DE1120391B

DE1120391B - Filterrahmenpresse zum Entwaessern von Fein- und Feinstkornschlaemmen, z.B. von Kohlenschlaemmen

Info

Publication number: DE1120391B
Application number: DER26011A
Authority: DE
Original assignee: Rheinstahl Eisenwerke Muelheim Meiderich AG
Current assignee: Rheinstahl Eisenwerke Muelheim Meiderich AG
Priority date: 1959-07-23
Filing date: 1959-07-23
Publication date: 1961-12-28

Description

Filterrahmenpresse zum Entwässern von Fein- und Feinstkornschlämmen, z. B. von Kohlenschlämmen Gegenstand der Erfindung ist eine Hochdruck-Filterrahmenpresse zum Entwässern von Fein- und Feinstkomschlämmen, z. B. von Kohlenschlämmen mit Filtermitteln, die die Anwendung eines hohen, regelbaren Preßdruckes, z. B. bis 100 atü, zulassen, wodurch sich einerseits eine große Stundenleistung und andererseits eine weitgehende Entwässerung des Gutes erzielen läßt.
Filterrahmenpressen mit senkrecht zur Preßrichtung angeordneten, hintereinanderliegenden, in einem Gehäuse verschiebbaren Filterrahmenplatten sind an sich- bekannt. Bei diesen bestehen jedoch die Filterplatten aus Tuch, Leder oder aus Filz, das sich gegen gelochte Bleche abstützt oder beiderseits eines Grobgitters oder einer Tragplatte mit einem feinen Gitter und einem Sieb als Auflage angeordnet ist. Solche Pressen lassen nur Preßdrücke bis etwa 20 atü und eine nur langsame Drucksteigerung zu, um eine Überbeanspruchung und Zerstörung des Filtermaterials zu vermeiden. Ihre Stundenleistung ist daher verhältnismäßig sehr gering.
Erfindungsgemäß wird eine Filterrahmenpresse vorgeschlagen, bei der die Wandungen der Filterrahmenplatten aus einer Vielzahl abstandslos nebeneinanderliegender, an ihren Enden insbesondere in einem Rahmen od. dgl. gehaltener Stäbe von z. B. quadratischem oder rechteckigem Querschnitt bestehen, welche scharfkantig profiliert sind und nach der Filterkammer hin eine glatte Oberfläche bilden.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Filterstäbe durch ein Gitterwerk von quer zu ihnen liegende Stützen auf einer mit dem Filterrahmen verbundenen Rückwand abgestützt sind, wobei vorzugsweise beiderseits dieser Rückwand je eine von den Stützen getragene Filterwand angeordnet ist.
Zweckmäßigerweise sind die Filterstäbe zusätzlich zu der Befestigung im Filterrahmen durch mehrere, z. B. zwei bis drei quer zu ihnen in Abständen zueinander verlaufende Schweißnähte miteinander verbunden.
Ferner gehört zu der Erfindung, daß die Filterplatte in an sich bekannter Weise in einem allen gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, welches druckfest ist und unten mit einem gesteuerten, allen Preßkammern gemeinsamen Entleerungsschieber versehen ist.
Durch eine solche Filterpresse läßt sich insbesondere die für den Bergbau wichtige Feinstkornentwässerung von Kohlenschlämmen mit einer Korngröße von unter 1 mm, vorzugsweise unter 0,5 mm bis 1 u wirtschaftlich durchführen, wozu die verhältnismäßig hohen Preßdrücke bis 100 atü und mehr erforderlich sind. Mit Rücksicht auf die nachfolgende Verkokung ist dabei eine Entwässerung bis auf 1511/o Wassergehalt erstrebenswert. Es lassen sich damit aber auch ebensogut Schlämme aus Erz, Zement, Gichtgasstaub und solche der Abwasserreinigung sowie vegetabilische Stoffe, wie Torf, entwässern.
Die hohen Preßdrücke ermöglichen gleichzeitig eine kurze Preßzeit von z. B. 1 Minute. Die Füll- und Entleerungszeiten sind gleichfalls kurz und dauern etwa je 1/s Minute, so daß der gesamte Preßvorgang in etwa 2 Minuten durchgeführt werden kann. Es können somit stündlich 30 Preßhübe durchgeführt werden. Bei einer Rahmengröße von 2 - 2 m = 4 m2 und 0,04 m Kammerweite je Entwässerungskammer würde, falls zehn Kammern vorgesehen werden, die Preßkuchenleistung je Stunde etwa 48 m3 betragen.
In den Abb.1 bis 5 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Filterrahmenpresse mit vier Entwässerungskammern dargestellt. Es zeigt Abb. 1 einen Längsschnitt durch einen Filterrahmen in Richtung der Filterstäbe mit gestrichelter Andeutung eines End-Filterrahmens, Abb. 2 einen waagerechten Schnitt durch die Presse, Abb. 3 eine andere Ausführung der Mitnehmerrahmen, welche mit Rollen versehen sind, Abb. 4 einen senkrechten Schnitt durch die Presse quer durch die Entwässerungskammer und Abb. 5 einen senkrechten Schnitt durch die Presse quer durch die Kolbenstange parallel zu den Filterstäben (zur besseren Übersieht der Rahmendarstellung ist links oben ein Ausschnitt um 90° verdreht dargestellt).
Die Filterrahmen 1, welche einen U-förmigen Querschnitt besitzen, sind mit einer Rückwand 2 versehen, die die Stützen 3 trägt, auf denen beiderseits die abstandslos gegeneinanderliegenden, scharfkantig profilierten Filterstäbe 4 angeordnet sind. Die Enden der Stäbe sind im Rahmen 1 gehalten und zweckmäßigerweise noch unter sich durch zwei bis drei in bestimmten Abständen voneinander verlaufende Schweißnähte verbunden. In der Mitte des Filterrahmens ist die Buchse 5 für den Durchtritt der Kolbenstange 12 eingeschweißt. Die Filterstäbe 4, die z. B. aus Quadrat-oder Flacheisen bestehen, sind waagerecht angeordnet und müssen genau ausgerichtet und scharfkantig profiliert sein, so daß sie nach den Filterkammern hin eine geschlossene Oberfläche bilden. Das Einlegen vor die engmaschigen Stützen 3 des Filterrahmens 1 erfolgt zweckmäßigerweise von unten nach oben, und zwar nachdem die Stäbe zuvor mit Fluorcarbone behandelt worden sind, um ein Anrosten zu vermeiden. Damit ein Anhaften des Filterkuchens verhindert wird, muß die Filteroberfläche geglättet sein.
Die Reinigung der Filterstäbe 4 erfolgt im Bedarfsfalle durch Füllung der Entwässerungskammern mit Klarwasser und Pressung dieses Wassers.
Die Endrahmen 7 der Presse sind aus winkelförmigem Eisen hergestellt. Die Rückwand S dieser Rahmen ist mit der beweglichen Preßplatte 9 bzw. mit der feststehenden Preßplatte 9' verbunden. Die Mitnehmerrahmen 6 verbinden mit ihren Innenflanschen im Füll- und Entleerungszustand die Filterrahmen miteinander.
Die Presse hat ein druckfestes Gehäuse 10 von kastenartiger Form mit inneren Arbeitsleisten, auf denen die Mitnehmerrahmen 6 gleiten, die gleichfalls mit Arbeitsleisten oder etwa Rollen (Abb. 3) versehen sind. Im Gehäuse 10 ist auf der Vorderseite der Preßzylinder mit dem hydraulisch betätigten Preßkolben 11 und der Druckmittelzuführungsleitung 15 angeordnet. Der Kolben 11 greift an der Preßplatte 9 an. An seinem die Preßplatte 9 durchdringenden Zapfen ist die Kolbenstange 12 gelagert, welche die Filterrahmen 1 und 7 trägt. Die rückseitige Preßplatte 9' stützt sich unmittelbar am Gehäuse 10 ab. Die Führung der Kolbenstange 12 bei den Preßbewegungen erfolgt in einer Buchse der Preßplatte 9'. In dieser Buchse ist der Gegenkolben 13 befestigt. Dieser wirkt mit dem im Ende der Kolbenstange 12 vorgesehenen Zylinderraum zusammen und ermöglicht bei Zuführung von Druckenergie den Rückgang des Preßkolbens 11 in seine Anfangsstellung. Bei diesem Rückgang werden auch die Filterrahmen 1 und 7 mitgenommen und damit die Entwässerungskammern um den Füllabstand a geöffnet. Dieser Vorgang kann auch durch die Mitnehmerrahmen 6 unter Anwendung von verschiebbaren Elementen, wie z. B. Ketten, bewirkt werden.
Die Füllung der Entwässerungskammern erfolgt durch ein Sammelrohr 18, welches quer zu den Filterrahmen zwischen den Arbeitsleisten im Gehäuse 10 eingebaut ist. Die Mitnehmerrahmen 6 haben an dieser Stelle je eine Öffnung. Oberhalb des Sammelrohres ist ein Schieber 19 vorgesehen, der hydraulisch betätigt wird. Um den schädlichen Raum oberhalb der Entwässerungskammern möglichst klein zu halten, ist der Schieber 19 zweckmäßigerweise als Flachschieber ausgeführt. Die Klarwasserzuführung zur Reinigung der Filterstäbe 4 erfolgt durch die Zuführungsleitung 22.
Beim Pressen fließt das Abwasser durch die Spalte der Filterstäbe 4 und zwischen dem Gitterwerk der Stützen 3 in Pfeilrichtung nach unten in die Kanäle 20 und wird von dort durch eine zwischen den Arbeitsleisten gelegene Rinne 14 nach außen abgeführt.
Die Entleerung der Entwässerungskammern erfolgt nach Öffnen des sich unter diesen befindlichen, allen Kammern gemeinsamen Entleerungsschiebers 16, welcher bei der Pressung mitgenommen wird, so daß die Kammern immer abgedichtet sind. Ist die Endstellung beim Pressen erreicht, so wird dem Zylinderraum des Gegenkolbens 13 Druckenergie zum Rückwärtsschub der Filterrahmen 1 bzw. 7 und gleichzeitig nach der Rückseite des Kolbens 17 des Entleerungsschiebers 16 zugeführt, so daß alle Kammern geöffnet und entleert werden. Das Schließen der Kammern erfolgt mit Beginn der Füllung durch Zuführen von Druckenergie zur Vorderseite des Kolbens 17, und zwar gleichzeitig mit der Energiezuführung zum Öffnen des Füllschiebers 19. Der Abtransport des Preßgutes erfolgt durch das Förderband 23.
Zur vollmechanischen Ausführung des Pressens werden drei zeiteinstellbare Steuerelemente vorgesehen, und zwar a) ein Einschalter zum Öffnen und Schließen des Füllschiebers 19 und zum gleichzeitigen Schließen desEntleerungsschiebers 16 (Öffnungszeit des Füllschiebers etwa 1/2 Minute, Unterbrechungszeit etwa I1/2 Minuten), b) ein Einschalter zum Betätigen des Preßkolbens 11 (Preßzeit etwa 1 Minute, Unterbrechungszeit etwa 1 Minute), c) ein Einschalter für die Rückwärtsbewegung des Gegenkolbens 13 und zur gleichzeitigen Öffnung des Entleerungsschiebers 16 (Entleerungszeit etwa 1/2 Minute, Unterbrechungszeit etwa 11/z Minuten).

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Filterrahmenpresse zum Entwässern von Fein- und Feinstkornschlämmen, z. B. von Kohlenschlämmen, mit senkrecht zur Preßrichtung angeordneten, hintereinanderliegenden, in einem Gehäuse verschiebbaren Filterrahmenplatten, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen der Filterrahmenplatten aus einer Vielzahl abstandslos nebeneinanderliegender, an ihren Enden insbesondere in einem Rahmen öd. dgl. gehaltener Stäbe von z. B. quadratischem oder rechteckigem Querschnitt bestehen, welche scharfkantig profiliert sind und nach der Filterkammer hin eine glatte Oberfläche bilden.
2. Filterrahmenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterstäbe durch ein Gitterwerk von quer zu ihnen liegenden Stützen auf einer mit dem Filterrahmen verbundenen Rückwand abgestützt sind, wobei vorzugsweise beiderseits dieser Rückwand je eine von den Stützen getragene Filterwand angeordnet ist.
3. Filterrahmenpresse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterstäbe zusätzlich zu der Befestigung im Filterrahmen durch mehrere, z. B. zwei bis drei quer zu ihnen in Abständen zueinander verlaufende Schweißnähte miteinander verbunden sind.
4. Filterrahmenpresse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterrahmenplatten in an sich bekannter Weise in einem allen gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, welche druckfest ist und unten mit einem gesteuerten, allen Preßkammern gemeinsamen Entleerungsschieber versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 712 432, 926 003.