NO792880L - Fremgangsmaate og anordning for filtrering - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og en anordning for filtrering av væsker, fortrinnsvis vannbaserte væsker slik som rått vann for drikkevann eller lignende, vann i akvarier, svømmebasenger og lignende > avløpsvann, i særdeleshet endelig filtrering av avløpsvann etter rensning, vann fra industri fra forskjellige slag så som kjølevann, samt også andre hydrofile eller hydrofobe væsker slik som salt løsninger, syrer, f.eks. svovelsyre, oljer, bensin og andre hydrokarbonholdige produkter, samt videre gasser, f.eks. for luft for å fjerne flytende og/eller faste forurensninger slik som svovelsyretåke.

Det ifølge oppfinnelsen anvendte filtermateriale består hovedsaklig av et fibermateriale, fortrinnsvis av uorganisk type slik som mineralull, fortrinnsvis stein- eller fjellull. En egnet type er basaltfibre som foruten basalt også kan inne-holde f.eks. kalk, så som 10 - 30 vekt-% kalk (kalsiumoksyd) og 90 - 70 % basalt eller likartet minerale eller utgangsmate-riale, og som gir likartet totalsammensetning. Egnede hoved-bestanddeler er 45 - 50 % Si02, 10 - 15 % A1203, 10 - 18 % CaO, 6 - 12 % MgO; 6 - 12 % FeO, eventuelt 1 - 5 % K20 + Na20 samt opp til 1 3 % MnO og opp til 1 3 % Ti02- Et eksempel er 47 % Si02, 14 % A1203, 1 % Ti02, 8 % FeO. 16 % CaO, 10 % MgO, 1 % MnO, " % Na20, 1 % K20. Fibermaterialet er fortrinnsvis bundet med harpiksbindemiddel og er ikke hydrofobt eller er gjort hydrofilt.

Filtermaterialet som anvendes ifølge oppfinnelsen inneholder fortrinnsvis fibre orientert i retning av et plan, fortrinnsvis tilfeldig orientert i dette planet. Fortrinnsvis er ca.

50 - 90 % og i særdeleshet et 60 - 80 %, f.eks. ca. 70 % av fibrene rettet i retning av dette plan, hvormed forstås at fibrene danner en vinkel på mindre enn 45° med dette plan og i særdeleshet en vinkel mindre enn 30°, spesielt en vinkel på mindre enn 20°. Resten av fibrene er hensiktsmessig tilfeldig orientert i andre retninger.

Filtermaterialets fibertykkelse kan variere innenfor vide grenser men ligger fortrinnsvis hovedsaklig innen området ca. 1 20^im og spesielt 1-10 um, særlig en tykkelse på ca 2 - 7 ,um, hvormed forstås at fibrene langs en større del av fiberlengden har en størrelse innenfor visse intervaller.

Filtermaterialets tetthet i ikke sammenpresset tilstand eller den ved filtrering anvendte sammenpressingtilstand ligger gjerne i området opp til 200 kg/m 3 og fortrinnsvis opp til

3 3

150 kg/m , f.eks., opp til 120 eller 100 kg/m og kan overstige 50, f.eks. overstige 70 eller 90 kg/m .

Filtermaterialet bør også ha en viss stivhet, hvilken kan ut-trykkes som sammentrykkbarhet i % under angitt belastning pr. flateenhet beregnet vinkelrett på fibrenes hovedretningsplan ifølge følgende definisjon: En total sammenpressing under en belastning på 0,05 kp/cm 2 (<=>0,5 m vannsøyle) på overflaten av en sylinder med høyde 100 mm og diameter ca 100 mm på høyden 50 %, fortrinnsvis høyden 40 %, spesielt høyden 30 % og vanligvis høyden. 10 - 20 % i tørr eller våt tilstand.

Ifølge oppfinnelsen utføres filtreringen gjennom fibérmateri-alet på slik måte at det filtrerte medie tas ut av filtermaterialet i en retning som ligger hovedsaklig i fibrenes hovedretningsplan ifølge foregående definisjon eller slik at væske

hovedsaklig strømmer i denne retningen gjennom filteret. Fiber-. materialet fremstilles fortrinnsvis i form av en bane med fibrenes hovedretningsplan sammenfallende med baneretningen. En slik bane skjæres til formålstjenlig stykker, vanligvis vinkelrett på baneretningen og fibrenes hovedretningsplan. Et stykke av et slikt filtermateriale eller filterbane anordnes formålstjenelig i en filterholder utstyrt med utløpsorganer som mulig-gjør uttakning av det. filtrerte medie gjennom en flate av fil-tere som er stilt på tvers av fortrinnsvis vinkelrett mot fib-' renes hovedinnretningsplan..

På figur 1 vises et stykke filtermateriale 1 med en bunnflate S, med sider A og B, en vertikal sideflate S2 med sidene B og C samt en annen vertikal sideflate med sidene A og C. Siden S^er tenkt paralell med fibrenes hovedretningsplan P og danner f.eks. sideflaten til et baneformet materiale fremstilt ved eksempelvis spinning eller sprøyting av en smelte til fibre mot en påføringsbane. På figuren vises også normalen mot dette plan N.

Ifølge oppfinnelsen tas det filtrerte medie ut gjennom en eller f ler av sideflatene S-^, S2eller eventuelt estere. På figur 1 vises med streker eller linjer et tenkt utløp U med sidene a og b.

Vanligvis anvendes filtmateriale i form av stykker med rektangu-lære eller kvadratiske sideflater som er vinkelrette på hverandre, men det er eventuelt også mulig å.anvende på annen måte formede filterstykker anordnet slik at det filtrerte medie str-ømmer ut i fibrenes hovedretningsplan fra filtermaterialet.

Det er formålstjenelig at filterets utstrømningsåpning U begrenses av linjer med en viss avstand D til omkretslinjen på

flaten S-^, hvorved man oppnår at det filtrerte medie, om dette har fri tilgang til hele flaten estere, tvinges til å gjennom-strømme en viss strekning av filtermaterialet på vei til utløpet U. Strekningen d ér gjerne 1 - 5 cm, fortrinnsvis ca. 2 - 4 cm.. Således er normalt en minste strømningsvei på 1 - 5 cm og fortrinnsvis 2 - 4 cm gjennom filtermaterialet ønskelig for å

oppnå en tilstrekkelig filtreringseffekt. Denne strekning be-tyr fortrinnvis en mot planet P vinkelrett retning. For en

strømning i retning av planet P er normalt en større minste strømningslengde, f.eks. opp til 10 cm og fortrinnsvis minst 1 - 3 cm passende.

På figur 2 vises eksempel på en egnet filterholder. På figur.

2A vises filterholderen fra siden og på figur 2B ovenfra.

Filterholderen inneholder en bunnplate 21 med langstrakt form med en langsgående åpning 22 som dannes av en fra bunnplaten

21 oppstigende flens 23. Under bunnplaten 21 med åpningen 22 finnes en plate 24 med et rørstussformet utløp 25. Fra bunn- | platen 21 strekker et ramverk 26 seg. Ved anvendelse av filterholderen anbringes en filterskive F i rammeverket 26 slik at en utløpsflate av filterskiven F ligger an mot utløpsflensen 23. Fortrinnsvis trykkes en filterskive inn i rammeverket slik

at flensen 23 borrer seg inn i en flate som ligger vinkelrett mot fibrenes hovedretningsplan, f.eks. sideflaten S, ifølge figur 1. Herved forbedres tetningen mellom filtermaterialet og f ilterholdereh og garanterer at det f Utrerte medie må passere gjennom en tilstrekkelig tykkelse av filtermaterialet for utstrøm-ning gjennom åpningen 22.

Filtermaterialets utstrekning vinkelrett på fibrenes hovedretningsplan d.v.s retningen N, kan variere innen vide grenser men ligger normalt i området 2-32 cm, fortrinnsvis 5-15

cm f.eks. ca. 10 cm. Filtermaterialets utstrekning i fiber-retningsplanet kan også variere innen vide grenser, delvis avhengig av tykkelen i retningen N. Utstrekningen hi en retning vinkelrett på utstrømningsåpningen eller utstrømningsflaten hos filteret kan f.eks. være 1-10 ganger tykkelsen tDg fortrinnsvis 2-4 ganger denne, eksempelvis 3 ganger denne. Utstrekningen i retning h bør være slik at man kan utnytte filt-reringsvirkningen hos hele filteret, d.v.s. ikke høyere enn at en betydelig mengde filtrert materiale når å avsettes i en fra utstrømningsåpningen regnet bortre del av filtermaterialet innen deler av filtermaterialet som ligger nærmere utstrømningsåpningen tettes i slik grad at strømningen av det filtrerte medie gjennom filtermaterialet fra de fjernere deler til utstrømningen når et ikke akseptabelt lavt nivå. Vanlig verdi for h er opp til lm, fortrinnsvis opp til 0,0 m, i visse tilfeller 0,6 eller 0,4 m.

h bør normalt være minst 0,05 - 0,1 m, fortrinnsvis minst 0,2

m, i mange tilfeller 0,4 - 0,6 m, men minst så stor at tilstrekkelig filtreringsvirkning oppnås.

For å forbedre strømningen gjennom filteret fra den før filtreringen mest aktive ytre del av filteret til utløpså<p>ningen gjennom filtermaterialets indre deler kan materialets inder deler utføres av et mer gjennomtrengelig materiale enn de ytre del-ene. Videre kan man i filtermaterialets indre deler åpne kan-

^ aler som hjelper strømningen av filtratet til filtermaterialets i utstrømningsområde. Disse kanaler kan eksempelvis tilveie- I

bringes med langstrakte organer som presses inn i filtermaterialet i retning av fibrenes hovedinnretningsplan hovedsaklig i retning mot utstrømningsåpningen eller utstrømningsområdét til fibermaterialet. Disse organer kan eventuelt vendes tilbake i fibermaterialet, hvorved.de bør ha slik form at baner eller kanaler med nedsatt gjennomstrømningsmotstand dannes i filtermaterialet, fortrinnsvis baner som strekker seg fra filterets utstrømningsområde og inn i filtermaterialet. Som eksempler på slike kanalformede organer kan nevnes perforrerte rør, fortrinnsvis utstyrt med spisser, stenger med stjerneformet, f.eks. kryssformet tverrsnitt, etc. Disse organer kan være fast anordnet i filterholderen eller innføres i filtermaterialet før dette anbringes i filterholderen.

En måte å forbedre filterets gjennomtrengelighet i den ønskede strømningsretning fortrinnsvis fibrenes hovedretningsplan er å oppta eller utforme langsgående kanaler i denne retning i filtersjiktets indre, fortrinnsvis midtre del. Disse kanaler kan f.eks. borres i filtersjiktere fra en på fibrenes hovedretningsplan tverrstående sideflate, f.eks. sideflaten S^på figur 1 f.eks. i form av flere hovedsaklig paralelle hull som antydet i figur 3 hvilke fra siden viser et paralellepipediskt filterstykke. Hullene eller kanalene kan f.eks. ha en diameter på .opp til 50 mm, fortrinnsvis opp til 30 mm eller opp til 20 mm. Den nedre grensen avhenger av den ønskede strømningshastighet og kan være f .eks.. 5 mm eller 10 mm. Avstanden mellom hullene kan variere men kan f.eks. være 0,1 - 10 ganger filtersjiktets tykkelse, fortrinnsvis 0,2 - 2 ganger ^tykkelsen, f.eks. 0,5-1 ganger tykkelsen (B på figur 1). Filtermaterialet bør ha slik stivhet henholdsvis hulldiametere bør velges så store at filtermaterialet forblir selvbærende og formbestandig under påvirk-ning av gjennornstrømningskreftene d.v.s. slik at hullene, be-holdes åpne og med tilstrekkelig tverrsnitt under innvirkning av den strømningshastighet som forutsees ved filtrering og ikke presses sammen av trykkforskjellen. Hullene kan også støttes med organer som innføres i hullene slik som nevnt i det foregående .

Den på figur 2 viste filterholder kan modifiseres på mange

I måter, f .eks. ved annen utforming av støtten for filterets ut-J i i j løpsflate hvorved den på figur 2 viste åpning 22 kan erstattes! ^ med 2 eller flere åpninger med mellomliggende støtteflate for ! filtermaterialet, f.eks. et nett, en strekkmetallplate eller

en med runde eller på annen måte formede hull forsynt flate eller plate. På figur 4 a og b vises en bunnflate 30 som er utstyrt med flere runde hull 31 med oppadrettede flenser 32 som er anordnet til å trenge inn i sideflatene S, ifølge figur 1 av en filterskive og virke som en rekke utløp fra filteret.

Disse utløpsåpninger 31 kan også samvirke med å fortrinnsvis være anordnet sammenfallende med vinkelrett på bunnflaten 30 rettede kanaler eller hull i filterskiven som hjelper gjennom- . strømning.

Videre kan filtermaterialet være forsynt med forstørret overflate, fortrinnsvis av den art som angis i svensk patentansøk-ning 7804690-1. Ved anvendelse av filter fremstilt av baneformet materiale utformes de overflateøkende fordypninger så som slisser, hull, etc. fortrinnsvis fra begge de med fibrenes hovedretningsplan paralelle sideflater ned til passende dybde, f.eks. til en tredjedel eller fjerdedel av tykkelen fra hver sideflate. Overflateforstørrelsen kan kombineres med en gjen-nomstrømningsøkende utforming av filtermaterialets kjerne eksempelvis med et mer gjennomtrengelig materiale i kjernen eller ved opptak av gjennomstrømningkanaler i filtermaterialets kjerne så som nevnt i det foregående. Dog skal tilstrekkelig filter-materialtykkelse være tilbake mellom de overflatéforstørrende fordypninger og gjennornstrømningskanaler eller lignende.

Overflateforstørrelsen kan også bevirkes ved innføring av organer fra filterets sideflater, som åpner fordypninger i filtermaterialets sideflater. Disse organer kan bestå av deler av en holder. De innførte organer kan bestå av flere tagger eller lignende, fortrinnsvis spisse tagger av et plateformet materiale som kan være utstanset og stå opp fra overflaten av en plate i rett vinkel mot denne. Fortrinnsvis innføres disse overflate-forstørrende eller overflateåpnende organer ned til en dybde på opp til halve tykkelsen eller mer, f.eks. opp til 10 cm, opp

til 5 cm eller opp til 3 eller 2 cm. Minimusdybden kan variere, minst 0,5 cm, minst 1 cm, minst 3 cm, minst 5 cm eller også utgjøre en del av tykkelsen til filters j iktet, f.eks.minstj

0,1, minst 0,2, minst 0,4 ganger tykkelsen. Fordypningene<1>eller overflateforstørrelsene plasseres også slik at tilstrekkelig minimumsfiltertykkelse er tilbake for eventuelle innvendige strømningsforbedrende kanaler eller lignende i filtersjiktets indre, f.eks. minst 1 cm og fortrinnsvis 2 eller 3 cm til disse slik at tilstrekkelig filtreringseffekt sikres.

For å forbedre gjennomstrømningen gjennom filtermaterialets kjerne kan man også i filtermaterialtets mitte under tilvirkning eller, .etter tilvirkning ved sammenlegning av to filter-materialestykker anbringe et sentralt gjennomstrømningsfor-bedrende organ, f.eks. perforert med bølgepapp eller lignende. Dette organ anbringes således midt i filtersjiktet og hovedsaklig paralelt med fibrenes hovedretningsplan. Sjiktet kan strekke seg frem til samtlige sideflater av filtermaterialet som er vinkelrette på hovedretningsplanét eller være innbedet slik at det strekker seg frem til bare tre, to eller en alter-nativt ikke til noen av disse sideflater.

Et filter ifølge foreliggende oppfinnelse kan drives med høy filtreringshastighet for væsken. En hastighet regnet på filterets ytterflate på mer enn-10 m/t, ofte mer enn 20 m/t, i mange tilfeller mer enn 50 m/t og også 100 m/t eller høyere jan anvendes, i særdeleshet med i det forutnevnte fjellulls-materiale, spesielt av basalt-kalk-type. Det tilsvarende trykkfall igjennom filteret kan f.eks. være opp til. 500 cm vannsøyle, fortrinnsvis opp. til 200 cm vannsøyle eller opp til 100 cm vannsøyle. I mange, tilfeller er en trekkhøyde på opp til 40 cm vannsøyle eller opp til 10.eller 20 cm vannsøyle til-, strekkelig. I mange tilfeller er en trykkhøyde på 1 - 5 cm tilstrekkelig.

Det er også mulig å utenfor filtermaterialet ifølge foreliggende oppfinnelse anbringe et noe grovere filtermateriale som fra-skiller grovere forurensninger, eksempelvis forurensninger med størrelse over 10 pm, 100 um eller 500 um eller også grovere forurensninger, f.eks. med størrelse overstigende 1 eller 10 mm.

Ved praktisk anvendelse, spesielt av de tidligere nevnte mater-

I ialer, blir overflatebelastningen beregnet på utløpsflaten U J fra ca. 2500 til normalt 1250 1000 m/t i de fleste tilfellerj!<.>

Høyden av filterskiven beregnet fra utstrømningsflaten er ikke begrenset til de foregående nevnte verdier men bestemmes i f ør ste. rekke av håndterbarheten og kan f. eks. være opp til 10 x tykkelsen eller mer, f.eks. opp til 15 eller 20 x tykkelsen. Minimumshøyden kan også variere og bestemmes av praktiske vur-deringer, forutsatt at filtervirkningen er tilstrekkelig, f.eks. 0,5, 1, 2, 3 eller 5 x filtertykkelsen.

En praktisk utforming av anordningen og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vises nærmere under henvisning til den vedlagte figurtegning 5. På denne vises en vertikal anordnet sylind-risk filterholder 1 med et lokk 2, et væskeinnløp 3a samt et væskeutløp 3b. Anordningen vises med en del av beholderveggen 1 tatt bort for å gjøre figuren tydligere. I beholderen er det

anordnet filtermaterialstaver 4. På figuren vises to slike filterstaver som har langstrakt form, eksempelvis med mål 10 x 10 cm i tverrsnitt og en lengde som er flere ganger side-lengden, eksempelvis 50-100 cm, f.eks. 90 cm. En kbrtsideende av filterstaven ligger an mot et bortføringsrør 5 som er anordnet i en vegg 6 i beholderens bunndel.

For å bevirke jevnere fordeling av den innstrømmende væske langs overflaten av filterstavene 4 er det rett ovenfor bunnveggen 6 anordnet en avbøyningsskive 7 som strekker seg frem tett inntil veggen til beholderen 1, men levner en forbistrøm-ningsspalte mellom beholderveggen 1 og avbøyningsskiven 7. Herved kan væske som føres inn mellom' bunnveggen 6 og avbøynings-skiven 7 fordeles rundt omkretsen til skiven 7 og strømme frem gjennom spalten mellom denne skive og og kappeflaten til

beholderen 1 samt oppad langs denne kappeflate. Eventuelt kan

avbøyningsskiven 7 også være utstyrt med en åpning 8 anordnet sentralt som tillater fremstrømning av væske mellom filterstavene 4 sentralt i beholderen 1. På figuren vises hvordan væske fra inløpet 3 føres nedad til bunnveggen 6 gjennom-et rør 9.

Mange andre anordninger er dog anvendelige, men det har vist seg fordelaktig å bevirke en strømning av den tilførte væske langs kappeflaten av beholderen 1 slik at væske herved fordeles så jevnt som mulig langs filterstavene 4.

På figur 4 vises sett ovenfra et tverrsnitt gjennom beholderen 1 hvorved man ser skiven 6 samt utledningsrørene 5 hvorpå filterstavene skal plasseres. Videre antydes støtteorgan 11 for filterstavene 4. Disse består av vertikalt anordnede stykker av 90° V-profil og er ment å styre 3 vertikale kanter av en filterstav med kvadratisk tverrsnitt.

På figur 7 vises en variant av utformingen av bunnen ifølge hvilken avbøyningsskiven 7 er utstyrt med rørstusser 12, hvilke går gjennom bunnskiven 7 og omgir utledningsrørene 5 som strekker seg gjennom bunnplaten 6. Mellom stussene 12 og utledningsrørene 5 finnes anordnet formålstjenelig tettnings-organer, f.eks. tettningsringer 12 eller tettende hylser, f.eks. gummirør 13 som også kan anbringes utenpå rørstussene 12 som vist til venstre på figur 7. Filterstavene 4 kan herved anbringes til å tette mot den øvre enden av rørstussene 12. Filterstavene kan løftes ut av beholderen 1 enten hver for seg eller som en enhet sammen med avbøyningsskiven 7.

Passende dimensjoner for anlegget er eksempelvis en diameter på 25-40 cm for beholderen 1, f.eks. 30 cm, en diameter på 40-60 mm på rørstussene 12, eksempelvis ytre diameter 54 mm, og en høyde av rørstussene 12 ovenfor og nedenfor skiven 7

på ca. 15-30 mm på hver side.

For å forbedre tetningen av utløpet fra filterstaven til ut-lédningsrøret 5 eller rørstussen 12 er også formålstjenelig over denne ende av filterstaven anbringe en væskeugjennomtren-gelig hylse som strekker seg noen cm opp til f.eks. 15 til 20 cm, fortrinnsvis ca. 10 cm fra filterstavens ende langs filterstavens langsgående sideflate og omslutter filterstaven. Fortrinnsvis omslutter denne hylse også utløpsenden av filterstaven med en åpning i hylsen som tillater utstrømning av væske fra filterstaven. Denne hylse kan f.eks. bestå av en tynn plastfilm eller plastpose eller krympet plast som er satt på

filterstavens ende og holdes fast til denne, f.eks. med gummibånd eller på annen måte. Ved hjelp av denne ugjennomtrenge-

lige hylse motvirkes forbistrømning, av væske mellom filterstaven og utløpsrørets ende, i særdeleshet hvis hylsen anbringes tettende også mot utløpsrøret 5 eller rørstussen 12, f.eks. ved hjelp av et gummibånd eller lignende. Videre motvirkes på denne måten igjentetting av filterstavens utløps-ende slik at en uhindret gjennomstrømning av utløpsenden sikres.

På figur 8 vises skjematisk eri del av en filterstav 4 med en hylse 13, som holdes fast med gummibånd 14 til filterstav

. henholdsvis.utløpsrør 5 eller rørstuss 12.

Ifølge oppfinnelsen har det også vist seg at. utformingen av utstrømningen og væskens strømningsbane fra filteret er av kritisk betydning for filterets funksjon, i særdeleshet for å forhindre en sammentrykkning av filteret nær utstrømnings-stedet. På figur 9 vises et tverrsnitt gjennom utløpet til en filteranordning med et filterstykke 91 som hviler, på et ut-løp 92 i form av en rørstuss anordnet på en bunnplate 93. Filterelement 91 holdes i ønsket stilling på bunnplaten med holderen 94 som strekker seg opp fra bunnflaten 93. Ifølge oppfinnelsen har det vist seg vesentlig å påvirke strømnings-hastighetens fordeling, innenfor et tverrsnitt av utløpsstussen 92, fortrinnsvis slik at strømningshastigheten er så jevn som mulig innenfor et tverrsnitt gjennom utløpsstussen 92 eller slik åt strømningshastigheten tiltar fra sentrum og mot veggene i det minste innenfor en del av den radielle utstrekning i tverrsnitt gjennom utløpsstussen 92 fra en sentrumslinje 95 regnet mot veggen 92. På figuren vises med piler den radielle utstrekning r til et punkt p i tverrsnittet, samt den radielle utstrekning r Q til veggen av stussen 92 regnet fra senter-aksen 95. På figur 10 vises et diagram over hastighetsprofilen innenfor tverrsnittet d.v.s. fordelingen av strømningshastig-heten v som en funksjon av den radielle avstand r fra senter-aksen 95. På figur 10 vises dels en kurve a med en forholds-vis jevn strømningsprofil som har et svakt maksimum ved sentrum og bare synker langsom med stigende verdi av r. Videre vises en kurve d med et maksimum innenfor et område mellom sentrum og

stussens vegg. Strømningsprofiler av begge disse typer er an-j vendelige.

Ifølge oppfinnelsen kan en forbedret strømningstilstand ved utløpet 92 bevirkes ved at man anbringer et aksialt strømnings-hinder eller avbøyningsorgan.nær utløpet 9 2 som virker avbøy-ende på væske strømmen gjennom utløpet 92 og avbøyer minst deler av væskestrømmen i sideretning i forhold til aksen 95. Dette kan bevirkes eksempelvis ved at man anbringer et skyve-formet organ i strømningsretningen tett inntil utløpet 92, så som en skive 96 på figur 9. På figur 9 b vises et snitt langs linjen B -B på figur 9 a. På figuren vises anordningen av

utløpsåpningene 97 i dempeskiven 96. Etter å ha passert gjennom åpningene 97 strømmer væsken mot et utløp 98 med form av en rørstuss. I denne rørstuss finnes eri strupeskive 99 som er tilsiktet å begrense gjennomstrømningen gjennom filteret 91. Dempeskiven 96.anordnes i en passende avstand h^ fra utløpet som gir denønskede strømningsprofil gjennom utløpet 92. En passende avstand h-^kan lett fastslåes ved hjelp av enkle forsøk i hvert spesielle tilfelle. Det er formålstjenelig at

dempeskiven 96 har større radiell utstrekning fra aksen 95

enn utløpet 92.

Ved et breddemål S 1 på filtermaterialet 91 på ca. 50 - 200

og fortrinnsvis 100 mm er en diameter på utløpet 92 på ca.

20 - 70, fortrinnsvis 30 - 60 og i særdeleshet ca. 40 - 60

og spesielt ca. 50 mm samt en avstand h1på 10-50, i særdeleshet ca. 15 40 og fortrinnsvis ca. 25 mm passende. Ved den i figur ? viste, utforming av dampskiven kan et sidemål S2av gjennomstrømningshullene i dempeskiven på ca. 5 - 25

og fortrinnsvis ca. 10 - 20 såmt spesielt ca. 15 mm være passende. Strupehullet i strupeskive 99 kan under samme be-tingelse ha en diameter på ca. 5-25 mm og eksempelvis for

en filterstav med sidemål S100 x 100 mm og høyde 900 mm av-passes til å gi en gjennomstrømning på ca. 1-5 m/t og fortrinnsvis ca. 2,5 m/t.

Gjennomsnittelig strømningshastigheter i utløpsstussen 92 kan være eksempelvis 0,1-5 m/sek., fortrinnsvis ca. 0,15 - 2 m/sek., og i særdeleshet 0,2 - 0,5 m/sek. samt spesielt ca. 0,35 m/sek.

På figur 11 vises en annen utførelsesform av utløpsrør for en filterbeholder av den type som vises på figur 4. I et utløps-samlingsorgan 101 finnes anordnet flere innvendige gjengede rørstusser 102 hvori finnes innsatt utvendige gjengede utløps-rørstykker 103 hvorav et vises på figuren. På den fortrinnsvis avskrådde øvre kant av utløpsrørstykket 103 anbringes et filterelement som beskrevet i det foregående. Gjennom vridning av

rørstykket 103 kan man "regulere avstanden s mellom den nedre kanten 105 av rørstykket og en bunnvegg 106 av samlingsorganet 101 slik at man får den demmevirkning som er nevnt i forbind-else med figur 9 og 10.

På figur 12 vises et snitt gjennom en filterbeholder sett ovenfra med samlingsorgan 101 ifølge figur 11 anordnet i filter-beholderen 121. Samlingsorganet er utstyrt med 4 muffer 102

samt deri anordnede utløpsrør 103 for å oppta 4. f ilter.elementer som forut beskrevet.

Ved anvendelse av stavformedefilterelementer med mål 100 x

100 x 900 mm av den art som forut er nevnt,.er en innvendig diameter d av utløpsrøret på 20 - 50 mm og fortrinnsvis 30 - 40 mm passende. I dette tilfelle liksom ifølge andre utfør-elsesformer av anordningen ifølge oppfinnelsen er det formålstjenelig å anordne et støttende organ slik som nett, gitter, hullskive over utløpsåpningen der denne står i kontakt med filterelementet for å støtte dette og motvirke at filtermaterialet presses ut gjennom utløpsåpningen. En passende demmevirkning kan oppnås med d = 38 mm og avstanden s = 5 -

30 mm, fortrinnsvis ca. 20 mm når strømmen er over ca. 1 - 5

3 3 m pr. time og utløpsåpning. En strøm på opp til ca. 7,5 m /t

foretrekkes under de angitte betingelser, men også høyere st-„ rømning, f.eks. opp til 10 eller 20 m 3/t kan anvendes spesielt dersom filterhøyden begrenses til opp til 60 cm.

Avstanden s velges normalt mellom 5 og 30 mm, f.eks. 10 - 20 mm.

Utløpshastigheten i utløpsåpningen velges avhengig av filtermaterialets egenskaper og passende verdier er angitt forut. Egnede verdie' r er f.eks. 0,1-5 f.eks. 0,3-2 m/sek. Under .'ovenfor angitte betingelser for figur 11 og 12 kan 0,5 - 1, 5 ,. j spesielt 0,8 - 1,3 m/sek. være passende.

Filtermaterialet, filtereringsmetoden og filtéranordningen ifølge foreliggende oppfinnelse utmerker seg ifølge en utfør-elsesform ved at en høyere verdi for forholdet mellom stør-relsen av filterelementets innløpsflate og utløpsflate opprett-holdes. Verdien F av dette forhold er normalt over 10 fortrinnsvis over 25, spesielt over 50 og i mange tilfeller over 100 eller over 250. For en filterstav med kvadratisk tverrsnitt og mål 100 x 100 x 900 mm kan forholdet F være ca. 300 eller mer, for en filterskive med mål 900 x 100 x 450 mm ca. 50 og for en rund filterstav med mål 65 mm diameter, høyde■100 mm ca. 340. Det angitte flateforhold tilsvarer også en stor middelavstand mellom utløpsflate og innløpsflate hos filterelementet og en i tilsvarende grad lang strømnin<g>sbane gjennom filterelementet, f.eks. en gjennomsnittlig strømningsbane eller avstand på minst 10 cm, fortrinnsvis minst 20 cm eller minst 40 cm. Ofte har strømningsfeltet innenfor minst 20 %, fortrinnsvis minst 40 %, f.eks. minst 50 % eller minst 75 %

en hovedkomponentretning som faller sammen med retningen til et fiberorienteringsplan ifølge foregående definisjon.

Et filterelement kan ifølge foreliggende oppfinnelse utnyttes slik at hele elementet.virker som filtermedium. Utløp fra filterelementet kan anordnes gjennom at en utløpsåpning av filtetanordningen bringes til å ligge an mot en ytterflate av filterelementet som fortrinnsvis har det ovenfor angitte flateforhold til innløpsflaten, som fortrinnsvis utgjøres av resten eller minst 90 eller 75 % av filterelementflaten. Elementets utløpsflate kan også være nedsenket i en fordyp-ning i materialet, f.eks. i form av en innvendig kanal som forut beskrevet.

Passende verdier for fordeling av fiberdiameter. og fibeirlengde hos filtermaterialet ifølge oppfinnelsen vises på figur 13 og 14. For materialet ifølge oppfinnelsen ligger fortrinnsvis verdiene for de 5-6-høyeste av de på figurene angitte

intervållsøylene mellom 0,2 og 5 og spesielt mellom 0,5 og 2

I ganger de på figurene angitte verdier for respektive søyler. j j I figur 15 angis eksempler på passende kompressibilitetsverdier i<1>oppad fortrinnsvis til høyden 10, særskilt høyden 5 eller høy-<1>den 2 ganger disser verdier.

For å forbedre gjennomtrengeligheten og øvrige egenskaper kan filtermaterialet helt eller delvis belegges med eller behand-les slik at et hydrofilt overf lates j.ikt av fibrene erholdes, f.eks. ved overtrekk med i og for seg kjente midler av denne art.

Med fibermaterialets fiberhovedretningsplan menes også av-setningsplanet for et fibermåteriale som avsette på en under-lagsflate av plan eller annen form for dannelse av et fiber-materialesjikt, selv om fibrene i materialet ikke har den i det foregående angitte overveiende innretning i et visst plan, men snarere er tilfeldig fordelt i rommet, hvorved mate-rialesjiktet ofte har en delsjiktoppbyggning med flere på hverandre liggende delsjikt som er paralelle og i hvilke fibrene kan være orientert i en foretrukket retning som nevnt i det foregående, eller være mer eller mindre tilfeldig orientert i rommet.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte ved filtrering av gasser eller væsker for fraskillelse av flytende eller faste forurensinger, karakterisert ved at man for filtreringen anvender et fibermåteriale som delvis har en sjiktvis oppbygning hvorved fibrene langs større deler åv den totale fiberlengde har en retning som avviker mindre enn 4 5° fra retningen av et hovedretningsplan.for fibrene, fortrinnsvis høyden 30° og i særdeleshet høyden 20° fra retningen til dette plan, hvorunder filtreringen gjennomføres slik at det filtrerte médie bringes til å strømme bort fra fibermaterialet gjennom et utstrømnings-område i fibermaterialet, i hvilket strømningsretningen er i vesentlig paralelt med retningen til fibrenes hovedretnings- I plan og/eller slik at det filtrerte medie under større deler av strømningsbanen gjennom filteret har en største strømnings-komponent i retning av fibrenes hovedretningsplan.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man anvénder et fibermåteriale som er formet ved avsetning av fibre på en fortrinnsvis plan flate til et sjikt hvorved anleggsflatens plan utgjør hovedretningsplanet.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at man, anvender et fibermåteriale som består av uorganiske fibere, fortrinnsvis mineraler, i.særdeleshet av diabastypen, som dannes gjennom smelting av ut-gangsmaterialet og binding til fibre, hvorved fibrene fortrinnsvis er sammenbundet med bindemidler, f.eks. av organ-isk harpiks, ved en stor del av fibrenes anleggspunkter mot hverandre.

4. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-3, karakterisert ved at man anvender et filterlegeme av fibermateriale hvilket holdes slik anordnet at det filtrerte medie kan strømme inn gjennom minst 50 og fortrinnsvis 80 eller 90 % av legemets ytre overflate.