專利名稱：過濾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種把固體物質(zhì)顆粒從液體物質(zhì)中過濾出來的過濾裝置。
背景技術(shù)：
在加工工業(yè)中，為了取樣的目的，需要過濾含有液體及固體物質(zhì)顆粒的懸浮液。例如在造紙和紙漿工業(yè)中，為了對生產(chǎn)進行監(jiān)控和控制，從原料中抽取過濾試樣。原料包含液體、少量氣體、以及類似纖維及可能的碎渣這樣的固體物質(zhì)顆粒。當(dāng)需要檢測原料中液體的性質(zhì)時，盡可能地從試樣中過濾出固體物質(zhì)顆粒。為此，已經(jīng)開發(fā)出了不同的過濾裝置，比如在公開的專利FI57663和SE511069中描述的那些，這里引用它們作為參考。
在FI57663公開的解決方案中，用具有狹窄縫隙的篩網(wǎng)過濾試樣。當(dāng)抽取試樣時，縫隙阻止纖維狀顆粒前進，而液體則流動到檢測裝置。當(dāng)清潔篩網(wǎng)時，對著工藝過程吹送壓縮空氣，使粘在篩網(wǎng)上的纖維和碎渣返回工藝過程中。然而，一個大問題在于，纖維和碎渣往往緊緊地粘附在篩網(wǎng)的縫隙中，致使不能完全充分地清潔篩網(wǎng)。由于這個原因，篩網(wǎng)很快被堵塞而需要更換。堵塞了的篩網(wǎng)減慢了抽樣過程。
SE511069公開了一種包括篩網(wǎng)的抽樣器，該篩網(wǎng)具有用三角形線制成的網(wǎng)狀表面。同樣，在該篩網(wǎng)中，在液體流動到檢測裝置時，纖維和碎渣滯留在縫隙中。用刮除的方法清潔篩網(wǎng)。同樣，該解決方案具有和上述方案相同的問題。清潔并不完全充分，篩網(wǎng)很快被纖維和碎渣堵塞而需要經(jīng)常更換。堵塞了的篩網(wǎng)減慢了抽樣過程。
發(fā)明簡介因而本發(fā)明的一個目的是提供一種過濾取樣的過濾裝置，它易于清洗并且不容易堵塞。該目的通過一種從含有固體顆粒的液體物質(zhì)中過濾取樣的過濾裝置來實現(xiàn)。該過濾裝置包括兩個過濾器部件以及在過濾器部件之間的至少一個過濾縫隙；并且過濾部件被調(diào)整以互相相對移動，使得當(dāng)過濾器部件互相相對移動時，所述的至少一個過濾縫隙的寬度能改變。
在所附的權(quán)利要求中闡述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
本發(fā)明基于具有至少一個寬度可變的過濾縫隙的過濾裝置。狹窄的過濾縫隙用于過濾試樣，而在清洗過程中，過濾縫隙被打開變寬，以便粘附在過濾裝置上的固體物質(zhì)顆粒能從其上徹底分離。
本發(fā)明的過濾裝置具有幾個優(yōu)點。因為過濾裝置保持清潔，所以過濾裝置的更換及維修間隔更長。保持清潔的過濾裝置還允許試樣的高流動率。
附圖簡介下面將參照附圖以優(yōu)選實施例的方式對本發(fā)明作更詳細的說明，在附圖中

圖1表示過濾裝置的分解圖，圖2A表示試樣過濾過程中的過濾裝置的側(cè)向投影圖，圖2B表示清潔過程中的過濾裝置的側(cè)向投影圖，圖2C表示過濾縫隙的橫截面的視圖，和圖3表示過濾裝置與原料管的連接。
本發(fā)明的詳細說明本發(fā)明的解決方案適用于過濾含有液體及固體物質(zhì)顆粒的懸浮液以生成液體試樣的加工工業(yè)。本發(fā)明的解決方案特別適用于需要從原料中提取過濾試樣的紙漿和造紙工業(yè)。但是，本發(fā)明的解決方案不限于這些應(yīng)用。
圖1表示過濾裝置的一種可能的結(jié)構(gòu)。圖1中的箭頭表示試樣從加工工藝過程流向檢測裝置的流向。例如，從含有碎渣及纖維的紙漿和紙原料中提取試樣。兩個過濾器部件100、102構(gòu)成過濾裝置的基本結(jié)構(gòu)。過濾器部件100、102設(shè)置在把過濾裝置安裝到取樣管120上的主體部件116中。主體部件116可以容易地打開以便維修。相互面對的過濾器部件100、102的末端相互裝配，使得當(dāng)過濾器部件100、102盡可能互相相對按壓時，至少一個縫隙108保持在過濾器部件100、102的末端之間而作為試樣過濾器。在過濾器部件100、102的的內(nèi)部有一個腔，來自主體部件116經(jīng)過縫隙108過濾的試樣流向這個腔。從過濾器部件100、102過濾的試樣經(jīng)過在末端部件110中的至少一個開口112并經(jīng)過管接頭118流到管子(圖1中未示出)而流向試樣檢測裝置。設(shè)計末端部件110中的開口112，使得能流經(jīng)開口112的試樣稍少于流經(jīng)過濾縫隙108的試樣。這減輕了在過濾縫隙108中固體物質(zhì)的過緊的壓實。
各過濾器部件100、102包括至少一個導(dǎo)向延伸件104和導(dǎo)向槽106，通過這種方式，過濾器部件100、102被設(shè)置以便互相對準中心。這樣，在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，由過濾器部件100、102的中心軸引起的支承及定中心的需要減小了。各導(dǎo)向延伸件104的頂端觸及導(dǎo)向槽106的狹窄底部區(qū)域，但由于導(dǎo)向延伸件104最好是鈍的，所以導(dǎo)向延伸件104不必觸及在導(dǎo)向槽106的最尖的頂端的底部。即使過濾器部件100、102的之間的邊界表面不是直的，各過濾縫隙也至少大約是直的并具有一致的寬度。然而，彎曲的邊界表面確實形成長的過濾縫隙108，這允許試樣高速流過濾縫隙108。所公開的解決方案從紙漿工業(yè)原料中提取多達10l/min的試樣。在這種情況下，過濾器部件100、102之間的過濾縫隙108是0.5mm，過濾器部件100、102的直徑是50mm，而末端部件110中開口的個數(shù)是4，各開口的直徑是4mm。過濾器部件100、102由過濾器部件中間的軸支承，該軸由末端部件110的部件114保護。過濾器部件100、102在軸的方向上彼此相對移動，這使得當(dāng)過濾器部件100、102彼此相對移動時過濾縫隙108的寬度可以改變，但移動的長度短于導(dǎo)向槽106的深度，以便維持過濾器部件100、102的自動導(dǎo)向。
圖2A以側(cè)向投影圖的方式更詳細地表示了過濾裝置的結(jié)構(gòu)。箭頭表示試樣的流動方向。在該圖中過濾器部件100、102盡可能地彼此相對壓緊，所以過濾器縫隙108達到最小。這對應(yīng)于取樣的狀態(tài)。軸200安裝在過濾器部件100上，但可以相對于過濾器部件102自由地移動，因為過濾器部件102包括管狀結(jié)構(gòu)202，而軸200就在該管狀結(jié)構(gòu)202內(nèi)部。過濾器部件100最好不會密封在管狀結(jié)構(gòu)202上，所以，包含軸200的過濾器部件100是很易活動的。軸200最好是六角形的棒，使得能更容易地從管狀結(jié)構(gòu)202和軸200之間把顆粒清洗掉。過濾器部件100的移動長度受軸200中的限位檻的限制，它不會經(jīng)過過濾器部件102中的管狀結(jié)構(gòu)202的末端而裝配。軸200的限位檻與管狀結(jié)構(gòu)202的末端之間的距離L等于過濾器部件100和軸200最長的可能移動長度。當(dāng)過濾紙漿工業(yè)原料時，例如，移動長度L可以是毫米量級(例如4mm)。包圍軸200的管狀結(jié)構(gòu)202在兩個末端都具有開口，以便進入管狀結(jié)構(gòu)202中的液體能高效地流出。當(dāng)對一個加工工藝過程抽樣時，工藝過程壓力適于使過濾器部件100、102互相相對受按壓，在這種情況下，過濾器部件100、102之間的至少一個過濾縫隙108達到最小。過濾器部件100的受壓力下的表面面積必須足夠大以便允許過濾器部件100上的壓力差使過濾器部件100盡可能靠近過濾器部件102并使過濾縫隙108達到最小。
在圖2B中，過濾器部件100和102彼此盡可能遠離，過濾縫隙108達到最大。這相應(yīng)于對過濾裝置的聚積在過濾縫隙108中及其周圍的固體物質(zhì)進行清潔的狀態(tài)。箭頭表示朝向加工工藝過程沖洗的方向。當(dāng)逆著取樣方向清洗過濾裝置時，過濾器部件100、102由于清洗壓力而相互遠離。如果朝著工藝過程進行沖洗，沖洗壓力就必須大于工藝過程壓力，以便沖洗壓力能把過濾器部件100推離過濾器部件102。過濾器部件100的受壓力的表面面積必須足夠大以允許過濾器部件100上的壓力差能使過濾器部件100盡可能遠離過濾器部件102，并使過濾縫隙108的寬度達到最大。
圖2C表示的是過濾縫隙的橫截面的視圖。過濾器部件100、102之間的過濾縫隙108最好沿試樣的流動方向(由箭頭表示)上變寬，這進一步促進了固體物質(zhì)從過濾裝置上的分離。
圖3表示例如在紙漿蒸煮工序(pulp cooking process)中的過濾裝置的優(yōu)選位置。原料沿紙張表面法線(paper surface normal)的方向在管300中流動。在連續(xù)的工藝過程中，通常用過濾裝置306周期地抽取試樣，使得在抽樣期之間，朝向工藝過程沖洗過濾裝置。當(dāng)需要從原料中抽取試樣時，閥302、304和308被打開。然后原料從管300經(jīng)過閥和過濾裝置306向著試樣檢測裝置流動。當(dāng)試樣已經(jīng)被抽取并被分析過后，保持在管310和312及過濾裝置306中的試樣和原料被沖回加工工藝過程管300中。例如用比管300中的水的壓力高的水進行清洗。如果閥304是在清洗過程中引導(dǎo)清洗液體流向管314的三通閥，也可以用更低的壓力使保持在管312和過濾裝置306中的試樣和原料被沖洗到工藝過程以外的其它地方。也可以不用截止閥302而把過濾裝置直接安裝到工藝管上。不過，使用截止閥302允許在加工工藝過程中對過濾裝置進行檢修。
在所述的解決方案中，盡管也可以用寬度不同的彎曲的過濾縫隙來實現(xiàn)本發(fā)明的解決方案，但過濾縫隙最好在其整個長度上是直的并具有一致的寬度。可以按需要對過濾縫隙的寬度進行調(diào)整。當(dāng)從原料中過濾出粗糙的碎渣時(蒸煮器(digester)的前端)，過濾裝置的過濾縫隙可以大于當(dāng)從含有大量纖維但只含有少量碎渣的原料中抽取試樣(蒸煮器的尾端)時的過濾縫隙。
過濾裝置使得能在造紙和紙板原料的所有生產(chǎn)階段中抽取試樣，從蒸煮階段(cooking stage)到流漿箱(headbox)。過濾裝置還可以被用于過濾紙漿、磨木漿以及精磨漿料。總之，該過濾裝置適于過濾所有的造紙工業(yè)原料。
可以用任何對被測量的物質(zhì)的屬性及條件(酸性、溫度、壓力等)具有耐受性的材料來制造過濾裝置。特別地，可以用例如不銹鋼或鈦這樣的抗腐蝕金屬來制造過濾裝置，但并不限于這些材料。
過濾器部件100、102也可以被磁化以彼此吸引，從而在清洗壓力使過濾器部件彼此分開、清洗過濾裝置以外的其它時間，過濾器部件100、102彼此盡可能地保持靠近。也可以用把過濾器部件拉到一起的彈簧或其它方法而使過濾器部件被制得彼此盡可能保持靠近。
所述的過濾裝置不需要被按壓到試樣中，而是試樣通過閥門流動到過濾裝置中并流動到試樣檢測裝置上。這樣，避免了很多問題。在原料流動于管中的情況下，把過濾裝置按壓到試樣中會阻礙原料流動且強大的壓力會使過濾裝置不堪重負。嚴重時，設(shè)置在流動原料中的過濾裝置可能會彎曲或甚至于破裂。
雖然上面已經(jīng)結(jié)合附圖參照例子對本發(fā)明進行了說明，但顯而易見，本發(fā)明不限于此，而是可以在所附的權(quán)利要求中公開的發(fā)明構(gòu)想的范圍內(nèi)以很多方法進行改進。
權(quán)利要求
1.一種從含有固體顆粒的液體物質(zhì)中提取過濾試樣的過濾裝置，其特征在于該過濾裝置包括兩個過濾器部件(100、102)和在過濾器部件(100、102)之間的至少一個過濾縫隙(108)，以及過濾器部件(100、102)被調(diào)整以適合于彼此相對移動，使得當(dāng)過濾器部件(100、102)相對彼此移動時，所述至少一個過濾縫隙(108)的寬度能改變。
2.一種如權(quán)利要求1所述的過濾裝置，其特征在于當(dāng)從工藝過程中抽取試樣時，過濾器部件(100、102)之間的所述至少一個過濾縫隙(108)達到最小，而在被測量的液體物質(zhì)從工藝過程流向測量裝置時，過濾器部件(100、102)之間的所述至少一個過濾縫隙(108)被調(diào)整以適合于過濾試樣，以及當(dāng)逆著抽樣方向清洗過濾裝置時，過濾器部件(100、102)被調(diào)整以適合于彼此遠離，因而所述至少一個過濾縫隙(108)變寬。
3.一種如權(quán)利要求1所述的過濾裝置，其特征在于各過濾器部件(100、102)包括至少一個導(dǎo)向延伸件(104)和導(dǎo)向槽(106)，通過這種方式，過濾器部件(100、102)被設(shè)置彼此對中。
4.一種如權(quán)利要求3所述的過濾裝置，其特征在于過濾器部件(100、102)的形狀相互配合，使得當(dāng)過濾器部件被緊緊按壓彼此相靠時，在這種情況下在各導(dǎo)向延伸件(104)按壓進相應(yīng)的導(dǎo)向槽(106)中，在過濾器部件(100、102)之間有所希望的過濾縫隙(108)。
5.一種如權(quán)利要求2所述的過濾裝置，其特征在于當(dāng)從工藝過程中抽取試樣時，工藝過程壓力適合于使過濾器部件(100、102)被朝向彼此按壓，在這種情況下，過濾器部件(100、102)之間的所述至少一個過濾縫隙(108)達到最小，以及當(dāng)逆著抽樣方向清洗過濾裝置時，由于清洗壓力，過濾器部件(100、102)適合于相對彼此遠離。
6.如權(quán)利要求2所述的過濾裝置，其特征在于過濾器部件(100、102)被磁化以相互吸引，因而在過濾裝置被清洗以外的時間，過濾器部件(100、102)彼此盡可能保持靠近。
7.如權(quán)利要求1所述的過濾裝置，其特征在于過濾縫隙(108)沿試樣的流動方向上變寬以助于過濾裝置的清洗。
8.如權(quán)利要求1所述的過濾裝置，其特征在于含有固體顆粒的液體物質(zhì)是在生產(chǎn)紙和紙板中所用的原料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從含有固體顆粒的液體物質(zhì)中提取過濾試樣的過濾裝置。該過濾裝置包括兩個過濾器部件(100、102)和在過濾器部件(100、102)之間的至少一個過濾縫隙(108)。過濾器部件(100、102)適合于被調(diào)整以相對彼此移動，使得當(dāng)過濾器部件(100、102)相對彼此移動時，所述至少一個過濾縫隙(108)的寬度能改變。當(dāng)從工藝過程中抽取試樣時，所述過濾器部件(100、102)之間的過濾縫隙(108)達到最小，在被測量的液體物質(zhì)從工藝過程流向測量裝置時，過濾縫隙(108)被調(diào)整以適合于過濾試樣。當(dāng)逆著抽樣方向清洗過濾裝置時，過濾器部件(100、102)被調(diào)整以適合于彼此遠離，因而過濾縫隙(108)變寬。
文檔編號B01D29/62GK1401074SQ01804952
公開日2003年3月5日 申請日期2001年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月14日
發(fā)明者韋科·屈勒寧 申請人:梅特索菲爾德系統(tǒng)有限公司