DE2144666A1 - Filter press - with radial filter bags around shaft each cleaned in succession - Google Patents

Description

• ~Kontinuierlich filtrierende Druckfilterpresse mit beschleunigter Trocknung des Kuchens oder Rückstandes und automatischer Entnahme desselben" Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Filterpresse beziehungsweise auf ein Filter, bei dem die Filterwände aus Filterpiatten bestehen, in welche die filtrierte Flüssigkeit eintritt, während der Rückstand oder "Filterkuchen" an der Außenwand haften bleibt. Bekanntlich ermöglichen es diese Filter, die Flüssigkeit oder den trockenen Filterkuchen oder beide, Je nachdem, ob das Filtrat, der Feststoffrückstand oder beide von Interesse sind, rückzugewinnen. Jedoch weisen alle bisher bekannten Filter solcher Art Nachteile auf. Sie sind von komplizierter Konstruktion oder sie besitzen eine langsame Filtrationsgeschwindigkeit und arbeiten diskontinuierlich, um eine Reinigung der Filterwände und die Gewinnung des Feststoffes zu ermöglichen. Weiter erfordern sie die Gegenwart von Personal für eine dauernde fiberwachung und sind daher sowohl hinsichtlich Anlagenkosten als auch hinsichtlich Betriebskosten aufwendig.
• Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Vermeidung der vorerwlihnten Nachteile bzw. die Schaffung einer vollkommen automatischen, kontifluiftlich arbeitenden, hochleistungsfähigen Filterpresse. Die erfindungsgemässe Filterpresse besteht aus einem Behalter mit vertikaler Achse, der bis zu einem vorbestimmten Niveau mit Rohrprodukt gefüllt ist, aus einer aus dem Behalter von unten herausragenden, um die vertikale Achse derselben drehbaren Hohlwelle, die eine Lagerung fUr einen Speichenstern von Filterw#nden bildet, die in das zu filtrierende und als Filtrat zu sammelnden Rohprodukt, welches in die Filterw&nde eintritt eintauchen, aus wenigstens einer im Behalter oberhalb des Rohproduktes montierten Einheit zum Trocken und Entnehmen des Filterkuchens von der Aussenseite der Wunde und aus synchronisierten Steuerungseinrichtungen, um den Speichenstern eine Schrittweise Vorbewegung und den einzelnen Filterwänden eine Hebe- und Senkbewegung in Bezug auf die Trocken- und Entnahmeeinheit in den Intervallen, in welchen der Stern stillsteht, mitzuteilen.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind der folgenden Beschreibung unter Hinweis auf beiliegende Zeichnungen zu entnehmen, in welchen die Erfindung beispielsweise und ohne darauf beschr@@kt zu sein, dargestellt ist. in der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine schematische Ansicht im Schnitt des Gesamtaufbaues einer Ausftfhrungsform des erfindungsgemgssen Filters, die Fig. 2 im Grundriss eine Einzelheit der Fig. 1, die Fig. 3 eine andere Ansicht der Einzelheit gemliss Fig. 1 und 2 und die Fig. 4 in graphisc@er Darstellung die Leistung des erfindungsgemässen Filters im Vergleich zu einer Filterpresse gemliss dem Stand der Technik.
• In den verschiedenen Zeichnungsfiguren wurden gleiche Beæugssiffern flir die Beseichnung übereinstimmender Teile verwendet.
• Das dargestellte Filter besitzt einen grossen, dichtverschlossenen Behalter 1 mit vertikaler Achse, in welchem ein Speichenstern von sackfUrmigen Filtertänden 2 montiert ist, die radial um eine Hohlwelle 3 angeordnet sind und sich auf einer Stützscheibe 4 abst«#zen, welche an der Welle 3 befestigt ist. Führungen 5 und 6 halten die im Bezug auf die Stützscheibe 4 anhebbaren FilterwXnde 2 in vertikaler Lage. Die Führungen 5 sind Uber eine Halteplatte 7 angeschlossen, welche an einem sammelteil 10 befestigt ist, der mittels Schläuchen 9 mit dem Inneren einer jeden Wand 2 über einen Auslass 8 mit einem automatisch gesteuerten, durch eine Feder in Schliesstellung gedruckten Hahn in Verbindung steht, wie spflter naher ausgefUhrt wird. Das Sammelelement 10 steht mit dem Inneren der Hohlwelle 3 in Verbindung, um das Filtrat zum Aus last 11 zu bef#rdern. Die Welle 3 fungiert daher sowohl als Halterung für den Speic'lenstern der Filterwlinde 2 als auch als Sammler für das Filtrat Die FilterwSnde 2 kennen von jeder beliebigen Ausftihrung sein oder sie bestehen aus einem rechteckigen Rahmen, auf welchem zwei poröse Wände angebracht sind, die eine Tasche bilden, in welche die Flüssigkeit (Filtrat) eintritt, während die Feststoffe (Filterkuchen) sich auf den Winden absetzen. Der AbstUtzscheibe 4 und folglich dem Speichenstern der FilterwHnde 2 wird mittels eines pnevmatischen Steuerungssystems, dargestellt durch den Zylinder 19, eine intermittierende Drehung mit einer Steigung der Verschiebungen um einen Wert gleich dem Abstand 20 zwischen zwei benachbarten Winden 2 vermittelt. Der Behalter 1 ist mit Rohprodukt bzw. mit der zu filtrierenden Lo~sung um die Flüssigkeit vom Feststoff abzutrennen, bis zu einem festen Niveau innerhalb der Grenzwerte 12 und 13 gefüllt.
• Der Speichenkranz der Filterw#nde 2 ist vollkommen im Rohprodukt eingetaucht. Das Rohprodukt wird Uber eine von einem Elektroniveau 15 gesteuerten Pumpe 14 zugeführt. Oberhalb dem Rohprodukt befindet sich eine Kammer, welche ein unter Druck stehendes Gas wie Luft oder ein anderes inertes Gas, welches vom Kompressor 16 geliefert wird, ent@@lt.
• Der auf das Rohrprodukt wirkende Gasdruck erhUht die Filterkapazitlit der Vorrichtung wesentlich. Es ist offensichtlich, dass die Pumpe 14 bei einem höheren Druck arbeitet als jenem des Gases, um den Eintritt des Rohproduktes in den Behalter 1 zu ermöglichen. Oberhalb des Speichenkranzes der FilterwSnde 2 innerhalb des Behälters 1 ist eine pneumatisch gesteuerte Einheit zum Trocknen mit mechanisch betätigter Aus quetschung des auf den Wandungen einer in die erwlihnte Einheit angehobenen Filterwand abgelagerten Filterkuchens und um den trockenen oder fast trockenen Filterkuchen mit Schabklingen abzuheben, montiert.
• Insbesondere besteht diese Einheit aus zwei Platten 17, deren gegen-Uberliegende Seiten mit Membranen 18 versehen sind, welche eine flache Form besitzt, wenn die betreffende Platte 17 mit einem Auslass 23, wie in Fig. 1 angedeutet ist, in Verbindung steht, und welche unter gegenseitiger Annährung weggedrUckt werden, wenn die Platte 17 mit einem Druckgas in Verbindung gesetzt wird. Dieses Druckgas kann dasselbe Gas, welches die obere Kammer des Behälters 1 speist, sein, es muss jedoch unter einem höheren Druck stehen. Daher definieren die Membranen 18 im abgeflachten Zustand einen Raum in welchen die darunterbefindliche Filterwand 1 tritt, wobei, wenn sie bei eingesetzter Wand 2 weggedrffckt werden, sie gegen die Wandungen der Filterwand 2 drUcken und den Filterkuchen auf der Wandung vermittels einer Quetsch-und Presswirkung trocknen Die Filterwand 2 wird mittels eines auf FUhrungen 29, 33 und 34 verschiebbaren Schlitten 28 unter der Wirkung eines im Zylinder 21 laufenden Kolben 30 angehoben. Aufgrund der WBdlug Führungen 5 und 6 wird folglich jede Filterwand 2 in der erforderlichen Vertikalstellung gehalten, wenn sie sich in abgesenkter Stellung befindet, sowie von den Ftlhrungen 3 und 33, wenn sie zwischen den Platten 17 angehoben wird. Eine pneumatische Zentrale 22 nach der Art einer periodischen Programmiervorrichtung setzt aufeinanderfolgend die schrittweise Vorschubsteuerung 19 des Speichensterns und die Anheb- und Absenksteuerung 21 des Schlittens 28 in Funktion und bedient Uberdies die Membranen 18. Es sei erwähnt, dass, wenn eine Trennwand 2 angehoben wird und aus dem Rohprodukt heraustritt, ihr in den Ablass 8 mündender Hahn automatisch geschlossen wird, um einen Austritt des Gases aus dem Behälter 1 zu verhindern, wonach, wenn die Membranen 18 beginnen, auf die Filterwand zu drUcken und dicht an den Wandungen derselben anzuliegen, sie die Wirkung der Feder Uberwinden und den Ablasshahn öffnen, wodurch die ausgedrückte Fltlssigkeit zum Sammelelement 10 fliesst. Bei der Ablösung der Membranen 18 schliesst die Feder neuerlich den Ablasshahn 8, der solange geschlossen bleibt, bis dass die Filterwand 2 neuerlich vollkommen im Rohprodukt untergetaucht ist. Um den trockenen Filterkuchen von der Filterwand zu entfernen ist ein Paar Schabklingen 24 vorgesehen, welche in ortsfester Stellung bei 27 an ein Paar Schabklingen 25 angelenkt sind, die ihrerseits bei 26 mit dem Schlitten 28 gelenkig verbunden sind. Zapfen 31 und 32, die mit nichtdargestellten Hebelnocken zusammenwirken, dienen dazu, um die Klingenpaare zwischen einer inaktiven Stellung während der Aufwärtabewegung der Filterwand und einer aktiven Stellung während der Abwärtsbewegung der Filterwand witzuschalten, wodurch die Klingen. 24 die Wandungen der Filterwand abschaben und den trockenen Filterkuchen entfernen, während die Klingen 25 über die Membranen schaben und allfälliges Feststoffmaterial, welches sich an diese angesetzt haben Ltfmite, abnehmen. Das auf diese Weise entfernte Feststoffmaterial oder der Filderkuchen fällt in den Förderer 40 mit zwei parallelen Schnecken 36, der von einem Untersetzungsgetriebe 37 angetrieben wird. Bei jeder der Schnecken drUckt ein von einer regelbaren Feder 39 beaufschlagter Stopfen 38 auf das Ende der Leitung des F?'rderers 40, wodurch eine kompakte Filterkuchensehicht gebildet wird, welche die Leitung abschliesst und verhindert, dass Verluste im oberen Bereich des BehNlters 1 zugegenen komprimierten Gases auftreten.
• Wenn der Filterkuchen von einem körnigen Material gebildet ist, welches keine Filterschicht der vorerwähnten Art bilden kann, so wird die Abdichtung am Ende der Leitung des Förderers 40 mit einer (nicht dargestellten) abgedichteten Sammelkanirner für :d#Filter kuchen erreicht, welche mit zwei MUndungstffren versehen sein kann, die pneumatisch geöffnet werden kennen und derartig synchronisiert sind, dass die Offnung dieser zusätzlichen Kammer nur dann erfolgt, wenn die Auslässe und die Förderer 40 geschlossen sind. Das Gerät wird durch eine Lunge 41, eine Druckreduzierung 42 fffr die Speisung des Behälters 1 mit Gas von geringerem Druck als jenem des die Membrane 18 steuernden Gases und des Gases welches dem Steuerungen 19 und 21 zug# führt wird -durch zwei Luken 43 und 44, durch Lampen 45 für die Beleuchtung des Inneren des Behälters, durch Stopfb@chsen 46 und 47 fflr die abgedichtete Montage der Hohlwelle 3, durch n Schaufenster 48 und durch Druckluftablässe 49 vervollständigt. anstelle von einer Membraneinheit 18 konnten auch zwei oder mehrere vorgesehen werden wodurch die Leistungsfähigkeit des Gerätes erhöht werden wUrde.
• Die graphische Darstellung gemäss Fig. 4 zeigt in ausgezogener Linie die Leistungsfahigkeit einer bekannten Filterpresse, deren Filterkapazität mit der Zeit abnimmt und wobei eine Stillstandsperiode für die Trocknung und Abnahmo der Filterkuchen vorgesehen#ist, wogegen die strichlierten linien die Leistungsfähigkeit des erfindungsgemässen Filters darstellen, wobei die Perioden der langsamen Filtration, (wenn die Filterwände teilweise vom Filterkuchen zerstopft sind) und die Stillstandsperioden für die Reinigung der Filterwände und ffir die Gewinnung des Filterkuchens wegfallen.
• Die Funktionsweise des vorstehend beschriebenen Filters ist folgende Bei mit Rohprodukt bis zum vorbestimmten Niveau gefülltem Behalter 1 führt der Speichenstern aufgrund der Steuerung 19 eine intermittierende Drehung mit stufenweiser Vorbewegung gleich dem Abstand zwischen zwei Filterwänden durch, wobei aufgrund der VerschiebunC des Filters im Rohprodukt und aufgrund des sogar auf das Rohprodukt ausgeübten Druckes eine gute Filterung mit Abfluss des Filtrates durch die Hohlwelle 3 erzielt wird, während das Feststoffmaterial sich in Form eines Filterkuchens auf den Wandungen der Filterw#nde absetzt. Bei jedem Stillstand des Speichensternes wird die unter dem Raum ærwischen den Membranen 18 befindliche Filterwand angehoben, wobei sie getrocknet wird und die Entfernung des Filterkuchens in der vorstehend beschriebenen Weise erfolgt.
• Sobald die so gereinigte Filterwand wieder in ihre Stellung im Spoichcnstorn eingesetzt ist, wird letzterem eine weitere Verschiebung mitgeteilt, wobei die der eben gereinigten Filterwand unmittelbar nachfolgende Filter##and unter die Membraneinhoit 18 gelangt, um ebenfalls getrocknet zu werden und um den getrockneten Filterkuchen zu gewinnen usw.
• Es ist offensichtlich, dass unter Beibehaltung des Grundgedankons der Erfindung letztere in vieler Hinsicht abgesondert und variiert werden kann, ohne dadurch ihren Rahmen zu überschreiten.

Claims (11)

Patentansprüche.

1. Druckfilterpresse bestehend aus einem Behälter mit vertikaler Achse, der bis zu oinem vorbostimmten Niveau mit einem Rohprodukt gefüllt ist, über welchem sich ein Druckgas befindet und in welchen Bohältor eine Hohlwollo mit vertikaler achse hineinragt und einen Speichenstern von sackfErmigen Filterelementen ab stützt die vollkommen in das Rohprodukt eintauchen, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine im Behälter (i) oderhalb des Niveaus des Rohproduktes montierte Einheit zum Trocknen und zum Entfernen des Filterkuchens aufweist, in welche aufeinanderfolgend dic Filterelemente (2) mit Membraneinrichtungen (18) gebracht werden, um den Filterkuchen auf den Filterelement zusammenzudrückon und auszuquetschen und dass sie synchronisierte Steuerungseinrichtungen besitzt, um dem Speichenstern eine schrittweise Vorbowegung und den einzelnen Filterelementen eine Heb- und Senkbewegung in Bezug auf die Trocken- und Entnahme einheit in den Intervallen, in welchen der Stern stillsteht, mitzuteilen.

2. Filterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine pneumatische Zentrale mit periodischer Programmiervorrichtung (22) für die synchronisierte Steuerung der intermittieronden Drehung des Speichen sternes, der Anhebung und Absenkung der einzelnen Filtorwände, des Antreffens der Membrane und für die Schaffung eventueller weiterer Ein-Speisungen von Druckgas aufweist.

3. Filterprosse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch-gskennzeichnet, dass die Trocken- und Entfernungsdnhoit ffr die Filterkuchen aus einem Paar Membranen (18) besteht, welche pneumatisch gegen die dazwischenliegende Filterwand (2) gedrückt werden, um eine Trocknung durch mechanische Druck- und Ausquetschwirkung zu erzielen.

4. Filterpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranen (18) gegenüberliegende Seiten bilden und von einem Paar von Platten (17) in Abstand gehalten werden, deren Inneres mit einem Auslass (23) für das komprimierte Gas in Verbindung steht und mit Druckgas in Verbindung gesetzt wird, wenn eine Filterwand (2) zwischen sie eingesetzt ist, um die Membranen (18) gegen die Filterwand (2) zu drücken.

5. Filterpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranen (18) Verkloidungen der gegenüberliegenden Seiten von zwei Platten (17) darstellen, die gegeneinander annäherbar sind, um eine eingesetzte Filterwand durch mechanische Wirkung auszudrücken.

6. Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, das jede Filterwand (2) mit einem Abfluss (8) versehen ist, der mit der Hohlwelle (3) in Verbindung steht und mit einem Hahn vorsehen ist, der offen ist wenn sich die Filterwand (2) in Rohprodukt oder zwischen den auf sie drückenden Membranen (18) befindet und dos sich auf d@n Anhob- und Absonkwegen schliesst, um einen Austritt von Gas aus dem Bohalter (1) zu verhindern.

7. Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Paar von an ortsfesten Punkten (27) angelenkten Klingen (24), die auf die Wandungen der Filterwsnde (2) wirken, sowie ein Paar von Klingen (25), die an beweglichen Stellen (26) angelenkt und mit der Filterwand beweglich sind und auf die Membranen (18) wirken, aufweist, welche Klingen wthrond des Aufwärtsweges einer Filterwand in im wesentlichen inaktivem Zustand und während des Abwärts weges in im wesentlichen aktivem bzw. schad@ndem Zustand automatisch gesteuert sind.

8. Filterpresse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schabklingen (24), (25) den trockenen Filterkuchen zu einem F8rderer (35) mit zwei parallelen Schnecken (36) schieben.

9. Filterprosse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet dass der F#rderer (35) abgedichtet ist, um Verluste aus dem Behälter (1) zu verhindern.

10. Filterpresse nach einem der Z;nsprtche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine periodische Programmiervorrichtung mit regelbaren Filt@rseit@n und Aufquetsch- und Trockenseiten vorgesehen ist.

11. Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Führungen (5, 6) von begrenzter H8he ftir jede Filtorwand und F5hrung3n (3,33) im Bereich einer jeden Trocken- und Entfornungsoinheit für die Filterwand, welche angehoben wird, vorgesehen sind.

L e e r s e i t e