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Filter für Flüssigkeit Die Erfindung bezieht sich auf einen Filter
für Flüssigkeit, im wesentlichen bestehend aus einem zylindrischen Druckkessel,
in diesem aufsehichtbare in horizontaler Ebene parallel liegend angeordnete Filterringscheiben,
wobei die Trübe den Filterscheiben von außen her zuströmt und das Filtrat vom Zentrum
der Filterringscheiben aus abgeleitet wird, und einem hydraulisch verschiebbaren
Kolben mit einem die aufgeschichteten Filterscheiben zusammenpressenden zentralen
Druckstück.
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Für die Filtrierung solcher Flüssigkeiten sind Filterpressen bekannt,
die aus rostartigen, zusammenpreßbaren Platten bestehen, zwischen die die Filtermittel
eingebracht werden. Am Umfang der Platten sind Dichtungen vorgesehen, so daß die
einzelnen Filterplatten gegeneinander abdichten und so ein dichtes Filterpaket bilden.
Die Trübe strömt durch die Kanäle zu, die durch die aneinandergelangenden Augen
der Filterplatten gebildet werden. Durch entsprechende Kanäle wird das Filtrat an
einer anderen Stelle des Plattenpaketes abgeführt. Solche Filterpressen sind für
verschiedene Filterarten, z.B. für die Schichtenfiltration, die Kieselgur-Anschwemmfiltration
und die Massefiltration verwendbar.
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Es sind auch bereits Kesselfilter bekannt, in denen mit Tressengewebe
versehene Filterplatten mit Abstand voneinander angeordnet sind. Auf das Tressengewebe
wird ein Filtermittel aufgebracht, z. B. Kieselgur angeschwemmt. Die Trübe tritt
von außen her zu den angeschwemmten Filtermitteln zu, durchströmt diese und das
Tressengewebe und wird zwischen dem Tressengewebe und der Unterlagplatte gesammelt
und zum Filtratsammelstutzen geführt. Es ist auch bereits bekannt, die Filterplatten
in etwa rechteckiger Form auszubilden und an ihrem einen, vorzugsweise unteren Ende,
mit Anschlußstutzen für eine gemeinsame Filtratableitung auszubilden.
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Es sind auch bereits einseitig mit Tressengewebe bezogene Filterscheiben
bekannt, die in ihrem Zentrum ein Filtratsammelrohr aufweisen, das Perforationen
und Eintrittsöffnungen aufweist, durch die das von den Filterscheiben her zum Zentrum
gelangende Filtrat in unmittelbarer Nähe der Platte in das Filtratsammelrohr eintreten
und dort abfließen kann.
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Es ist auch bereits bekannt, zu einem Paket aufgeschichtete Filterplatten
als Ganzes aus dem gemeinsamen Kessel herauszunehmen, außerhalb des Kessels zu zerlegen
und wieder in den Kessel einzuführen.
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Hierzu sind jedoch, insbesondere bei lotrechter Aufstellung der Kessel,
Hebezeuge erforderlich und bei waagerechter Aufstellung der Kessel Rollenbahnen,
in denen das Filterscheibenpaket befestigt ist und als
Ganzes aus dem Filterkessel
herausgezogen oder gefahren werden kann.
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Es sind auch bereits Filterkessel bekannt, in die die einzelnen Filterscheiben
von oben her einschiebbar ausgebildet sind, jedoch sind bei diesen Vorrichtungen
nur lotrechte und ungleich große Filterscheiben verwendbar.
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Es sind weiter Filterkessel verhältnismäßig großen Durchmessers bekannt,
die eine geringe Bauhöhe aufweisen und in die einzelne Filterplatten von oben her
einbring- und aufeinander stapelbar angeordnet sind. Beim Ausbau der Filterplatten
müssen hierbei ebenfalls Hebevorrichtungen vorgesehen sein, und die Zugänglichkeit
in den Filterkesseln wird nach unten zu schlechter. Bei den vorbekannten Filtereinrichtungen
ist auch in jedem Falle stets nur eine Anschwemmfiltration vorgesehen, wobei die
Reinigung jeweils durch Entfernen der angeschwemmten Kieselgur-Trubschichten erfolgt.
Ein Ausbau der einzelnen Scheiben ist nur in größeren zeitlichen Abständen erforderlich
bzw. möglich.
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Sollen jedoch Filterscheiben auch für die Filtration mit Schichten
oder Massekuchen verwendet werden, dann müssen jeweils die einzelnen Scheiben häufiger
ausgebaut und Distanzringe u. dgl. eingelegt werden.
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Der Ausbau der Filterscheiben ist bei den bekannten Einrichtungen
sehr schwierig und zeitraubend und kommt praktisch einer Demontage des Filters gleich.
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Es sind auch bereits zylindrische Filterkessel bekanntgeworden, in
denen eine größere Anzahl von Filterelementen übereinander gestapelt werden. Im
Boden dieses Filterkessels ist eine von außen her hydraulisch betätigte Kolbenstange
geführt, die es erlaubt, im Inneren des Kessels die einzelnen Filterelemente gegeneinander
und gegen den geschlossenen Deckel anzupressen. Eine solche Einrichtung weist nicht
nur eine übermäßige Bauhöhe auf, sondern sie bedarf ständiger Wartung, und die Lagerung
eines axialverschieblichen Teiles im Deckel eines Druckgefäßes ist aufwendig und
störanfällig. Darüber hinaus ist die Beschickung eines solchen Filters umständlich
und anstrengend, weil die unteren Elemente des Filters recht tief im Inneren des
Kessels angeordnet sind.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer einfachen Anpreßvorrichtung
für das im Inneren des Kesselfilters befindliche Filterpaket aus aufeinandergeschichteten
Filterscheiben sowie die Erleichterung, Vereinfachung und Beschleunigung der Bedienung
und Wartung eines solchen Filters.
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Gemäß der Erfindung ist vorgeschlagen, daß der Kolben im Inneren
des Druckkessels verschiebbar angeordnet und an dessen Innenwand abgedichtet geführt
ist, wobei die Oberseite des Kolbens als Auflager und Druckstück für die zu schichtenden
Filterscheiben vorgesehen und der Kolben durch auf die Kolbenunterseite einwirkende
Druckmittel, vorzugsweise Druckwasser, derart anhebbar ausgebildet ist, daß das
auf den Kolben aufgelegte Filterpaket sowohl in bekannter Weise gegen den geschlossenen
Deckel des Filterkessels anpreßbar, als auch bei geöffnetem Deckel durch Zuleiten
und Ablassen von Druckmittel anheb- oder absenkbar ist.
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Durch diese Vorrichtung sitzt das gesamte, geschichtete Filterpaket
auf einem im Filterkesselunterteil angebrachten Hubkolben auf und kann durch Einleiten
von Druckmittel nach oben angehoben werden. Das langsam emporsteigende Filterpaket
kann so Scheibe für Scheibe am oberen Kesselende bei geöffnetem Deckel entnommen
und durch Ablassen von Druckmedium Scheibe für Scheibe wieder eingelegt werden,
wobei die Arbeitshöhe jeweils etwa der Höhe der Deckelöffnung entspricht. Dadurch
entfallen außerhalb des Filters angeordnete Transport- und Hubeinrichtungen, und
es entfällt ein mühseliges Entnehmen der einzelnen Filterscheiben aus der Tiefe
des Filters, denn durch den anhebbaren Kolben wird auch die unterste Filterscheibe
in griffgerechte Höhe gebracht. Das Rüsten eines solchen Filters wird nicht nur
sehr vereinfacht, sondern auch wegen der angenehmen Arbeitsweise sehr beschleunigt,
so daß das Umstellen des Filters auf eine andere Filtrationsart in kürzester Frist
möglich ist; ebenso verhält es sich mit dem vollständigen Reinigen der Filterplatten
und etwa zwischen ihnen befindlichen Distanzringen. Das Zu- und Ableiten des Druckmittels
kann vorzugsweise mit Ventilen erfolgen, die entweder von Hand schaltbar oder durch
einen Tritt mit dem Fuße bedienbar, eventuell fernschaltbar, sind. Die Hubvorrichtung
für das Filterpaket ist weitgehend unabhängig von der Ausbildung und der Form der
eingebrachten Filterscheibe und ist auch unabhängig von der Anordnung oder Ausbildung
eines zentralen Filtratsammelrohres.
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Gemäß der Erfindung wird bei einer Einrichtung mit zentralem, als
Standrohr ausgebildeten Filtratsammelrohr, das durch den Kolbenboden nach außen
geführt ist, weiterhin vorgeschlagen, daß der Kolben als Ringkolben ausgebildet
ist und mit der Ringöffnung und einer abdichtenden Kolbendichtung das feststehende
Standrohr umfaßt.
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Soweit ein zentrales Sammelrohr vorgesehen ist, kann dieses mit besonderem
Vorteil als Führung für den Ringkolben dienen, und soweit dieses zentrale Sammelrohr
unperforiert ist, kann der Ringkolben auch unmittelbar an dem unperforierten zentralen
Standrohr abgedichtet sein.
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Gemäß der Erfindung wird außerdem vorgeschlagen, daß der ringförmige
Kolben als Hohlkolben ausgebildet ist und Flüssigkeitswege für Trübe und Spülflüssigkeit
sowie Schieberöffnungen aufweist, die in Deckung mit Öffnungen von Zusatzkanälen
des Stand-
rohres gelangen, derart, daß in einer oder in mehreren Stellungen des
Hohlkolbens Durchflußwege für Flüssigkeit vom oder zum Inneren des Druckkessels
über den Hohlkolben und die Zusatzkanäle des aus dem Druckkessel herausgeführten
Standrohres geöffnet sind. Bei dieser Ausbildung dient der ringförmige Kolben gleichzeitig
als Schieberventil, wobei die in unterster Stellung insbesondere der Zufuhr von
Trübe dienenden Kanäle und deren Öffnungen in Deckung mit an der Kolbenführung vorgesehenen
Öffnungen gelangen, so daß durch den Hohlkolben hindurch Flüssigkeit, insbesondere
Trübe, dem Kesselinneren zuströmt. Hierbei ist das untere Ende des Standrohres mit
mehreren separaten Kanälen zur Flüssigkeitsführung ausgebildet.
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Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbei spiels in der Zeichnung
erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Filter gemäß der Erfindung im Schnitt, wobei
der erfindungsgemäße Hubkolben in unterster Stellung gezeichnet ist, und F i g.
2 den Kessel mit angehobenem Filterpaket.
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Der Druckkessel 1 weist einen Boden 2 und einen aufklappbaren Deckel
3 mit Verriegelungsvorrichtung 3' auf. Im Inneren des Druckkessels ist ein Standrohr
4 angeordnet und über Halteeinrichtungen 5 durch den Kesselboden 2 des Druckkessels
hindurchgeführt. Um das Standrohr 4 herum sind im Inneren des Druckkessels die Filterscheiben
7 aufgeschichtet, und die den Filterscheiben 7 von außen her zuströmende Trübe 11
gelangt durch die Filtermedien der Filterscheiben 7 als Filtrat 12 in einen Ringraum
15 und strömt dem oberen Ende 6 des Standrohres 4 zu, durch das das Filtrat 12 den
Boden 2 des Druckkessels verläßt und zum Filtrataustrittstutzen 12' gelangt. Die
Zufuhr der Trübe 11 erfolgt über den Trübeeintrittstutzen 11', den Zusatzkanal 17
im Standrohr 4 und Öffnungen 16 im Boden 31 des Kolbens 30. Dieser Kolben 30 weist
äußere Kolbendichtungen 32, innere Kolbendichtungen 33, einen Kolbenboden 31, eine
Kolbenunterseite 34 und eine Kolbendichtung 35 auf. Außerdem sind im als Hohlkolben
ausgebildeten Inneren des Kolbens 30 bis 35 zur Deckung mit den Enden der Zusatzkanäle
17 kommende Öffnungen 36 vorgesehen. Die Trübe 11 strömt durch den Eintrittstutzen
11', über den Zusatzkanal 17, und die Öffnungen 36, 36' in das Innere des Kolbens
30 und weiter durch die Öffnungen 16 im Kolbenboden 31 des Hohlkolbens dem Inneren
des Druckkessels 1 zu. Zum Anheben der Kolbenseite 30 bis 35 und zum Zusammenpressen
des aus den Filterplatten 7 bestehenden Filterpaketes wird durch die Wasserdruckleitung
37 Druckwasser in den unterhalb des Kolbens 30 befindlichen Raum 38 des Druckkessels
eingelassen. Hierbei kann ein mit Fußdruckschalter versehenes Fernschaltventil 39
vorgesehen sein. Das entsprechende Fernschaltventil 40 ist in diesem Falle geschlossen,
so daß durch den Austrittstutzen 41 für das Druckwasser keine Flüssigkeit wegströmen
kann. Gleiches gilt für den Trübeeintrittstutzen 11' (Ventil nicht gezeichnet).
Das sich unter dem Kolben 30 ansammelnde Druckwasser drückt diesen nach oben, so
daß die Filterscheiben 7 bzw. 7' oben frei und ohne Behinderung von der Seite her
entnommen werden können, ohne daß die Bedienungsperson sich in den Kessel hineinbücken
oder die Platten mit Hilfe von Vorrichtungen aus dem Kessel herausziehen muß. Es
kann auch Platte für Platte sofort weggenommen werden, ohne daß wie
bisher
das Filterpaket als Ganzes aus dem Kessel herausgezogen werden muß. Beim Rüsten
des Kessels mit Filterscheiben 7 bzw. 7'- mit oder ohne Zwischenringe für die verschiedensten
Filtervorgänge und Filtermaterialien kann entsprechend einfach jeweils immer die
oberste Platte aufgelegt und dann durch Betätigung des Fernschaltventils 40 das
ganze bereits aufgestapelte Filterpaket um jeweils eine Plattentiefe herabgelassen
werden. Soweit der Deckel 3 geschlossen ist, kann durch Einleiten von Druckmedium
in den Raum unterhalb des Kolbens 30 das Zusammenpressen des Filterpaketes gegen
den Deckel bzw. gegen das im Deckel befindliche Widerlager vorgenommen werden.