NO882527L - Slamfilter. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et filter, og særlig et filter for filtrering av et slam eller en slurry for å fjerne overdimensjonerte forurensninger fra dette og å fjerne disse forurensninger fra filteret på kontinuerlig basis.

Ved mange industrielle prosesser er det involvert pumping eller overføring av væsker for hvilke det er nødvendig med en ønsket grad av filtrering. Innen papirfremstillings-industrien benyttes det for eksempel forskjellige viskøse papirfremstillingsbelegg ved behandlingen av papiret, og disse belegningsprosesser innebærer resirkulasjon av belegningsvæske. Det er av mange grunner ønskelig å filtrere et sådant fluidum for å fjerne de agglomererte, overdimensjonerte faste stoffer og forurensninger som er inneholdt i disse. Generelt finnes det et stort antall forskjellige filtreringsmekanismer på markedet for å sørge for sådan filtrering. Disse omfatter for eksempel de som er angitt i US-patentskriftene 2 606 663, 2 627 349, 2 908 390, 3 051 233, 4 217 220, 4 329 230, 4 337 158 og 4 456 530.

Som del av virkemåten av et filter er en anordning for fjerning av det filtrerte materiale fra filtermekanismen typisk nødvendig, slik det fremgår av ovennevnte patent-skrifter. Et effektivt filter krever derfor også en effektiv anordning for oppsamling og fjerning av det filtrerte materiale (overdimensjonerte, faste stoffer og forurensninger) fra det filtrerte medium. Skrapere, tilbakestrømning, etc, er typisk involvert.

Selv om det finnes mange typer av filteranordninger på markedet, eksisterer det et behov for et filter som sørger for effektiv og virksom håndtering av det utfiltrerte materiale (overdimensjonerte, faste stoffer og forurensninger). Sådan håndtering må sikre at materialet på effektiv måte fjernes fra filteret på kontinuerlig basis og ikke tillates å bygges seg opp i en sådan utstrekning at det vanskeliggjør filterets drift.

Det er derfor et hovedformål med oppfinnelsen å til-veiebringe et filter for filtrering av et slam på kontinuerlig basis (24 timer i døgnet).

Det er et annet formål med oppfinnelsen å tilveie- bringe et filter som sørger for en rengjøring av filtermediene på effektiv måte på kontinuerlig heldøgnsbasis.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et filter av trykktanktype som omfatter et hus i hvilket det er anbrakt et hult, stasjonært, sylindrisk filtermedium. Slammet pumpes under trykk inn i filteret. Filtrert fluidum (filtrat) som passerer fra innsiden til utsiden av filtermediet, oppsamles av huset og trekkes ut på et sideutløp. De overdimensjonerte, faste stoffer som var i slammet, filtreres ut og blir igjen på den indre overflate av filterduken eller filternettet (f ilter screen ) . På filterdukens innside er det plassert et antall blader som via fjærer er forspent til inngrep med dukens indre overflate. Bladene roterer i en spiss vinkel langs dukens indre omkrets. Bladene tjener til å tørke av de kasserte, faste stoffer fra duken. Bladene beveger de kasserte, faste stoffer rundt dukens overflate ved å fange de faste stoffer i den spisse vinkel som er dannet mellom bladet og duken. Bladene beveger de faste stoffer langs dukens indre overflate frem til bladrengj©ringsmekanismen. Bladrengjøringsmekanismen utgjør en hindring i bladets bane. Den kan anta mange former, med sitt formål å tørke bort de kasserte, faste stoffer fra bladet. Bladet som er belastet av fjærer, rir på denne hindring. Etter hvert som bladet fortsetter å bevege seg, fjernes de faste stoffer fra bladet. Bladet svinger tilbake til kontakt med duken etter at det er blitt rengjort.

I tillegg er en vibrasjonsmekanisme tilveiebrakt og koplet til filterduken for vibrasjon av denne, for å bidra ved løsning av de oppsamlede, faste stoffer fra duken og (hjelpe bladmekanismen ved fjerning av de kasserte, faste stoffer.

Ved den foreliggende oppfinnelse vil således dens formål og fordeler og annet bli realisert, og oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning tilstegningene, der fig. 1 viser et delvis gjennomskåret sideriss av filteret som omfatter teknikken ifølge den foreliggende oppfinnelse, fig. IA viser et delvis gjennomskåret sideriss av et bunnparti av filteret som omfatter teknikken ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser et gjennomskåret grunnriss av filteret som omfatter teknikken ifølge oppfinnelsen, fig. 3A viser et skjematisk riss av bladmontasjen idet denne passerer over avtørkingsanordningen, og som omfatter teknikken ifølge oppfinnelsen, og fig. 3B viser et delvis gjennomskåret riss av et parti av bladavstrykingsmekanismen og filterduken, og som omfatter teknikken ifølge oppfinnelsen.

Idet det nå henvises mer spesielt til tegningene, er det der vist et enkelttrinnsf ilter 10 av trykktypen som er i form av en sylindrisk tank eller beholder. Filteret 10 omfatter en ytre kappe 12 i hvilken en sylindrisk filterduk 14 er anbrakt på en avstand (5-7,6 cm) adskilt fra kappens 12 indre overflate 16. Filtermediet 14 omfatter en indre overflate 18 som kan være svakt ribbet, etset, vevd eller rillet, og som er forsynt med åpninger som kan være horison-tale, vertikale, etc, som tillater separasjon av de overdimensjonerte, faste stoffer ut av væsken. Størrelsen av åpningene vil avhenge av den spesielle anvendelse og de faste stoffer som skal oppsamles. I denne henseende mates slammet inn i filteret via en innløpsport 20. De kasserte eller avviste, faste stoffer oppsamles på den indre overflate av filterduken 14 på grunn av dennes filtreringsvirkning, idet væsken passerer gjennom filterduken 14 og uttømmes via en utløpsport 22. Visse mengder av faste stoffer som oppsamler seg, vil vandre til bunnen av filterduken 14 på grunn av tyngdekraften, der de vil bli oppsamlet ved hjelp av en rote-rende sveipedel 24. I denne henseende er sveipedelen 24 koplet til en aksel 26. Akselen 26 er aksialt anbrakt inne i filterduken 14 og er ved den ene ende koplet til en driv-motor 28 som er anbrakt utenfor kappen 12. En passende tetningsanordning 30 er anordnet mellom akselen 26, motoren 28 og kappen 12. Det skal bemerkes at drivmotoren 28 kan være en direkte drivanordning som vist, eller tilbaketrukket via en remdrivanordning for å tillate lettvint tilgang dersom det skulle være nødvendig å reparere eller skifte ut tetnings-anordningen 30. Rotasjon av akselen 26 vil bringe sveipedelen 24 til å rotere og samle opp de faste stoffer som faller ned til bunnen av filterduken 14 og tømmes ut via et forsenket

utløp 23.

En alternativ sveipeanordning er vist på fig. IA hvor filtermediet 14a (like deler likt nummerert med suffikset

a) er forskjøvet en viss avstand D fra bunnen 15 av kappen 12a for å tillate et separat rom for oppsamling av faste

stoffer. Utløpsporten 22a som sørger for den utskilte væske, har imidlertid nyreform, og det forsenkede utløp 23a for de faste stoffer er forsynt med en nyreformet beholder 25 for opptakelse av uttapping.

For å hjelpe til å løsne de oppsamlede, faste stoffer fra siden av filterduken 14, er det anordnet en vibrasjons-montasje som kan være av hvilken som helst form som er egnet for formålet, såsom den som fremstilles av Vibco, Inc., P.O. Box 8, Stilson Road, Wyoming, Rhode Island 20898. Vibrasjons-montasjen 32 tjener til å vibrere filterduken 14, hvilket forårsaker at de oppsamlede, faste stoffer vandrer til bunnen av denne. Den hindrer også de faste stoffer fra å tildekke duken, og bidrar således til bladfjerningsvirkningen.

I tillegg, og av største viktighet, tilveiebringer oppfinnelsen skrapekniv- eller skrapebladmontasjer 34 som skal anbringes innenfor filterduken 14. I denne henseende, som vist på fig. 2, er tre skrapeknivblader 36 dreibart montert med like innbyrdes avstander rundt en bladunderstøttelse 38. Bladunderstøttelsen er ved 40 fastboltet til akselen 26, slik at rotasjon av akselen 26 på tilsvarende måte roterer understøttelsen 38 og i sin tur bladene 36.

I denne henseende sørger et ledd 42 for dreining av skrapeknivbladene 36. Bladene er fjærforspent via spenn-eller torsjonsfjærer 44 til inngrep med filtermediets 14 lindre overflate 18. Selve skrapeknivbladene 36 kan omfatte en bladholder 46 (se fig. 3A) i hvilken det er festet en bladegg-del 48 som fortrinnsvis er laget av gummi, metall eller et annet materiale som er egnet for formålet, for å tillate fjerning av bladeggdelen 48 fra tid til annen, dersomiden skulle bli slitt.

Skrapeknivbladene 36 er ganske rektangulære av form og strekker seg aksialt langs hele den sylindriske sidevegg av filterduken 14. I denne henseende vil et antall bladunder- støttelser 38 være anbrakt langs akselen 26 for å tilveie-bringe suksessive grupper av skrapeknivblader 36. Disse grupper av blader roterer (for eksempel med 0,1 - 10 omdreininger pr. min., idet den langsomme hastighet bidrar til nedsynkingen av fast stoff til bunnen) rundt omkretsen av filterduken 14, og skraper til sammen i en kontinuerlig linje stort sett fra toppen til bunnen av filterduken 14 i hovedsaken hele filterdukens indre overflate. De respektive blader følger en eneste bane og blir på en måte trukket eller slepet på dukoverflaten i en spiss vinkel med denne, i stedet for en fremoverrettet skraping slik det tidligere ble praktisert.

Den foreliggende oppfinnelse sørger for rengjøring av skrapeknivbladene én gang for hver omdreining. I denne henseende er en bladavstrykingstråd 50 ved motsatte ender via en festeanordning 52 (bare én vist) montert til filterduken fra toppen til bunnen av denne. Selv om tråden 50 kan være fast eller massiv, er den fortrinnsvis fleksibel, såsom en skruelinjeviklet metalltråd, og montert under strekk. Tråden 50 er anbrakt på adskilt avstand fra filterdukens , 14 indre overflate 18, på f.eks. en avstand på ca. 6,5 mm, som vist på fig. 3B.

Bladavstrykingstrådens 50 rengjøringsvirkning er slik at den sørger for rengjøring av skrapeknivbladene én gang for hver rotasjon av disse. Slik det best fremgår på fig. 3A, danner skrapeknivbladet under rotasjon av dette kontakt med bladavstrykingstråden 50 som vil skrape tvers over bladet, idet de oppsamlede, faste stoffer tørkes bort fra bladet. Skrapeknivbladet tillates å svinge over tråden da det befinner seg på en dreietapp og er fjærbelastet ved ) hjelp av torsjonsfjærer. Skrapeknivbladet fortsetter opp og over tråden og går tilbake for å danne kontakt med dukens indre overflate 18. I tillegg til å rengjøre skrapeknivbladet forårsaker denne operasjon også at de oppsamlede, faste

stoffer faller ned til bunnen av duken. For å hjelpe til j i denne henseende, dersom det dreier seg om en fleksibel tråd 50, vibrerer denne på grunn av kontakten med skrapeknivbladet, hvilket tjener til å løsne eventuelle oppsamlede, faste stoffer som er festet til dette, hvilket resulterer

i at stoffene faller ned til bunnen hvor de til slutt sopes opp og tømmes ut. Det skal bemerkes at spenningen over tråden kan innstilles etter ønske.

Selv om det ved den foran beskrevne utførelse ble angitt at slammet ble matet inn til sentrum av filterduken, med strømmen av væske rettet utover og oppsamlingen av fast stoff på innsiden, må man være klar over at oppfinnelsen lett kan tilpasses for en motsatt strømning fra utsiden av filteret og innover, dersom dette skulle ønskes. Videre, selv om det i beskrivelsen ble angitt at bladene roterer, ville et alternativ til dette være å rotere filtermediet og holde bladene stasjonære.

Ved den foreliggende oppfinnelse realiseres således dennes formål, fordeler og annet, og selv om en foretrukket utførelse er blitt vist og nærmere beskrevet i det foregående, skal oppfinnelsens ramme ikke være begrenset av dette, men i stedet skal oppfinnelsens ramme være i overensstemmelse med rammen av de etterfølgende krav.

Claims (17)

1. Filter for utfiltrering av faste stoffer fra en væske, omfattende et hus for opptakelse av en væske, og en sylindrisk filterdel som har en filteroverflate anbrakt i huset for utskillelse fra en væske av overdimensjonerte, faste stoffer som avsettes på filteroverflaten, KARAKTERISERT VED at det omfatter en skrapeknivanordning som er montert slik at den danner kontakt med filteroverflaten for å samle opp faste stoffer som er avsatt på filteroverflaten, ved hjelp av den relative rotasjon derimellom, idet skrapeknivanordningen omfatter en bladdel som er forspent til inngrep med den nevnte overflate i en ikke-stump vinkel i forhold til bevegelses-retningen mellom filterdelen og bladanordningen, og en blad-avstrykingsanordning som er anbrakt i bladdelens bevegelses-bane for å tørke de oppsamlede, faste stoffer bort fra delene i det minste én gang pr. gang bladdelen tilbakelegger filterdelens omkrets.

2. Filter ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at skrapeknivanordningen er forspent til inngrep med overflaten i en spiss vinkel i forhold til bladanordningens bevegelses-retning.

3. Filter ifølge krav 2, KARAKTERISERT VED at filterdelen omfatter en indre og en ytre filteroverflate, idet skrapeknivanordningen er roterbart anbrakt inne i filterdelen, idet bladdelen på forspent måte danner kontakt med den indre filteroverflate for oppsamling av de faste stoffer som er samlet på denne.

4. Filter ifølge krav 3, KARAKTERISERT VED at skrapeknivanordningen roterer i forhold til filterdelen.

5. Filter ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at skrapeknivanordningen omfatter en bladdel for inngrep med i hovedsaken hele lengden av filterdelens indre overflate.

6. Filter ifølge krav 5, KARAKTERISERT VED at det omfatter et antall bladdeler som tilbakelegger i hovedsaken hele lengden av filterdelens overflate.

7. Filter ifølge krav 6, KARAKTERISERT VED at skrapeknivanordningen omfatter suksessive bladdeler som er aksialt anbrakt rundt filterdelens omkrets.

8. Filter ifølge krav 7, KARAKTERISERT VED at bladdelene er fjærforspent til inngrep med filterdelens indre overflate.

9. Filter ifølge krav 8, KARAKTERISERT VED at blad-avstrykingsanordningen er anbrakt på filterdelens indre overflate i bevegelsesbanen for bladdelene, for å danne kontakt med de nevnte deler og forårsake at de oppsamlede, faste stoffer fjernes fra disse.

10. Filter ifølge krav 9, KARAKTERISERT VED at blad-avstrykingsanordningen omfatter en tråd som er anbrakt tvers over filterdelens lengde og er innrettet til å vibrere ved kontakt med bladdelene.

11. Filter ifølge krav 10, KARAKTERISERT VED at det omfatter en anordning for rotasjon av skrapeknivanordningen og i sin tur bladdelene med en hastighet på mellom 0,1 og 10 omdreininger pr. min.

12. Filter ifølge krav 11, KARAKTERISERT VED at det omfatter en vibrasjonsanordning som er koplet til filterdelen for vibrasjon av denne for å lette løsningen av faste stoffer som er oppsamlet på denne.

13. Filter ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at blad-avstrykingsanordningen er anbrakt på filterdelens indre overflate i bevegelsesbanen for bladdelene, for å danne kontakt med de nevnte deler og forårsake at de oppsamlede, faste stoffer fjernes fra disse.

14. Filter ifølge krav 12, KARAKTERISERT VED at blad-avstrykingsanordningen omfatter en tråd som er anbrakt tvers over filterdelens lengde og er innrettet til å vibrere ved kontakt med bladdelene.

15. Filter ifølge krav 12, KARAKETRISERT VED at blad-avstrykingsanordningen omfatter en massiv stang som er anbrakt tvers over filterdelens lengde.

16. Filter ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at det omfatter en anordning for rotasjon av skrapeknivanordningen og i sin tur den nevnte bladdel med en hastighet på mellom 0,1 og 10 omdreininger pr. min.

17. Filter ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at det omfatter en vibrasjonsanordning som er koplet til filterdelen for vibrasjon av denne for å lette løsningen av faste stoffer som er oppsamlet på denne.