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Filtre épaississeur à marche continue.
La présente invention concerne les filtres épaissie- serus à marche continue, destinés à séparer les particules solides en suspension dans un liquide de la majeure partie de ce liquide, pour obtenir une boue dont la concentration en particules solides est élevée. Ces filtres épaississeurs sont utilisés en particulier, mais non exclusivement, dans l'industrie sucrière.
,
Les filtres épaississeurs utilisés jusqu'à présent sont généralement des filtres rotatifs comportant plusieurs cellules ou éléments filtrants creux, portée par un arbre dont ils sont solidaires, et tournant dans une cuve alimentée en continu en solution à filtrer, à l'aide d'une valve rotative l'intérieur des éléments filtrants est alternativement mis en dépression pour la filtration et en surpression pour le
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débâtissage du gâteau formé sur les éléments filtrants et qui est recueilli à la partie inférieure de la cuve. Ces filtres ont l'inconvénient de nécessiter un arbre et des paliers de gros diamètre, pour supporter les éléments filtrante et, par conséquent, d'être coûteux.
Le but de la présente invention est de simplifier la construction des filtres-épaississeurs par l'emploi d'élément. filtrants fixes, supportés par la cuve.
Il existe des filtres comportant des éléments fil- trants fixes disposés côte à cote et dans lesquels chaque élément filtrant est périodiquement mie en communication avec une source de fluide sous pression pour le débâtissage du gâteau formé sur cet élément, tandis que les autres éléments sont mis en dépression pour la filtration, de façon à assurer un fonctionnement continu. Dans ces appareils, où pendant le débâtissage du gâteau formé sur un élément ce dernier est entouré de deux éléments en filtration, le gâteau débâti par contre-pression risque de venir se plaquer sur les éléments voisins en filtration, ce qui diminue considérablement le rendement du filtre.
Pour remédier à cet inconvénient, on a proposé d'augmenter l'écartement entre les éléments filtrants, ce qui diminue la surface filtrante installée dans un volume donné, ou d'écarter par un moyen mécanique l'élément sur lequel s'effectue le débâtissage des autres éléments, oe qui exige un montage mécanique compliqué et par conséquent coûteux et vulnérable.
La solution proposée par la présente invention permet de loger un maximum de surface filtrante dans un volume donné et n'exige aucun mécanisme compliqué.
Dans le filtre épaississeur réalisé suivant l'inven- tion, la cuve dans laquelle sont noyés les éléments filtrants fixes, est divisée par des cloisons en plusieurs compartiments
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qui communiquent tous avec le fond non compartimenté de la cuve, et dans chaque compartiment est placé un élément fil- trant, qui peut d'ailleurs former une paroi du compartiment.
Il est ainsi possible d'effectuer le débâtissage du gâteau dans chaque compartiment sans gêner la filtration dans les autres compartiments.
On a décrit, ci-après, à titre d'exemples non limi- tatifs, quelques modes de réalisation de l'invention. Cette description se réfère aux dessins qui l'accompagnent et sur lesquels : , - la figure 1 représente en poupe verticale un filtre épaissis- seur à éléments filtrants plats verticaux; - la figure 2 est une vue de desans partielle du filtre de la figure 1 - la figure 3 est une vue en plan, à plue grande échelle, d'un élément filtrant utilisé dans le filtre de la figure 1 - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale suivant l'axe 4-4 de la figure 3 - la figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'un filtre- épaississeur à bougies filtrantes - la figure 6 est une vue de dessus du filtre de la figure 5, une partie du couvercle étant enlevée ;
- la figure 7 est une vue en coupe longitudinale, à plue grande échelle, d'une bougie filtrante du filtre de la figure 5 - la figure 8 est une vue en coupe longitudinale d'une autre bougie filtrante pouvant être utilisée dans le filtre de la figure 5 - la figure 9 est une vue en coupe suivant l'axe A-A de la figure 8 - la figure 10 est une vue en coupe suivant l'axe B-B de la figure 8 et
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- la figure 11 est une vue en coupe longitudinale d'une variante de la bougie de la figure 8.
Le filtre épaississeur représenté sur les figures 1 et 2 comporte une cuve cylindrique (1), à axe vertical, à laquelle sont fixées despattes d'appui (2) servant à la fixation de la cuve sur un socle, une bride inférieure (3) servant à la fixation du fond tronconique (4), et une bride supérieure (6) servant à la fixation du couvercle (5).
L'intérieur de la cuve (1) est divisé en plusieurs secteurs par des cloisons radiales (7) qui sont fixées, d'une part, à la paroi de la cuve et, d'autre part, à un tube central (8) qui supporte à son extrémité supérieure une plaque (9). Le couvercle (5) qui est annulaire est fixé à la bride (6) et à la plaque (9).
Dans la cuve (1) sont placée des éléments filtrante verticaux (10) en forme de panneaux, qui sont répartie en trois rangées concentriques et disposés suivant des rayons, la rangée centrale comportant moitié moins d'éléments filtrants que les deux autres rangées. Sur la figure 2, on n'a pas représenté tous les éléments filtrants pour rendre la figure plus claire.
Sur la plaque (9) est fixée une tête de distribution (11) qui est reliée par des tuyauteries (12) aux éléments filtrants (10) et par des tuyauteries (13), (14) et (15) à des enceintes à pressions différentes pour assurer les première et deuxième filtrations et le débâtissage, respectivement.
La tête de distribution (11) est du type rotatif et comporte un rotor entraîné par un moto-réducteur (16) qui assure simultanément l'entraînement d'un arbre (17) accouplé au rotor et auquel sont fixées des pales (18) qui servent à racler le fond (4) de la cuve. La tête de distribution (11) ne fait pas partie de l'invention et ne sera pas décrite en détail.
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Un carter (19), en une ou plusieurs parties, recouvre la tête de distribution (11) et les tuyauteries (12), (13), (14) et (15),
Comme on le voit sur les figures 3 et 4, les éléments filtrants (10) sont constitués d'un cadre (20) présentant une gorge périphérique, d'une tôle de séparation (21) soudée à l'intérieur du cadre et de deux panneaux perforés (22) placée- sur les deux faces de la tôle (21) et servant de support à la toile filtrante (23). Les panneaux (22) peuvent être consti- tués par une fine tôle emboutie du type dit "Tubulus".
La tôle de séparation (21) divise l'élément filtrant en deux cellules (24) et (25), isolées l'une de l'autre, et une tubulure (26) est associée à chaque cellule pour l'éva- cuation du produit filtré. Chaque tubulure est soudée sur ; une tôle perforée (27) qui est elle-même soudée au cadre (20).
La toile filtrante (23) qui entoure le' cadre (20) est en forme de sac ouvert du côté opposé aux tubulures (26) qui s'engagent dans deux manchettes (28) cousues sur le sac.
L'étanchéité est réalisée autour des tubulures par des colliers de serrage (29), et la toile (23) est pincée dans la gorge du cadre (20) par une corde (30) qui est bourrée dans cette gorge.
Comme on le voit sur la figure 2, dans les deux rangées extérieures d'éléments filtrants, les cellules (24) et (25) qui se font face sont reliées à un même tube collec- teur (31), et dans la rangée centrale, les cellules (24) et (25) d'un élément filtrant et les cellules des deux éléments adjacents qui lui font face sont' reliées à un même tube collecteur (32). Les collecteurs (31) et (32) sont reliés séparément à la tête de distribution (11) par les tuyauteries (12)..
Les éléments filtrants des deux rangées extérieures
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sont supportés par les tubes collecteurs (31) qui sont fixes à une de leurs extrémités à des éléments des tuyauteries (12) solidaires de la plaque (9), un tube collecteur sur deux étant supporté à son extrémité par des équerres (33) fixées à la paroi de la cuve.
Les éléments filtrants de la rangée centrale sont également supportés par les tubes collecteurs (32) qui sont fixés à des éléments Ces tuyauteries (12) solidaires de la plaque (9).
Comme chaque groupe de cellules doit travailler indépendamment, il est nécessaire d'isoler la rangée centrale des deux autres rangées par une cloison. Celle-ci est formée d'autant de parties (34) qu'il y a de groupes d'éléments filtrants pour permettre le démontage de ces éléments filtrants, les cloisons (34) sont fixées sur les cloisons radiales (7) d'une manière permettant leur démontage.
Un espace est ménagé entre les cloisons (34) et le couvercle (4), comme d'ailleurs au-dessus des cloisons ra- diales (7), pour permettre l'alimentation régulière du produit à filtrer.
En enlevant le couvercle (5), on peut retirer direc- tement les éléments filtrants de deux rangées extérieures.
Ensuite on peut retirer les éléments filtrants correspondant de la rangée centrale après démontage des cloisons (34).
On voit que chaque groupe de cellules associées à un même collecteur se trouve à l'intérieur d'un compartiment formé par les éléments filtrants, les cloisons (34) et la paroi de la cuve ou du tube central (8), de sorte que lorsqu'on débâti les cellules d'un compartiment, le gâteau détaché des toiles filtrantes ne peut pas venir se plaquer sur les éléments filtrants des autres compartiments. On peut noter que ces compartiments ne sont pas étanches puisqu'ils communiquent entre eux par les passages prévus au-dessus
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et au-dessous des cloisons.
On pourrait d'ailleurs prévoir des ouvertures dans ces cloisons pour faciliter la circula- tion de la solution d'un compartiment à l'autre, ces ouver- tures restant cependant suffisamment faibles pour éviter que les morceaux des gâteaux détachés des toiles filtrantes ne les traversent et passent d'un compartiment à l'autre.
En fonctionnement, le produit à filtrer est admis en continu dans la cuve (1) par la tubulure (35). Chaque groupe d'éléments filtrants est successivement mis en commu- nication avec les tuyauteries (13), (14) et (15) par la tête de distribution (11) qui est entraînée à une vitesse convenable par'le moto-réducteur (16).
Par la tuyauterie (13), on recueille le jus de première filtration et par la tu@outerie (14), on recueille le jus de seconde filtration, tandis qu'on introduit par la tuyauterie (15) un liquide sous pression, qui peut être du jus de première filtration, servant au débâtissage des gâteaux formés sur les éléments filtrants. La durée du débâtissage est très courte par rapport à la durée de la filtration.
Dans les appareils actuels la tête de distribution est reliée en permanence à la source de liquide sous pression servant au débatissage et chaque élément filtrant ou groupe d'éléments filtrants est successivement mis en communication avec cette source par la tête de distribution. Du fait même de la structure de la tête de distribution, cette mise en communication est progressive, et il en résulte une arrivée de liquide et une mise en pression progressives dans l'élément filtrant.
Pour obtenir la désagrégation parfaite et totale du gâteau sur toute la surface de l'élément filtrant, il est préférable d'admettre brusquement un débit important de liquide dans l'élément filtrant, de façon à créer une
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variation brusque de pression à l'intérieur de l'élément filtrant.
Dans ce but on peut utiliser par exemple une éleotro- vanne fonctionnant par tout ou rien, placée sur la tuyauterie (15) et qui n'est ouverte que lorsque la tête de distribution (11) assure une communication complète entre la tuyauterie (15) et l'un des éléments filtrants ou groupe d'éléments filtrants.
Les gâteaux débâtis tombent au fond de la cuve et sont évacués par la tubulure (36). Les pales (18) empêchent par leur rotation le dépôt des matières solides sur le fond de la cuve.
A la place de la tête distributrice rotative, on pourrait utiliser par exemple un jeu de vannes à commande temporisée.
On pourrait évidemment adopter une cuve de forme différente en modifiant la disposition des éléments filtrants pour obtenir une surface filtrante maximum pour un volume donné.
On pourrait également disposer les éléments filtrants suivant des plans suffisamment inclinés pour permettre la chute par gravité du gâteau de filtration jusqu'au fond de la cuve et bénéficier de l'effet de décantation ce qui permet d'augmenter le débit spécifique du filtre. Dans ce cas, les éléments filtrants peuvent être disposés suivant les troncs de cône ou des plans inclinés parallèles ou convergeant vers le haut ou vers le bas.
Dans l'appareil représenté sur les figures 5 et 6, on utilise des bougies filtrantes à la place des éléments plats.
Comme le filtre des figures 1 et 2, celui-ci comporte une cuve cylindrique et verticale (1') qui est supportée
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par des pattes d'appui (2'), un fond tronconique (4') qui est fixé à une bride (31) de la cuve, et un couvercle (5') qui est soudé sur la cuve.
Le couvercle (5') porte une tête de distribution (il*) à laquelle aboutissent des tuyauteries (12') en provenance des éléments filtrants, des tuyauteries (13*) et (14') servant à l'extraction du produit filtré, et une tuyauterie (15*) reliée à une source de fluide sous pression pour le uébâtissage des gâteaux formés sur les éléments filtrants.
Le rotor de la tête de distribution (11') est entraî- né par un moto-réducteur (j6') qui peut également être accouplé à un arbre (17*) portant des pales (18') tournant dans le fond de la cuve.
La tête de distribution (11') et les tuyauteries (12*) (13'), (14') et (15') sont recouvertes par un carter (19') fixés aux bords du couvercle (5').
Comme on le voit sur la figure 6, l'intérieur de la cuve est divisé par des cloisons minces en un grand nombre de compartiments (40). Certaines de ces cloisons (41), en tôle plus épaisse, sont soudées sous le couvercle (5') et servent avec le tube central (8') à raidir le couvercle.
Les cloisons (41) sont percées d'ouvertures (42) à leur partie supérieure pour permettre la circulation du produit à filtrer.
Dans chaque compartiment (40) est placée une bougie filtrante (43) à double surface filtrante représentée en coupe sur la figure 7.
La bougie (43) est constituée d'un corps creux tubu- laire (44), en tôle perforée, qui sert de support à une toile filtrante (45) recouvrant les surfaces intérieure et extérieure du corps (44). Les extrémités de la toile
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filtrante sont serrées par dea colliers (46) sur la partie supérieure pleine (47), de la surface extérieure du corps (44)
Des anneaux rigides (48) fixés à la toile filtrante, à l'intérieur de la bougie, réduisent le gonflement de la toile pendant le débâtissage par contre-pression.
Une tubulure (49) fixée à la partie supérieure (47) du corps (44), sert à l'évacuation du produit filtré. Cette tubulure est solidaire d'un couvercle (50) qui repose sur le couvercle (5') de la cuve et obture un trou (51) prévu dans ce dernier pour le passage de la bougie filtrante.
Chaque bougie filtrante est ainsi supportée indivi- duellement par un oouverole (50) et peut être retirée séparément après avoir démonté la tuyauterie (12') reliant la tubulure (49) à la tête de distribution (11'). Les couvercles (50) sont bloqués sur le couvercle de la cuve par des plats (52) fixés par des vis à ce dernier.
Grâce à cette construction, il est très facile de monter ou de démonter une bougie filtrante, même en marche, ce qui évite de vider la cuve de l'appareil.
Comme dans le filtre des figures 1 et 2, chaque élément filtrant est enfermé dans un compartiment, et pendant le débâtissage de n'importe lequel de ces éléments, il n'y a aucun risque que le gâteau débâti vienne se plaquer sur la surface filtrante d'un autre élément.
Le fonctionnement de ce filtre est identique à celui du filtre des figures 1 et 2. Le produit à filtrer est admis dans la cuve par la tubulure (35'). Chaque bougie filtrante ou groupe de bougies filtrantes, suivant leur nombre et les possibilités de la tête de distribution, est successivement mis en communication avec les tuyauteries (13*), (14') et (15') pour les première et deuxième filtrations et pour le débâtissage.
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Les matières solides déoollées des surfaces filtrantes par contre-pression tombent au fond de la cuve d'où elles sont évacuées par la tubulure (36*).
Bien que les bougies filtrantes à double surface filtrante soient particulièrement avantageuses, car elles permettent de loger une grande surface filtrante dans un volume restreint, il peut être intéressant d'utiliser dans l'appareil décrit des bougies filtrantes de construction différente.
En particulier, on peut remplacer chaque bougie filtrante par des groupes de bougies de petit diamètre, Dans ce cas, il est avantageux de réaliser ces bougies comme représenté sur les figures 8 à 11.
La bougie filtrante représentée sur les figures 8 à 10 comporte deux douilles (60) et (61) qui sont fixées aun deux extrémités d'une tige (62) formant entretoise.
Des ressorts hélicoïdaux (63) disposés cote à cote tout autour de la tige (62) sont tendue entre les douilles (60) et (61) auxquelles ils sont accrochés par leurs extrémi- tés. Des entretoises tubulaires (64) fixées à intervalles réguliers le long de la tige (62) maintiennent 1 écartement entre les ressorts et la tige.
Une toile filtrante (65) en forme de sac est enfilée sur la bougie et maintenue à sa partie supérieure par un collier (66) serré sur la douille (60).
La bougie est fixée par un boulon (67) vissé sur l'extrémité filetée de la tige (62) à une plaque (68) pouvant supporter plusieurs bougies identiques. Un joint (69) assure l'étanchéité entre la douille (60) et la plaque (68).
Le produit ayant filtré à travers la toile filtrante (65) passe facilement à travers les spires des ressorts (63)
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qui sont écartées l'une de l'autre, et est évacué par les trous (70) et (71) prévus dans la douille (60) et la plaque (68).
Dans la variante représentée sur la figure 11, la douille (60') est fermée par un oouvercle (72) solidaire d'une tubulure (73) qui sert à évacuer le produit filtré et à fixer la bougie filtrante à son support.
Au lieu d'être tangentes, comme représenté sur la figure 10, les enveloppes des ressorts (63) pourraient s'interpénétrer ou au contraire être espacées l'une de l'autre.
Les ressorts (62) pourraient être comprimés, et non plus tendus, entre la douille (60) fixée à la tige (62) et la douille (61) qui serait alors montée coulissante sur la tige (62). Les ressorts (63) serviraient alors à supporter la toile filtrante et à la tendre.
Ce mode de support de la toile filtrante à l'aide de ressorts tendus ou comprimés n'est d'ailleurs pas limité aux bougies filtrantes, et pourrait être utilisé pour d'au- tres types d'éléments filtrants, par exemple, les éléments représentés sur les figures 3 et 4.
Il est évident que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la forme, la disposition et la structure de la cuve et des éléments filtrants sans sortir des limites de l'invention.
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Continuous-running thickening filter.
The present invention relates to continuously operating thickened filters intended for separating the solid particles suspended in a liquid from the major part of this liquid, in order to obtain a sludge with a high concentration of solid particles. These thickening filters are used in particular, but not exclusively, in the sugar industry.
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The thickening filters used until now are generally rotary filters comprising several cells or hollow filter elements, carried by a shaft to which they are integral, and rotating in a tank continuously supplied with solution to be filtered, using a rotary valve the interior of the filtering elements is alternately depressed for filtration and overpressure for the
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clearing of the cake formed on the filter elements and which is collected in the lower part of the tank. These filters have the drawback of requiring a large diameter shaft and bearings to support the filter elements and, consequently, of being expensive.
The object of the present invention is to simplify the construction of filter-thickeners by the use of an element. fixed filters, supported by the tank.
There are filters comprising fixed filter elements arranged side by side and in which each filter element is periodically placed in communication with a source of pressurized fluid for the clearing of the cake formed on this element, while the other elements are placed. under vacuum for filtration, so as to ensure continuous operation. In these devices, where during the stripping of the cake formed on an element, the latter is surrounded by two elements in filtration, the cake cleared by back pressure risks coming to be pressed against the neighboring elements in filtration, which considerably reduces the efficiency of the filter. filtered.
To remedy this drawback, it has been proposed to increase the spacing between the filtering elements, which reduces the filtering surface installed in a given volume, or to move aside by mechanical means the element on which the stripping takes place. other elements, which requires complicated mechanical assembly and therefore expensive and vulnerable.
The solution proposed by the present invention makes it possible to accommodate a maximum of filtering surface in a given volume and does not require any complicated mechanism.
In the thickening filter produced according to the invention, the tank in which the fixed filter elements are embedded is divided by partitions into several compartments.
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which all communicate with the uncompartmentalized bottom of the tank, and in each compartment is placed a filter element, which can moreover form a wall of the compartment.
It is thus possible to carry out the baking of the cake in each compartment without hindering the filtration in the other compartments.
A few embodiments of the invention have been described below by way of nonlimiting examples. This description refers to the drawings which accompany it and in which: FIG. 1 represents a vertical stern of a thickening filter with flat vertical filter elements; - figure 2 is a partial view of the filter of figure 1 - figure 3 is a plan view, on a larger scale, of a filter element used in the filter of figure 1 - figure 4 is a longitudinal sectional view along axis 4-4 of FIG. 3 - FIG. 5 is a view in longitudinal section of a filter-thickener with filter plugs - FIG. 6 is a top view of the filter of FIG. 5, part of the cover being removed;
- Figure 7 is a longitudinal sectional view, on a larger scale, of a filter candle of the filter of Figure 5 - Figure 8 is a longitudinal sectional view of another filter candle that can be used in the filter of Figure 5 - Figure 9 is a sectional view along the axis AA of Figure 8 - Figure 10 is a sectional view along the axis BB of Figure 8 and
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- Figure 11 is a longitudinal sectional view of a variant of the spark plug of Figure 8.
The thickening filter shown in Figures 1 and 2 comprises a cylindrical tank (1), with a vertical axis, to which are fixed support brackets (2) for fixing the tank on a base, a lower flange (3) used for fixing the frustoconical bottom (4), and an upper flange (6) for fixing the cover (5).
The interior of the tank (1) is divided into several sectors by radial partitions (7) which are fixed, on the one hand, to the wall of the tank and, on the other hand, to a central tube (8) which supports at its upper end a plate (9). The cover (5) which is annular is fixed to the flange (6) and to the plate (9).
In the tank (1) are placed vertical filter elements (10) in the form of panels, which are distributed in three concentric rows and arranged in radii, the central row comprising half as many filtering elements as the other two rows. In Figure 2, not all the filter elements are shown to make the figure clearer.
On the plate (9) is fixed a distribution head (11) which is connected by pipes (12) to the filter elements (10) and by pipes (13), (14) and (15) to pressure chambers different to ensure the first and second filtrations and the stripping, respectively.
The distribution head (11) is of the rotary type and comprises a rotor driven by a geared motor (16) which simultaneously drives a shaft (17) coupled to the rotor and to which blades (18) are attached which are used to scrape the bottom (4) of the tank. The dispensing head (11) does not form part of the invention and will not be described in detail.
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A housing (19), in one or more parts, covers the distribution head (11) and the pipes (12), (13), (14) and (15),
As can be seen in Figures 3 and 4, the filter elements (10) consist of a frame (20) having a peripheral groove, a separating plate (21) welded inside the frame and two perforated panels (22) placed on both sides of the sheet (21) and serving as a support for the filter cloth (23). The panels (22) can be formed by a thin stamped sheet of the so-called "Tubulus" type.
The separation plate (21) divides the filter element into two cells (24) and (25), isolated from each other, and a pipe (26) is associated with each cell for the evacuation of the filter. filtered product. Each tubing is welded to; a perforated sheet (27) which is itself welded to the frame (20).
The filter cloth (23) which surrounds the frame (20) is in the form of an open bag on the side opposite the tubes (26) which engage in two cuffs (28) sewn onto the bag.
The seal is made around the pipes by clamps (29), and the canvas (23) is clamped in the groove of the frame (20) by a rope (30) which is stuffed in this groove.
As can be seen in figure 2, in the two outer rows of filtering elements, the cells (24) and (25) which face each other are connected to the same collector tube (31), and in the central row , the cells (24) and (25) of a filter element and the cells of the two adjacent elements which face it are 'connected to the same collecting tube (32). The collectors (31) and (32) are connected separately to the distribution head (11) by the pipes (12).
The filter elements of the two outer rows
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are supported by the collecting tubes (31) which are fixed at one of their ends to elements of the pipes (12) integral with the plate (9), one collecting tube in two being supported at its end by brackets (33) fixed to the wall of the tank.
The filtering elements of the central row are also supported by the collecting tubes (32) which are fixed to elements These pipes (12) integral with the plate (9).
As each group of cells must work independently, it is necessary to isolate the central row from the other two rows by a partition. This is formed by as many parts (34) as there are groups of filtering elements to allow the removal of these filtering elements, the partitions (34) are fixed to the radial partitions (7) of a manner allowing their disassembly.
A space is provided between the partitions (34) and the cover (4), as moreover above the radial partitions (7), to allow the regular supply of the product to be filtered.
By removing the cover (5), the filter elements from two outer rows can be removed directly.
Then the corresponding filter elements can be removed from the central row after removing the partitions (34).
It can be seen that each group of cells associated with the same collector is located inside a compartment formed by the filter elements, the partitions (34) and the wall of the tank or of the central tube (8), so that when the cells of one compartment are dismantled, the cake detached from the filter cloths cannot come to rest on the filter elements of the other compartments. It can be noted that these compartments are not airtight since they communicate with each other through the passages provided above.
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and below the partitions.
It would also be possible to provide openings in these partitions to facilitate the circulation of the solution from one compartment to another, these openings however remaining sufficiently small to prevent the pieces of the cakes detached from the filtering cloths. cross and pass from one compartment to another.
In operation, the product to be filtered is admitted continuously into the tank (1) through the pipe (35). Each group of filtering elements is successively put into communication with the pipes (13), (14) and (15) by the distribution head (11) which is driven at a suitable speed by the gear motor (16 ).
Through the pipe (13), the juice from the first filtration is collected and through the pipe (14), the juice from the second filtration is collected, while a liquid under pressure is introduced through the pipe (15), which can be the juice of the first filtration, used for the cleaning of the cakes formed on the filter elements. The duration of stripping is very short compared to the duration of filtration.
In current devices, the dispensing head is permanently connected to the source of pressurized liquid serving for the debate and each filter element or group of filtering elements is successively placed in communication with this source by the dispensing head. Due to the structure of the dispensing head, this communication is progressive, and the result is a gradual arrival of liquid and pressurization in the filter element.
To obtain the perfect and total disintegration of the cake over the entire surface of the filter element, it is preferable to suddenly admit a large flow of liquid into the filter element, so as to create a
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sudden change in pressure inside the filter element.
For this purpose we can use for example an electric valve operating by all or nothing, placed on the pipe (15) and which is only open when the distribution head (11) ensures complete communication between the pipe (15) and one of the filter elements or group of filter elements.
The broken cakes fall to the bottom of the tank and are discharged through the pipe (36). The blades (18) prevent by their rotation the deposition of solids on the bottom of the tank.
Instead of the rotary distributor head, a set of timed control valves could be used, for example.
One could obviously adopt a tank of different shape by modifying the arrangement of the filter elements to obtain a maximum filtering surface for a given volume.
The filter elements could also be arranged in sufficiently inclined planes to allow the filter cake to fall by gravity to the bottom of the tank and to benefit from the settling effect which makes it possible to increase the specific flow rate of the filter. In this case, the filter elements can be arranged along truncated cones or inclined planes parallel or converging upwards or downwards.
In the apparatus shown in Figures 5 and 6, filter candles are used instead of the flat elements.
Like the filter of Figures 1 and 2, this has a cylindrical and vertical tank (1 ') which is supported
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by support lugs (2 '), a frustoconical bottom (4') which is fixed to a flange (31) of the tank, and a cover (5 ') which is welded to the tank.
The cover (5 ') carries a distribution head (il *) to which pipes (12') coming from the filtering elements, pipes (13 *) and (14 ') serving for the extraction of the filtered product, end. and a pipe (15 *) connected to a source of pressurized fluid for the building of the cakes formed on the filter elements.
The rotor of the distribution head (11 ') is driven by a gear motor (j6') which can also be coupled to a shaft (17 *) carrying blades (18 ') rotating in the bottom of the tank. .
The distribution head (11 ') and the pipes (12 *) (13'), (14 ') and (15') are covered by a casing (19 ') fixed to the edges of the cover (5').
As seen in Figure 6, the interior of the vessel is divided by thin partitions into a large number of compartments (40). Some of these partitions (41), made of thicker sheet metal, are welded under the cover (5 ') and serve with the central tube (8') to stiffen the cover.
The partitions (41) are pierced with openings (42) at their upper part to allow the circulation of the product to be filtered.
In each compartment (40) is placed a filter candle (43) with a double filtering surface shown in section in Figure 7.
The spark plug (43) consists of a tubular hollow body (44), made of perforated sheet metal, which serves as a support for a filter cloth (45) covering the interior and exterior surfaces of the body (44). The ends of the canvas
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filter are tightened by collars (46) on the full upper part (47), of the outer surface of the body (44)
Rigid rings (48) attached to the filter cloth, inside the candle, reduce swelling of the cloth during back pressure stripping.
A tubing (49) fixed to the upper part (47) of the body (44), serves to evacuate the filtered product. This tubing is integral with a cover (50) which rests on the cover (5 ') of the tank and closes a hole (51) provided in the latter for the passage of the filter candle.
Each filter candle is thus individually supported by a cover (50) and can be withdrawn separately after having dismantled the pipe (12 ') connecting the pipe (49) to the distribution head (11'). The covers (50) are blocked on the cover of the tank by plates (52) fixed by screws to the latter.
Thanks to this construction, it is very easy to assemble or disassemble a filter candle, even in operation, which avoids emptying the tank of the device.
As in the filter of Figures 1 and 2, each filter element is enclosed in a compartment, and during the stripping of any of these elements, there is no risk that the broken cake comes to be pressed on the filtering surface. of another element.
The operation of this filter is identical to that of the filter of Figures 1 and 2. The product to be filtered is admitted into the tank through the pipe (35 '). Each filter candle or group of filter candles, depending on their number and the possibilities of the distribution head, is successively placed in communication with the pipes (13 *), (14 ') and (15') for the first and second filtrations and for clearing.
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The solids deoolled from the filtering surfaces by back pressure fall to the bottom of the tank from where they are evacuated by the pipe (36 *).
Although filter candles with a double filtering surface are particularly advantageous, since they allow a large filtering surface to be accommodated in a small volume, it may be advantageous to use in the apparatus described filter candles of different construction.
In particular, each filter candle can be replaced by groups of small diameter candles. In this case, it is advantageous to make these candles as shown in Figures 8 to 11.
The filter candle shown in Figures 8 to 10 comprises two sockets (60) and (61) which are fixed at both ends of a rod (62) forming a spacer.
Coil springs (63) arranged side by side all around the rod (62) are stretched between the bushes (60) and (61) to which they are hooked by their ends. Tubular spacers (64) attached at regular intervals along the rod (62) maintain the spacing between the springs and the rod.
A filter cloth (65) in the form of a bag is threaded over the candle and held at its upper part by a collar (66) clamped on the socket (60).
The spark plug is secured by a bolt (67) screwed on the threaded end of the rod (62) to a plate (68) capable of supporting several identical spark plugs. A seal (69) seals between the sleeve (60) and the plate (68).
The product having filtered through the filter cloth (65) easily passes through the coils of the springs (63)
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which are spaced from each other, and is discharged through the holes (70) and (71) provided in the sleeve (60) and the plate (68).
In the variant shown in FIG. 11, the socket (60 ') is closed by a cover (72) integral with a pipe (73) which serves to evacuate the filtered product and to fix the filter candle to its support.
Instead of being tangent, as shown in Figure 10, the envelopes of the springs (63) could interpenetrate or on the contrary be spaced from one another.
The springs (62) could be compressed, and no longer stretched, between the sleeve (60) fixed to the rod (62) and the sleeve (61) which would then be slidably mounted on the rod (62). The springs (63) would then serve to support the filter cloth and to tension it.
This method of supporting the filter cloth by means of tensioned or compressed springs is moreover not limited to filter candles, and could be used for other types of filter elements, for example, elements. shown in Figures 3 and 4.
It is evident that many modifications can be made to the shape, arrangement and structure of the vessel and of the filter elements without departing from the limits of the invention.