SE502021C2 - Method and apparatus for purifying a circulating liquid in a circulating circuit - Google Patents

Method and apparatus for purifying a circulating liquid in a circulating circuit

Info

Publication number
SE502021C2
SE502021C2 SE9103608A SE9103608A SE502021C2 SE 502021 C2 SE502021 C2 SE 502021C2 SE 9103608 A SE9103608 A SE 9103608A SE 9103608 A SE9103608 A SE 9103608A SE 502021 C2 SE502021 C2 SE 502021C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
filter
circuit
surface load
liquid
chemical
Prior art date
Application number
SE9103608A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9103608D0 (en
SE9103608L (en
Inventor
Tommy Lindh
Original Assignee
Hb Prestations Produkter
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hb Prestations Produkter filed Critical Hb Prestations Produkter
Priority to SE9103608A priority Critical patent/SE502021C2/en
Publication of SE9103608D0 publication Critical patent/SE9103608D0/en
Priority to PCT/SE1992/000838 priority patent/WO1993010880A1/en
Priority to AU40285/93A priority patent/AU4028593A/en
Publication of SE9103608L publication Critical patent/SE9103608L/en
Publication of SE502021C2 publication Critical patent/SE502021C2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D37/00Processes of filtration
    • B01D37/02Precoating the filter medium; Addition of filter aids to the liquid being filtered
    • B01D37/025Precoating the filter medium; Addition of filter aids to the liquid being filtered additives incorporated in the filter

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Abstract

A method and a filter unit for cleaning a liquid which circulates in a closed circuit, such as a central heating circuit, from particulate contaminant material, such as magnetite particles, comprises introducing into the circuit liquid soluble chemicals which are active in suspending and agglomerating the contaminant particles, and filtering the circuit liquid with the aid of a filter cartridge whose smallest filter medium openings are larger than a substantial proportion of the contaminant particles. By limiting the flow rate of the liquid through the filter cartridge to a given maximum filter surface load, corresponding to a value at which at least a 70 % reduction of a standard contaminant consisting of kaolin clay Grade C, EEC International, is obtained across the filter, the filter capacity is utilized to a very high degree and favourable separation or extraction of the contaminants is achieved. The filter unit may include a rate of flow limiting means which functions to set the throughflow to a value which will provide the maximum filter surface load in question essentially independently of the pressure drop across the filter.

Description

502 10 15 20 25 30 35 021 magnetitpartiklar så småningom kommer att förorena systemet Uppfinningen finner emellertid allmän användning i cir- kulationskretsar, exempelvis i hydraulkretsar, fjärr- värmekretsar, köldbärarkretsar och dylikt, där förore- ningspartiklar så småningom uppträder och kan störa kretsens funktion. 502 10 15 20 25 30 35 021 magnetite particles will eventually contaminate the system However, the invention finds general use in circuits, for example in hydraulic circuits, district heating circuits, brine circuits and the like, where contaminant particles eventually occur and can interfere with the operation of the circuit.

I exemplet med centralvärmesystem är det sålunda känt att systemet med tiden, om inga åtgärder vidtas, kommer att innehålla betydande mängder magnetitslam vilka för- orsakar cirkulationsstörningar och skador i form av av- lagringskorrosion etc. För att undvika sådana störningar är det väl känt att man kan filtrera det cirkulerande mediet och att man genom att tillföra kretsvätskan vissa kemikalier kan mobilisera och agglomerera förorenings- partiklarna så att dessa enklare kan filtreras av.In the example of central heating systems, it is thus known that over time, if no action is taken, the system will contain significant amounts of magnetite sludge which causes circulatory disturbances and damage in the form of deposition corrosion, etc. To avoid such disturbances it is well known that can filter the circulating medium and that by supplying the circuit fluid certain chemicals can be mobilized and agglomerate the contaminant particles so that they can be filtered off more easily.

Därvid har man föreslagit användning av filterpatroner omfattande en lindad tråd av polypropen varvid tråden har en ytbeläggning av sådana kemikalier. Men resultatet av användningen av sådana filter har inte varit till- fredsställande.It has been proposed to use filter cartridges comprising a wound wire of polypropylene, the wire having a coating of such chemicals. But the result of the use of such filters has not been satisfactory.

Vi har funnit att de bildade partikelaggregaten sällan har enskilda partiklar > ca 20 um och att mer än 50% av partiklarna är < ca: 5 um medan de bildade aggregaten vanligen är > ca: 5 um men < ca: 30 um, för här använd- bara kemikalier, där partiklarna består av magnetitslam, utfällda salter etc. Under inverkan av dispergerings- medel med obetydlig eller ingen förmåga till aggregat- bildning erhålls typiskt > 50% av partiklarna < ca: 2 um.We have found that the formed particle aggregates rarely have individual particles> about 20 microns and that more than 50% of the particles are <about 5 microns while the formed aggregates are usually> about 5 microns but <about 30 microns, for use herein - only chemicals, where the particles consist of magnetite sludge, precipitated salts, etc. Under the influence of dispersants with insignificant or no capacity for aggregate formation, typically> 50% of the particles <approx: 2 μm are obtained.

För att filtret skall vara verksamt för avskiljning av sådana föroreningar bör därför filtret vara utformat 10 15 20 25 30 35 502 021 för att kunna avskilja en väsentlig andel av aggregatet av. denna storleksordning. Men vi har funnit att sådana kända filter i vissa fall ändå haft en låg smutskapacitet och låg avskiljningsförmåga, när man följer de generella rekommendationerna från filterleverantören avseende flödena över filtren.Therefore, in order for the filter to be effective in separating such contaminants, the filter should be designed to be able to separate a substantial proportion of the assembly from. this magnitude. However, we have found that such known filters in some cases still had a low dirt capacity and low separation capacity, when following the general recommendations from the filter supplier regarding the flows over the filters.

Ett ändamål med uppfinningen är därför att anvisa ett förfarande och en filterenhet som ger filterenheten en hög smutskapacitet och en hög avskiljningsförmåga under alla driftsbetingelser. Ändamålet uppnås med det förfarande som anges i det självständiga förfarandekravet. Utföringsformer av för- farandet anges i de osjälvständiga förfarandekraven. Ändamålet uppnås även med den filterenhet som anges i det bilagda självständiga produktkravet. Utföringsformer av produkten anges i de osjälvständiga produktkraven.An object of the invention is therefore to provide a method and a filter unit which give the filter unit a high dirt capacity and a high separation capacity under all operating conditions. The purpose is achieved by the procedure specified in the independent procedural requirement. Embodiments of the procedure are set forth in the dependent claims. The purpose is also achieved with the filter unit specified in the attached independent product requirement. Embodiments of the product are set out in the dependent product requirements.

Enligt uppfinningen har vi funnit att man kan få ett högt utnyttjande av filtrets avskiljningskapacitet, en hög grad av avskiljning av föroreningarna medelst filter- enheten, och en avskiljning gynnande koncentrationsut- veckling för funktionskemikalierna i cirkulationssystemet, genom att man i enlighet med det uppfinningsenliga för- farandet dynamiskt begränsar ytflödet (m3/s) per ytenhet (m2) (= ytbelastningen (m/sn på filtret till värden som beror av filtrets avskiljningsförmåga (filterstruktur och filtermaterial) och även beror av partikelaggregatets hállfasthet. Men i alla normala applikationer har aggre- gathållfastheten en övre gräns vid vilken problem tende- rar att uppstå på grund av att aggregaten börjar störa funktionen för ventiler, strypspalter etc. i cirkula- tionssystemet. Med "dynamisk" begränsning avses att det angivna högsta flödet skall vara ett maximalt värde, 502 Û21 10 15 20 25 30 35 och oberoende av tryckfallet över filteranordningen.According to the invention, we have found that it is possible to obtain a high utilization of the filter separation capacity, a high degree of separation of the contaminants by means of the filter unit, and a separation-promoting concentration development for the functional chemicals in the circulatory system. The process dynamically limits the surface flow (m3 / s) per unit area (m2) (= the surface load (m / sn on the filter to values that depend on the filter's separating ability (filter structure and filter material) and also depends on the particle aggregate's strength. street strength an upper limit at which problems tend to arise due to the units starting to interfere with the function of valves, throttle gaps, etc. in the circulation system. "Dynamic" limitation means that the specified maximum flow must be a maximum value, 502 Û21 10 15 20 25 30 35 and independent of the pressure drop across the filter device.

I djupfilter där filtret vanligen har avtagande porstor- lek mot utströmningssidan, ligger en stor andel av filtrets smutskapacitet i filtervolymen närmare ingångs- sidan, och för att så väl som möjligt utnyttja denna kapa- citet måste belastningen vara så låg att aggregaten upp- fångas och förblir hela även pà filtrets ingángssida; annars skulle aggregaten brytas sönder och aggregatdelarna/ partiklarna sätta igen de finaste porerna på filtrets utloppssida varvid filtervolymen på ingångssidan skulle bli väsentligen tomma på aggregat och partiklarna när filtret är förbrukat/igensatt.In deep filters where the filter usually has a decreasing pore size towards the outflow side, a large proportion of the filter's dirt capacity in the filter volume is closer to the inlet side, and in order to make the best possible use of this capacity, the load must be so low that the units are caught and remains whole even on the inlet side of the filter; otherwise the units would break and the unit parts / particles would clog the finest pores on the outlet side of the filter, the filter volume on the inlet side would be substantially empty of the unit and the particles when the filter is consumed / clogged.

Vidare har vi funnit att det är väsentligt att funktions- kemikaliernas mängd och utlösningshastighet regleras inom vissa gränser så att kemikaliekoncentrationen i cirkulationsvätskan stiger med en viss hastighet. Det har därvid visat sig att den genom uppfinningen anvisade belastningen underlättar en sådan önskad koncentrationsut- veckling för de för närvarande tillgängliga och vanliga funktionskemikalierna, dvs. medel- och högmolekylära polyakrylater, non-joniska och anjoniska polyakrylamider, polyakrylat-silikatestrar med varierande molekylvikter, samt kombinationer av dessa.Furthermore, we have found that it is essential that the amount and rate of release of the functional chemicals are regulated within certain limits so that the chemical concentration in the circulating liquid rises at a certain rate. It has thereby been found that the load indicated by the invention facilitates such a desired concentration development for the currently available and common functional chemicals, ie. medium and high molecular weight polyacrylates, nonionic and anionic polyacrylamides, polyacrylate silicate esters of varying molecular weights, and combinations thereof.

Vidare har det visat sig väsentligt att den mängd kemi- kalier som tillföres filtret motsvarar den mängd kemi- kalier som tillsammans med partiklarna kan fångas upp av filtret; kemikaliemängden är anpassad till och mot- svarar filtrets smutskapacitet, för att ett viktigt syfte med uppfinningen, att ge ett självkontrollerande system, skall uppnås.Furthermore, it has been found essential that the amount of chemicals added to the filter corresponds to the amount of chemicals that can be captured by the filter together with the particles; the amount of chemicals is adapted to and corresponds to the dirt capacity of the filter, in order to achieve an important object of the invention, to provide a self-controlling system.

Ett centralt drag hos det uppfinningsenliga förfarandet är att filtrets ytbelastning regleras till ett värde _ 10 15 20 25 30 35 502 021 för vilket åtminstone 70 % total reduktion av provförore- ning av kaolinlera Grade C, ECC International erhålles.A central feature of the process according to the invention is that the surface load of the filter is regulated to a value for which at least 70% total reduction of sample contamination of kaolin clay Grade C, ECC International is obtained.

Såsom ett exempel erhålles en sådan 70 %-ig reduktion av provföroreningen över filter av patrontyp, som är bil- dade av lindade polypropentrådar vilka har en ytbelägg- ning av en blandning av medel- och högmolekylära poly- akrylater, vilka filter i frånvaro av ytbeläggningen har en avskiljningsgrad enligt ASTM F662-80 uppgående till 30,10 och 2 mikron, då ytbelastningen på filtret anordnas så att det uppgår till högst 0,1 x 10-3, 1,5 x 1o'3 resp. 2,5 x 1o'3 m/s.As an example, such a 70% reduction of the sample contaminant over cartridge-type filters is obtained, which are formed of wound polypropylene threads having a coating of a mixture of medium and high molecular weight polyacrylates, which filters in the absence of the coating has a degree of separation according to ASTM F662-80 amounting to 30.10 and 2 microns, when the surface load on the filter is arranged so that it amounts to a maximum of 0.1 x 10-3, 1.5 x 1o'3 resp. 2.5 x 10.3 m / s.

Ett centralt drag hos uppfinningen är metoden för fast- ställandet av användbara kemikalier eller kemikaliekom- binationer vilka förmår bilda aggregat med tillräckligt låg hållfasthet för att kunna brytas ned av den i systemet cirkulerande vätskan om aggregatet fastnar i en spalt eller annan förträngning ute i systemet och vilken ytbe- lastning som kan tillåtas på ett filtermediåpmed en viss avskiljning enligt ASTM F-622-80 för Beta Ratio = 10 enligt ISO 4572.A central feature of the invention is the method for determining useful chemicals or chemical combinations which are capable of forming aggregates with sufficiently low strength to be able to be broken down by the liquid circulating in the system if the aggregate gets stuck in a gap or other constriction in the system and which surface load can be permitted on a filter media opening with a certain separation according to ASTM F-622-80 for Beta Ratio = 10 according to ISO 4572.

Väsentligt är här att välja en provförorening med en väl definierad partikelstorleksfördelning inom det partikel- storleksintervall som är av intresse för den avsedda an- vändningen. För oorganiska föroreningar i cirkulerande vattensystem med i huvudsak magnetit, utfällda salter och föroreningar från tillverkning och montering bör en oorganisk provförorening väljas och för organiska föro- reningar bör en organisk provförorening väljas. Då par- tiklar < ca: 0,5 um i vatten som är i rörelse i allt väsentligt uppträder som om de vore i lösning saknar dessa intresse för dessa bestämningar. Då av praktiska skäl provfiltreringar sker med endast en passage genom filtret (singel pass) medan i praktisk användning det är fråga om multipel pass kan 0,8-l um väljas som undre gräns för partiklar i singel pass då detta approximativt 0502 021 10 15 20 25 30 35 motsvarar avskiljning vid 0,5 um i multipel pass. Från vad som tidigare sagts bör andelen partiklar > ca: 20 um vara måttlig för att provsubstansen skall vara meningsfull.It is essential here to select a sample contaminant with a well-defined particle size distribution within the particle size range that is of interest for the intended use. For inorganic contaminants in circulating water systems with mainly magnetite, precipitated salts and contaminants from manufacture and assembly, an inorganic sample contaminant should be selected and for organic contaminants an organic sample contaminant should be selected. As particles <approx. 0.5 μm in water that are in motion essentially appear as if they were in solution, they lack interest in these determinations. When, for practical reasons, sample filtrations take place with only one passage through the filter (single pass), while in practical use it is a question of multiple passes, 0.8-μm can be chosen as the lower limit for particles in single pass as this is approximately 0502 021 10 15 20 35 30 corresponds to separation at 0.5 μm in multiple passes. From what has been said before, the proportion of particles> approx. 20 μm should be moderate for the test substance to be meaningful.

För fastställandet av användbara kemikalier/kemikaliekom- binationer för filtermedia med Beta Ratio = 10 inter- vallet 3-30 um i single pass enligt ASTM som ovan görs försök med olika ytbelastningar för en given avskilj- ningsgrad till dess att en gravimetrisk total retension lika med eller större än t.ex. 70% för provföroreningen erhålls. Valet av gravimetrisk retention görs med hän- syn till den valda provföroreningens partikelstorleks- fördelning enligt de riktlinjer som här angivits. Valet av provförorening bör dock ske så att partiklar > 0,8 um i single pass ger 60-80% retention för föroreningen och vald retentionsgräns« Skall användas för Samtliga försök för fastställande av en kemikalies lämplighet samt lämplig ytbelastning för ett givet filtermedia med Beta Ratio = 10 vid ett givet mikrontal.For the determination of useful chemicals / chemical combinations for filter media with Beta Ratio = 10 interval 3-30 μm in single pass according to ASTM as above, experiments are made with different surface loads for a given degree of separation until a gravimetric total retention equal to or larger than e.g. 70% of the sample contaminant is obtained. The choice of gravimetric retention is made with regard to the particle size distribution of the selected sample contaminant according to the guidelines given here. The choice of test contamination should, however, be made so that particles> 0.8 μm in a single pass give 60-80% retention for the contamination and the selected retention limit «Must be used for All experiments to determine the suitability of a chemical and suitable surface load for a given filter media with Beta Ratio = 10 at a given micron number.

Plottas värden för ytbelastning med en tolerans om i 10% för en given retention som ovan mot mikrontal för ett filtermedia erhålls en approximativt rät linje där linjens lutning utgör ett indirekt mått på de bildade aggregatens mekaniska stabilitet. Den så erhållna lin- jen utgör för vald kombination av kemikalie/filtermedia gränsvärdet för ytbelastning som måste upprätthállas genom dynamisk flödesbegränsning.Plots of surface load are plotted with a tolerance of 10% for a given retention as above against micron numbers for a filter media, an approximately straight line is obtained where the slope of the line constitutes an indirect measure of the mechanical stability of the formed units. The line thus obtained constitutes for the selected combination of chemical / filter media the limit value for surface load which must be maintained by dynamic flow limitation.

Kemikalier som vid extrapolering av sagda linje till yt- belastningen 0 ger mikrontal > 40 um och vid extrapole- ring till mikrontalet 1 ger en ytbelastning > 0,006 m/sek saknar praktiskt intresse för denna uppfinning. Varje kemikalie eller kombination av kemikalier som för ett 10 15 20 25 30 35 502 021 givet filtermedia vid utprovning som beskrivits ovan ger en linje som faller inom de givna gränserna skall omfattas av patentet.Chemicals which, when extrapolated from said line to the surface load 0 give a micron number> 40 μm and when extrapolated to the micron number 1 give a surface load> 0.006 m / sec, have no practical interest in this invention. Any chemical or combination of chemicals which for a given filter media given in the test described above gives a line falling within the given limits shall be covered by the patent.

Ett centralt drag i det uppfinningsmässiga förfarandet är att filtrets ytbelastning dynamiskt begränsas till vad som framkomit enligt ovan vid förfarandet för ur- val av lämpliga kemikalier/kemikaliekombinationer för ett visst filtermedia.A central feature of the inventive method is that the surface load of the filter is dynamically limited to what has emerged as above in the method for selecting suitable chemicals / chemical combinations for a certain filter media.

Exempel Ett djupfilter i form av en lindad patron med lindning av polypropen på en rostfri stödkärna, vilket filter är klassificerat för 5 um avskiljning enligt ASTM F-622-80 för Beta Ratio = 10 enligt ISO 4572, tillfördes ett förråd av suspenderings- och agglomereringskemikalier i form av en blandning av medel- och högmolekylära poly- akrylsyror. Denna blandning pårördes filterlindningen genom att filterpatronen dränkes i en lösning av dessa akrylsyror varefter överskottslösningen fick avrinna och lösningsmedlet avlägsnades. Under denna kemikalie- páföring roterades filterpatroner runt sin längdaxel, och lösningsmedlet avlägsnades genom konventionell torkning. Den mängd funktionskemikalier som härigenom tillfördes filterpatronen anpassades till den mängd funktionskemikalier som sedermera uppsamlas av filter- patronen när dess smutskapacitet är väsentligen full- ständigt utnyttjad.Example A deep filter in the form of a wound cartridge with winding of polypropylene on a stainless steel support core, which filter is classified for 5 μm separation according to ASTM F-622-80 for Beta Ratio = 10 according to ISO 4572, was supplied with a supply of suspension and agglomeration chemicals in the form of a mixture of medium and high molecular weight polyacrylic acids. This mixture was touched on the filter winding by soaking the filter cartridge in a solution of these acrylic acids, after which the excess solution was allowed to drain and the solvent was removed. During this chemical application, filter cartridges were rotated about their longitudinal axis, and the solvent was removed by conventional drying. The amount of functional chemicals thus added to the filter cartridge was adapted to the amount of functional chemicals subsequently collected by the filter cartridge when its dirt capacity is substantially fully utilized.

En sådan djupfilterpatron monterades såsom ett delflödes- filter i ett centralvärmesystem med betydande mängder magnetitslam vilka förorsakat cirkulationsstörningar och skador i form av avlagringskorrosion i systemet.Such a deep filter cartridge was mounted as a partial flow filter in a central heating system with significant amounts of magnetite sludge which caused circulatory disturbances and damage in the form of deposition corrosion in the system.

Genom en dynamisk flödesbegränsning av delflödet genom djupfilterpatronen inställes ett flöde av motsvarande 0,002 m/s i 10% över filterpatronens filtermedium. Här- 502 10 15 20 25 30 35 021 vid erhölls en reduktion av järnhalten i systemvattnet med 70 % av halten före provet. Enligt anvisningarna häri för urval av kemikalier skulle för ett 10 um fil- ter med àlla övriga faktorer lika den dynamiska flödes- begränsningen inställtstill 0,00l5 m/s 1 10% för ett likvärdigt resultat, när provföroreningen är pappers- beläggningslera GradeC från English China Clays ECC International GB. 80 - 90 % reduktion av järnhalten över filtret erhålles efter avslutad utlösning av polyakrylaterna tack vare att den maximala vattenhastigheten genom filtrets porer dynamiskt begränsats till ett i förväg bestämt maximalt värde för ytbelastningen. Härigenom undviks migrering av avskilt material till den rena sidan av filtret även vid misskötsel, om filtret är anordnat såsom ett del- flödesfilter, enär det enda som händer om filtret ej bytes med lämpligt intervall, är ett bortfall av filtre- ringsfunktionen när filtret är igensatt.By a dynamic flow limitation of the partial flow through the deep filter cartridge, a flow of the corresponding 0.002 m / s is set in 10% over the filter medium of the filter cartridge. Here, a reduction of the iron content in the system water by 70% of the content before the test was obtained. According to the instructions here for selection of chemicals, for a 10 μm filter with all other factors equal to the dynamic flow restriction would set to 0.00l5 m / s 1 10% for an equivalent result, when the sample contaminant is paper coating clay GradeC from English China Clays ECC International GB. 80 - 90% reduction of the iron content over the filter is obtained after complete release of the polyacrylates due to the maximum water velocity through the filter pores being dynamically limited to a predetermined maximum value for the surface load. This avoids the migration of separated material to the clean side of the filter even in the event of mismanagement, if the filter is arranged as a partial flow filter, since the only thing that happens if the filter is not replaced at a suitable interval is a failure of the filtering function when the filter is clogged .

Fig. l illustrerar driftsförhållandena vid ett filter- system som drives enligt tidigare teknik.Fig. 1 illustrates the operating conditions of a filter system operated according to prior art.

Fig. 2 illustrerar driftsförhållandena för samma system men med en enligt ovan begränsad ytbelastning av filtret.Fig. 2 illustrates the operating conditions for the same system but with a limited surface load of the filter according to the above.

Fig. 3 visar det väsentLkw.samarbetet mellan maximalt tillåten ytbelastning och filtrets filtergrad för 70% retention på en given filtertyp med en bestämd kemikalie.Fig. 3 shows the essential co-operation between the maximum permissible surface load and the filter degree of the filter for 70% retention on a given filter type with a specific chemical.

Bifogade figur 1 och 2 illustrerar drift av filtersystem som vardera har det ovan indikerade grundutförandet med funktionskemikalie preparerade filterelement, varvid dock figur 1 illustrerar driftkaraktäristika där ytbelast- ningen ställts in godtyckligt genom en statisk stryp- ning av flödet till motsvarande i genomsnitt 0,0020 m/s i ytbelastning. Pga. förändringar i flöden i den filtre- rade huvudkretsen erhålls variationer i det verkliga 10 15 20 25 30 35 502 021 flödet i delflödeskretsen och därmed i ytbelastningen, även om flödet i genomsnitt över en längre tidsperiod ligger inom värden som motsvarar den önskade, men vid denna tidpunkt okända, högsta ytbelastningen. För korta- re perioder har flöden motsvarande en ytbelastning om 0,0035 m/s noterats.Attached Figures 1 and 2 illustrate operation of filter systems each having the basic design indicated above with functional chemical prepared filter elements, however, Figure 1 illustrates operating characteristics where the surface load is set arbitrarily by a static throttling of the flow to the corresponding average 0.0020 m / si surface load. Pga. changes in the flows in the filtered main circuit, variations are obtained in the actual flow in the partial flow circuit and thus in the surface load, even if the flow on average over a longer period of time is within values corresponding to the desired one, but at this time unknown, maximum surface load. For shorter periods, flows corresponding to a surface load of 0.0035 m / s have been noted.

Figur 2 visar driften med en dynamisk flödesbegräsning som ger en maximal ytbelastning om 0,0022 m/s även vid snabba flödes-/tryckförändringar i huvudkretsen och normalt upprätthåller en konstant ytbelastning om 0,0020 m/s 1 5% unde filterelementens praktiska livslängd.Figure 2 shows the operation with a dynamic flow limitation that gives a maximum surface load of 0.0022 m / s even in the event of rapid flow / pressure changes in the main circuit and normally maintains a constant surface load of 0.0020 m / s 1 5% below the practical life of the filter elements.

Använda filterelement för de redovisade proven är från samma tillverkningsbatch från filtertillverkaren som an- ger typisk spridning i avskiljningsprestanda mellan batcher till I 2% från angiven avskiljningsgrad. Samt- liga använda filterelement är kemikaliepreparerade vid samma ti1lfälle_med samma kemikalielösning.Filter elements used for the reported samples are from the same manufacturing batch from the filter manufacturer, which indicates a typical spread in separation performance between batches to I 2% from the specified degree of separation. All filter elements used are chemically prepared at the same time_with the same chemical solution.

De horisontella pilarna i figurerna har approximativt samma längdskala som tidsaxeln som är linjär. I figur 1 erhålls inte den typiska snabba nedgången mot noll i slutet av filtrets praktiska drifttid. Detta måste till- skrivas det faktum att betydande mängder material som skall mobiliseras finns i systemet, vilket syns pà de uppmätta järnhalterna och den relativt snabba utlös- ningen av funktionskemikalien. Funktionskemikalien för- brukas härvid även av material ute i systemet som ej mobiliserats i tillräcklig omfattning för att följa med vattenströmmen. Efter ca: halva drifttiden är det där- för sannolikt att halten järn före filter till allt större del består av mobiliserat material som migrerat genom filtret pgs. för hög ytbelastning, för att senare åter mätas som järn före filter. Omfattningen av migre- ringen i figur l är dock ur såväl teknisk som drift- ekonomisk synpunkt helt oacceptabel. 502 021 10 15 20 25 30 35 10 I figur 2 som avser uppfinningen representerar tidaxeln ca: 3 gånger längre tid än figur 1. Järnhalterna är väsentligt lägre representerande ett renare system vil- ket även syns på den långsammare ökningstakten i järn- halt direkt efterínstfllation av nya filterelement. Där- av följer att mindre mängd funktionskemikalie förbrukas för mobilisering ute i systemet och koncentrationen av denna i inkommande vatten till filtret är därför högre under längre tid vilket minskar utlösningen av densamma från djupfiltermediat. Detta är huvudförklaringen till den väsentligt längre utlösningsfasen och inte ett strypt flöde, totalt filtrerad volym under denna del är ca: 2,5 gånger volymen för figur 1.The horizontal arrows in the figures have approximately the same length scale as the time axis which is linear. In Figure 1, the typical rapid decrease to zero is not obtained at the end of the practical operating time of the filter. This must be attributed to the fact that significant amounts of material to be mobilized are present in the system, which can be seen in the measured iron contents and the relatively rapid release of the functional chemical. The functional chemical is also consumed by materials out in the system that have not been mobilized to a sufficient extent to follow the water flow. After about half the operating time, it is therefore probable that the content of iron before filters increasingly consists of mobilized material that has migrated through the filter pgs. too high surface load, to later be measured again as iron before filter. However, the extent of the migration in Figure 1 is completely unacceptable from both a technical and operational point of view. 502 021 10 15 20 25 30 35 10 In figure 2 which relates to the invention, the time axis represents approximately: 3 times longer than figure 1. The iron contents are significantly lower representing a cleaner system which is also seen in the slower rate of increase in iron content directly after installation. of new filter elements. It follows that a smaller amount of functional chemical is consumed for mobilization out in the system and the concentration of this in incoming water to the filter is therefore higher for a longer time, which reduces the release of the same from the deep filter medium. This is the main explanation for the significantly longer release phase and not a restricted flow, total filtered volume below this part is about: 2.5 times the volume of Figure 1.

Mot bakgrund av att valt filterelements karaktäristika såsom filteryta och avskiljningsgrad är kända och att för en vald kemikalie eller kombination av kemikalier, en högsta acceptabel ytbelastning kan fastställas, kan filterelementets maximala ytbelastning i en installation begränsas till önskat värde genom införandet av någon i sig känd anordning för dynamisk flödesbegränsning. Denna dynamiska flödesbegränsande anordning kan vara en inte- grerad del av filterelementet, utgöra en del av själva filterenheten (filterhuset) eller anordning med sådan verkan anordnad i en ledning vari filterenheten är placerad.In view of the fact that the characteristics of the selected filter element such as filter surface and degree of separation are known and that for a selected chemical or combination of chemicals, a maximum acceptable surface load can be determined, the maximum surface load of the filter element in an installation can be limited to the desired value. for dynamic flow limitation. This dynamic flow limiting device can be an integral part of the filter element, form part of the filter unit itself (filter housing) or device with such an effect arranged in a line in which the filter unit is located.

På diagrammet enligt fig. 3 avbildas resultatet med filter som preparerats med en agglomereringskemikalie bestående av polyakrylat, som försäljes under varu- namnet Polytreat 2065, av Houseman Scandinavia A/S.In the diagram according to Fig. 3, the result is depicted with filters prepared with an agglomeration chemical consisting of polyacrylate, which is sold under the trade name Polytreat 2065, by Houseman Scandinavia A / S.

Det kaolin som använts som provförorening är kaolin Grade C från EEC International AB, Box 37, S-421 21 Västra Frölunda, Sverige. 10 15 ll 502 021.The kaolin used as a test pollutant is kaolin Grade C from EEC International AB, Box 37, S-421 21 Västra Frölunda, Sweden. 10 15 ll 502 021.

En anläggning enligt uppfinningen för utövning av för- farandet kan ha den utformning som framgår av ingressen till förfarandekravet, och utmärkes i huvudsak av att flödesreglerutrustningen, som medger inställning av yt- belastningsvärdet, är anordnat att vara väsentligen oberoende av tryckfallsändringar över filtret i systemet.A plant according to the invention for carrying out the method can have the design which appears from the preamble of the method requirement, and is mainly characterized in that the flow control equipment, which allows adjustment of the surface load value, is arranged to be substantially independent of pressure drop changes across the filter in the system.

Provföroreningen kaolinlera Grade C ECC International, illustreras pà bilagda fig. 4 med avseende på partikelstor- leksfördelningen, som utvärderats under användning av ECC testmetod P 109 för partiklar med storleken 0,5 um och däröver samt Ladal centrifug för storlekar mindre än 0,5 Um.The test contaminant kaolin clay Grade C ECC International, is illustrated in the attached Fig. 4 with respect to the particle size distribution, which was evaluated using ECC test method P 109 for particles with a size of 0.5 μm and above and Ladal centrifuge for sizes smaller than 0.5 Um .

Pâ fig. 4 avser ordinatan "vikt-% större än" och avser abskissan “partiklarnas ekvivalenta sfäriska diameter um".In Fig. 4, the ordinate refers to "% by weight greater than" and the abscissa refers to "the equivalent spherical diameter of the particles um".

Claims (8)

502 021 10 15 20 25 30 35 12 Patentkrav502 021 10 15 20 25 30 35 12 Patent claim 1. Förfarande för rening av en cirkulerande vätska i en cirkulationskrets såsom en fjärrvärmekrets, en hydraulkrets, en centralvärmekrets eller dylikt, varvid åtminstone ett delflöde av kretsens vätska ledes genom ett filterhus som innehåller ett filter vilket har ett i form av en filterbeläggning anordnat förråd av kemi- kalier som är lösliga i vätskan och som tjänar till att suspendera och agglomerera föroreningspartiklar i kretsen, varvid filtret väljes för att ha dimensionerande öpp- ningar som är större än en väsentlig andel av partiklarna, k ä n n e t e c k n a t av att filtrets ytbelastning regleras till ett värde för vilket åtminstone 70% reduk- tion erhålles i enkel passage med filtret av en i vätskan suspenderad standardiserad förorening med en partikelstor- leksfördelning motsvarande den för kaolinlera Grade C, ECC International, att filtrets ytbelastning begränsas till högst 0,006 m/s, resp. 0 m/s och en rätlihjig gräns där- emellan, för filter vilka utan kemikaliebeläggning har en avskiljning enligt ASTM F-662-80 uppgående till l um resp. 40 um och linjär skala däremellan, och att filtrets ytbelastning anordnas så att inställt värde ej väsent- ligt överskrides vid tryckvariationer över filtret.A method of purifying a circulating liquid in a circulating circuit such as a district heating circuit, a hydraulic circuit, a central heating circuit or the like, wherein at least a partial flow of the liquid of the circuit is passed through a filter housing containing a filter having a filter coating in the form of a filter coating. chemicals which are soluble in the liquid and which serve to suspend and agglomerate contaminant particles in the circuit, the filter being selected to have dimensioning openings which are larger than a substantial proportion of the particles, characterized in that the surface load of the filter is regulated to a value for which at least 70% reduction is obtained in simple passage with the filter of a standardized suspension suspended in the liquid with a particle size distribution corresponding to that for kaolin clay Grade C, ECC International, that the surface load of the filter is limited to a maximum of 0.006 m / s, resp. 0 m / s and a straight line in between, for filters which without chemical coating have a separation according to ASTM F-662-80 amounting to l um resp. 40 μm and a linear scale in between, and that the surface load of the filter is arranged so that the set value is not substantially exceeded by pressure variations across the filter. 2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att kemikalieförrådets storlek väljes för att i huvudsak motsvara den kemikaliemängd som avlägsnas till- sammans med filtratet på filtret när filtrets smutskapa- citet är väsentligen fullt utnyttjad.A method according to claim 1, characterized in that the size of the chemical supply is selected to substantially correspond to the amount of chemical that is removed together with the filtrate on the filter when the filter's dirt capacity is substantially fully utilized. 3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a t av att kemikalieförrådet bindes vid filtret för att i approximativt jämn takt urlakas under ungefär den första tredjedelen av filtrets tid. 10 15 20 25 30 35 13 502 0213. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the chemical supply is bound to the filter to be leached out at approximately an even rate for approximately the first third of the filter time. 10 15 20 25 30 35 13 502 021 4. Förfarande enligt något av kraven 1 - 3, k ä n n e - t e c k n a t av att maximalt tillåten ytbelastning för ett filter med en given filtergrad och en given kemikalie- beläggning eller en mot denna svarande uppgift om resul- terande agglomerathållfasthet, bestämmes genom jämförelse med resultatet av utvärderingsförsök med filter av olika filtergrader och kemikalier eller därav betingade agglo- merathållfastheter, vilka resultat har erhållits under användning av en standardiserad förorening av en typ som väsentligen motsvarar de förväntade föroreningarna i systemen som skall renas, varvid utvärderingsförsöken erbjuder samband mellan utbelastning och filtergrad för en 70-%ig föroreningsretention.Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the maximum permissible surface load for a filter with a given filter degree and a given chemical coating or a corresponding indication of the resulting agglomerate strength is determined by comparison with the results of evaluation tests with filters of different filter grades and chemicals or agglomerate strengths derived therefrom, which results have been obtained using a standardized contaminant of a type substantially corresponding to the expected contaminants in the systems to be purified, the evaluation tests offering a relationship between load and filter degree for a 70% pollution retention. 5. Förfarande enligt något av kraven 1 - 4, k ä n - n e t e c k n a t av att ytbelastningen på filtret instäiies på högst 0,7 x 1o'3, 1,7 x 1o'3 2,4 x 1o'3 en avskiljningsgrad enligt ASTM F662-80 uppgående till 20,10, respektive 3 mikron, och för en provförorening av kaolin Grade C, ECC International i vatten, vilket filter har en ytbeläggning av polyakrylat på polypropen- fibrerna. respektive m/s för patronfilter av polypropen och medProcess according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the surface load on the filter is set at a maximum of 0.7 x 10 -3, 1.7 x 10 -3 2.4 x 10 -3 a degree of separation according to ASTM F662-80 amounting to 20.10, respectively 3 microns, and for a test contamination of kaolin Grade C, ECC International in water, which filter has a surface coating of polyacrylate on the polypropylene fibers. respectively m / s for cartridge filters of polypropylene and with 6. Filterenhet för rening av en cirkulerande vätska i en cirkulationskrets såsom en fjärrvärmekrets, en hydraulkrets, en centralvärmekrets eller dylikt, vilken filterenhet är anordnad att monteras i ett i kretsen inkopplat filterhus, varvid filterenheten omfattar ett filter med ett förråd av i vätskan lösliga kemikalier för suspendering och agglomerering av föroreningspar- tiklar i kretsens vätska, varvid filtrets dimensionerande filtermedieöppningar är större än en väsentlig andel av föroreningspartiklarna, k ä n n e t e c k n a d av att filterenheten har en flödesregleranordning som är anordnad att begränsa filtrets ytbelastning till ett 5()2 10 15 20 25 14 Qšâle för vilket åtminstone 70 % reduktion erhålles över filtret av en suspenderad standardiserad provföro- rening med en partikelstorleksfördelning motsvarande den för kaolinlera Grade C, ECC International, att flödesregler- anordningen är anordnad att begränsa ytbelastningen till högst 0,006 m/s resp. 0 m/s och en rätlinjig gräns där- emallan för filter vilken utan kemikaliebeläggning har en avskiljning enligt ASTM F662-80 uppgående till 1 um resp. 40 um och linjär skala däremellan, och att flödesregler- anordningen är anordnad att väsentligen förhindra stegring i inställd ytbelastning även vid variationer i tryckfallet över filtret. k ä n n e t e c k n a d av att ytbelastningen uppgår till högst 0,7 x 103, 1,7 x 1o"3 polypropen och med en avskiljningsgrad enligt ASTM F-662-80 uppgående till 20,10 respektive 3 mikron, ochA filter unit for purifying a circulating liquid in a circulating circuit such as a district heating circuit, a hydraulic circuit, a central heating circuit or the like, which filter unit is arranged to be mounted in a filter housing connected in the circuit, the filter unit comprising a filter with a supply of liquid soluble chemicals for suspending and agglomerating contaminant particles in the liquid of the circuit, the dimensioning filter media openings of the filter being larger than a substantial proportion of the contaminant particles, characterized in that the filter unit has a flow control device which is arranged to limit the surface load of the filter to a For which at least 70% reduction is obtained over the filter of a suspended standardized sample impurity with a particle size distribution corresponding to that of kaolin clay Grade C, ECC International, that the flow control device is arranged to limit the surface load to a maximum of 0.006 m / s resp. 0 m / s and a rectilinear limit therefor for filters which without chemical coating have a separation according to ASTM F662-80 amounting to 1 μm resp. 40 μm and linear scale therebetween, and that the flow control device is arranged to substantially prevent increase in set surface load even in variations in the pressure drop across the filter. characterized in that the surface load does not exceed 0.7 x 103, 1.7 x 10 "polypropylene and with a degree of separation according to ASTM F-662-80 amounting to 20.10 and 3 microns, respectively, and 7. Filterenhet enligt krav 6, respektive 2,4 x 10-3 m/s för patronfilter av för en provförorening av kaolin Grade C, ECC International, i vatten, vilket filter har en ytbeläggning av polyakrylat på polypropenfibrerna.Filter unit according to claim 6, respectively 2.4 x 10-3 m / s for cartridge filters of for a test contamination of kaolin Grade C, ECC International, in water, which filter has a surface coating of polyacrylate on the polypropylene fibers. 8. Filterenhet enligt krav 6 eller 7, k ä n n e - t e c k n a d av att den patronen tillförda kemikalie- mängden är vald för att i huvudsak motsvara den kemi- kaliemängd som avlägsnas tillsammans med filtratet på filtret när filtrets smutskapacitet är väsentligen fullt utnyttjad.Filter unit according to claim 6 or 7, characterized in that the amount of chemical supplied to the cartridge is selected to substantially correspond to the amount of chemical removed together with the filtrate on the filter when the filter's dirt capacity is substantially fully utilized.
SE9103608A 1991-12-04 1991-12-04 Method and apparatus for purifying a circulating liquid in a circulating circuit SE502021C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9103608A SE502021C2 (en) 1991-12-04 1991-12-04 Method and apparatus for purifying a circulating liquid in a circulating circuit
PCT/SE1992/000838 WO1993010880A1 (en) 1991-12-04 1992-12-03 Method and filter unit for purification of a circulating liquid in a closed circuit
AU40285/93A AU4028593A (en) 1991-12-04 1992-12-03 Method and filter unit for purification of a circulating liquid in a closed circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9103608A SE502021C2 (en) 1991-12-04 1991-12-04 Method and apparatus for purifying a circulating liquid in a circulating circuit

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9103608D0 SE9103608D0 (en) 1991-12-04
SE9103608L SE9103608L (en) 1993-06-05
SE502021C2 true SE502021C2 (en) 1995-07-17

Family

ID=20384528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9103608A SE502021C2 (en) 1991-12-04 1991-12-04 Method and apparatus for purifying a circulating liquid in a circulating circuit

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU4028593A (en)
SE (1) SE502021C2 (en)
WO (1) WO1993010880A1 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8522712D0 (en) * 1985-09-13 1985-10-16 Wickham & Co Ltd D Control system
US4990264A (en) * 1989-10-13 1991-02-05 Sherex Chemical Company, Inc. Ore dewatering process and compositions therefor

Also Published As

Publication number Publication date
AU4028593A (en) 1993-06-28
SE9103608D0 (en) 1991-12-04
SE9103608L (en) 1993-06-05
WO1993010880A1 (en) 1993-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wakeman et al. Solid/liquid separation: principles of industrial filtration
Wakeman et al. Filtration: equipment selection, modelling and process simulation
US6210575B1 (en) Crossflow filter cyclone apparatus
US8449750B2 (en) Fluid separator with smart surface
US3957637A (en) Filtration system and flow control method therefor
Spielman et al. Experiments in coalescence by flow through fibrous mats
US7097766B2 (en) Sand filter with rotating vanes
CA2406280A1 (en) Vertical filter and method
US2233093A (en) Oil clarifier
SE502021C2 (en) Method and apparatus for purifying a circulating liquid in a circulating circuit
EP0203703A1 (en) Fuel filter and dehydrator element and method of filtering and dehydrating fuel
US4297113A (en) Gas filtration apparatus
US4226722A (en) Removing oil from waste water with sulfur
JPS6099090A (en) Separation of receiving substance and waste
SE463425B (en) dewatering
Hunt et al. The unsteady-state modelling of cross-flow microfiltration
FI100919B (en) Method and apparatus for preparing a liquid sample
SE465604B (en) SET FOR SEPARATION OF A SUBJECT FROM A SCIENTIFIC WITH THE PARTICULAR MATERIAL
Sherony et al. You don't know what you're missing: Designing a grit removal system that works
Farnish et al. Investigation into the effects of cyclic particle loading onto filter media
CN208356246U (en) A kind of hydrofinishing filtering device for raw material
Matthews et al. Evaluation of seawater filtration systems for North Sea application
CA1110787A (en) Thickener control system
Kane Microfiltration with Resin-Impregnated Wool Filters
JP2005095714A (en) Upward filtration device

Legal Events

Date Code Title Description
NAV Patent application has lapsed

Ref document number: 9103608-7

Effective date: 19950119