NO177955B - Filtersektor - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en filtersektor for en roterende filterskive i et rotasjonsfilter for filtrering av forholdsvis faste partikler fra en oppslemning eller en væskesuspensjon, slik som papirmasse. Flere slike filter-sektorer, som hver generelt har form som en avkortet sirkelsektor, er montert på en roterbar aksel for å danne en filterskive, og, generelt, er flere slike filterskiver montert den ene etter den andre på akselen. Akselen er roterbart under-støttet slik at filterskivene delvis neddykkes i en væske som skal filtreres. Ved rotasjon av akselen neddykkes filtersektorene etter hverandre i væsken for å utføre filtrering gjennom et filtreringsmedium som holdes av hver sektor, og heves deretter over væskenivået for utførelse av tørking og fjernelse av faste stoffer som er avsatt på filtreringsmediet. Akselen omfatter en kanalanordning for utslipp av filtrat som er mottatt fra hver av filtersektorene.

Nærmere bestemt angår den foreliggende oppfinnelse en slik filtersektor som omfatter et korrugert element som har topper og bunner ragende i en lengderetning av elementet for å danne filtratkanaler, og et filtreringsmedium som dekker elementet. En filterduk eller et annet passende filtreringsmedium er montert rundt det korrugerte elementet for å understøttes av toppene på denne. Filtrering skjer gjennom filtreringsmediet fra begge sider av filtersektoren, slik at filtratet kommer inn gjennom de hovedsakelig radialt ragende kanaler og slippes ut gjennom den radialt indre enden av filtersektoren. En filtersektor av denne generelle typen, omfattende bare ett korrugert element, er beskrevet i SE-B-830069-3, som tilsvarer US-A-4.655.920.

Denne kjente filtersektor medfører noen vesentlige ulemper. Ettersom det korrugerte elementet generelt omfatter en metallplate, vanligvis av syrefast stål, oppstår det i praksis uovervinnelige problemer når det gjelder foldingen, særlig ettersom foldene eller korrugeringene skal befinne seg i et viftelignende mønster, og utløpskanalene for filtrat dannet av toppene og bunnene skal ha en gradvist økende høyde og et gradvist økende tverrsnitt mot utløpsenden av filtersektoren. Dessuten kommer filtrat som strømmer langs kanalene kontinuerlig i kontakt med filtreringsmediet og faste stoffer som avsettes på dette (og eventuelt delvis ragende gjennom), og dette medfører et betydelig tap av strømningsmengde pr tidsenhet og fare for ny fukting av de faste stoffer.

Et formål med den foreliggende oppfinnelse er følgelig å komme frem til en filtersektor av den angitt type, som muliggjør en mindre problematisk og mindre kostbar fremstilling, samtidig med at den er mere stiv og stabil enn eksisterende filter-sektorer. Et annet formål med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en filtersektor av den angitte type, i hvilken i det minste en vesentlig del av filtratet ikke er i kontakt med filtreringsmediet under en vesentlig del av dets strømning mot utløpsenden av sektoren. Et annet formål med oppfinnelsen er å komme frem til et filter av den angitte type og som muliggjør et høyere tørt innhold i de faste stoffer som avsettes på filtreringsmediet. Et ytterligere formål med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en filtersektor av den angitte type og som muliggjør en høy filtreringskapa-sitet pga. et stort blottlagt område i filtersektorflaten som helhet.

Disse og andre formål oppnås med en filtersektor av den angitte type og som omfatter de kjennetegnende trekk som er angitt i de etterfølgende patentkrav.

I en utførelse av den foreliggende oppfinnelse omfatter filtersektoren tre sektorpartier for å motta og avgi filtrat. Størstedelen av to av sektorpartiene befinner seg radialt utover mot den ytre periferi av filtersektoren og periferisk på hver side av det tredje sektorparti, og kalles ytre sektorpartier, mens størstedelen av det tredje sektorpartiet befinner seg radialt innover mot utløpet eller den radialt indre enden av filtersektoren og mellom det første og andre sektorpartiet, og kalles midtre sektorparti. Filtratkanalene i de ytre sektorpartier krysser hverandre i det midtre sektorpartiet.

I en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse er det kommunikasjon mellom de kryssende kanaler i det midtre partiet, slik at filtrat som strømmer langs en kanal i ett av de ytre sektorpartier kan "velge" å strømme over til en kanal i det andre av de ytre sektorpartier eller å holde seg i den opprinnelige kanal. Med andre ord kan det midtre sektorpartiet motta og avgi filtrat fra begge de ytre sektorpartier.

I en utførelse som er særlig fordelaktig sett fra et produk-sjonsmessig synspunkt består filtersektoren i henhold til den foreliggende oppfinnelse av to likt utformede elementer. Disse elementer har fortrinnsvis form som paralleilogrammer. Elementene er slik anordnet at de hovedsakelig ligger mot hverandre ved den radialt ytre og rundtgående, tykkeste enden av filtersektoren, mens de i det minste tilnærmet fullstendig overlapper hverandre ved den radialt indre enden av filtersektoren. De tre sektorpartiene har således form som hovedsakelig like, likebente trekanter, med en spiss vinkel mellom de like ben, idet trekantene i de ytre sektorpartiene har sine spisse vinkler vendende mot den radialt indre enden av filtersektoren, mens trekanten i den midtre sektoren har sin spisse vinkel vendende bort fra den radialt indre enden. Sett fra et styrkemessig synspunkt medfører dette den fordel at filtersektoren har tykkelsen til to elementer langs hovedsakelig hele sin radialt indre ende, der den er festet til akselen og der påkjenningene er størst.

Alternativt kan filtersektoren fremstilles i ett stykke, særlig dersom den fremstilles av plastmateriale.

I en annen foretrukket utførelse av oppfinnelsen omfatter forbindelsen mellom de kryssende filtratkanaler, bortsett fra kanalene i et ytre sektorparti som fører inn i det midtre sektorparti, hull i kanalene i det andre ytre sektorparti i overgangen fra et ytre sektorparti til det midtre sektorparti.

I en ytterligere utførelse av oppfinnelsen befinner et plant plateelement seg mellom de kryssende filtratkanaler, for å bevirke øket stabilitet og hindre ny fukting av filtreringsmediet og faste stoffer som avsettes på dette.

Den foreliggende oppfinnelse skal i det følgende beskrives med henvisning til de vedføyde, skjematiske tegninger.

Fig. 1 viser en side av en filtersektor i henhold til en

foretrukket utførelse av oppfinnelsen.

Fig. 2 viser et snitt etter linjen II-II i fig. 1.

Fig. 3 viser et snitt etter linjen III-III i fig. 1.

Fig. 4 viser et snitt etter linjen IV-IV i fig. 1.

Fig. 5 viser i større målestokk en del av et snitt tilsvarende fig. 4, i en alternativ utførelse av oppfinnelsen.

Med særlig henvisning til fig. 1 er det vist en filtersektor 1 i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Som vanlig når det gjelder rotasjonsfilter har filtersektoren 1 generelt form som en sirkelsektor med avkappet spiss, for dannelse av en avkortet sirkelsektor. Filtersektoren 1 har en radialt indre ende 2, en radialt ytre ende 3 og to hovedsakelig radialt ragende kanter 4 og 5. På sin radialt indre ende 2 har filtersektoren 1 koblingsmidler 6 for fastgjøring til en ikke vist, roterbar aksel. Koblingsmidlene 6 omfatter en samle-anordning 7 innrettet til å oppsamle filtrat som mottas fra filtersektoren, samt et utløpsparti 8 innrettet til å motta filtrat fra samleanordningen, for å lede filtrat inn i akselen, og for å feste filtersektoren til akselen.

I den foretrukne utførelse av den foreliggende oppfinnelse som er vist i fig. 1-4 omfatter filtersektoren 1 to korrugerte elementer 9 og 10. Elementene 9 og 10 er korrugert slik at de avgrenser flere parallelle bunner 11 og topper 12 på en side av hvert element 9 og 10 og tilsvarende topper 11' og bunner 12' på den motsatte siden av hvert element, idet bare bunnene er vist i fig. 1. Elementene 9 og 10 er utformet som hovedsakelig like parallellogrammer og er anbragt i delvis overlappende stilling, slik at elementet 9 er skrådd mot venstre og elementet 10 mot høyre, i henhold til fig. 1. Det delvis overlappende forhold er slik at elementene 9 og 10 ikke 1 det hele tatt eller bare i liten grad overlapper hverandre i den radialt ytre enden 3 av filtersektoren (Fig. 2), mens graden av overlapping gradvis øker mot den radialt indre enden 2 av filtersektoren (Fig. 3), slik at den er fullstendig eller

hovedsakelig fullstendig ved den radialt indre enden 2 (Fig.

4). Ved hjelp av dette arrangement er den ønskede, avkortede

sektorformen oppnådd, og filtersektoren er gitt hovedsakelig radialt rettede filtratkanaler 13 og 14, tilsvarende bunnene 11 og 12'.

For å gjøre filtersektoren fullstendig er de hovedsakelig radialt ragende kanter 4 og 5 avgrenset av ribber 15 og 16, som har et hovedsakelig U-formet kanaltverrsnitt, og den radialt ytre enden 3 er avgrenset av en bueformet ribbe 17 som likeledes har et hovedsakelig U-formet kanaltverrsnitt, idet kantene og de radialt ytre ender av elementene 9 og 10 er innført i kanalene til de respektive ribber. Dessuten er de radialt indre, overlappende ender av elementene 9 og 10 innført i samleanordningen 7, og et filtreringsmedium, slik som en filterduk 18, som for oversiktens skyld bare er vist i fig. 2-4, er anordnet rundt elementene 9 og 10 og deres begrensende ribber 15, 16 og 17.

Dessuten, som et resultat av arrangementet av elementene 9 og 10 beskrevet ovenfor, er filtersektoren inndelt i tre hovedsakelig likt utformede partier, nemlig to ytre sektorpartier A og B, der det bare er ett platelag, og et midtre sektorparti C, der det er to platelag pga. det overlappende forhold mellom elementene som foreligger i dette område, og filtratkanalene 13 og 14 i elementene 9 og 10 krysser hverandre i det overlappende område eller det midtre sektorpartiet C.

Når det gjelder den side av filtersektoren 1 som er vist i fig. 1 vil det fremgå at filtrat som kommer inn i filtratkanalene 13 i elementet 9 strømmer langs disse kanaler for å mottas i samleanordningen 7, og filtrat som kommer inn i filtratkanalene 14 i elementet 10 strømmer langs disse kanaler for også å mottas i samleanordningen 7. Imidlertid, avhengig av hvilken av kanalene 13 i elementet 9 dette-gjelder, er filtrat som strømmer langs kanaler 13 i filtersektorpartiet A i kontakt med filterduken 18 i en lengre eller kortere del av strømningen, pga. det faktum at kanaler 13 mot kanten 4 entrer filtersektorpartiet C, dvs. under elementet 10, senere enn kanaler mot den motsatte kant av elementet 9. Så snart filtrat som strømmer i kanaler 13 kommer inn under elementet 10 (inn i filtersektorpartiet C) mister det kontakt med filterduken 18, og resultatet er at strømningsmotstanden avtar. Også i filtersektorpartiet C, der kanaler 13 krysser kanaler 11 i elementet 10 som vender nedover i fig. 1, kan filtrat fritt "velge" å fortsette å strømme i kanaler 13 eller å skifte over til hvilken som helst av kanaler 11, avhengig av hvor strøm-ningsmotstanden er minst.

Som det fremgår av fig. 1 er det blottlagte området av elementet 9, dvs. filtersektorpartiet A, omtrent en tredjedel av hele det blottlagte området til filtersektoren 1, mens det blottlagte området av elementet 10 (filtersektorpartier B og C) er omtrent to tredjedeler av hele det blottlagte området. Følgelig mottar elementet 10 (partier B og C) dobbelt så stor filtratmengde sammenlignet med mengden som mottas av elementet 9 (del A). Også filtrat som strømmer langs kanaler 14 i elementet 10 er i konstant kontakt med filterduken 18.

For å oppnå en mere jevn fordeling av filtrat er hull 19 dannet i elementet 10, fortrinnsvis umiddelbart etter overgangen mellom sektorpartier B og C. Hullene 19 er fortrinnsvis anordnet i bunnen av kanalene 14 eller bunnene 12', som fortrinnsvis befinner seg over den innerste kanalen 13 eller bunnen 11 i elementet 9. Derved tilføres i det minste en vesentlig del av strømmen langs kanaler 14 i rommet mellom elementene 9 og 10, dvs. inn i den nevnte kanal 13, fra hvilken den på nytt kan "velge" å skifte over til en kanal 13

på baksiden av elementet 10 og eventuelt tilbake til en kanal 13 i elementet 9, avhengig av hvor strømningsmotstanden er lavest. Det fremgår at de nevnte betingelser er de samme på

den siden av filtersektoren som ikke er vist i fig. 1.

Ve visse anvendelser av den foreliggende oppfinnelse kan det være nyttig å innføre et plant plateelement 20 mellom elementene 9 og 10 i det overlappende område, dvs. inne i filtersektorpartiet C. Et slikt plant plateelement bidrar til den strukturelle stivhet i filtersektoren og eliminerer et eventuelt tilbakeskyllingsproblem som kan oppstå i visse dreiestillinger av filtersektoren når filtrat som strømmer i en retning nedover mellom elementene 9 og 10 mot samleanordningen 7 kan søke å unnslippe gjennom et hull 19 som befinner seg på et lavt nivå og derved fukte filterduken 18 og de faste stoffer som er avsatt på denne.

I de beskrevne og viste utførelser av den foreliggende oppfinnelse omfatter filtersektoren to separate elementer 9 og 10.

Det er imidlertid også mulig å fremstille filtersektoren i ett stykke, særlig dersom den fremstilles av et plastmateriale.

Det er også mulig og hensiktsmessig å danne filtersektoren av flere enn de to elementer 9 og 10.

Claims (11)

1. Filtersektor for en filterskive i et rotasjonsfilter, omfattende et korrugert element (9) som har topper og bunner ragende i en lengderetning av elementet for å danne

filtratkanaler, og et filtreringsmedium som dekker elementet,karakterisert ved at filtersektoren dessuten omfatter i det minste et andre korrugert element (10), som også dekkes av filtreringsmediet, idet hvert element (9, 10) har parallelle topper (12, 11') og bunner (11, 12'), og at elementene befinner seg i et i det minste delvis overlappende forhold, og slik at filtratkanaler (13) i elementene (9, 10) krysser hverandre.

2. Filtersektor som angitt i krav 1, med to elementer, karakterisert ved at de to elementer (9, 10) i det minste delvis er likt utformet.

3. Filtersektor som angitt i krav 1 eller 2,karakterisert ved at elementene (9, 10) er slik anordnet at det er kommunikasjon mellom filtratkanaler (13, 14) i elementene (9, 10) i soner som er i det delvis overlappende forhold.

4. Filtersektor som angitt i krav 2 eller 3, generelt med form som en sirkelsektor med en radialt ytre ende og radialt indre ende,karakterisert ved at elementene (9, 10) hovedsakelig ligger mot hverandre ved den radialt ytre enden og i det minste tilnærmet fullstendig overlapper hverandre ved den radialt indre enden.

5. Filtersektor som angitt i hvilket som helst av kravene 2-4,karakterisert ved at hvert av elementene (9, 10) hovedsakelig har form som et parallellogram.

6. Filtersektor som angitt i hvilket som helst av kravene 3 " 5-karakterisert ved at det er kommunikasjon mellom sider av elementene (9, 10) som vender mot hverandre i soner i det delvis overlappende forhold.

7. Filtersektor som angitt i hvilket som helst av kravene 3-6,karakterisert ved at elementene (9, 10) har hull (19) innrettet til å lede filtrat som strømmer langs filtratkanaler på blottlagte sider av elementene (9, 10) inn . i filtratkanaler på ikke-blottlagte sider av elementene (9, 10) i soner i det delvis overlappende forhold.

8. Filtersektor som angitt i krav 7,karakterisert ved at hullene (19) er dannet i sonene med det delvis overlappende forhold, nær overgangen mellom ikke-overlappende soner av elementene (9, 10) og sonene i overlappende forhold.

9. Filtersektor som angitt i hvilket som helst av de fore-gående krav,karakterisert ved at et plant plateelement (20) befinner seg mellom elementene (9, 10), inne i sonene i det overlappende forhold.

10. Filtersektor som angitt i hvilke som helst av de fore-gående krav,karakterisert ved at elementene (9, 10) er fremstilt i ett stykke.

11. Filtersektor som angitt i krav 2,karakterisert ved at de to elementer (9, 10) er slik anordnet at de sammen danner en avkortet sirkelsektor, hvilken sirkelsektor består av tre hovedsakelig likt utformede partier hovedsakelig utformet som likebente trekanter, med en spiss vinkel mellom de like ben, idet to av trekantene har sine spisse vinkler vendende mot en utløpsende av filtersektoren, og en tredje av trekantene har sin spisse vinkel vendende bort fra utløpsenden og befinner seg mellom den første og andre trekant.