SE463242B - Filter foer kontinuerlig filtrering av suspension - Google Patents

Description

463 2-f1i2 2 rat material uppbygges i nedkoningen från rektangulärt tvär- snitt vid schabrarna till cirkulärt tvärsnitt vid utgång ge- nom kärlets botten av avschabrat material.

Medelst föreliggande uppfinning har ovannämnda nackdelar eli- minerats. Filtret kännetecknas härvid av att avtagningsanord- ningen utgöres av en väsentligen vertikalt anordnad schaber för avtagande av åtminstone ett yttre skikt av filterkakan ef- ter en väsentligen vertikal linje för väsentligen vertikal glidning och nedfallande utefter schabern av det avschabrade filterkaksmaterialet. Genom denna förläggning av schabern kom- mer avschabrat material att väsentligen motståndsfritt glida och falla utefter schabern och från denna. Schabern belastas således inte. Dessutom faller det avschabrade materialet i en kontrollerad form, i princip timglaseffekt. Vidare är ris- ken eliminerad för att avschabrat material skall uppbyggas så- som vid de tidigare använda horisontellt belägna schabrarna.

En annan fördel med förläggningen av schabrar enligt uppfin- ningen är att suspensionsnivån i filtret kan drastiskt höjas så att filtreringsytan kan användas optimalt innebärande hög respektive optimal kapacitet per filterskiva. Ytterligare en fördel med placeringen av schabrarna enligt uppfinningen är att härigenom möjliggöres en filterkonstruktion med avsevärt mindre delning mellan filterskivorna på centrumaxeln, vilket möjliggör ett till dimensionen väsentligt mindre filter än tidigare för att uppnå samma kapacitet.

Företrädesvis är schabern anordnad något lutande på så sätt, att schaberns lägre ände är belägen längre bort från ett vertikalt plan genom centrumaxeln än schabernS övre ände. Härigenom underlättas än mer nedfallningen från schabern av avschabrat filterkaksmaterial.

I en föredragen utföringsform utgöres nämnda mottagande anord- ning av ett väsentligen vertikalt anordnat utloppsrör. Genom anordnandet av den vertikala schabern kan detta utloppsrör un- der schabern ha mindre diameter än motsvarande mottagande an- ordning i tidigare kända filter och detta utloppsrör behöver inte vara konformat. Detta medverkar till den ovannämnda mind- 3 re deïningen meHan fiiterskivorna. __ ÅAE QAQ Medeist schabern avtages för varje varv av fiïterskivorna före- trädesvis endast ett yttre skikt av fiïterkakan på fiïterdu- ken, varvid den kvarvarande fiïterkakan, så ka11ad precoatskikt, tjänstgör förutom fiiterduken såsom fiïter. Detta precoatskikt bïir med tiden aiitför tätt och måste avtagas. Enïigt konven- tioneiït sätt sker en avblåsning av heïa precoatskiktet genom att ïuft bïåses in i en av centrumaxèïns kanaïer via en vid axeins utïoppsände anordnad fi1tratventi1,varvid heïa precoat- skiktet från en sektorrad fa11er av fiïterduken. Detta medför att en stor mängd fa11er ned samtidigt i de avkonade mottag- ningsanordningarna och medför stor risk för igenpïuggning.

Den invändiga bïåsningen medför även att sektorernas dukar bïåses upp strax före schabern innebärande stor risk för att duken skaiï skadas av schabern. Dessutom erhåïïes en okontroï- 1erad avbïâsning av precoatskiktet eftersom den inbïâsta gasen rusar genom fiïterduken där den ïättast kan passera, dvs där skiktet först sïäpper rusar gasen ïättast ut och iämnar därför vissa sektordukar obïåsta. I en föredragen utföringsform av uppfinningen förefinnes även en anordning för intermittent av- tagning av precoatskikt varvid denna anordning är beiägen ovan- för den företrädesvis såsom ett utïoppsrör utformade mottagande anordningen och bredvid den väsentligen vertikaïa schabern. Fö- reträdesvis utföres precoatavtagningen av ett väsentiigen ver- tikaït anordnat spritsrör för högtrycksspoïning, varvid sprits- röret är anordnat strax före schabern och spolvätskan tilïföres spritsröret i en separat ïedning. Härigenom erhâiïes en kontroi- ierad avspoïning och avspoïat materiai fa11er kontrollerat och i mindre mängd per tidsenhet ned i den mottagande anordningen jämfört med vad som sker vid ovannämnda avbïåsning av precoat- skikt på tidigare känt sätt. Med andra ord, när den intermit- tenta avtagningsanordningen av precoatskiktet i enïighet med uppfinningen är i funktion avtages endast det materiaï som vid ti11fä11et frammatas ti11 avtagningsanordningen, dvs. ettlitet skikt per tidsenhet. Ej heïïer föreïigger risk för att duken ska11 skadas av schabern vid detta avtagningssätt enïigt uppfin- ningen. Denna utformning och förïäggning av avtagningsanordning- en medverkar även ti11 det kompakta utförandet av fiïtret.

Enïigt känd teknik förefinnes även vid föreïiggande uppfinning 463 242 en anordning för intermittent tvättning av filterduken. Enligt en föredragen utföringsform enligt uppfinningen utgöres anord- ningen för nämnda intermittenta avtagning av precoatskiktet och anordningen för den intermittenta tvättningen av en och samma anordning, vilket i konstruktivt hänseende är fördelak- tigt.

Vid filter av det inledningsvis angivna slaget utgöres vid ti- adigare kända filter förbindelsen i centrumaxeln mellan filter- sektorerna och utloppet från kärlet av ett antal kanaler mot- svarande antalet skivsektorer. Då antalet skivsektorer ärt GX 20, vilket ofta är fallet, förefinnes således i centrumaxeln 20 kanaler innebärande dels att centrumaxeln måste utföras med relativt stor diameter, dels är komplicerad och dyrbar.

Enligt uppfinningen utgöres däremot förbindelsen i centrum- axeln mellan filtersektorerna och utloppet av en enda kanal gemensam för filtratet och gasen från samtliga filtersekto- rer i tryckkärlet och företrädesvis utgöres centrumaxeln av ett rör. Detta innebär givetvis en väsentligt billigare till- verkningskostnad för centrumaxeln och dessutom kan denna även framställas med avsevärt mindre diameter.

Utformningen av centrumaxeln såsom ett rör ger dessutom en an- nan väsentlig fördel. Såsom känt är i en föredragen utförings- form enligt uppfinningen en filtratavskiljare ansluten till tryckkärlets utlopp och anordnad för avskiljande av filtrat och gas. I tidigare kända filter förefinnes tätningsproblem i _övergången från centrumaxeln. Denna övergång har âstadkommits med en s k filtratventil med en slitskiva som tätning mellan' den roterande centrumaxeln och utloppsrör till filtratavskil- jaren. Då filtrerad vätska som strömmar i kanalerna genom ut- loppet är tämligen ren, sliter vätskan mindre i centrum av slitskiva och axel medan däremot den yttre delen av tätningen befinner sig i ofiltrerad media som vill tränga in mellan tät- ningsytorna och sliter tätningselementet ute vid periferin. Av denna anledning har man varit tvungen att byta slitskiva relativt ofta och dessutom föreligger stor risk för slitage av centrumaxelns ände. Dessutom är denna övergång från roterade del till stilla- stående rör komplicerad och dyrbar. Ovannämnda nackdelar har kunnat elimineras vid' en föredragen utföringsform enligt uppfinningen och som följd av att centrumaxeln utgöres -w 5 463 242 av ett rör, varvid för anslutningen mellan tryckkärlsutloppet och filtratavskiljaren denflä är fÖY$@dd med etï rör till dimensionen motsvarande tryckkärlets centrumrör och varvid en koppling innefattande en tätning är anordnad för sam- mankoppling av rören. Förutom att en dylik anslutning är väsent- ligt billigare än ovannämnda filtratventil föreligger ej heller några tätningsproblem.

Utöver ovannämnda fördelar uppnådda medelst ett filter enligt uppfinningen kan även följande nämnas. - antalet filtersektorer begränsas till vad som går att föra in i filtret via montageöppningarna, - litet antal filtersektorer och filterskivor ger små tillverk- nings- och montagefel, - rakare filtersektorer kan framställas, - filtreringen kan drivas längre eftersom schabern kan gå när- mare filterskivan utan risk att den griper i och skadar fil- terduken, - lägre tillverkningskostnader, - lägre underhållskostnader, - lägre stopptider, - filterskivornas diameter kan minskas med bibehållen filtre- ringsyta på grund av att centrumaxeln har mindre diameter, - filterskivornas filtreringsyta kan utnyttjas optimalt efter- som suspensionsnivån kan höjas i filterkärlet, - maximal kapacitet per installerad filteryta erhålles, - filtrets volym kan jämfört med tidigare kända filter av ifrå- gavarande slag och med minst lika stor kapacitet göras väsent- ligt mindre och till en väsentligt lägre kostnad, varvid t ex delningen mellan varje filterskiva kan minskas med ca 35% in- nebärande även kortare centrumaxel, kärlets diameter kan gö- ras ca 15% mindre och filterskivornas diameter ca 12% mindre.

Uppfinningen är i det följande närmare beskriven i ett utförings- exempel med hänvisning till bifogade schematiska ritning, var- vid fig. 1 visar en sidovy, delvis uppskuren, av ett filter enligt uppfinningen, "fig. 2 visar en vertikal genomskärning av filtret, och fig. 3 visar i större skala en vy uppifrån av vissa i det vi- sade filtret ingående element.

Det på ritningen visade filtret, vilket i detta utföringsexem- pel är ett tryckfilter, innefattar såsom tidigare kända tryck- filter ett i huvudsak cylindriskt tryckkärl 1, en centrumaxel 2 roterbart lagrad i tryckkärlet och ett antal filterskivor 3 anordnade på avstånd från varandra på centrumaxeln. Varje fil- terskiva är sammansatt av ett antal skivsektorer (ej VíSäd@) t ex av den utformning som är visad i US patent nr 4 695 381, varvid filtersektorerna på sedvanligt sätt utgöres av omgivan- de filterduk och invändiga kanaler och vilka är anslutna till centrumaxeln för avledning av vid filtreringen erhållet filt- rat och gas till en filtratavskiljare 4 för avskiljande av filtrat och gas, varvid gasen äterföres via gasledning 5 inne- hållande kompressor 6 till tryckkärlet 1. Vidare innefattar filtret en avtagningsanordning eller schaber 7 för avtagning av vid filtreringen erhållen filterkaka 8 (se fig. 3) på fil- terduken,en anordning 9 för avtagning av innanför avschabrat filtermaterial beläget filterkaksmaterial på duken, s k precoat- skikt, en anordning 12 för mottagande av det avtagna filterkaks- materialet och en anordning för tvättning av filterduken, Dess- utom har filterkärlet ett inlopp 10 för tillförande av suspension och hållande av suspensionen vid en viss nivå 11 i tryckkärlet.

Det på ritningen visade tryckkärlet uppvisar emellertid en rad väsentliga nyheter jämfört med tidigare kända filter.

För avschabring av den vid filtreringen erhållna filterkakan pâ filterduken är således schabern 7 i huvudsak vertikalt anord- nad i gasutrymmet ovanför suspensionsnivån, varigenom avschab- rat material faller i en kontrollerad form från schabern och inte belastar denna och dessutom är risken för att avschabrat material skall uppbyggas på schabern eliminerad. Lämpligen kan schabern vara något lutande utåt sett från centrumaxeln 2. Mot- tagningsanordningen 12 för det avschabrade materialet utgöres O? 465 242 av ett vertikalt cylindriskt rör med mindre diameter än tidi- gare kända mottagningsanordningar utformade med kona, varige- nom även risk för uppbyggnad av avschabrat material i mottag- ningsanordningen är eliminerad. Genom denna förläggning av schabern och utformningen av mottagningsanordningen såsom ett cylindriskt rör medför att delningen mellan filterskivorna kan göras väsentligt mindre än vad som tidigare var fallet (t ex ca 35% mindre). Förläggningen av schabern innebär även att sus- pensionsnivån i filtret kan väsentligt höjas, varigenom filtre- ringsytan kan användas optimalt.

Såsom framgår av ritningen är schabern 7 ställbar kring wiaxel 13.

Med en utformning enligt uppfinningen kan på ett fördelaktigt sätt avtagning av s k precoatskikt och tvättning av filterdu- ken utföras. En väsentligen vertikalt anordnad avtagningsan- ordning kombinerad med tvättanordning är i form av ett sprits- rör 9 anordnat före schabern i filterskivornas rotationsrikt- ning och över utloppsröret 12, varvid spritsröret erhåller spolvätska från ledning 14. Avspolat material faller härvid kontrollerad ned i röret 12 och i avpassad mängd per tidsenhet.

Vidare är risk för att filterduken på filterskivorna skall ska- das mot schabern eliminerad till skillnad från vad som är fal- let vid tidigare kända filter där avtagning av precoatskikt sker genom blåsning inifrån utåt genom filterduken.

En annan väsentlig nyhet i filtret enligt uppfinningen är att centrumaxeln utgöres av en enda kanal gemensam för filtrat och gas från samtliga filtersektorer i tryckkärlet till skillnad från att tidigare centrumaxeln utformats med en kanal från varje filtersektor. Såsom visat på ritningen utgöres centrum- axeln av ett enda cylindriskt rör med anslutningar mot filter- sektorerna. Förutom en avsevärt enklare konstruktion och mind- re tillverkningskostnad erhålles även en väsentligt enklare och mera tillförlitlig anslutning 15 till filtratavskiljaren 4 än de relativt komplicerade filtratventiler som förefinnes vid de med en mängd kanaler utformade centrumaxlarna vid tidigare kän- da filter. Anslutningen 15 är belägen utanför filterkärlet in- vid detta men kan även vara belägen på annat ställe, t ex 242 innanför filterkärlet. Anslutningen 15 mellan det roterande centrumröret 2 och ett till filtratavskiljaren 4 anordnat rör 16 är konstruktivt enkel och medger en enkel tätning, företrä- desvis en mekanisk tätning. Beträffande centrumaxeln skall dess- utom nämnas, att denna kan framställas med avsevärt mindre dia- meter än centrumaxlar innehållande ett antal kanaler såsom vid tidigare kända filter.

Vad gäller filterskivor och filtersektorer erhålles vid ett filter enligt uppfinningen följande fördelar. Antalet filter- sektorer kan begränsas till vad som är möjligt att införa i filt- ret via montageöppningar till filterkärlet och ett litet antal filtersektorer per filterskiva ger små tillverknings- och mon- tagefel och rakare sektorer kan framställas. Filterskivornas sdiameterkanlnhßkas med bibehållen filtreringsyta på grund av att centrumaxeln har mindre diameter. Vidare kan filterskivornas filt- reringsyta utnyttjas optimalt eftersom suspensionsnivån kan hö- jas i filterkärlet. Man erhåller således maximal kapacitet per installerad filteryta. Det mindre antalet och rakare filtersek- torer med mindre diameter medför dessutom att schabern kan av- schabra filterkakan närmare filterduken utan risk för att scha- bern skall gripa in i filterduken. Precoatskiktet behöver där- för ej bytas lika ofta som vid tidigare kända filter innebäran- de längre körtider. Genom det tunnare precoatskiktet är detta även lättare att avtaga.

Vad gäller filterkärlet kan volymen av detta avsevärt minskas med bibehållen kapacitet. Sålunda kan exempelvis filterkärlet ha cirka 15% mindre diameter och filterskivorna ha ca 12% mind- re diameter, men speciellt kan filterkärlets längd avsevärt minskas genom att delningen mellan två filterskivor kan väsent- ligt minskas, exempelvis ca 35%, innebärande även en kortare centrumaxel. Ett mindre kärl innebär även att tunnare plåt för kärlet kan användas. Den mindre storleken ger även kortare uppe- hållstid innebärande mindre risk för sedimentering i kärlet.

Pâ ritningen har visats och ovan beskrivits ett filter för kon- tinuerlig filtrering under tryck. Det skall emellertid observe- ras, att filtret kan utgöras av ett vakuumfilter och även vara konstruerat för filtrering under både tryck och vakuum. 465 242 Ej heiier är uppfinningen begränsad ti11 de utformningar av de oiika ingående eiementen som ovan beskrivits i samband med det visade utföringsexempiet, utan uppfinningen kan va- rieras på ett fïertai sätt inom ramen för efterföïjande pa- tentkrav.

Claims (13)

Ö 10 4.. ND l-ó (pl PATENTKRAV:

1. Filter för kontinuerlig filtrering under tryck och/eller vakuum av en suspension, innefattande ett kärl (1) innehållande suspensionen till viss nivå och ovanför suspensionen befintligt utrymme med gas, en i kärlet roterbart anordnad väsentligen horisontell cen- trumaxel (2), filterskivor (3) anordnade på avstånd från varandra utefter centrumaxeln väsentligen vinkelrätt denna, vilka filterskivor består av filtersektorer med omgivande filterduk och invändiga kanaler för vid filtreringen erhållet filtrat och gas, förbindelse i centrumaxeln mellan filtersektorerna och ett ut- lopp (15) från kärlet, avtagningsanordning (9) för varje filterskiva anordnad i gas- utrymmet för avtagning av vid filtreringen erhållen filterkaka (8) på filterduken, och anordning (12) för mottagande av det av avtagningsanordningen avtagna filterkaksmaterialet, k ä n n e the c k n a t av att avtagningsanordningen (7) utgöres av en väsentligen vertikalt anordnad schaber för avtagande avåtminstone ett yttre skikt av filterkakan (8) efter en väsentligen vertikal linje för väsentligen vertikal glidning och nedfallande utefter scha- bern (7) av det avschabrade filterkaksmaterialet.

2. Filter enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att scha- bern (7) är anordnad något lutande, varvid schaberns lägre än- de är belägen längre bort från ett vertikalt plan genom centrum- axeln (2) än schaberns övre ände.

3. Filter enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda mottagande anordning (12) utgöres av ett väsentli- gen vertikalt anordnat utloppsrör.

4. Filter enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a t av en ovanför den mottagande anordningen (12) och bred- vid schabern (7) i gasutrymmet anordnad anordning (9) för inter- mittent avtagning av filterkaksmaterialet beläget på filterduken innanför det avschabrade filterkaksmaterialet. 463 242 11

5. Filter enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a t av en anordning (9) för intermittent tvättning av fil- terduken.

6. Filter enligt krav 4 och 5, k ä n n e t e c k n a t av att anordningen (9) för nämnda intermittenta avtagning och anord- ningen (9) för nämnda intermittenta tvättning utgöres av en och samma anordning.

7. Filter enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda samma anordning (9) utgöres av ett väsentligen vertikalt anord- nat spritsrör för högtrycksspolning.

8. Filter enligt något av kraven 4-7, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda anordning (9) för den intermittenta avtagningen och/eller tvättningen är anordnad strax före schabern (7) i filterskivornas (3) rotationsriktning.

9. Filter enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a t av att förbindelsen i centrumaxeln (2) mellan filtersek- torerna och utloppet utgöres av en enda kanal gemensam för filt- ratet och gasen från samtliga filtersektorer i kärlet (1).

10. Filter enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t av att cent- rumaxeln (2) utgöres av ett rör.

11. Filter enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a t av en filtratavskiljare (4) ansluten till kärlets utlopp och anordnad för avskiljande av filtratoch æas.

12. Filter enligt krav 10 och 11, k ä n n e t e c k n a t av att för anslutning emellan kärlets (1) utlopp och filtratav- skiljaren (4) är filtratavskiljaren försedd med ett rör (16) till dimensionen motsvarande kärlets centrumrör (2) och att en koppling (15) innefattande en tätning är anordnad för sammankoppling av rören.

13. Filter enligt något av föregående krav, k ä n n-e t e c k - n a t av att suspensionsnivån (11) i kärlet ligger ovanför centrumaxeln (2).