SE451672B - Filtreringsanordning - Google Patents

Description

451 672 2 En sådan känd anordning består av ett större antal små filtrerings- tuber, som är monterade inuti filterbehållaren, och vid vilken filtre- ringsvätskan tillförs till behållaren, pressas genom filtertuberna och uttas genom en samlingskammare för samtliga filtertuber. Med hänsyn till tjockleken på den filterkaka, som kvarstår på utsidan av filtertuberna måste dessa placeras på ett visst minsta inbördes avstånd. Denna typ av filteranordning har en nackdel i att filterkakan måste spolas ut som en uppslamning, vilket bl a kan ge miljöproblem via spillvattnet. Denna filtertyp är även ganska arbetskrävande när filterelementen skall in- spekteras eller bytas ut. Därtill kommer att filterelementen är rela- dyra att framtälla.

En liknande tidigare känd typ av filtreringsanordning består av ett antal filterplattor som är monterade i en cylinderbehållare. En sådan filtreringsanordning får tämligen hög filtreringskapacitet beroende på filterplattornas tämligen stora yta. Även denna filtreringsanordning måste emelletid vid rengöring demonteras till stora delar för rengöring av filterytorna. Anordningen blir tämligen komplicerad och svârhanterlig beroende på att filterplattorna har olika höjd beroende på var i den cylindriska filtreringsbehållaren som plattorna är monterade. Filtre- ringsanordningen brukar monteras liggande och upptar i detta fall stort golvutrymme (typ Kelly).

För att underlätta rengöringen av filtren har en filteranordning konstruerats, vilken består av ett antal tallriksliknande filter, som är monterade vertikalt över varandra inuti den slutna filtreringsbehålla- ren. Filtreringsvätskan tillförs till behållaren och pressas genom filtren samt uttas genom ett centralt rör, som löper genom filtertall- rikarna. För rengöring av filtren har filtertallrikarna och det centrala uttagningsröret monterats roterbara, och vid rengöring slungas filter- kakan på grund av centrifugalkraften ut från filtertallrikarna. Anord- ningen har tämligen lâg kapacitet beroende på filterplattornas tämligen ringa filtervolym, den ger stor restvolym av icke filtrerbar vätska, det är tämligen komplicerat och tidsödande att byta filter, och beroende pâ de roterande filtertallrikarna och samlingsröret uppkommer problem med tätningar, centrifugeringsmotor, lager m m. (Typ Fundal.

Konventionella s k filterpressar, vilka består av ett större antal plattfilter, som är hopmonterade och pressas till tätning mot varandra besitter olägenheterna av att innehålla många olika delar, det uppstår lät läckage mellan de sammanpressade filterplattorna, det är tidsödande och besvärligt att rengöra filtren genom att bortskrapa filterkakorna från filterytorna, och denna konventionella filterpress kräver stor golvyta. /ll 451 672 Till grund för uppfinningen har därför legat problemet att åstad- komma en filtreringsanordning, speciellt en anordning för klarfiltrering av svärfiltrerbara vätskor, vilken har hög reningsgrad, hög filtrerings- kapacitet, medger långa driftstider och enkel och snabb rengöring, vilken ger liten restvolym av ofiltrerad vätska, vilken snabbt, billigt och enkelt kan rekonditioneras genom ubyte av filterduk m m, och vilken tar liten volym, speciellt liten golvyta.

Med svårfiltrerbara vätskor avses i detta fall vätskor innehållande partiklar, som lätt bakar samman och täpper till filtret, vätskor inne- hållande mycket små partiklar, vilka tenderar att tränga igenom filter- dukenl eller vätskor innehållande kolloidala, sega eller slemmiga partiklar. Uppfinningen har bland annat tillkommit i samband med klar- filtrering av mjölksockerlösningar innehållande proteinrester. Dessa proteinrester' har sådan konsistens, att de gör en klarfiltrering problematisk.

För filtrering av svårfiltrerbara produkter brukar man belägga filterytorna med s k filterhjälpmedel, och i vissa fall har vätskorna tillsatts med filtreringsassisterande medel. Detta har i och för sig underlättat filtreringen, men för svårfiltrerade produkter har ofta re- ningsgraden eller filtreringskapaciteten blivit lidande, och i många fall har driftstiderna mellan rengöring eller rekonditionering av filtren blivit orimligt korta.

Filtreringsanordningen enligt uppfinningen består en filterenhet med ett flertal filterelement, där varje filterelement är försett med ett eller flera avledningsrör för filtrerad vätska. vilka vid filterelementets botten lämnar en spalt för inlopp av filtrerad vätska. medan de upptill tätande mynnar i uppsamlingskammaren för filtratet.

Närmare kännetecken på uppfinningen» kommer att framgå av, den följande detaljerade beskrivningen, i vilken kommer att hänvisas till 451 672 bifogade ritningar.

På ritningarna visar figur l ett axiellt snitt genom en utförings- form av en filtreringsanordning enligt uppfinningen, och figur 2 visar i större skala och mer detaljerat ett litet avsnitt av filtreringsanord- ningen enligt uppfinningen. Figur 3 visar fragmentariskt en detalj av ett filterelement vid anordningen enligt uppfinningen.' Figur 4 visar delvis Ii ett längsgående snitt anordningen enligt uppfinningen med en filterenhet _utskjuten ur fi1treringsbehâl1aren§ och figur 5 visar en detalj vid filtreringsanordningen enligt uppfinningen sedd underifrån.

Den på ritningarna visade filtreringsanordningen enligt uppfin- ningen består allmänt av en cylindrisk filtreringsbehållare av tryck- behållartyp l, vilken i sin botten är utfonnad med en öppningsbar lucka 2, och vilken innesluter en filterenhet 3 sant ett organ 4 för mekanise- rad hantering av filterenheten 3. ' Filtreringsanordningen visas i detta exempel cirkulärcylindrisk och placerad med cylinderaxeln vertikalt, men det är uppenbart för fack- 'mannen att anordningen kan ha vilken som helst annan tvärsektionsform och efter önskan kan placeras stående eller liggande.

- Filtreringsbehâllaren 1 är nedtill försett med ett inlopp 5 för den - vätska som ska filtreras och upptill är filtreringsbehållaren försedd _med ett luftutlopp 6¿ ett utlopp 7 för filtratet och ett tillopp 8 för tryckluft; med vars hjälp filtren kan rensas från den ansamlade filter- _kakan. Bottenluckan 2 är svängbar kring en tapp 9 med hjälp av en hydraulisk eller pneumatisk cylinder 10, och den_är anordnad att kunna säkras och' spännas fast mot tätningar ll medelst hakbultar 12: eller liknande eller med någon tidigare känd automatisk anordning. 1 Filterenheten 3 visas i detta fall bestå av tre stycken filter- element 13, 14, 15 vardera i form av en hängande cylinder med en övre filterhâllarkrage 16, 17, 18. Såsom bäst framgår av figur 2 är filter- elementen 13-15 med sina kragar 16-18 monterade inuti varandra och så att filterelementen inifrån sett bär närmast utåt anordnade filterele- ment. Det innersta filterelementet 13 bär sålunda med sin krage 16 upp det mellersta filterelementen 14 via dess krage 17, och kragen 17 bär i sin tur ytterelementets 15 krage 18. Mellan kragarna 16, 17 och 18 är . -anordnade tätningar 19, 20 och ytterelementets krage 18 anligger via en tätning 21 mot en ringformad ansats 22 i filtreringsbehâllaren. Inner- »så få* 451672 elementets krage l6 är utformat med en uppskjutande hals 23, som genom en tätning 24 tätar mot en motsvarande nedskjutande hals 25 i filtre- ringsbehâllaren. Halsarna 23 och 25 kan lämpligen vara fasade för att underlätta .en instyrning av innerelementet mot tryckbehållaren. För styrning av filterelementen sinsemellan kan kragarna l6 och l7 vara uformade med ett antal runt om fördelade bultar 26, som' via distans- hylsor kan ställas in till lämpligt avstånd, så att filterelementen l3, l4 och l5 hålls på ett exakt inbördes avstånd. Det kan i smmanhanget påpekas, att avståndet mellan filterelementen l3, l4 och l5 bestäms av den maximala tjocklek på avsatt filterkaka, och det är uppenbart att avståndet kan ökas eller minskas beroende på vilken produkt som ska filtreras, vilken driftstid man önskar m m.

Såsom visas i figur l är filterelementens kragar utformade med radiella kanaler 27, vars huvudändamål är att åstadkomma en evakuering av luft som samlas i de utrymmen 28, som bildas mellan filterelementen.

Filterelementens konstruktion framgår tydligast av figur 3. vardera filterelementet består av en bärande inre cylindrisk mantel 29, mot vilken en yttre demonterbar och perforerad mantel 30 är monterad. Ett trâdgaller 31 är fäst mot yttermanteln 30 för att underlätta strömningen av vätska till perforeringshâlen i yttermanteln 30. Över trådgallret 31 är en filterduk 32 monterad. Filterduken tillhandahålls lämpligen i löpande längd och spänns upptill och nedtill fast med hjälp av klammer g33 och monteras i längdled samman med en enkel överlappsfog 34 (figur 4) med en spännskena. I botten är filterelementet avtätat med hjälp av en ring 35. För avledning av filtrerad vätska är vardera filterhållarkragen l6, l7, l8 försedd med ett antal nedskjutande rör 36, vilka nedtill lämnar en spalt för inlopp av filtrerad vätska, och vilka upptill tätande trycks mot en ansats till ett vertikalt hål 37 i kragen, vilket mynnar i en övre uppsanlingskmmare 38, vilken bildas mellan å ena sidan filtreringsbehållarensg topp och â andra sidan filterelementens kragar l6-l8. ' Det innersta filterelementet l3, lö är i sin botten avtätat medelst en bottenskiva 38 och bildar därigenom en inre tät cylinder 39. I denna cylinder 39 är en hydraulisk eller pneumatisk arbetsmotor 40 monterad med sin cylinder hängande i en hållare 4l på toppen av tryckbehâllaren l och med sin kolvstång 42 monterad i det inre filterelementets ~botten- 451 672 skiva 38. En utskjutning av arbetsmotorn 40 åstadkommer sålunda en utskjutning av det innersta filterelementet 13 och därmed de av inner- elementet uppburna yttre filterelementen 14, 15, och en indragning av arbetsmotorn 40 innebär en motsvarande indragning av samtliga filter- element och en avtätning av dessa sinsemellan.

Mellan filterelementen 13-15 och mellan filterelementen sinsemellan bildas ett utrymme 43, i vilken den vätska som ska filtreras matas in från inloppet 5. För avledning av luft vid fyllning av anordningen med filtreringsvätska finns upptill ett luftutlopp 6 med en ventil 44. För avledning av den filtrerade vätska, som via avledningsrören 36 i filter- elementen leds upp i den övre uppsmlingskammaren 45 är filtratutloppet 7 anslutet till denna kammare.

Filtreringsanordningens funktion är följande: Den vätska som ska filtreras pumpas under tryck in i filtreringsbehållaren genom inloppet 5, och den luftvolym som dävid undantrycks avgår genom luftutloppet 6.

Filtreringsvätskan pressas under tryck genom filterduken 32, trâdgallret 311 och den perforerade yttermanteln 30 och trycks därefter vidare upp genom avledningsrören 36 och upp i uppsanlingskammaren 45, varifrån filtratet avgår genom filtratutloppet 7. Genom att utnyttja tryckluft kan filtreringen drivas så långt att volymen i vätskekammaren 43 i praktiken sjunker ned till filterelementens nivå 46, och man får därvid en mycket liten restvolym, vilken avtappas genom ett bottenutlopp 47.

Genom att filterelementen 13-15 har stor yta kan filtreringen genomföras under mycket långa driftstider. För att förbättra filtre- ringen beläggs lämpligen filterduken med en “pre-coating" av ett filter- hjälpmedel, och filterhjälpmedel kan dessutom även tillsättas till den vätska som ska filtreras. Rensning av filtren sker så, att produkt- tillförseln avbryts, varefter produkten förträngs med luft, som införs genom ventilen 44. Produktnivån i utrymmet 43 sänks därvid så småningom så långt ned att luft kan passera ut genom rören 36. Den sista lilla resten av ofiltrerad produkt avleds genom en ventil 47 innan torr- blåsning av filterkakorna påbörjas. Fri produktvätska medf.ljer luftenâ som även kan tillsättas med t ex vattenånga för att förbättra urlak- ningen av filterkakan. När filterkakan bedöms tillfredsställande torkad öppnas bottenluckan 2, varefter man lossar filterkakorna genom tryck- luftstötar som alstras genom öppning av ventilen på inloppet 8. Luften 451 672 7 _ _ passerar då motströms genom rören 36 till insidan på filterelementen.

För inspektion, grundligare rengöring eller byte av filterduk m m kan samtliga filterelement gemensamt eller i tur och ordning sänkas ned ur filtreringsbehällaren. Detta sker genom att hakbultarna l2 lossas, varefter bottenluckan 2 svängs ut såsom visas med de streckade linjerna i figur l. Vid utskjutning av arbetsmotorns kolvstång 42 släpps de av arbetsmotorn uppburna filtren ned till önskad nivå under filtrerings- behållaren.

För att sänka ned ett filterelement i taget utnyttjas en enkel hällaranordning, vilken illustreras i figurerna 4 och 5. Hållaranord- ningen består av ett par svängbara hakar 48, vilka kan ställas in så att det häller fast mellanfiltret l4 och därmed ytterfiltret l5 (heldragna linjer i figur 5) eller så att de endast håller fast ytterfiltret l5 och medger en nedsläppning av de inre filtren l3 och l4 (streckade linjer i figur 5). Hakarna kan givetvis även föras undan så att samtliga tre filter släpps ned. I figur 4 visas hur endast innerfiltret l3 släpps ned. En återdragning av kolvstången 42 medför att samtliga filter återförs till sina indragna och mot varandra avtätade lägen. e För stabilisering av innerfiltret l3 på arbetsmotorn 40 kan motorn på sin utsida vara försedd med styrklackar 49, och på motsvarande sätt kan även filtren sinsemellan ha stabiliserande styrklackar.

Det är underförstått att de i ovanstående beskrivning och på bifogade ritningar visade utföringsexemplen av uppfinningen endast utgör belysande fall och att allehanda olika modifikationer kan förekomma inom ramen för följande patentkrav.

Claims (6)

451 672 P a t e n t k r a v

1. Filteranordning, speciellt för svårfiltrerbara vätskor och bestående av en cylindrisk filtreringsbehållare (1) som är utformad med inlopp (5) för den vätska som skall filtreras anordnat vid en lågt belägen del av filtreringsbehållaren (1), och utlopp (7) för filtratet anordnat i toppen på filtreringsbehållaren (1), en sluten kammare (43) för ofiltrerad vätska och en uppsamlingskammare (45) för filtratet belägen i den övre delen av filtreringsbehållaren och ansluten till utloppet (7), samt en filterenhet (3) med ett flertal filterelement (13-15) utformade som separata enheter monterade kon- centriskt inuti varandra, och där filterelementen (13-15) i den övre änden är utformade med tätningar för att i filtreringsläget åstad- komma en effektiv tätning gentemot uppsamlingskammaren (45) för filtratet och en inbördes tätning av filterelementen mot varandra, k ä n n e t e c k n a d av varje filterelement (13-15) är försett med ett eller flera avledningsrör (36) för filtrerad vätska, vilka vid filterelementets (13-15) botten lämnar en spalt för inlopp av filtrerad vätska, medan de upptill tätande mynnar i uppsamlings- kammaren (45) för filtratet. 5 i

2. Filtreringsanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d av att varje filterelement bildas av en innermantel (29) och en yttermantel (30) och är avtätat i botten med en ring (35), och där yttermanteln (30) är perforerad och försedd med ett filter (31, 32), varvid en filtratkammare bildas mellan innermanteln (29) och yttermanteln (30), i vilken avledningsrören (36) är monterade.

3. Filtreringsanordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d av att avledningsrören (36) för filtratet via kanaler (37) leder till uppsamlingskammaren (45) för filtratet, varifrån detta genom filtratutloppet (7) kan avtappas från filtrerings- anordningen. m) 451 672

4. Fiïtreringsanordning eniigt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att den är utformad med organ (6, 44) för evakuering av iuft ur den sïutna kammaren (43) för ofiitrerad vätska.

5. Fiitreringsanordning eniigt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att anordningen är utformad med en axie11t verkande arbetsmotor (40-42) för teïeskopartad utskjutning av filtereiementen (13-15) ett e11er flera åt gången ur fiitre- ringsbehåïïaren (1) genom en öppningsbar iucka (2) i botten av behåïiaren respektive en indragning av fiïtereïementen (13-15) i fiitreringsbehåliaren (1), och av att den är utformad med medel (48) för kvarhålining av de yttre fiïtereiementen (t ex 14, 15) inuti fiïtreringsbehåiiaren (1) vid utskjutning av ett eiïer fiera inre filterelement (13), varigenom fiïtereïementen i tur och ordning från det innersta ti11 det yttersta fiiterelementet kan skjutas ut ur behåiiaren.

6. Fiitreringsanordning enïigt krav 5, k ä n n e t e c k - n a d av att den är utformad med medei (8) för införing av tryck- ïuftsstötar e11er iågfrekvent ijud inuti fiïtereïementen för bortstötning av den filterkaka, som kan ha ansamiats på fi1ter- ytorna (31, 32)