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Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines zellenlosen Drehfilters
mittels einer Filterhilfsschicht Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Betrieb eines zellenlosen Drebfilters mittels einer Filterhilfsschicht.
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Es ist ein zellenloses Drehfilter bekannt, das ohne Filterhilfsschicht
arbeitet und innerhalb der Trommel im Bereich der Abnahmestelle des Filterkuchens
einen Blaskopf aufweist. Er ist mit einem Blasschlitz versehen, welcher an eine
Zuführungsleitung für Druckluft angeschlossen ist. Mittels der Druckluft wird der
Filterkuchen von dem Trommelmantel bzw. dem darauf angeordneten Filtermittel abgeblasen.
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Hierfür ist im allgemeinen bereits ein Druck von 0,5 m WS ausreichend.
Der Filterkuchen wird dann über ein Schälmesser, das dicht an dem Filtermittel anliegt,
abgeführt. Der Blaskopf ist am Umfang mit einem Rahmen versehen. In ihm sind aus
Weichgummi bestehende Dichtungsleisten lose verschiebbar untergebracht. Dabei ist
die Anordnung so getroffen, daß die untere Dichtungsleiste unterhalb des Flüssigkeitsspiegels
im Filtertrog liegt. Hinter den Leisten ist in dem Rahmen ferner ein Gummischlauch
angeordnet, der mit Luft gefüllt ist. Hierdurch werden die Leisten ständig so fest
gegen die Trommelwand gedrückt, daß der Innenraum des Blaskopfes, der mit der Atmosphäre
in Verbindung steht, gegenüber dem Vakuum im Innern der Filtertrommel abgedichtet
ist.
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Hierdurch entsteht an der Abnahmestelle des Filterkuchens eine unterdruckfreie
Zone. Zum Andrücken der Dichtungsleisten genügt erfahrungsgemäß ein Druck von etwa
2 m WS.
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In manchen Fällen, z. B. bei der Filtration von Erzkonzentraten,
ist es üblich und vorteilhaft, die auf der Filteroberfläche gebildete Kuchenschicht
nicht restlos abzunehmen, sondern einen Teil derselben als Filterhilfsschicht auf
der Trommel zu belassen und nur eine gewisse, beim Drehen des Filters sich immer
neu bildende Schicht durch ein Messer abzuschälenl.
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Die auf der Filtertrommel verbleibende Materialschicht wirkt in diesen
Fällen als das eigentliche Filtermittel. Die Filterhilfsschicht kann auch in einem
besonderen Arbeitsgang aus einem anderen Stoff, z. B. aus Kieselgur, entwickelt
werden. Erst danach wird mit dem eigentlichen Filterprozeß begonnen. Durch eine
solche Filterhilfsschicht wird ein reines Filtrat erzielt und das Filtertuch geschont.
Erst wenn die Filterhilfsschicht im Laufe der Zeit durch Eindringen feiner Feststoffteilchen
undurchlässig geworden ist, wird sie beispielsweise durch Zuführen von Druckluft
oberhalb des Abnahmemessers abgehoben und entfernt. Der Blasvorgang wird dabei also
jeweils nur während einer Filterumdrehung vorgenommen, d. h. also nur während eines
geringen Bruchteils der gesamten Filterzeit.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Blaskopf nur während
der kurzen Abblasperiode in Tätigkeit zu setzen, so daß der Verschleiß der Dichtungsleisten
auf ein geringstes Maß beschränkt wird und die schleifenden Teile geschont werden.
Außerdem soll bewirkt werden, daß während der Arbeitszeit, in der nicht abgeblasen
wird, auch der Teil des Trommelumfanges an der Abnahmestelle mit dem Vakuumraum
unmittelbar verbunden ist und dadurch die Filterhilfsschicht beim Abschälen durch
den Außendruck sicher festgehalten wird sowie daß Vakuumverluste durch Undichtigkeit
des Blaskopfes unmöglich sind.
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Die Lösung besteht darin, daß die Dichtungsleisten während des Filtervorganges
von der Trommelwand abgehoben sind und nur während der Abblasperiode, beispielsweise
mittels Druckluft, an die Wand angedrückt werden.
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Eine zweckmäßige Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens, wobei die Abdichtung des Blaskopfes mittels aus Weichgummi bestehender
Dichtungsleisten bewirkt wird, die lose verschiebbar in einem Rahmen angeordnet
sind, und ferner hinter den Dichtungsleisten ein Luftraum, zweckmäßig ein Gummischlauch,
vorgesehen ist, besteht darin, daß der zum Andrücken der Dichtungsleisten dienende
Luftraum bzw. Gummi schlauch mittels einer Leitung mit der Zuführungsleitung der
Al,hlasluft verbunden ist und daß vor der Verbindungsstelle der beiden Leitungen
ein Absperrventil vorgesehen ist, wobei zur Bemessung des Abblasedruckes in der
zum Blasschlitz führenden Leitung, und zwar hinter der Verbindungsstelle der beiden
Leitungen, ein Druckminderventil oder eine Blende
eingeschaltet
ist. Hierdurch werden das-Abblasen der Filterhilfsschicht und das Anpressen der
Dichtungsleisten in der Weise miteinander gekuppelt, daß der Luftraum bzw. der Gummischlauch
hinter den Dichtungsleisten nur während der kurzen Abblasperiode mit Druckluft gespeist
wird, während er in der übrigen Zeit unter dem gleichen Unterdruck steht wie das
Filterinnere.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Abb. 1 einen Ausschnitt aus einem Drehfilter an der Ahnahmestelle
des Filterkuchens, Abb. 2 die Schaltung der Druckluftleitung.
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Mit 1 ist der Trommelmantel eines zellenlosen Drehfilters bezeichnet,
welcher sich um die feststehende Hohlwelle2 dreht. Der Trommelmantel besteht aus
einem gelochten Blech und ist von einem Filtermittel, beispielsweise dem Filtertuch
3, umgeben. Die Filtertrommel ist in einem Filtertrog 4 angeordnet, der bis zum
Spiegel 5 mit der zu filtrieren den Flüssigkeit gefüllt ist. An der feststehenden
Hohlwelle ist mittels der Stahlkonstruktion 6 der Blaskopf 7 befestigt. Er umschließt
einen zur Trommelwand hin offenen Raum 20, der über die ganze Länge der Trommel
reicht und am Umfang mit einem aus Doppelwänden gebildeten Rahmen 9 versehen ist.
In dem Rahmen sind aus Weichgummi bestehende Dichtungsleisten 8 lose verschieblich
gehalten. Der Blaskopf ist in einer solchen Höhe innerhalb der Trommel angeordnet,
daß die untere Dichtungsleiste unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 5 liegt. Zum Andrücken
der Dichtungsleisten ist innerhalb des Rahmens ferner ein Luftschlauch 10 vorgesehen,
der vorteilhaft beispielsweise durch Kleben an den Dichtungsleisten befestigt ist.
Der Luftschlauch ist mit einer Druckluftleitung 11 verbunden, welche durch die feststehende
Hohlwelle 2 in das Drehfilter eingeführt ist. Durch die Hohlwelle ist eine weitere
Druckluftleitung 12 eingeführt und an eine Haube 13 angeschlossen, die über die
ganze Länge des Blaskopfes 7 reicht und an diesem befestigt ist. Innehalb des Blaskopfes
ist im Bereich der Haube 13 ein über die ganze Länge der Haube reichender Blasschlitz
14 angeordnet. Der Blasschlitz reicht nahe an die Trommelwand heran und ist am äußeren
Ende düsenförmig gestaltet.
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Etwas unterhalb des Blasschlitzes befindet sich außerhalb der Trommel
das Schälmesser 15 zum Abtrennen des Filterkuchens. Das Schälmesser ist so eingestellt,
daß zwischen ihm und dem Filtertuch ein Spalt 21 verbleibt, welcher der Stärke der
gewünschten Filterhilfsschicht entspricht und beispielsweise 3 bis 5 mm beträgt.
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Die Leitungen 11 und 12 sind mit einer gemeinsamen Zuführungsleitung
16 für Druckluft verbunden, die an einen nicht dargestellten Drucklufterzeuger angeschlossen
ist. In der Zuführungsleitung sind vor der 07erbindungsstelle der beiden Leitungen
11 und 12 ein Absperrventil 17 sowie ein Druckminderventil 18 vorgesehen. Mit dem
Druckminderventil 18 wird der erforderliche Druck zum Andrücken der Dichtungsleisten
8 eingestellt, der z. B. 2 m WS beträgt. Hinter der Verbindungsstelle ist in der
Leitung 12 ein weiteres Druckminderventil 19 vorgesehen, mit welchem der Druck an
der Abblasestelle des Filterkuchens, der beispielsweise 0,5 m WS beträgt, eingestellt
wird.
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Die Arbeitsweise ist folgende: Während des eigentlichen Filtervorganges
wird eine Kuchenschicht von beispielsweise 2 bis 5 mm Stärke als Filterhilfs schicht
auf der Trommel belassen und nur diejenige Schicht, welche sich bei der Drehung
der Trommel
über der Hilfsschicht immer wieder neu bildet, durch das Messer 15 abgeschält.
Während dieses Vorganges ist das Ventil 17 geschlossen und demgemäß die Druckluftzuführung
zu dem Blasschlitz 14 und dem Schlauch 10 abgesperrt. Wenn nun im Laufe der Zeit
die Durchlässigkeit der Filterhilfsschicht infolge Eindringens feinster Teile nachgelassen
hat und der gesamte Filterkuchen, d. h. auch die Filterhilfsschicht, von der Trommel
abgehoben werden muß, wird lediglich das Ventil 17 geöffnet. Durch die Druckminderventile
18 und 19 wird dabei der erforderliche Druck zum Anpressen der Dichtungsleisten
sowie zum Abblasen des Filterkuchens hergestellt. Der Innenraum20 des Blaskopfes
7 ist auf diese Weise gegen den innerhalb der Filtertrommel herrschenden Unterdruck
abgesperrt, so daß die aus dem Blasschlitz 14 austretende Druckluft den gesamten
Filterkuchen von dem Filtertuch abhebt. Der Filterkuchen wird dann über das Schälmesser
abgeführt. Ist das Abheben der gesamten Filterschicht beendet, so wird das Absperrventil
17 geschlossen, während die Druckminderventile 18 und 19 in der gewählten Stellung
verbleiben. Die Dichtungsleisten werden nun nicht mehr an die Trommelwand angedrückt,
sondern liegen nur noch lose an ihr an. Der im Innern der Trommel herrschende Unterdruck
versucht daher im Innenraum 20 des Blaskopfes den gleichen Unterdruck herzustellen.
Dieser Druckausgleich wird begünstigt durch den Umstand, daß die Filtertrommel in
der Praxis zumeist geringe Unebenheiten im Durchmesser aufweist. Durch diese Unebenheiten,
die beispielsweise 1 bis 2 mm im Durchmesser betragen, werden die Dichtungsleisten
8 etwas zurückgeschoben, so daß der Druckausgleich sofort eintreten kann. In den;
Leitungen 11 und 12 stellt sich nun durch den Blasschlitz hindurch der gleiche Unterdruck
wie im Innern der Trommel ein. Da also jetzt innerhalb und außerhalb des Schlauches
keine Druckdifferenz mehr besteht, zieht sich der Schlauch bis auf den Querschnitt,
den er in ungespanntem Zustand besitzt, zusammen. Dabei werden die Dichtungsleisten
so weit zurückgezogen, daß mit Sicherheit ein Abstand zwischen ihnen und der Trommelwand
besteht.
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An Stelle des Druckminderventils 19 kann auch eine entsprechend bemessene
Blende in die Rohrleitung 12 eingebaut werden. Es wird hierdurch die gleiche Wirkung
erreicht.
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Die Bedienung beschränkt sich in beiden Fällen beim Arbeiten lediglich
auf das Öffnen und Schließen des Ventils 17, durch das alle weiteren Vorgänge automatisch
gesteuert werden.