AT14488U1

AT14488U1 - filter element

Info

Publication number: AT14488U1
Application number: ATGM9005/2013U
Authority: AT
Original assignee: Voith Patent Gmbh
Priority date: 2012-04-12
Filing date: 2013-03-14
Publication date: 2015-12-15
Also published as: WO2013152915A1; DE102012205936A1; FI10829U1; DE202012013086U1; CN204699494U

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Filterelement (1) eines rotierenden Scheibenfilters zur Abtrennung von Flüssigkeiten aus einer Suspension (2), insbesondere einer Faserstoffsuspension, dessen Innenraum (4) mit einer Unterdruckquelle in Verbindung steht und dessen Außenseite von wenigstens einer perforierten, flexiblen Filterschicht (3) gebildet wird. Dabei soll die Einsatzdauer der Filterschicht (3) dadurch verlängert werden, dass sich die Filterschicht (3) in Richtung Innenraum (4) auf einer perforierten Stützschicht (5) des Filterelementes (1) abstützt.The invention relates to a filter element (1) of a rotating disc filter for separating liquids from a suspension (2), in particular a pulp suspension whose interior (4) is in communication with a vacuum source and the outside of which is at least one perforated, flexible filter layer (3). is formed. In this case, the service life of the filter layer (3) should be extended by supporting the filter layer (3) in the direction of the interior (4) on a perforated support layer (5) of the filter element (1).

Description

Beschreibungdescription

FILTERELEMENTFILTER ELEMENT

[0001] Die Erfindung betrifft ein Filterelement eines rotierenden Scheibenfilters zur Abtrennung von Flüssigkeiten aus einer Suspension, insbesondere einer Faserstoffsuspension, dessen Innenraum mit einer Unterdruckquelle in Verbindung steht und dessen Außenseite von wenigstens einer perforierten, flexiblen Filterschicht gebildet wird.The invention relates to a filter element of a rotating disc filter for the separation of liquids from a suspension, in particular a pulp suspension, the interior of which is in communication with a vacuum source and the outside of which is formed by at least one perforated, flexible filter layer.

[0002] Derartige Scheibenfilter werden zur Eindickung der Suspension und in der Papierindustrie insbesondere zur Faserstoffrückgewinnung eingesetzt.Such disc filters are used for thickening of the suspension and in the paper industry in particular for pulp recovery.

[0003] Auf den Filterscheiben bildet sich infolge des Druckunterschieds zwischen der Faserstoffsuspension und dem Innenraum der Filterscheiben eine Vliesschicht. Beim Eintauchen der Filterscheiben in die Faserstoffsuspension gelangt so weitestgehend nur Wasser in den Innenraum der Filterscheiben.On the filter discs is formed due to the pressure difference between the pulp suspension and the interior of the filter discs a nonwoven layer. When immersing the filter discs in the pulp suspension reaches as far as possible only water in the interior of the filter discs.

Die Vliesschicht wird beim Austauchen über Schaber entfernt und zum entsprechenden Stoffauslauf geführt oder mit Wasser in den Stoffauslauf gespritzt.The non-woven layer is removed during the dipping over scraper and led to the appropriate fabric outlet or sprayed with water into the fabric outlet.

[0004] Dabei ist die Filterschicht einer hohen Belastung ausgesetzt, was deren Lebensdauer begrenzt. Nicht selten kommt es sogar zum Riss der Filterschicht.The filter layer is exposed to a high load, which limits their life. Not infrequently, it even leads to the crack of the filter layer.

[0005] Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Nutzungsdauer der Filterelemente zu verlängern.The object of the invention is therefore to extend the service life of the filter elements.

[0006] Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass sich die Filterschicht in Richtung Innenraum auf einer perforierten Stützschicht des Filterelementes abstützt. Die Stützschicht vermindert die Belastung der Filterschicht erheblich, was sich entsprechend positiv auf die Lebensdauer auswirkt. Dabei erfolgt die Abstützung möglichst umfassend über die gesamte Fläche der Filterschicht und ohne die Filterwirkung der Filterschicht zu beeinträchtigen.According to the invention the object is achieved in that the filter layer is supported in the direction of the interior space on a perforated support layer of the filter element. The support layer significantly reduces the load on the filter layer, which has a correspondingly positive effect on the service life. The support is as comprehensive as possible over the entire surface of the filter layer and without affecting the filter effect of the filter layer.

Im Ergebnis kann so verhindert werden, dass die Filterschicht infolge des Unterdrucks zu stark in Richtung Innenraum gezogen wird.As a result, it can be prevented that the filter layer is pulled too much toward the interior due to the negative pressure.

[0007] Bei der Herstellung und der Abstützung ergeben sich Vorteile, wenn die Filter- und/oder die Stützschicht eben ausgebildet sind.In the manufacture and the support, there are advantages if the filter and / or the support layer are flat.

Jedoch kann es zur Bildung einer möglichst großen Filteroberfläche von Vorteil sein, wenn die, die Außenseite des Filterelements bildende Oberfläche der Filterschicht uneben, vorzugsweise gewellt ausgebildet ist. Außerdem kann es bei der Herstellung der Filterelemente oder zur Bildung eines möglichst großen Innenraumes vorteilhaft sein, wenn beide Seiten der Filterschicht uneben, vorzugsweise gewellt ausgebildet sind.However, it can be advantageous to form the largest possible filter surface if the surface of the filter layer forming the outside of the filter element is uneven, preferably of a wavy design. In addition, it may be advantageous in the production of the filter elements or to form the largest possible interior, if both sides of the filter layer are uneven, preferably wavy.

[0008] Im Interesse einer entsprechenden Perforierung und Stabilität sollten die Filterschicht von einem Gewebe und/oder die Stützschicht von einem Gewebe oder einem Gitterelement gebildet werden. Dabei können die Gitterelemente aus sich kreuzenden Gitterstäben bestehen, die an Kreuzungspunkten verbunden, insbesondere verschweißt, verklebt oder verschmolzen sind.In the interest of a corresponding perforation and stability, the filter layer of a fabric and / or the support layer should be formed by a fabric or a grid element. In this case, the grid elements may consist of intersecting bars, which are connected at intersections, in particular welded, glued or fused.

[0009] Wegen der unterschiedlichen Aufgaben sollte außerdem die Perforation der Stützschicht wesentlich größer als die der Filterschicht sein. Dabei hat sich herausgestellt, dass es von Vorteil ist, wenn die Maschenweite der Stützschicht zwischen 3 und 30 mm, vorzugsweise zwischen 5 und 15 mm liegt.Because of the different tasks also the perforation of the support layer should be much larger than that of the filter layer. It has been found that it is advantageous if the mesh size of the support layer is between 3 and 30 mm, preferably between 5 and 15 mm.

[0010] Zur möglichst intensiven Abstützung der Filterschicht sollte die Filterschicht auch im unbelasteten Zustand mit der Stützschicht in Kontakt stehen. Um die Abstützung noch weiter zu verbessern, ist es von Vorteil, wenn die Stützschicht an der Filterschicht befestigt ist. Dies kann insbesondere durch Festweben, Annähen oder Ankleben an die Filterschicht erfolgen.For the most intense support of the filter layer, the filter layer should be in the unloaded state in contact with the support layer. In order to improve the support even further, it is advantageous if the support layer is attached to the filter layer. This can be done in particular by festive weaving, sewing or sticking to the filter layer.

[0011] Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Steifigkeit der Stützschicht wesentlich höher als die der Filterschicht ist.Moreover, it is advantageous if the rigidity of the support layer is substantially higher than that of the filter layer.

[0012] Für die Anwendung in Scheibenfiltern zur Behandlung von Faserstoffsuspensionen sollte das Filterelement kreissektorförmig ausgebildet und vorzugsweise auf einer, mit der Unterdruckquelle verbundenen Flohlwelle befestigt sein. Dabei bilden mehrere Filterelemente die kreisförmige Filterscheibe.For use in disc filters for the treatment of pulp suspensions, the filter element should be circular-sector-shaped and preferably mounted on a, connected to the vacuum source Flohlwelle. Several filter elements form the circular filter disk.

[0013] Zur Realisierung einer sicheren und einfachen Verbindung zwischen der Flohlwelle bzw. einem Kanal in der Hohlwelle und dem Innenraum der daran befestigten Filterelemente sollte die Hohlwelle an der Außenfläche mehrere Öffnungen besitzen, wobei vorzugsweise jedem Filterelement eine separate Öffnung zugeordnet ist.To realize a safe and simple connection between the Flohlwelle or a channel in the hollow shaft and the interior of the attached filter elements, the hollow shaft should have a plurality of openings on the outer surface, preferably each filter element is associated with a separate opening.

[0014] Im Interesse einer stabilen und einfachen Konstruktion sollte der Innenraum zumindest überwiegend, vorzugsweise gänzlich von einem oder mehreren Tragelementen ausgefüllt sein. Dies kann auch dahingehend optimiert werden, dass der Innenraum nur ein Tragelement beinhaltet und dieses Tragelement vorzugsweise als Gewebe ausgebildet ist, wobei auf beiden Seiten des Tragelementes eine Filterschicht angeordnet ist.In the interest of a stable and simple construction of the interior should be at least predominantly, preferably completely filled by one or more support elements. This can also be optimized to the effect that the interior contains only one support element and this support element is preferably formed as a fabric, wherein a filter layer is arranged on both sides of the support element.

[0015] Diese Lösung erlaubt auch die Bildung der Filterschichten beider Seiten des Filterelementes von einem einzigen sackförmigen Element, was über das Tragelement mit den Stützschichten gezogen und zur Befestigung beispielsweise auf dieses aufgeschrumpft wird.This solution also allows the formation of the filter layers on both sides of the filter element of a single bag-shaped element, which is pulled over the support member with the support layers and shrunk for attachment, for example, this.

[0016] Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt: [0017] Figur 1a+b: einen Querschnitt durch zwei verschiedene Filterelemente 1; [0018] Figur 2a+b: eine Draufsicht auf zwei unterschiedliche Filterelemente 1 vom Innenraum 4 aus; [0019] Figur 3: eine Seitenansicht eines Scheibenfilters und [0020] Figur 4: eine Draufsicht des Scheibenfilters.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. In the accompanying drawing: Figure 1a + b: a cross section through two different filter elements 1; Figure 2a + b: a plan view of two different filter elements 1 from the interior 4; FIG. 3: a side view of a disk filter; and [0020] FIG. 4: a top view of the disk filter.

[0021] Die Faserstoffsuspension 2 wird gemäß Figur 3 und 4 über einen Einlauf 10 in den Behälter 8 des Scheibenfilters geleitet. Im Behälter 8 befindet sich eine horizontal verlaufende und rotierbar gelagerte Hohlwelle 6 mit mehreren senkrechten und axial voneinander beabstan-deten Filterscheiben 7.The pulp suspension 2 is passed in accordance with Figure 3 and 4 via an inlet 10 into the container 8 of the disc filter. In the container 8 is a horizontally extending and rotatably mounted hollow shaft 6 with a plurality of vertical and axially spaced beabstan-Deten filter discs. 7

[0022] Die Filterscheiben 7 werden dabei jeweils von mehreren kreisringsektorförmigen Filterelementen 1 gebildet, die über je einen Sektorfuß mit der Hohlwelle 6 verbunden sind.The filter discs 7 are each formed by a plurality of sector-shaped filter elements 1, which are connected via a respective Sektorfuß with the hollow shaft 6.

[0023] Zur Senkung des Herstellungsaufwandes besteht die Hohlwelle 6 aus mehreren, sich in axialer Richtung erstreckenden und in Umfangsrichtung nebeneinander angeordneten Modulen.To reduce the manufacturing costs, the hollow shaft 6 consists of several, extending in the axial direction and circumferentially juxtaposed modules.

[0024] Die Filterscheiben 7 besitzen einen Innenraum 4, der über eine separate Öffnung der Hohlwelle 6 mit einem Kanal in derselben zur Fluidführung in Verbindung steht. Der Innenraum der Filterscheiben 7 wird dabei von perforierten und axial voneinander beabstandeten Filterschichten 3 begrenzt.The filter discs 7 have an interior 4, which communicates via a separate opening of the hollow shaft 6 with a channel in the same for fluid guidance. The interior of the filter discs 7 is limited by perforated and axially spaced apart filter layers 3.

[0025] Um das Wasser aus der Suspension 2 abziehen zu können, steht die mit einer Unter-druckquelle verbundene Hohlwelle 6 mit dem Innenraum 4 der Filterscheiben 7 in Verbindung. Die sich dabei an der Außenseite der Filterelemente 1 bildende Vliesschicht wird nach dem Auftauchen aus der Suspension 2 in den Stoffauslauf 9 befördert.In order to remove the water from the suspension 2, which is connected to a source of under pressure hollow shaft 6 with the interior 4 of the filter discs 7 is in communication. The nonwoven layer forming on the outside of the filter elements 1 is conveyed from the suspension 2 into the stock outlet 9 after emergence.

[0026] Die äußere Oberfläche der Filterelemente 1 wird gemäß den Figuren 1 und 2 im Wesentlichen von einer perforierten, ebenen Filterschicht 3 in Form eines Gewebes gebildet, welche über ein Tragelement 11 in Form eines Stützrahmens gespannt ist.The outer surface of the filter elements 1 is formed according to Figures 1 and 2 substantially of a perforated, flat filter layer 3 in the form of a fabric, which is stretched over a support member 11 in the form of a support frame.

[0027] Der Stützrahmen umfasst hier mehrere jeweils senkrecht zueinander angeordnete Stützstreben aus Metall oder Kunststoff, wobei die viereckigen Freiräume zwischen den Stützstreben jeweils eine offene Fläche zwischen 50 und 98% haben und so zu keiner Behinderung des Durchflusses führen.The support frame comprises here in each case a plurality of mutually perpendicular support struts made of metal or plastic, wherein the quadrangular spaces between the support struts each have an open area between 50 and 98% and thus lead to no obstruction of the flow.

[0028] Wegen des Unterdrucks im Innenraum 4 der Filterscheiben 7 und der Druckbeanspru- chung von der Suspension 2 sind die Filterschichten 3 sehr stark belastet, was ihre Einsatzdauer beschränkt.Because of the negative pressure in the interior 4 of the filter disks 7 and the pressure loading of the suspension 2, the filter layers 3 are heavily loaded, which limits their service life.

Zwar kann der Stützrahmen die Filterschicht 3 etwas fixieren, jedoch wird diese beim Eintauchen in die Suspension 2 relativ stark in die Freiräume des Stützrahmens gedrückt. Hinzu kommt, dass die Anzahl der Stützstreben zur Minimierung der Herstellungskosten möglichst gering ist.Although the support frame, the filter layer 3 fix something, but this is pressed when immersed in the suspension 2 relatively strong in the free spaces of the support frame. In addition, the number of support struts to minimize manufacturing costs is minimized.

[0029] Um diese Beanspruchung der Filterschicht 3 zu vermindern, befindet sich zwischen Stützrahmen und der Filterschicht 3 noch eine zusätzliche Stützschicht 5. Während Figur 2a eine Stützschicht 5 in Form eines Gewebes zeigt, wird die Stützschicht 5 bei Figur 2b von einer Gitterstruktur gebildet. Diese Gitterstruktur besteht aus sich kreuzenden Gitterstäben aus Kunststoff, die an den Kreuzungspunkten miteinander verschmolzen sind.In order to reduce this stress on the filter layer 3, there is an additional support layer 5 between the support frame and the filter layer 3. While FIG. 2a shows a support layer 5 in the form of a fabric, the support layer 5 is formed by a lattice structure in FIG. This grid structure consists of intersecting bars made of plastic, which are fused together at the crossing points.

[0030] Die ebenfalls ebene und perforierte Stützschicht 5 steht auch ohne Belastung mit der Filterschicht 3 in Kontakt und kann diese so umfassend abstützen. Zusätzlich kann die Stützschicht 5 noch an der Filterschicht 3 befestigt, beispielsweise eingewoben, angenäht oder angeklebt sein.The also flat and perforated support layer 5 is also without load with the filter layer 3 in contact and can support them so comprehensive. In addition, the support layer 5 can still be attached to the filter layer 3, for example, be woven, sewn or glued.

[0031] Außerdem hat die Stützschicht 5 eine größere Perforation und eine geringere Flexibilität als die Filterschicht 3. Um den Durchfluss des Wassers nicht zu behindern, liegt die Maschenweite der Stützschicht 5 zwischen 5 und 15 mm.In addition, the support layer 5 has a larger perforation and a lower flexibility than the filter layer 3. In order not to hinder the flow of water, the mesh size of the support layer 5 is between 5 and 15 mm.

[0032] Im Gegensatz hierzu besitzt dieses Filterelement 1 bei Figur 1b ein Tragelement 11 aus einem Metall-Gewebe hoher Stabilität, welches den Innenraum 4 des Filterelementes 1 weitestgehend ausfüllt.In contrast, this filter element 1 has in Figure 1b, a support member 11 made of a metal fabric high stability, which fills the interior 4 of the filter element 1 as far as possible.

[0033] Die Außenfläche des Filterelementes 1 wird auf beiden Seiten des Tragelementes 11 von einer Filterschicht 3 in Form eines textilen Gewebes gebildet, wobei auch hier zwischen Tragelement 11 und Filterschicht 3 eine Stützschicht 5 vorhanden ist.The outer surface of the filter element 1 is formed on both sides of the support element 11 of a filter layer 3 in the form of a textile fabric, with a support layer 5 is also present here between the support member 11 and the filter layer 3.

[0034] Beide Filterschichten 3 des Filterelementes 1 sind Teil eines sackförmigen Elementes, welches über das Tragelement 11 mit den Stützschichten 5 gezogen und darauf thermisch aufgeschrumpft wird. Die sich dabei ergebende Wellung zumindest der Außenfläche der Filterschicht 3 vergrößert die Oberfläche des Filterelementes 1.Both filter layers 3 of the filter element 1 are part of a bag-shaped element, which is pulled over the support member 11 with the support layers 5 and thermally shrunk on it. The resulting corrugation at least the outer surface of the filter layer 3 increases the surface of the filter element. 1

[0035] Das in den Innenraum 4 des Filterelements 1 gelangende Wasser kann problemlos durch das gewebeförmige Tragelement 11 zur Hohlwelle 6 fließen.The reaching into the interior 4 of the filter element 1 water can easily flow through the fabric-shaped support member 11 to the hollow shaft 6.

Claims

Claims 1. Filter element (1) of a rotating disc filter for the separation of liquids from a suspension (2), in particular a pulp suspension, the interior of which is in communication with a vacuum source and the outside of which is formed by at least one perforated, flexible filter layer (3) characterized in that the filter layer (3) in the direction of the interior (4) on a perforated support layer (5) of the filter element (1) is supported.

2. Filter element (1) according to claim 1, characterized in that the filter layer (3) is flat.

3. Filter element (1) according to claim 1, characterized in that at least the, the outside of the filter element (1) forming surface of the filter layer (3) is uneven, preferably formed wavy.

4. Filter element according to claim 3, characterized in that both sides of the filter layer are formed uneven, preferably corrugated.

5. Filter element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the support layer (5) is planar.

6. Filter element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the filter layer (3) is formed by a tissue.

7. Filter element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the support layer (5) is formed by a fabric or a grid element.

8. Filter element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the perforation of the support layer (5) is substantially larger than that of the filter layer (3).

9. Filter element (1) according to claim 8, characterized in that the mesh width of the support layer (5) is between 3 and 30 mm, preferably between 5 and 15 mm.

10. Filter element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the filter layer (3) is in the unloaded state with the support layer (5) in contact.

11. Filter element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the rigidity of the support layer (5) is substantially higher than that of the filter layer (3).

12. Filter element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that this is formed in a circular sector and preferably on a, connected to the vacuum source hollow shaft (6) is attached.

13. Filter element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the interior space (4) is at least predominantly, preferably completely filled by one or more support elements.

14. Filter element (1) according to claim 13, characterized in that the interior space (4) includes a support element (11) in the form of a fabric.

15. Filter element (1) according to claim 14, characterized in that on both sides of the support element (11) a filter layer (3) is arranged. For this 1 sheet drawings