DE10061919C1 - Filter press for filtering suspension has several packets of horizontal filter elements within common press frame - Google Patents
Filter press for filtering suspension has several packets of horizontal filter elements within common press frameInfo
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Abstract
Description
Derartige Filterpressen sind auch in der Bauform sogenannter "Pressfilterautomaten" allgemein bekannt und erlauben einen vollautomatischen Betrieb einer Filterpresse, da der Filterkuchen in der Öffnungsstellung des Pakets von Filterelementen durch eine Vorschubbewegung des zickzackförmig das Paket durchlaufenden Filterbandes ausgetragen werden kann und seitlich neben der Filterpresse in besondere Sammelvorrichtungen fällt. Die bekannten Filterpressen existieren sowohl in Ausführungen, bei denen eine Filterkammer lediglich einseitig von dem Filtermedium begrenzt wird, als auch in Ausführungen, bei denen jede Filterkammer sowohl nach oben als auch nach unten von dem Filtermedium begrenzt wird. Bei letzterer Ausführungsform ist die wirksame Filterfläche verdoppelt, weshalb die Filtrationsleistung in ungefähr gleichem Maße erhöht ist.Such filter presses are also in the form of so-called "press filter machines" generally known and allow a fully automatic operation of a filter press, because of Filter cake in the open position of the package of filter elements through a Feed movement of the filter belt passing through the package in a zigzag shape can be and falls to the side of the filter press in special collection devices. The Known filter presses exist both in versions in which a filter chamber is only limited on one side by the filter medium, as well as in versions in which each filter chamber bounded both upwards and downwards by the filter medium becomes. In the latter embodiment, the effective filter area is doubled, which is why Filtration performance is increased to approximately the same extent.
Die Filtrationsleistung derartiger Filterpressen hängt in erster Linie von der vorhandenen Fil terfläche ab, d. h. von dem Produkt aus der Anzahl der Filterelemente und der Filterfläche pro Filterelement. Eine Steigerung der Filtrationsleistung ist nur innerhalb bestimmter Grenzen möglich, da zum einen die Anzahl der übereinander angeordneten Filterelemente durch die Raumhöhe am Aufbauort begrenzt wird. Zum anderen läßt sich die Filterfläche, das heißt, die Größe der einzelnen Filterelemente lediglich bis zu bestimmten Maßen erhöhen. So lassen sich insbesondere aus Kunststoff bestehende plattenförmige Filterelemente nicht in beliebig großen Abmessungen herstellen. Die stirnseitige Verbindung einzelner Kunststoff-Filterplatten miteinan der im Wege eines Verschweißens zur Vergrößerung der Filterfläche hat sich im Dauerbetrieb als nachteilig erwiesen, da die Schweißnaht eine potentielle Bruchstelle bildet und derartige Filterplatten nur an den Kopf enden und seitlich aufgehängt werden können.The filtration performance of such filter presses depends primarily on the existing fil surface, d. H. of the product of the number of filter elements and the filter area per Filter element. An increase in filtration performance is only within certain limits possible because on the one hand the number of filter elements arranged one above the other through the Ceiling height at the installation site is limited. On the other hand, the filter surface, that is, the Only increase the size of the individual filter elements up to certain dimensions. Let it be plate-shaped filter elements, in particular made of plastic, not in any large dimensions. The front connection of individual plastic filter plates that by welding to enlarge the filter area has proven disadvantageous in continuous operation, since the Weld seam forms a potential breaking point and such filter plates only on the head ends and can be hung on the side.
Die maximale Größe der Filterelemente wird auch durch den Umstand begrenzt, daß während des Filterbetriebs in benachbarten Filterkammern fast unvermeidlich geringfügige Unter schiede in den Kammerdrücken bestehen. Diese Druckdifferenzen führen bei den nicht unbe trächtlichen Filterflächen zu erheblichen Kräften, die im Fall größerer Druckunterschiede zu einer plastischen Verformung der Filterplatte bzw. sogar zu einem Filterplattenbruch führen könnten.The maximum size of the filter elements is also limited by the fact that during of filter operation in neighboring filter chambers almost inevitably minor sub differ in the chamber pressures. These pressure differences do not lead to the pregnant filter areas to considerable forces, which in the case of larger pressure differences plastic deformation of the filter plate or even break the filter plate could.
Aus der DE 42 07 564 A1 ist eine Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeiten, insbesondere von Walzöl, bekannt, bei der in horizontale Richtung nebeneinander zwei Plattenpakete glei cher Größe angeordnet sind. Die beiden Pakete sind in separaten, gleichfalls nebeneinander angeordneten Pressengestellen gelagert, weshalb der Aufwand und die daraus resultierenden Kosten entsprechend hoch sind.DE 42 07 564 A1 describes a device for filtering liquids, in particular of rolling oil, known, in which two plate packs next to each other in the horizontal direction cher size are arranged. The two packages are in separate, also side by side arranged press racks stored, which is why the effort and the resulting Costs are correspondingly high.
Mit denselben Nachteilen ist der in der DE 33 06 206 A1 beschriebene Horizontalplattenfilter behaftet. Auch hier besteht das Filterteil aus mehreren Plattenbaugruppen mit jeweils überein ander angeordneten, trennbaren Filterplatten, die jeweils in getrennten selbständigen Pressengestellen gelagert sind.The horizontal plate filter described in DE 33 06 206 A1 has the same disadvantages afflicted. Here, too, the filter part consists of several plate assemblies, each with one another other arranged, separable filter plates, each in separate independent Press frames are stored.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filterpresse so weiterzuentwickeln, daß die Filtrationsleistung deutlich gesteigert werden kann, ohne daß die Gefahr einer Deformation oder Beschädigung der Filterelemente besteht.The invention has for its object to develop a filter press so that the Filtration performance can be increased significantly without the risk of deformation or damage to the filter elements.
Ausgehend von einer Filterpresse der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe erfin dungsgemäß gelöst durch eine Filterpresse zur Filtration von Suspensionen mit mindestens zwei Paketen von horizontal ausgerichteten Filterelementen, wobei zwischen benachbarten Filterelementen jeweils eine Filterkammer angeordnet ist, die zumindest einseitig von einem bandförmigen Filtermedium begrenzt ist und wobei das Paket von Filterelementen ausgehend von einer Filtrationsstellung, in der die Filterelemente dichtend gegeneinander gepreßt sind, in eine Öffnungsstellung überführbar ist, in der benachbarte Filterelemente in vertikale Richtung einen Entleerungsabstand zueinander aufweisen, wobei die mindestens zwei Pakete von Fil terelementen in einem gemeinsamen Pressengestell in horizontaler Richtung nebeneinander und/oder hintereinander angeordnet sind. This task is invented on the basis of a filter press of the type described at the beginning solved according to the invention by a filter press for the filtration of suspensions with at least two packets of horizontally aligned filter elements, with between adjacent ones Filter elements each have a filter chamber which is arranged at least on one side by a band-shaped filter medium is limited and the package is based on filter elements from a filtration position in which the filter elements are pressed against one another in a sealing manner an open position can be transferred in the adjacent filter elements in the vertical direction have an emptying distance from one another, the at least two packages from Fil terelements in a common press frame next to each other in the horizontal direction and / or are arranged one behind the other.
Bei der erfindungsgemäßen Filterpresse wird somit zur Steigerung der Filtrationsleistung we der die Bauhöhe, d. h. die Anzahl der übereinander angeordneten Filterelemente, noch die Größe der einzelnen Filterelemente an sich erhöht. Vielmehr erfolgt die Erhöhung der wirk samen Filterfläche durch eine Nebeneinander- bzw. Hintereinanderanordnung von Paketen von Filterelementen, wobei sämtliche Pakete in einem einzigen Pressengestell angeordnet sind.In the filter press according to the invention, we use it to increase the filtration performance which the overall height, d. H. the number of filter elements arranged one above the other, nor The size of the individual filter elements itself increased. Rather, the increase in the effective seed filter area through a side-by-side or behind-the-back arrangement of packets of filter elements, with all packages arranged in a single press frame are.
Die Kosten für die Filterpresse gemäß der Erfindung sind daher vergleichsweise niedrig, da zum einen auf die vorhandenen Filterelemente zurückgegriffen werden kann und zum anderen lediglich ein einziges Pressengestell erforderlich ist.The cost of the filter press according to the invention is therefore comparatively low because on the one hand the existing filter elements can be used and on the other hand only a single press frame is required.
Zum Zwecke einer weiteren Vereinfachung der erfindungsgemäßen Konstruktion wird vorge schlagen, daß mindestens zwei in horizontale Richtung nebeneinander und/oder hintereinan der angeordnete Pakete ein gemeinsames Filtermedium besitzen. Hierdurch läßt sich ein ge meinsamer Antrieb des Filtermediums sowie eine gemeinsame Wascheinrichtung sowie ge meinsame Auffangeinrichtungen für den abgeworfenen Filterkuchen verwenden.For the purpose of further simplifying the construction according to the invention is pre- suggest that at least two in the horizontal direction side by side and / or behind each other the arranged packets have a common filter medium. This allows a ge common drive of the filter medium as well as a common washing device and ge use common collecting devices for the discarded filter cake.
Um für die Filterelemente Kunststoffmaterial verwenden zu können und gleichzeitig eine sta bile Aufnahme für die Umlenkeinrichtungen für das Filtermedium zur Verfügung zu haben sowie auch im Falle von Temperaturdehnungen - wie sie bei einer Heißfiltration auftreten - Verspannungen und Verschiebungen der Umlenkeinrichtungen zu verhindern, ist vorgesehen, daß die in einer Ebene angeordneten Filterelemente von mindestens zwei benachbarten Pake ten einen gemeinsamen Rahmen aufweisen, in dem eine der Zahl der Filterelemente entsprechende Zahl von Filterplatten jeweils mit randseitigem Spiel so gelagert ist, daß unterschied liche Wärmedehnungen von Filterplatte und Rahmen kompensierbar sind und wobei Um lenkwalzen für das Filtermedium an dem Rahmen befestigt sind.In order to be able to use plastic material for the filter elements and at the same time a sta bile recording for the deflection devices for the filter medium available as well as in the case of thermal expansion - as occurs in hot filtration - To prevent tensions and displacements of the deflection devices, that the filter elements arranged in one plane of at least two adjacent packs ten have a common frame in which one corresponds to the number of filter elements Number of filter plates each with edge play is so stored that difference Liche thermal expansion of the filter plate and frame can be compensated and where Um steering rollers for the filter medium are attached to the frame.
Um eine möglichst umlaufende Abstützung der Filterplatte innerhalb des Rahmens zu ermög lichen, kann jede Filterplatte an allen Stirnseiten von einem Rahmenschenkel umgeben sein.To enable the filter plate to be supported as far as possible within the frame Lichen, each filter plate can be surrounded by a frame leg on all faces.
Die Erfindung weiter ausgestaltend ist vorgesehen, daß in horizontale Richtung benachbarte Filterelemente einander überlappen. Hierdurch kann ein Eindringen von Filterkuchen in Spaltbereiche zwischen benachbarten Paketen vermieden bzw. wesentlich verringert werden.The invention in a further embodiment provides that adjacent ones in the horizontal direction Filter elements overlap each other. This can prevent filter cakes from entering Gap areas between adjacent packages can be avoided or significantly reduced.
Eine besonders vorteilhafte und konstruktiv leicht auszuführende Ausführungsform besteht darin, daß an einander zugewandten Stirnseiten der Filterelemente L-förmige Profile befestigt sind, deren horizontal verlaufende Schenkel sich überlappen.A particularly advantageous and structurally easy to carry out embodiment exists in that L-shaped profiles are attached to facing end faces of the filter elements are whose horizontal legs overlap.
Um die Breite des bandförmigen Filtermediums gering zu halten und dadurch Verwerfungen vermeiden zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Filterelemente rechteckförmig sind und mehrere Filterelemente mit ihren Schmalseiten aufeinander zu gerichtet hintereinan der angeordnet sind und ein gemeinsames, in Längsrichtung der Filterelemente bewegbares, Filtermedium besitzen.In order to keep the width of the band-shaped filter medium small and thereby warping To be able to avoid, it is particularly advantageous if the filter elements are rectangular and several filter elements with their narrow sides facing each other which are arranged and a common, movable in the longitudinal direction of the filter elements, Have filter media.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels einer Filterpresse, die in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below using an exemplary embodiment of a filter press, which in the drawing is shown, explained in more detail. It shows
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Filterpresse; Figure 1 is a side view of a filter press.
Fig. 2 einen Schnitt durch die Filterpresse gemäß Fig. 1 mit Suspensionsrohren und Filtratablaufrohren; FIG. 2 shows a section through the filter press according to FIG. 1 with suspension pipes and filtrate drain pipes;
Fig. 3 wie Fig. 2, jedoch ohne Darstellung des Filtertuchs und der Suspensions- und Filtratablaufrohre und Fig. 3 as Fig. 2, but without showing the filter cloth and the suspension and filtrate drain pipes and
Fig. 4 einem Längsschnitt entlang der Linie IV durch zwei hintereinander angeordne te Filterelemente. Fig. 4 shows a longitudinal section along the line IV through two successively arranged te filter elements.
Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Filterpresse 1 dient zur Filtration von Suspensionen und weist ein Pressengestell 2 auf, das ein Oberjoch 3, ein Unterjoch 4, Füße 5 sowie einen Führungsrahmen 5' umfaßt.The filter press 1 shown in FIGS. 1 to 4 serves for the filtration of suspensions and has a press frame 2 which comprises an upper yoke 3 , a lower yoke 4 , feet 5 and a guide frame 5 '.
Die Filterpresse 1 besitzt vier Pakete A, B, C, D von Filterelementen 6, die horizontal ausge richtet sind und innerhalb jedes Paketes A, B, C, D vertikal übereinander gestapelt sind.The filter press 1 has four packages A, B, C, D of filter elements 6 , which are aligned horizontally and are stacked vertically one above the other within each package A, B, C, D.
Jeweils zwischen zwei in vertikale Richtung benachbarten Filterelementen 6 ist im geschlos senen Zustand eine Filterkammer angeordnet, die jeweils zu dem unteren Filterelement 6 hin von einem bandförmigen Filtermedium 7 begrenzt wird.Between two filter elements 6 adjacent in the vertical direction, a filter chamber is arranged in the closed state, which is bounded by a band-shaped filter medium 7 towards the lower filter element 6 .
In Fig. 1 ist die Filterpresse 1 in einer Öffnungsstellung der Pakete A, B, C, D von Filterplat ten dargestellt, in der zwischen benachbarten Filterelementen 6 in vertikale Richtung ein Ent leerungsabstand 8 besteht. Das bandförmige Filtermedium 7 verläuft zickzackförmig in den Zwischenräumen zwischen benachbarten Filterelementen 6 und wird mit Hilfe von Umlenk walzen 9, deren Lagerarme aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind, umge lenkt. Des weiteren ist in Fig. 1 noch schematisch eine Filterbandwaschanlage 10 sowie ein Filterbandantrieb 11 dargestellt.In Fig. 1, the filter press 1 is shown in an open position of the packets A, B, C, D of Filterplat th, in which there is a clearance distance 8 between adjacent filter elements 6 in the vertical direction. The band-shaped filter medium 7 runs zigzag in the spaces between adjacent filter elements 6 and is with the help of deflection rollers 9 , the bearing arms are not shown for reasons of clarity, deflects. Furthermore, a filter belt washing system 10 and a filter belt drive 11 are shown schematically in FIG. 1.
In einer in den Figuren nicht dargestellten Filtrationsstellung der Pakete A, B, C, D sind die Filterelemente 6 und das dazwischen verlaufende Filtermedium 7 mit Hilfe von vier Hydrau likzylindern 12 dichtend gegeneinander gepreßt. In der Schließstellung wird den Filterkam mern über Suspensionsrohre 13 und davon ausgehende flexible Suspensionsschläuche 14 die zu filtrierende Suspension zugeführt. Das Filtrat gelangt über Filtratablaufschläuche 15 in Filtratablaufrohre 16.In a filtration position of the packets A, B, C, D, not shown in the figures, the filter elements 6 and the filter medium 7 running therebetween are pressed with the help of four hydraulic cylinders 12 in a sealing manner. In the closed position, the filter chambers are fed via suspension tubes 13 and flexible suspension tubes 14 proceeding therefrom to the suspension to be filtered. The filtrate passes through filtrate drain hoses 15 into filtrate drain pipes 16 .
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besitzt das bandförmige Filtermedium 7 eine solche Breite 17, daß von dem Filtermedium 7 die senkrecht zu dessen Bewegungsrichtung nebeneinander lie genden Pakete A und C sowie B und D überdeckt werden. Jedes Filterelement 6 in den vier Paketen A, B, C, D weist eine rechteckförmige Filterplatte 18 mit einem horizontal schraffiert dargestellten Filterspiegel 18' auf. Vier innerhalb von einer Ebene angeordnete Filterplatten 18 sind von einem gemeinsamen rechteckförmigen Rahmen 19 umgeben, der zwei rechtwink lig aufeinander stehende Mittelstreben 20 und 21 besitzt. Jede der Filterplatten 18 ist an ihren gegenüberliegenden Längsseiten 22 mit zwei und an den gegenüberliegenden Stirnseiten 23 jeweils mit einem stiftförmigen Verbindungselement 24 mit dem Rahmen 19 bzw. den Mittelstreben 20 bzw. 21 verbunden. Aufgrund eines allseitig die Filterplatten 18 umgebenden Spiels 5 können unterschiedliche Ausdehnungen - bedingt durch eine Temperaturerhöhung während der Filtration - zwischen den aus Kunststoff, insbesondere aus Polypropylen, beste henden Filterplatten 18 und dem aus Stahl bestehenden Rahmen 19 kompensiert werden.As can be seen from FIG. 2, the band-shaped filter medium 7 has a width 17 such that the filter medium 7 covers the packets A and C as well as B and D lying next to one another perpendicular to the direction of movement thereof. Each filter element 6 in the four packets A, B, C, D has a rectangular filter plate 18 with a filter mirror 18 'shown hatched horizontally. Four arranged within one plane filter plates 18 are surrounded by a common rectangular frame 19 which has two right-angled center struts 20 and 21 . Each of the filter plates 18 is connected on its opposite longitudinal sides 22 to two and on the opposite end faces 23 each with a pin-shaped connecting element 24 to the frame 19 or the central struts 20 and 21 . Due to a game 5 surrounding the filter plates 18 on all sides, different expansions - due to an increase in temperature during the filtration - can be compensated for between the filter plates 18 consisting of plastic, in particular polypropylene, and the frame 19 made of steel.
Wie sich aus Fig. 4 in Verbindung mit Fig. 3 ergibt, ist an einander zugewandten Stirnsei ten 23 der Filterplatten 18 jeweils ein L-förmiges Profil 25 und 26 angeordnet, deren obere horizontal verlaufende Schenkel 27 und 28 einander überlappen. Hierdurch wird verhindert, daß Filterkuchen oder sonstige Ablagerungen in den Zwischenraum zwischen den Paketen C und D (bzw. A und B) gelangen können.As can be seen from FIG. 4 in connection with FIG. 3, an L-shaped profile 25 and 26 is arranged on facing end faces 23 of the filter plates 18 , the upper horizontally extending legs 27 and 28 of which overlap one another. This prevents filter cakes or other deposits from getting into the space between packages C and D (or A and B).
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