DE2236757C3 - Röhrendruckfilter - Google Patents
RöhrendruckfilterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Röhrendruckfilter, bestehend aus einem Paar im wesentlichen koaxial ineinanderstehender Rohrkörper, aus einer in dem äußeren
Rohrkörper angeordneten invd an aiesem befestigten,
undurchlässigen, elastischen Manschette, aus einem um den inneren Rohrkörper herum angeordneten und von
diesem gehaltenen Filterelement, aus einem Auslaß für das Ausbringen von Filtrat, welches das Filterelement
durchsetzt hat, und aus einer Vorrichtung zum axialen gegenseitigen Verschieben der Rohrkörper in eine erste
und in eine zweite Stellung, wobei in der ersten Stellung die Rohrkörper eine geschlossene Ringkammer bilden,
die durch die undurchlässige elastische Manschette in
w ein inneres und ein äußeres Abteil geteilt ist, die im
wesentlichen koaxial zueinander liegen und nicht miteinander verbunden sind, wobei das innere Abteil
einen Einlaß für ein feuchtes, aus festen Teilchen bestehendes Material besitzt und das äußere Abteil
einen Einlaß für ein hydraulisches Druckmittel aufweist,
und wobei in der äußeren Stellung der Rohrkörper die
ω 9 07 485,GB-PS 12 40 465,GB-PS 12 40 466). Bei diesen
Druekfiltern besteht das Filterelement aus einer Drahtsiebhülse und einer Filtertuchhülse, wobei vorzugsweise zwischen Sieb und Filtertuch noch ein
Unterlagtuch vorgesehen ist. Dieses Filterelement ist
">5 mit engem Sitz über dem Mittelteil des inneren
Rohrkörpers angeordnet. Diese Anordnung Filterelementes wirft Probleme auf. Wenn der Durchmesser des
Filterelementes zu klein ist, ist es nicht oder nur mit sehr
großen Schwierigkeiten möglich, das Filterelement über den inneren Rohrkörper zu ziehen. Wenn dagegen der
Durchmesser des Filterelementes zu groß ist, sitzt es nicht stramm auf dem inneren Rohrkörper, und es bilden
sich im Betrieb des Druckfilters Falten, die zu einer
Beschädigung des Filterelementes führen, so daß dessen Lebensdauer herabgesetzt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Röhrendruckfilter der eingangs genannten Art zu
schaffen, dessen Filterelement einfach auf den inneren Rohrkörper aufbringbar ist und trotzdem im Betrieb
einen faltenfreien Sitz gewährleistet
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die
Außenfläche des inneren Rohrkörpers mit einer oder mehreren Rinnen versehen ist, deren Tiefe nicht größer
als ihre halbe Breite und nicht kleiner als ein Achtel ihrer Breite ist und daß die Anordnung der Rinne oder
der Rinnen auf der Außenfläche des inneren Rohrkörpers und die Größe und Konstruktion des Filterelementes so gewählt sind, daß bei Zuführung von hydrauli-
schem Druckmittel in das äußere Abtei!, um das feuchte, aus festen Teilchen bestehende Materia! im inneren
Abteil gegen das Filterelement zu pressen, da? auf das
Filterelement ausgeübte Druck dieses durchbiegt, in die Rinne oder die Rinnen hineindrängt und es straff spannt,
so daß auf dem Filterelement ein Filterkuchen mit sich ändernder Dicke gebildet wird.
Hierdurch wird es ermöglicht, ein Filterelement mit
ausreichend großen Durchmessern zu verwenden, das leicht auf den inneren Rohrkörper aufbringbar ist,
während im Bereich das Filterelement in die Rinnen gedrängt und dadurch gespannt wird, ohne daß sich
Falten bilden. Hierdurch wird die Lebensdauer des Filterelements erhöht Außerdem ergibt sich der
weitere Vorteil, daß der sich auf dem Filterelement bildende Filterkuchen mit sich ändernder Dicke sich
leichter entfernen läßt, beispielsweise unter Anwendung von Druckluft Schließlich wird durch die Rinnen auch
die Filterfläche etwas vergrößert
Vorzugsweise läuft die Rinne oder laufen die Rinnen schraubenfö./nig um die Außenfläche des inneren
Rohrkörpers herum.
Die Rinne oder die Rinnen können sich in Längsrichtung des inneren Rohrkörpers und im
wesentlichen Ober die ganze Länge desjenigen Teiles des inneren Rohrkörpers erstrecken, der den wirksamen
Teil des Filterelementes trägt
Vorzugsweise ist die Summe der Breiten aller Rinnen in jedem Ringsegment des inneren Rohrkörpers
wenigstens 80% des Umfangs des Ringsegments Die Summe der Breiten aller Rinnen in einem Ringsegment
des inneren Rohrkörpers ist vorzugsweise im wesentlichen gleich der Summe der Breiten aller Rinnen in
jedem anderen Ringsegment des inneren Rohrkörpers. Vorzugsweise sind 6 bis 100 Rinnen vorgesehen. ss
Zweckmäßig enthält das Filterelement eine Filtertuchhülse mit elastischen Eigenschaften, die über eine
DrahtsiebhOlse solcher Größe angeordnet ist, daß diese
eng über den inneren Rohrkörper paßt, wobei die Drahtsiebhülse in jeder Richtung mehr als 80 Drähte
pro cm, aber mindestens 24 Drähte pro cm in wenigstens einer Richtung aufweist. Dabei ist vorzugsweise zwischen der Drahtsiebhülse und der Filtertuchhülse ein Hiifstuch angeordnet, dessen Dicke bis zu
2 mm beträgt. h5
Zweckmäßig enihalten die Rohrkörper je einen mittleren zylindrischen Abschnitt sowie Endabschnitte,
die mit benachbarten Abschnitten des anderen Rohrkörpers eine Dichtung bilden, wenn die Rohrkörper sich
in ihrer ersten Stellung befinden, wobei der innere Rohrkörper obere und untere Abschnitte aufweist, von
denen jeder einen sich radial na-^h außen erstreckenden
Flanschteil mit größerem Durchmesser als der mittlere zylindrische Abschnitt aufweist, und wobei auf oder
neben diesem Flanschteil eine Umkleidung angeordnet ist, die sich um den mittleren zylindrischen Abschnitt
und ein Endteil des Filterelementes erstreckt, und wobei die Rinne oder die Rinnen in der Außenwand des
inneren Rohrkörpers an jedem Ende des inneren Rohrkörpers kurz vor der Umkleidung enden.
Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert In der
Zeichnung zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt eines Rohr-Druckfilters
gemäß der Erfindung, wobei einige Teile des inneren Rohrkörpers nicht geschnitten sind;
Fig.2 einen Querschnitt des inneren Rohrkörpers des erfindungsgemäßen Rohr-Druckfilters; und
F i g. 3a und 3b schematisch wahlv'ise Ausführungen
des inneren Rohrkörpers des erftndungsgernäßen
Rohr-Druckfilters.
Das Röhrendruckfilter nach F i g. 1 besteht aus einem äußeren Rohrkörper, einem inneren Rohrkörper, einer
undurchlässigen elastischen Manschette, einem flexiblen Filterelement, einem Auslaß für das Austragen von
Filtrat, einem Einlaß für das zu behandelnde Material, einem Einlaß und einem Auslaß für ein hydraulisches
Mittel und einer Vorrichtung für die gegenseitige axiale Verschiebung der Rohrkörper.
Der äußere Rohrkörper besteht im wesentlichen aus einem mittleren zylindrischen Abschnitt 20 und zwei
Endabschnitten, die jeweils Flansche 2 und 3 und ringförmige Bühnen 12 und 13 enthalten. Der den
Flansch 2 und die ringförmige Bühne 12 enthaltende Endabschnitt und der den Flansch 3 und die ringförmige
Bühne 13 enthaltende Endabschnitt sind beide so ausgebildet und angeordnet, daß sie jeweils Ausnehmungen 8 und 9 aufweisen, in denen ringförmige
Kopfteile 6 und 7 liegen, welche die Enden einer undurchlässigen elastischen Manschette 30 bilden.
Zwischen der undurchlässigen elastischen Manschette 30 und dem äußeren Rohrkörper ist ein äußeres Abteil
Kgebildet. Eine Leitung 43 ist für die Zuführung und das
Abziehen eines hydraulischen Mittels zu und von dem äußeren Abteil vorgesehen. Diese Leitung 43 ist mit
einer weiteren Leitung 44 verbunden, welche die obere ringförmige Bühne 12 mit der unteren ringförmigen
Bühne 13 verbindet
Der innere Rohrkörper enthält im wesentlichen einen
mittleren zjlindrischen Abschnitt 40, der mit einer Anzahl Durchbrechungen versehen ist, die mit 47
bezeichnet sind. Der innere Rohrkörper enthält ferner eine innere Abschlußkappe 45 am unteren Ende des
inneren Rohrkörpers sowie die Außenendkzppen 4 und S, von denen jede mit einem radial auswärts sich
erstreckenden Flanschteil versehen ist, auf dem kegelstumpfförmige Umkleidungen 10 und 11 angeordnet sind. Die AuDenwand des inneren Rohrkörpers
enthält IS Rinnen 1, deren Profil am besten in F i g. 2 zu sehen ist. Der Gesamtdurchmesser des inneren Rohrkörpers beträgt 168 mm. Die Breite w jeder Rinne
beträgt 25 mm und die Tiefe c/jeder Rinne ist 4 mm. Der
zentrische zylindrische Abschnitt 40 trägt ein Filterelement 50. Die Rinneu habvn keine scharfen Kanten,
welche das Auftreten von Linien mit konzentrierter SDannune im Filterelement bewirken könnten. D'e
oberen und unteren Enden 51 und 52 jeder Rinne sind mit einer sanften Verjüngung versehen, und es hören die
Enden jeder Rinne kurz vor den inneren Rändern der oberen und unteren kegelstumpfförmigen Umkleidungen
10 und 11 auf.
Die undurchlässige elastische Manschette 30, die flüssigkeitsdicht am äußeren Rohrkörper befestigt ist.
bildet mit dem inneren Rohrkörper ein inneres Abteil X.
Es ist ein Einlaß zu dem Abteil X vorgesehen, der das Einbringen eines nassen, aus festen Teilchen bestehenden
Materials, das druckgefiltert werden soll, ermöglicht. Das Einbringen in das Abteil X erfolgt unter
Druck. Der Einlaß enthält mehrere Schlitze 49, die in der unteren Kante der Umkleidung 11 gebildet sind. Die
Schlitze 49 stehen in Verbindung mit einer ringförmigen Rinne 48 und mit einer Kammer 42. in welche ein
flüssiger Brei aus dem zu filternden Material über ein Rohr 41 eingebracht werden kann.
Ferner ist ein Heberrohr (nicht gezeigt) vorgesehen.
wctCncS aus ucffl ini'ici'cn OcS ίΠΐΊ6Γ6Π Γ\ΟιιΓΚΟΓρ£Γ5
Filtrat entfernt, das durch die Durchbrechungen 47 hindurchgetreten ist.
Eine Druckluftleitung 53 ragt in das Innere des inneren Rohrkörpers hinein. Diese Leitung kann dazu
benutzt werden, das Austragen des Filterkuchens zu unterstützen.
Mit Hilfe einer Hebevorrichtung 54 können der innere und der äußere Rohrkörper axial relativ
zueinander bewegt werden.
Beim Betrieb des Rohr-Druckfilters wird ein Material,
das durch Druck gefiltert werden soll, durch die Leitung 41. die Kammer 42, die Schlitze 49 und die Rinne 48 in
das Abteil X eingebracht, und es wird dann ein hydraulisches Mittel über die Leitungen 43 und 44 in das
Abteil Y eingebracht. Der Druck des hydraulischen Mittels drückt die undurchlässige elastische Manschette
30 und damit das zu filternde Material zusammen, wodurch Filtrat durch das Filterelement und durch die
Löcher 47 im inneren Rohrkörper hindurchgepreßt wird. Das Heberrohr entfernt dann das Filtrat aus dem
inneren Rohrkörper. Das hydraulische Mittel wird dann aus dem äußeren Abteil Y abgesogen, und es werden
darauf der innere und der äußere Rohrlcörppr in axialer
Richtung gegeneinander mit Hilfe der Hebevorrichtung 54 bewegt, so daß Filterkuchen, welcher sich auf dem
Filterelement befindet, aus dem inneren Abteil ausgebracht werden kann.
Die Anordnung von Rinnen 1 in der Außenwand des inneren Rohrkörpers ermöglicht es dem Filterelement
50. in die Rinnen einzudringen, während das zu filternde Material zusammengedrückt wird. Wenn das hydraulische
Mittel aus den Abteil Kabgesogen wird, sucht die
natürliche Elastizität des Filterelementes 50. dieses Element wieder in seine im wesentlichen zylindrische
Form zu bringen, und es reißt der auf dem Filterelement
befindliche Filterkuchen in mehrere Streifen auf. wenn der innere und der äußere Rohrkörper in axialer
Richtung relativ zueinander bewegt wird. Luftstöße mit Hilfe von Druckluft können auch über die Leitung 53
gegen die Innenseite des inneren Rohrkörpers gerichtet werden, um in dieser Verfahrensstufe sicherzustellen,
daß der Filterkuchen vollständig ausgetragen wird. Da das Filterelement eine gekräuselte Oberfläche hat. wenn
das Filterelement in die Rinnen 1 hineingedrängt wird, wird der Filterkuchen, der aus dem Filterelement
gebildet ist. unterschiedliche Dicke aufweisen, was sein
Austragen in Form von vertikalen Streifen erleichtert.
Die Filterfläche der oben beschriebenen Anordnung ist etwa 3,7% größer als die Filterfläche eines ohne
Wellen versehenen zylindrischen inneren Rohrkörpers mit gleichem Gesamtdurchmesser.
Die Fig. 3a und 3b zeigen wahlweise Anordnungen
ϊ der Rinne oder der Rinnen 1, wie sie auf der Außenwand des inneren Rohrkörpers angeordnet sein können. Bei
der schraubenlinienförmigen Rinne gemäß Fig. 3b sollte der Winkel A nicht größer als 45" sein.
Bei allen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen
ίο der Erfindung ist die Summe der Breiten aller Rinnen in
irgendeinem Ringsegment des inneren Rohrkörpers größer als 80% des Umfanges des Ringsegmentes.
Ferner ist die Summe der Breiten aller Rinnen in irgendeinem Ringsegment des inneren Rohrkörpers im
ι' wesentlichen gleich der Summe der Breiten aller Rinnen
in irgendeinem anderen Ringsegment des inneren Rohrkörpers.
Die Erfindung wird weiter durch das folgende Beispiel näher erläutert.
Ein Röhrendruckfilter mit einem mit Rinnen versehenen inneren Rohrkörper, wie er beschrieben ist, und mit
Abmessungen, wie sie oben in Verbindung mit den
-i Fig. 1 und 2 angegeben sind, wurde mit einem
Filterelement 50 versehen, welches aus drei koaxialen Manschetten bestand, nämlich einer Maschendraht-Manschette,
einer Hilfstuch-Manschette und einer FiltertirJ-Manschette. Die Maschendraht-Manschette
J" wurde hergestellt aus Fourdrinier-Papiermaschinensieb,
das in einem Holländer-Webstuhl gewebt wurde, so daß vier Drähte pro cm in Längsrichtung und 40 Drähte pro
cm in Umfangsrichtung vorhanden waren. Das Sieb wurde auf die richtige Größe derart zugeschnitten, daß
!■' nach der Verbindung der längeren Seiten miteinander
eine zylindrische Manschette gebildet wurde. Diese Manschette wurde über den Umfang des inneren
Rohrkörpers gezogen. Die Seiten der Manschette wurden durch Schweißen oder Löten miteinander
·»" verbunden. Dabei wurde der Saum geschliffen, um die
Abnutzung des Hilfstuches und des Filtertuches möglichst klein zu halten. Die Hilfstuch-Manschette
bestand aus PolväthvlentereDhtalat-Filz. der dadurch
hergestellt wurde, daß eine Matte aus willkürlich
;> zusammengelegten kurzen Stapelfasern hergestellt,
worauf auf die Matte Wärme aufgebracht wurde, um die Fasern miteinander zu verbinden. Die Hilfstuch-Manschette
wurde so hergestellt, daß sie lose über die Maschendraht-Manschette paßte. Die Filtertuch-Man-
v< schette bestand aus Polyäthylenterephtalat mit einem Gewicht von 348 g/m2, das als Rohr mit einem Umfang
von 546 mm gewoben worden ist. und zwar ajs 3 Strängen eines ununterbrochenen einfädigen Garnes
mit 125 Denier. Der Umfang des inneren Rohrkörpers betrug nach dem Aufbringen der Maschendraht-Manschette
und der Hilfstuch-Manschette etwa 535 mm, so daß das Filtertuch leicht über die Hilfstuch-Manschette
hinübergezogen werden konnte.
Es wurde festgestellt, daß im Betrieb die Maschen-
M draht-Manscheue und das Hilfstuch bestrebt waren, die
gewellte Oberfläche des inneren Rohrkörpers anzunehmen und daß das Filtertuch in die Wellungen während
der Druckstufe des Betriebszyklus des Rohr-Druckfilters hineingedrängt wurde, daß aber das Filtertuch
*>5 während der Filterkuchenausbringstufe wieder die im
wesentlichen zylindrische Form annahm. Keine Falten wurden in dem Filtertuch während des Betriebes
erzeugt.
Nach insgesamt 4467 Zyklen wurde das Filtertuch herausgenommen und unter einem Mikroskop mit
geringer Vergrößerung einer Zerreißprobe unterworfen. Sowohl das Aussehen als auch die Reißfestigkeit
waren von den Ergebnissen, die an einem unbenutzten
Tuch festgestellt worden waren, nicht zu unterscheiden.
Die Gesamtlebensdauer eines Filtertuches bei einem Rohr-Druckfilter üblicher Art, das heißt mit ungewelltem
inneren Rohrkörper, wurde mit etwa 3000 Zyklen bestimmt.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Röhrendruckfilter, bestehend aus einem Paar im
wesentlichen koaxial ineinander stehender Rohrkörper, aus einer in dem äußeren Rohrkörper
angeordneten und an diesem befestigten, undurchlässigen, elastischen Manschette, aus einem um den
inneren Rohrkörper herum angeordneten und von diesem gehaltenen Filterelement, aus einem Auslaß
für das Ausbringen von Filtrat, welches das Filterelement durchsetzt hat, und aus einer Vorrichtung zum axialen gegenseitigen Verschieben der
Rohrkörper in eine erste und in eine zweite Stellung, wobei in der ersten Stellung die Rohrkörper eine
geschlossene Ringkammer bilden, die durch die undurchlässige elastische Manschette in ein inneres
und ein äußeres Abteil geteilt ist, die im wesentlichen koaxial zueinander liegen und nicht miteinander
verbunden sind, wobei das innere Abteil einen Einlaß für ein feuchtes, aus festen Teilchen bestehendes
Material besitzt und das äußere Abteil einen Einlaß für ein hydraulisches Druckmittel aufweist, und
wobei in der äußeren Stellung der Rohrkörper die Ringkammer geöffnet ist, um das Ausbringen der
festen Teilchen aus dem inneren Abteil zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des inneren Rohrkörpers (40)
mit einer oder mehreren Rinnen (1) versehen ist, deren Tiefe nicht größer als ihre halbe Breite und
nicht kleiner als ein Achtel ihrer Breite ist und daß die Anordnung der Rinne oder der Rinnen auf der
Außenfläche des inneren Rohrkörpers und die Größe und Konstruktion des Filterelementes (50) so
gewählt sind, daß bei Zuführung von hydraulischem Druckmittel in das äußere Abtei! -'Y), um das feuchte,
aus festen Teilchen bestehende Material im inneren Abteil (X) gegen das Filterelement (50) zu pressen,
der auf das Filterelement ausgeübte Druck dieses durchbiegt, in die Rinne oder die Rinnen hineindrängt und es straff spannt, so daß auf dem
Filterelement (50) ein Filterkuchen mit sich ändernder Dicke gebildet wird.
2. Röhrendruckfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne oder die Rinnen (1)
schraubenförmig um die Außenfläche des inneren Rohrkörpers (40) herumlaufen.
3. Röhrendruckfilter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne oder die Rinnen (1)
sich in Längsrichtung des inneren Rohrkörpers (40) und im wesentlichen über die ganze Länge
desjenigen Teiles des inneren Rohrkörpers erstrekken, der den wirksamen Teil des Filterelementes (50)
trägt.
4. Rohrendruckfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der
Breiten (w) aller Rinnen (1) in jedem Ringsegment des inneren Rohrkörpers (40) wenigstens 80% des
Umfanges des Ringsegmentes ist.
5. Röhrendruckfilter nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der
Breiten (w) aller Rinnen (1) in einem Ringsegment des inneren Rohrkörpers (40) im wesentlichen gleich
der Summe der Breiten aller Rinnen in jedem anderen Ringsegment des inneren Rohrkörpers ist.
6. Röhrendruckfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sechs
bis einhundert Rinnen (I) vorgesehen sind.
7. Röhrendruckfilter nach einem der vorhergehen-
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Filterelement eine Filtertuchhülse (50) mit elastischen Eigenschaften enthält, die über einer Drahtsiebhülse solcher Größe angeordnet ist, daß diese
eng über den inneren Rohrkörper (40) paßt, wobei die Drahtsiebhülse in jeder Richtung nicht mehr als
achtzig Drähte pro Zentimeter aber mindestens vierundzwanzig Drähte pro Zentimeter in wenigstens einer Richtung aufweist.
8. Röhrendruckfilter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Drahtsiebhülse
und der Filtertuchhüise ein Hilfstuch angeordnet ist, dessen Dicke bis zu zwei Millimeter beträgt
9. Röhrendruckfilter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrkörper je einen mittleren
zylindrischen Abschnitt (20,40) sowie Endabschnitte enthalten, die mit benachbarten Abschnitten des
anderen Rohrkörpers eine Dichtung bilden, wenn die Rohrkörper sich in ihrer ersten Stellung
befinden, daß der innere Rohrkörper (40) obere und untere Abschnitte aufweist, von denen jeder einen
sich radial nach außen erstreckenden Flanschteil mit größerem Durchmesser als der mittlere zylindrische
Abschnitt (40) aufweist, und daß auf oder neben diesem Flanschteil eine Umkleidung (10, 11)
angeordnet ist, die sich um den mittleren zylindrischen Abschnitt und ein Endteil des Filterelementes
(50) erstreckt, und daß die Rinne oder die Rinnen (1) in der Außenwand des inneren Rohrkörpers an
jedem Ende des inneren Rohrkörpers kurz vor der Umkleidung (10,11) enden.
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