DE2140159C3 - Continuously working thickening filter for the sugar industry - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches arbeitendes Eindickfilter für die Zuckerindustrie, bei dem in einem Druckbehälter, der gesteuert betätigbare Ventile aufweist, dem zu filtrierende Flüssigkeit kontinuierlich unter Druck zugeführt und Schlamm im Bereich eines konischen Bodens abgezogen wird, Filterkerzen angeordnet sind, deren Filtrataustrittsöffnungen in Gruppen in zugehörige Filtratsammelräume münden, die über eine zyklisch arbeitende Steuereinrichtung periodisch absperrbar und mit Abführleitungen für Filtrat sowie für Trüblauf und mit einer Zuführuhgsleitung für die Spülflüssigkeit verbindbar sind.The invention relates to a continuous working thickening filter for the sugar industry, in which in a pressure vessel which has valves that can be actuated in a controlled manner, the liquid to be filtered continuously supplied under pressure and sludge is drawn off in the area of a conical bottom, filter candles are arranged are, the filtrate outlet openings open in groups in the associated filtrate collection chambers that Periodically shut off via a cyclical control device and with discharge lines for filtrate as well as for turbidity and can be connected to a supply line for the rinsing liquid.
Bekannt ist es, die Steuereinrichtung, über weiche die einzelnen Filterkerzen periodisch mit den Abführungsleitungen bzw. der Zuführungsleitung verbunden werden, in Gestalt eines Steuerkopfes auszubilden, der unmittelbar oberhalb der oberen Enden der Filterkerzen angeordnet ist (DT-Gbm 1 942 542). Lochreihen und relativ zu diesen verdrehbare gelochte Teile mit entsprechenden Kanälen und Abzweigungen stellen bei diesem Steuerkopf nacheinander die gewünschten Verbindungen zwischen den einzelnen Filterkerzen und den jeweiligen Leitungen her. Soll eine Ruhephase eingeschaltet werden, dann versperrt der drehbare Teil des Steuerkopfes des Austrittsquerschnitt der betreffenden Filterkerze.It is known that the control device, via which the individual filter candles are periodically connected to the discharge lines or the supply line, in the form of a control head directly above the upper ends of the filter candles is arranged (DT-Gbm 1 942 542). Rows of holes and, relative to these, rotatable perforated parts with corresponding With this control head, channels and branches make the desired connections one after the other between the individual filter candles and the respective lines. Should a resting phase be switched on then the rotatable part of the control head blocks the outlet cross-section of the relevant Filter candle.
Bei diesem bekannten kontinuierlich arbeitenden Eindickfilter unterliegen die aufeinandergleitenden Flächen des Steuerkopfes einem ständigen Verschleiß, und es treten auch Abdichtungsprobleme auf. Daraus resultiert die bekannte Tatsache, daß kontinuierlich arbei- 6s tende Eindickfilter mit derartigen mechanisch angetriebenen Steuerköpfen in besonders hohem Maße wartungsbedürftig sind.In this known continuously operating thickening filter, the surfaces sliding on one another are subject of the control head a constant wear, and there are also sealing problems. This results the well-known fact that continuously working thickening filters with such mechanically driven Control heads are particularly in need of maintenance.
Der schwerwiegendste Nachteil dieser bekannten Eindickfilter besteht aber nicht im hohen Betriebsaufwand, sondern darin, daß der rotierend angetriebene Steuerkopf ein starres, unveränderliches Filtrationspro gramm vorschreibt, dessen einzelne aufeinanderfolgen- *k Setriebsphasen zeitlich gleich groß sind. Diese konstruktionsbedingte Eigenschaft der bekannten kontinuierlich arbeitenden Eindickfilter mit rotierend angetriebenen Steuerköpfen macht es unmöglich, die Filterflächen in ökonomischer Weise auszunutzen oder das Filtrationsprogramm so zu ändern, daß es der jeweiligen Beschaffenheit des zu filtrierenden Saftes optimal angepaßt ist Bei einem Filtrationsprogramm, das sich aus fünf Betriebsphasen, beispielsweise aus der Betriebsphase Ruhe, Rückspülung. Ruhe, Trüblauf und Filtration zusammensetzt, müssen die Ruhepausen ebenso groß gewählt werden wie die Betriebsphase Filtration oder Trüblauf oder Rückspülung, obwohl eine derart große Dauer nicht erforderlich ist. Es geht daher Betriebszeit verloren. Ähnlich verhält es sich auch mit den anderen Betriebsphasen.The most serious disadvantage of this known thickening filter is not the high operating expense, but the fact that the rotatingly driven control head prescribes a rigid, unchangeable Filtrationspro program whose individual successive operating phases are the same in terms of time. This construction-related property of the known continuously working thickening filters with rotating control heads makes it impossible to use the filter surfaces in an economical way or to change the filtration program so that it is optimally adapted to the particular nature of the juice to be filtered.With a filtration program consisting of five operating phases , for example from the resting, backwashing operating phase. If rest, cloudy flow and filtration are combined, the rest breaks must be selected to be just as large as the filtration or cloudy flow or backwash operating phase, although such a long duration is not required. Operating time is therefore lost. The situation is similar with the other operating phases.
Die Filterkerzen, die im Verlauf des Filtrationsprogramms gerade abgereinigt werden, verunreinigen ihre unmittelbare Umgebung stark mit dem von ihren Oberflächen abgelösten Feststoffe. In der unmittelbaren Nachbarschaft dieser Filterkerzen befinden sich frisch gereirigte Filterkerzen. Der abgelöste Feststoff wandert daher in erheblicher Menge zu den frisch abgereinigten Filterkerzen und macht dadurch einen Teil der Abreinigung zunichte. Der mechanische Steuerkopf macht es unmöglich, Filterkerzen, die gerade abgereinigt werden, und solche, die frisch gereinigt sind, räum lieh voneinander zu trennen, damit dieser Nachteil vermieden wird.The filter candles that are used in the course of the filtration program are being cleaned, they contaminate their immediate surroundings with that of their surfaces detached solids. In the immediate vicinity of these filter candles are fresh cleaned filter candles. The detached solids therefore migrate in considerable quantities to the freshly cleaned ones Filter candles and thereby destroys part of the cleaning process. The mechanical control head makes it impossible to remove filter cartridges that have just been cleaned and cartridges that have just been cleaned borrowed to separate from each other so that this disadvantage is avoided.
Dieses Filter kann, wenn befürchtet werden muß. daß Gase im Filtergehäuse frei werden, nach oben ansteigen und dabei Teile des Filterkuchens mitreißen, mit Hilfe einer äußeren Ringleitung mit Trübflüssigkeit beschickt werden. Um dabei die Strömungsgeschwindigkeit der Ttübflüssigkeit zu beherrschen, wird die Ringleitung an vier Stellen ihres Umfanges mit Trübflüssigkeit beschickt, wobei vier gesteuerte Ventile dafür sorgen, daß nie an allen vier Stellen zugleich eingespeist wird. Den Ventilen dienen vom Steuerkopf abgeleitete Steuerimpulse zur Betätigung. Auf die ökonomische Ausnutzung des Filters oder auf die Programmgestaltung kann mit diesen im Trübezulaufweg liegenden Ventilen kein Einfluß genommen «verden.This filter can if there is a fear. that gases in the filter housing are released, rise to the top and thereby entrain parts of the filter cake with the help of an outer ring line with turbid liquid be charged. In order to control the flow rate of the tunnel liquid, the Ring line filled with turbid liquid at four points on its circumference, with four controlled valves for this ensure that there is never a feed-in at all four points at the same time. The valves are derived from the control head Control impulses for actuation. On the economic utilization of the filter or on the program design No influence can be exercised with these valves located in the pulp inflow path.
Bei einem anderen, kontinuierlich arbeitenden, mit Filterkerzen bestückten Eindickfilter (DT-PS 611 191) sind die Filterkerzen gruppenweise in getrennten Räumen, sogenannten Filterzellen, untergebracht. Der Steuerkopf ist nach Art eines Kükenhahnes mit rotierend angetriebenem Küken ausgebildet. Bei diesem Filter wird der Zulauf der Trübflüssigkeit ebenfalls über den Steuerkopf gesteuert. Das vergrößert den technischen Aufwand. Im übrigen kann auch bei diesem Filter nur zyklisch gearbeitet werden. Änderungen eines Filtrationsprogramms sind auch nicht möglich.With another, continuously working thickening filter equipped with filter candles (DT-PS 611 191) the filter candles are housed in groups in separate rooms, so-called filter cells. Of the The control head is designed in the manner of a plug cock with a plug that is driven in rotation. With this filter the inflow of the turbid liquid is also controlled via the control head. That enlarges the technical Expenditure. Otherwise, you can only work cyclically with this filter. Changes to a filtration program are also not possible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kontinuierlich arbeitendes Eindickfilter zu schaffen, bei dem die einzelnen Filterkerzen nacheinander zeitlich unterschiedlich große, gegebenenfalls in ihrer Größe einstellbare Betriebsphasen durchlaufen.The invention is based on the object of creating a continuously operating thickening filter in which the individual filter candles one after the other of different sizes, optionally adjustable in size Go through operational phases.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe kennzeichnet sich ein kontinuierlich arbeitendes Eindickfilter der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch, daß die Anzahl der Grupoen der Anzahl der aufeinander-To solve the above-mentioned problem, a continuously operating thickening filter is featured in the introduction mentioned type according to the invention in that the number of groups corresponds to the number of successive
folgenden Betriebsphasen des jeweiligen Filtrationsprogramms oder einem gradzahligen Vielfachen dieser Anzahl entspricht und daß jeder Fihratsammelraum einen aus dem Druckbehälter herausgeführten Verteiler aufweist, der über die Ventile mit den Abführungsleitungen für Filtrat und Trüblauf sowit mit der Zuführungsleitung für die Spülflüssigkei. verbunden ist, und daß zur Steuerung der Ventile die Steuereinrichtung mit wählbarer Zykluszeit vorgesehen ist, die mit Einrichtungen zur Einstellung des Zeitanteils der einzelnen Betriebsphasen an der Gesamtzeit des jeweiligen Filtrationsprogramms ausgerüstet ist.following operating phases of the respective filtration program or an even multiple of these Number corresponds and that each Fihratsammelraum a lead out of the pressure vessel distributor has, which via the valves with the discharge lines for filtrate and sludge with the supply line for the rinsing liquid. is connected, and that for controlling the valves, the control device with selectable cycle time is provided with facilities for setting the time share of the individual Operating phases to the total time of the respective filtration program is equipped.
Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Eindickfilter werden die bisher auftretenden Nachteile der bekannten Ausführungen vermieden, ohne daß die Vorteile dieses Filtertypes preisgegeben werden müssen. Eine Schaltwalze mit den einstellbaren Schaltnocken als Beispiel für eine Steuereinrichtung mit Einrichtungen zu<· Einstellung der einzelnen Zeitanteile oder an deren Stelle verwendete Zeitrelais e.lauben es, die Zeitspanne eines Filtrationsprogramms in beliebig große Zeitabschnitte aufzuteilen und so den einzelnen Betriebsphasen unterschiedlich große, jedoch den jeweiligen Bedürfnissen eng angepaßte Zeiten zuzumessen. Dadurch, daß auch die Drehzahl und damit die Zykluszeit der Schaltwalze gewählt werden kann, läßt sich das Filtrationsprogramm je nach Bedarf verlängern oder verkürzen. Die Kombination der beiden Einstellmaßnahmen gewährleistet einen ökonomischen Betrieb des Eindickfilters.In the case of the thickening filter designed according to the invention, the disadvantages that have occurred up to now become the known ones Avoided designs without having to disclose the advantages of this type of filter. A switching drum with the adjustable switching cams as an example of a control device with devices to <· Setting of the individual time components or to The time relays used in these places allow the time span of a filtration program in any large To divide time periods and thus the individual operating phases of different sizes, but the respective To assign times closely adapted to needs. Because of the fact that also the speed and thus the cycle time the switching drum can be selected, the filtration program can be extended or as required shorten. The combination of the two setting measures ensures economical operation of the Thickening filter.
Für die Erfindung ist es unbeachtlich, welche Art der Steuerung gewählt wird, denn es hängt von den jeweiligen Einsatzbedingungen ab, ob zur Steuerung Magnetventile verwendet werden, bei denen die Schaltwalze oder die Zeitrelais elektrische Schalter betätigen, oder ob hydraulisch oder pneumatisch betätigte Ventile vorgezogen werden müssen.For the invention, it is irrelevant which type of Control is chosen, because it depends on the respective operating conditions whether solenoid valves are used for control be used in which the shift drum or the timing relay actuate electrical switches, or whether hydraulically or pneumatically operated valves have to be preferred.
Das neue kontinuierlich arbeitende Eindickfilter kann im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen auch wahlweise mit unterschiedlich Zusammengesetzten Filtrationsprogrammen betrieben werden, denn es ist möglich, einzelne Betriebsphasen auszulassen und die Zeit, die diese Betriebsphasen normalerweise in Anspruch nehmen, anderen Betriebsphasen des Programms zuzuordnen. Außerdem könm 1 die Filterkerzen. die gerade gereinigt werden, durch schaltungstechnische Maßnahmen räumlich von frisch gereinigten Kerzen getrennt werden.The new continuously working thickening filter can, in contrast to the known designs can also optionally be operated with differently composed filtration programs, because it it is possible to omit individual operating phases and the time these operating phases normally take up take to assign to other operating phases of the program. In addition, 1 can use the filter candles. which are currently being cleaned, spatially from the freshly cleaned ones by means of circuitry measures Candles are separated.
Lediglich der Vollständigkeit halber ist zu erwähnen, daß das erfindungsgemäß ausgebildete kontinuierlich arbeitende Eindickfilter zwar grundsätzlich für den Einsatz in der Zuckerindustrie bestimmt ist, jedoch auch für andere Filtrationsaufgaben verwendet werden kann. Die Filtration mit dem neuen Eindickfilter läßt sich auch dann durchführen, wenn an Stelle der Druckfiltration mit einer Vakuum- oder Saugfiltration gearbeitet wird.Merely for the sake of completeness it should be mentioned that the inventively designed continuously working thickening filter is basically intended for use in the sugar industry, but also can be used for other filtration tasks. The filtration with the new thickening filter leaves can also be used if vacuum or suction filtration is used instead of pressure filtration will.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäß ausgebildeten Eindickfilters ist in den Zeichnungen dargestellt. An embodiment of the thickening filter designed according to the invention is shown in the drawings.
F i g. 1 zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäß ausgebildeten Filters;F i g. 1 shows a side view of the filter designed according to the invention;
F i g. 2 zeigt eine Draufsicht auf das Filter gemäß F i g. 1;F i g. 2 shows a plan view of the filter according to FIG. 1;
F i g. 3 zeigt ein Schema, aus dem die Arbeitsweise des Filters gemäß F i g. 1 und 2 zu erkennen istF i g. 3 shows a diagram from which the mode of operation of the filter according to FIG. 1 and 2 can be seen
In den Figuren is.t ein koniinuierlich arbeitendes Eindickfilter 1 gezeigt. Dieses Filter weist einen Druckbehälter 2 auf, in dem eine Anzahl von Filterkerzen 3 austauschbar angeordnet ist. Der während der Filtration eingedickte Schlamm rammelt sich in einem konischen Boden 4 des Druckbehälter. Eine Rühreinrichtung 5 hält den angesammelten Schlamm in fließfähigem Zustande, damit er über einen Austrittsstutzen 6 abgezogen werden kann. Eine Regeleinrichtung 7 überwacht die Dichte des sich ansammelnden Schlamms und steuert ein Regelventil 8, das den Austrittsquerschnitt für den Schlamm bedarfsweise vergrößert oder verkleinertIn the figures there is a continuously working thickening filter 1 shown. This filter has a pressure vessel 2 in which a number of filter candles 3 is arranged interchangeably. The sludge thickened during filtration gathers in a conical shape Bottom 4 of the pressure vessel. A stirring device 5 keeps the accumulated sludge flowing Condition so that it can be withdrawn via an outlet nozzle 6. A control device 7 monitors the density of the accumulating sludge and controls a control valve 8, which the outlet cross-section for the sludge enlarged or reduced as required
Das zu filtrierende Medium, beispielsweise Saft, wird dem Druckbehälter 2 kontinuierlich über eine Zuführungsleitung 9 eingespeist Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird das zu filtrierende Medium unter Druck in den Druckbehälter 2 eingeleitetThe medium to be filtered, for example juice, is the pressure vessel 2 is fed continuously via a supply line 9 In the embodiment shown the medium to be filtered is introduced into the pressure vessel 2 under pressure
Das Filtrat durchsetzt die Filterkerzen von außen nach innen, steigt in den Fiiterkerzen an und tritt über im einzelnen nicht gezeichnete Filtrataustrittsöffnungen aus den FilterKcrzen 3 aus. Die einzelnen Filterkerzen sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in fünf Gruppen aufgeteilt. Jede Gruppe von Filterkerzen 3 mündet mit ihren Filtrataustrittsöffnungen in einen gemeinsamen Filtratsammelraum 10, der von den Filtratsammelräumen der anderen Gruppen getrennt ist. Aus jedem Filtratsammelraum 10 führt ein Anschlußstutzen 11 heraus. Über diesen Anschlußstutzen 11 ist jeder Filtratsammelraum 10 mit einer zugeordneten Verteileinrichtung 12 verbunden. Die Verteileinrichtung 12 besitzt bei dem Ausführungsbeispiel drei Abzweigleitungen 13, 14, 15, in die gesteuert betätigbare Ventile 16 eingeschaltet sind. Die Abzweigleitung 13 ist mit der Abführungsleitung für den Trüblauf verbunden, die Abzweigleitung 14 führt zur Abführungsleitung für das Filtrat, und die Abzweigung 15 ist mit der Zuführungsleitung für die Rückspülflüssigkeit verbunden. Die gesteuert betätigbaren Ventile stehen über Steuerleitungen 17 mit einer lediglich als Block gezeichneten Schaltwalze 18 in Verbindung, die von einem Antriebsmotor 19 mit wählbarer Geschwindigkeit in Rotation versetzt wird. Einzelheiten dieser Schaltwalze sind nicht dargestellt, weil beliebige handelsübliche Ausführungen oder auch eine entsprechende Anzahl einstellbarer Zeitrelais verwendet werden können. Wenn die gesteuert betätigbaren Ventile 16 als Magnetventile ausgebildet sind, dann empfiehlt es sich, eine Schaltwalze 18 zu verwenden, die mit Nockenscheiben bestückt ist, vvHche elektrische Schalter betätigen. Die Nockenscheiben dieser Schaltwalze 18 müssen die Einstellung von Schaltzeiten ermöglichen, damit die Zeit, während welcher die Ventile 16 geöffnet oder geschlossen sind, beliebig gewählt werden kann. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht ein IJmleuf der Schaltwalze 18 einem Filtrationsprogramm. Die Dauer dieses Programms kann durch entsprechende Wahl der Drehzahl, mit welcher der Antriebsmotor 19 die Schaltwalze 18 antreibt, den jeweiligen Bedürfnissen angepaßt werden.The filtrate passes through the filter candles from the outside to the inside, rises in the filter candles and exits the filter candles 3 via filtrate outlet openings (not shown in detail). In the exemplary embodiment shown, the individual filter candles are divided into five groups. Each group of filter candles 3 opens with its filtrate outlet openings into a common filtrate collecting space 10, which is separated from the filtrate collecting spaces of the other groups. A connecting piece 11 leads out of each filtrate collecting space 10. Each filtrate collecting space 10 is connected to an associated distribution device 12 via this connecting piece 11. In the exemplary embodiment, the distribution device 12 has three branch lines 13, 14, 15 into which valves 16 that can be actuated in a controlled manner are switched. The branch line 13 is connected to the discharge line for the cloudy flow, the branch line 14 leads to the discharge line for the filtrate, and the branch 15 is connected to the feed line for the backwashing liquid. The valves, which can be actuated in a controlled manner, are connected via control lines 17 to a shift drum 18, shown only as a block, which is set in rotation by a drive motor 19 at a selectable speed. Details of this switching drum are not shown because any commercially available designs or a corresponding number of adjustable timing relays can be used. If the valves 16, which can be actuated in a controlled manner, are designed as solenoid valves, then it is advisable to use a switching drum 18 which is equipped with cam disks to actuate electrical switches. The cam disks of this switching drum 18 must enable the setting of switching times so that the time during which the valves 16 are open or closed can be selected as desired. In the embodiment shown, an IJmleuf of the switching drum 18 corresponds to a filtration program. The duration of this program can be adapted to the respective needs by appropriate selection of the speed at which the drive motor 19 drives the shift drum 18.
In der Fig.3 ist lediglich ein Verteiler 12 mit den entsprechenden Abzweigungen und Ventilen dargestellt, jeder Filtratsammelraum 10 ist jedoch mit einem derartigen Verteiler 12 ausgerüstet und besitzt gesteuert betätigbare Ventile 16.In the Figure 3 is only a distributor 12 with the corresponding branches and valves are shown, but each filtrate collection chamber 10 is provided with one Such a distributor 12 is equipped and has valves 16 which can be actuated in a controlled manner.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8330 | Complete disclaimer |