DE2048342A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen eines Filterkuchens - Google Patents

Description

DR. M0LLER-BOR6 DIPL-PJfYS-DSLMANITZ DI-PL-CHEM. DH DEUFEL DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRÄMKOW

PATENTANWÄLTE

M 2o66 - Ho/ok

München, 1.10.1970

MIITiIA. Engineering
International Co. Ltd.

Osaka /Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen eines Filterkuchens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Entfernen eines Filterkuchens« welcher sich auf einem Filtermedium angesammelt hat.

Bisher erfolgte die Entfernung eines Filterkuchens, der sich während des Filtriervorganges einer Flüssigkeit, wie etwa Wasser, auf einem Filterraedium angesammelt hatte, in weitem Maße durch Rückspülung oder durch Aufspritzen von Wasser bzw. mit anderen ähnlichen Verfahren. Um einen Filter kuchen in wirksamer Weise durch Düseneinspritzung zu beseitigen, 1st es wesentlich, daß die unter hohem Druck stehenden und mit hoher Geschwindigkeit abgegebenen Wasserstrahlen in Berührung mit Jedem Teil des Filterkuchens gelangen. Um den Druck der Wasserstrahlen zu erhöhen, kann eine Pumpe od.dgl.

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zur Druckerzeugung verwendet werden. Um Wasser über jeden Bereich des Filtermediums zu spritzen, muß ein kompliziertes Verfahren Anwendung finden, bei welchem die Einspritzdüse bewegt oder"das Filtermedium gedreht wird.

Die Erfindung ist vor allem darauf gerichtet, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zu schaffen, um leicht und wirksam einen Filterkuchen zu entfernen, der sich auf einem Filtermedium angesammelt hat.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der beiliegenden Zeichnung hervor. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht einer gebräuchlichen Vorrlciitung zum Entfernen eines Filterkuehens von einem Filter durch Flüssigkeitseinspritzung;

Fig. 2 eine Seitenansicht im Schnitt entlang der Linie H-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht einer Vorrichtung zum Entfernen eines Filterkuchens durch Flüssigkeitseinspritzung gemäß der Erfindung;

Flg. 4 A und B Ansichten in vergrößertem Maßstab, aus denen die öffnungs- bzw. Schließstellung einer Einspritzleitplatte der Vorrichtung gemäß Fig. "5 hervorgehen;

Fig. 5 in vergrößertem Maßstab eine Ansicht einer weiteren Ausführung«form einer beweglichen Einspritzleitplatte;

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Pig. 6 in vergrößertem Maßstab eine dritte Ausführungsform einer beweglichen Einspritzleitplatte.

Pig. 1 und 2 zeigen eine gebräuchliche Vorrichtung Io zum Entfernen eines Filterkuchens 5 durch Flüssigkeitseinspritzung. Die zu filtrierende Flüssigkeit wird über einen Einlaß 8 unter Druck zugeführt. Die zugeführte Flüssigkeit wird von Filterelementen bzw. Filterplatten 4 gefiltert und dann über öffnungen in einer Welle 3 zurückgewonnen. Dabei verbleibt ein Filterkuchen 5 auf den Filterplatten. Wenn sich der Filterkuchen 5 auf den Filterplatten 4 bis zu einer bestimmten Höhe aufgebaut hat, wird Flüssigkeit unter Druck von einer Pumpe 7 durch eine Lei- j tung 1 gefördert. Diese Flüssigkeit wird von Düsen 6 in einem Rohr 2 der Vorrichtung Io ausgestrahlt, um den Filterkuchen 5 fortzuwaschen und zu entfernen. Dabei werden die Filterplatten 4 von der Welle 3 gedreht, damit die gesamten Filterelemente gewaschen werden können. Der so abgewaschene Filterkuchen wird über eine Leitung 9 aus der Vorrichtung ausgestoßen.

Pig. 3 zeigt Rohflüssigkeitsleitungen 11, Rohflüssigkeitseinlässe 12, die in Filterkammern 13 führen, Filtertücher 14, Filtratkamraern 15, Auslässe 16, die aus den Filtratkammern 15 in Filtratleitungen 17 führen, Einspritz- _Λ Wasserleitungen 18, die Über Einspritzwasserauslässe 19 ™

mit den Filterkammern 15 verbunden sind, Einspritzwasserführungen 2o an den Enden der Filtertücher, die sich über deren Breite erstrecken und von Halterungen 21 gestützt werden, schmale Einspritzschlitze 22 zwischen den Führungsplatten und den Filtertüchern, die sich ebenfalls über die Breite der Filtertücher erstrecken, und Pilterkuehenschichten 23.

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Fig. 4a zeigt eine bewegliche LeIt- oder Führungsplatte 26, die am Filtertuch 14 bzw. an der Halterung für das Filtertuch anliegt und den Einspritzsohlitz wirksam verschließt. (Die Kanten des Filtertuchs werden manchmal über Gummi mit den Filterplatten verbunden, um eine luftdichte Abdichtung zu erzielen. Im folgenden werden sowohl Filtertücher als auch Filterplatten als "Filtertuch" bezeichnet).

Fig. 4 B zeigt die bewegliche Führung 26 in ihrer Öffnungsstellung, d.h. getrennt vom Filtertuch.

Wenn RohflUssigkeit in die Kammern IJ eingefördert wird, wobei wahlweise vorher auf den FiltertUohern eine Filterhilfsschicht unter Verwendung von Filterhilfsmitteln, wie etwa Kieselgur, aufgebaut worden sein kann, bildet sich eine Filterkuchensohicht 25 mit der Fläche des Filtertuchs 14.

Nach Beendigung des FiItratlon·Zyklus wird die in der Filterkammer IJ verbleibende Rohflüssigkeit abgeleitet. Die Filterkuchenschiohten werden dann von den Filtertüchern abgewaschen, und zwar unter der Wirkung der eingespritzten Wasserstrahlen, die über der gesamten Breite des Filtertuchs aus den Einspritzschlitzen austreten. Wenn der gesante Filterkuchen entfernt ist, beginnt der Filtrationsvorgang von neuem.

Nach der Erfindung wird der gesamte Filterkuchen In wirksamer Weise entfernt, und zwar aufgrund der Tatsache, daS sich die Einspritzschlitze über die gesamte Breite des Filtertuchs erstrecken und daß das aus den schmalen

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Schlitzen (1,0 oder 1,5 mm) austretende Wasser mit hoher Geschwindigkeit auf jeden Bereich des Filtertuchs auftrifft.

Der Vorteil der Erfindung gegenüber gebräuchlichen Verfahren liegt darin, daß die Verwendung komplizierter Mechanismen vermieden wird.

Gemäß Fig. 3 schließen die Einspritzführungsplatten mit dem Filtertuch einen Winkel ein. Sie können jedoch auch parallel zum Filtertuch angeordnet sein. Außerdem kann man sie insgesamt fortlassen und die Einspritzwasserauslässe anstelle der Einspritzschlitze verwenden. Es kann jede beliebige Form von Einspritzschlitzen Anwendung finden, vorausgesetzt, daß sie schmal ist und sich über die Breite I des Tuchs erstreckt.

Wenn die Einspritzschlitze während des Filtrationsvorgangs geöffnet sind, kann wasser in die Einspritzleitungen und -Offnungen eintreten und diese durch Ablagerung von Feststoffen verstopfen, wodurch eine weitere Betätigung j verhindert würde.

Gemäß Fig. 4* bestehen die Führungsplatten aus flexiblem Material, wie etwa Gummi, Kunststoff oder dünnen Metallen. Während des Filtrationszyklus werden die Führungsplatten vom Druck der Rohflüssigkeit gegen das Filtertuch gepreßt, " so daß sie gemäß Flg. 4· A den Eintritt der Rohflüssigkeit ^! in die Einspritzwasserleitungen verhindern. Gemäß Fig. 4 B sind die Führungsplatten während der Filtertuchreinigung geöffnet. Der Druck des Elnspritzwassers öffnet die Schlitze, woraufhin der Filterkuchen von den Filtertüchern abgewaschen wird.

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Die Halterungen 21 für die Führungsplatte» gestatten es nicht« daß sich die Sinspritzsohlitze seh weit öffnen. Wenn die Führungsplatten in diesem Fall aus flexiblem Material, wie etwa Gummi, bestehen, so werden sie gemäß Fig. 5 A durchgebogen. Sie legen sich dichter an die Filtertücher an und verhindern» daß während des FiItratlonszyklus Wasser mit Feststoffteilchen in die Einspritzkammer einströmt. Aus Fig. 5 B ergibt sich, daS die beweglichen Führungsplatten während des Waechvargangs in geringem MaJe vibrieren, und zwar aufgrund von Qeschwindigkelts- und Druckänderungen des aus den Schlitzen austretenden Einspritzwassers. Dadurch ändert sich der Winkel zwischen der Führungsplatte und dem Filtertuch geringfügig, was zu kleinen Schwankungen in der Richtung und Geschwindigkeit des Elnspritzwaasers führt. Aus diese« Grund trifft das Einspritzwasser auf jeden Bereich des Filterkuohens auf. Folglieh wird der Filterkuchen sehr wirksam entfernt.

Anstelle dessen, dai »an sich lediglich auf den Druck des Rohwassers verläßt, können ohne weiter·« auch andere Mittel angewendet werden, um die Binsprttsführungsplatten mit den FiltertUchern in Berührung zu bring·»· Me Figuren 6 A und 6 B zeigen eine derartig· Mugliehkelt. Bine Berührung zwischen den Führungeplatten und dem Filtertuch wird dadurch erzielt, dai man einen Gums!sclilauch 24 aufbläht, und zwar unter Verwendung von Bittekluft oder Brackwasser. Der Spalt ist damit während d«s FiItrationsZyklus in wirksamer Weise abgedichtet. Soll der Filterkuchen entfernt werden, so wird der Spalt zwischen der Führungsplatte und dem Tuch durch eine Senkung des Drucks im Druckmittel geöffnet, wodurch sich ein Einspritzachlitz bildet. Das Öffnungsmaß der Schlitze ändert sich mit dem Druck des Druckmittels im Qummlschlauoh, und auf diese Weise läßt

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ORIGINAL INSPECTED

sich die Filterkuchenentfernung steuern· Nach der Erfindung läßt sich das Waschen und das Entfernen des Filterkuchens in zehn bis zwanzig Sekunden durchführen, so daß der Filtrationsbetrieb leichter und billiger durchgeführt werden kann« als es mit gebräuchlichen Einrichtungen zum Waschen und Entfernen des Filterkuchens der Fall ist.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen gemäß der Zeichnung erstrecken sich die Sehlitzöffnungen über die Breite des Filtertuchs und weisen keine Unterbrechungen auf. Bei einem breiteren Filtertuch kann jedoch eine Mehrzahl von Schlitzen rait kurzen Abständen zueinander angeordnet sein, und zwar aus Festigkeitsgründen, oder um eine leichtere Herstellung zu erreichen, bzw, um die Einspritzgeschwindigkeit zu erhöhen, so lange es nur möglich ist, einen Filterkuchen abzuwaschen und zu entfernen, der auf der gesamten Länge des Filtertuohs haftet. Bei den beschriebenen Ausführungsformen findet ein Vertikalfilter mit rechteckigen Filtertüchern Verwendung. Die Erfindung ist jedoch auch anwendbar auf horizontale Filter bzw· runde Filtertücher.

Bei gebräuchlichen Verfahren, und zwar während des Rückspül zyklus, wird das Filtertuch durchgebogen aufgrund des auf seine Fläche wirkenden Drucks. Um diese Durchbiegung des Filtertuohs einzuschränken, sind viele Rippen in geringem Abstand zueinander angeordnet« Dementsprechend besteht die Möglichkeit, daß si oh bei der Durchführung der Rückspülung Feststoffe des Wassers zwischen den Rippen festsetzen.

Demgegenüber wird nach der Erfindung ein RüokspülVorgang vermieden, und es sind kdfre Rippen vorgesehen, zwischen denen ein Festsetzen erfolgen könnte.

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Claims (4)

1. Patentansp r ü ehe

   flJ Verfahren zum Entfernen eines Filterkuchens nach Beendigung eines Piltrationszyklus, wobei Wasserstrahlen hoher Geschwindigkeit auf den Filterkuchen gerichtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserstrahlen durch Einspritzschlitze erzeugt werden, die sich über die Breite des Tuchs erstrecken,
2. 2. Verfahren zum Entfernen eines Filterkuchens, dadurch gekennzeichnet, daß ein Injektionsschlitz während des Piltrationszyklus von bewegliehen Injektionsführungsplatten geschlossen wird, die sich gegen das Filtertuch pressen, daß nach Beendigung des Filtrationsvorgangs Einspritzwasser auf den Kuchen gesprüht wird, indem der sich über die Breite des Tuchs erstreckende^ Einspritzschlitz vom Druck des unter hohem Druck stehenden Einspritzwassers geöffnet wird, und daß der Winkel zwischen der Injektions ftttirungsplatte und dem Filtertuch geändert wird, um das Einspritzwasser auf Jeglichen Teil des Filterkuchens auftreffen zu fassen. .
3. j5. Vorrichtung zum Entfernen eines Filterkuchens von einem Filtertuch, gekennzeichnet durch eine Führungsplatte (25, 26), die sich über die Breite des Filtertuohs (14) erstreckt, und durch einen Wassereinspritzauslaß (19) am oberen Ende des Filtertuchs (l4),
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsplatte (25, 26) bewegbar

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