SE470227B - Anordning för separering av fasta partiklar från en vätskeblandning - Google Patents

Description

470 227 2 förflyttas härvid fram och tillbaka axiellt längs filter- trumman vid dess nedgångssida och mellan kakavtagningsorganet och vätskeblandningen. En nackdel med den kända anordningen är att besprutningsmedlet måste vara inrättat att spruta vätskestràlen under högt tryck för att i någon mån säker- ställa avtagningen av beläggningen, eftersom beläggningen är synnerligen torr och hård mellan kakavtagningsorganet och vätskeblandningen. I praktiken krävs att besprutningsmedlet är inrättat att generera två kontinuerligt förflyttbara vätskestrålar, en första vätskestråle för krossande och upplösning av beläggningen och en andra vätskestràle för slutlig rengöring av den sålunda frilagda ytan hos filter- trumman. Trots användningen av nämnda två vätskestrålar blir avtagningen av beläggningen ej helt tillförlitlig. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en anordning av här aktuellt slag, medelst vilken förnyelsen av nämnda beläggning av fasta partiklar kan ske med hjälp av ett enkelt besprutningsmedel på ett tillförlitligt sätt.

Detta ändamål uppnås medelst en anordning av det inlednings- vis beskrivna slaget, som huvudsakligen utmärks av att nämnda besprutningsmedel är inrättat att spruta vätskestrålar i minst en sprutzon, genom vilken en del av väggen av filter- material passerar uppåt under filterkroppens rotation, så att hela kakan av grova partiklar inklusive nämnda beläggning avlägsnas av nämnda vätskestrålar från nämnda väggdel av filtermaterial, när besprutningsmedlet aktiveras under filterkroppens rotation.

Således kommer besprutningsmedlet att spruta vätskestrålarna på den del av kakan som förflyttas uppåt från vätskebland- ningen och som, inklusive beläggningen under kakan, är relativt våt och porös, vilket medför den fördelen att den 10 15 20 25 30 35 3 ~ 470 227 våta porösa beläggningen lätt avlägsnas från filtermaterialet av vätskestràlarna.

Företrädesvis anordnas sprutzonen i närheten av vätskebland- ningens yta, varvid besprutningsmedlet är inrättat att rikta vätskestrålarna väsentligen nedåt mot filtermaterialet. Detta medför att vätskestrålarna träffar den vátaste, mest lätt- avtagna delen av kakan och kastar denna tillbaka ned i vätskeblandningen.

Besprutningsmedlet är lämpligen inrättat att kontinuerligt eller stegvis förflytta sprutzonen väsentligen horisontellt längs filtermaterialet under filterkroppens rotation.

Alternativt kan besprutningsmedlet innefatta ett flertal stationära sprutorgan inrättade att spruta vätskestràlar i respektive sprutzoner, genom vilka delar av väggen av filter- material passerar under filterkroppens rotation, varvid sprutzonerna är väsentligen horisontellt fördelade längs väggen av filtermaterial. I detta fall är lämpligen minst ett av sprutorganen aktiverbart oberoende av de övriga.

Enligt en föredragen utföringsform av anordningen enligt uppfinningen utgörs den ihåliga filterkroppen av minst en ringformig skiva med två sidoväggar av filtermaterial anordnade på avstånd från varandra. Skivan är koaxiell med och roterbar omkring nämnda horisontella axel, varvid besprutningsmedlet är inrättat att spruta vätskestràlar mot den del av varje sidovägg som förflyttas uppåt under skivans rotation. I detta fall innefattar besprutningsmedlet sprut- organ, vilka är svängbara omkring en ytterligare horisontell axel belägen radiellt utanför skivan.

Företrädesvis utgörs den ihåliga filterkroppen av ett flertal skivor, varvid minst ett av sprutorganen är aktiverbart oberoende av de övriga sprutorganen. Om exempelvis alla 10 15 20 25 30 35 470 227 4 sprutorganen är aktiverbara oberoende av de övriga erhålls den fördelen att nämnda beläggning kan förnyas på en skiva i taget, vilket innebär att differenstrycket över filter- materialet hos skivorna endast påverkas marginellt.

Alternativt kan den ihåliga filterkroppen utgöras av en horisontell trumma med en omkretsvägg av filtermaterial, vilken trumma är koaxiell med och roterbar omkring nämnda horisontella axel, varvid besprutningsmedlet är inrättat att spruta vätskestràlar mot den del av omkretsväggen som för- flyttas uppåt under trummans rotation.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka figur 1 visar en vy av ett längdsnitt genom en föredragen utföringsform av anordningen enligt uppfinningen, figur 2 visar en vy av ett tvärsnitt genom utföringsformen enligt figur l, figur 3 visar en vy av ett längdsnitt genom en annan utföringsform av anordningen enligt uppfinningen, figur 4 visar en vy av ett tvärsnitt längs linjen IV-IV i figur 3, och figur 5 visar en modifikation av utföringsformen enligt figur 3.

Den i figur 1 och 2 visade anordningen l innefattar fem cirkulära ringformiga ihåliga skivor 2 med sidoväggar 3 av filtermaterial, en rörformig horisontell axel 4, på vilken skivorna 2 är anordnade på avstånd från varandra och koaxiellt med axeln 4, och en behållare 5, i vilken axeln 4 10 15 20 25 30 35 5 470 227 är roterbart lagrad. Behållaren 5 är försedd med ett inlopp 6 för tillförsel av vätskeblandningen som ska separeras. En tryckkälla i form av en vakuumpump 7 är via en filtrat- avskiljare 8 ansluten till den rörformiga axelns 4 inre, som kommunicerar med skivornas 2 inre via hål 9 i axelns 4 omkretsvägg.

En drivmotor 10 är inrättad att vrida axeln 4 motsols sett i figur 2. Ett kakavtagningsorgan i form av stationära horison- tella skrapor ll anordnade vid respektive sidoväggar 3 är inrättat att skrapa av skikt av bildade kakor från de delar av sidoväggarna 3 som förflyttas nedåt mot vätskeblandningen, när drivmotorn 10 vrider axeln 4. Under varje skrapa 11 finns ett utmatningsorgan i form av ett schakt 12 för utmatning av avtagna kakskikt.

Ett distributionsrör 13 för vatten sträcker sig parallellt med axeln 4 förbi skivorna 2 och är svängbart lagrat i behållaren 5. Från distributionsröret 13 sträcker sig sex sprutrör 14 längs skivornas 2 sidoväggar 3 till närheten av vätskeblandningen. Vid den fria änden hos varje sprutrör 14 finns ett sprutmunstycke 15, som är inrättat att rikta en vattenstrâle väsentligen nedåt mot den del filtermaterialet som förflyttas uppåt, när drivmotorn 10 vrider axeln 4. Två hydrauliska kolvorgan 16 är anordnade att vrida distri- butionsröret 13 fram och åter via armar 17, som är stelt fästa vid distributionsröret 13, så att sprutmunstyokena 15 förflyttas mellan sidoväggarnas radiellt yttre och inre diametrar. Varje sprutmunstycke 15 är inrättat att spruta en vattenstråle i en sprutzon 18, genom vilken endast en del av sidoväggen 3 hos den tillhörande skivan 2 passerar när skivan 2 roteras.

Distributionsröret 13 är försett med en inre skiljevägg 19, som avdelar distributionsröret 13 i tvá avdelningar 20 och 10 15 20 25 30 35 470 227 6 21. Den ena avdelningen 20 är inrättad att distribuera vatten till sprutmunstyckena 15 hos de i figur 1 visade tre vänstra sprutrören 14, medan den andra avdelningen 21 är inrättad att distribuera vatten till de i figur 1 visade tre högra sprut- rören 14. Tvà pumpar 22, 23 är inrättade att pumpa vatten till respektive avdelningar 20, 21 hos distributionsröret 13.

Under drift skrapar skraporna 11 kontinuerligt av skikt av bildade kakor fràn skivornas 2 sidoväggar 3, så att en som filtermedium verkande beläggning av partiklar finns kvar pá filtermaterialet, när detta förflyttas ned i vätskebland- ningen. När beläggningen ska förnyas aktiveras först pumpen 22 och kolvorganen 16, så att varje sprutmunstycke 15 hos de i figur 1 visade tre vänstra sprutrören 14 sprutar av en smal remsa av kakan inklusive beläggningen från filtermaterialet.

I figur 1 antyds hur en sådan borttagen kakremsa ger upphov till en kakfri smal zon l8a på filtermaterialet ovanför vätskeblandningen.

När sprutmunstyckena 15 förflyttats mellan sidoväggarnas 3 radiellt yttre och inre diametrar, vilket kan ske stegvis eller kontinuerligt, så att hela beläggningen av fasta partiklar har förnyats, stoppas pumpen 22 och aktiveras pumpen 23. Därefter upprepas det ovan beskrivna förloppet (för förnyelse av beläggningen) för de skivor 2 som betjänas av sprutmunstyckena 15 hos de i figur 1 visade tre högra sprutrören 14.

Eftersom förnyelsen av beläggningen sker samtidigt hos endast hälften av skivorna 2 och endast en liten del av filter- materialet saknar beläggning under förnyelsen av detta kan erforderlig tryckdifferens mellan filtermaterialets sidor upprätthållas under förnyelseförloppet. Den normala driften av anordningen påverkas därför inte under förnyelsen av beläggningen. 10 15 20 25 30 7 47Û 227 Den i figur 3 och 4 visade anordningen innefattar en horisontell cirkulär trumma 24 med en omkretsvägg 25 av filtermaterial, och en behållare 26, i vilken trumman 24 är roterbart lagrad. Behållaren 26 är försedd med ett inlopp 27 för tillförsel av vätskeblandningen som ska separeras. En vakuumpump 28 är via en filtratavskiljare 29 ansluten till trummans 24 inre. En drivmotor 30 är inrättad att vrida trumman 24 medsols sett i figur 4. En stationär skrapa 31 är inrättad att skrapa av ett skikt av bildad kaka från den del av omkretsväggen 25 som förflyttas nedåt mot vätskebland- ningen, när drivmotorn 30 vrider trumman 24.

Vid den sida av omkretsväggen 25 som förflyttas uppåt, när drivmotorn 30 vrider trumman 24, finns i närheten av vätske- blandningen ett sprutmunstycke 32 inrättat att spruta en vattenstråle i en sprutzon 33, genom vilken endast en del av omkretsväggen 25 passerar, när trumman 24 vrids. Sprutmun- stycket 32 är glidbart anordnat på en horisontell skena 34, som sträcker sig längs hela omkretsväggen 25. En skruv 35, som sträcker sig parallellt med skenan 34 och är roterbart lagrad i behållaren 26, är i gängingrepp med sprutmunstycket 32. En drivmotor 36 är kopplad till skruven 35 och inrättad att vrida denna, så att sprutmunstycket 32 förflyttas på skenan 34 längs omkretsväggen 25. En pump 37 är inrättad att pumpa vatten via en slang 38 till sprutmunstycket 32.

När den som filtermedium verkande beläggningen av fasta partiklar på omkretsväggen 25 ska förnyas aktiveras pumpen 37, så att sprutmunstycket 32 sprutar av en smal remsa av kakan inklusive beläggningen från omkretsväggen 25 av filter- material. I figur 3 antyds hur den avsprutade kakremsan ger upphov till en kakfri smal zon 39 på filtermaterialet ovanför vätskeblandningen. Hela beläggningen av fasta partiklar på omkretsväggen 25 förnyas genom att drivmotorn 36 aktiveras, 10 15 20 25 470 227 8 så att sprutmunstycket 32 förflyttas kontinuerligt eller stegvis längs hela omkretsväggen 25.

Den i figur 5 visade modifierade anordningen är identisk med anordningen enligt figur 3 och 4, med undantag av arrange- manget för förnyelse av den som filtermedium verkande beläggningen av fasta partiklar. I detta fall är ett stort antal stationära sprutmunstycken 40 anordnade i en rad längs omkretsväggen 25 och inrättade att spruta vattenstrålar i respektive sprutzoner 41, genom vilka delar av omkretsväggen passerar under trummans 24 rotation. Varje sprutmunstycke 40 är via en ventil 42 anslutet till ett distributionsrör 43, som i sin tur ansluts till pumpen 37.

Ventilerna 42 är omställbara oberoende av varandra, vilket medför att valfritt en eller samtidigt flera smala kakremsor kan sprutas av från omkretsväggen 25. T.ex. kan medelst Ventilerna 42 sprutmunstyckena 40 aktiveras en och en efter varandra längs raden av sprutmunstycken 40.

Pumparna 22, 23 och 37 är dimensionerade för att generera ett relativt måttligt anslagstryck hos vattenstrålen från varje munstycke 15, 32, 40. Det har sålunda visat sig att ett tryck hos vattenstrålen av mellan 5-30 bar, företrädesvis 15 bar, är tillräckligt för att säkerställa avtagningen av bildad kaka från filtermaterialet.

Claims (13)

10 15 20 25 30 9 470 227 Patentkrav

1. Anordning för separering av fasta partiklar från en vätskeblandning, innefattande en ihålig filterkropp (2, 24) med en vägg (3, 25) av filtermaterial, en behållare (5, 26) för vätskeblandningen som ska separeras, varvid filterkroppen är anordnad delvis nedsänkt i vätskeblandningen, ett driv- organ (10, 30) inrättat att rotera filterkroppen omkring en horisontell axel, så att väggen av filtermaterial roteras upp och ned genom vätskeblandningens yta, en tryckkälla (7, 28) inrättad att åstadkomma ett högre tryck på filterkroppens utsida än i filterkroppens inre, så att en fin fraktion av vätskeblandningen trycks genom filtermaterialet, medan en kaka av fasta partiklar avsätts på filtermaterialet och följer med detta upp över vätskeblandningen under filter- kroppens rotation, ett kakavtagningsorgan (ll, 31) inrättat att ta av ett skikt av kakan från filtermaterialet ovanför vätskeblandningen, så att en vätskegenomsläpplig beläggning av fasta partiklar lämnas kvar på filtermaterial som för- flyttas ned i vätskeblandningen under filterkroppens rotation, ett utmatningsorgan (12) för utmatning av nämnda avtagna kakskikt från anordningen, och medel (13-17; 22, 23; 32, 34-38; 40-43) för besprutning av filtermaterialet med vätskestrálar ovanför vätskeblandningen för avtagning av nämnda beläggning av fasta partiklar för förnyelse av beläggningen, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda besprutningsmedel (13-17, 22, 23; 32, 34-38; 40-43) är inrättat att spruta vätskestrálar i minst en sprutzon (18: 33; 41), genom vilken en del av väggen (3, 25) av filter- material passerar uppåt under filterkroppens (2, 24) rotation, så att hela kakan av grova partiklar inklusive nämnda beläggning avlägsnas av nämnda vätskestrálar från nämnda väggdel av filtermaterial, när besprutningsmedlet aktiveras under filterkroppens rotation. 10 15 20 25 30 35 470 227 10

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att sprutzonen (l8; 33; 41) anordnas i närheten av vätske- blandningens yta.

3. Anordning enligt krav l eller 2, k ä n n e t e o k - n a d a v att besprutningsmedlet (13-17, 22, 23; 32, 34-38; 40-43) är inrättat att rikta vätskestràlarna väsentligen nedåt mot filtermaterialet.

4. Anordning enligt något av kraven 1-3, k ä n n e - t e c k n a d a v att besprutningsmedlet (13-17, 22, 23; 32, 34-38) är inrättat att kontinuerligt förflytta nämnda sprutzon (l8; 33) väsentligen horisontellt längs filter- materialet under filterkroppens (2, 24) rotation.

5. Anordning enligt något av kraven 1-3, k ä n n e - t e c k n a d a v att besprutningsmedlet (13-17, 22, 23; 32, 34-38) är inrättat att stegvis förflytta nämnda sprutzon (l8; 33) väsentligen horisontellt längs filtermaterialet under filterkroppens rotation.

6. Anordning enligt något av kraven l-3, k ä n n e - t e c k n a d a v att besprutningsmedlet innefattar ett flertal stationära sprutorgan (40) inrättade att spruta vätskestrålar i respektive sprutzoner (41), genom vilka delar av väggen (25) av filtermaterial passerar under filter- kroppens (24) rotation, varvid sprutzonerna är väsentligen horisontellt fördelade längs väggen av filtermaterial.

7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d a v att minst ett av sprutorganen (40) är aktiverbart oberoende av de övriga sprutorganen.

8. Anordning enligt något av kraven l-7, k ä n n e - t e c k n a d a v att den ihåliga filterkroppen utgörs av 11 'g 10 l5 20 25 30 35 470 227 ll en horisontell trumma (24) med en omkretsvägg (25) av filter- material, vilken trumma är koaxiell med och roterbar omkring nämnda horisontella axel, varvid besprutningsmedlet (32, 34- 38; 40-43) är inrättat att spruta vätskestrålar mot den del av omkretsväggen som förflyttas uppåt under trummans rotation.

9. Anordning enligt något av kraven 1-5, k ä n n e - t e c k n a d a v att den ihåliga filterkroppen utgörs av minst en ringformig skiva (2) med två sidoväggar (3) av filtermaterial anordnade på avstånd från varandra, vilken skiva är koaxiell med och roterbar omkring nämnda horison- tella axel, varvid besprutningsmedlet (13-17, 22, 23) är inrättat att spruta vätskestrålar mot den del av varje sidovägg som förflyttas uppåt under skivans rotation.

10. Anordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d a v att besprutningsmedlet innefattar sprutorgan (15) för besprutning av varje sidovägg (3) med vätskestrålar i nämnda sprutzon (18), vilka sprutorgan är svängbara omkring en ytterligare horisontell axel belägen radiellt utanför skivan (2).

11. ll. Anordning enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d a v att den ihåliga rotorkroppen utgörs av ett flertal skivor (2), och att minst ett av sprutorganen (15) är aktiverbart oberoende av de övriga sprutorganen.

12. Anordning enligt krav ll, k ä n n e t e c k n a d a v att besprutningsmedlet innefattar ett distributionsrör (13) för vätska anordnat koaxiellt med nämnda ytterligare horisontella axel, sprutrör (14) anslutna mellan distri- butionsröret och respektive sprutorgan (15), och ett driv- organ (16) inrättat att så vrida distributionsröret omkring nämnda ytterligare horisontella axel, att sprutorganen I\_'> 47827 12 förflyttas mellan de radiellt yttre och inre begränsningarna hos skivans (2) sidoväggar (3).

13. Anordning enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a d a v att distributionsröret (13) är försett med en inre skiljevâgg (19), som avdelar distributionsröret i en första avdelning (20) som är inrättad att distribuera vätska till några av sprutorganen (15) och en andra avdelning (21) som är inrättad att distribuera vätska till de övriga sprutorganen. I)