DE1461399C3 - Drehfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Drehfilter mit einer zylindrischen Filtertrommel, deren Trommelmantel aus einzelnen Filterelementen besteht, die getrennte, parallele, den Filterüberzug tragende, in Umfangsrichtung verlaufende und auf Bodenplatten sitzende Leisten mit dazwischen liegenden Nuten aufweisen, wobei am nachlaufseitigen Ende der Filterelemente angeordnete, sich schlitzförmig über die ganze Länge der Filtertrommel erstreckende, teilweise von den Bodenplatten gebildete Filtratdurchgangsöffnungen zu den unmittelbardarunterliegenden Filtratkammern vorgesehen sind.

Bei Drehfiltern dieser Art (US-PS 26 96 309) sind konstruktive Maßnahmen getroffen, um eine unerwünschte Rückbefeuchtung des Filterkuchens beim Durchgang der Filtertrommel durch die 12-Uhr-Stellung möglichst gering zu halten, wozu gehört, daß das nicht in die Filtratkammer gelangende Filtrat möglichst rasch und vollständig aus den als Filtratkanäle wirkenden Nuten der Filterelemente mit Hilfe von in den Bodenplatten vorgesehenen schlitzförmigen Filtratdurchgangsöffnungen in die Filtratkammern abgeführt wird. Trotz dieser Maßnahmen besteht insbesondere dann, wenn der Füllstand im Filterbehälter des Drehfilters den größten Filterquerschnitt nicht wesentlich übersteigt, Gefahr, daß der Filterkuchen beim Auftauchen der einzelnen Filterelemente aus der Trübe durch das noch nicht abgeführte Filtrat vom Filterüberzug abgedrückt wird, da auf dem der Trommeldrehrichtung abgewandten Ende eines bei einem solchen Füllstand aus der Trübe auftauchenden Filterelements ein nach außen gerichteter Flüssigkeitsdruck lastet. Da im Augenblick des Auftauchens der diesem Flüssigkeitsdruck das Gleichgewicht haltende äußere Flüssigkeitsdruck der Trübe fehlt, kann ein zumindest teilweises Andrücken des Filterkuchens von dem Filterüberzug nicht ausgeschlossen werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, das Drehfilter der genannten Art so auszubilden, daß nicht nur jegliche Rückbefeuchtung und jegliches Abdrücken des Filterkuchens von dem Filterüberzug beim Auftauchen aus der Trübe vermieden wird, sondern auch der Filterwirkungsgrad durch Nutzung des Druckes der äußeren Atmosphäre gesteigert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bodenplatten auf Rippen aufliegen, die sich mit Abstand parallel in Axialrichtung der Trommel erstrekken, von denen in Trommeldrenrichtung eine vordere Rippe und eine hintere Rippe jede Filtratkammer von den benachbarten Filtratkammern abschließt und daß die schlitzförmigen Filtratdurchgangsöffnungen von der axial verlaufenden hinteren Randkante jeder über eine hinterste Rippe hinausragenden, abwärts in die Filtratkammer hineingerichteten Bodenplatte und einer dieser Randkante mit Abstand gegenüberliegenden Seitenfläche einer mit einem Durchbruch versehene Rippe gebildet sind.

Durch diese Bauweise wird erreicht, daß das durch den Filterüberzug und den darüber befindlichen Kuchen dringende Filtrat nicht unmittelbar in die Filtratkammern einströmt, sondern nur über schlitzförmige

.10 Filtratdurchgangsöffnungen am nachlaufseitigen Ende der Filterelemente. Die Filtratkammern sind dadurch über einen weiten Bereich durch Bodenplatten so abgedeckt, daß das durch den einer Kammer zugeordneten Teil des Filterüberzugs dringende Filtrat zunächst tangential in der der Filterdrehrichtung entgegengesetzten Richtung über die vorausgehende Filtratkammer hinweggeführt und erst in die nächstfolgende Filtratkammer radial durch die nachlaufseitige schlitzförmige Filtratdurchgangsöffnung eingeleitet wird, in der es dann zum hinteren Ende der Filtratkammer abströmt.

Dadurch wird erreicht, daß beim Auftauchen der Filtertrommel aus der Trübe der in der Filtratkammer vorhandene Flüssigkeitsdruck nicht auf den Filterkuchen einwirkt sondern auf die die Kammer abdeckende Bodenplatte. Darüber hinaus wird zwischen der Bodenplatte und dem Filterüberzug beim Durchgang der Filtertrommel durch die 12-Uhr-Stellung durch das abströmende Filtrat ein Unterdruck erzeugt, der die Entwässerungswirkung und damit den Filterwirkungsgrad erheblich verbessert. Schließlich ist durch die Konstruktion eine Rückbefeuchtung des Kuchens nach dem Durchgang der Trommel durch die 12-Uhr-Stellung ausgeschlossen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Drehfilters,

Fig.2 eine Querschnittansichi des in Fig. 1 gezeigten Filters,

Fig.3 eine vergrößerte und teilweise weggebrochene Schnittansicht eines Teils des in Fig. 1 gezeigten Filters,

⁽⁾5 F i g. 4 eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie 4-4 in F i g. 3 und

F i g. 5 eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie 5-5 in F i g. 4.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Drehfilter dargestellt, das eine hohle, zylindrische Trommel 12 aufweist, die drehbar gelagert ist und teilweise in einen Behälter 14 eintaucht, der einen zu filternden Brei enthält. Die Trommel 12 ist mit einem feststtehenden, außen angeordneten Ventilteil 16 versehen, der in der Trommelmitte auf dem Behälter 14 befestigt ist und zumindest teilweise die Trommel umgibt. Der Ventilteil 16 ist an seinen Seiten mit Öffnungen 15 und 17 für den Anschluß an eine Reihe axial verlaufender Filtratkammern an jeder Seite des Ventils versehen. Die Filtratkammern werden an ihren Seiten von mehreren axial verlaufenden und radial aufgestellten, nicht durchbrochenen Rippen 22 begrenzt, die im Abstand voneinander angeordnet sind, um am Trommelumfang mehrere axial ausgerichtete Filtratkammern zu bilden. Zwischen den Rippen 22 sind zwei ähnliche, jedoch durchbrochene Rippen 24, 26 vorgesehen, die Durchbrüche 25 bzw. 27 aufweisen. Die Trommel 12 und ihre Stirnwände 31 und 32 bilden geschlossene äußere Enden für die Filtratkammern, während die inneren Enden in der Nähe des Ventilteils 16 zu den Ventilöffnungen hin geöffnet sind. Die Oberfläche der Trommel ist von den Stirnwänden 31,32 aus in Richtung auf den Ventilteil 16 geneigt, um den Abfluß des Fjltrats zu erleichtern. Zur Ableitung des Filtrats aus dem Ventilteil 16 und zur Ausübung eines Unterdruckes auf den 'Vejitilteil 16 weist die Trommel 12 zwei mit Abstand angeordnete, innere Stirnwände 34, 35 auf, die durch ein axial verlaufendes Verbindungsstück 6 verbunden sind, wodurch ein radialer Kanal 38 gebildet wird, der über den gesamten Querschnitt der Trommel 12 verläuft und eine axial verlaufende Verbindung zu einer Vakuumquelle über ein Rohr 18 aufweist, das einen Teil der Trommel 12 bildet und drehbar in dem Behälter 14 angeordnet ist, sowie ein feststehendes Rohrknie 20, um das sich das Rohr 18 dreht. Das äußere Ende der Trommel 12 wird durch einen von der Stirnwand 32 nach außen vorstehenden Wellenstumpf 33 gehalten und ist drehbar gelagert.

Der Ventilteil 16 besteht aus einem Gehäuse mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt, der von einer geschlossenen Seitenwand 21, wo der Unterdruck auf die Filtratkammern ausgeübt wird, (in der 4-Uhr-Stellung bei der Drehung im Uhrzeigersinn, wie in Fig. 2 dargestellt) zu einer unteren geschlossenen Seitenwand 23 reicht (in der 1-Uhr-Stellung in Fig.2), wo zum Zwecke der Ablösung des Filterkuchens mittels einer Ablösewalze 37 der Unterdruck aufgehoben wird, woraufhin dann die Filtratkammern eintauchen.

Bei einer derartigen Anordnung fließt das Filtrat durch den Filterüberzug, um den Aufbau des Filterkuchens von der 4-Uhr-Stellung in Fig. 2 bis zum Auftauchen der Filtratkanäle aus der in dem Behälter befindlichen Trübe zu bewirken.

Die Filteroberfläche der Trommel weist eine Vielzahl von im wesentlichen rechteckigen Bodenplatten 40 auf, die auf den in Axialrichtung der Trommel 12 mit Abstand parallel verlaufenden Rippen 22, 24, 26 aufliegen. Die einzelnen Bodenplatten 40 sind so angeordnet, daß ihre nebeneinanderliegenden axialen Ränder in Umfangsrichtung mit Abstand getrennt sind, so daß eine axial verlaufende, schlitzförmige Filtratdurchgangsöffnung 42 zwischen ihnen gebildet wird, durch die die äußere Oberfläche der Bodenplatten 40 mit einer Filterkammer verbunden wird. Andererseits sind die Filterkammern über die gesamte Oberfläche der Trommel bis auf die Filtratdurchgangsöffnungen 42 abgesteckt, so daß das gesamte Filtrat durch eine der Filtratdurchgangsöffnungen 42 abfließen muß, um in die Filtratkammern und damit in das Innere der Trommel zu gelangen. Somit hat jede Bodenplatte 40 eine geringere Umfangsbreite als eine der Filtratkammern, die durch die nicht durchbrochenen Rippen 22 begrenzt wird. Jede Bodenplatte 40 wird von einer nicht durchbrochenen Rippe 22 und durchbrochenen Rippen 24, 26 im Bereich ihrer Ränder getragen, wobei eine durchbrochene Rippe 24 jede Bodenplatte 40 in der Nähe seiner Mittellinie abstützt. Der am weitesten von der Filtratdurchgangsöffnung 42 entfernte Rand jeder Bodenplatte 40 ist um etwa 90° radial nach außen umgebogen, wobei die Bodenplatte mit ihrer Umbie-

,₅ gung an einer durchbrochenen Rippe 26 befestigt ist, während sich der entgegengesetzte Rand der Bodenplatte über die nicht durchbrochene Rippe 22 hinaus erstreckt und in der Nähe der Filtratdurchgangsöffnung 42 nach innen gebogen ist.

Die axiale Abmessung jeder Bodenplatte kann etwa die Hälfte der axialen Länge der Trommel 12 betragen, wenn das zuvor beschriebene, in der Mitte angeordnete Ventil verwendet wird, oder kann der gesamten Länge der Trommel entsprechen, wenn ein am Ende des Filters angeordnetes Ventil verwendet wird. Die Filtratdurchgangsöffnung 42 ist im wesentlichen in der Mitte einer Filtratkammer mit Abstand von den die Kammer begrenzenden, undurchbrochenen Rippen 22 angeordnet'.

Um mehrere in Umfangsrichtung verlaufende verhältnismäßig kurze Kanäle an der äußeren Fläche jeder Bodenplatte 40 zu bilden, weist sie mehrere parallel verlaufende Leisten 44 auf, die nach außen über ihre konvexe Oberfläche hinausragen und in Abständen von

^ etwa 12 mm voneinander verlaufen, wodurch zwischen den Leisten Nuten 46 gebildet werden, die im wesentlichen eine Tiefe von etwa 12 mm aufweisen. Die Leisten und Nuten verlaufen somit in Umfangsrichtung der zylindrischen Trommel. Ein Filterüberzug 50 bedeckt die konvexe Seite der Leisten 44, so daß entlang der Nuten 46 Durchlässe für das Filtrat gebildet werden. Nunmehr wird die Arbeitsweise des Drehfilters beschrieben. Wenn eine der Filtratkammern untergetaucht ist, verbinden die öffnungen 15, 17 diese Filtratkammer mit einer Vakuumpumpe, die über Rohre 18 und 20 und einen Kanal 38 mit der Filtratkammer verbunden ist, die sich zwischen je zwei Rippen 22 befindet, sowie durch Filtratdurchgangsöffnungen 42 mit der Innenseite des Filterüberzugs 50, wodurch das Ansetzen eines Filterkuchens an der äußeren Oberfläche des Filterüberzugs bewirkt wird. Wenn bei einer Trommeldrehung in der durch die langen Pfeile in der Zeichnung angedeuteten Richtung die Filtratkammer aus der in dem Behälter 14 befindliehen Trübe auftaucht, tauchen zuerst die am weitesten von der Filtratdurchtrittsöffnung 42 entfernten Enden der Filtratkanäle auf, und das Filtrat fließt infolge der Schwerkraft in der der Trommeldrehung entgegengesetzten Richtung die Kanäle hinunter, wie durch die kurzen gekrümmten Pfeile in F i g. 4 angegeben, also von rechts nach links. Dadurch wirken die Kanäle selbst wie ein ventilloser Filter.

Die Winkelverschiebung in Umfangsrichtung der Filtratdurchgangsöffnung 42 gegenüber ihrer darunterliegenden Filtratkammer ist am deutlichsten aus F i g. 4 ersichtlich, in der die öffnungen 42 mit den von zwei benachbarten nicht durchbrochenen Rippen 22 begrenzten Filtratkammern in Verbindung stehen, und zwar an einem Punkt, der zwischen einem Drittel und

der Hälfte des Abstandes von den vorderen Enden der Kammern in Richtung der Trommeldrehung auf die hinteren Enden zu liegt. In dem Stadium des Auftauchens des Trommelarbeitsganges hindert der Abstand der Filtratdurchgangsöffnung von dem hinteren Ende der Kammer das durchfließende Filtrat daran, den Filterkuchen von dem Filterüberzug abzudrücken. Außerdem wird dadurch eine Druckdifferenz zwischen dem obersten Ende der Kanäle und dem obersten Ende einer Filtratkammer erzeugt. Nachdem die Filtratkammer die 12-Uhr-Stellung durchlaufen hat, bewirkt der genannte Öffnungsabstand ferner, daß das Filtrat, das noch nicht durch die Öffnungen 15, 17 der Trommel abfließen konnte, in der Filtratkammer zwischen deren vorderem Ende und der Öffnung 42 vollständig zurückgeholt wird. Dadurch wird eine Wiederbefeuchtung des Filterkuchens ausgeschlossen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Drehfilter mit einer zylindrischen Filtertrommel, deren Trommelmantel aus einzelnen Filterelementen besteht, die getrennte, parallele, den Filterüberzug tragende, in Umfangsrichtung verlaufende und auf Bodenplatten sitzende Leisten mit dazwischen liegenden Nuten aufweisen, wobei am nachlaufseitigen Ende der Filterelemente angeordnete, sich schlitzförmig über die ganze Länge der Filtertrommel erstreckende, teilweise von den Bodenplatten gebildete Filtratdurchgangsöffnungen zu den unmittelbar darunterliegenden Filtratkammern vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatten (40) auf Rippen (22, 24, 26) aufliegen, die sich mit Abstand parallel in Axialrichtung der Trommel (12) erstrecken, von denen in Trommeldrehrichtung eine vordere Rippe (22) und eine hintere Rippe (22) jede Filtratkammer von den benachbarten Filtratkammern abschließt und daß die schlitzförmigen Filtratdurchgangsöffnungen (42) von der axial verlaufenden hinteren Randkante jedes über eine hinterste Rippe (22) hinausragenden, abwärts in die Filtratkammer hineingerichteten Bodenplatte (40) und einer dieser Randkante mit Abstandgegenüberliegenden Seitenfläche einer mit einem Durchbruch (27) versehenen Rippe (26) gebildet sind. -

2. Drehfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle zwischen benachbarten Filtratkammern angeordneten Rippen (24, 26) rechteckige Durchbrüche (25, 27) für die Filtratströmung aufweisen.