用于减小盘式过滤器的预涂层的厚度的方法和设备

摘要

减小从盘式过滤器的盆(40)中的包含固体的悬浮液积聚在过滤盘(12)的过滤表面(56)上的预涂层(57)的厚度的方法和设备，所述盘式过滤器具有布置在轴(10)上的两个或更多个过滤盘，且在所述过滤盘之间，至少一个跌水槽(38)在两侧上设有刮削器(20)，所述刮削器(20)将从悬浮液过滤的在过滤盘(12)的过滤表面(56)上的饼状物刮到跌水槽(38)中，借助于所述刮削器(20)，在过滤表面(56)上的预涂(57)的层厚度通过缩短刮削器(20)的尖端和过滤表面(56)之间的距离而被减小，且对于在跌水槽(38)的两侧上的两个过滤盘(12)的过滤表面(56)上的预涂(57)，预涂(57)的厚度减小非同时实现。

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括两个或更多个过滤盘的盘式过滤器，其中使 用预涂层辅助包含固体的悬浮液的过滤。本发明特别适合于在化学纸 浆工业中过滤石灰沉渣。

背景技术

预涂层通常在过滤过程中使用且其尤其是在过滤白和绿液中是有 优势的，据此待过滤的材料作为预涂层。当固体物质层已经积聚形成 足够厚的饼状物时，刮削器将过滤的固体物质从预涂的表面刮掉。

同一预涂层不能够连续使用，因为它能够被细料堵住。该层必须 定期地至少部分地被去除且由新的层替代。常用的技术是根据某一程 序将刮削器自动地移动到较靠近过滤表面的位置持续至少一转且返回 它们，据此，堵塞的表面层可以被去除。当刮削器以这种方式多次接 近预涂层时，预涂层完全被去除且新的预涂层被积聚。

当盘式过滤器被使用时，过滤设备通常包括几个(比如八个)盘，其 两侧作为过滤表面。利用盘执行的过程通常是并行的，即利用它们执 行的该过程操作都是相似的且同时的。而且，预涂层的减小被执行， 使得刮削器的致动构件连接到将刮削器同时、类似地且对称地朝盘的 表面移动的一个致动器。大的过滤器也可具有平行的致动器和致动构 件。

现有技术有关的问题

当利用根据现有技术的盘式过滤器减小预涂层的厚度时，结果是， 同时，利用过滤器产生的过滤的固体物质的量偶然地会显著地增加， 甚至成倍增加。例如，在过滤白液时，具有1mm厚度的层典型地被刮 离，但是在预涂层的减小中，被去除的积聚层(包括饼状物)的厚度通常 近似为3-4mm。在减小之后，刮削器返回到正常距离，且因此在层厚 度达到刮削器再次开始刮掉饼状物的程度之前要花费一些时间。

在弄薄预涂层的同时生产率的临时变化导致过滤器的设计和定尺 寸需要考虑如何在不过度地填充跌水槽的情况下从这些变化恢复。这 可造成堵塞。该问题在过滤化学纸浆工业的石灰沉渣时尤其强调，石 灰沉渣是粘的且趋于形成团粒。在形成层和团粒之后的石灰沉渣借助 于混合器和供给制浆液体未必能正确地制浆。因此，具有附件和制浆 流的跌水槽的尺寸和性能适合于最大的瞬间产生流。而且，排出管路 和/或具有附件的排出输送器针对瞬间生产率来定尺寸且它们不能被优 化成最适合于正常生产。实际上，这使设备过度地大且昂贵，这进一 步因为多个盘而严重。进一步的危险是由堵塞造成的生产中断，中断 对于这种重要的设备来说是不期望的且可能造成在过滤之后发生的处 理阶段的问题。

生产的固体物质的量的变化可造成过滤下游的处理的相当大的问 题，尤其是，如果生产的固体物质流没有被补偿，比如，借助于中间 储存。这点的示例是石灰沉渣洗涤过滤器直接从白液过滤器的供给。 而且，当从石灰沉渣过滤器供给石灰窑时，生产率的变化可对窑的烟 气的组分和量有影响。例如，由于这些变化的结果，有气味的硫化合 物的含量容易增加。

刮削器位于确切的平滑的且缓慢的运动极其难以进行的条件下， 因为，例如，腐蚀的和不干净的条件阻碍被弄脏的移动表面的润滑。 因此，在具有多个过滤盘的设备中预涂的厚度减小已经借助于基于极 限位置或限制器的简单的不受控制的运动来进行，比如，通过使用液 压缸。在比如石灰沉渣过滤中(尤其是由于预涂的定期去除)的条件使得 在设备内部的移动部件的使用尽可能被避免。

当针对所有过滤表面同时进行预涂厚度减小时，旋转过滤盘所需 要的发动机动力大大增加。这需要使用更有力的且因此更昂贵的驱动 马达且通常还需要控制马达的逆变器，与过程所需的其它相比，可能 具有较低的效率。

发明内容

本发明提供了一种用于上述问题的解决方案。一种有效的解决方 案已经被开发，其借助于在操作条件中操作的简单解决方案而保持每 一跌水槽的生产流基本上保持不变。

本发明涉及一种方法和设备，其中不同时对所有盘的所有过滤表 面执行包括两个或更多个过滤盘的盘式过滤器的预涂的厚度减小，而 是仅对所有过滤表面中的某些执行厚度减小使得每一过滤器和跌水槽 过滤的材料流的变化基本上被减小。更准确地说，根据本发明的解决 方案的特征在于独立权利要求中给出的那些。

在根据本发明的布置中，预涂厚度被减小使得其通过仅位于跌水 槽的一侧的刮削器来执行，该刮削器补偿进入跌水槽的石灰沉渣的量， 因而减小堵塞的危险。本发明的实施不影响位于两端的跌水槽，仅由 一个刮削器产生的产物流流过所述跌水槽。因此，过滤器具有的盘的 数目越多，本发明的优点越明显。尽管如此，如果在端部处过滤盘的 外过滤表面上的预涂厚度非同时减小，则整个生产流的改变是均衡的。

在根据本发明最优选的实施例的设备中，刮削器相对于过滤器的 框架部分静止地固定，例如借助于螺钉接头，至距过滤盘期望的距离。 当过滤盘共有的中心轴在其纵向方向移动时，固定到轴的过滤盘更靠 近位于其另一侧的刮削器的尖端移动。因此，期望厚度的预涂层被从 所述侧上的饼状物的表面刮离。同时，在距刮削器的距离增加的过滤 盘的侧面，待刮削的层厚度减小。以这种方式，每一跌水槽的材料流 保持尽可能均匀。

通过移动盘而不是移动刮削器，可以获得成本节省，因为在过滤 器内的复杂移动机构与其多个调节物体可以完全省去。在设备的维护 方面该事实是相当大的优点。

因为产生轴向运动的致动器承担轴向载荷，所以中心轴的轴承可 以被实施为使得径向轴承不需要承载任何轴向力。这减小在为轴承定 尺寸时使用的等效定尺寸强度并提供使用较便宜的轴承的机会。而且， 预涂变薄运动可以在良好条件下通过润滑的移动表面和通过仅移动一 个单元来执行。所有刮削器和过滤盘的距离的变化可以总是与过滤盘 的相同侧面处的相同，因为不存在钉住的链接机构或铰链。因而，用 于减小预涂厚度的运动可以以精确控制的运动程度和范围执行。刮削 器和过滤表面的距离的减速变化还辅助在两端更均匀地保持跌水槽 流，这否则难以实现。

通过保持预涂变薄运动缓慢和连续，生产流在量和质量方面都尽 可能恒定。由于较简单的移动机构，根据本发明的实施例可以比之前 更可靠地执行连续的或以其它方式减速的预涂变薄运动。

在本发明的另一实施例中，利用铰接的刮削器来执行预涂的厚度 减小。刮削器连接到组合它们的杆。通过拉动或推动杆，刮削器的刮 板在与杆相同的方向上移动，据此在盘的一侧上的刮削器移动得更靠 近过滤表面且另一侧上的刮削器进一步远离盘移动，即情形与当仅移 动盘时相同。这样，当刮削器设置在跌水槽的两侧上时，在槽中的材 料流保持基本上均匀。当设备已经设有这种铰接的刮削器时，容易进 行修改且移动机构比在传统技术中的移动机构更简单且更容易维持， 在传统技术中，两个刮削器同时朝过滤表面移动。

根据本发明，非同时减小跌水槽的两侧上的预涂的厚度也可以利 用全部都同时朝盘的过滤表面移动的刮削器的当前移动机构执行。然 后，对于例如每隔一个盘的刮削器经由其致动器组合在一起。于是预 涂厚度减小可以被执行，从而获得几乎相似的过程优点。然而，该过 程比当前的更复杂，因为需要至少两个致动器和链接机构而不是需要 两者中的一个。产物流增加了当以传统方式执行时其所增加的仅一半， 这通常作为对于所述问题不太优选的解决方案是足够的。

本发明也可以被执行使得盘的左手刮削器被连接以同时移动且右 手侧刮削器同时移动但左手刮削器和右手侧刮削器两者不必同时移 动。左手刮削器可以随着右手刮削器移动而保持静止。刮削器的尖端 也可以以不同速度向相同方向移动，因为不同侧独立地移动。

在使用移动的刮削器尖端的设计中的任何中，致动联动装置和致 动器可以被分隔以仅同时使用盘的一部分。如果盘的量是高的，比如8 个或更多个盘，这可能非常必要。

根据本发明的方法和设备的优点包括比如：

-每一跌水槽的过滤器产物流的变化以及整个产物流基本上被减 小；

-过滤器的结构可被简化；

-当减小预涂的厚度时，旋转过滤盘的轴所需的动力基本上没有 增加；

-设备内需要维护的部件较少；

-设备可以制造得较短；

-解决方案可以利用现有设备通过改变移动机构来执行；

-预涂的厚度的减小可以以更受控的方式执行且减小的程度和速 度可以改变；

-对下游过程的干扰被减小；以及

-跌水槽和输送机的容量没有超出，这防止堵塞。

附图说明

下面，参考附图更详细地公开本发明，在附图中：

图1示出盘式过滤器的一般特征，

图2示出根据本发明实施例的具有在其轴向方向移动的中心轴的 解决方案，

图3示出与根据本发明实施例的具有在其轴向方向移动的中心轴 的解决方案相结合的刮削器的操作，并且

图4示出结合本发明实施例的解决方案的刮削器的操作，其中所 有刮削器连接在一起。

具体实施方式

图1示出在化学纸浆工业中的石灰沉渣过滤中使用的盘式过滤器 的一般特征。

盘式过滤器包括中空的或另外设有滤液流动通道16的旋转轴10。 过滤器轴10在其端部被支撑且经由轴承连接到设备的框架，驱动装置 关于设备框架而布置。轴10连接到驱动装置(未示出)，比如，马达、 减速齿轮等。多个过滤盘12布置在轴10上，过滤盘包括在两侧具有 丝涂覆的过滤表面56的区段14。来自区段14的滤液经由流动通道16 被引导出设备，其可以被组合以排出到中空轴10内。

为了确保过滤器的功能性操作，在过滤表面56的内侧和外侧之间 产生了压差。因此，过滤器的内部比如借助于空气压缩机被加压，以 产生压差。可替代地或另外，压差可借助于连接到轴10的流动通道16 的真空源而产生或增加。压差可以是可调节的且其可以比如借助于阀 被切断。

过滤盘12的下部浸入供给到盆40内的石灰沉渣浆料中。盆40中 浆料的表面L1延伸到其完全覆盖处于底部死点处的区段14的水平。 随着过滤盘12在盆40中旋转，石灰沉渣积聚在过滤表面56上，形成 饼状物，且液体滤液穿过过滤表面56。首先，预涂57(图2)层在过滤表 面56上增厚以辅助过滤。在过滤之后，饼状物可以被洗涤掉，据此， 饼状物利用作为移置洗涤的洗涤液体射流进行冲洗。随后，饼状物被 干燥，通常是尽可能干的。

在过滤盘12的两侧，刮削器20布置在盆40中浆料水平L1略上 方的下倾水平。刮削器和过滤表面56之间的距离通常是可调节的。刮 削器20位于浆料水平L1附近从而最大化饼状物的干燥时段。刮削器 20刮掉过滤表面56或过滤表面上的预涂57上的过滤的石灰沉渣层。 从刮削器20上方，石灰沉渣层流入与盆分离并位于盘12侧面的跌水 槽38内。石灰沉渣积聚在跌水槽38中近似水平L2的高度。跌水槽38 可以设有混合器22，该混合器将干燥的石灰沉渣与被供给到跌水槽中 的液体混合，使得石灰沉渣可以以浆料的形式经由通道24流出设备。 高体积瞬间材料流可以造成混合和制浆装置不能够对整个流进行制 浆，而是干泥沙堵塞跌水槽38。

图2示出根据本发明实施例的设有轴10的五个过滤盘12的过滤 盘，其在其轴向方向上移动且具有静止刮削器20。通常，具有更多的 盘，比如八个。设备的轴10支撑在轴承上使得其可以在轴的轴向方向 上移动。轴10在轴向方向上的移动可以借助于多个不同的布置来执行。 用于移动的致动器25的操作原理可以是机械的、气动的、液压的或电 气的。而且，可以使用很多类型的联动装置和轴承来将需要的轴向力 和移动运动传递到轴10。取决于其它限制，致动器25可以安装到轴的 任一端。

轴10指向期望的位置，比如借助于布置在轴的致动器25中的可 移动止动器的静止。其移动速度可以被限制，例如借助于液压或气动 系统中的限制阀。轴10的轴向位置也可以借助于限定移动速度、位置 或距离的电气设备来监测。基于该测量数据，致动器25可以被控制以 将轴10移动到期望的位置和期望的速度移动，这允许改变刮削器20 穿入预涂57内的深度和速度。也可以在其它实施例中使用对应的受控 致动器25和运动控制装置。

当运动长度可被改变时，预涂57的厚度可以定期地被减小到比正 常薄，据此，能够延长去除周期，比平常更多的堵塞层被去除。而且， 当使预涂在去除之前尽可能薄时，刮削加深器可以辅助预涂57的去除 和更换。刮削器20不能够被移动以接触过滤表面56，因为这将导致过 滤器破坏。

图3a、3b和3c示出在过滤盘12两侧的预涂57逐步减小。在图 3a中，过滤盘12对称地在刮削器20之间，据此饼状物进入跌水槽38 内的正常过滤和刮削被执行。在图3b中，具有过滤盘12的轴被向左 移动，据此从过滤盘12的左手侧表面刮掉的层比从右手侧表面刮掉的 层厚，且因此从所有过滤盘12的一侧执行预涂57的厚度减小。在过 滤盘的不同侧上所有刮削器20的尖端的相互距离可以保持不变。因为 这些刮削器20至过滤表面56两者之间的距离改变相同的量，所以被 刮离的每一跌水槽38的材料流可在所有时间保持不变。如果通过使轴 10移动多于待刮离的正常层厚度而快速地执行预涂57的厚度减小，则 材料流增加，但是该增加总是实质上比当以传统方式通过在跌水槽38 的两侧上同时实现预涂57的厚度减小执行时小。

当在过滤盘12的一侧上进行预涂减小时，图3c的情形立即进行。 轴10与其过滤盘12一起移动到右手侧且对过滤盘的右手侧的预涂57 执行厚度减小。如果没有停止且运动快速地进行，则在跌水槽中的材 料流与当减小第一侧的预涂57的厚度时基本上保持相同。

在盘12的两侧已经进行预涂57的厚度减小后，材料流可以暂时 停止，直到过滤盘上的材料饼状物已经增加。这未必造成任何伤害， 因为跌水槽38有时间排空到其正常水平L2。材料流中的破坏可通过在 第一侧已经被处理之后将轴往回返回到其基础位置以及通过在第二侧 的厚度减小之前保持暂停而被减小。而且，使用甚至在供给和向后方 向两者上的减速运动执行厚度减小可以均衡材料流并明显防止改变或 中断。

发明的其它实施例

图4a、图4b和图4c示出根据本发明的布置，其中上述刮削利用 具有轴10和在轴向方向上静止的过滤盘12的设备来执行。刮削器20 铰接到过滤器框架且经由链接构件34(比如杆或梁)相互连接，且杠杆 30传递运动。刮削器20的尖端的运动被执行，使得当它们被移动时， 在过滤盘20的左侧上的刮削器20至过滤表面56的距离总是以相反方 式增加或减小且近似与右侧刮削器20至过滤表面56的距离一样。

在图4a中，过滤盘12对称地位于在刮削器20之间，据此饼状物 进入跌水槽38内的正常过滤和刮削被执行。在图4b中，经由杠杆32 连接刮削器20的链接构件34被向右移动，据此较厚的层被从过滤盘 12的左手侧上的预涂57刮掉，且因此预涂57的厚度将从左侧减小。 因为两个刮削器20的相互距离基本上保持不变，所以对经跌水槽38 的材料流的影响与在使用纵向移动的轴10的实施例中的类似。

当在第一侧上完成了厚度减小时，执行图4c的情形。连接刮削器 20的连接构件34被向左移动且执行过滤盘12的第二侧的预涂57的厚 度减小。

当所以刮削器20的运动以上述方式平行时，传递运动的部件32、 34比刮削器20向相反方向移动的情形简单。然后，独立于条件地控制 刮削器20的运动的长度和速度也是更容易的。较简单的移动元件也更 容易保护不受过程条件影响。

能够通过刮削器20的现有移动机构来执行从与跌水槽38相邻的 过滤表面56非同时减小预涂57的厚度，刮削器20在过滤盘12的两 侧上同时执行厚度减小。在该方法中，将不会对于两个相邻的过滤盘 12同时执行厚度减小。在本发明的实施例中，例如每隔一个盘12的刮 削器20连接到一个公共致动器25且这些预涂57的变薄运动利用两个 致动器25非同时执行。然后，可以执行预涂57的厚度减小，获得本 发明的过程优点。另外的优点是，利用对称的刮削力加载过滤盘12。 不过，该机构是更复杂的，因为需要两个致动器25移动刮削器20。而 且，刮削器20在盘12的不同侧上的相反运动需要比当刮削器20的尖 端总是向相同方向移动时复杂的联动装置。

本发明也可以被执行使得盘12的左手刮削器20被连接以同时向 相同方向移动且右手侧刮削器对应地一起同时向相同方向移动。这些 的致动器25被控制以使刮削器20的尖端在所述侧上非同时移动或者 使得它们在过滤器的纵向轴线的方向上同时向相同方向移动，如图4a、 4b和4c所示。

尽管上述描述涉及鉴于目前知识被认为是最优选的本发明的实施 例，但是对本领域技术人员明显的是，在由所附权利要求独自限定的 最宽可能范围内，本发明可以按许多不同的方式修改。