NO159517B - Filter, spesielt for vanskelig filtrerbare vaesker. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et filter for filtrering av

væsker, spesielt vanskelig filtrerbare væsker. Filteret består av en lukket sylindrisk beholder som innelukker en filterenhet og er forsynt med innløp for den væske som skal filtreres og utløp for filtratet.

For filtrering av væsker gjelder generelt at man ønsker høy rensegrad samtidig som filtreringsanordningen har høy filtreringskapasitet, gir lange driftstider, gir en enkel og hurtig rengjøring, har lite såkalt restvolum, dvs. lite volum av filtreringsvæske som ved avsluttet filtrering er tilbake ufiltrert i filtreringsbeholderen, gir en enkel, hurtig og billig rekondisjonerin<g> av filterenhetene, som har lite totalvolum og spesielt opptar liten gulvplass.

De fleste hittil forekommende filtreringsanordninger har visse ulemper og oppfyller ikke de ovenfornevnte høyt stilte krav til en god filtreringsanordning.

Et flertall tidligere kjente filtertyper består av en lukker beholder i hvilken én eller flere filterenheter er montert, og hvor filtreringsvæsken presses igjennom filteret.

En slik kjent anordning består av et større antall små filtreringsrør som er montert inne i filterbeholderen og ved hvilke filtreringsvæsken tilføres beholderen, presses gjennom filterrørene og tas ut gjennom et samlingskammer for samtlige filterrør. På grunn av tykkelsen av den filterkaken som gjenstår på utsiden av filterrørene, må disse plasseres i en viss minste innbyrdes avstand. Denne type av filteranordning har en ulempe ved at filterkaken må

spyles ut som en oppslemning som bl.a. kan gi miljøproblemer via spillvannet. Denne filtertypen.er også ganske arbeids-krevende når f ilter elementene skai inspiseres eller byttes ut. Dertil kommer at filterelementene er relativt dyre å fremstille.

En lignende tidligere kjent type av filtreringsanordning består av et antall filterplater som er montert i en sylinderbeholder. En slik filtreringsanordning får temmelig høy filtreringskapasitet på grunn av filterplatenes temmelig store overflate. Selv denne filtreringsanordning må imidlertid ved rengjøring demonteres i høy grad før ren-gjøring av filteroverflåtene. Anordningen blir temmelig komplisert og vanskelig håndterlig på grunn av at filterplatene har ulik høyde avhengig av hvor i den sylindriske filteringsbeholder platene er montert. Filtreringsanordningen blir vanligvis montert liggende og opptar i dette tilfelle stort gulvareal (type Kelly).

For å forenkle rengjøringen av filteret er en filteranordning blitt konstruert som består av et antall tallerken-aktige filtre som er montert vertikalt over hverandre inne i en lukke<t filtreringsbeholder. Filtreringsvæsken til-føres beholderen og presses gjennom filteret og tas ut gjennom et sentralt rør som løper gjennom filtertallerknene;-For rengjøring av filteret er filtertallerknene og det sentrale ,,utløpsrør blitt montert roterbare, og ved rengjøring slynges filterkaken på grunn av sentrifugalkraften ut fra filtertallerknene. Anordningen har temmelig lav kapasitet på grunn av filterplatenes temmelig lave filter-volum, den gir store restvolum av ikke-filtrerbar væske,

det er temmelig komplisert og tidskrevende å bytte filter,

og på grunn av de roterende filtertallerknene og samlings-røret oppstår, problemer med tetninger, sentrifugeringsmotor, lager m.m. (type Funda).

Konvensjonelle såkalte filterpresser som består av et større antall platefiltre som er sammenmontert og presset til tetning mot hverandre,har ulempene at de inneholder mange ulike deler, det oppstår lett lekkasje mellom de sammenpressede filterplatene, det er tidkrevende og be-sværlig å rengjøre filtret ved å skrape bort filter-

kakene fra filteroverflåtene,og denne konvensjonelle filter-presse krever stor gulvoverflate.

Til grunn for oppfinnelsen har derfor det problem ligget å tilveiebringe et filter, spesielt for klarfiltrering av vanskelig filtrerbare væsker, som har høy rensegrad, høy filtreringskapasitet, har lange driftstider og enkel og hurtig rengjøring, som gir lite restvolum av ufiltrert væske, som hurtig, billig og enkelt kan rekondisjoneres ved bytte av filterduk m.m., og som tar lite volum og spesielt liten gulvoverflate.

Med vanskelig filtrerbare væsker menes i dette tilfelle væsker som inneholder partikler som lett bakes sammen og stopper til filtret, væske som inneholder meget små partikler! som tenderer til* å trenge gjennom filterduken eller væsker som inneholder kolloide, seige eller slimede partikler. Oppfinnelsen er blant annet blitt tilveiebragt i forbindelse med klarfiltrering av melkesukkerløsninger som inneholder proteinrester. Disse proteinrester har en slik konsistens at de gjør en klarfiltrering problematisk.

For filtrering av tungt filtrerbare produkter pleier

man å belegge filteroverflåtene med såkalt filterhjelpemiddel, og i visse tilfelle har væskene tilsats av filtrer-ingsassisterende middel. Dette har i <p>g for seg lettet filtreringen, men for vanskelig filtrerbare produkter har ofte rensegraden eller filtreringskapasiteten blitt lidende, og i mange tilfelle er driftstiden mellom rengjøring eller rekondisjonering av filtrene blitt urimelig korte.

Oppfinnelsen angår et filter, spesielt for vanskelig filtrerbare væsker, med en sylindrisk filtreringsbeholder som har et innløp for den væske som skal filtreres og et utløp for filtratet og som inneslutter en filterenhet, idet filterenheten inneholdet ett eller flere filterelementer som er montert hovedsakelig konsentrisk inne i filtreringsbeholderen og er aksialt forskyvbare i forhold til filtreringsbeholderen, og idet filtreringsbeholderen ved én ende er forsynt med et lokk som kan åpnes slik at minst ett filterelement kan støtes ut fra filtreringsbeholderen gjennom det åpne lokk og trekkes tilbake inn i filtreringsbeholderen, og filtret er særpreget ved at filterelementet eller hvert filterelement oppviser én eneste sylindrisk mantel med én eller flere innvendige fordypninger i hver av hvilke et avledningsrør for avledning av filtrert væske er anordnet, -it et trådnett og en filterduk er anordnet rundt den ene mantel og over fordypningene og de avledningsrør som er anordnet i disse, og at hver fordypning er slik utformet at den danner et oppsamlingskammer mellom avledningsrøret, trådnettet og mantelen, i hvilket oppsamlingskammer den filtrerte væske strømmer nedad og via boringer tas opp nær bunnen av hvert avledningsrør.

Utskyvningen respektivt inndragningen av filterelementene kan tilveiebringes ved hjelp av en, f.eks. hydraulisk eller pneumatisk virkende, aksialmotor som er montert i en tettsluttende del av filtreringsbeholderen.

Nærmere kjennetegn på oppfinnelsen kommer til å fremgå av den følgende detaljerte beskrivelse som kommer til å henvise til vedlagte tegninger.

På tegningene viser Fig. 1 et aksialt snitt gjennom en utføringsform av et filter ifølge oppfinnelsen, og Fig. 2 viser i større skala og mer detaljert et lite avsnitt av filteret ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 viser delvis i et langsgående snitt filteret ifølge oppfinnelsen med en filterenhet skjøvet ut av filtreringsbeholderen, og Fig. 4 viser en detalj ved filteret ifølge oppfinnelsen sett fra undersiden og Fig. 5 er et tverrsnitt i større skala av en detalj i Fig. 2.

Det på tegningene viste filter ifølge oppfinnelsen består generelt av en sylindrisk filtreringsbeholder av trykkbeholdertype 1 som har en luke 2 til å åpne i bunnen og som innelukker en filterenhet 3 samt et organ 4

for mekanisert håndtering av filterenheten 3.

Filteret vises i dette eksempel plassert med sylinderen vertikalt, men det er tydelig for en fagmann at filteret etter ønske kan plassseres stående eller liggende.

Filtreringsbeholderen 1 er nederst forsynt med et innløp 5

for den væske som skal filtreres, og øverst er filtreringsbeholderen forsynt med et luftutløp 6, et utløp 7 for filtratet og et innløp 8 for trykkluft, med hvis hjelp filtrene kan renses fra den oppsamlede filterkake • Bunnluken 2 er svingbar rundt en tapp 9 ved hjelp av en hydraulisk eller pneumatisk sylinder 10, og den er anordnet for å kunne sikres og spennes fast mot tetningene 11 enten med hakebolter 12 eller lignende eller med en tidligere kjent automatisk anordning.

Filterenheten 3 vises i dette tilfelle å bestå av tre filterelementer 13, 14 og 15 hvert enkelt i form av en hengende sylinder med en øvre filterholderkrave 16, 17, 18.

Slik som det best fremgår av fig. 2 er filterelementene 13-15 med sine kraver 16-18 montert inne i hverandre slik at filterelementene sett innenfra bærer nærmeste utad. anordnede filterelement. Det innerste filterelement 13 bærer slik med sin krave 16 oppe det mellomste filterelement 14 via dets krave 17, og kravén 17 bærer i sin tur ytterelementets 15 krave 18. Mellom kravene 16, 17 og 13 er anordnet tetninger 19, 20, og ytterelementets krave 18 ligger via en tetning 21 mot en ringformet innsats 22 i filtreringsbeholderen. Innerelementets krave 16 er utformet med en oppskytende hals 23, som gjennom en tetning 2 4 tetter mot en motsvarende nedskytende hals 25 i filtreringsbeholderen.. Det kan i denne forbindelse påpekes at avstanden mellom filterelementene 13, 14 og 15 bestemmes av den maksimale tykkelse til avsatt filterkake, og det er tydelig at avstanden kan økes eller minskes avhengig ay hvilket produkt som skal filtreres, hvilken driftstid man ønsker m.m.

Som vist i Fig. 1 er filterelementenes kraver utformet med radiale kanaler 27 som har til hovedformål å tilveiebringe en evakuering av luft som samles i de mellomrom 28 som dannes mellom filterelementene.

Filterelementenes konstruksjon fremgår tydeligst av

Fig. 2 og 5. Ifølge disse er en mantel 50 utformet med en innbøyning 51 på hvert sted der innerrøret 36 befinner seg. Hovedoverflaten 52 til mantelen 50 er sylindrisk og løper langs en sirkel. Innbøyningene 51 har i hovedsak V-formet tverrsnitt, og i hver innbøyning er utmatningsrøret 3 6 montert med distanseelementer 53. Mellom utmatningsrørene 36 og yttersiden på innbøyningene er det blitt dannet et oppsamlingskammer 54 for opptak av filtrert væske som ledes inn i røret 36 gjennom et antall hull 55 som er plassert ved den nederste ende av røret. Rørene 36 holdes tettende fast mot kravene 16-18 ved hjelp av skruer 56 som er gjenget inn i bunnplaten 57 ved hver innbøyning 51 og rør 36.

Over mantelens 50 hovedoverflate 52 og tvers over oppsamlingskammeret 54 er et trådnett 58 montert, og over trådnettet 58 er en filterduk 32 montert ved hjelp av klembånd 59. Filterelementene er lette å inspisere, vedlikeholde og ved behov reparere. Filterduken skaffes lett til veie i løpende lengder og spennes øverst og nederst fast ved hjelp av klembånd 59 og monteres i lengderetningen sammen med en enkel overlappsfuge 34 (Fig. 3) med en spennskinne. I bunnen er filterelementet avtettet ved hjelp av en ring 38 For avledning av filtrert væske er hver filterholderkrave 16, 17, 18 forsynt med et antall nedadgående rør 36, som nederst har hull 55 for innløp av filtrert væske og som øverst tettende trykkes mot en ansats til et vertikalt hull 37 i kraven som munner i et øvre oppsamlingskammer 45 som dannes mellom på den ene side filtreringsbeholderens topp og på den andre side filterelementenes kraver 16 - 18.

Det innerste filterelement 13, 16 er i sin bunn avtettet med en bunnskive 38 og danner ved dette en indre tett sylinder 39. I denne sylinder 39 er eti hydraulisk eller pneumatisk arbeidsmotor 40 montert med sin sylinder hengende i en holder 41 på toppen av filterbeholderen 1 og med sin stempelstang 42 montert i det indre filterelements bunnskive 38. En utskyvning av arbeidsmotoren 40 tilveie-bringer således en utskyvning av det innerste filterelement 13 og dermed av de ytre filterelementer 14, 15 som bæres oppe av innerelementet, og en inndragning av arbeidsmotoren 40 innebærer en motsvarende inndragning av samtlige filterelementer og en avtetning av disse innbyrdes.

Mellom filterelementene 13-15 og filterbeholderen 1 og mellom filterelementene innbyrdes dannes et rom 43 hvor den væske som skal filtreres innmates fra innløpet 5. For avledning av luft ved fylling av anordningen med filtreringsvæske finnes øverst et luftutløp 6 med en ventil 44. For avledning av den filtrerte væske som via avledningsrørene 36 i filterelementene ledes opp i det øvre oppsamlingskammer 45, er filtratutløpet 7 tilsluttet til dette kammer.

Filterets funksjon er som følger:

Den væske som skal filtreres pumpes under trykk inn i filtreringsbeholderen gjennom innløpet 5, og det luftvolum som derved trykkes vekk går ut gjennom luftutløpet 6. Væsken som kommer inn gjennom innløpet 5, presses gjennom filterduken 32 og gjennom trådnettet 58 og kommer så inn i opp-saml ingskammeret 54 hvor den filtrerte væske strømmer ned-over og inn i avledningsrørene 36 gjennom hullene 55. Det bør observeres at den filtrerte væske lett følger den ytre hovedoverflate 52 ved at den passerer gjennom hullene i trådnettet 58 og at filtreringskapasiteten er høy. Fra avledningsrørene 36 trykkes væsken opp i oppsamlingskammeret 45 hvorfra filtratet går ut gjennom filtratutløpet 7. Ved å benytte trykkluft kan filtreringen drives så langt at volumet i væskekammeret 43 i praksis synker ned til filterelementenes nivå 46, og man får derved et svært lite restvolum som avtappes gjennom et bunnutløp 47.

Ved at filterelementene 13 - 15 har stor overflate kan filtreringen gjennomføres med meget lange driftstider. For å forbedre filtreringen belegges fortrinnsvis filterduken med en "pre-coating" av et filterhjelpemiddel, og filterhjelpemiddel kan dessuten også settes til. den væske som skal filtreres. Rensing av filteret skjer på den måten at produkttilførslen avbrytes, hvoretter produktet fortrenges med luft som innføres gjennom ventilen 44. Produktnivået i rommet 43 senkes derved litt etter litt så langt ned at luft kan passere ut via rørene 36. Den siste lille rest av ufiltrert produkt tas ut gjennom bunnutløpet 47 før tørrblåsning av filterkakene påbegynnes. Fri produktvæske følger med luften som også kan tilsettes med f.eks. vann-damp for å forbedre utlutningen av filterkaken. Når filterkaken anses tilfredsstillende tørket,åpnes bunnluken 2, hvoretter man løsner filterkakene ved luftstøt- som frem-bringes ved åpning av ventilen på innløpet 8. Luften passerer da i motstrøm gjennom rørene 36 til innsiden av filterelementene. For inspeksjon, grundigere rengjøring eller bytte av filterduk m.m. kan samtlige filterelementer hver for seg eller i tur og orden senkes ned fra filtreringsbeholderen. Dette skjer ved at hakeboltene 12 løsner hvoretter bunnluken 2 svinges ut som vist med de stiplede linj-ene i fig. 1. Ved utskyvning av arbeidsmotorens stempelstang 42 slippes de filtrene som er båret oppe av arbeidsmotoren, ned til ønsket nivå under filtreringsbeholderen.

For å senke ned ett filterelement ad gangen benyttes en enkel festeanordning som illustreres i Fig. 3 og 4.

Festeanordningen består av et par svingbare haker 4 8 som kan innstilles slik at de holder fast mellomfilteret 14 og derved ytterfilteret 15 (heltrukne linjer i Fig. 4) eller slik at de bare holder fast ytterfilteret 15 og medfører at d : indre filtrene 13 og 14 (stiplede linjer i Fig. 4) sli<p>pes ned. Hakene kan selvsagt også føres vekk så samtlige tre filter slippes ned. På Fig. 3 vises hvordan bare innerfilteret 13 slippes ned. En tilbakedragning av stempelstangen 42 med-fører at samtlige filter tilbakeføres til sine inndratte og mot hverandre avtettede plasseringer.

For stabilisering av innerfilteret 13 på arbeidsmotoren 4 0 kan motoren på sin utside være forsynt med styreklosser 49, og på tilsvarende måte kan også filtrene innbyrdes ha stabiliserende styreklosser.

Claims (3)

1. Filter, spesielt for vanskelig filtrerbare væsker, med en sylindrisk filtreringsbeholder (1) som har et innløp (5) for den væske som skal filtreres og et utløp (7) for filtratet og som inneslutter en filterenhet (3), idet filterenheten (3) inneholder ett eller flere filterelementer (13-15) som er montert hovedsakelig konsentrisk inne i filtreringsbeholderen (1) og er aksialt forskyvbare i forhold.til filtreringsbeholderen (1), og idet filtreringsbeholderen ved én ende er forsynt med et lokk som kan åpnes slik at minst ett filterelement kan støtes ut fra filtreringsbeholderen gjennom det åpne lokk og trekkes tilbake inn i filtreringsbeholderen, karakterisert ved at filterelementet eller hvert filterelement oppviser én eneste sylindrisk mantel (50) med én eller.flere innvendige fordypninger (51) i hver av hvilke et avledningsrør (36) for avledning av filtrert væske er anordnet, at et trådnett (58) og en filterduk (32) er anordnet rundt den ene mantel (50) og over fordypningene (51) . og de avledningsrør som er anordnet i disse, og at hver fordypning er slik utformet at den danner et oppsamlingskammer (54) mellom avledningsrøret (36 ), trådnettet og mantelen, i hvilket oppsamlingskammer den filtrerte væske strømmer nedad og via boringer (55) tas opp nær bunnen av hvert avled-ningsrør (36

2. Filter ifølge krav 1, karakterisert ved at filterelementet eller-elementene (13-15) kan påvirkes av en aksialt arbeidende motor (40) for å støte ut henholdsvis trekke tilbake elementene.

3. Filter ifølge krav 2, karakterisert ved at filteret oppviser midler (48) som virker sammen med den aksialt arbeidende motor og som er egnede til å blokkere ett eller flere ytre filterelementer (14,15) når ett eller flere indre filterelementer (13) støtes ut, slik at hvert enkelt filterelement kan støtes ut for rense- og vedlikeholdsformål, begynnende med det innerste element og derefter med de ytre filterelementer i rekkefølge.