SE510603C2 - Roterande filter med förfiltrering i två steg, förfarande för filtrering samt användning av filtret för avvattning av cellulosafibersuspensioner - Google Patents

Description

510 603 2 nen sker efterhand uppbyggnad av ett fiberskikt, något som suc- cessivt kommer att förbättra filtreringsförmàgan, det vill säga redu- cera fiberhalten i filtratet.

Roterande filter av här aktuellt slag förekommer i tvâ skepnader. I en första av dessa utnyttjas i den första filtreringsregionen ett vä- sentligen atmosfäriskt tryck, det vill säga att vakuum icke utnyttjas för att befordra förfiltratgenomgàngen genom filterelementet. Såle- des är det enbart gravitationen som påverkar förfiltratet att genomgå filterelementet och det på detta avsatta fiberskiktet. Detta innebär att filtreringskapaciteten uttryckt i volym per tidsenhet blir förhållandevis låg. Dessutom påpekas att det på filterelementet avsatta fiberskiktet kommer att bli tämligen poröst. När fiberskiktet under rotorns rotation når in i den andra filtreringsregionen, klarfiltratregionen, anbringas ett vakuum som påverkar filtratet genom fiberskiktet och filterelementet och detta vakuum kommer att tendera att innebära en chock som ger upphov till en besvärande genomgång av fibrer som kommer att hamna i klarfiltratet.

I den andra av filterskepnaderna tillämpas icke blott i den andra filtreringsregionen utan också i den första ett vakuum för att öka filtreringseffektiviteten uttryckt i volym medium per tidsenhet jämfört med det fall där ett atmosfäriskt avvattningstryck nyttjas. Denna ökade effektivitet sker emellertid på bekostnad av en besvärande hög initiell genomgång av fibrer, något som ger hög andel fibrer i förfiltratet. Också i klarfiltratet kommer fiberinnehållet att vara be- svärande stort jämfört med det fall då atmosfäriskt avvattningstryck tillämpas i den första filtreringsregionen, något som torde ha sin grund i att påförandet av ett vakuum i den första filtreringsregionen icke tillåter uppbyggnad av en fortsättningsvis i filtrerande synpunkt effektivt fungerande fibermatta på filterelementet. Även om, såsom ovan påpekats, klarfiltratet vid användning av va- kuum i den första filtreringsregionen visat sig ha en högre andel fibrer än vad som är fallet vid tillämpning av atmosfärstryck i den första filtreringsregionen kan konstateras att också när 10 15 20 25 30 35 3 510 603 atmosfärstryck utnyttjas klarfiltratet har en besvärande hög halt av fibrer. Konsekvensen av detta har varit att man ofta tvingats koppla två filter i serie för att få en godtagbart låg halt av fibrer i klarfiltratet. I detta sammanhang påpekas att förfiltratet åtminstone i vissa tillämpningar återcirkuleras till filterinloppet. Detta innebär att det givetvis också är viktigt att reducera fiberinnehàllet i förfiltratet.

UPPFINNINGENS SYFTE Föreliggande uppfinning syftar till att anvisa utvägar att vidareut- veckla kända roterande filter i ändamål att reducera de ovan disku- terade nackdelarna. På motsvarande vis åsyftar uppfinningen att förbättra filtreringsförfarandet så att ett förbättrat filtreringsresultat kan uppnås.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Det uppställda syftet uppfylles vad gäller det roterande filtret genom att detsamma förlänas de särdrag som framgår av kännetecknet i efterföljande krav 1. Genom att utforma den första filtreringsregio- nen så att i densamma etableras åtminstone två filtreringszoner med sinsemellan olika tryckförhållanden såsom framgår av kravet 1 uppnås ett väsentligt förbättrat filtreringsresultat i den meningen att åtminstone klarfiltratets innehåll av det material, särskilt fibrer, som skall bortfiltreras reduceras. Dessutom förbättras också filtrets filtreringskapacitet uttryckt i volym medium som skall filtreras per tidsenhet.

Förklaringen till den förbättrade filtreringsfunktionen ligger i att i den första filtreringszonen i den första filtreringsregionen tillämpas ett atmosfäriskt tryck eller möjligen ett relativt svagt vakuum så att bildningen av ett förhållandevis poröst materialskikt på filterelemen- tet tillåtes. Först i en efterföljande andra filtreringszon ingående i den första filtreringsregionen påförs vakuum. Eftersom i denna andra filtreringszon redan föreligger ett filtrerande materialskikt på filterelementet kommer vid påförandet av vakuum detta material- 10 15 20 25 30 35 sin eos 4 skikt att fungera filtrerande förhållandevis effektivt. Det som en konsekvens av det påförda vakuumet ökade värdet på filtratgenom- gången innebär följaktligen en påtaglig kapacitetshöjning i den första filtreringsregionen jämfört med det fall att i denna något va- kuum icke pàföres. När vakuumet påföres kommer en komprimering att uppstå i det på filterelementet avsatta materialskiktet så att därefter filtreringsförmågan vad gäller avskiljning påtagligt förbätt- ras jämfört med de två olika kända filterskepnader som avhandlas ovan.

Ett väsentligt särdrag vid föreliggande uppfinning är således att den första tryckföråndring som uppstår vid filtreringen mellan ett relativt högt tryck, exempelvis atmosfäriskt tryck eller ett relativt svagt vakuum, och ett relativt lågt tryck, nämligen ett vakuum, äger rum inom den första filtreringsregionen, det vill säga inom den region där förfiltratet avskiljes, så att den ökade mängd av materialet som skall bortfiltreras som kommer att avgå i filtratet som en konse- kvens av tryckförändringen kommer att hamna i förfiltratet och icke i klarfiltratet. Det betonas i detta sammanhang att vad som här avses är den "första" tryckförändringen som sker inom den första filtre- ringsregionen, något som alls icke utesluter att efter denna första tryckförändring utföres en eller flera ytterligare tryckförändringar.

Med tryckföråndring i detta avseende avses således en förändring av tryckfallet över filterelementet i filtratgenomgångsriktningen i ökande riktning genom att på nedströmssidan av den filtrerande ytan minska trycket.

Vad gäller det uppfinningsenliga förfarandet definieras primära ut- formningari kraven 7 och 12, medan fördelaktiga vidareutvecklingar avhandlas i kraven 8-11 och 13.

Det uppfinningsenliga filtrets användning speciellt för cellulosafi- berfiltrering avhandlas i kravet 14.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA 10 15 20 25 30 35 5 51Û ÖÛS Under hänvisning till efterföljande ritningar följer nedan en närmare beskrivning av ett såsom exempel anfört utförande av uppfinningen.

På ritningarna är fig 1 en schematisk vy illustrerande det uppfinningsenliga filtret tillämpat för bakvattenrening vid en pappersmaskin, fig 2 ett tvärsnitt taget utmed linjen ll-ll i fig 1, fig 3 en förstorad vy av en detalj i fig 1 i schematiserat tillstànd, fig 4 och 5 vyer som jämför ett känt utförande (fig 4) med det upp- finningsenliga utförandet (fig 5), fig 6 ett diagram som jämför kapaciteten uttryckt som volym per tidsenhet under filtreringsförloppet, varvid uppfinningen jämföres med två kända filtreringsförfaranden, fig 7 ett diagram liknande det i fig 6 men visande fiberinnehållet i det avskilda filtratet under loppet av filtreringen, och fig 8 ett diagram illustrerande hurusom vid uppfinningen och två kända filtreringsförfaranden fiberskikt uppbyggs på filterelementets filtrerande yta under loppet av filtreringen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGET UTFÖRANDE Filtret och filtreringsförfarandet enligt uppfinningen kommer i det följande att beskrivas såsom tillämpade vid bakvattenrening vid en pappersmaskin.

När i det följande begreppet "vakuum" användes avses därmed bli bragt till uttryck ett lägre tryck än referens- eller omgivningstrycket.

Ordet "vakuum" innebär således icke någon uppgift beträffande storheten av det lägre trycket. 10 15 20 25 30 35 sin eos 6 Filtret uppvisar en í fig 1 generellt med 1 betecknad behållare med ett inlopp 2 för fibersuspensionen. En till inloppet 2 ledande ledning är betecknad 3. Själva behållaren 1 har en underdel 4 med karaktä- ren av tràg, vars överdel är tillsluten medelst ett eller flera öpp- ningsbara lock eller dylikt 5.

I behållaren 1 är en generellt med 6 betecknad rotor roterbart an- ordnad. Denna rotor innefattar en inre rotordel 7 och ett antal yttre skivartade filterelement 8 orienterade tvärs den inre rotordelens 7 geometriska axel. Denna geometriska axel sammanfaller med ro- torns rotationsaxel. Ehuru i praktiken föredrages att de skivartade filterelementen 8 är orienterade väsentligen vinkelrätt mot rotorns rotationsaxel och den inre rotordelens 7 geometriska axel mä beto- nas att det använda uttrycket "tvärs" inbegriper också viss avvikelse fràn sådan vinkelrät ställning. Det enskilda skivartade filterelemen- tet 8 sträcker sig i en ringartad konfiguration kring den inre rotorde- len 7. Denna ringkonfiguration är närmare bestämt uppdelad (se fig 1 och 3) i ett antal filtersektorer 9. Var och en av dessa filtersekto- rer 9 uppvisar en filtrerande yta, som i fig 1 och 3 antytts genom rutmönstret upptill, och inre passager (icke visade) för befordran av genom den filtrerande ytan 10 passerande filtrat till ett antal filtrat- kanaler 11 i den inre rotordelen 7.

Såsom närmast framgår av fig 3 uppvisar varje enskild filtersektor 9 ett ledningsartat kanalavsnitt 12 för överföring av filtratet, det vill säga det filtrerade vattnet, från filtersektorn 9 ifråga in till en res- pektive fíltratkanal 11 i rotordelen 7 via en för filtersektorn ifråga anordnad öppning 13 i en mantel 14 hos rotordelen 7.

Anordningen innefattar medel 15 för lösgöring av på den filtrerande ytan 10 avsatt, bortfiltrerat fibermaterial. Detta lösgöringsmedel 15 utgörs här av spritsmunstycken placerade för att genom ändamåls- enlig sprutning av vatten eller annan vätska separera kakan av bortfiltrerat material från filtersektorerna allt eftersom dessa roterar förbi. Sàsom närmare kommer att beskrivas i det följande uppvisar filtret medel 17 för bortförsel av det lösgjorda fibermaterialet. 10 15 20 25 30 35 7 510 eos Av fig 3 framgår hurusom de ledningsartade kanalavsnitten 12 bil- dar en ekerkonfiguration mellan filtersektorerna 9 och den inre ro- tordelen 7, det vill säga att mellan dessa enskilda ekrar förekommer öppna utrymmen. Dessa öppna utrymmen underlättar för den till behållaren tillförda fibersuspensionen att likformigt fördela sig ut- med behållarens 1 längd. Fibersuspensionen kan givetvis också fördela sig inuti behållaren 1 genom de spalter som förefinns radi- ellt utanför filterelementets 8 periferier och på insidan av behållaren 1.

Den inre rotordelen 7 har i praktiken karaktären av centrumaxel, som på lämpligt sätt är lagrad att rotera. l fig 2 antydes hurusom centrumaxeln 7 vid sin ena ände kan uppvisa en axeltapp 18 monte- rad i ett lämpligt lager 19 och kopplad till en drivmotor 20. Vid den andra änden är centrumaxeln 7 hàllen i lager 21 anliggande mot utsidan av centrumaxelns 7 mantel 14.

Filtratkanalerna 11 inuti centrumaxeln 7 har karaktären av sektor- formade utrymmen inbördes åtskilda medelst väsentligen radiellt orienterade skiljeväggar 22, som förlöper utmed centrumaxelns 7 hela längd. Som synes av fig 2 kan centrumaxeln 7 uppvisa en rörformig kärna 23, mot vars mantel skiljeväggarna 22 tätt ansluter så att rörkärnan 23 bildar radiellt inre avgränsningar av filtratkana- lerna 11. Såsom framgår av fig 2 kan rörkärnan 23 ha en varierande diameter utmed centrumaxelns 7 längd. Närmare bestämt är därvid anordningen sådan att rörkärnan 23 har sin minsta diameter vid 24, som är den ände av rörkärnan 23, som är belägen vid den ände av centrumaxeln 7 där filtratet passerar ut ur centrumaxeln i dess axialled.

Filtret innefattar en generellt med 25 (fig 2) betecknad anordning för avledning av filtrat som passerat genom filterelementets filtrerande yta. Denna anordning uppvisar en första inrättning 26 för avledning av ett relativt grumligt filtrat, härefter benämnt förfiltrat (FF) och en 10 15 20 25 30 35 510 603 andra inrättning 27 för avledning av ett andra relativt klart filtrat, härefter benämnt klarfiltrat (KF).

De första och andra inrättningarna 26, 27 är disponerade så att filterelementet 8 under rotorns 6 rotation först passerar en av den första inrättningen 26 bildad första filtreringsregion FF (se den på motsvarande vis betecknade cirkelbàgen i fig 3) och sedan nàr en andra, av den andra inrättningen 27 bildad filtreringsregion KF (se motsvarande cirkelbàge i fig 3). Den andra inrättningen 27 innefat- tar medel 28 för anbringande av ett vakuum i den andra filtrerings- regionen KF för att befordra klarfiltratavgàngen. Detta medel 28 kan inbegripa ett fallrör avsett att etablera ett vakuum i ett med 29 be- tecknad sughuvud, som via en filtratventil 30 kommunicerar med filtratkanalerna 11 i centrumröret 7. Sughuvudet 29 och filtratventi- len 30 är stationärt anordnade, det vill säga de medföljer icke ro- torns rotation. Filtratventilen 30 inbegriper en likaledes stationär skiva 31, som uppvisar täta partier, som i fig 1 och 3 är svärtade och dessutom öppna partier som är sektorformade och är antydda vid 32, 33 och 34 vid de med dessa siffror betecknade, dubbelrik- tade, bågformade pilarna. l fig 3 är med 37 betecknad en öppning, som i skivans 31 öppna område 34 kommunicerar med de i detta område för tillfället befintliga filtratkanalerna 11, vilken öppning 37 är i förbindelse med fallröret 28 för att pà filtratkanalerna 11 i om- rådet 34 pålägga ett vakuum.

Den första inrättningen 26 innefattar första och andra medel 38 respektive 39 för att i den första filtreringsregionen FF (fig 3) etab- lera åtminstone tvâ filtreringszoner FF1 och FF2 med sinsemellan olika tryckförhàllanden, nämligen en första filtreringszon FF1 med atmosfäriskt tryck eller ett relativt svagt vakuum och en andra filtre- ringszon FF2 med ett vakuum, som innebär ett tryck som är lägre än trycket i den första filtreringszonen FF1. Den andra filtreringszonen FFg är belägen, betraktat i rotorns rotationsriktning, efter den första filtreringszonen FF1 men före den andra filtreringsregionen KF. 10 15 20 25 30 35 510 603 Såsom ovan nämnts kan i filtreringszonen FF1 föreligga ett svagt vakuum. I sådant fall föredrages att detta vakuum ombesörjes ge- nom att medlet 38 utformas med karaktären av fallrör avsett att ombesörja detta relativt svaga vakuum. Dock avses mestadels upp- finningen bli tillämpad med ett atmosfäriskt tryck i filtreringszonen FF1, det vill säga att över filterelementets filtrerande yta väsentli- gen icke föreligger något tryckfall utan filtratgenomströmningen genom den filtrerande ytan är enbart betingad av tyngdkraften på mediet som skall filtreras. I detta fall kan medlet 38 helt enkelt ha karaktären av avledningsrör. Det kommunicerar via en med 35 an- tydd öppning (fig 3) med det öppna omrâdet 32 i skivan 31.

I den andra filtreringszonen FFg appliceras medelst medlet 39 ett vakuum som innebär ett tryck som är lägre än trycket nedströms den filtrerande ytan i den första filtreringszonen FF1. Uttryckt I andra ordalag kommer således ett nedströms om den filtrerande ytan befintligt vakuum att befordra förfiltratavgången genom den filtrerande ytan i den andra filtreringszonen FFg. Även medlet 39 kan ha karaktären av fallrör avsett att applicera nämnda vakuum. I fig 3 är med 36 betecknad en öppning, som kommunicerar med skivans 31 öppna område 33 och denna öppning 36 kommunicerar I sin tur med fallröret 39.

Det betonas att uppfinningen omfattar också andra utformningar för att åstadkomma vakuum än just fallrör.

Den andra filtreringszonen FF2 är, såsom framgår av fig 3, belägen, betraktat i rotorns rotationsriktning (pilen 40), efter den första filtre- ringszonen FF1 men före den andra filtreringsregionen KF.

När centrumaxeln 7 roterar relativt sughuvudet 29 och filtratventilen 30 kommer de filtersektorer 9, vilkas kanalavsnitt 12 för tillfället befinner sig mitt för öppningssektorn 32 hos skivan 31 att vara i kommunikation med förfiltratutloppet 38. De filtersektorer 9, vilkas kanalavsnitt 12 för tillfället befinner sig mitt för öppningssektorn 33 i skivan 31 kommer att vara i förbindelse med utloppsröret 39 för 10 15 20 25 30 35 510 603 10 förfiltrat. De filtersektorer 9, vilkas kanalavsnitt 12 för tillfället be- finner sig mitt för öppningssektorn 34 i skivan 31 är slutligen i för- bindelse med klarfiltratutloppet 28.

Vätskenivån i behållaren är betecknad 41. Såsom framgår av fig 3 finns i rotationsriktningen betraktat efter filtreringsregionen KF en torkningszon TZ, i vilken filtersektorerna 9 nått upp över vätskeni- vån 41 och således det fortfarande i skivans 31 öppningssektor 34 pålagda vakuumet ger upphov till en torkande luftströmning genom den på filtersektorernas filtrerande yta avsatta fiberkakan, som först efter att torkningszonen TZ upphört avlägsnas med hjälp av medlet 15 från filtersektorerna. l exemplet utgörs medlen 17 för bortförsel av det lösgjorda fiberma- terialet av schaktartade fiberuppsamlingsorgan 42, vilka mellan två angränsande skivor och vid sidan av de två yttersta skivorna i filtret är belägna för att uppfànga av lösgöringsmedlen 15 från filterski- vorna lösgjort fibermaterial. Dessa uppfångningsdon 42 kan vara kombinerade med fiberbortförselorgan 43, exempelvis i form av en transportskruvsanordning gàende i längdriktningen av rotorns rota- tionsaxel. Filtret uppvisar ytterligare medel 44 för att rengöra filter- sektorerna efter att dessa befriats från avsatt fibermaterial medelst lösgöringsmedlet 15. Medlen 44 kan därvid ha karaktären av be- sprutningsmunstycken, exempelvis anbragta pà en oscillerande bärare för att effektivt svepa över filtersektorerna. En axiellt relativt rotorn gående skiljevägg 45 avskiljer det övre området av behålla- rens innandöme, där det avsatta fibermaterialet lösgöres från filter- sektorerna, från det område där rengöringsbesprutningen sker me- delst medlen 44.

Så långt filtret hittills beskrivits fungerar det på följande vis. När rotorn 6 roterar kommer filtersektorerna 9, efter att ha rengjorts medelst medlen 44, att röra sig ned i suspensionen i behållaren 1.

Filtersektorerna kommer då in i den första filtreringszonen FF1, där vatten kommer att rinna igenom den filtrerande ytan 10 på filtersek- torerna allt under det att fibrer fastnar på ytan. Vattnet rinner inuti 10 15 20 25 30 35 1, sin 603 filtersektorerna via passagerna 12 och öppningarna 13 in i filtratka- nalerna 11 och vidare inom sektorn 32 hos skivan 31 ut genom det i fig 3 schematiskt antydda förfiltratutloppet 38. När filtersektorerna sedan rör sig vidare kommer de så småningom med sina filtratkana- ler 11 i centrumaxeln 7 in i sektorområdet 33 hos skivan 31, något som innebär att filtersektorerna då sätts under sugning från vakuumfallröret 39, som likaledes är schematiskt antytt i fig 3. Detta innebär effektiv insugning av filtrat genom filtersektorernas filtre- rande ytor och avsättning på dessa av fibermaterial, som kommer att underkastas en kompression. I denna andra filtreringszon FF2 avgår, liksom i zonen FF1, ett förfiltrat.

Vid rotorns fortsatta rotation kommer filtersektorerna sedan att komma in i skivans 31 öppningssektor 34, det vill säga i den andra filtreringsregionen KF, där klarfiltrat avskiljes. Filtratkanalerna 11 försätts då i vakuum via vakuumfallröret 28 och ett klarfiltrat avle- des däri.

När filtersektorerna kommer in i torkningszonen TZ upphör klarfilt- ratavgången och istället kommer luft att sugas genom de på filter- sektorerna sittande fiberkakorna så att dessa torkas. Härefter går filtersektorerna förbi lösgöringsmedlet 15 och det lösgjorda fibermaterialet hamnar i uppfångningsdonet 42 i och för borttransport.

I fig 1 illustreras hurusom de genom utloppen 38 och 39 kommande förfiltraten lämpligen förs samman. Den första inrättningen 26 kan därvid vara anordnad att recirkulera förfiltratet emanerande från de båda filtreringszonerna FF1 och FF2 till filtret via en vid 46 antydd ledning, eventuellt med biträde av en pump 47. I exemplet tänkes det röra sig om bakvattenrening vid en pappersmaskin. Bakvattnet tillförs via en ledning 48 och kombineras med det recirkulerade förfiltratet innan kombinationen via en ledning 49 tillförs till behålla- rens 1 innandöme. Vid bakvattenrening är det rengöringsbefrämjan- de om det i regel förhållandevis korta fibrer innehàllande bakvattnet förses med viss mängd påläggsmassa, som lämpligen bör vara 10 15 20 25 30 35 510 eos 12 långfibrig. l fig 1 antydes vid 50 en ledning för tillförsel av sådan påläggsmassa. Såsom framgår av figuren tillförs de via ledningarna 46,48 och 50 ankommande materialen till filtrets behållare.

Vid 51 antyds schematiskt hurusom den filtrerade fibermassan avledes. Klarfiltratet avledes via ledningen 52, eventuellt med bi- stånd av en pump 53. Det är fördelaktigt att utnyttja Klarfiltratet för tillförsel av spritsvatten till lösgörings- respektive rengöringsmedlen 15, 44 och en för detta ändamål anordnad ledning är betecknad 54.

Om så önskas kan spädning av den utgående massan ske medelst orenat bakvatten via en ledning 55 och munstycken 56.

Det föredrages att vakuumet i den andra filtreringszonen FF2'och den andra filtreringszonen KF har väsentligen lika värde.

Såsom tydligast framgår av fig 3 har skivan 31 partier som skiljer olika zoner från varandra. Dessa partier är betecknade 57, 58 res- pektive 60. Partiet 57 bildar en avgränsning mellan filtreringszoner- na FF1 och FF2 medan partiet 58 bildar en avgränsning mellan den andra filtreringszonen FFZ och filtreringsregionen KF. För fullstän- dig avgränsning utan förbiläckningsmöjligheter skulle partierna 57, 58 behöva vara så stora att de täckte minst en av filtratkanalerna 11, det vill säga att en enskild filtratkanal 11 icke kan bilda någon förbiläckningsmöjlighet i gränsområdena. I fig 3 antydes emellertid att partierna 57 och 58 är smalare än vad som motiveras av tvär- snittet av en filtratkanal 11. Detta innebär således att i utförandet enligt fig 3 icke någon fullständig avgränsning äger rum. Istället har partierna 57 och 58 närmast karaktären av relativt tunna väggar.

Det förmodas emellertid att sådana är tillfyllest eftersom viss för- biläckning mellan filtreringszonerna FF1 och FF2 från den förra mot den senare som en konsekvens av vakuumet icke bedöms bli all- varligare än att det kan accepteras. Dessutom är det så att förfiltra- tet från båda filtreringszonerna FF1 och FF2 förs samman så att filtratförbiläckage förbi denna gräns icke är allvarlig. Mellan den andra filtreringszonen FF2 och filtreringsregionen KF kan visst 10 15 20 25 30 35 13 510 603 förbiläckage av förfiltrat från den andra filtreringszonen FF2 accep- teras eftersom förflltratet som resulterar i FF2 närmast KF är förhål- landevis rent. Av det sagda framgår sàledes att partierna 57, 58 kan utformas så breda att de innebär en fullgod avgränsning mellan de respektive zonerna/regionerna men att man eventuellt kan göra avkall på denna fullständiga avgränsning. Sådant avkall ger den förmånliga effekten att den totala filtreringskapaciteten ökar efter- som stora partier 57, 58 innebär att den effektiva filtreringen kom- mer att få en reducerad varaktighet. vad gäller avgränsningspartiet 60 mellan den andra filtreringsregio- nen KF och öppningssektorn 32 i skivan 31 konstateras att partiet ifråga bör utformas så att en fullständig avgränsning erhålles, det vill säga partiet 60 bör omfatta åtminstone lika stor area som arean av en filtratkanal 11. Som synes av fig 3 lokaliseras partiet 60 så att vakuumpåläggningen upphör innan på filtersektorerna avsatta fiber- kakor lösgöres med hjälp av medlet 15. l fig 4 och 5 illustreras jämförelsevis tidigare teknik (fig 4) och upp- finningen (5). Vid känd teknik enligt fig 4 påligger i den första filtre- ringsregionen FF antingen atmosfäriskt tryck så att någon tryckskill- nad i realiteten ej föreligger över filterelementet eller också applice- ras ett vakuum för att också i den första filtreringsregionen befordra filtratavgàng. l den andra filtreringsregionen KF påförs fullt vakuum för att befordra klarfiltratavgång, l fig 5 illustreras uppfinningen som jämförelse och det framgår då att den första filtreringsregionen är uppdelad i två filteringszoner FF1 och FF2 såsom tidigare beskri- vits, vilka båda avger förfiltrat. Den andra filtreringsregionen KF levererar klarfiltrat såsom enligt känd teknik. l fig 6 illustrerar X-axeln tid medan Y-axeln illustrerar filtratgenom- gången i volym per tidsenhet. Den med a betecknade kurvan med heldragen linje representerar uppfinningen. Den med b betecknade kurvan representerar känd filtrering med atmosfärlskt tryck på filtratsidan i hela förfiltratregionen FF medan i klarfiltratregionen KF appliceras ett vakuum. Kurvan c slutligen visar känd teknik med 10 15 20 25 30 35 510 eos 14 vakuum pà filtratsidan i såväl förfiltratregionen som klarfiltrat- regionen. Det framgår hurusom vid uppfinningen (kurva a) i filtreringszonen FF1 i frånvaro av vakuum den under uppbyggnad varande fiberkakan ger upphov till en avtagande genomströmning.

När vakuum läggs på i filtreringszonen FF2 sker en snabb ökning av genomströmningen och denna hålls förhållandevis hög under hela återstoden av filtreringen, det vill säga också i klarfiltratregionen KF. Kurvan b med frånvaro av vakuum iförfiltratregionen FF innebär att det först i klarfiltratregionen KF pålagda vakuumet relativt sent höjer genomströmningen av filtrat, något som begränsar den totala genomströmningen i förhållande till uppfinningen (a). Kurvan c ger i och för sig genom vakuumpåläggning i hela förfiltratregionen FF god genomströmning av filtrat redan från begynnelsen men denna genomströmning blir mot slutet av filtreringsförloppet väsentligt mindre än vid uppfinningen. l fig 7 illustreras med motsvarande illustrativa hjälpmedel ett dia- gram där förhållandet tid (X-axeln) och innehåll av fibrer (Y-axeln) i filtralet kan utläsas. Här framgår att uppfinningen (kurva a) innebär en synnerligen god förbättring jämfört med tidigare teknik (kurvorna b och c) och detta närmare bestämt som en konsekvens av att enligt uppfinningen fiberkakor tillåts bli uppbyggda på filtersektorerna i förfiltratzon FF1 utan vakuum och att sedan vakuum pàläggs, fortfa- rande i förfiltratregionen så att således vakuum redan byggts upp när filtersektorerna når in i klarfiltratregionen KF.

I fig 8 illustreras just fiberkakeuppbyggnaden för de tre fallen enligt de tidigare figurerna i ett diagram där X-axeln betecknar tid och Y- axeln kaktjocklek. Det framgår att den uppfinningsenliga tekniken ger upphov till en i genomsnitt större fiberkaketjocklek på filtersek- torerna i klarfiltratregionen KF.

Det är givet att den beskrivna uppfinningen icke blott är begränsad till vad som sagts ovan. Således bör inses att fackmän inom områ- det är kapabla att inse förmånliga detaljutformningar och -föränd- ringar när väl den grundläggande uppfinningstanken framlagts. 15 sin eos Speciellt påpekas i detta avseende att fler tryckförändringssteg än de som beskrivits ovan givetvis kan utföras under filtreringscykeln.

Vidare påpekas att uppfinningen icke nödvändigtvis blott är använd- bar i samband med så kallade skivfilter. Exempelvis vore det väl möjligt att utöva uppfinningen vid så kallade trumfilter, varvid inuti respektive filtertrummor åtgärder måste vidtagas för att bilda de respektive filtreringsregionerna/zonerna. Även andra modifieringar är möjliga inom ramen för uppfinningstanken.

Claims (14)

10 15 20 25 30 35 510 sus 16 Patentkrav

1. Roterande filter för filtrering av ett flytande medium, innefattande en rotor (6) med åtminstone ett filterelement (8) och en anordning (25) för avledning av filtrat som passerat filterelementet, vilken anordning uppvisar en första inrättning (26) för avledning av ett relativt grumligt filtrat, härefter benämnt förfiltrat, och en andra inrättning (27) för avledning av ett andra relativt klart filtrat, härefter benämnt klarfiltrat, varvid de första och andra inrättningarna är disponerade så att filterelementet under rotorns rotation först passerar en av den första inrättningen bildad första filtreringsregion (FF) och sedan når en andra, av den andra inrättningen bildad filtreringsregion (KF), och varvid den andra inrättningen (27) innefattar medel (28) för anbringande av ett vakuum i den andra filtreringsregionen för att befordra klarfiltratavgàngen, känne- tecknat därav, att den första inrättningen (26) innefattar första och andra medel 38, 39) för att i den första filtreringsregionen etablera åtminstone två filtreringszoner (FF1 och FF2) med sinsemellan olika tryckförhållanden, nämligen en första filtreringszon (FF1) med atmosfäriskt tryck eller ett relativt svagt vakuum och en andra filtreringszon (FFg) med ett vakuum som innebär ett tryck som är lägre än trycket i den första filtreringszonen, och att den andra filtreringszonen (FF2) är belägen, betraktat i rotorns rotationsriktning (40), efter den första filtreringszonen (FF1) men före den andra filtreringsregionen (KF).

2. Filter enligt krav 1, kännetecknat därav, att den första inrätt- ningen är anordnad att recirkulera förfiltratet erhållet i åtminstone en av, och lämpligen båda av, de åtminstone två filtreringszonerna (FF1 och FF2) till filtret.

3. Filter enligt krav 1 eller 2, kännetecknat därav, att vakuumet i den andra filtreringszonen (FFg) och den andra filtreringsregionen (KF) är väsentligen lika stora. 10 15 20 25 30 35 ,7 sto 603

4. Filter enligt något föregående krav, kännetecknat därav, att fil- terelementet (8) uppvisar en filtrerande yta (10) och inre passager (12) för befordran av genom den filtrerande ytan passerande filtrat till filtratkanaler (11) i en inre rotordel (7), att dessa filtratkanaler (11) ingår i filtratavledningsanordningen (25) och är anordnade att successivt under rotorns rotation bringas i förbindelse med de första och andra inrättningarna (26, 27) för bildande av de första och andra filteringsregionerna (FF,KF).

5. Filter enligt krav 4, kännetecknat därav, att filtrataviedningsan- ordningen (25) innefattar en filtratventil (30) som etablerar förbindelsen mellan filtratkanalerna (11) i den inre rotordelen (7) och de första och andra inrättningarnas vakuumanbringningsmedel (28, 38, 39) i filtreringsregionerna och àtskiljer de respektive filtreringszonerna från varandra.

6. Filter enligt krav 5, kännetecknat därav, att filtratventilen (30) innefattar en icke-roterande skiva (31), som övertäcker respektive frilämnar i rotorns (6) axialled mynnande öppningar av filtratkanalerna (11) i den inre rotordelen (7) och att denna skiva uppvisar för separation av de första och andra filtreringszonerna (FF1 och FF2) från varandra och för separation av den andra filtreringszonen (FF2) från den andra filtreringsregionen (KF) avsedda partier 57, 58).

7. Förfarande för filtrering av ett flytande medium medelst ett filter uppvisande en rotor med ett filterelement med en filtrerande yta av- sedd att passeras av mediet som skall filtreras, varvid det genom den filtrerande ytan gångna filtratet uppdelas i ett relativt grumligt filtrat, härefter benämnt förfiltrat, och ett andra relativt klart filtrat, härefter benämnt klarfiltrat, genom filtrering i första respektive andra filtreringsregioner, och varvid i den andra filtreringsregionen anbringas ett vakuum för att befordra klarfiltratgenomgången genom den filtrerande ytan och därpå eventuellt avsatt skikt av det material som skall bortfiltreras från mediet, kännetecknat därav, att man i den första filtreringsregionen etablerar åtminstone två filtreringszo- 10 15 20 25 30 35 510 603 18 ner med sinsemellan olika tryckförhàllanden, nämligen en första filt- reringszon med atmosfäriskt tryck eller ett relativt svagt vakuum och en andra filtreringszon med ett vakuum som innebär ett tryck som är lägre än trycket i den första filtreringszonen, och att den andra filt- reringszonen lokaliseras, betraktat i rotationsriktningen, efter den första filtreringszonen men före den andra filtreringsregionen.

8. Förfarande enligt krav 7, kännetecknat därav, att förfiltratet er- hållet i åtminstone en av, och lämpligen båda av, de åtminstone två filtreringszonerna recirkuleras till filtret.

9. Förfarande enligt krav 7 eller 8, kännetecknat därav, att va- kuumen i den andra filtreringszonen och den andra filtreringsregio- nen bringas att vara väsentligen lika stora.

10. Förfarande enligt något av kraven 7-9, kännetecknat därav, att filtrat som passerat genom filtrets filtrerande yta bringas att strömma till en inre del av en rotor hos filtret genom filtratkanaler och att dessa filtratkanaler successivt under rotorns rotation bringas i kommunikation med en filtratavledningsanordning för att bilda de första och andra filtreringsregionerna.

11. Förfarande enligt krav 10, kännetecknat därav, att en förbin- delse mellan filtratkanalerna i den inre rotordelen och medel för att alstra vakuum i filtreringsregionerna etableras medelst en filtrat- ventil och att filtreringszonerna i den första filtreringsregionen åt- skiljes från varandra medelst filtratventilen.

12. Förfarande för filtrering av ett flytande medium, varvid filtratet bringas att passera genom en filtrerande yta hos ett filterelement på en rotor hos filtret, varvid den filtrerande ytan förflyttas genom en första filtreringsregion, i vilken ett relativt grumligt filtrat, härefter benämnt förfiltrat, avskiljes och därefter genom en andra filtreringsregion, i vilken ett andra relativt klart filtrat, härefter benämnt klarfiltrat, avskiljes, varvid filterelementet under filtreringen utsätts för tryckförändring innebärande övergång mellan 10 19 510 eos högre tryck till lägre tryck pà nedströmssidan av filterelementets filtrerande yta i ändamål att befordra filtratgenomgàngen genom den filtrerande ytan, kännetecknat därav, att den första förekommande tryckförändringen, som uppstår under filtreringen vid filterelementets rörelse, mellan nämnda högre och lägre tryck utföres inom den första filtreringsregionen.

13. Förfarande enligt något av kraven 7-12, kännetecknat därav, att det utnyttjas för avvattning av cellulosafibersuspensioner, sär- skilt bakvattenrening vid pappers- och kartongmaskiner.

14. Användning av ett filter enligt något av kraven 1-6 för avvattning av cellulosafibersuspensioner, särskilt för bakvattenrening vid pap- pers- och kartongmaskiner.