DE1248617B - Diskontinuierlich arbeitendes Druckfilter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

BOId

Deutsche Kl.: 12d-18

Nummer: 1 248 617

Aktenzeichen: S 74453 VII b/12 d

Anmeldetag: 22. Juni 1961

Auslegetag: 31. August 1967 y/

Die Erfindung betrifft ein diskontinuierlich arbeitendes Druckfilter für Flüssigkeiten mit hohem als auch niedrigem Feststoffgehalt für toxische und radioaktive Flüssigkeiten, das unter Verwendung eines Voranschwemmbelages oder vorgefertigter FiI-tereinlagen, gegebenenfalls unter Zugabe von Filterhilfsmitteln, betrieben wird und im wesentlichen aus einem mit einem Deckel verschließbaren senkrecht stehenden Filterbehälter besteht, der einen auswechselbaren Filtereinsatz enthält, der aus einer Mantelfläche eines Kegelstumpfes mit Boden oder aus mehreren konzentrisch ineinandergestellten und miteinander befestigten Mantelflächen mehrerer Kegelstümpfe besteht. .

Bei Druckfiltern der vorausgesetzten Art ist es bekannt, die senkrechten Filterbehälter feststehend auszubilden und den Austrag der Filterrückstände nach Öffnen des Deckels von oben vorzunehmen. Um diese zeitraubende und beschwerliche Art der Entleerung des Filterbehälters zu vermeiden, ist man dazu übergegangen, den Boden des feststehenden Filterbehälters ebenfalls lösbar auszubilden, wobei man für die Bodenöffnung meist einen Klappverschluß bevorzugt. Diese bei Druckfiltern bekannte Bauweise setzt jedoch eine erhebliche Bodenfreiheit des feststehenden Filters voraus, so daß dieser mit großdimensionierten Füßen, Stützen od. dgl. versehen werden muß. Es hat sich aber auch gezeigt, daß bei einer vorhandenen Bodenöffnung zur vollständigen Reinigung des Filters auch der Deckel, zwecks Herausnahme der Filtereinsätze geöffnet werden muß. Wie sich aus der Praxis weiter ergab, erfordert eine lösbare Bodenöffnung erhöhte Aufmerksamkeit des Bedienungspersonals, damit nach jedem Austrag der Filterrückstände die Dichtkanten des Behälterbodens frei von Verunreinigungen bleiben.

Die Erfindung bezweckt ein Druckfilter zu schaffen, welches die erwähnten Nachteile der bekannten Filtergeräte vermeidet und gleichzeitig im Aufbau und in der Handhabung zur Entleerung der Filterrückstände derart verbessert ist, daß es zur Filtration von toxischer und radioaktiver Trübe eingesetzt werden kann. .

Die Erfindung besteht darin, daß der den Trübeeintritt aufnehmende Behälterdeckel starr mit einer auch den Behälter tragenden Säule verbunden ist und der Behälter zum öffnen und Schließen in lotrechter Richtung parallel zur Säulenachse bewegbar und zum Entleeren der Filterrückstände um die Säulenachse in horizontaler Ebene sowie gegebenenfalls anschließend in lotrechter Ebene um 180° drehbar ist, wobei der auswechselbare Filtereinsatz im Be-Diskontinuieriich arbeitendes Druckfilter

Anmelder:

Seitz-Werke G. m. b. H., Bad Kreuznach (RhId.)

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Chem. Dr. Erich K. Reinhardt,

Norheim über Bad Kreuznach (RhId.)

Beanspruchte Priorität:

ACHEMA 1961,13. Ausstellungs-Tagung

für chemisches Apparatewesen,

Frankfurt/M. 1961,

Eröffnungstag 9. Juni 1961

hälter frei tragend auf dessen Verschlußflansch aufliegt.

Die zwischen Behälterdeckel und Behälter erforderliche Abdichtung erfolgt gemäß der Erfindung durch ein zweistufiges Dichtungssystem, das aus einer elastischen, dem jeweiligen Filtergut insbesondere nach Werkstoff und Profilgebung angepaßten Vordichtung und einer druckgasbelasteten Enddichtung besteht.

Nach einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung besteht die wirksame Filterfläche aus mehreren konzentrisch ineinandergestellten und miteinander befestigten Mantelflächen mehrerer Kegelstümpfe, die im Schnitt durch die lotrechte Längsachse ein zickzackförmiges Profil ergeben. Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt ,

Fig. 1 das Filter in perspektivischer Ansicht,

F i g. 2 das Filter in der Betriebslage von der Seite,

F i g. 3 das Filter mit ausgeschwenktem und gekipptem Druckbehälter und

F i g. 4 das Filter mit ausgeschwenktem, aufrecht stehendem Druckbehälter, jeweils von der Seite.

Das Filter besteht im wesentlichen aus einem in der Betriebslage senkrecht stehenden Druckbehälter 10 mit Deckel 11 und einer Bodenplatte 12 mit darauf befestigter Standsäule 13. Die Säule 13 trägt an einem oberen auskragenden festen Arm 14 in starrer Verbindung den Behälterdeckel 11. Ein darunter in der Säule gelagerter zweiter Arm 15, der höhenverstellbar und um die Säulenachse 13 drehbar ist, trägt den Behälter 10 sowie eine zum Kippen des Behäl-

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lers nicht näher dargestellte horizontale Welle. In der Säule 13 und in der Bodenplatte 12 sind ferner die für das erwähnte Bewegungsspiel des Behälters 10 erforderlichen mechanischen, hydraulischen oder pneumatischen Hub-, Dreh- und Kippeinrichtungen untergebracht. Im unteren Teil der Säule 13 sind außerdem die Anschlüsse 16 für die Einspeisung der Trübe sowie des Anschwemmgutes und die Anschlüsse für Sicherheits- und Entlastungsventile zusammengefaßt.

Die Zuleitung der Trübe erfolgt zentral durch den Behälterdeckel 11 über einen im Deckelinnenraum befestigten Rohrstutzen 17 (F i g. 2) von großer lichter Weite, der am Austrittsende konisch erweitert ist. Die Länge des Stutzens 17 entspricht der Deckeltiefe. Am konischen Ende trägt der Stutzen 17 lösbar eine Platte 18 zum Verteilen der einströmenden Trübe. Die Platte ist am Rand hochgezogen und an ihrer Peripherie mit Durchtrittsöffnungen versehen. Das undurchbrochene Mittelteil der Platte 18 dient als Prallblech.

Im Deckel 11 ferner ist die Austrittsöffnung einer in Verbindung mit den Säulenanschlüssen 16 stehenden Zuleitung für das Anschwemmgut exzentrisch vorgesehen, außerdem sind die Auslässe für bekannte Sicherheits- und Entlastungsventile angeordnet.

Die Verbindung des starr befestigten Deckels 11 mit dem heb-, dreh- und kippbaren Behälter 10 erfolgt mittels eines an sich bekannten Schnellverschlusses 19, der in die Verschluß- bzw. Öffnungslage ebenfalls durch mechanische, hydraulische oder pneumatische Antriebsmittel verstellt wird. Den in wirksamer Lage stehenden Verschluß verriegelt ein schwenkbarer Hebelarm 20, der in gleicher Weise mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch steuerbar ist.

Die Abdichtung des Deckels 11 mit dem Behälter 10 bewirkt ein zweistufiges, im Deckel untergebrachtes Dichtungssystem, das aus einer elastischen Vordichtung und einer druckgasbelasteten Enddichtung besteht. Die Profil- und Werkstoffauswahl für die Vordichtung ist der jeweiligen Trübe angepaßt. Für die nachgeschaltete zweite Dichtung, deren Aufgabe es ist, die absolute Dichtheit zwischen Behälter und Deckel herzustellen und dadurch bei toxischer und radioaktiver Trübe die erforderliche Betriebssicherheit beim Filtervorgang zu gewährleisten, ist eine druckgasbelastete Lippendichtung gewählt.

An der tiefsten Stelle des Behälters 10, zweckmäßig in zentraler Anordnung, ist der Austrittsstutzen 24 für die gefilterte Flüssigkeit angebracht. Der Innenraum des Behälters 10 ist mit einem auswechselbaren, frei tragenden Einsatz 21 (F i g. 2) versehen, der mit dem Behälter nur an dessen Verschlußflansch verbunden ist. Durch geeignete Formgebung des Einsatzes 21 ist es möglich, sowohl große als auch kleinste Feststoffmengen aus Flüssigkeiten abzuscheiden und auszutragen. Um große Feststoffmengen abscheiden und austragen zu können, ist der Einsatz 21 in Gestalt eines Kegelstumpfes ausgeführt, dessen Mantel- und Bodenflächen als filtrierende Flächen ausgebildet sind. Die konische Ausbildung der Mantelfläche des Einsatzes 21 ist dabei der Innenwand des Druckbehälters 10 derart angepaßt, daß das mit Filterrückstand füllbare Volumen (Nutzvolumen) des Einsatzes gegenüber dem zwischen Behälterwand und Einsatz bestehenden Volumen (Totvolumen) möglichst groß ist.

Um andererseits auch geringe Feststoffgehalte aus großen Flüssigkeitsmengen abscheiden und austragen zu können, besteht der auswechselbare Einsatz 21 aus mehreren konzentrisch ineinandergestellten und miteinander befestigten Mantelflächen 22 mehrerer Kegelstümpfe (F i g. 2), die bei einem Schnitt durch die Längsachse des Einsatzes in der Schnittebene ein Zickzackprofil ergeben. Bei Wahl einer entsprechenden Anzahl derartiger Mantelflächen läßt sich das ίο Verhältnis von Nutzvolumen zu Filterfläche des Einsatzes in Anpassung an die jeweils gestellte Filteraufgabe optimal gestalten.

Die Ausbildung des kippbaren und drehbaren Behälters 10 ermöglicht es, die Filterrückstände nach dem Kippen um 180° aus dem Filtrationsstand durch die Behälteröffnung ungehindert zu entfernen. Infolge ihres Eigengewichtes lösen sich die Rückstände von den überhängenden Wänden der Einsätze 21 ab und fallen heraus. Der Austrag eines trockenen FiI-terrückstandes wird in bekannter Weise durch Anwendung eines kurzen Druckgasstoßes, der auf die der Behälterinnenseite zugekehrten Seite des Einsatzes wirkt, begünstigt, oder wo auf die Gewinnung eines trockenen Filterrückstandes verzichtet werden kann, erlaubt der Raum zwischen Behälterinnenseite und Filtereinsatz die Verwendung einer bekannten Abspritzvorrichtung, die den Austrag des Rückstandes in Form eines fließfähigen Schlammes und die Reinigung des Filtereinsatzes bewirkt. Bei Verwendung eines Filtersackes kann ein mit Hilfe von Druckgas gewonnener trockener Filterkuchen durch ein über dem Filter angeordnetes Hebemittel 23 (F i g. 4) aus dem aufrecht geöffneten, seitlich gedrehten Behälter entfernt und abtransportiert werden.

Insbesondere zur Erfüllung von Filtrieraufgaben der Kerntechnik sind die Filtrations- und Entleerungsvorgänge des Filters durch Fernbedienung von einem nicht näher dargestellten Schaltpunkt aus steuerbar. Diese Prozesse laufen dann folgendermaßen ab:

Ist beispielsweise das Filter mit Voranschlemmflüssigkeit beaufschlagt, dann fördert eine durch einen Steuerimpuls in Tätigkeit gesetzte Pumpe die Trübe, die gegebenenfalls auch mit Filterhilfsmitteln angereichert ist, über den vorgesehenen Anschluß 16 im Säulenunterteil und über den Zuführungsstutzen 17 im Deckel 11 in den Behälter 10. Der Feststoffgehalt in der Trübe wird im Filtereinsatz 21 abgeschieden, und die gefilterte Flüssigkeit verläßt durch die Austrittsstutzen 24 den Behälter 10. Zum Entfernen des Filterrückstandes, sei es in trockener oder in nasser Konsistenz, wird nach vorangehendem Entriegeln und Drehen des Schnellverschlusses 19 im öffnenden Sinne der Deckelverschluß gelöst. In einem darauffolgenden Bewegungsspiel wird der druckentlastete Behälter 10 durch den Arm 15 vom Deckel 11 abgesenkt und sodann durch eine horizontale Schwenkbewegung des Armes 15 so weit aus dem Bereich des Deckels 11 entfernt, daß der abgesetzte Filterrückstand mit dem Filtersack durch eine Hebevorrichtung 23 aus dem aufrechtstehenden Behälter 10 gehoben und abtransportiert werden kann (Fig. 4).

Eine andere Entfernung des Filterkuchens aus dem geöffneten und seitlich aus der Filtrationslage gedrehten Behälters ist nach dem Kippen des Behälters möglich, wobei sich der Rückstand durch sein Eigengewicht von den überstehenden Filterflächen,

gegebenenfalls unter Zuhilfenahme einer zusätzlichen Wasserabspritzung oder durch Anwendung von Druckgas, ablöst (Fig. 3). Schwing- oder Rüttelvorrichtungen können in bekannter Weise ebenfalls dazu verwendet werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Diskontinuierlich arbeitendes Druckfilter für Flüssigkeiten mit hohem als auch niedrigem Feststoffgehalt für toxische und radioaktive Flüssigkeiten, das unter Verwendung eines Voranschwemmbelages oder von vorgefertigten Filtereinlagen, gegebenenfalls unter Zugabe von Filterhilfsmitteln, betrieben wird und einen mit einem Deckel verschlossenen senkrecht stehenden Filterbehälter besitzt, der einen auswechselbaren, aus einer Mantelfläche eines Kegelstumpfes mit Boden oder aus mehreren konzentrisch ineinanderstehenden und miteinander befestigten Mantelflächen mehrerer Kegelstümpfe bestehenden FiI-tereinsatz enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der den Trübeeintritt (17) aufnehmende Behälterdeckel (11) starr mit einer auch den Behälter (10) tragenden Säule (13) verbunden ist und der Behälter zum Öffnen und Schließen in lotrechter Richtung parallel zur Säulenachse bewegbar und zum Entleeren der Filterrückstände um die Säulenachse in horizontaler Ebene sowie gegebenenfalls anschließend in lotrechter Ebene um 180° drehbar ist, wobei der auswechselbare Filtereinsatz (21) im Behälter frei tragend auf dessen Verschlußflansch aufliegt.

2. Diskontinuierlich arbeitendes Druckfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung zwischen Filterbehälter (10) und Deckel (11) durch ein zweistufiges Dichtungssystem erfolgt, das aus einer elastischen, dem jeweiligen Filtergut insbesondere nach Werkstoff und Profilgebung angepaßten Vor- und einer druckgasbelasteten Enddichtung besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 261 963, 366 363;
österreichische Patentschrift Nr. 67 057;
USA.-Patentschriften Nr. 2017 277, 2421705,
2481489,2901115.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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