra spalten 42 er fortrinnsvis utstyrt med hakk og bøyd i en vinkel på ca. 90° så den stikker radialt utover, idet dekselelementet er festet i bøyen til et ikke-perforert bære-ribbeelement 26, med den motstående kant stikkende forbi en ikke-perforert ribbe 22 og her buet innover nær spalten 42. Hvert dekselelements aksialt dimensjon kan passende være stort sett lik trommelens 12 halve aksiale lengde med den sentrale ventilkonstruksjon som er beskrevet ovenfor eller lik hele trommelens lengde, med et endeventilfilter. En spalte 42 er fortrinnsvis plassert stort sett sentralt i et filtratkammer atskilt med mellomrom fra de til-støtende ikke-perforerte ribbeelementer 22 som begrenser kammeret.

For å skaffe tilveie en flerhet av perifert gående relativt korte kanaler på dets ytre overflate har hvert dekselelement 40 en flerhet av parallelle opphøyde elementer 44, som stikker utover forbi dets ytre konvekse overflate, atskilt med en avstand fra hverandre av 12,7 mm, så det dannes riller 46 mellom dem som har en dybde på ca.

12,7 mm. Forhøyningene og rillene strekker

seg således i den konvekse overflates kurve-retning, dvs. rundt periferien på den sylind-riske trommel, idet de radialt ytterste ender på de opphøyede elementer danner en konveks sylindrisk ytre overflate som er atskilt med mellomrom fra den underliggende overflate på trommelen 12.

For å dele opp kanallengdene kan egnede skillestrimler 48 være skaffet tilveie for å fylle rillene 46 langs en aksial linje og på denne måte danne vinkelrilledeler med passende perifer lengde. Fortrinnsvis er skillestrimlene 48 plassert generelt langs en linje tett opp til en side i hvert element

40 i endene på rillene i retning av trommelens rotasjon, som er vinkelforskjøvet foran den førende ende på det underliggende filtratkammer, av driftsmessige grunner som skal forklares mer fullstendig nedenfor. Et porøst flakfiltermedium 50 er skaffet tilveie for å dekke den konvekse side av de opphøyede elementer 44, så det dannes filtratpassasjer langs rillene 46, hvilket flakfiltermedium er festet rundt dets ytre periferi på den vanlige måte.

Som et spesielt trekk ved oppfinnelsen

er de opphøyde elementer 44 på passende måte utstyrt med en skrueviklet perifert gående wire, idet man anvender en flerhet av aksialt tett plasserte viklinger, for-

trinnsvis med rektangulært tverrsnitt som strekker seg sammenhengende rundt og over hele trommelens lengde, over og mel-

lom dekselelementene slik at det frembrin-

ges ikke bare opphøyninger og riller, men også slik at dekselelementet 40 festes mot ribbeelementene 22, 24 og 26.

Rektangulære hakk 49 i dekselelemen-

tenes 40 radialt utoverstikkende deler tar imot wiren og danner skillestrimlene 48 som avdeler rillene. Et flakfiltermedium i form av en vevet wiresikt er festet rundt den ytre periferi på wiren som er viklet rundt trommelen.

Generelt når det gjelder driften av opp-

finnelsens f ilter trommel, når et spesielt filtratkammer er nedsenket, forbinder por-

tene 15 og 17 dette filtratkammer med en passende sugekilde såsom en vakuumpumpe eller et barometerfallrør som gjennom rø-

rene 18 og 20 og passasjen 38 står i for-

bindelse med filtratkammeret, som er dan-

net mellom hvert par ikke-gjennomhullede ribber 22, og gjennom spaltene 42 til inn-

siden av filtermediet 50, og får filtratet til å strømme gjennom dette og avsette en fil-

terkake på mediets ytre overflate.

Når et filtratkammer dukker opp fra

oppslemningen i tanken 14, med trommelen i bevegelse i retningen som er vist ved hjelp av tykke piler på tegningene, vil de ender i filtratkanalene som er begrenset av skille-

strimmelen 48 som er lengst borte fra spal-

tene 42 først dukke opp, og filtratet vil strømme nedover langs kanalene på grunn av tyngdekraften i den motsatte retning av trommelens bevegelse, som vist ved hjelp av tynne, buede piler på fig. 4, dvs. fra høyre til venstre. På grunn av at spaltene 42 er i den nedre ende av kanalene og skil-

lestrimmelen 48 er i et høyere nivå enn filtratet i kammeret, slik som det er be-

grenset av dets øverste ribbe, vil kanalene i seg selv arbeide som et ventilløst filter både til å hjelpe til med igangsettingen og med et tyngdekraftsfilter som i seg selv arbeider som et barometer-fallrør.

Når det gjelder selve filtratkammerne vil, siden den stasjonære ventilkonstruk-

sjon har samme diameter som de åpne en-

der i filtratkammeret og er plassert umid-

delbart i nærheten av dette, luft øyeblik-

kelig strømme direkte inn i det oppduk-

kende hjørne i filtratkammeret, og langs dette mot dets borterste ende, slik at filt-

ratet vil frigjøres så det lett kan strømme ved hjelp av tyngdekraften langs dette i retning mot dets åpne ende.

Den perifere vinkelforskyvning av spal-

ten 42 i forhold til dets underliggende filt-

ratkammer er vist best på fig. 4, hvor spal-

tene 42 står i forbindelse med filtratkam-

merne som er begrenset mellom et par til-

støtende ikke-perforerte ribber 22 i et punkt ca. y3 til y2 av avstanden fra deres førende ender i retning av trommelbeve-

gelsen til deres etterfølgende ender. I opp-dukningsstadiet av trommelcyklusen hind-

rer forskyvningen av spalten fra kamme-

rets etterfølgende kant filtratet som strøm-

mer gjennom det fra å vaske filterkaken av silen. I tillegg danner den en fallhøydefor-

skjell mellom kanalenes øverste ende som er begrenset av skillestrimmelen og filtrat-

kammerets øverste ende som er begrenset av et filtratkammer, idet dette er nødven-

dig under igangsetting.

Når et filtratkammer passerer kl.. 12-

stillingen, funksjonerer også forskyvningen slik at den sperrer inne i filtratkammervo-

lumet mellom dets førende ende og spalten 42 alt filtrat som ikke enda har hatt mu-

lighet til å unnslippe gjennom trommel-

åpningene 15 og 17. Dette tjener til å hindre,

reabsorpsjon av eller «gjenoppsugning» i filterkaken av filtrat som måtte være igjen i filtratkammeret, hvilket kan inntreffe hvis spaltene 42 var plassert i filtratkam-

merets ledende ende.

Det vil således sees at oppfinnelsens

nye roterende trommelfilter utgjør en ene-

stående anvendbar konstruksjon, som kan få vid anvendelse i slike filtere.

Claims (10)

1. Roterende trommelfilter omfatt-

ende en sylindrisk trommel (12), en flerhet av aksialt gående og radialt opprettstående uperforerte ribbe-elementer (22) i avstand fra hverandre for å avgrense en flerhet av aksialt gående filtratkamre på overflaten av nevnte trommel langs hele dens omkrets, en flerhet av aksialt og periferisk gående dekselelementer (40) hvis innvendige over-flater hviler på ribbe-elementenes (22) ytre kanter for således å danne et deksel for den lengste buedel av filtratkamrene over hele trommeloverflaten, karakterisert ved at hvert dekselelement (40) har en bueutstrekning som er mindre enn den til et filtratkammer, idet nabodekselelementer (40) er anordnet i avstand fra hverandre i en periferisk retning, slik at det dannes en aksialt gående spalte (42) mellom dem for forbindelse mellom dekselelementenes ytre overflate og et av filtratkamrene, og at det er anordnet periferisk gående rygg-elementer (44) som hviler på den ytre overflate av hvert dekselelement (40) i avstand fra hverandre i en aksial retning, slik at det dannes en flerhet av periferisk gående fordypninger (46) mellom ryggelementene (44) slik at det avgrenses filtratpassasjer langs fordypningene (46), og et porøst arkfilter-medium (50) som på i og for seg kjent måte dekker den ytre side av ryggelementene (44).

2. Roterende trommelfilter ifølge på-stand 1, karakterisert ved at støtte-elementer (24, 26) er plasert mellom de opprettstående uperforerte ribbe-elemen-tene (22) for ytterligere understøttelse av dekselelementene (40), idet hvert dekselelement (40), i nærheten av en av dets aksialt gående kanter, hviler på et av støtte-elementene (24, 26).

3. Roterende trommelfilter ifølge på-stand 1, karakterisert ved at ryggelementene (44) omfatter et skrueformet periferisk viklet trådelement som har en flerhet av aksialt, tettliggende viklinger i avstand fra hverandre og som hviler på den ytre overflate av dekselelementene (40).

4. Roterende trommelfilter ifølge på-stand 3, karakterisert ved at tråd-elementet er skrueformet og i alt vesentlig strekker seg kontinuerlig rundt og langs hele trommelens lengde.

5. Roterende trommelfilter ifølge på-stand 4, karakterisert ved at tråd-elementet har et rektangulært tverrsnitt.

6. Roterende trommelfilter ifølge på-stand 1, karakterisert ved at hver spalte (42) i alt vesentlig er plasert i mid-ten av et filtratkammer i avstand fra til-støtende uperforerte ribbe-elementer (22).

7. Roterende trommelfilter ifølge på-stand 3, 4 og 5, karakterisert ved at en skillevegg (48) plasert mellom tråd-elementets viklinger og rettet i en aksial retning langs en linje som er parallell med og tilstøtende til hver side av de nevnte spalter.

8. Roterende trommelfilter ifølge på-stand 7, karakterisert ved at veggen (48) er aksialt gående, radielt opprettstående og har en lav høyde og er anbragt på den ytre overflaten av hver av dekselelementene, og grenser opp til undersiden av det porøse arkfilter-medium for å skille f iltratpassasj ene på motsatte sider av veggen.

9. Roterende trommelfilter ifølge på-stand 8, karakterisert ved at veggen (48) omfatter en rekke aksialt anord-nede hakk (49) for mottagelse av trådele-mentet slik at det dannes en forsegling.

10. Roterende trommelfilter ifølge på-stand 7, 8 og 9, karakterisert ved at veggen (48) er plasert på den forreste kanten av dekselelementet (40) i trommelens normale rotasjonsretning.