AT403064B

AT403064B - Scheibenfilter zum abtrennen von flüssigkeiten aus einer suspension, insbesondere faserstoffsuspension

Info

Publication number: AT403064B
Application number: AT153595A
Authority: AT
Inventors: Peter Dipl Ing Dr Scheucher; Wolf Ing Sacherer; Franz Ing Wenzl
Original assignee: Andritz Patentverwaltung
Priority date: 1995-09-15
Filing date: 1995-09-15
Publication date: 1997-11-25
Also published as: ATA153595A

Description

Die Erfindung betrifft ein Scheibenfilter zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus einer Suspension, insbesondere Faserstoffsuspension, mit mehreren, insbesonders sektorenförmigen Filterelementen, sowie mit einer hohen, mit Filtratkanälen versehenen, Filterwelle, wobei Einrichtungen zur Umlenkung der Strömung von radialer in achsparallele Richtung zur Filterwellenachse vorgesehen sind. Weiters betrifft die Erfindung ein Filterelement für ein Scheibenfilter.

Es sind verschiedenste Scheibenfilter bekannt, bei denen sich, besonders bei hohem Filtratanfall, Probleme bei der Abfuhr des Filtrats aus den Filterelementen und dadurch unerwünschte Rückbefeuchtungseffekte ergeben. Die EP-A 515492 beschreibt ein Scheibenfilter, mit spezieller Ausgestaltung der Filterscheibe zur Erhöhung der Filterfläche. Die DE-C 3706402 beschreibt besondere Filtersektoren mit Siebfläche. Die DE-A 3540336 zeigt ein Scheibenfilter mit mitrotierenden Fallrohren.

Durch die vorhandenen Druckverhältnisse in den Filtratkanälen bzw den Filterelementen ergeben sich bei den bekannten Scheibenfiltern, besonders bei hohem Filtratanfall, Probleme bei der Abfuhr des Filtrats aus den Filterelementen und dadurch unerwünschte Rückbefeuchtungseffekte. Die bekannten Scheibenfilter bzw. Filtersegmente der oben genannten Art haben vor allem den grossen Nachteil, dass zusätzliche Einsatzstücke vorgesehen werden, durch die sich die Gesamtgeometrie des Filters verändert, das heisst, es müssen speziell an diese Filterstücke angepasste Filtersegmente verwendet werden. Weiters werden dadurch zusätzliche Befestigungen erforderlich, die bei einem Wechsel der Filtersegmente zusätzlichen Arbeitsaufwand bedeuten.

Ziel der Erfindung ist es durch geeignete Gestaltung des Scheibenfilters bzw. der Filtersegmente die obigen Nachteile zu vermeiden und insbesondere auch Suspensionen mit relativ niedrigem Feststoffgehalt, das heisst hohen anfallenden Mengen, wie dies Insbesondere bei der Faserstoffrückgewinnung in der Papierindustrie auftritt, entwässern zu können.

Erfindungsgemäss wird daher vorgeschlagen, dass im Bereich der Ausströmung des Filtrats aus dem Filterelement eine Querschnittsverengung vorgesehen 1St, wobei die Querschnittverengung im Austaufstutzen des Filterelements vorgesehen sein kann. Durch diese Querschnittsverengung wird die Strömung beim Ausströmen aus dem Filterelement beschleunigt, wodurch eine raschere Entleerung des Filterelements erfolgt. Alternativ kann bei entsprechender Ausgestaltung der Filterelemente die Querschnittsverengung im Einlaufstutzen zu dem Filtratkanal der Filterwelle vorgesehen sein, wobei dadurch einerseits auf die
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Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverengung durch ein Strömungsleitblech auf der Seite in Abströmungsrichtung des Filtrats in der Filterwelle erreicht wird, das heisst, auf der dem Filtrat- oder Steuerkopf des Filters zugewandten Seite, wobei alternativ die Querschnittsverengung durch eine Einschnürung des Auslaufstutzen der Filterelemente auf der Seite in Abströmungsrichtung des Filtrats in der Filterwelle erreicht werden kann. Je nach Fertigungsmöglichkeit kann somit die Querschnittsverengung einerseits durch eine spezielle Formgebung des Auslaufstutzen erzielt werden oder andererseits durch Einbau eines Strömungsleitbleches, was auch eine nachträgliche Ausrüstung von Filterelementen ermöglicht.

Somit wird auch in einfacher Weise ermöglicht, bei Änderung der Betriebsbedingungen, das heisst z. B. anderem Einsatzstoff, anderer Eingangskonzentration etc. ein vorhandenes Scheibenfilter kostengünstigst umzurüsten. Dies kann hierbei auch schrittweise erfolgen, dadurch dass jeweils nur Filterelemente von einer bzw. mehreren aufeinanderfolgenden Scheiben entsprechend umgerüstet werden. Wird die Querschnittsverengung durch eine Einschnürung des Einlaufstutzen der Filterwelle auf der Seite in Abströmungsrichtung des Filtrats in der Filterwelle erreicht, so können die bisher verwendeten Standardfilterelemente weiter Verwendung finden.

Eine besondere Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Abströmrichtung des Filtrats in die Filterwelle gegenüberliegenden Seite ein Umlenkblech vorgesehen ist, wobei das Umlenkblech in den Filtratkanal hineinragen kann. Dadurch wird eine besonders günstige Umlenkung und Beschleunigung der Strömung erzielt. Es wird dabei zusätzlich die Strömungsgeschwindigkeit im Filtratkanal erhöht und eine schnellere Entleerung des Filterelements erzielt.

Die Erfindung betrifft auch ein Filterelement für ein Scheibenfilter, das dadurch gekennzeichnet Ist, dass im Bereich der Ausströmung des Filtrats aus dem Filterelement eine Querschnittsverengung vorgesehen ist.

Dabei kann die Querschnittsverengung im Auslaufstutzen des Filterelements vorgesehen sein. Die Querschnittsverengung wird durch ein Strömungsleitblech und durch eine Einschnürung des Auslaufstutzen der Filterelemente auf der Seite in Abströmungsnchtung des Filtrats In der Filterwelle erreicht. Je nach Fertigungsmöglichkeit kann somit die Querschnittsverengung einerseits durch eine spezielle Formgebung des Auslaufstutzen erzielt werden oder andererseits durch Einbau eines Strömungsieltbleches, was auch eine nachträgliche Ausrüstung von Filterelementen ermöglicht. Wird die Querschnittsverengung durch eine Einschnürung des Einlaufstutzen der Filterwelle auf der Seite in Abströmungsrichtung des Filtrats in der

Filterwelle erreicht, so können vorhandene Standardfilterelemente Verwendung finden.

Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Abströmung-
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gegenüberliegendenUmlenkblech in den Filtratkanal der Filterwelle eines Scheibenfilters hineinragen kann. Dadurch wird eine besonders günstige Umlenkung und Beschleunigung der Strömung aus dem Filterelement in das Filtratrohr erzielt. Durch die beschleunigte Strömung wird eine rasche Entleerung des Filterelements erreicht und ausserdem das Filtrat beschleunigt.

Die Erfindung wird nun im folgenden anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei Fig. 1 die Ansicht einer Filterscheibe des erfindungsgemässen Scheibenfilters, Fig. 2 ein Filterelement, Fig. 3 eine Ausbildung des Auslaufstutzen gemäss der Erfindung, Fig. 4 eine weitere Variante des Auslaufstutzen gemäss der Erfindung, sowie Fig. 5 und Fig. 6 analoge Varianten der Erfindung gemäss Fig. 3 und Fig. 4 darstellt.

Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Scheibenfilters 1 gemäss der Erfindung. Das Filter besteht dabei aus einem Filtertrog 2, einer Filterwelle 3 sowie gegebenenfalls einer Abdeckhaube 4. Auf der Filterwelle 3 sind Halterungen bzw. Führungen 5 fest montiert, in die die Filterelemente 6 eingeschoben werden. Diese Halterungen bzw. Führungen 5 sind jedoch nicht umbedingt erforderlich. Die Filterwelle 3 weist hierbei Einlaufstutzen 7 auf, die in Filtratkanäle 8 münden. In diesen Einiaufstutzen 7 wird der Auslaufstutzen 13 der Filterelemente 6 eingeschoben. Das Filter dreht sich dabei in Richtung des Pfeiles 9, wodurch der Auslaufstutzen 13 des Filterelements 6 jeweils als letztes aus der Suspension auftaucht und somit verhindert wird, dass Filtrat zurückfliesst.

Es sind grundsätzlich auch andere Möglichkeiten der Montage des Filterelements 6 auf der Filterwelle sowie andersartig ausgestattete Verbindungen des Filterelements 6 mit den Filtratkanälen 8 möglich.

Fig. 2 zeigt beispielhaft ein Filterelement 6, wobei die benachbarten Filterelemente 6 sowie die Filterwelle 3 angedeutet sind. Das Filterelement 6 besteht hier aus einem Rahmen 10, in dem Bleche 16 montiert werden, die Vertiefungen 11 aufweisen. Diese Vertiefungen 11 dienen als Filtratkanäle und münden je in einen Sammelkanal 12, der sich entlang der nachlaufenden Kante des Filterelements erstreckt. Der Querschnitt des Sammelkanals 12 erweitert sich in Richtung auf die Filterwelte 3 und mündet in den Auslaufstutzen 13, welcher seinerseits mit dem Einlaufstutzen 7 der Filterwelle 3 verbunden ist. An der der Filterwelle 3 zugewandten Seite 14 des Filterelements 6 ist der durch die Flächen 16 gebildete Hohlraum 17 gegenüber der Umgebung offen.

Durch diese Öffnung kann Suspension in den Hohlraum 17 gelangen, wodurch sich allfällige Kräfte gegenseitig aufheben. Die einzelnen Filterelemente 6 sind mittels Halterungen 15 am äusseren Radius miteinander verbunden. Der Filterbeutel wird üblicherweise auf das Filterelement aufgeschrumpft und am unteren, der Filterwelle zugewandten Ende befestigt.

Fig. 3 zeigt den Schnitt durch den Anschluss eines Auslaufstutzen 13 des Filterelements 6 an den Filtratkanal 8, wobei die Umlenkung und Verengung des Querschnitts durch eingeschweisste Umlenkbleche 18a, 18b erfolgt, die mit der Kante des Filtratkanals 8 abschliessen.

Fig. 4 zeigt einen analogen Schnitt, wobei der Auslaufstutzen 13 des Filterelements 6 eingezogen (13a) und somit eine Querschnittsverengung gegeben ist.

Fig. 5 zeigt eine analoge Ausführung gemäss Fig. 3 mit dem Unterschied, dass hier das Umlenkblech 18c in den Querschnitt des Filtrats 8 hineinragt.

Fig. 6 entspricht Fig. 4, wobei ebenfalls zum Unterschied das Umlenkblech 13c in den Filtratkanal 8 hineinragt.

Die Ausführungen können sinngemäss auch für am Filtratkanal 8 festmontierte Einlaufstutzen 7 angewandt werden, wobei der Schnitt durch den Einlaufstutzen 7 im dargestellten Schnitt durch den Auslaufstutzen 13 entspricht.

Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform beschränkt. Es könnte z. B. die Befestigung der Filterelemente auch durch entsprechende Einrichtungen direkt an der Filterwelle erfolgen. In diesem Fall sind die Halterungen bzw. die Führungen nicht unbedingt erforderlich. Es können auch andere Formen der Halterungen bzw. Führungen sowie auch andere Formen des eingezogenen Auslaufstutzen bzw. Einlaufstutzen oder auch der Umlenkbleche vorgesehen werden, wobei diese
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werden können.

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Claims

Patentansprüche 1. Scheibenfilter zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus einer Suspension, insbesondere Faserstoffsuspen- sion, mit mehrerer, insbesondere sektorenförmigen, Filterelementen, sowie mit einer hohlen, mit Filtratkanälen versehenen Filterwelle, wobei Einrichtungen zur Umlenkung der Strömung von radialer in <Desc/Clms Page number 3> achsparallele Richtung zur Filterwellenachse vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Ausströmung des Filtrates aus dem Filterelement eine Querschnittsverengung vorgesehen ist.

2. Scheibenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverengung im Auslass- stutzen des Filterelemente vorgesehen ist.

3. Scheibenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverengung Im Einlass- stutzen zu den Filtratkanälen der Filterwelle vorgesehen ist.

4. Scheibenfilter nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitts- verengung durch ein Strömungsleitblech auf der Seite in Abströmungsrichtung des Filtrates in der Filterwelle erreicht wird.

5. Scheibenfilter nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitts- verengung durch eine Einschnürung des Auslassstutzens der Filterelemente auf der Seite In Abströ- mungsrichtung des Filtrates in der Filterwelle erreicht wird.

6. Scheibenfilter nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitts- verengung durch eine Einschnürung des Einlassstutzens der Filterwelle auf der Seite In Abströmungs- richtung des Filtrates in der Filterwelle erreicht wird.

7. Scheibenfilter nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der EMI3.1 hineinragt.

9. Filterelement für ein Scheibenfilter, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Ausströmung des Filtrates aus dem Filterelement eine Querschnittsverengung vorgesehen ist.

10. Filterelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverengung Im Auslass- stutzen des Filterelementes vorgesehen ist.

11. Filterelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverengung durch ein Strömungsleitblech auf der Seite In Abströmungsnchtung des Filtrates In der Filterwelle erreicht wird.

12. Filterelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverengung durch eine Einschnürung des Auslassstutzens der Filterelemente auf der Seite in Abströmungsnchtung des Filtrates in der Ftlterwelle erreicht wird.

13. Filterelement nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Abströmrichtung des Filtrates In der Filterwelle gegenüberliegenden Seite ein Umlenkblech vorgesehen EMI3.2 14. Filterelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkblech in den Filtratkanal der Filterwelle eines Scheibenfilters hineinragt.