SE459231B - Filterpress med membranventiler vid filterkammarens oevre och nedre in- resp utlopp - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 459 251 terkakan och även i samband därmed kan filterduken utsättas för skador som endast kan åtgärdas genom utbyte av hela filterduken.

Rörfilterpressar har framför allt det problemet att det är omständligt och besvärligt att tömma filterkammaren på dess innehåll, vilket medför att rörfilterpressar har förhållandevis lång cykeltid och därmed förhållandevis låg kapacitet. För tömning av en rörfilterpress filterkammare erfordras som regel en lyftanordning av något slag för att lyfta upp antingen den del som är försedd med filterduken eller den membranförsedda delen för att genom dylik relativ- rörelse åstadkomma en öppning för utmatning av filterkakan.

Kravet på lyftanordning medför också den nackdelen att rör- filterpressar blir förhållandevis dyra i anskaffning.

Föreliggande uppfinning har till ändamål att åstadkomma en filterpress som är så beskaffad, att slitage av filter- dukten förhindras i största möjliga utsträckning, och som icke innefattar några rörliga delar förutom den elastiska väggen och trots detta möjliggör såväl snabb inmatning av uppslamningen utan att filterduken därvid skadas som snabb tömning av filterkammaren för att på så sätt reducera er- forderlig cykeltid.

Detta uppfinningens syfte uppnås genom att föreliggande filterpress uppvisar de i patentkraven angivna kännetecknen.

I det följande beskrivs uppfinningen närmare under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. l visar, delvis i genomskärning, ett utförande enligt uppfinningen i form av en rörfilterpress, fig. 2 visar ett snitt längs linjen II-II i fig. l, fig. 3 visar i större skala en detalj ur fig. 2, fig. 4 visar i större skala ett snitt längs lin- jen IV-IV i fig. 1 av en sektor av föreliggande filterpress vätskegenomsläppande vägg, fig_â visar ett snitt längs lin- jen V-V i fig. 4 av nämnda vattengenomsläppande väggs övre parti, fig_§ visar schematiskt uppfinningen applicerad på en filterplatta till planfilterpressar, fig. 7 visar ett snitt längs linjen VII-VII i fig. 6 och fig. Ba-d visar de olika momenten under en filtreringscykel.

Filterpressen enligt denna uppfinning visas i fig. l-5 i form av en rörfilterpress. Detta rörfilterpressutföran- de innefattar ett antal pä ett fundament l stående och före- 10 15 20 25 30 35 40 3 459 231 trädesvís koncentriskt inuti varandra anordnade cylindrar 2,3,4, av vilka den inre cylindern 4 utgör en inloppskanal som är ansluten till ett i fundamentet 1 befintligt inlopp S för den uppslamning som skall filtreras, medan de båda andra cylindrarna 2 och 3 bildar mellan sig en i tvärsnitt cirkulär filterkammare 6. Den yttre cylindern 2 är dubbel- väggig, dvs. innefattar en yttermantel 7 och en innermantel 8 som är försedd med hål 9 anordnade i ett antal vertikala, över manteln jämnt fördelade rader och vilka leder in från filterkammaren 6 till en mellan den yttre cylinderns mantlar 7,8 bildad avloppskammare 10 för uppsamling och avledning av filtratet, dvs. den i uppslamningen ingående vätskan, via ett vid den yttre cylinderns yttermantel 7 anordnad och i förbindelse med avloppskammaren 10 stående utlopp ll.

Den yttre cylinderns båda mantlar 7,8 är såväl upptill som nedtill förenade med varandra genom bindringar 12, i vilka mantlarna är infästade samt företrädesvis avtätade medelst tätningar 14 åtminstone vid sina mot varandra vända och avloppskammaren 10 begränsande sidor. Den yttre cylindern n 2 är stående anordnad pà en med fundamentet l förbunden, cirkulär bärkrage 15, som pâ sin insida är försedd med ett skikt 16 av gummi eller annat gummiliknande material.

Pâ sin insida är den yttre cylinderns inre mantel 8 täckt med ett hålförsett membran 17 av gummi eller annat gummiliknande material, vars hål 18 befinner sig mitt för innermantelns häl 9 och som är fast förbundet, t ex genom vulkning, med manteln 8 vid sina vertikala, hålen 18 upp- visande partier 18a, varvid vinkelavståndet mellan dessa partiers centrum och därmed mellan de vertikala hálraderna är 600 vid det i fig 1-5 visade utföringsexemplet men kan vara såväl större som mindre beroende på bl a filterkam- marens diameter, Mellan dessa vertikala partier 18a är memb- ranet 17 lösliggande och uppvisar mot manteln 8 öppna, hori- sontella och/eller vertikala slitsar 18b eller andra mate- ríalreducerande formationer med uppgift att underlätta för det av elastiskt material, såsom t ex gummi, bestående memb- ranet 17 att fjädra efter och därmed röra sig vid sin mot filterkammaren 6 vettande sida vid tryckpåverkan åtminstone inifrån filterkammaren 6. På denna sida är membranet 17 459 231 10 l5 20 25 L) C) 35 40 utformat med en längs- och/eller tvärgàende räfflad ytstruk- tur 19 , som i på ritningarna visat exempel innefattar ver- tikala räfflor 19a och däremellan liggande âsar 19b samt i höjd med membranets hål 18 anordnade, 19c för avledning av filtratet 17 utgör stöd och underlag för membranet 17 är med sina undre horisontella spår till hålen 18. Membranet en filterduk 20 som liksom kantpartier 21 inspända mellan den yttre cylindern 2 och dess bärkrage 15 och med sina övre kantpartier 22 mellan den 12 och en ändgavelring 23, som tade, yttre cylinderns bindring medelst i fundamentet 1 fäs- t ex fastskruvade, spännorganförsedda dragstänger 24 är fastspänd mot den yttre cylindern 2 för dess förankring liksom för fastklämning av membranets 17 och filterdukens 20 kantpartier 21, 22. Ändgavelringen 23, som på sin insida är försedd med ett skikt 25 av gummi eller annat gummiliknande material, utgör en del av den i fig. l - 3 visade filterpressens änd- gavel 26, som dessutom innefattar ett inuti ändgavelringen 23 befintligt gavelstycke 27 som med inbördes åtskilda stöd- klackar 28 anligger mot en trattformigt utát sig vidgande mynningsdel 29, vilken är fastbultad pá den övre änden av den som inloppskanal tjänande cylindern 4 och som tillsammans med gavelstycket 27 bildar en runtomgàende, uppslamnings- fördelande inmatningskanal 44 till filterka mmaren 6.

Denna kammares inre cylinder 3 är på sin utsida försedd med ett av gummi eller annat gummiliknande material bestående membran 30 med utböjda kantpartier 31 som anligger mot vid cylinderns ändar fästade stödringar 32 och har en låskrage 33 infälld i respektive stödring 32. Med dessa stödringar 32 är cylindern 3 med sitt membran 30 fastspänd mellan en övre och en undre hylsformig membranventil 34, som vardera innefattar dels ett hylsformigt ventílhus 35 med en eller flera anslutningar 36 till en tryckmediumkälla, t.ex. en tryckluftkompressor, via en tryckmediumledning 37 från vardera anslutningen 36, dels ett hylsformigt, som en v entilkägla fungerande, av gummi eller annat gummiliknande material bestående membran 38 som med ombockade kantpartier 39 är förbundet med sitt ventilhus 35 pâ exempelvis liknande sätt som cylinderns membran 30.

Den undre membranventilen 34 är anordnad pá en med 10 15 20 25 35 40 v s . 459 231 fundamentet l förbunden stödring 40 och de båda membran- ventilerna 34 och cylindern 3 är med respektive membran fastspända med hjälp av ett antal mellan fundamentet l och gavelstycket 27 anordnade dragstänger 41 som vid gavelstycket 27 är försedda med spännorgan 42 för àstadkommande av er- forderliga spännkrafter, vilka via stödklackarna 28 och mynningsdelen 29 överföres till den övre membranventilen 34, cylindern 3 och den undre membranventilen 34 för fast- spänning och förankring av dessa delar. För lägesfixering är den övre ventilens ventilhus 35 försett med en runtom- gående, i ett spår i mynningsdelen ingripande fläns 43.

De omvikta kantpartierna 39 hos ventilmembranen 38 liksom hos cylindermembranet 30 fungerar härvid som tätningar mellan de olika delarna. Mellan ändgavelringen 23 och gavelstycket 27 är också anordnad en tätningsring 27a och tack vare upp- delningen av ändgaveln 26 i två och oberoende av varandra förankrade delar 23,27 kan filterduken 20 vid behov utbytas utan att gavelstycket 27 och de med hjälp av detta fastspända delarna behöver lösgöras.

Den övre membranventilen 34 fungerar som inloppsventil och begränsas i sitt öppna läge mellan sig och motstâende skikt 25 filterkammarens inmatningsöppning, i vilken inmat- ningskanalen 44 mynnar. I skiktet 25 ovanför dess som säte för membranventilen fungerande yta är en fördjupning 25a utformad för styrning av inströmmande uppslamningen mot ventilmembranet 38 och mot filterkammarens med 30 betecknade membran för undvikande av slitage på själva filterduken 20 i anslutning till inmatning av uppslamningen. Inmatnings- öppningen är således förhållandevis stor och fördelad runtom hela filterkammaren och därigenom uppnås mycket låg inström- ningshastighet samtidigt som man erhåller förbättrad för- delning av den inströmmande uppslamningen med mindre punkt- slitage som följd.

För stängning av den som inloppsventil fungerande mem- branventilen tillföres tryckmedium som bringas att pressa ut ventilens membran 38 till anliggning mot det som ventilens sätesyta fungerande gummiskiktet 25 på ändgavelringen 23.

Den undre membranventilen 34 fungerar som utloppsventil samt bildar i sitt trycksatta, utpressade läge filterkam- marens botten, i vilket ventilens membran 38 anligger mot 459 231 10 15 20 25 30 35 40 det som sätesyta fungerande gummiskiktet 16 hos bärkragen l5.

Vid filterkammarens inre cylinder 3 finns anordnat ett antal ingångar 45 med anslutning 46 till en ledning för införande av torkluft under tryck i filterkammaren 6.

Varje torkluftingång 45 med tillhörande anslutning 46 är försedd med ett invändigt foder 47 utformat i ett stycke med membranet 30 och inuti anslutningen 46 är fodret 47 fasthakat för att fungera som hållpunkt för membranet 30.

Varje torkluftingång 45 utmynnar i en vertikal, längs större delen av membranets 30 höjd sig sträckande spalt 48 (fig. 3), vilken är täckt med en vid membranet på båda sidor om spalten 48 fäst, exempelvis fastvulkad, remsa 49 av samma eller företrädesvis samma material som membranet 30. Denna remsa täcker även parallellt med spalten sig sträckande spår S0, mellan vilka och spalten remsan 49 är förbunden med membranet 30 och vilka spår S0 står i förbindelse med spalten 48 via av remsan 49 täckande förbindelsespår Sl.

Dessa förbindelsespár 51 kan sträcka sig vinkelrätt ut från spalten 48 men bör företrädesvis sträcka snett nedåt. Över _ spåren S0 ligger tätningsremsan 49 löst anordnad och vid införande av torkluft under tryck kommer således torkluften att pressa ut remsans lösliggande partier som därmed bringas att styra torkluftströmmen snett utåt. Med detta arrangemang erhålles ett utblàsningsmunstycke för riktad utblåsning av torkluften, vilket har visat sig vara mycket skonsamt för filterduken 20 samtidigt som en effektiv fördelning av den in i filterkakan i filterkammaren inströmmande tork- luften erhålles, vilket medför väsentligt reducerad tork- luftförbrukning.

Mellan membranet 30 och cylindern 3 är via ett antal tryckmediumingångar 52 (fig. 1) tryckmedium införbart för att pressa membranet i riktning mot filterduken 20 och därmed för reducering av filterkakans volym och fuktinnehàll. Även om så inte är fallet vid de i fig 1-5 visade utförandena av föreliggande filterpress är det inom ramen för denna uppfinning helt möjligt och i många utföranden fördelaktigt att via icke visade tryckmediumanslutningar införa tryck- medium mellan membranet 17 och dess stödmantel 8, såsom antydes i fig 8b och c, för att bringa membranet 17 att 10 15 20 35 40 v 459 231 röra sig inåt och därmed medverka i reduceringen av filter- kakans volym och vätskeinnehàll och utdrivning av vätskan.

I det följande beskrivs funktionen hos föreliggande filterpress närmare under hänvisning till fig. 8 a-d som schematiskt visar snitt genom en filterkammare 6 och dess sidoväggar. i olika skeden under en filtreringscykel. Fig. 8 a åskådliggör påfyllning av uppslamníng som inpumpas i filterkammaren 6 efter det att den som bottenventil fun- gerande membranventilen 34 har trycksatts och tillslutit kammaren vid dess nedre del. Pumpningen fortgår tills filter- kammaren 6 fyllts med fast gods, varunder filtrat filtreras genom filterduken 20 och utströmmar genom hàlen 18 och 9 i membranet 17 resp manteln 8 till avloppskammaren 10, vari- från filtratet avledes via utloppet ll. Efter det att fil- terkammaren 6 är helt fylld med fast gods tillföres (fig. 8 b) tryckluft till den som inloppsventil anordnade membran- ventilen 34 för tillslutning av inmatningsöppningen. Samtidigt tillföres tryckluft mellan membranet 30 och cylindern 3, varigenom filterkakans volym och vätskeinnehàll reduceras genom att filterkakan av membranet 30 pressas mot det filter- duken 20 uppbärande membranet 17, som härvid hoptryckes olikartat i det fall membranet är utformat med de material- och tjockleksreducerande formationerna enligt fig 4 och 5 för erhållande av ytrörelse hos membranet 17 när sedan mediumtrycket på membranet 30 avlastas, vilken rörelse med- verkar till att lösgöra filterkakan från filterduken 20.

I förekommande fall trycksätts även membranet 17, såsom visas i fig. 8 b och c, för att medverka till hoptryckning av filterkakan och utdrivning av vätskan ur densamma.

Därefter inleds torkningsfasen som àskádliggöres i fig. 8 c och som sker genom att torkluft inblåses i filter- kammaren 6 genom ingàngarna 45 och de till dessa anslutna utblåsningsmunstyckena som åstadkommer fördelning av tork- luften genom filterkakan. Genom variation av trycket bakom membranet 30 och i förekommande fall bakom membranet 17 erhålles en omlagringsrörelse i filterkakan, vilket under- lättar avvattningen genom att de kapillärkrafter som finns mellan partiklarna i filterkakan bryts ned och därmed redu- ceras torkningstiden och erforderligt energibehov. Till nämnda omlagringsrörelse i filterkakan medverkar även den 459 231 l0 15 20 25 30 35 40 ytrörelse som erhålls hos membranet 17 så fort som detta och framförallt dess tjockleksreducerande partier tilläts âterfjädra, vilket sker vid nämnda variation av trycket bakom membranet 30.

Efter torkningen av filterkakan sker tömningen (8 d) av filterkammaren 6 genom att den som bottenventil anordnade membranventilen 34 öppnas samtidigt som tryckmediet evakueras från membranet 30 - i förekommande fall även från membranet 17 - varigenom tryckkammaren vidgas samtidigt som membra- net 17 tillåts âterfjädra för att medverka till att lösgöra filterkakan från filterduken 20. Härför kan även backblâs- ning utnyttjas, innebärande att tryckluft, vanligtvis med reducerat tryck, inblåses i filterkammaren 6 via utloppet 11 och dylik tryckluftblàsning kan även ske i form av s k puffblåsning och används även för renblàsning av filter- duken 20 i samband med utmatningen av filterkakan. Som hjälp vid utmatningen av filterkakan ur filterkammaren tillföres pulserande tryckluft till filterkammaren 6 via torkluft- ingångarna 45 och de till dessa anslutna munstyckena, var- vid de däri ingående förbindelsespàren 51 bör vara riktade snett nedåt från spalten 48 för att ge upphov till en ned- åtriktad kraft/rörelsekomposant.

Efter tömningen av filterkammaren 6 kan nästa filtre- ringscykel startas, som regel utan att någon renspolning av filterduken 20 med vatten eller vatten och tryckluft erfordras, vilket däremot är nödvändigt efter varje filt- reringscykel vid konventionella filterpressar och därmed erhålles den fördelen att filterduken får ett skyddande skikt av kvarsittande partiklar, s k precoat, lig grad minskar slitaget på filterduken. När sker rengöring av fílterduken med hjälp av en som i väsent- sà erfordras blandning av vatten och tryckluft som insprutas i kammaren via tork- luftingàngarna 45 och via filtratutloppet ll.

Föreliggande uppfinning är även tillämplig pá planfilter- pressar och för illustrerande av detta visas i fig. 6 och 7 en planfilterplatta 60 som upptill och i anslutning till inmatningsöppningarna 61 är försedd med en som inloppsventil anordnad membranventil 34 och som vid sin nedre del är försedd med en som bottenventil anordnad membranventil 34 enligt uppfinningen, som i sitt trycksatta läge bildar den mellan 10 15 9 459 231 två dylika plattor befintliga filterkammarens botten. Härvid är varje platta 60 försedd med ett membran på vardera sidan såsom visas vid 62 i fíg. 7. Genom dessa membranventiler 34 kan varje filterkammare 6 öppnas utan att plattorna 60 i ett filterpaket behöver förskjutas relativt varandra, såsom är fallet vid kända planfilterpressar. En annan fördel som härvid erhålles med uppfinningen är att man undviker de klämskador på filterduken som uppstår vid de kända plan- filterpressarna på grund av otillräcklig rengöring av filter- duken och filterkammarnas tätningsytor mellan varje filtre- ringscykel.

Föreliggande uppfinning är icke begränsad till det ovan beskrivna och på ritningarna visade utan kan ändras och modifieras på många olika sätt inom ramen för den i patenkraven angivna uppfinningstanken. .l l

Claims (9)

459 251 M PATENTKRAV

1. Filterpress för separation av fasta partiklar från en vätska, i vilken partiklarna inmatas uppslammade i filter- pressen, vilken press innefattar minst en filterkammare som begränsas av en vätskegenomsläppande, filterdukförsedd vägg och en elastisk medelst tryckmedíum mot den filterduk- försedda väggen pressbar och som ett membran fungerande vägg, och med en till filterkammaren ledande ínmatningsöpp- ning för uppslamningen som skall filtreras samt ett i anslut- ning till den vätskegenomsläppande väggen anordnat utlopp för filtratet, k ä n n e t e c k n a d av att filterkamma- rens botten utgöres av ett till anliggning mot en motstående vägg (16) tryckmediumpáverkat membran hos en som ventil fungerande membrananordning (34), vars membran i ej tryck- satt tillstànd, dvs. i membrananordningens öppna läge, utgör en förlängning av fílterkammarens som membran fungerande vägg (30) för att tillsammans med nämnda motstáende vägg (16) bilda en utloppskanal för i filterkammaren (6) bildad filterkaka av från vätskan separerade fasta partiklar vid filterkammarens tömning och att en andra tryckmediumpåverk- bar membrananordning (34) är anordnad som inloppsventil vid filterkammarens övre del för tillslutning av ínmatnings- öppningen efter fyllning av kammaren, vilken öppning begränsas av membrananordningens membran i dess öppna läge och en motstáende vägg (25), mot vilken membranet hålls anpressat i membrananordningens inmatningsöppningen tillslutande läge.

2. Filterpress enligt krav 1, k ä n n e t e c k - av att inmatningsöppningen är belägen ovanför den vätskegenomsläppande väggen (8) och har sin som säte för membrananordningen (34) anordnade vägg (25) belägen på samma n a d sida av filterkammaren (6) som dess vätskegenomsläppande vägg (8).

3. Filterpress enligt krav l eller 2, k ä n n e - t e c k n a d av att den av membrananordningen (34) i dess öppna tillstånd bildade utmatningsöppningen för filterkakan är belägen under den vätskegenomslâppande väggen (8) och har sin som säte för membrananordningen anordnade vägg (16) belägen på samma sida av filterkammaren (6) som den vätskegenomsläppande väggen (8).

4. Filterpress enligt krav l, 2 eller 3, k ä n n e - f/ , 459 231 t e c k n a d av att filterkammarens som membran funge- rande vägg (30), vilken vid sin baksida är understödd av en fast vägg (3), är längs åtminstone en del av sin längd (höjd) försedd med minst en till en tryckmediumkälla ansluten, in mot filterkammaren sluten spalt (48) med sidoriktade utblàsningsöppningar (5l,50).

5. Filterpress enligt krav 4, k ä n n e t e c k - n a d av att nämnda sidoriktade utblàsningsöppningar (50) är tillslutna av en medelst tryckmedium öppningsbar klaff (49) som vid trycklöst tillstånd återgår till sitt utblås- ningsöppningarna tillslutande läge.

6. Filterpress enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att som stöd för filterduken (20) är mellan denna och den vätskegenomsläppande väggen (8) anordnat ett av elastiskt material bestående membran (17) som också är vätskegenomsläppande.

7. Filterpress enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att på avstånd från den vätske- genomsläppande väggen (8) är anordnad en ytterligare vägg (7) för bildande av en till filtratets utlopp ledande avlopps- kammare (10).

8. - Filterpress enligt krav 6, k ä n n e t e c k - n a d av att det som stöd för filterduken (20) anordnade membranet (17) är på sin från filterduken vända sida utformad med material- och tjockledsreducerande formationer.

9. Filterpress enligt krav 6 eller 8, k ä n n e - t e c k n a d av att det som stöd för filterduken (20) anordnade membranet (17) är medelst tryckmedium sektionsvis pàverkbart för rörelse in mot filterkammaren (6).