<Desc/Clms Page number 1>
Vakuumtrommelfilter
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
080gemäss der Erfindung verwendeten Schöpfschaufeln heben die im Sumpf befindliche Flüssigkeit in die Ableitvorrichtung, ohne dass dadurch eine Belastung der Saugvorrichtung erfolgt.
Die im Innern der Filtertrommel gemäss der Erfindung angeordneten Schöpfschaufeln können unabhängig von der Filtertrommel im gleichen Drehsinn oder entgegengesetzt dem Drehsinn der Filtertrommel rotieren. In diesen Fällen ist ein gesonderter Antrieb der Schöpfschaufeln, z. B. mittels einer Übersetzung oder eines Umkehrgetriebes, erforderlich. Ein solches Getriebe erübrigt sich, wenn die Schöpfschaufeln mit der Filtertrommel verbunden werden und eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht demgemäss darin, die Schöpfschaufeln mit der Filtertrommel starr zu verbinden.
Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemässen Vakuumtrommelfilters, die sich durch besonders einfache Konstruktion des Antriebsmechanismus auszeichnet, ergibt sich der weitere Vorteil, dass zwischen den einzelnen Schöpfschaufeln Verbindungsglieder zum Abstützen der Trommelseitenwände gegeneinander eingefügt werden können. Solche Verbindungsglieder, wie Stehbolzen, ermöglichen eine schwächere Ausbildung der Seitenwände der Filtertrommel bei gleicher Druckbeanspruchung. Dieser Vorteil wirkt sich besonders
EMI2.1
teilhaft erwiesen, die Schöpfschaufeln mit Abstand von der Innenwand des Trommelmantels anzuordnen.
Liegen die Schöpfschaufeln an der Innenwand der Trommel an, so kann es in diesen Bereichen zu einer örtlichen Stauung der abgesaugten Flüssigkeit kommen, die sich auf eine gleichmässige Entwässerung der Hefeschicht dieses Bereiches nachteilig auswirken kann.
Um eine solche gleichmässige Entwässerung zu gewährleisten ist es ausreichend, wenn ein nur geringer Abstand zwischen Innenfläche des Filtermantels und Aussenkante der Schöpfschaufel eingehalten wird. Die Einstellung eines sehr grossen Abstandes zwischen Innenfläche des Filtermantels und Aussenkante der Schöpfschaufel bringt keine weiteren Vorteile mit sich ; sie ist vielmehr mit dem Nachteil verbunden, dass die Schöpfschaufeln nur in geringerem Masse in den Trommelsumpf eintauchen und demgemäss pro Durchgang eine geringere Wassermenge der Ableitvorrichtung zuführen.
In der Zeichnung ist in schematischer Darstellung eine übliche Ausführungsform eines Vakuumtrommelfilters (Fig. 1 und 2) und eine beispielsweise Ausführungsform eines Vakuumtrommelfilters gemäss der Erfindung (Fig. 3 und 4) näher erläutert. Fig. 1 ist ein Schnitt durch ein bekanntes Vakuumtrommelfilter senkrecht zur Rotationsachse des Filters. Fig. 2 stellt einen Schnitt durch dasselbe Filter in Richtung sei-
EMI2.2
achse desselben und Fig. 4 ein Schnitt in Richtung der Rotationsachse dieses Filters.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Filtertrommel 1 dargestellt, die mittels einer Hohlwelle 2 im Lager 3 gelagert ist und durch einen (nicht gezeichneten) Antriebsmechanismus in Drehung versetzt wird..
Die Filtertrommel 1 ist über ihren gesamten Umfang mit Längsrillen 4 und zur Verbindung der Längsrillen in Abständen auch mit (nicht gezeichneten) Querrillen versehen, die über Bohrungen 5 mit dem Trommelinneren in Verbindung stehen. Über die Trommel ist ein mehr oder weniger dicht gewebtes Filtertuch 6 gespannt, das durch geeignete Haltevorrichtungen, wie ringförmige Gummibänder 7, an der Trommel 1 festgehalten wird. Die Gummibänder können auch zum vakuumdichten Abschluss der Filtertuchränder dienen.
Ein mehr oder weniger grosser Abschnitt der Mantelfläche der Trommel 1 taucht in einen Trog 8 ein, der mit dem zu trennenden Flüssigkeits-Feststoffgemisch beschickt ist.
In den Innenraum der Trommel 1 ragt ein nach unten gebogenes, feststehendes Absaugrohr 9, das mittels einer Dichtung 10 vakuumdicht in die Hohlachse 2 eingepasst ist und mit einer für Flüssigkeitsund Luftförderung geeigneten Vakuumpumpe in Verbindung steht. Durch dieses Absaugrohr 9 wird sowohl
EMI2.3
Während ein Abschnitt des Mantels der Trommel 1 in den Trog 8 eintaucht, bildet sich auf dem die Trommel umhüllenden Filtertuch 6 eine mehr oder weniger dicke Schicht aus den abzutrennenden Festkörpern. Die unter dem Einfluss des im Innern der Trommel wirkenden Vakuums abgesaugte Flüssigkeit wird über die Längs- und Querrillen 4 und die Bohrungen 5 ins Trommelinnere abgeleitet und sammelt sich als Flüssigkeitssumpf 11 im untersten Teil der Filtertrommel 1 an. Die am Trommelmantel gebildete Festkörperschicht wird laufend durch ein Abnahmemesser 12 entfernt.
Trommelfilter der vorstehend beschriebenen Konstruktion werden ausser für viele andere Verwendungszwecke insbesondere zur kontinuierlichen Gewinnung von paketierfähiger Hefe verwendet. In vielen Fällen kommt es besonders darauf an, dass die am Filtertuch gebildete Festkörperschicht, wie Hefeschicht, möglichst trocken anfällt. Um dies zu erreichen wird angestrebt, dass am Filterumfang ein mög-
<Desc/Clms Page number 3>
lichst hohes Vakuum gleichmässig einwirkt. Mit der bekannten Konstruktion eines Vakuum-Saugfilters kann dieses Ziel aber nicht erreicht werden.
Zwar wird, solange die Öffnung des Absaugrohres 9 noch nicht in die im untersten Teil der Trommel befindliche Flüssigkeit des Sumpfes 11 eintaucht, das maxi- male Vakuum, d. h. der niedrigste, von der Pumpe erzeugbare absolute Druck im Innern der Trommel auftreten ; sobald aber der stetig steigende Flüssigkeitsspiegel des Sumpfes die Öffnung des Absaugrohres 9 bedeckt, wird der Spiegel des Sumpfes weiter ansteigen und dadurch einen Druckanstieg der nunmehr im abgeschlossenen Teil des Trommelinneren befindlichen Restluft bewirken, u. zw.
so lange, bis sich im
Trommelinnern ein so grosser Druck einstellt, dass dieser sowohl den durch die Höhe H des senkrechten
Teiles des Absaugrohres gegebenen statischen Flüssigkeitsdruck als auch den durch die Flüssigkeitsreibung im Absaugrohr sich einstellenden dynamischen Flüssigkeitswiderstand überwinden kann. Erst bis dieser Zu- stand eingetreten ist,-kann Sumpfflüssigkeit durch das Absaugrohr 9 aus dem Trommelinnern über die
Vakuumpumpe nach aussen befördert werden. Während das Absaugrohr 9 Flüssigkeit enthält bzw. bei der
Flüssigkeitsförderung aus dem Sumpf mitwirkt, treten ein Absinken des Vakuums und Druckschwankungen im Innern der Filtertrommel auf.
Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten besonderen Ausführungsform eines Vakuumtrommelfilters gemäss der Erfindung führt eine nach oben offene Ableitvorrichtung 20 in das Innere der Trommel 21. Die
Ableitvorrichtung 20 dient sowohl zum Abzug von Luft als auch von Flüssigkeit aus dem Innenraum der
Trommel ; sie steht über einen Flüssigkeitsabscheider (nicht gezeichnet) mit einer Vakuumpumpe (eben- falls nicht dargestellt) in Verbindung. Am innenseitigen Ende 22 der Ableitvorrichtung 20 ist ein nach oben offener, aus zwei in entsprechendem Abstand verbundenen Kreissegmenten 23 und 24 bestehender
Auffangtrichter angebracht.
Die längs des Trommelumfanges im Trommelinnern angebrachten Schöpfschaufeln 26 nehmen einen Teil der Sumpfflüssigkeit 28 beim unteren Durchgang auf und entleeren diese beim Durchgang durch die obere Hälfte der Trommel durch ihre als Ausguss dienenden Abflussansätze 27 in den Auffangtrichter.
Das Ableitrohr 20 kann beispielsweise auch ausserhalb der Rotationsachse der Trommel liegen und eine von der Anschlussvorrichtung für die Vakuumpumpe gesonderte Einrichtung darstellen, jedoch ergibt sich bei einem Vakuumtrommelfilter mit in der Drehachse gelegener Ableit- und Absaugeinrichtung eine besonders einfache Konstruktion. Die Zahl und die Abmessungen der im Trommelinnern angebrachten Schöpfschaufeln 26 ist von der pro Zeiteinheit aus dem Trommelinnern nach aussen zu befördernden Menge Sumpfflüssigkeit abhängig. Die anfallende Sumpfflüssigkeit hängt wiederum von der Durchlässigkeit der abgeschiedenen Schicht, ihrer Dicke, der Drehzahl, der Breite und dem Durchmesser der Trommel ab.
Je mehr Schaufeln 26 angebracht werden, umso gleichmässiger wird die Förderung der Flüssigkeit nach aussen sein und umso geringer sind die Änderungen des für die Einstellung eines hohen Vakuums zur Verfügung stehenden Querschnittes der Ableitvorrichtung, wenn in der Filtertrommel eine gemeinsame Ableit- und Absaugvorrichtung vorgesehen ist. Wird der Anschluss für die Vakuumpumpe unabhängig von der Ableitvorrichtung durch die Wand der Filtertrommel geführt und werden auch im weiteren Leitungsverlauf kritische Verengungen vermieden, so hat eine ungleichmässige Beschickung der Ableitvorrichtung mit Filtrat auf die Einstellung eines gleichmässigen Vakuums in der Filtertrommel keinen Einfluss.
Die Schöpfschaufeln 26 haben eine Prellwand 31, durch die beim Entleerungsvorgang ein Hinausschiessen der geschöpften Flüssigkeit über die Öffnung des verlängerten Abflussansatzes 27 der Schöpfschaufeln im oberen Bereich der Trommel zuverlässig verhindert wird. Diese Prellwand beeinträchtigt das Fassungsvermögen einer Schöpfschaufel nicht, da der verlängerte Abflussansatz 27 beim Füllen der Schöpfschaufel 26 im Sumpf als Entlüftungskanal wirksam ist. Die Länge eines Abflussansatzes 27, ebenso sein lichter Querschnitt und der Radius der Kreissegmente 23, 24 des Auffangtrichters richtet sich ganz nach den gegebenen Abmessungen der Filtertrommel. Zweckmässig sollen diese Abmessungen so gewählt werden, dass ein leichter Ausbau bzw. eine leichte Auswechslung einer solchen Schaufel durchführbar ist.
Sehr vorteilhaft ist es, wenn man die Abflussansätze 27 der Schöpfschaufeln 26 nicht genau radial zum Auffangtrichter hinführt, sondern dieselben um einen gewissen Betrag (Winkel B) von der Radialrichtung abweichen lässt bzw. dieselben mit einem gewissen geknickten Endabsatz versieht, wodurch ein gewisser Rückstau und dadurch eine gewisse Verzögerung des Flüssigkeitsablaufes aus den Schaufeln und weiters auch bei der verhältnismässig langsamen Drehung der Trommel ein zuverlässiges Übertreten der ablaufenden Flüssigkeit in die Ableitvorrichtung erreicht wird.