NO322232B1 - Filterpresse - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en filterpresse for filtrering av suspensjoner, idet flere parallelt i forhold til hverandre forskyvbart anordnede filterplater i en filtreringsstilling er sammenpressbare til en gruppe som mellom de respektive filterplater oppviser et filterkammer som er utstyrt med i det minste én filterduk, og idet filterplatene kan fjernes fra hverandre med en tømmeavstand, til en uttaksstilling, idet hvert filterkammer er tilordnet i det minste et fylleelement for tilførsel av suspensjon i filterkammeret.

En filterpresse med slike filterplater er for eksempel kjent fra EP 0 540 705 B1. Fylleelementene er her utformet som stavformede rørelementer, som innlegges tettende

i en sporformet utsparing i tettekanten, på kantsiden forløpende i retning av tettekanten. Mellom utsparingen og filterkammeret forløper en tettekant som på tvers av lengderetningen er utformet med tverråpninger som samsvarer med slamutløpsåpninger i rørelementet. På denne måten er det dannet en strømningsforbindelse mellom rørelementet og filterkammeret.

Slike fylleelementer er særlig fordelaktige når det skal benyttes et endeløst filterbånd som forløper siksakformet rundt filterplatene. Ulemper med denne konstruksjonen er imidlertid at fylleelementene forløper gjennom tettekanten til filterkamrene og dermed, særlig ved høye trykk, under visse forhold kan føre til tetningsproblemer. Dessuten kreves det utenfor filterplategruppen en separat tilførselsledning for suspensjonstilførsel og flere forbindelsesledninger mellom tilførselsledningen og fylleelementene. Dessuten må det også treffes særskilte tiltak for lagring av fylleelementene, som befinner seg omtrent midt i mellomrommet mellom to filterplater, når disse er fjernet fra hverandre til tømmeavstanden.

En alternativ type suspensjonstilførsel består i en såkalt sentral slamtilførsel som befinner seg ved midten innenfor plateflaten og er dannet av et antall gjennomgående åpninger i filterplatene som tilsvarer antall filterplater. I filtreringsstillingen til filterplategruppen er de gjennomgående åpningene satt sammen til en sentral tilførselskanal som er tettet i forbindelsesstedene, og fra hvilke slammet kan komme inn i de enkelte filterkamrene.

En ulempe med denne konstruksjonen er at den virksomme filterflaten og kammervolumet er minsket på grunn av de gjennomgående boringer i filterplatene og at ved en formforandring av filterplatene under uensartet trykkpåkjenning endres tilførselstverrsnittene for de enkelte kamrene, slik at forskjeller i trykkpåkjenningen på nabokamre kan forsterkes.

Dessuten er såkalte hjørneinnløp alminnelig kjent som en annen type suspensjonstilførsel. Hjørneområdene av filterplatene er derved utformet med gjennomgående åpninger som flukter med hverandre og som i sammenpresset tilstand av gruppen danner en slam ka nal som forløper nær hjørnene og er anordnet inne i tettekanten til filterplaten. En fordel i forhold til et sentralt slaminnløp er at membranbevegelsen verken påvirkes av støtteknaster eller av den sentrale mem bra nfo ran kringen i innløpsom rådet. Dessuten kan tilførselstverrsnittet for suspensjonen ikke endres på grunn av en platedeformasjon, slik at det muliggjøres en mer ensartet fylling og en mer ensartet trykkoppbygning enn ved sentralinnløp.

En ulempe med hjørneinnløpet består i at filterdukene for eksempel må fastgjøres til filterplaten ved hjelp av skrubare klemringer i innløpsområdet. For det første medfører dette en forholdsvis stor arbeidsmengde ved utskifting av filterdukene. For det andre utelukker en slik filterdukfastgjøring til filterplaten også muligheten til å rengjøre en filterduk ved hjelp av et bevegelig valsepar som filterduken forløper S-formet omkring. En slik mulighet for fjernelse av filterkaker er kjent fra DE 195 46 701 A1 og

DE 197 45 289 C1..

Fra EP 0 852 262 er kjent en filterplate som anvendes sammen med membran-filterplater. For å støtte filterplatene i området ved masseinnløpet er det anordnet et støtteelement som består av flere steg. For å unngå at det under etterpressing på en omstendelig måte må fjernes sammenpresset materiale mellom stegene, bevirket av membranen, utvider innløpsdelen av masseinnløpet seg i strømningsretningen til massen. Dessuten står stegene på et kileformet tverrsteg som i retning av filterplaten er utformet stigende kileformet. Med den kjente løsning skal sammenpresset materiale løsgjøres automatisk ved den neste fylling, på grunn av materialstrømmen bevirket av trykket fra en pumpe.

Den oppgaven som ligger til grunn for oppfinnelsen er å komme frem til en filterpresse med en fylleinnretning som ikke forløper gjennom det følsomme området av tettekanten til filterplaten, og som er anordnet utenfor den egentlige filterflaten og uten klemringer muliggjør tetning for en filterduk som ligger løst mot filterplaten i sammenpresset tilstand av gruppen. Tilførselsledninger og forbindelsesledninger ut fra disse som forløper utenfor filterplatene kan utelates.

Med utgangspunkt i en filterpresse av den innledningsvis angitte typen løses denne oppgaven i henhold til oppfinnelsen ved at fylleelementet er anordnet på et ansatsstykke som rager utenfor plateflaten og er anordnet innenfor en rundtgående tettekant på filterplatene og kan forbindes med en filterplate, idet fylleelementene i filtreringsstillingen danner en tilførselskanal for suspensjonen som forløper gjennom gruppen av filterplater og er tettende klemt inn mellom nabofilterplater.

Utformningen av fylleelementene i henhold til oppfinnelsen skaper forutsetninger for størst mulige filtreringsytelser, ettersom den egentlige plateflaten er uten noen som helst elementer for suspensjonstilførsel. Ettersom fylleelementene befinner seg fullstendig innenfor den rundtgående tettekanten er det selv ved høye kammertrykk heller ikke fare for utettheter. Ettersom fylleelementene sammen danner en tilførselskanal som befinner seg innenfor plategruppen, trengs det ikke separate tilførselsledninger som forløper utenfor plategruppen og parallelt med denne og fra disse utgående forbindelsesledninger til de enkelte filterkamrene. Filterpressene som filterplatene i henhold til oppfinnelsen anvendes i kan derfor fremstilles billig og medfører dessuten lite vedlikehold og liten slitasje.

I likhet med et hjørneinnløp medfører også fylleelementene for filterpressen i henhold til oppfinnelsen på grunn av det ensartede tilførselstverrsnittet en meget ensartet trykkbelastning på filterkamrene og således minskning av faren for sterk bøyning av filterplateflaten.

Dessuten kan i det minste en filterduk som ikke er festet til filterplaten klemmes tettende inn mellom denne og fylleelementet, slik at etter fjernelse av nabofilterplater til tømmeavstanden kan en kakefjernelsesinnretning som er utstyrt med et valsepar føre filterduken over hele plateflaten, hvilket er nødvendig for en fullstendig fjernelse av filterkaken.

Når filterplategruppen vekselvis er satt sammen av såkalte membranplater som hver har en membran på hver side og såkalte kammerplater uten membraner, oppviser fortrinnsvis membranplatene et fylleelement på motsatte sider, og som rager tettende gjennom filterduken på membranplatesiden.

I henhold til en utførelse av filterplaten består fylleelementet av en sylinderformet sentraldel som danner tilførselskanalen og en flensdel som rager i rett vinkel til dennes lengdeakse, og som er utformet med grenkanaler som går stråleformet ut fra tilførselskanalen og munner ut i filterkamre. En mulighet er at flensdelen i det minste delvis rager inn i både en utsparing i filterplaten som den kan forbindes med og også i en utsparing i den overfor liggende filterplaten.

Dersom flensdelen er innført med hele tykkelsen i kammerplaten, oppnås en vesentlig forenkling av membranutførelsen.

For utførelse av oppfinnelsen foreslås dessuten at en opptaksboring for fylleelementet i filterplaten er utformet med et spor som samsvarer med et spor i fylleelementet i innsatt tilstand av dette, idet en tetningsring som formsluttende forbinder fylleelementet med filterplaten er innsatt i et av sporene.

Med en slik utførelse utfører tetningsringen en dobbelt funksjon, idet den for det første hindrer innstrømning av suspensjonen i området bak filterduken til membranplaten og for det andre bevirker en formsluttende forbindelse mellom fylleelementet og filterplaten, idet denne forbindelsen på grunn av elastisiteten til den fortrinnsvis gummilignende tetningsringen kan oppheves uten bruk av verktøy (sneppforbindelse). Sammenlignet med skrudde klemringer for filterdukene kan det dermed oppnås en ikke ubetydelig tidsbesparelse ved utskifting.

Dessuten bortfaller bruken av spesialmaterialer for en skrueforbindelse av hensyn til kjemisk bestandighet.

Når en endeflate på flensdelen som vender mot filterkammeret forløper slik på skrå at membranen i oppblåst tilstand understøttes mot denne, utelukkes faren for stor påkjenning av membranmaterialet, slik tilfellet kan være med ujevne overganger og skarpe kanter.

Dessuten foreslås å utforme filterplaten som fylleelementet ikke er forbundet med med et spor som omgir en gjennomgående boring og i hvilket en tetningsring kan innlegges og som flensdelen kan presses mot i filtreringsstillingen.

Ved hjelp av en slik tetningsring kan også en filterduk som ligger mot kammerplaten uten å være festet, tette mellom denne og den overflaten av fylleelementet som vender mot platen. Derved forhindires at suspensjon kommer ut av tilførselskanalen i området mellom filterduken og kammerplaten.

En annen utførelse av oppfinnelsen består i at sentraldelen befinner seg utenfor membranen og at filterplaten er utformet med en mansjett som forløper rundt den gjennomgående boringen, og som i filtreringsstillingen av plategruppen er elastisk komprimerbar av flensdelen på fylleelementet.

Med denne konstruksjonen trenger ikke membranen å være ført gjennom sentraldelen av fylleelementet, og derfor kan membranen fremstilles enklere og dermed billigere. Den fortrinnsvis gummielastisk komprimerbare mansjetten fører til en sikrere understøttelse av fylleelementet i filtreringsstillingen.

Dessuten foreslås at en tettevulst på membranen i filtreringsstillingen av plategruppen likeledes er elastisk komprimerbar av flensdelen på fylleelementet. Dermed kan det også i området ved fylleelementet oppnås en sikrere tetning for membranen mot basiselementet av platen.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere ved hjelp av utførelseseksempler på filterpressen i henhold til oppfinnelsen. Figur 1 viser den høyre halvdelen av en første utførelsesform av en membranplate med innsatt fylleelement og den venstre halvdelen av en kammerplate som er anordnet i avstand fra dette, i lengdesnitt i et øvre parti av platene. Figur 2 viser det samme som figur 1, men med de to filterplatene presset mot

hverandre.

Figur 3 viser et utsnitt av en frontprojeksjon av membranplaten med det innsatte

fylleelementet.

Figur 4 viser det samme som figur 1, men med et alternativt anordnet fylleelement. Figur 5 viser det samme som figur 4, men med de to filterplatene presset mot

hverandre.

Figur 6 viser en frontprojeksjon av en membranplate.

Figur 1 viser i den venstre delfiguren i et lengdesnitt den høyre halvdelen av en filterplate som er utført som membranplate 1M, i området ved et i denne innsatt fylleelement 2. Den høyre delfiguren i figur 1 viser en kammerplate 1K anordnet i en tømmeavstand 3 fra membranplaten 1M, og bare den venstre halvdelen. Både membranplaten 1M og kammerplaten 1K er utformet symmetrisk med hensyn til symmetriplanene 4M og 4K. Av hensyn til enkelhet er de halvdeler av de to viste filterplatepartiene som vender bort fra hverandre og er identiske utformet, utelatt. Dessuten viser lengdesnittene i figur 1 bare det øverste partiet av de vertikalt ragende filterplatene 1M og 1K, i området ved et ansatsstykke 5, som rager over en platekant 5' som oventil avgrenser en hovedsakelig firkantet plateflate på filterplaten 1M.

I en filterpresse som ikke er vist i sin helhet er det anordnet flere filterplater 1M og 1K i form av en gruppe, horisontalt forskyvbare etter hverandre, og på en membranplate 1M som på hver side er utstyrt med en membran 6 og en filterduk 7M følger en kammerplate 1K som på hver side bare er utstyrt med en filterduk 7K (og ingen membran).

I en gjennomgående opptaksboring 8M i membranplaten 1M er innført en sylinderformet sentraldel 9 av fylleelementet 2. For å oppnå formslutning mellom fylleelementet 2 og membranplaten 1M er begge disse elementer utformet med samsvarende spor 10 og 11, idet en gummielastisk tetningsring 12 er innsatt i det dypere sporet 10 i membranplaten 1M før montering av fylleelementet 2, og som med sitt utragende område, tilsvarende en sneppforbindelse, rager inn i det grunnere sporet 11 i fylleelementet 2 når dette har kommet til sin endelige stilling.

Fylleelementet 2 oppviser dessuten en flensdel 13 som rager i rett vinkel med lengdeaksen til sentraldelen 9 og som er utformet med flere avgreningskanaler 15 som går stråleformet ut fra lengdeaksen 14 til sentraldelen 9.

Ved hjelp av flensdelen 13 fastgjøres både filterduken 7 som har en åpning i området ved fylleelementet 2 og membranen 6, som likeledes har en tilsvarende åpning, til membranplaten 1M. Åpningen i membranen 6 avgrenses av en rundtgående tettevulst 16 som rager inn i et tilpasset spor.

Kammerplaten 1K er utformet med et underskåret spor 17 som omgir den gjennomgående boringen 8K, i hvilket en tetningsring 18 er innlagt. Mot denne ligger filterduken 7K, som i området ved den gjennomgående boringen 8K likeledes er utformet med en tilpasset åpning (litt større i diameter).

Både membranplaten 1M og kammerplaten 1K er i områdene ved opptaksboringen 8M og den gjennomgående boringen 8K utformet med en trauformet utsparing 19, 20, som fortrinnsvis har samme dybde og i sum tilsvarer tykkelsen 21 til flensdelen 13.

Av figur 2 fremgår hvordan flensdelen 13 på fylleelementet 2 fullstendig opptas av de to utsparingene 19 og 20, når de to filterplatene 1M og 1K er presset mot hverandre i den viste filtreringsstillingen, for eksempel ved hjelp av en hydraulisk lukkeinnretning. Opptaksboringen 8M i membranplaten 1M, som er rettet koaksialt med den gjennomgående boringen 8K i kammerplaten 1K, danner sammen med fylleelementet 2, henholdsvis sentraldelen 9 av dette, innsatt i membranplaten 1M, en gjennomgående tilførselskanal 22 som avgreningskanalene 15 går ut fra og munner ut i et filterkammer 23 som befinner seg mellom en membranplate 1M og en kammerplate 1H.

Som det fremgår av figur 2 er en nedre endeside 24 på flensdelen 13 til fylleelementet 2 som vender mot filterkammeret 23 utformet slik skrådd at membranen 6 i oppblåst tilstand, i hvilken denne på grunn av trykkmediumtilførsel i et trykkmediumrom 25 er beveget mot høyre, understøttes konstant og uten skarpkantede retningsendringer. Helningen til endesiden 24 tilsvarer helningen til et flateparti 26 på kammerplaten IK.

Av figur 2 fremgår dessuten at fylleelementet 2 forløper fullstendig innenfor en tettekant 27, som på membranplatesiden er dannet av en gummielastisk og i utføringsstillingen over plateplanet utragende vulst 28 på membranen 6. Fylleelementet 2 befinner seg imidlertid fullstendig utenfor den egentlige plateflaten, slik at ingen effektiv filterflate går tapt, og det oppnås en høyere filtreringsytelse.

I tømmestillingen av nabofilterplatene 1M og 1K vist i figur 1 fremgår at filterduken 7K på kammerplaten 1K bare er fastgjort til plateoverkanten på kammerplaten 1K og således i området ved slamkanalen og også i området ved den underliggende filterplateflaten fritt kan heves fra filterplaten. Av denne grunn kan en kakefjernelsesinnretning i form av et valsepar som kan føres vertikalt mellom nabofilterplater 1M og 1K og som filterduken 7K ligger S-formet omkring, uten videre beveges til området for ansatsstykket 5, slik at filterduken 7K i hele området av plateflaten bøyes skarpkantet, slik at det kan oppnås en fullstendig fjernelse av filterkaken. Filterduken 7M på membranplaten 1M ombøyes ikke S-formet ved hjelp av et slikt valsepar, ettersom filterkakene erfaringsmessig utelukkende fester seg til filterduken 7K som er tilordnet kammerplaten 1K. En klemfastgjøring av filterduken 7M ved hjelp av fylleelementet 2 er uten ulemper.

Figur 4 viser som et annet utførelseseksempel et alternativt forslag til utførelsen vist i figur 1 - 3.

I utførelsesformen vist i figur 4 er membranen 6', av hensyn til enklere og billigere fremstilling, ikke utformet slik at den omgir fylleelementet 2.

En ytre kant på membranen 6', utformet som tettevulst 29, forløper under opptaksboringen 8M, der den gjennomgående griper inn i et tilpasset spor i platebasiselementet.

I stedet for den ikke lenger nærværende tettevulsten 16 (figur 1) skjer tetningen av åpningen i filterduken 7M med en rundtgående tetningsring 30, som er innlagt i et underskåret spor 31.

Kammerplaten 1K' er i området rundt opptaksboringen 8K utformet med en trauformet utsparing 32, i hvilken er formsluttende innlagt en elastisk mansjett 33 (fortrinnsvis av gummi). Dybden av utsparingen 32 er slik dimensjonert at tykkelsen til flensdelen 13' fortrinnsvis fullstendig kan opptas av kammerplaten 1K'.

Fastgjøringen av mansjetten 33 i kammerplaten 1K' skjer i området ved den gjennomgående boringen 8K med en rundtgående vulst 34 og en underskjæring 35 på den ytre kanten.

På den siden som vender mot fylleelementet 2' er mansjetten 33 utformet med prismeformede tettelister 36.

Høyden av tettelistene 36 er slik dimensjonert at mansjetten 33 ved sammenpressing av filterplategruppen bevirker en elastisk innspenning av fylleelementet 2', og derved utligner eventuelle fremstillingstoleranser på innspenningsstedet.

Den deformasjon av tettelistene 36 som dermed inntreffer kompenseres med en elastisk materialfdrtrengning i sideretningen i området ved det dypest liggende sporet 37. Denne utførelsesformen sikrer både en sikker tetning mot filterduken 7K og en elastisk understøttelse av fylleelementet 2' i området ved innspenningsstedet.

Av figur 5 fremgår hvordan flensdelen 13' på fylleelementet 2 i det andre utførelseseksempelet er fullstendig opptatt i utsparingen 32 i kammerplaten 1K', når de to nabofilterplatene 1M' og 1K' er presset mot hverandre i den viste filtreringsstillingen.

Dessuten fremgår at tettelistene 36 på mansjetten 33 er nesten fullstendig deformert og i denne tilstanden bevirker en elastisk forspenning mot fylleelementet 2'.

Av figur 5 fremgår dessuten at fylleelementet 2' også i dette utførelseseksempelet forløper fullstendig innenfor tettekanten 27.

Membranvulsten 28 som ikke lenger befinner seg i dette området på membranflatesiden (figur 2) har ingen uheldig virkning, ettersom filterdukene 7M og 7K som er klemt inn i tettekanten 27 overtar en tilstrekkelig tettefunksjon mot yttersiden av platen.

Tetningen av trykkmediumrommet 25 utgjør i dette utførelseseksempelet den rundtgående ytterkanten av membranen 6' som er utformet som tettevulst 29, og som i ikke sammenpresset tilstand rager ca. en 1 - 3 mm ut fra plateplanet.

Alle øvrige trekk i det første utførelseseksempel vist i figur 1 - 3 inngår i den alternative versjonen vist i figur 4 og 5.

Figur 6 viser en frontprojeksjon av membranplaten 1M, som i motsetning til hva som er vist i figur 3, er vist i sin helhet. Det fremgår at fylleelementet 2 er anordnet innenfor den rundtgående tettekanten 27, men utenfor den egentlige plateflaten 37, som anvendes som aktiv filterflate, og som er vist i figur 6 med vertikale linjer. Forskyvningen av fylleelementet 2 utenfor plateflaten muliggjøres av ansatsstykket 5, som rager øreformet over den forøvrig firkantede plategrunnflaten. Platetettekanten forløper imidlertid også i området ved ansatsstykket 5 på den ytre kanten av membranplaten 1M og omgir fylleelementet 2 oventil og på sidene. Når filterplategruppen er lukket danner de gjennomgående boringer 8M og 8K i filterplatene 1M og 1K en lukket, gjennomgående tilførselskanal 22, fra hvilken de enkelte filterkamre 23 kan fylles med suspensjon ved hjelp av fylleelementene 2, via forgreningskanalene 15. Som angitt ovenfor består en filterplategruppe i vekslende rekkefølge av membranplater 1M og kammerplater 1K.

0

Claims (10)

1. Filterpresse for filtrering av suspensjoner, idet flere parallelt i forhold til hverandre forskyvbart anordnede filterplater (1M, 1K) i en filtreringsstilling er sammenpressbare til en gruppe som mellom de respektive filterplater oppviser et filterkammer (23) som er utstyrt med i det minste én filterduk (7M, 7K), og idet filterplatene kan fjernes fra hverandre til en tømmeavstand, til en uttaksstilling, idet hvert filterkammer (23) er tilordnet i det minste et fylleelement (2) for tilførsel av suspensjon i filterkammeret,karakterisert vedat fylleelementet (2) er anordnet på et ansatsstykke (5) som rager utenfor plateflaten og er anordnet innenfor en rundtgående tettekant (27) på filterplatene (1M, 1K) og kan forbindes med en filterplate (1M), idet fylleelementene (2) i filtreringsstillingen danner en tilførselskanal (22) for suspensjonen som forløper gjennom gruppen av filterplater (1M, 1K) og er tettende klemt inn mellom nabofilterplater (1M, 1K).

2. Filterpresse som angitt i krav 1,karakterisert vedat filterplaten oppviser et fylleelement (2) på motsatte sider, og som rager tettende gjennom filterduken (7M) som er tilknyttet en filterplate (1M) utformet som en membranplate.

3. Filterpresse som angitt i krav 1 eller 2,karakterisert vedat fylleelementet (2) består av en sylinderformet sentraldel (9) som danner tilførselskanalen (22) og en flensdel (13) som rager i rett vinkel til dennes lengdeakse (14), idet flensdelen (13) er utformet med grenkanaler (15) som går stråleformet ut fra tilførselskanalen (22) og munner ut i filterkamrene (23).

4. Filterpresse som angitt i krav 3,karakterisert vedat flensdelen (13) i det minste delvis rager inn i en utsparing (19) i filterplaten (1M) som den kan forbindes med.

5. Filterpresse som angitt i krav 3 eller 4,karakterisert vedat flensdelen (13) i det minste delvis rager inn i en utsparing (20) i filterplaten (1K) som er nærmest filterplaten (1M) som fylleelementet (2) er forbundet med.

6. Filterplate som angitt i et av kravene 1-5,karakterisert vedat en opptaksboring (8M) for fylleelementet (2) i filterplaten (1M) er utformet med et spor (10) som samsvarer med et spor (11) i fylleelementet (2) i innsatt tilstand av dette, idet en tetningsring (12) som formsluttende forbinder fylleelementet (2) med filterplaten (1M) er innsatt i et av sporene (10, 11).

7. Filterpresse som angitt i et av kravene 1-6,karakterisert vedat en endeside (24) på flensdelen (13) som vender mot filterkammeret (23) forløper slik på skrå at en membran (6) i oppblåst tilstand understøttes mot denne.

8. Filterpresse som angitt i et av kravene 1-7,karakterisert vedat filterplaten (1K) som fylleelementet (2) ikke er forbundet med er utformet med et spor (17) som omgir en gjennomgående boring (8K) og i hvilket en tetningsring (18) kan innlegges og som flensdelen (13) kan presses mot i filtreringsstillingen.

9. Filterpresse som angitt i et av kravene 1-7,karakterisert vedat sentraldelen (9) til fylleelementet (2) befinner seg utenfor membranen (6) og at filterplaten (1K) er utformet med en mansjett (33) som forløper rundt den gjennomgående boringen (8K), og som i filtreringsstillingen av plategruppen er elastisk komprimerbar av flensdelen (13) på fylleelementet (2).

10. Filterpresse som angitt i krav 9,karakterisert vedat en tettevulst (29) på membranen (6) i filtreringsstillingen av plategruppen er elastisk komprimerbar av flensdelen (13) på fylleelementet (2).