SE465655C - Förfarande och anordning för filtrering av en vätska - Google Patents

Description

15 20 25 30 465 655 Utloppet för renad vätska ligger inne i bädden, detta med- för att utloppet måste vara försett med sil för att hindra bäddmatefialet att följa med vätskan ut. Detta medför ett högt tryckfall och stor risk för igensättning. En skruvma- tare har kort livslängd i sand.

Många andra förslag på filter med rörlig bädd finns men de har varit för komplicerade eller haft andra nackdelar som gjort att de inte kommit till användning.

*Den franska patentskriften 72.fl6629 visar ett filter som har en upptill öppen filtertank, en sandbädd med fri ovan- sida, rör för transport av sanden till en ovanför bädden placerad tvättanordning. Sanden återföres till bädden med fritt fall. Vätskan som skall filtreras tillföres i bäddens nedre del genom slitsade rör och tages ut över ett överfall ovanför bädden.

I svenska patentet 7613367-7 visas ett filter av mycket när- liggande konstruktion. Sandtransportröret har placerats i bäddens centrum och drivs med luft i stället för med vätska.

Tvätten matas med vätska från bäddens ovansida. Funktionen Tf är i övrigt helt lika filtret i den franska patentskriften.

Detta filter har fått stor användning på grund av sin enkla uppbyggnad. Det har emellertid flera nackdelar som begränsar dess användning och som kan orsaka driftstörningar och stort behov av service.

Den mitt över bädden placerade tvätten gör att filtret får stor höjd och stor vattenvolym. För att kunna kontrollera filtrets funktion och för att utföra underhållsarbete, till exempel byta sandpumprör, filtret. Det krävs alltså är det nödvändigt att gå upp på så stor höjd över filtret att man . 2 . kan stå där. Ett filter enligt patent 7613367 pa 5 m filter- yta kräver cirka 8 m takhöjd och väger cirka 32 ton. Detta gör det ofta omöjligt att sätta in filtret i befintliga lo- kaler och att byggkostnaden för nya blin_hög. ' 10 15 20 25 ßO Det inne i bädden placerade sandpumpröret går inte att kontrollera utan att man tager upp det. Om pumpröret an- vändes så länge att det slits sönder,fkan det bli omöj- ligt att byta utan att filtret tömmes från sand. Detta medför ett långt och dyrbart driftstopp.

Tvättanordningens I placering gör det omöjligt att tvätta i mer än ett steg eller att tillsätta något tvättmedel.

Detta begränsar filtrets användning till de fall där för- oreningarna på sanden lossnar lätt.

Ett annat problem med dessa filter är att sandbäddens rörelse inte är likformig över hela bädden, detta medför att sandrörelsen lätt kan stoppas upp. Om detta sker så sätts den stillastående sanden snabbt igen av föroreningar.

Den övriga delen av bädden blir överbelastad, filtreringen försämras och det ökade flödet kan bryta upp bädden.

Olikformigheten i sandrörelsen orsakas,.bland annat, av en stor inloppshuv och flera inloppsrör som hindrar sandens fria rÖr8lSe- Vinkeln mellan filtertankens vertikala vägg och bottenkonens vägg är 1500, den riktningsändring av sand- strömmen som detta orsakar medför en avsevärd uppbromsning av bäddens yttre del. Sandpumpen suger en bit ovanför botten- konens yta och det finns inte någon styrning av sanden vid pumprörets ände. Detta medför att en mycket liten störning, till exempel en snedställd sandpump, kan orsaka stora olik- formigheter i sandflödet.

Den undertill öppna sandfördelarkonen kan också bidraga till driftstörningar. Fett, fibrer, med mera, kan samlas under konen och tillsammans med sand bilda klumpar som helt eller delvis hindrar sandflödet. Sandkonen kan, om avluftningen blir igensatt, fyllas med luft och lyfta upp bädd och tvätt, Detta är ett dyrt haveri som vållar långt driftsavbrott. 10 15 20 25 30 465 655 I det följande skall visas hur det är möjligt att bygga ett filter där de tidigare beskrivna nackdelarna är eliminerade. 1; Filtret kan göras lågt om sandtvätten placeras utanför fil- terbädden och '1 ungefär i höjd med denna. Ett sandpumprör transporterar till tvättens från tvättens sanden från ett utlopp under bottenkonen upp inlopp. Ett utlopp till andra pumprör transporterar sanden sandbäddens ovansida eller, om sanden är mycket svår att rengöra, till en andra tvätt och därifrån upp till bäddens ovansida.

Tvättens placering utanför filterbehållaren tillåter stor frihet av tvättens utformning. I vissa fall kan sanden få beläggningar som är mycket svåra att avlägsna. Man kan då, till exempel, sätta in en roterande trumma med invändiga skovlar som bearbeta sanden så att beläggníngarna lossnar.

Den utvändiga placeringen av tvätt och sandpumprör gör dem lätta att kontrollera och underhålla. Det är onödigt att gå upp på filtret, det krävs inte något stort avstånd mel- lan taket och filtrets ovansida.

För att säkerställa en likformig sandrörelse i bädden bör den vara så fri som möjligt från detaljer som kan bromsa som skall filtreras, genom en ringkanal i bäddens nedre, yttre del. Ringkanalen kan bildas av filterbehållarens ytter- vägg, bottenkonens yttervägg samt av en vägg som bildar en vinkel på 160-1700 med behållarväggen. Den stora vinkeln gör att ändringen av sandens strömningsriktning blir liten och därmed blir uppbromsningen av sandens hastighet också liten.

På stora filter kan det vara nödvändigt, för att få likfor- ' migt vätskeflöde i bädden, att släppa in vätskan även genom en inre ringkanal. Den kan bildas av sandfördelarkonens ovansida och en inloppshuv som är placerad något över sand- fördelarkonen och som är matad genom ett centralt, verti- kalt rör. 10 15 20 25 BO .Pa C\ CT! CN Cfl U1 Sandfördelarkonens undersida är sluten och bildar med bottenkonen en ringkanal med, i sandens rörelseriktning, minskande tvärsnitt. Detta medför en jämn acceleration av sanden och medverkar till en likformig sandrörelse.

Fig 1 visar Fig 2 Fia 3 Fig Ä tidigare känd teknik och ett filter enligt uppfinningen. schematiskt ett utförande av uppfinningen. visar ett utförande med två tvättar. visar ett sätt att minska slitage av bottenkonen. är en storleksjämförelse mellan ett filter med Ett lämpligt utförande av filtret för vanligen förekom- mande filtreringsfall visas i fig 1. Filterbehållaren 1, som kan ha cirkulärt eller mångkantigt tvärsnitt, är öppen upptill och i sin övre del försedd med ett utlopp 2, för filtrerad vätska, med en överfallskant 3.

I nedre delen av behållaren finns ett inlopp Ä för vätskan som skall filtreras. En inloppskanal 5 bildas av behållar- ens yttervägg, en innervägg 6 och bottenkonens vägg 7.

En strypskiva 8, monterad i inloppskanalen 5, är formad så att utströmningen ur ringkanalen blir likformig.

Ringkanalens innervägg 6 och behållarens vägg 1 bildar en vinkel på 160-1700. Behållarens vägg 1 och bottenkonens övre vägg 7 bildar en vinkel på ca 1500. Bottenkonens väggar 7 och 9 kan, för att minska filtrets höjd, bilda en vinkel på 160-17o°.

I bottenkonen ligger på stöden 10 en sandfördelarkonl11.

Sandfördelarkonens övre spetsvinkel kan vara 60-900, undre vinkeln ungefär lika med bottenkonens vinkel eller större. Sandfördelarkonens vinklar påverkar sandrörelsens likformighet och kan vara olika på olika stora filter.

I bottenkonens nedersta del är en utbytbar ring 12 insatt.

Ringens uppgift är att skydda bottenkonen mot slitage. 10 15 20. 25 30 465 655: Om ringens överkant sticker upp ovanför bottenkonens yta, fig 3 kommer, utanför ringen,att bildas ett lager av stillastående sand #2. Detta sandlager skyddar botten- konen mot slitage där hastigheten är hög.

Under bottenkonen är en utloppskåpa 13 monterad. I dess sida är ett avloppsrör 14 med en ventil 15 insatt. Detta rör användes vid tömning av filtret.

Mellan ringen 12 och utloppskåpan finns ett nät eller en perforerad vägg 16, dess uppgift är att hindra sanden att följa med vätskan ut vid tömning.

Utloppskåpan är försett med ett utloppsrör 17 för sanden, till detta är sandpumpröret 18 anslutet. Sandpumpröret har, nära sin nedre ände, ett inlopp 19 för luft eller vatten för framdrivning av sanden. Sandpumprörets övre ände mynnar i en luft- eller vattenavskiljare 20, placerad ovanför tvätten 21 som är placerad i en behållare 22. Fig 1 visar att sandpumpröret går igenom tvättens centrumdel men röret kan i stället gå förbi tvätten utanför behållaren och an- sluta radiellt till avskiljaren. Tvätten kommer då att se ut som i fig 2.

Tvätten består, i detta utförande, i huvudsak av en yttre labyrintdel 23, en inre labyrintdel 24 samt i övre delen- en ställbar överfallskant 25 med ett utlopp 26 för föro- renad vätska.

Ett uttag 27 i behållarnas väggar tillåter vätska att strömma från filterbehållaren till tvättens undersida.

Tvättbehållarens botten lutar och på ett litet avstånd från bottnens lägsta punkt mynnar nedre änden av ett sandpumprör 28, nära dess ände finns ett inloppsrör 29, alternativt 30, för luft eller vatten. Dess övre ände mynnar i en avskiljare 31 placerad ovanför bäddens mitt. 10 15 20 25 30 35 .Iis- G\ C11 CN LH in En inre inloppskanal bildas av en inloppshuv 32 och av sandfördelarkonens ovansida. Kanalen matas genom röret 33. Detalj 3Ä är en fördelningsplåt som ser till att sandbädden blir symmetrisk och dessutom skyddar inlopps- röret mot förslitning.

Filtret fungerar på följande sätt: Utgångsläget är att filterbehållaren är fylld med vätska upp till överfallskanten 25 och med sand så att bäddens topp, vid normal rasvinkel, befinner sig 50-100 mm under avskiljarens 31 underkant.

Sandrörelsen startas genom att luft eller vätska tillföres sandpumprörens anslutningar 19,ooh 29 eller 30, detta star- tar ett vätskeflöde i rören som kommer att fluidisera sand- en och att transportera den från bäddens botten upp till sandtvättens ovansida. Sanden faller ner genom tvätten till tvättbehållarens botten, sandpumpröret och transporteras upp till bäddens ovansida. sanden sug där upp av det andra Filtreringen startas genom att vätska släppes in genom in- loppsrör Ä och 33. Vätskan går in i bädden genom de ring- formade hålrum som bildas under inloppskanalerna. Vätske- flödet vänder uppåt, brer ut sig i bädden och lämnar av sina föroreningar till sanden samt går ur bädden genom den fria ovanytan. Den största delen av flödet går ut ur fil- tret över kanten 3 och genom röret 2. En liten del av flöee det går genom hålet 27 in till tvättens nederdel, upp ge- nom tvätten, där den möter den smutsiga sanden och sedan, tillsammans med smutsen ut över överfallskanten 25 och ut genom röret 26.

Ett filter med 2 tvättanordningar, en labyrinttvätt och en roterande trumtvätt visas i fig 2. Trumtvätten består av en trumma 35, invändigt försedd med spiralformade skov- lar 36 som matar fram sanden och skovlar 37 som rör om sanden. Trumman drives av en långsamtgående motor 38.

Tvättvâtskan ledes in genom röret 39 och fångas upp av trååefi 40 och leds ut, tilšsammans med smutsen. 10 20 465 655; Sanden leds från bäddens botten och in i trumman av sand- pumpröret Ä1.

Trumtvätten fungerar här som en förtvätt till en labyrint- tvätt. Den förtvättade sanden faller ner genom tvätten och tvättas där en andra gång. Sanden återföres sedan till bädden med ett sandpumprör.

Det är möjligt att utföra många varianter på fig 1 och 2.

Man kan, till exempel, om en trumtvätt ger tillräckligt ren sand, placera trumman, fig 2, med utloppet över bäd- dens mitt. Labyrinttvätten och sandpumprör 28 behövs ej.

Principen att rengöra sanden utanför filterbehållaren tillåter stor frihet att anordna bästa möjliga system för rengöringen.

Det är möjligt att kombinera olika tvättmetoder.' Det är möjligt att använda tvättmedel, lösningsmedel, cvarmvatten, med mera i ett eller flera steg.

Det är också möjligt att värmebehandla filtermaterialet till exempel för regenerering eller för att föroreningar skall lossna lättare.

Claims (1)

1. A 465 ess 9 Patentkrav . Anordning för filtrering genom en rörlig bädd av kornigt material där vätskan som skall filtreras tillförs bädden i dess nedre del och uttages ur filtret över ett bräddavlopp(2,3) beläget ovanför bädden, tvättning av filtermaterialet sker utanför filterbehållaren(l) och att transporten av filter- materialet från filterbehållarens bottenkon(7,9) till tvättens(2l) ovansida och från tvättens undersida till bäddens ovansida sker med luft och/eller vattendrivna pumprör(l8,28) k ä n n e t e c k n a t av att tvätten (21) utgörs av en motströms labyrinttvätt(23,24) placerad i en behållare(22), monterad intill filterbehàllaren och ansluten till denna genom en öppning(27) eller ett rör, så att vätskenivåerna är ungefär lika, att labyrinttvätten är försedd med en anordning (25) för reglering av tvättvätskeflödet Anordning enligt föregående krav k ä n n e t e c k n a t av att vätskan som skall filtreras tillföres bädden genom en ringformad inloppskanal(5) som bildas av filterbehållarens yttervägg(l) och av bottenkonens_vägg(7} samt av en innervägg(6) som samtidigt utgör yttervägg för bäddens nedre del. . Anordning enligt något av föregående krav k ä n n e t e c k n a t av att ringkanalens inner- vägg(6) och filterbehållarens vägg(l) bildar en vinkel på 160-179 grader. . Anordning enligt något av föregående krav k ä n n e t e c k n a t av att en inre, ring- formad inloppskanal bildas av en undertill öppen kon(32), placerad på ett litet avstånd ovanför sandfördelarkonen(1l), att inloppskanalen matas genom ett centralt rör(33)