NO872865L - Filterpresse. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en filterpresse med trykkluft-pådrag-bare membranplater, i hvilken presse hver plate er tilordnet en egen, av pressens lukketilstand avhengig lufteinnretning.

Ved vanlige filterpresser må filtreringen pågå helt til det mellom filterdukene i to plater innelukkede rom er fylt med en filterkake med den tilstrebede maksimale restfuktighet. Da gjennomgangshastigheten avtar sterkt med økende filterkake-tykkelse, vil den siste del av filtreringsperloden kunne være meget tidskrevende. Ved nyere presser, som er forsynt med membranplater, behøver filtreringen ikke pågå helt til den tilstrebede restfuktighet er oppnådd. Prosessen kan brytes allerede ved vesentlig høyere restfuktigheter, idet ennå inneholdt fuktighet drives ut når membranene presses sammen ved trykkpåvirkningen på platene.

Vanligvis benyttes det som trykkmedium for pådrag på membranplatene luft med et trykk mellom ca. 4 og 12 bar. Det er forbundet med den ulempe at dersom pressen som følge av en funksjonsfeil eller betjeningsfeil ikke er fullstendig lukket eller lukketrykket er utilstrekkelig, vil kunne komme til en eksplosjonslignende ødeleggelse av membranene. Slike farlige uhell forsøker man å forebygge ved at det i det hydrauliske lukkesystem anordnes en trykkvokter som hindrer trykkluftpå-draget henholdsvis lufter trykkluft-systemet når lukketrykket ikke er tilstrekkelig. Det har imidlertid vist seg at dette sikkerhetstiltak ikke er tilstrekkelig. Eksempelvis har det forekommet at man ved reparasjoner av det elektriske anlegg av ren uvitenhet har foretatt prøvekoplinger som har ført til en farlig tilstand i anlegget. Lignende forhold kan oppstå som følge av beskadigelse i styreanlegget. Man kan heller ikke utelukke at trykkvokterne i et hydraulisk system viser et høyere trykk enn det som hersker i trykksylinderen, eller at et eventuelt trykkfall i trykksylinderen først oppfattes i trykkvokteren med kraftig forsinkelse. Det har dessuten også vist seg at de kjente sikkerhetsinnretninger ikke er til-strekkelige dersom det skjer et raskt trykkfall i lukkehyd- raulikken, fordi det i trykkluftanlegget og i platene forhåndenværende trykkluftvolum er så stort at trykket deri ikke vil kunne reduseres raskt nok, selv om sikringsinnret-ningene virker slik de skal.

Det er kjent en filterpresse (FR-PS 2164961) hvor hver filterplate har en med to boringer forsynt ansats. Ved platene ved normal drift ligger an mot hverandre, vil de innbyrdes fluktende boringer i ansatsene danne to ved siden av hverandre liggende ledninger, av hvilke den første tjener til fjerning av utpresset materiale fra filterkakene mens den andre tjener til tilføring av trykkluft. Når platene har en tydelig innbyrdes avstand vil disse ledninger være åpne mot hverandre, slik at den tilførte trykkluft kan unnvike. Utetthet kan eksempelvis forekomme som følge av tilsmussinger av den utpressede andel eller som følge av toleransefell. Def ormeringer av ansatsene kan også gi utetthet. Er den irregulære avstand liten mens eksempelvis lukketrykket bare er litt redusert eller lukketrykkfallet nettopp har begynt, så kan det skje at man ikke får en hurtig utlufting av platene, fordi de mellom avsatsene anordnede elastiske pakninger overspenner avstanden eller fordi kalktilsmussinger i boringene og usymmetri i platepakken medfører at trykkluften til å begynne med bare kan unnvike lokalt.

Hensikten med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe en filterpresse av den innledningsvis nevnte type, hvilken filterpresse byr på en større sikkerhet.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det at lufteinnretningen skal være utformet som et hurtig-lufteorgan med en lukkedel som kan styres av et stillsignal som er representativt for pressens lukketilstand. Dette hurtig-lufteorgan muliggjør-fortrinnsvis uavhengig av trykkluftsystemet-en rask tømming av enhver plate henholdsvis de enkelte truede plater, med høy hastighet gjennom et stort luftetverrsnitt. Selv når det plutselig oppstår en uønsket pressetilstand, med membranene pådratt av trykkluften, kan tømmingen av platene henholdsvis de enkelte plater skje raskere enn pressen åpnes, slik at man med sannsynlighet grensner til full sikkerhet kan utelukke at det skjer et uhell. Stillsignalet kan være trykket i det hydrauliske lukkesystem eller et derav avledet signal. Ifølge et videre trekk ved oppfinnelsen kan stillsignalet være stillingen til filterplatene eller et derav avledet signal. Eksempelvis kan lengden til den lukkede platestabel eller den innbyrdes avstand mellom platene avføles ved hjelp av en føler som starter den hurtige lufting, dersom disse verdier ikke ligger innenfor et på forhånd bestemt område.

Ifølge et spesielt trekk ved oppfinnelsen er hurtig-lufteorganet dannet av en med filterplaten forbundet hurtig-lufteventil som sammen med lignende hurtig-lufteventiler for de andre filterplater er tilknyttet en pneumatisk styreledning. Styreledningen er via en av pressens lukketilstand avhengig hurtig- lufteventil tilknyttet en trykkluftkilde. Ved normal lukketilstand blir samtlige hurtig-lufteventiler holdt i sin lukketilstand ved ved hjelp av det herskende styretrykk, som kan stamme fra trykkluftanlegget. Inntrer en unormal tilstand, som anvises med det ovenfor nevnte stillsignal, så behøver dette stillsignal ikke tilføres samtlige lufteventiler, noe som ville være komplisert og gi opphav til feil. Det vil derimot være tilstrekkelig bare å bringe den i styreledningen innlagte hurtig-lufteventil til luftestilling, idet derved samtlige til filterplatene tilordnede hurtig-lufteventiler vil åpnes. Anvendelsen av en egen hurtig-lufteventil i styreledningen istedenfor en normal styreventil medfører den fordel at styreledningen kan tømmes raskere takket være hurtig-lufteventilens større luftetverrsnitt. Derved kan de til platene tilhørende hurtig-lufteventiler påvirkes raskere. Deres vanlige styreventiler er dimensjonert for flere koplingsklaringer med relativt små strømningstverrsnitt, er de kjente hurtig-lufteventiler utført med et stort luftetverrsnitt uten hensyn til et antall styringsklaringer.

Ved en ytterligere fordelaktig utførelsesform av oppfinnelsen er det ved hjelp av fjærkraft eller lufttrykk til åpen stilling betjente hurtig-lufteorgan forsynt med en betjen-ingsstang som holdes i en stilling tilordnet hurtig-lufteorganets lukkestilling ved hjelp av en lukket hosliggende filterplate. Derved er man sikret at hurtig-lufteorganet alltid vil være lukket når den til hurtig-lufteorganet tilordnede plate og den hosliggende plate slutter seg til hverandre med den beregnede lille lukkeavstand. Er avstanden imidlertid større, noe som kan tyde på en feil og kan medføre at membranen brister mellom de to plater, vil betjenings-stangen Ikke holde hurtig-lufteorganet I lukkestillingen. Det betyr at angjeldende plate vil luftes forholdsvis at det overhodet ikke kan bygge seg opp et lufttrykk i den angjeldende plate.

Hensiktsmessig kan utførelsen ifølge oppfinnelsen også være slik at en lukkedel i hurtig-lufteorganet holdes i lukkestillingen ved hjelp av en med den hosliggende filterplate forbundet eller samvirkende sperredel.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved henvisning til tegningen som rent skjematisk viser fordelaktige utførelses-eksempler. På tegningen viser: fig. 1 et fIlterpresseskjema med luft-og luftesystem og

fig. 2 og 3 viser ulike snitt gjennom et av den Innbyrdes

plateavstand påvirket lukkeorgan.

Filterpressen 1 består av en pakke av filterplater 2. Disse holdes sammen ved hjelp av en stempel-sylinderinnretning 4 som virker mot endestykket 3 og for dette formål pådras med et hydraulisk trykk på flere hundre atmosfærer. Det hydrauliske system innbefatter en pumpe 5, en høytrykksledning 6 og en til denne knyttet trykksjalter 7. Ved oppnåelsen av et innstilt maksimaltrykk vil trykksjalteren kople ut pumpe- motoren og kople den Inn Igjen dersom trykket synker til et innstilt minstetrykk.

Trykkluftsystemet som forsyner filterplatene med det for membranpressingen nødvendige lufttrykk, innbefatter en trykkluftkilde 8, en overvåkingsenhet 9 med filter og reduksjonsventil, en magnetventil 10, en hydraulisk betjenbar tilbakeslagsventil 11 og en forsyningsledning 24, hvorfra det går grenledninger 25 til de enkelte plater 2.

Ventilen 10 har i tillegg til sin sperrestilling en gjennomgangsstilling. Denne gjennomgangsstilling inntar ventilen når den gjennom en styreledning 20 får en innkoplingsimpuls for membranpressingen. Videre har ventilen en lufte-hvilestilling som den inntar igjen tidsstyrt etter forløpet av en bestemt tidsperiode etter innkoplIngen. I luftestillingen brukes ventilen ved normal drift for lufting av trykkluftsystemet. Slik lufting skjer langsomt for å skåne apparatet, og varer flere minutter.

Den hydraulisk frigjørbare ventil 11 er gjennom en styreledning 21 tilknyttet høytrykkssiden i det hydrauliske lukkesystem. Ventilen 11 åpner seg først når lukketrykket har nådd en bestemt minsteverdi. I normaltilfeller utelukkes derved at en trykkluftretur kan skje dersom platepakken ikke er lukket med det nødvendige lukketrykk.

Mellom ventilene 10 og 11 er det til trykkluf tsystemet tilknyttet et par kontaktmanometere 22,23. Disse sikrer at membranpressingen skjer innenfor et på forhånd fastlagt trykkområde.

Hurtig-luftesystemet i anlegget innbefatter en trykkluftled-ning 26. Denne går ut fra f orsyningsledningen 24. Videre Innbefatter systemet en tilbakeslagsventil 12, en elektrisk betjenbar flerveisventil 14 og en mekanisk styrbar flerveisventil 13. Gjennom ledningen 15 er en forbindelse med en hurtig-lufteventil 17. Denne hurtig-lufteventil er tilknyttet en styreledning 16 hvorfra det går grenledninger 18 til hurtig-lufteventilene 19 i de enkelte filterplater 2.

Den elektrisk betjenbare flerveisventil 14 er ved hjelp av den stiplede styreledning tilknyttet trykksjalteren 7 i det hydrauliske lukkesystem, slik at ventilen kan få et stillsignal fra trykksjalteren. Viser trykksjalteren at det hydrauliske lukketrykk er på det nødvendige nivå mellom de nevnte maksimal- og minimalverdier, så er trykksjalteren koplet til gjennomløp. Uteblir det elektriske styresignal, så kopler trykksjalteren om til lufting. Derved luftes de tilsluttede ledninger, hurtig-lufteventilen 17 åpnes og gir lufting av ledningene 16 og 18, slik at også hurtig-lufteventilene ved platene åpnes.

Den mekanisk betjenbare ventil 13 er anordnet slik at den er avhengig av fIlterpresse-endestykkets tre stilling. Befinner endestykket seg i lukkestillingen så er ventilen innstilt på gjennomløp. Beveger endestykket seg fra lukkestillingen, så vil ventilen kople om til lufting, slik at da likeledes de etterfølgende ledninger luftes og hurtig-lufteventilene 17,19 åpnes.

Ved normal funksjon vil magnetventilen 10 få spenning ved betjening av en innkoplingstast og kople inn trykklufttil-førselen, hvis trykk reguleres ved hjelp av kontaktmanomet-erne 22,23. Tilføringen av trykkluft til resten av systemet finner sted når ventilen 11, etter å fastslått at det foreligger tilstrekkelig lukketrykk i det hydrauliske system, åpner seg. Dessuten sjalter magnetventilen 14 inn gjennomløp når et maksimalt lukketrykk er nådd. Er platepakken mekanisk sett riktig lukket, så vil trykkluften gå inn i membranplatene. Etter den for innkoplingen av ventilen 10 bestemte tid, som fastlegger varigheten for membranpressingen, koples denne ventil til lufting. Trykket til systemet synker da langsomt igjen. Åpningen av pressen er bare mulig når trykkluftsystemet er fullstendig luftet.

Ved en feil i det hydrauliske lukkesystem, som bevirker at man ikke når et nødvendig trykk, vil ventilen 11 forbli sperret.

Dersom det under membranpressingen skjer at lukketrykket synker som følge av en feil eller en feilbetjening, så vil trykksjalteren 7 vise at minimaltrykket underskrides. Styresignalet for ventilen 14 vil da utebli og ventilen koples til lufting. Som følge av små avstander mellom denne ventil og hurtig-lufteventilen 17 vil denne reagere raskt på det i ledningen 15 synkende trykk, åpne seg og således raskt på denne måten lufte styreledningen 16. Deretter åpner også hurtig-lufteventilene 19 inn i grenledningene og sørger for en rask lufting av membranplatene.

Den derfor nødvendige styre- og luftetid kan begrenses til få sekunder. Ellers vil vanligvis et eventuelt trykkfall I det hydrauliske system skje forsinket, som følge av det begrens-ede tverrsnitt i de fra sylinderen 4 utgående ledninger og som følge av viskositeten I hydraulikkvæsken, slik at luftingen av trykkluftsystemet vanligvis vil skje raskere enn trykksenkingen i sylinderen 4. Skulle dette imidlertid ikke skje, så vil platepakken bare åpne seg meget langsomt mot trykket til det fra sylinderen 4 forsinket utstrømmende hydraulikkmedium, under påvirkning av lufttrykket i platene. Dette spiller ingen rolle sålenge åpningsspalten mellom hosliggende plater ikke overskrider noen få millimeter. Først ved større åpningsstrekninger foreligger det en fare for at membranene brister. Når man betenker at en gjennomsnittlig filterpresse for et plateantall i størrelsesorden hundre og man pr. plate kan tillate en åpningsstrekning på 1-2 mm, så vil dette gi et tillat stempelslag på 0,1 - 0,2 m. Selv under de ugunstigste forhold vil en slik slagstrekning kreve minst flere sekunder. Sikkerhetsluftesystemet lar seg dimensjonere slik at dette tidsrom er større enn det som er nødvendig for luftingen.

Man kan tenke seg feil hvor en redusering av lukketrykket i sylinderen 4 ikke gis videre til ventilen 14 via trykksjalteren 7. I slike tilfeller vil den mekanisk av endestykket 3 betjente ventil 13 gå til lufting, og man får da den foran beskrevne sikkerhetslufting av systemet.

Hurtig-luftesystemet med hurtig-lufteorganer som vist i fig. 2, baserer seg utelukkende på bruk av den innbyrdes plateavstand. Ventilhuset 30 har en skyverboring 31 som gjennom en kanal 32 er tilknyttet trykkluftrommet I den tilhørende filterplate 2. Aksialt forskutt relativt boringen 32 er det anordnet et ringspor 33 som er forbundet med en boring 34 som går ut til atmosfæren og virker som lufteåpning. I skyver-boringen 31 er skyveren 35 plassert. Skyveren trykkes av en fjær 36 i den retning (til høyre i tegningsfiguren) i hvilken en med skyveren 35 forbundet stang 37 rager ut av huset 30. Når filterpressen er lukket vil denne stang 37 slå an mot en del av den hosliggende filterplate (i fig.2 mot et lignende hus 30), idet lengden er dimensjonert slik at skyveren 35 da er skjøvet til venstre i fig. 2 mot fjærkraften 36 og således er tvunget til en midtstilling, i hvilken boringene 32 og 34 er avsperret relativt hverandre. Er plateavstanden imidlertid større, så vil skyveren ikke bringes helt til lukkestillingen (fig.2, høyre), slik at boringene 32 og 34 vil være forbundet med hverandre og platene luftes.

Claims (6)

1. Filterpresse med trykkluftpådragbare membranplater (2), i hvilken presse hver plate er tilordnet en egen, av pressens lukketilstand avhengig lufteinnretning, karakterisert ved at lufteinnretningen er utformet som hurtig-luf teorgan (19,30), med en lukkedel som kan styres med et stillsignal som er representativt for pressens lukketilstand.

2. Filterpresse ifølge krav 1, karakterisert ved at stillsignalet er trykket i det hydrauliske lukkesystem eller et derav avledet signal.

3. Filterpresse ifølge krav 1, karakterisert ved at stillsignalet angir filterplatenes (2) stilling eller er et derav avledet signal.

4 . Filterpresse ifølge et av kravene 1 - 3, karakterisert ved at hurtig-lufteorganet dannes av en med filterplaten (2) forbundet hurtig-lufteventil (19) som sammen med hurtig-lufteventilene (19) for de andre filterplatene (2) er tilsluttet en pneumatisk styreledning (18,16) som er tilknyttet en trykkluftkilde via en av pressens lukketilstand avhengig hurtig-lufteventil (17).

5 . Filterpresse ifølge krav 3, karakterisert ved at det av en fjærkraft (36) eller lufttrykk til åpningsstillingen bragte hurtig-lufteorgan har en betjen-ingsstang (37) som holdes i sin til hurtig-lufteorganets lukkestilling tilordnede stilling ved hjelp av en hosliggende filterplate som er i sin lukkestilling.

6. Filterpresse ifølge krav 1, karakterisert ved at hurtig-lufteorganets (30) lukkedel (35) holdes i lukkestillingen ved hjelp av en med den hosliggende filterplate forbundet eller samvirkende sperredel (37).