DE1436296B

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Publication number: DE1436296B
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Description

Die Erfindung betrifft ein Beutelfilter, bestehend aus einem starren etwa zylinderförmigen Gehäuse, dessen Hauptachse in etwa lotrechter Ebene liegt und dessen unterer Deckel leicht zu öffnen ist, einem im Inneren mit seinem offenen unteren Ende am Gehäuseflansch befestigten Filterbeutel und einer ihn umhüllenden flüssigkeitsdurchlässigen in sich starren Abstützung mit einer Einrichtung zum Umstülpen des Filterbeutels zwecks Reinigung nach Wegnahme des Deckels und einer Zuführleitung für die Trübe ins Innere des Filterbeutels sowie einer Abführleitung für das Filtrat aus einem Filtratraum.The invention relates to a bag filter, consisting of a rigid, approximately cylindrical housing, whose main axis lies in an approximately vertical plane and whose lower cover is easy to open, one inside with its open lower end attached to the housing flange and one filter bag it enveloping liquid-permeable rigid support with a device for turning inside out the filter bag for cleaning after removing the lid and a supply line for the pulp into the interior of the filter bag and a discharge line for the filtrate from a filtrate chamber.

Es ist bereits ein Filter mit Filtertaschen und einem nahe der Wand des Gehäuses verlaufenden Filterbeutel bekannt, bei dem zwecks Reinigung die Filtertaschen zusammen mit dem Filterbeutel nach Wegschwenken der Bodenklappe mittels einer Kolbenstange nach unten aus dem Gehäuse herausgeschoben warden. Dabei wird der Filterbeutel umgestülpt. Das Wiedereinbringen der Filtertaschen und des Filterbeutels in das Gehäuse erfolgt wiederum mittels der Kolbenstange. Der Filterbeutel kann dabei auch von einer in sich starren Abstützung umgeben sein.It is already a filter with filter pockets and one that runs close to the wall of the housing Filter bag known, in which the filter bags together with the filter bag for the purpose of cleaning Pivoting the bottom flap pushed down and out of the housing by means of a piston rod be. The filter bag is turned inside out. The reintroduction of the filter bags and the filter bag into the housing takes place again by means of the piston rod. The filter bag can also be surrounded by a rigid support.

Im Gehäuse eines anderen bekannten Druckfilters ist ein Sack mit einem äußeren Membrankörper aus dichtem Neopren und mehreren inneren aus Filtermaterial bestehenden Lagen untergebracht. Der Membrankörper umschließt das Filtermaterial. Das Filtrat kann aus weiteren Auslässen, die zwischen dem Membrankörper und dem angrenzenden Filtriermaterial beginnen, abgehen. Der am Filtermaterial abgeschiedene Feststoff muß bei der Reinigung als Schlamm abgeführt werden.In the housing of another known pressure filter, a bag with an outer membrane body is made dense neoprene and several inner layers made of filter material. the The membrane body encloses the filter material. The filtrate can come from further outlets between the membrane body and the adjacent filter material begin to come off. The one on the filter material Separated solids must be removed as sludge during cleaning.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein für hohe Flüssigkeitsdrücke brauchbares Beutelfilter zu schaffen, bei dem sich der Filterkuchen nach Beendigung der Filtration leicht entfernen läßt und der bei der Filtration herrschende Druck über die ganze Oberfläche des Filterbeutels durch einen unter hohem Druck stehenden Membrankörper erfolgt. The invention is based on the object of a bag filter which can be used for high liquid pressures to create in which the filter cake can be easily removed after the filtration and the pressure prevailing during the filtration over the entire surface of the filter bag through a membrane body under high pressure takes place.

Hierzu schlägt die Erfindung vor, daß innerhalb des Filterbeutels ein an ein hydraulisches Druckmittel anschließbarer, etwa bis auf die Größe des Filterbeutels aufblähbarer, im wesentlichen geschlossener, dichter Membranhohlkörper angeordnet ist, der mit seinem offenen unteren Ende mit dem wegnehmbaren Deckel und einem Rohr verbunden ist, und daß der Filtratraum zwischen dem Filterbeutel und dem Gehäuse weiterhin über absperrbare Leitungen mit Druckluft oder Vakuum in Verbindung gebracht werden kann.For this purpose, the invention proposes that within the filter bag a hydraulic pressure medium connectable, inflatable to about the size of the filter bag, essentially closed, dense membrane hollow body is arranged, which with its open lower end with the removable Lid and a tube is connected, and that the filtrate space between the filter bag and the housing is still connected to compressed air or vacuum via lockable lines can be.

Die Erfindung ist nunmehr an Hand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung erläutert.The invention is now explained using an exemplary embodiment in the drawing.

Die Zeichnung zeigt ein Beutelfilter nach der Erfindung in einem schematischen Längsschnitt.The drawing shows a bag filter according to the invention in a schematic longitudinal section.

Das gezeigte Beutelfilter besteht aus einem aufrecht stehenden zylindrischen Gehäuse 1, in dem gleichachsig damit ein gelochtes Stahlrohr als Abstützung 2 angeordnet ist. Diese Abstützung 2 ist an ihren Enden mit Flanschen 3 und 4 versehen, die zusammen mit den Flanschen des Gehäuses 1 befestigt sind.The bag filter shown consists of an upright cylindrical housing 1 in which coaxially so that a perforated steel tube is arranged as a support 2. This support 2 is on their ends are provided with flanges 3 and 4 which are fastened together with the flanges of the housing 1 are.

Das Gehäuse 1 bildet einen Teil einer Filtrat-Kammer, die am oberen Ende durch einen Deckel 5 verschlossen ist. Am unteren Ende des Gehäuses ist ein Deckel 6 mit dem Flansch 4 durch Schraubverbindungen 7 druckdicht befestigt. Der Deckel 6 ist leicht abnehmbar und kann ebenso wieder verschlossen werden.The housing 1 forms part of a filtrate chamber, which is closed at the upper end by a cover 5. At the bottom of the case is a cover 6 is fastened to the flange 4 in a pressure-tight manner by screw connections 7. The cover 6 is easily removable and can also be closed again.

Das Rohr 2 dient zur Abstützung für einen fiexiblen Filterbeutel 8 aus gewebtem Filtermaterial, der in diesem Rohr angeordnet ist, so daß zwischen dem Filterbeutel 8 und dem Gehäuse 1 ein Ringraum 9 vorhanden ist. Die Mündung des Filterbeutels 8 befindet sich an dessen unterem Ende, und das obereThe tube 2 is used to support a fiexible Filter bag 8 made of woven filter material, which is arranged in this tube so that between the Filter bag 8 and the housing 1 an annular space 9 is present. The mouth of the filter bag 8 is located at its lower end, and the upper one

ίο Ende des Beutels ist geschlossen; der Beutel ist an dem Rohr 2 nur längs des Randes seiner offenen Mündung befestigt. Der Filterbeutel 8 ist in ein hier nicht gezeigtes Schutz- und Stützgewebe aus Nylon eingeschlossen, das mechanische Beschädigungen des Filterbeutels, z. B. durch die Ränder der Löcher in dem Rohr 2, verhindert.ίο end of the bag is closed; the bag is on attached to the tube 2 only along the edge of its open mouth. The filter bag 8 is in a here Protective and supporting fabric made of nylon, not shown, included, the mechanical damage of the filter bag, e.g. B. by the edges of the holes in the tube 2, prevented.

Innerhalb des Filterbeutels 8 ist ein elastischer, nichtporöser Membranhohlkörper 10 aus stranggepreßtem Gummi oder Latex angeordnet, der die Gestalt eines Beutels hat und am oberen Ende geschlossen ist. Das offene Ende ist am vorspringenden Ende eines Rohrs 11 befestigt, daß sich durch die Mitte des abnehmbaren Deckels 6 erstreckt. Somit steht das Rohr 11 in Verbindung mit dem Innenraum des Membranhohlkörpers 10. Außerdem ist das Gehäuse mit seinen Deckeln mit weiteren Öffnungen versehen, die durch Rohre 12,13 und 14 mit dem Filtratraum außerhalb des Beutels 8 und des Membranhohlkörpers 10 in Verbindung stehen. Ein weiteres Rohr 15 mündet in dem Trüberaum zwischen dem Filterbeutel 8 und dem Membranhohlkörper 10. Das Rohr 11 kann mit einer Quelle für Druckwasser oder ein anderes hydraulisches Druckmittel verbunden werden, um den Membranhohlkörper 10 aufzublähen, wenn der abnehmbare Deckel befestigt ist. Das Rohr 12 ist an eine Quelle für Druckluft über ein Ventil 12 A angeschlossen, so daß man den Druck in dem Filtratraum auf der Außenseite des Filterbeutels 8 erhöhen kann. Der Kanal, über den das Rohr 12 mit dem Filtratraum in Verbindung steht, ist mit einem Rückschlagventil 12 B ausgerüstet. Alternativ zum Erhöhen des Drucks durch Einleiten von Druckluft über das Rohr 12 kann man den Druck in den Filtratraum dadurch herabsetzen, daß man das Rohr 13 über ein Ventil 13 A mit einer Vakuumpumpe oder einem Unterdruckbehälter verbindet, um Luft aus dem Filtratraum abzusaugen. Wie nachstehend beschrieben, bildet das Rohr 14 den Ablauf für das Filtrat. Dieses Filtrat kann über ein Ventil 14 A abgezogen werden. Ein weiteres Ventil 15 A regelt die Zufuhr der Trübe. Das Rohr 15 ist mit einem Rückschlagventil 15 B ausgerüstet, durch welches die Öffnung verschlossen wird, über die das Rohr mit dem Trüberaum in Verbindung steht.Inside the filter bag 8 is an elastic, non-porous membrane hollow body 10 made of extruded rubber or latex, which has the shape of a bag and is closed at the top. The open end is attached to the projecting end of a tube 11 that extends through the center of the removable cover 6. The tube 11 is thus in connection with the interior of the hollow membrane body 10. In addition, the housing with its covers is provided with further openings which are connected to the filtrate space outside the bag 8 and the hollow membrane body 10 through tubes 12, 13 and 14. Another tube 15 opens into the sump between the filter bag 8 and the hollow membrane body 10. The tube 11 can be connected to a source of pressurized water or another hydraulic pressure medium in order to inflate the hollow membrane body 10 when the removable cover is attached. The pipe 12 is connected to a source of compressed air via a valve 12 A , so that the pressure in the filtrate space on the outside of the filter bag 8 can be increased. The channel over which the tube 12 communicates with the filtrate chamber in connection is equipped with a check valve 12 B. Alternatively, to increase the pressure by introducing compressed air through the tube 12 can reduce the pressure in the filtrate characterized in that connects the pipe 13 via a valve 13 A to a vacuum pump or a vacuum tank to air from the filtrate chamber aspirate. As described below, the pipe 14 forms the outlet for the filtrate. This filtrate can 14 A are withdrawn via a valve. Another valve 15 A regulates the supply of the pulp. The pipe 15 is equipped with a check valve 15 B , through which the opening is closed through which the pipe is in communication with the fluid space.

Während des Betriebs ist das Beutelfilter gemäß der Zeichnung angeordnet, d. h. der Deckel 6 ist am Gehäuseflansch befestigt. Sämtliche Ventile sind geschlossen. Die Trübe, z. B. eine Tonaufschwemmung.During operation, the bag filter is arranged as shown in the drawing, i. H. the cover 6 is on Housing flange attached. All valves are closed. The turbidity, e.g. B. a clay suspension.

wird durch öffnen des Ventils 15 A über das Rohr 15 in das Beutelfilter eingeleitet; hierauf wird das Ventil 15 A geschlossen. Druckwasser oder ein anderes hydraulisches Druckmittel wird über das Rohr 11 in den elastischen Membranhohlkörper 10 geleitet, um ihn aufzublähen. Während er sich ausdehnt, wird die Aufschwemmung gezwungen, das gewebte Filtertuch des Filterbeutels 8 zu durchdringen. Das Filtrat passiert den Filterbeutel 8, das Stützgewebe ausis introduced into the bag filter through the tube 15 by opening the valve 15 A; the valve 15 A is then closed. Pressurized water or another hydraulic pressure medium is passed through the tube 11 into the elastic hollow membrane body 10 in order to inflate it. As it expands, the suspension is forced to penetrate the woven filter cloth of the filter bag 8. The filtrate passes through the filter bag 8, the supporting fabric from

Nylon (WZ) und die Löcher des Rohrs 2, um in den als Filtratraum dienenden Ringraum 9 zu gelangen. Das Filtrat kann nach Belieben über das Ventil 14 A abgezogen werden. Die Tonteilchen verbleiben in einer Schicht als Filterkuchen unter Druck zwischen dem Filterbeutel 8 und dem Membranhohlkörper 10.Nylon (WZ) and the holes in the tube 2 to get into the annular space 9 serving as the filtrate space. The filtrate can be withdrawn via valve 14 A as desired. The clay particles remain in a layer as a filter cake under pressure between the filter bag 8 and the hollow membrane body 10.

Das hydraulische Druckmittel wird nun über das Rohr 11 aus dem elastischen Membranhohlkörper 10 abgelassen; dann wird der Deckel 6 zusammen mit dem Membrankörper 10 durch Lösen der Schraubverbindungen 7 entfernt. Der Filterbeutel 8 verbleibt gewöhnlich zusammen mit der Schicht des Filterkuchens in seiner Lage. Hierauf leitet man Druckluft über das Ventil 12 A und das Rückschlagventil 12 B in den Filtratraum, so daß der Filterbeutel 8 über die nach dem Abnehmen des Deckels 6 freie Öffnung umgestülpt wird. Da der Filterbeutel 8 am Gehäuse befestigt ist, wird er hierbei umgewendet. Der größte Teil des Filterkuchens blättert dabei ab. Der Rest des Filterkuchens wird durch die Druckluft von dem Filterbeutel 8 heruntergeblasen, so daß die Poren des Filtermaterials frei werden. Der Filterkuchen kann gesammelt werden.The hydraulic pressure medium is now drained from the elastic hollow membrane body 10 via the tube 11; then the cover 6 is removed together with the membrane body 10 by loosening the screw connections 7. The filter bag 8 usually remains in place together with the layer of filter cake. Compressed air is then passed through the valve 12 A and the check valve 12 B into the filtrate chamber, so that the filter bag 8 is turned inside out over the opening that is free after the cover 6 has been removed. Since the filter bag 8 is attached to the housing, it is turned over here. Most of the filter cake flakes off. The rest of the filter cake is blown down from the filter bag 8 by the compressed air so that the pores of the filter material become free. The filter cake can be collected.

Um das Beutelfilter für die nächste Charge der Filtration vorzubereiten, wird der Filtratraum über das Ventil 13 A an eine Vakuumpumpe oder einen Unterdruckbehälter angeschlossen. Der Filterbeutel 8 wird hierbei in die Filtrationsstellung zurückgesaugt, so daß er wieder die aus der Zeichnung ersichtliche Lage einnimmt. Schließlich führt man den Membranhohlkörper 10 wieder ein und befestigt den Deckel 6 am Gehäuse.To prepare the filter bag for the next batch of filtration, the filtrate is connected via the valve 13 A to a vacuum pump or a vacuum container. The filter bag 8 is sucked back into the filtration position so that it again assumes the position shown in the drawing. Finally, the hollow membrane body 10 is reinserted and the cover 6 is fastened to the housing.

Es sei bemerkt, daß die Filtrationsleistung eines Beutelfilters in erster Linie von der Oberfläche des Filterbeutels abhängt. Bei gegebener Oberfläche und bei einer Aufschlämmung mit einem bestimmten Gehalt an Feststoffen richtet sich die Dicke des bei einem Filtrationsvorgang entstehenden Filterkuchens nach dem Volumen der Aufschlämmung, das während des betreffenden Vorgangs filtriert wird. Jedoch ist die Zeit, die benötigt wird, um einen Filterkuchen mit der gewünschten Dicke zu erzeugen, nicht direkt proportional zur Dicke des Filterkuchens, denn es würde langer dauern, ein bestimmtes Volumen der Aufschlämmung durch einen dicken Filterkuchen hindurch zu filtrieren als nur durch das Filtertuch allein. Die Mindestzeit, während welcher das Beutelfilter nicht zum Filtrieren benutzt werden kann, d. h. während welcher der Filterkuchen entfernt und das Filter für den nächsten Filtrationsvorgang vorbereitet wird, ist annähernd konstant und ändert sich bei Änderungen der Filterkuchendicke nicht in einem bemerkbaren Ausmaß. Berücksichtigt man die zum Pressen einer bestimmten Menge der Aufschlämmung benötigte Zeit sowie die zum Entfernen des Filterkuchens erforderliche Zeit, so ist es möglich, die Dicke des Filterkuchens zu bestimmen, der bei jedem Filtriervorgang entstehen muß, wenn eine optimale Menge des Erzeugnisses gewonnen werden soll. Dieses optimale Volumen der Aufschlämmung könnte natürlich in einem Beutelfilter enthalten sein, der genau dieses Volumen aufnehmen kann, so daß sich ein bestimmter optimaler Durchmesser ergibt, wenn man die Tatsache berücksichtigt, daß auch eine bestimmte Filterfläche sowie das gewünschte VoIumen vorhanden sein muß. Vor jedem Filtrationsvorgang wird dann der Filterbeutel vollständig mit der Aufschlämmung gefüllt.It should be noted that the filtration performance of a bag filter depends primarily on the surface of the Depends on the filter bag. For a given surface area and a slurry with a certain content for solids, the thickness of the filter cake produced during a filtration process is determined according to the volume of the slurry that is filtered during the process in question. However the time it takes to produce a filter cake of the desired thickness is not straightforward proportional to the thickness of the filter cake, because it would take a certain volume of the longer Filter the slurry through a thick filter cake rather than just the filter cloth alone. The minimum time during which the bag filter cannot be used for filtration, i.e. H. during which the filter cake is removed and the filter prepared for the next filtration process is almost constant and does not change in one when the filter cake thickness changes noticeable extent. Taking into account the need to press a certain amount of the slurry required time as well as the time required to remove the filter cake, it is possible to to determine the thickness of the filter cake, which must be created with each filtering process, if a optimal amount of the product is to be obtained. This optimal volume of the slurry could of course be contained in a bag filter that can accommodate exactly this volume, so that there is a certain optimal diameter, if one takes into account the fact that also one a certain filter area and the desired volume must be available. Before each filtration process, the filter bag is then completely with filled with the slurry.

Es hat sich gezeigt, daß ein Filterbeutel mit einem Durchmesser von etwa 140 bis etwa 150 mm für Tonaufschlämmungen mit einem spezifischen Gewicht von etwa 1,050 geeignet ist.It has been found that a filter bag with a diameter of about 140 to about 150 mm is suitable for clay slurries with a specific gravity of about 1.050 is suitable.

Die Länge des Filterbeutels übt keinen wesentlichen Einfluß auf das Verhältnis zwischen dem Beutelvolumen und der Filterfläche aus, d. h., man kann einen Filterbeutel mit der größten praktisch noch brauchbaren Länge wählen. Es sei jedoch bemerkt, daß sich bei der Benutzung eines zu langen Filterbeutels Schwierigkeiten beim Umstülpen und Entfernen des Filterkuchens ergeben.The length of the filter bag does not significantly affect the relationship between the Bag volume and the filter area, d. i.e., you can get a filter bag with the largest practical choose a usable length. It should be noted, however, that using one takes too long Filter bag difficulties in turning inside out and removing the filter cake.

Ferner sei bemerkt, daß der gewebte Filterbeutel möglichst fein sein muß, um das Hindurchtreten fester Teilchen zu verhindern. Nur der Filterbeutel wirkt als Filter. Und aus wirtschaftlichen Gründen darf der Filterkuchen nicht zu dick werden.It should also be noted that the woven filter bag must be as fine as possible in order to allow passage through it to prevent solid particles. Only the filter bag acts as a filter. And for economic reasons the filter cake must not become too thick.

Die Löcher in dem Stützrohr 2 haben kleine Durchmesser, so daß der Filterbeutel bei hohen Drücken nicht durch die Löcher gedrückt und durch deren Ränder beschädigt wird. Als weitere Schutzmaßnahme gegen Beschädigungen sind die Einlasse an den Rohren 12 und 15 durch die Rückschlagventile 12 B und 15 B so geschützt, daß sie im geschlossenen Zustand glatte Flächen auf der Innenseite der Kammer bilden.The holes in the support tube 2 have small diameters so that the filter bag is not pushed through the holes and damaged by their edges at high pressures. As a further protective measure against damage, the inlets on the pipes 12 and 15 are protected by the check valves 12 B and 15 B in such a way that, when closed, they form smooth surfaces on the inside of the chamber.

Das Rohr 2 kann hohen Drücken standhalten, so daß man die restliche Flüssigkeit aus dem Filterkuchen auspressen kann, um ein nahezu trockenes Erzeugnis zu erhalten. Es hat sich gezeigt, daß die Verwendung von Druckwasser oder eines anderen hydraulischen Druckmittels zum Aufbringen des Drucks durch Aufblähen des elastischen Membranhohlkörpers einen weiteren Vorteil dadurch bietet, daß die Aufschlämmung mit geringem Druck direkt in das Beutelfilter gepumpt werden kann, so daß der bei hohen Drücken von Trübe bekannte nachteilige Verschleiß nicht zu befürchten ist.The tube 2 can withstand high pressures, so that you can remove the remaining liquid from the filter cake can squeeze to obtain an almost dry product. It has been shown that the Use of pressurized water or another hydraulic pressure medium to apply the Pressure by inflating the elastic membrane hollow body offers a further advantage in that that the slurry can be pumped directly into the bag filter at low pressure so that the at high pressures of turbidity known disadvantageous wear is not to be feared.

Das Beutelfilter nach der Erfindung bietet den Vorteil, daß der Filterbeutel nicht ausgekratzt oder -geschabt zu werden braucht, um den Filterkuchen zu entfernen. Hierdurch wird die Gefahr des Verstopfens der Poren des Filtertuchs weitgehend verringert. Teilchen des Filterkuchens lassen sich mit Hilfe von Druckluft leicht aus den Poren herausblasen. The bag filter according to the invention offers the advantage that the filter bag is not scratched or - Needs to be scraped to remove the filter cake. This increases the risk of clogging the pores of the filter cloth are largely reduced. Particles of the filter cake can be removed with Use compressed air to gently blow it out of the pores.

Claims

Patent claims:

1. Bag filter for high pressure, consisting of a rigid, roughly cylindrical housing, whose main axis lies in an approximately perpendicular plane and whose lower lid is easy to open, one inside with its open lower end attached to the housing flange and a filter bag it enveloping, liquid-permeable, rigid support, with a device for turning the filter bag inside out for cleaning after removing the cover, and a feed line for the pulp into the interior of the filter bag and a discharge line for the filtrate from a filtrate space, characterized in that inside the filter bag (8) one that can be connected to a hydraulic pressure medium, up to approximately the size of the filter bag inflatable, essentially closed, tight membrane hollow body (10) is arranged, the one with its open, lower end with the

removable cover (6) and a tube (11) is connected, and that the formed as an annular space Filtrate space between the filter bag (8) and the housing (1) continues to be lockable Lines (12,13) can be brought into connection with compressed air or vacuum.

2. Bag filter according to claim 1, characterized in that a check valve (15 B, 12 B) is provided in the feed pipe (15) for the slurry and in the line (12) for the supply of compressed air, the valve cone in the closed state has a smooth surface on the side facing the interior of the housing.

3. Bag filter according to claim 1 or 2, characterized in that between the filter bag (8) and the rigid support (2) another filter bag made of polyamide is provided.

1 sheet of drawings