DE1299282B

DE1299282B - Vorrichtung zur UEberwachung und/oder Steuerung eines Bandfilters

Info

Publication number: DE1299282B
Application number: DEK63008A
Authority: DE
Inventors: Pastoors Eduard
Original assignee: Albert Klein KG
Current assignee: Albert Klein KG
Priority date: 1965-05-08
Filing date: 1967-08-02
Publication date: 1969-07-17
Also published as: DE1277203B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Überwachung und/oder Steuerung eines Bandfilters, das insbesondere zum Entwässern der bei der Abwasseraufbereitung anfallenden, eingedickten Suspensionen, wie Klärschlamm, dient, bei dem ein Siebband aus monofilem Metall- bzw. Kunststoffdraht mit gegenüber der Größe der kleinsten auszuscheidenden Teilchen des Schlammes erheblich größere Maschenweite benutzt wird und eine Aufgabevorrichtung den Schlamm mit geringer Geschwindigkeit im Abstand vor dem Druckband absetzt, der für die Bildung einer stabilen Filterkuchenschicht bei gleichzeitiger teilweiser Vorentwässerung bemessen ist, mit einem den Filterkuchen ausstoßenden Förderweg im Bereich der Rutsche, nach Patentanmeldung P 1 277203.1-27 (deutsche Auslegeschrift 1277203).
In der chemischen Industrie, insbesondere aber bei der Aufarbeitung von Klärschlamm, ist es üblich, einer Suspension durch fortlaufend betriebene und/ oder wenigstens zeitweise nicht überwachte Filter Feuchtigkeit zu entziehen. Es hat sich hierbei aber als notwendig herausgestellt, die fehlende direkte Überwachung durch eine selbsttätige Steuerung oder Regelung zu ersetzen, um durch ungenügende Auslastung oder fehlerhaften Betrieb bedingte Nachteile oder Schäden auszuschließen. Beim Betrieb eines mit Flockungsmitteln versetzten Klärschlamm verarbeitenden Bandfilters würden beispielsweise beim Ausfall der Schlammpumpe die Flockungsinittelpumpe sowie das Bandfilter selbst weiterarbeiten, so daß, ohne daß Klärschlamm verarbeitet würde, das Bandfilter leer laufen und das Flockungsmittel vergeudet würde. Bei einer nicht überwachten Anlage würde ein solcher Leerlauf zusätzliche Betriebskosten verursachen. Der gleiche Nachteil könnte auch durch Ausbleiben von eingedicktem Schlamm eintreten, z. B. wenn im Eindicker zuviel Schlamm abgezogen wurde und nur noch Flüssigkeit mit geringem Feststoffanteil vorliegt. Ein Ausfall des beizumischenden Flockungsmittels, sei er durch Störung der Pumpe, der Dosiervorrichtung oder durch Erschöpfen des Vorrats verursacht, würde den Schlamm ungeflockt auf das Siebband gelangen lassen: Das Druckband würde den ungeflockten, wenig Widerstand bietenden Schlamm geringer Teilchengröße durch die Öffnungen des Filterbandes pressen, so daß das Filtrat durch den gesamten Schlamm dargestellt würde und kein Filterkuchen entstehen könnte. Würde dagegen das Bandfilter durch Ströme des Antriebs, Schäden am Filtertuch bzw. Druckband od. dgl. ausfallen, so würde der weiter zugeführte Schlamm wie im zuvor geschilderten Fall das Ableitungssystem des Filtrats verunreinigen bzw. verstopfen, und darüber hinaus würde überquellender Schlamm Bandfilter und Arbeitsraum überschwemmen.
Es ist zwar bekannt, einzelne für den Betrieb wichtige Größen zu erfassen, zu melden und insbesondere bei Abweichungen von den Normalwerten besondere Steuervorgänge auszulösen. So kann beispielsweise durch Schwimmer der Vorrat des Flockungsmittels überwacht werden, und Abweichungen der Stromaufnahme des Bandfilters aus dem Bereich des üblichen können besondere Steuersignale auslösen. Da es aber eine Vielfalt einzelner Werte zu überwachen gilt, weisen derart aufgebaute Oberwachungssysteme entweder empfindliche Lücken auf oder, wenn sie diese weitgehend schließen, sind sie umfangreich und damit sowohl aufwendig als auch ihrerseits schlecht überprüfbar. Darüber hinaus hat es sich gezeigt, daß auch die Kontrolle der Eingangsgrößen in engen Grenzen allein nicht die Gewähr dafür bietet, daß ein einwandfreier Filterkuchen bei minimalem Flokkungsmittelaufwand erzielt wird.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine einfach aufgebaute, verläßliche Kontrollvorrichtung zu schaffen, die es gestattet, bei wesentlicher Abweichung der Konsistenz oder der Anfallmenge des Filterkuchens Signale abzugeben, um das Bandfilter stillzusetzen bzw. die mangelhafte Funktion zu melden.
Darüber hinaus soll bei geringer Abweichung ein Signal abgeleitet werden, welches im Sinne einer Korrektur der Eingangswerte verwendbar ist.
Erreicht wird dieses gemäß der Erfindung, indem mindestens ein von oben in den Nutzquerschnitt des Förderweges eingreifendes, mit einer Meldevorrichtung verbundenes Sperrglied vorgesehen ist, das durch Beaufschlagung mit dem Filterkuchen aus seiner Ausgangsstellung gedrängt wird, in der durch die Meldevorrichtung mangelhaftes Arbeiten des Bandfilters anzeigbar ist.
Das Sperrglied kann als Klappe ausgebildet sein, die um eine an ihrer oberen Seite vorgesehene Achse verschwenkbar ist. Besonders bewährt haben sich jedoch Schaufeln eines drehbaren Schaufelrades als Sperrglieder Mit Vorteil werden den Sperrmitteln diese belastende Feder- und/oder Bremsvorrichtungen zugeordnet. Als nachahmenswert hat es sich gezeigt, daß sich die Sperrglieder über einen wesentlichen Teil der Breite des Förderweges mit jeweils schmalen Profilen erstrecken.
Als Meldevorrichtung können den Sperrgliedern Magnetschalter zugeordnet sein. Als vorteilhaft hat es sich gezeigt, bei Anwendung eines Schaufelrades dessen Welle mit einer einen Magneten tragenden Scheibe zu verbinden, vor der in einem Stator Magnetschalter angeordnet sind. Als vorteilhaft wurde gefunden, mindestens zwei auf den Umfang des Stators verteilt angeordnete Magnetschalter vorzusehen.
Als wesentlich hat es sich hierbei gezeigt, den Magnetschaltern Zeitrelais nachzuordnen.
Im einzelnen ist die Erfindung an Hand der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert. Es zeigt F i g. 1 ein Bandfilter mit Schaufelrad im Förderweg, F i g. 2 schematisch ein Schaufelrad mit Meldevorrichtung und F i g. 3 eine axiale Ansicht der geöffneten Meldevorrichtung.
In Fig. 1 ist ein zur Entwässerung von Klärschlamm vorgesehenes Bandfilter 1 dargestellt, das über ein Aufgabemischrohr 2 mit dem zu entwässernden, bereits mit dem Flockungsmittel vermischten Klärschlamm beschickt wird. Als den Filterkuchen ausstoßender Förderweg ist der durch das Siebband 3 sowie das Druckband 4 begrenzten Preßzone die Rutsche 5 nachgeordnet. Wie auch der Vergleich mit F i g. 2 zeigt, ist über der Rutsche 5 auf einer drehbaren Welle 6 ein Schaufelrad 7 angeordnet, dessen Schaufeln 8 aus schmalen Profilen erstellt sind, die sich praktisch über die gesamte Breite der Rutsche 5 erstrecken und dessen Oberfläche in kurzem Abstand passieren. Die Welle 6 ist mit einer in F i g. 3 zusätzlich in der nach Öffnen sich ergebenden Ansicht dargestellten Meldevorrichtung 9 verbunden. Die Meldevorrichtung weist eine die Welle geringfügig belastende Bremsvorrichtung 10 auf. Sie ist weiterhin mit einem Rotor 11 ausgestattet, der mit einem Permanentmagneten 12 bestückt ist. Vor dem Weg dieses Magneten in dessen Wirkungsbereich sind im Stator 13 etwa um gleiche Umfangsstrecken verteilt zwei Magnetschalter 14 vorgesehen. Die Kontakte der Magnetschalter sind mit in den Figuren nicht dargestellten Zeitrelais verbunden, die durch Betätigen der Kontakte jeweils kurz erregt werden, nach Beendigung der Erregung durch Öffnen des betreffenden der Kontakte 14 mit einer einstellbaren Verzögerungszeit ablaufen und schließlich abfallen, wenn zwischenzeitlich keine weitere Betätigung eines der Kontakte 14 erfolgte. Die Verwendung zweier parallel mit zeitlicher Verschiebung arbeitender Kontakte sowie im Ausführungsbeispiel auch zweier diesen nachgeordneter Zeitrelais gestattet die Auslösung entsprechender Signale auch dann, wenn das Schaufelrad in einer einen Magnetschalter 14 betätigenden Position des Permanentmagneten 12 stehenbleibt.
Im laufenden Betrieb gibt das Bandfilter 1 über die Rutsche 5 einen relativ festen Filterkuchen 15 ab, der gegen die Schaufeln 8 der zwei Schaufelräder 7 rutscht und diese gegen den Widerstand der Bremsvorrichtung 10 in Bewegung setzt. Der mit der Welle verbundene Rotor 11 der Meldevorrichtung 9 führt seinen Permanentmagneten 12 im Kreis und abwechselnd an den Magnetschaltern 14 vorbei und betätigt diese wechselweise.
Bereits bei der Inbetriebsetzung nach erster Abgabe des Filterkuchens und nach der ersten halben Drehung der Welle 6 wird einer der beiden Magnetschalter 14 betätigt und unterbricht seinerseits das nachgeordnete Zeitrelais. Passiert weiterhin eine ausreichende Menge des Filterkuchens die Rutsche 5, so hält die Drehung der Welle 6 an, und weitere Betätigungen der Magnetschalter 14 verhindern das Ablaufen des nachgeordneten Zeitrelais, das in dieser erregten Stellung die ordnungsgemäße Filtration auf dem Bandfilter anzeigt. Bleibt der Filterkuchen nur kurzzeitig aus, so wird das Zeitrelais vor Ablauf durch die wieder einsetzende Drehung der Welle 6 und entsprechende Betätigung der Magnetschalter 14 wieder unterbrochen. Bleibt der Filterkuchen dagegen auf längere Zeit aus, so lösen die den Magnetschaltern 14 nachgeordneten Zeitrelais die für ungenügende Funktion vorgesehenen Maßnahmen aus.
Bei Tage und insbesondere wenn in der Nähe Überwachungspersonal sich aufhält, kann die entsprechende Meldung in optisch undloder akustisch wahrnehmbaren Warnzeichen bestehen. Gegebenenfalls zusätzlich, insbesondere bei zeitweilig unbeaufsichtigt arbeitenden Anlagen, z. B. nachts, kann in vorgegebener Folge der einzelnen Schaltschritte die ganze Anlage stillgesetzt werden, um unnötigen Aufwand oder größere Schäden zu vermeiden Die beschriebene Vorrichtung spricht nicht nur auf das Ausbleiben eines die Rutsche 5 passierenden Filterbandes an; auch wenn Konsistenz und/oder Menge nicht den vorgegebenen Bedingungen entsprechen, vermag sie entsprechende Steuerimpulse und/oder Überwachungssignale auszulösen. Fällt z. B. durch zu knappe Beimischung von Flockungsmitteln eine geringere Menge des Filterkuchens an, dessen Feuchtigkeitsgehalt die üblichen Werte weit übersteigt, so vermag der an Stelle des relativ trockenen Filterkuchens abgegebene fließfähige Schlamm die Schaufelräder 7 nicht in Bewegung zu setzen. Die überlan- gen Pausen zwischen den Betätigungen der Magnetschalter 14 können, insbesondere wenn ein zweites, den längeren Pausen angepaßtes Zeitrelais verwendet wird, dazu herangezogen werden, in gewissen Grenzen den Anteil des beizumischenden Flockungsmittels. durch Beeinflussung der Dosiervorrichtung zu erhöhen. Unterbleibt die Drehung für noch längere Zeit völlig oder läßt sich der mangelhafte Filterkuchen auch durch verstärktes Beimischen von Flockungsmittel nicht vermeiden, kann eine endgültige Abschaltung bewirkt werden. Darüber hinaus kann, ebenfalls durch einen weiteren Zeitschalter, der Anteil des Flockungsmittels reduziert werden, so daß eine in begrenztem Umfang regelfähige Anordnung geschaffen wird.
Darüber hinaus sind weitere Varianten möglich.
So können die Schaufelräder durch einfache, von oben auf die Rutsche 5 herabhängende, schwenkbare Gitterklappen ersetzt werden; auch hier wird durch schmale Querschnitte der Gitterleisten erzielt, daß nur ein Filterkuchen mit richtiger Konsistenz die Klappe gegen deren eigenes Gewicht, verstärkt oder teilweise kompensiert durch Federvorrichtungen, anheben kann und die mit ihr verbundene Meldevorrichtung betätigt. Darüber hinaus läßt sich die beschriebene Meldevorrichtung weitgehend variieren.
So können, sollen rein mechanische, ungeschützte Kontakte nicht vermieden werden, einfache Nockenschalter oder durch Nocken bzw., im Fall der Klappe, Schwenkhebel betätigte Mikrokontakte eingesetzt werden. Wenn auch Gitterklappen in der Praxis den Schaufelrädern nachstehen, so bieten sie doch den Vorteil, daß in angehobener Stellung zugeordnete Mikrokontakte ständig betätigt werden, so daß auf nachgeordnete Zeitrelais vollständig verzichtet werden kann, oder es genügt, übliche Relais einzusetzen.
Für die Vorrichtung nach der Erfindung können sowohl elektronische als auch elektromechanische Zeitrelais verwendet werden, und von den letzteren sowohl solche, deren den Ablauf bewirkender Motor von als Ruhekontakte ausgebildeten Magnetschaltern 14 direkt erregt wird und die beim Abschalten des Stroms in eine Ausgangslage zurückspringen als auch solche jener Bauart, bei der eine kurze Steuererregung die Ausgangslage herbeiführt, aus der heraus der Ablauf unter Einwirkung einer Hilfsspannung erfolgt.
Die Verwendung von zwei Schaltern, z. B. Magnetschaltern 14, sichert die Funktion auch beim Stehenbleiben der Welle 6 in kritischer Lage. Darüber hinaus gewährleisten zwei unabhängig voneinander arbeitende Schalter eine gesteigerte Sicherheit. Es kann aber auch nur ein Schalter in Verbindung mit einer elektronischen oder elektromechanischen Impulsformstufe Anwendung finden, z. B. wirkt der Schalter auf ein erstes ein, das seinerseits ein nachgeordnetes, gegebenenfalls mit Anzugsverzögerung ausgestattetes zweite Relais erregt. Durch Serienschaltung eines Arbeitskontakts des ersten mit einem Ruhekontakt des zweiten Relais wird jeweils bei Betätigung des steuernden Kontakts ein kurzer Impuls definierter Dauer erzeugt, der zur Erregung eines Zeitrelais nutzbar ist.

Claims

Patentanprüche: 1. Vorrichtung zur Überwachung und/oder Steuerung eines Bandfilters, das insbesondere zum Entwässern der bei der Abwasseraufbereitung anfallenden, eingedickten Suspensionen, wie Klärschlamm, dient, bei dem ein Siebband aus monofilem Metall- bzw. Kunststoffdraht mit gegenüber der Größe der kleinsten auszuscheidenden Teilchen des Schlammes erheblich größerer Maschenweite benutzt wird und eine Aufgabevorrichtung den Schlamm mit geringer Geschwindigkeit im Abstand vor dem Druckband absetzt, der für die Bildung einer stabilen Filterkuchenschicht bei gleichzeitiger teilweiser Vorentwässerung bemessen ist, mit einem den Filterkuchen aus stoßenden Förderweg im Bereich der Rutsche, nach Patentanmeldung 1 277 203.1-27 (deutsche Auslegeschrift 1277203), gekennzeichnet durch mindestens ein von oben in den Nutzquerschnitt des Förderweges (5) eingreifendes, mit einer Meldevorrichtung (9) verbundenes Sperrglied (8), das durch Beaufschlagung mit dem Filterkuchen (15) aus seiner Ausgangsstellung gedrängt wird, in der durch die Meldevorrichtung mangelhaftes Arbeiten des Bandfilters anzeigbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein an ihrer oberen Seite um eine Achse schwenkbare Klappe als Sperrglied.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Schaufeln (8) eines drehbaren Schaufelrades (7) als Sperrglieder.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Sperrglieder belastende Feder- und/oder Bremsvorrichtungen (10).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch sich über einen wesentlichen Teil der Breite des Förderweges mit jeweil schmalen Profilen erstreckende Sperrglieder.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Magnetschalter (14) als Meldevorrichtung.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch eine auf einer Welle (6) des Schaufelrades (7) mit einem Permanentmagneten (12) versehene Scheibe, vor der in einem Stator (13) Magnetschalter (14) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch mindestens zwei auf dem Stator (13) verteilt angeordnete Magnetschalter.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch den Schaltern der Meldevorrichtung (9) nachgeordnete Zeitrelais.