DE19823821B4

DE19823821B4 - Filterpresse

Info

Publication number: DE19823821B4
Application number: DE19823821A
Authority: DE
Inventors: Henri Gerhard Willem Pierson
Original assignee: D and C Ltd; D&C Ltd
Current assignee: D and C Ltd; D&C Ltd
Priority date: 1997-06-02
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2018-05-29
Also published as: US6036859A; GB2325867B; GB2325867A; JP4212146B2; JPH10337412A; GB9711358D0; DE19823821A1

Abstract

Filterpresse, die eine Vielzahl von im wesentlichen parallelen Filterplatten, die zu einer Einheit (2) zusammengesetzt und in einem im wesentlichen starren äußeren Gehäuse (8) untergebracht sind, um ein geschlossenes Gefäß zu schaffen, dem unter Druck durch die Platten (4) zu filterndes Medium zugeführt werden kann, und eine im wesentlichen undurchlässige erste Membran (18) umfaßt, die das Gehäuse (8) so auskleidet, daß bei der Zuführung eines Druckmediums in den Raum zwischen der ersten Membran (18) und dem Gehäuse (8) die erste Membran (18) in Richtung der Einheit (2) gepreßt wird, um für die Dauer des Filtriervorgangs eine im wesentlichen inkompressible Umgrenzungswand für die Einheit (2) zu bilden, wobei eine zweite Membran (24) mit einem mittleren Abschnitt (26) vorhanden ist, der sich zwischen der ersten Membran (18) und der Einheit (2) der Filterplatten (4) befindet, wobei der mittlere Abschnitt (26) der zweiten Membran (24) durch die in Richtung der Einheit (2) gepresste...

Description

Die Erfindung betrifft eine Filterpresse und insbesondere eine solche Filterpresse, die eine Vielzahl von im wesentlichen parallelen Filterplatten aufweist, die zu einer Einheit oder einem Paket zusammengesetzt und in einem im wesentlichen starren äußeren Gehäuse untergebracht sind, um ein geschlossenes Druckgefäß zu bilden, wobei entweder die Einheit oder das Gehäuse oder beide relativ zueinander zwischen einer Position bewegbar sind, in der die Einheit innerhalb des Gehäuses abgedichtet ist, damit dem Gehäuse durch die Platten zu filterndes Medium unter Druck zugeführt werden kann, und einer Position, in der die Einheit zumindest teilweise aus dem Gehäuse entfernt worden ist, um die Abführung von sich ergebendem Filterkuchen zwischen den Platten heraus zu ermöglichen.

Das GB 2282977 A offenbart eine Vorrichtung dieser Art und schließt eine zylindrische elastische Membran innerhalb des Gehäuses ein, die aufgebläht wird, um die Membran gegen den Umfang der Einheit zu pressen, um für diese für die Dauer des Filtriervorgangs eine im wesentlichen inkompressible Umgrenzungswand zu bilden. Wenn der Filtriervorgang beendet ist und es gewünscht wird, die Einheit aus dem Gehäuse zu entfernen, um die Abführung des Filterkuchens zu ermöglichen, wird Medium aus der Membran abgelassen, wodurch zwischen Gehäuse/Membran und der Einheit ein Spalt entsteht. Folglich kann die Einheit aus dem Gehäuse entfernt werden, ohne daß sich Gehäuse und Einheit behindern, und der Filterkuchen kann aus der Einheit abgeführt werden.

Nach Beendigung des Filtriervorgangs und vor dem Entfernen der Einheit aus dem Gehäuse, um die Abführung des Filterkuchens zu ermöglichen, wird oft eine Kompression der Einheit gewünscht, um überschüssige Feuchtigkeit aus dem Filterkuchen auszudrücken.

Das wird mit Hilfe hydraulischer Rammen, aufblähbarer Bälge oder dgl. erreicht, die die Einheit axial zusammendrücken, während die Membran mit der Einheit in Berührung steht.

Eine solche Anordnung funktioniert bei Einheiten gut, die eine relativ geringe Anzahl Filterplatten aufweist, oder wenn sie bei Filterkuchen verwendet wird, die nicht sehr kompressibel sind; in diesen Fällen wird die Membran wegen der begrenzten Axialbewegung der Einheit wenig belastet.

In Fällen jedoch, in denen die Kuchen relativ kompressibel sind und/oder viele Filterplatten vorliegen, bewegt sich die erste Filterplatte der Einheit während der Kompressionsstufe über eine relativ große Strecke und kann das Material der Membran, wenn die Membran gegen die Einheit gepreßt wird, einer übermäßigen Spannung ausgesetzt sein, die ein Zerreißen der Membran verursachen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Filterpresse der vorgenannten Art zu schaffen, die eine übermäßige Spannung der Membran während der Kompression der Einheit verhindert.

Erfindungsgemäß wird eine Filterpresse vorgeschlagen, die eine Vielzahl von im wesentlichen parallelen Filterplatten, welche zu einer Einheit zusammengesetzt und in einem im wesentlichen starren äußeren Gehäuse untergebracht sind, um ein geschlossenes gefäß zu schaffen, dem unter Druck durch die Platten zu filterndes Medium zugeführt werden kann, und eine im wesentlichen undurchlässige erste Membran aufweist, die das Gehäuse so auskleidet, daß beim Zuführen eines Druckmediums in den Raum zwischen der ersten Membran und dem Gehäuse die erste Membran in Richtung der Einheit gepreßt wird, um für die Dauer des Filtriervorgangs eine im wesentlichen inkompressible Umgrenzungswand für die Einheit zu bilden, wobei eine zweite Membran mit einem mittleren Abschnit vorhanden ist, der sich zwischen der ersten Membran und der Filterplatteninheit befindet, wobei der mittlere Abschnitt der zweiten Membran durch die in Richtung der Einheit gepresste erste Membran gegen die Einheit pressbar, axial mit der Einheit bewegbar und relativ zur ersten Membran verschiebbar ist, wobei die erste Membran in axialer Richtung im wesentlichen stationär ist.

Es ist demgemäß verständlich, daß die axiale Bewegung der Platten der Einheit durch die zweite Membran aufgenommen wird, während die erste Membran spannungsfrei bleibt, wenn die zweite Membran sich innerhalb dieser verschiebt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schließt die zweite Membran, die innerhalb des Gehäuses befestigt ist, um sich im wesentlichen entlang seiner Länge zu erstrecken, einen schlaffen Abschnitt von geeigneterweise zurückgebogener Form zwischen dem mittleren Abschnitt und einem ihrer befestigten Enden ein, wobei die Länge des schlaffen Abschnitts ausreicht, um die Bewegung der Filterplatteneinheit bei ihrer Kompression aufzunehmen, ohne daß die zweite Membran einer Spannung ausgesetzt wird.

Geeigneterweise enthält der Raum zwischen der zweiten Membran und der ersten Membran eine Flüssigkeit, die unter Druck gesetzt werden kann.

Die Kompression der Filterplatteneinheit kann mittels einer Hydraulikramme erzielt werden, deren Kolben sich axial in das Gehäuse erstreckt, um mit der letzten Filterplatte in Eingriff zu kommen, wobei der Raum zwischen der zweiten Membran und der ersten Membran Flüssigkeit unter Druck enthält, die die zweite Membran in Anlage an den Kolben preßt, um den Kolben innerhalb des Gehäuses abzudichten.

Nur als Beispiel wird nachstehend unter Bezugnahmne auf die begleitenden Zeichnungen eine Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung der Hauptkomponenten einer bekannten Filterpresse und
2 einen Teil einer erfindungsgemäßen Filterpresse.
Wie aus 1 ersichtlich ist, umfaßt die Vorrichtung ein/e allgemein mit 2 bezeichnete/s Filterplattenpaket oder -einheit, das/die eine Vielzahl von im wesentlichen parallelen, sich im Abstand voneinander befindlichen Filterplatten 4 umfaßt, zwischen denen sich elastisch zusammendrückbare Zwischenlagen 6 befinden können.
Die Einheit 2 ist innerhalb eines äußeren Gehäuses 8 untergebracht, das auf einem Traggestell 10 angebracht und entlang einem Paar unterer Schienen 12 und einer oberen Schiene 14 bewegbar ist. Die Bewegung wird mittels einer hydraulisch betätigten Gelenkstange 16 erzielt, die gegen die Rückseite des Gehäuses 8 wirkt, um dieses in eine geschlossene Position zu pressen, in der es die Einheit 2 einschließt und in der das offene Ende des Gehäuses 8 mit der Grundplatte 17 der Einheit 2 abdichtend in Eingriff kommt.
Gemäß 2 ist eine allgemein rohrförmige erste Membran oder Auskleidung 18 aus biegsamem, im wesentlichen undurchlässigem Folienmaterial innerhalb des Gehäuses 8 befestigt, um die Einheit 2 zu umgeben, wobei die Auskleidung 18 an jedem Ende des Gehäuses 8 durch Klemmringe, von denen einer bei 20 gezeigt ist, befestigt ist. Die (nicht dargestellte) Einlaßöffnung in das Gehäuse für zu filterndes Medium erstreckt sich durch die Auskleidung 18, während eine weitere Einlaßöffnung 22 in das Gehäuse 8 den Raum zwischen der Auskleidung 18 und dem Gehäuse 8 beschickt, um Fluid zur Inflation und Deflation der Auskleidung 18 in bekannter Weise zuzuführen.
Eine weitere allgemein rohrförmige zweite Membran oder Auskleidung 24, die gleichfalls aus einem biegsamen, im wesentlichen undurchlässigen Folienmaterial besteht, ist mit ihrem mittleren Abschnitt 26 zwischen der Auskleidung 18 und der Einheit 2 positioniert. Ein (nicht dargestelltes) Ende der Auskleidung 24 ist an dem benachbarten Ende des Gehäuses 8 festgeklemmt, während die Erstreckung der Auskleidung 24 am anderen Ende einen schlaffen, zurückgebogenen, allgemein im Querschnitt U-förmigen Abschnitt 28 umfaßt, dessen freies Ende an der Stirnwand des Gehäuses 8 mittels eines Klemmrings 30 befestigt ist.
Der zurückgebogene Abschnitt 28 der Auskleidung 24 ist in einer im Durchmesser vergrößerten Endkammer 32 des Gehäuses 8 untergebracht, die mit einer Einlaßöffnung 34 für die Zufuhr von Flüssigkeit in die Kammer versehen ist.
Bei Verwendung der Vorrichtung wird der Gelenkarm 16 betätigt, um das Gehäuse 8 entlang des Gestells 10 zu verschieben, bis es die Filterplatteneinheit 2 vollständig umschließt. Sich nicht unter Druck befindliche Flüssigkeit, typischerweise Wasser oder Filtrat, wird in die Endkammer 32 durch die Einlaßöffnung 34 eingebracht, während die Auskleidung 18 durch Wasser oder eine andere geeignete Flüssigkeit, welche durch die Einlaßöffnung 22 des Gehäuses eintritt, auf einen Druck von z.B. 0,5 bar gebracht wird. Diese Flüssigkeit füllt den Raum innerhalb des die Einheit 2 umgebenden Gehäuses 8 und preßt den mittleren Abschnitt 26 der Auskleidung 24 mit Hilfe der ersten Auskleidung 18 bis zu einer Anlage an die Einheit 2, um eine inkompressible, dicht anliegende Umgrenzungswand für die Einheit 2 zu bilden, welche die Einheit 2 zur anschließenden Filtration unter Druck wirksam abdichtet.
Zu filterndes Medium, im allgemeinen in Form einer Suspension, wird dann unter Druck der durch die Auskleidungen 18, 24 begrenzten Einheit 2 zugeführt, und die Filtration findet in der gewohnten Weise statt, bis das Filtrat abgeflossen und der Filterkuchen zwischen den Platten 4 gebildet worden ist.
Nach Beendigung des Filtrationsvorgangs und zur Abführung verbleibender Feuchtigkeit aus den Filterkuchen wird die Einheit axial zusammengedrückt., bevor die Kuchen selbst aus der Einheit 2 abgeführt werden.
Insbesondere erstreckt sich ein hydraulisch betätigtes, axial bewegbares Kompressionselement 36 in das Gehäuse 8, um mit der letzten Filterplatte 4 in Eingriff zu kommen, wobei die gesteuerte Axialbewegung des Elements 36 dazu dient, die Einheit 2 gegen die Grundplatte 17 zusammenzudrücken und die Filterkuchen auszudrücken, bis sie mehr oder weniger trocken sind.
Nach dem Zusammendrücken der Einheit 2, das in der Richtung von Pfeil 'A' in 2 erfolgt, bewegt sich der mittlere Abschnitt 26 der zweiten Auskleidung 24 mit der Einheit 2 in Anbetracht ihres Eingriffs unter Druck mit der Einheit 2, wobei diese Bewegung durch den zurückgebogenen Abschnitt 28 der Auskleidung 24 aufgenommen wird, der sich in Abhängigkeit vom Ausmaß der Bewegung entfaltet und jeden unzulässigen Aufbau von Spannung in der Auskleidung 24 verhindert.
Das Vorliegen der Flüssigkeit in der Kammer 32 und zwischen den Auskleidungen 18 und 24 ermöglicht es der zweiten Auskleidung 24, sich entlang und relativ zu der ersten Auskleidung 18 zu verschieben, die deshalb während der Kompressionsstufe stationär und spannungsfrei bleibt.
Die Einführung der zweiten Auskleidung 24 hat folglich das Problem eines möglichen Zerreißens der ersten in der vorliegenden Vorrichtung vorhandenen Auskleidung 18 wirksam überwunden.
Falls der Zustelldruck der zu filternden Mischung ausreicht, um die Auskleidungen 18, 24 von der Einheit 2 gegen den Druck der Flüssigkeit in dem Raum zwischen der Auskleidung 18 und dem Gehäuse 8 abzuheben und eine Leckage zu verursachen, würde es wünschenswert sein, die Vorrichtung abdichten zu können, um eine solche Leckage zu überwinden.
Das kann tatsächlich leicht erreicht werden, indem die Flüssigkeit in der Kammer 32 unter Druck gesetzt wird, um die zweite Membran 24 gegen die glatte Schulter 38 auf dem Kompressionselement 36 zu pressen, wodurch die Vorrichtung gegen eine mögliche Leckage abgedichtet wird.
Geeigneterweise befindet sich die radiale Innenfläche des Klemmrings 30 leicht, typischerweise um 0,5 mm, im Abstand nach außen von der Oberfläche des Kompressionselements 36, wobei das freie Ende des zurückgebogenen Abschnitts 28 der zweiten Auskleidung 24 eine ringförmige Dichtlippe 40 umfaßt, die mit der benachbarten Oberfläche des Kompressionselements 36 in Eingriff ist, um das Abfließen von Fluid aus der Vorrichtung im Falle eines Versagens der zweiten Auskleidung 24 zu verhindern.

Claims

Filterpresse, die eine Vielzahl von im wesentlichen parallelen Filterplatten, die zu einer Einheit (2) zusammengesetzt und in einem im wesentlichen starren äußeren Gehäuse (8) untergebracht sind, um ein geschlossenes Gefäß zu schaffen, dem unter Druck durch die Platten (4) zu filterndes Medium zugeführt werden kann, und eine im wesentlichen undurchlässige erste Membran (18) umfaßt, die das Gehäuse (8) so auskleidet, daß bei der Zuführung eines Druckmediums in den Raum zwischen der ersten Membran (18) und dem Gehäuse (8) die erste Membran (18) in Richtung der Einheit (2) gepreßt wird, um für die Dauer des Filtriervorgangs eine im wesentlichen inkompressible Umgrenzungswand für die Einheit (2) zu bilden, wobei eine zweite Membran (24) mit einem mittleren Abschnitt (26) vorhanden ist, der sich zwischen der ersten Membran (18) und der Einheit (2) der Filterplatten (4) befindet, wobei der mittlere Abschnitt (26) der zweiten Membran (24) durch die in Richtung der Einheit (2) gepresste erste Membran (18) gegen die Einheit (2) pressbar, axial mit der Einheit (2) bewegbar und relativ zur ersten Membran (18) verschiebbar ist, wobei die erste Membran (18) in axialer Richtung im wesentlichen stationär ist.
Filterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Membran (24) innerhalb des Gehäuses (8) befestigt ist, um sich im wesentlichen entlang dessen Länge zu erstrecken, und einen schlaffen Abschnitt (28) zwischen dem mittleren Abschnitt (26) und einem ihrer befestigten Enden einschließt, wobei die Länge des schlaffen Abschnitts (28) ausreicht, um die Bewegung der Einheit (2) der Filterplatten (4) bei ihrer Kompression aufzunehmen, ohne daß die zweite Membran (24) einer Spannung ausgesetzt wird.
Filterpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der schlaffe Abschnitt (28) der zweiten Membran (24) zurückgebogen ausgebildet und in einer im Durchmesser vergrößerten Endkammer (32) des Gehäuses (8) untergebracht ist.
Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen der zweiten Membran (24) und der ersten Membran (18) eine Flüssigkeit enthält, die unter Druck gesetzt werden kann.
Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Hydraulikramme zur Kompression der Einheit (2) der Filterplatten (4), wobei der Kolben (36) der Ramme sich axial in das Gehäuse (8) erstreckt, um mit der letzten Filterplatte (4) in Eingriff zu kommen, wobei der Raum zwischen der zweiten Membran (24) und der ersten Membran (18) Flüssigkeit unter Druck enthält, die die zweite Membran (24) in Anlage an den Kolben (36) preßt, um den Kolben (36) innerhalb des Gehäuses (8) abzudichten.
Filterpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des schlaffen Abschnitts (28) der zweiten Membran (24) eine ringförmige Dichtlippe (40) umfaßt, die mit der Oberfläche des Kolbens (36) in Eingriff ist.