DE2139491C3

DE2139491C3 - Röhrenfilterpresse

Info

Publication number: DE2139491C3
Application number: DE2139491A
Authority: DE
Inventors: Ralph Derek St. Austell Cornwall Gwilliam
Original assignee: English Clays Lovering Pochin & Co Ltd St Austell Cornwall Gb
Current assignee: English Clays Lovering Pochin & Co Ltd St Austell Cornwall Gb
Priority date: 1970-08-07
Filing date: 1971-08-06
Publication date: 1981-05-27
Also published as: AU456962B2; DE2139491A1; FR2102119B2; US3753498A; AR209727A1; GB1362655A; JPS5314787B1; DE2139491B2; CH527633A; SE378182B; FR2102119A2; BE771071R; AU3191371A; ZA715096B; NL7110874A

Description

Die Erfindung betrifft eine Röhrenfilterpresse, die ein Paar von koaxialen, rohrförmigen Körpern aufweist von denen der eine in dem anderen angeordnet und in einer vorzugsweise aufrechten Lage abstützbar ist wobei der obere und untere Endteil des inneren rohrförmigen Körpers mit einer konischen Auskleidung versehen ist bei der eine undurchlässige elastische Hülse in dem äußeren rohrförmigen Körper angeordnet und an ihm festgelegt ist bei der ein Filterelement um den inneren rohrförmigen Körper herum angeordnet und auf ihm abgestützt ist durch den zentralen Abschnitt des inneren rohrförmigen Körpers, bei dem Auslaßöffnungen für das Abführen von Filtrat angeordnet sind, wobei die rohrförmigen Körper miteinander eine geschlossene ringförmige Kammer bilden, die unterteilt ist in im wesentlichen koaxiale und nicht miteinander in Verbindung stehende innere und äußere Abteilungen, durch die undurchlässige elastische Hülse, wobei die innere Abteilung einen Zulauf und die äußere Abteilung mindestens eine Einlaßöffnung für ein hydraulisches Druckmedium aufweist, und bei der in der zweiten gegenseitigen Stellung der rohrförmigen Körper die ringförmige Kammer offen ist, wobei o'ie Zuführung des Zulaufgutes in die innere Abteilung an dem Boden der inneren Abteilung um die Auskleidung herum erfolgt nach Patent 17 61 716.

Der innere rohrförmige Körper des Röhrenfilters nach dem Hauptpatent 17 61 716 ist mit Verkleidungen ausgestattet die aus Metall, im allgemeinen aus Bronze, hergestellt sind und eine starre Oberfläche haben, wobei die Fläche dieser Verkleidungen in Richtung auf den mittleren zylindrischen Abschnitt in einem Winkel von etwa 45° zur Senkrechten geneigt ist. Es hat sich nun gezeigt daß, wenn einige Materialien preßgefiltert wurden, der Filterkuchen Neigung zeigte, an der Oberfläche der unteren Verkleidung anzuhaften, wodurch er schwierig auszuräumen war. Außerdem zeigte sich, daß es bei Verwendung von Metallverkleidungen nötig wurde, am oberen Ende einen Simsrand vorzusehen, da sich diese Metallverkleidungen sonst in das Filterelement einschnitten. Ein solcher Simsrand widerum behindert das Ausräumen des Filterkuchens.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Röhrenfilterpresse nach dem Hauptpatent 17 61 716 dahinge hend zu verbessern, daß die Neigung des Filterkuchens, der sich beim Zusammenpressen des nassen, feinkörnigen Feststoffmaterials ergibt, an der unteren Ausgleichsverkleidung anzuhaften, verringert ist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß als Auskleidung eine Anpassungsverkleidung am unteren Abschnitt des inneren rohrförmigen Körpers vorgese-

hen ist, die sich gegen den mittleren zylindrischen Abschnitt hin derart einwärts verjüngt, daß ihre Außenfläche in eine scharfe Kante ausläuft, und daß die Anpassungsverkleidung wenigstens in dem Kantenbereich aus einem elastisch federnden Plastikmaterial 5 besteht

Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenigstens den oberen Teil der Anpassungsverkleidung am unteren Endabschnitt des inneren rohrförmigen Körpers aus einem elastiscnen nachgiebigen Plastikmaterial zu ι ο gestalten, wie z. B. Nylon, glasverstärktem Polyäthylen, glasverstärktem Polypropylen, einem Poly-Acrylnitril-Butadien-Styrol, einem stoßfesten Polystyrol, einem starren Polyvinylchlorid oder einem Polyacetal; dadurch wird noch besser verhindert, daß der Filterkuchen sich an der Anpassungsverkleidung anhängt und somit das Ausräumen erschwert wird Außerdem läßt sich dabei der ober« Teil der Anpassungsverkleidung besser in eine scharfe Kante ausformen, wodurch die geringstffiögliche Flächenbreite vorhanden ist, auf der sich Filterkuchen festsetzen kann. Durch Verwendung eines •lastischen Plastikmaterials für wenigstens den oberen Abschnitt der Anpassungsverkleidung am unteren Endabschnitt des inneren Rohrkörpers wurde es Höglich, den umlaufenden Rand wegzulassen, denn die Flexibilität des elastischen Plastikmaierials vermindert die Gefahr, daß das Filterelement beschädigt wird.

Das elastische Plastikmaterial, aus dem ein Teil oder die gesamte Anpassungsverkleidung am unteren Endabtchnitt des inneren rohrförmigen Körpers hergestellt Wird, hat vorzugsweise folgende Eigenschaften: Einen Kriechmodul von wenigstens 1,4 χ 10⁴ kg/cm² bei 23° C inter einer anfänglichen zugeführten Beanspruchung »on !40 kg je cm² und nach einer Prfifzeit von 100 Stunden; einen Tangensmodul der Elastizität (gemessen nach dem Verfahren, beschrieben in ASTM D 790-66) von wenigstens 8,3 κ IG³ kg/cm² und «ine Schlagfestigkeit (gemessen an einer gekerbten Stange von 12,7 mm χ 12,7 mm im Izod-Test — ASTM D 256-56) von wenigstens 0,05 J/mm.

Es hat sich außerdem herausgestellt, daß es in manchen Fällen von Vorteil ist, am unteren Endab-•chmtt eine Anpassungsverkleidung zu verwenden deren Winkelneigung gegenüber dem Filterelement sich Iber die Länge der Verkleidung ändert und zwar derart. daß der Neigungswinkel der Außenfläche gegenüber dem Filterelement am oberen Rand am kleinsten ist. Die Anpassungsverkleidung kann aus zwei Abschnitten mit Inearem Profil bestehen, die mit einem konkav gekrümmten Abschnitt ineinander übergehen. In einem w Solchen Fall ist der Neigungswinkel gegenüber dem Filterelement im unteren linearen Abschnitt vorzugsweise im Bereich von 30—45' und im oberen linearen Abschnitt bis zur Oberkante vorzugsweise im Bereich «on 5-20". Wenn dagegen die Anpassungsverkleidung tine gleichmäßige Neigung aufweist, dann ist der Neigungswinkel gegenüber dem Filterelement auf der Außenfläche vorzugsweise zwischen 10" und 45°.

Für ein besseres Verständnis der Erfindung und zu !eigen, wie sie in Wirklichkeit ausgeführt ist, wird fclgend Bezug genommen auf die Zeichnung, die Ausführungsbeispiele zeigt. Es stellt dar

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbei- »piel entlang der vertikalen Achse einer Röhrenfilterpresse nach der Erfindung;

Fig.2 die gleiche Schnittdarstellung eines zweiten Ausfuhrungsbeispiels; und

Fig.3 einen Schnitt dj.th ein Teil der Röhrenfilter-

presse aus F i g. 2.

In F i g. 1 ist eine Röhrenfilterpresse gezeigt, die einen äußeren rohrförmigen Körper und einen innerer rohrförmigen Körper koaxial ineinander hat, welche im wesentlichen aufrecht stehea Der äußere rohrförmige Körper hat einen zylindrischen Mittelabschnitt 20, Endabschnitte 21 und 22 und Ringränder 23 und 24. Der Endabschnitt 21 und der Ringrand 23 und der Endabschnitt 22 mit seinem Ringrand 24 sind so aufgebaut und angeordnet, daß, wenn die Röhrenfilterpresse für den Einsatz bereit ist, sie Ausnehmungen 25 und 26 bilden, in die ringförmige Wulste 31 und 32 eingreifen, die die Enden einer undurchlässigen elastischen Hülse 30 darstellen. Durch eine Zuleitung 9 wird hydraulische Druckflüssigkeit der Röhrenfilterpresse zugeführt Diese Leitung ist mit einer weiteren Leitung 90 verbunden, die den oberen Ringrand 23 mit den unteren Ringrand 24 verbindet

Der innere rohrförmige Körper hat einen mittleren zylindrischen Abschnitt 10, der mit einer Anzahl von öffnungen wie den bei 11 gezeigten ν -,gerüstet ist, und obere und un'ere Endabschnitte. Der >bere Endabschnitt weist ein<;n Deckel 13 auf, der mit einem radial auswärts abstehenden Flanschteil versehen ist auf dem eine Anpassungsverkleidung 1 befestigt ist Der untere Endabsr'-'nitt ist mit einem Innendeckel 12 und einem Außendeckel 14 ausgestattet der einen radial auswärtsstehenden Flanschte.l hat, auf dem eine Anpassungsverkleidung 2 befestigt ist Der mittlere zylindrische Abschnitt 10 trägt ein Filterelement M). Die untere Anpassungsverkleidung 2 besteht aus einem unteren Abschnitt 4, der aus Bronze hergestellt ist, und einen starr darauf befestigten oberen Abschnitt 3, der aus einem Nylon-6 hergestellt ist das im Spritzgußverfahren verarbeitbar ist und einen Kriechmodul von 1,81 χ 10⁴ kg/cm² bei 23° C unter einer anfänglich zugeführten Belastung von 138 χ 10² kg/cm² hat nach einer Prüfzeit von 100 Stunden; einen Biegemodul, d. h. einen Tangensmodul der Elastizität, von 2,6 χ 10⁴ kg/cm² und eine Kerbschlagfestigkeit von 0,017 mkp/mm (0,17 J/mm), gemessen bei einer Izod-Sch.dgprüfung eines 13 cm χ 13 cm gekerbten Stabes. Die untere Kante des Bronzeabschnitts 4 der Anpassungsverkleidung 2 ist ausgezahnt. Der ober.: Rand der Anpassungsverkleidung 2 läuft spitz in eine scharfe Kante aus. Der Scheitelwinkel beider Anpassungsverkleidungen mit dem inneren rohrförmigen Körper beträgt 25°.

Eine Leitung 50 für Druckluft ist in das Innere des inneren rohrförmigen Körpers geführt.

Die undurchlässige elastische Hülse 30 ist flüssigkeitsdicht am äußeren ronrförmigen Körper mit Hilfe ihrer Ringwulste 31 und 32 befestigt die in die Ausnehmungen 25 und 26 eingesetzt sind. Die Hülse 30 teilt die Kammer der Röhrenfilterpresse in untereinander nicht in Verbindung stehende innere und äußere Abteile X und Y.

Das in der Filterpresse zu filternde nasse, feinkörnige Feststoffmaterial wird unter Druck in das innere Abteil X durch eine Vielzahl von Schlitzen 7 in der ausgezahnten unteren Kante der Anpassungsverkleidung 2 eingelassen. Die Schlitze 7 stehen mit einer Nut 5 und einer Kammer 6 in Verbindung, in die das zu filternde Material über ein Rohr 8 eingeleitet wird.

Ein (nicht gezeigtes) Tauchrohr erstreckt sich ins Innere des inneren fchrförmigen Körpers durch den oberen Deckel 13 und dient dazu, das Filtrat ablaufen zu lassen.

Im Betrieb der Filterpresse wird das zu filternde Material in das Abteil Λ über das Rohr 8, die Kammer 6, die Schlitze 7 und Nut 5 eingefüllt, während in das Abteil Y über die Leitungen 9 und 90 die hydraulische Druckflüssigkeit eingeleitet wird. Infolge des Druckes der hydraulischen Druckflüssigkeit wird die elastische undurchlässige Hülse 30 komprimiert und drückt so das zu preßfilternde Material gegen das Filterelement 40, so daß das Filtrat durch das Filterelement und die Öffnungen 11 in das Innere des inneren rohrförmigen Körpers gedrückt wird. Das Siphonrohr läßt dann das Filtrat aus dem Inneren des rohrförmigen Körpers ablaufen, und die hydraulische Druckflüssigkeit wird aus dem Abteil Y wieder herausgezogen. Anschließend werden die beiden rohrförmigen Körper axial gegeneinander verschoben in die zweite Stellung, so daß der auf dem Filterelement lagernde Filterkuchen aus dem inneren Abteil ausgetragen werden kann.

Durch Verwendung einer Anpassungsverkieidung 2 mit einem Nylonabschnitt 3, der es ermöglicht, eine sehr scharfe Kante vorzusehen, wird das Austragen des Filterkuchens erleichtert, da sich der Nylonteil so biegen kann, daß der Filterkuchen nur sehr gering daran haftet. Die scharfe Oberkante der Anpassungsverkleidung setzt dem Abwärtsrutschen des Filterkuchens außerdem keinen oder kaum einen Widerstand entgegen. Es ist auf dieser Weise völlig oder fast völlig verhindert, daß der Filterkuchen an der Anpassungsverkleidung 2 anhaftet, so daß er mit ziemlicher Sicherheit aus dem inneren Abteil 6 ausgeräumt werden kann. Die scharfe obere Kante des Nylonteils der Anpassungsverkleidung 2 schneidet aber nicht in das Filterelement ein, da der Werkstoff Nylon ausreichend flexibel ist und es zuläßt, daß die Verkleidung sich leicht ausbiegt, wenn z. B. der Innenseite des inneren rohrförmigen Teils über die Druckluftieitung 50 Druckluftstöße zugeführt werden. Es ist auch möglich, daß der Reibungskoeffizient zwischen dem Filterkuchen und dem Nylon geringer ist als der zwischen Filterkuchen und Metall, und es wird angenommen, daß Wasser bis zu einem gewissen Grad durch das Nylon aufgenommen wird, was eine gewisse Selbstschmierung der Anpassungsverkleidung erbringt.

Als nächstes soll auf die F i g. 2 und 3 hingewiesen werden, die eine Rohrfilterpresse zeigen, die im wesentlichen in der anhand F i g. I beschriebenen Form ausgebildet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch die untere Anpassungsverkleidung 2 mit zwei geradlinig begrenzten Teilen 101 und 103 ausgebildet, die unterschiedliche Steigung haben, sowie mit einem konkav gekrümmten Abschnitt 102, (der die beiden geradlinig begrenzten Teile verbindet). Der erste Abschnitt 101 hat einen Winkel von etwa 10° zum Filterelement, und der Abschnitt iö3 einen Winkel von etwa 40° gegenüber dem Filterelement. Die Anpassungsverkleidungen sind aus demselben Nylon-2 hergestellt, wie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben. Die anderen Teile der Röhrenfilterpresse stimmen mit den oben beschriebenen überein und haben deshalb dieselben Bezugsziffern erhalten.

Auch die Arbeitsweise der Röhrenfilterpresse nach Fig.2 ist derjenigen nach Fig. 1 gleich. Aufbau und Form der A.npassungsverkleidung 2 bewirkt, daß am Oberrand eine besonders scharfe Kante ausgebildet sein kann, was noch besser verhindert, daß der Filterkuchen beim Ausräumen hier hängenbleibt. Die Verwendung von Nylon für die Anpassungsverkteidung insgesamt verringert nochmals die Tendenz, daß der Filterkuchen an der unteren Anpassungsverkleidung 2 anhaftet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Röhrenfliterpresse, die ein Paar von koaxialen, rohrförmigen Körpern aufweist, von denen der eine

in dem anderen angeordnet und in einer vorzugsweise aufrechten Lage abstützbar ist, wobei der obere und untere Endteil des inneren rohrförmigen Körpers mit einer konischen Auskleidung versehen ist, bei der eine undurchlässige elastische Hülse in dem äußeren rohrförmigen Körper angeordnet und ι ο an ihm festgelegt ist, bei der ein Filterelement um den inneren rohrförmigen Körper herum angeordnet und auf ihm abgestützt ist durch den zentralen Abschnitt des inneren rohrförmigen Körpers, bei dem Auslaßöffnungen für das Abführen von Filtrat ι ϊ angeordnet sind, wobei die rohrförmigen Körper miteinander eine geschlossene ringförmige Kammer bilden, die unterteilt ist in im wesentlichen koaxiale und nicht miteinander in Verbindung stehende innere und äußere Abteilungen, durch die undurchlässige eia&t nche Hülse, wobei die innere Abteilung einen Zulauf und die äußere Abteilung mindestens eine Einlaßöffnung für ein hydraulisches Druckmedium aufweist, und bei der in der zweiten gegenseitigen Stellung der rohrförmigen Körper die ringförmige Kammer offen ist, wobei die Zuführung des Zulaufgutes in Hie innere Abteilung an dem Boden der inneren Abteilung um die Auskleidung herum erfolgt, nach Patent 1761716, dadurch gekennzeichnet, daß als Auskleidung eine An-Passungsverkleidung (2) am unteren Abschnitt des inneren rohi .'ärmigen Körpers (10) vorgesehen ist, die sich gegen den mitt'eren zy'indrischen Abschnitt hin derart einwärts verjüngt, daß ihre Außenfläche in eine scharfe Kante auslieft, und daß die Anpassungsverkleidung (2) wenigstens in dem IKantenbereich (3) aus einem elastisch federnden Plastikmaterial besteht

2. Röhrenfilterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassungsverkleidung (2) ίο am unteren Ende vollständig aus einem federnden Plasiikmaterial hergestellt ist.

3. Röhrenfilterpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Plastikmaterial einen Kriechmodul von wenigstens 1,4 χ 10^s kg/cm² bei 23°C unter einer Anfangsbeanspruchung von 140 kg/cm² und nach einer Prüf zeit Von 100 Stunden hat, einen Tangensmodul der Elastizität (gemessen nach dem Verfahren in ASTM D 790-66) von wenigstens 8JxIO⁴ kg/cm² Und eine Kerbschlagfestigkeit von wenigstens 0,0055 mkp/mm (gemessen im Izodtest — ASTM D 256-56 an einem 12.5 χ 12,5 mm gekerbten Stab).

4. Röhrenfilterpresse nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Plastikmaterial Nylon, glasverstärktes Polyäthylen, glas-Verstärktes Polypropylen, ein Polyacrylnitril- Butadien-Styrol, schlagfestes Polystyrol, ein starres Polyvinylchlorid oder ein Polyacetal ist.

5. Röhrenfilterpresse nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassungsverkleidung (2) am unteren Endabschnitt ein lineares Außenprofil hat.

6. Röhrenfilterpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellwinkel des linearen μ Außenprofils gegen das Filterelement zwischen 10° und 45° liegt.

7. Röhrenfilterpresse nach einem der Ansprüche

1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassungsverkleidung am unteren Endabschnitt eine konkav gekrümmte Außenfläche (101,102,103) aufweist

8, Röhrenfilterpresse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche der Anpassungsverkleidung am unteren Endabschnitt in zwei geradlinig begrenzte, durch ein konkaves Kurvenstück verbundene Abschnitte unterteilt ist.

9. Röhrenfilterpresse nach Anspruch 8, c'adurch gekennzeichnet, daß der Anstellwinkel der Anpassungsverkleidung gegenüber dem Filterelement im unteren linearen Teil 30—45° und im oberen linearen Teil 5—20° beträgt