DE2548193A1 - Vorrichtung zum entfernen von fluessigkeiten aus feststoffen - Google Patents

Vorrichtung zum entfernen von fluessigkeiten aus feststoffen

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DE2548193A1
DE2548193A1 DE19752548193 DE2548193A DE2548193A1 DE 2548193 A1 DE2548193 A1 DE 2548193A1 DE 19752548193 DE19752548193 DE 19752548193 DE 2548193 A DE2548193 A DE 2548193A DE 2548193 A1 DE2548193 A1 DE 2548193A1
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Description

Priorität 31. Oktober 1974, USA* Nr. 519,893
Vorrichtung zum Entfernen von Flüssigkeiten aus Feststoffen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Flüssigkeiten aus Feststoffen, die im folgenden als Entwässerungsvorrichtung bezeichnet wird, und insbesondere eine eine Einheit bildende Maschine zum Filtrieren und Ausdrücken von Flüssigkeiten aus Feststoffen.
Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen zum mechanischen Entwässern von Flüssigkeits-Feststoff-Gemischen, wie Abwasser und Abfallschlämme, bei großtechnischen Anwendungen, beispielsweise bei der Abwasseraufbereitung von Städten, bekannt. Eine gewöhnlich benutzte Vorrichtung besteht aus einem Vakuumfilter mit rotierender Trommel, wobei die Saugwirkung benutzt wird, um Flüssigkeit aus einem Schlamm durch ein poröses Filtermedium zu ziehen. Bei der herkömmlichen Benutzungsweise erzeugt diese Vorrichtung Feststoffkuchen, die ziemlich feucht sind, da der angelegte Druckunterschied den Atmoshärendruck nicht überschreiten kann und der
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Feuchtegehalt mancher Feststoffe nicht unter bestimmte Werte bei solchen Druckdifferenzen auch auf Kosten von verlängerten Behandlungszeiten verringert werden kann. Zentrifugen werden ebenfalls häufig bei der Abwasseraufbereitung von Städten verwendet, eignen sich jedoch nicht in zufriedenstellender Peise für das Entwässern von Schlämmen, deren Dichte näherungsweise den Wert von Wasser hat. Manchmal werden auch Filterpressen und andere Arten von Ausdrückmaschinen für den Wasserentzug aus dem Schlamm benutzt. Sie sind jedoch hinsichtlich ihres Volumens bzw. Fassungsvermögens begrenzt, insbesondere bei sehr wässrigen Schlämmen.
Man möchte jedoch Schlammkuchen haben, die wesentlich trockner sind als die auf herkömmliche Weise erzeugten. Wenn beispielsweise Abwasserschlamm durch Verbrennung beseitigt werden soll, ermöglicht ein gesteigerter Trockenheitsgrad des Kuchens, daß der zur Aufrechterhaltung der Verbrennung erforderliche zusätzliche Brennstoff verringert werden kann oder nicht mehr erforderlich ist.
Die der Erfindung.zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der sich Auf schlämmungen oder Schlämme, insbesondere wie sie bei der Abwasseraufbereitung anfallen, auf wirtschaftliche Weise wirksam entwässern lassen.
Die Lösungsmittel für diese Aufgabe sind im Patentanspruch angegeben.
Gegenstand der Erfindung ist somit eine Entwässerungsvorrichtung, welche eine Einheit bildende und zusammenwirkende Kombination eines Vakuumfilters der rotierenden Trommelbauweise und eine Ausdrückeinrichtung der Diaphragma- bzw. Membranbauweise umfaßt. Dabei fördert ein intermittierend weitergeschaltetes endloses Filtermediumband einen bahnförmigen Filterkuchen zu der Ausdrückeinrichtung, nachdem
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der Kuchen auf dem Vakuumfilter gebildet worden ist. Die Bandweiterschaltung ist mit der Aufbringung eines Drucks in der Ausdrückeinrichtung koordiniert, so daß die Filtertrommel nur dann weitergeschaltet wird, wenn die Membran entspannt ist. Das Anlegen des Drucks wird nur dann bewirkt, wenn die Trommel nicht weiterbewegt wird.
Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
Fig. 1 zeigt perspektivisch eine Ausführungsform der Vorrichtung .
Fig. 2 zeigt die Vorrichtung von Fig. 1 teilweise aufgeschnitten in der Seitenansicht.
Fig. 3 und 4 zeigen in der Seitenansicht teilweise aufgeschnitten einen speziellen Mechanismus der Vorrichtung von Fig. 1 in zwei alternativen Stellungen.
Fig. 5 und 6 zeigen als Einzelheiten von der Seite zwei alternative Modifizierungen des Mechanismus von Fig. 3 und 4.
Fig. 7 zeigt schematisch ein Blockschaltbild eines Steuersystems für die Vorrichtung der Figuren 1 bis 4.
Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Vorrichtung umfaßt eine eine Einheit bildende und zusammenwirkende Kombination von zwei Einrichtungen zum Entfernen von Wasser, nämlich ein Vakuumfilter 11 der Drehtrommelbauweise und eine Ausdrückeinrichtung 13 der Membranbauweise. Ein gemeinsamer Rahmen 17 trägt die beiden Filtriereinrichtungen. Ein herkömmliches endloses Band 21 eines porösen Filtermediums nimmt beim Ziehen einen ununterbrochenen bahnförmigen Filterkuchen mit zu der Ausdrückeinrichtung 13, nachdem der
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Kuchen auf dem Vakuumfilter 11 gebildet worden ist. In Betrieb wird das Band 21 schrittweise vorwärtsbewegt, was später noch erläutert wird.
Das gezeigte Drehtrommel-Vakuumfilter 11 ist auf herkömmliche Weise gebaut und hat ein hohles Trommelelement 23, welches an seinen gegenüberliegenden Stirnwänden 25 und durch axial angeordnete Zapfen 27 gehalten ist. Die Zapfen erstrecken sich nach außen und sind in Lageranordnungen abgestützt, wodurch die Trommeln 23 für eine Drehung in einem Behälter 29 angeordnet ist, der für die Aufnahme der Aufschlämmung vorgesehen ist. Eine Antriebseinheit 31 ist so angeschlossen, daß die Trommel 23 über einen vorher gewählten Drehwinkel nach jedem Arbeitszyklus der Auspreßeinrichtung intermittierend weitergeschaltet wird, wodurch Sektoren am Umfang der Trommel nacheinander in die Aufschlämmung in dem Behälter 29 untergetaucht bleiben. In der Praxis wird die Trommel periodisch um 15 bis 3o° in die Richtung weiterbewegt, die durch die gekrümmten Pfeile angedeutet ist. Die Antriebseinheit 31 weist weiterhin ein Sperrad 33, das an dem Trommelzapfen 27 außerhalb der Abstutζlageranordnung 28 befestigt ist, einen Sperrarm 35, der in Eingriff mit dem Sperrad angeordnet ist, und eine wahlweise ausfahrbare und einziehbare Kolbenanordnung auf, die für eine Betätigung der Sperranordnung so angelenkt ist, daß die Trommel gedreht wird. Anstelle der Trommelantriebseinheit 31 kann auch eine herkömmliche Drehantriebseinheit verwendet werden. In diesem Fall wird ein Energieimpuls kurzer Dauer bei der Antriebseinheit für das Einleiten der Trommelrotation verwendet. Nachdem sich die Trommel um wenige Grad gedreht hat, hört die Rotation infolge Reibung auf.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist ein herkömmliches Drehventil mit zwei öffnungen konzentrisch um den Zapfen auf der anderen Stirnwand 26 der Filtertrommel 23 so
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angeordnet, daß eine Verbindung für einen Fluidstrom mit den sich radial erstreckenden Filtratleitungen 41 gegeben ist, die in der Trommel 23 angeordnet sind. Die Leitungen führen zu öffnungen, die in der Seitenwand der Trommel ausgebildet sind. Diese Anordnung ist charakteristisch. In Betrieb verbindet das Drehventil nacheinander die Leitungen 41 und dient als Einrichtung, durch welche ein Vakuum oder eine Saugwirkung mit wenigstens den untergetauchten Oberflächensektoren der Trommel in Verbindung gebracht wird. Das Filtrat, welches durch die Leitungen 41 infolge des Vakuums gezogen wird, geht durch das Drehventil und dann zum Auslaß. In üblicher Praxis wird das Vakuum an einen Sektor eine zeitlang nach dem Verlassen der Aufschlämmung angelegt, um ein Waschen und Trocknen des Kuchens zu bewirken .
Das Filterband 21 wird um die Seitenwand der Trommel 23 gezogen, so daß es wenigstens die untergtauchten Sektoren bedeckt. Das Filterband kann die Trommel wie gezeigt oben in der Mitte verlassen, es kann auch über diesen Punkt hinausgehend um die Trommel gelegt sein. Das Filtrat, welches durch das Vakuum aus der Aufschlämmung abgezogen wird, geht durch das Filterband in die Filtratleitungen 41, während sich gleichzeitig aus den übrigbleibenden Feststoffen ein Kuchen auf dem Band 21 bildet. Der Filterkuchen wird aus der Aufschlämmung herausbefördert, wenn die Trommel 23 weitergeschaltet wird. Das Filterband hat einen nicht gezeigten verdickten Wulst längs seiner Ränder, der für die Ausrichtung und das Führen benutzt wird.
Die Ausdrückeinrichtung oder Presse 13 ist angrenzend an die Trommel 23 angeordnet und hat eine ortsfeste Entwässerungsplatte 43, die so gebaut und angeordnet ist, daß das Filterband 21 flach mit seinem oberen Trumm darüberläuft.
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Wie in Fig. 3 und 4 gezeigt ist, ist in der Oberfläche der Entwässerungsplatte 43 ein Gitter oder ein System von miteinander verbundenen öffnungen 44 unter dem Trumm des Filterbandes 21 ausgebildet, wa daß Filtrat durch die Platte hindurchgehen kann, das gesammelt und über eine Leitung 4o abgeführt wird. In der Leitung 4o sitzt ein Ventil 45, welches mit der vorstehend erwähnten Unterdruckquelle verbunden ist, welche hier dazu verwendet wird, das Filtrat durch die Entwässerungsplatte zu ziehen oder laufen zu lassen. Für die Verbindung der Leitung 4o mit einer Druckluftquelle ist ein zweites Ventil 42 vorgesehen. Durch öffnen des Ventils 42 wird Druckluft nach oben durch die öffnungen-44 in der Entwässerungsplatte 43 geführt, welche für das Lösen des Eingriffs des Filterbandes 21 an der Platte beiträgt.
Die Ausdrückeinrichtung 13 hat weiterhin einen Aufbau, der von einer luftdichten Druckkammer 46 gebildet wird, die sich im Abstand über der Entwässerungsplatte 43 befindet, wobei das Filterband darunter vorbeiläuft. Bei der in den Figuren 3 und 4 gezeigten Ausführungsform besteht der Druckkammeraufbau aus starren hochstehenden Seitenwänden 47 und Stirnwänden 48, die einen nicht unterbrochenen kastenartigen Raum bilden. Zwischen die Wände 47 und 48 ist abdichtend eine starre Platte 49 eingesetzt, die ein oberes abgeschlossenes Ende für die Kammer 46 bildet. Unter der Platte 49 ist gegenüber der Entwässerungsplatte 43 zur Vervollständigung der Druckkammer eine flexible.undurchlässige Membran 51 abdichtend befestigt. An den Innenraum der Druckkammer ist eine Leitung 52 für eine Fluidverbindung angeschlossen, wobei ein Ventil 53 für die Zuführung von Druckluft durch die Leitung in die Kammer vorgesehen ist, um so die Membran 51 nach unten aufzublähen und gegen den Filterkuchen auf dem Band 21 zu drücken, das über der Entwässerungsplatte 53 liegt. Der Druck der Membran preßt
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die Flüssigkeit aus dem Filterkuchen heraus. Diese Flüssigkeit wird über die Entwässerungsöffnungen 44, die Leitung 4o und das Ventil 5o abgeführt.
Nach dem Ausdrückvorgang wird die Membran 51 nach oben zurückgezogen, indem der Druck in der Druckkammer 46 abgebaut und Luft evakuiert wird. Bei der in Fig. 3 gezeigten Anordnung wird das Zurückführen der Membran dadurch erreicht, daß zuerst die Druckluft aus der Druckkammer über ein in die Leitung 52 geschaltetes Ventil 54 an die Atmosphäre abgelassen und die Kammer dann weiter evakuiert wird, indem sie in Verbindung mit einer Vakuumquelle über ein weiteres Ventil 55 gebracht wird. Wenn die Membran nach oben gegen die Platte 49 gezogen ist, erhält man einen bedeutenden freien Raum darunter, so daß ein ziemlich dicker Kuchen von Feststoffen auf die Entwässerungsplatte 43 mittels des Filterb'andes 21 befördert werden kann.
Vorzugsweise ist die Membran 51 etwas breiter als die von dem Kuchen auf dem Filterband 21 gebildete Fläche, um so eine bestimmte seitliche Bewegung des Kuchens während des Preßvorgangs aufnehmen zu können. Die Länge der Membran und der Entwässerungsplatte in Laufrichtung des Filterbandes ist durch den Fortschaltwinkel der Filtertrommel und durch den Trommeldruchmesser festgelegt. Die Vorrichtung ist so ausgelegt und wird so betrieben, daß alle Abschnitte des bahnförmigen Filterkuchens, die auf dem Band befördert werden, dem Auspressen unterworfen werden.
Nach dem Zurückführen der Membran 51 wird das Filterband 21 weitergeschaltet und der ausgedrückte Kuchen abgegeben, wenn das Band um eine Stützrolle 56 läuft. Dabei kann auch eine Abstreifanordnung benutzt werden. Die abgegebenen Feststoffe werden von einem Förderer 57 (Fig. 2) für die We±- terverwertung weiterbefördert, die vorzugsweise aus einer Verbrennung bzw. Veraschung in einem Mehrzweckofen oder
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dergleichen besteht. Nach der Abgabe des Kuchens wird das Filterband 21 über eine lose Rolle 58 und dann über eine wahlweise einstellbare Spannrolle 59 geführt. Das Band wird normalerweise von Flüssigkeitsstrahlen aus Rohren 6o gewaschen, ehe es wieder mit der Trommel 23 in Eingriff kommt und wieder in die Aufschlämmung in dem Tank 29 eintritt.
Es hat sich gezeigt, daß die Membran 51 während des Auspressens dazu neigt, sich seitlich sowie nach unten auszudehnen. Im Extremfall könnte sich die Membran seitwärts in den Raum unter den unteren Rändern der Druckwände 57 und der Entwässerungsplatte 53 "ausblähen11. Um dies zu vermeiden, wird die im einzelnen in den Figuren 3 und 4 gezeigte Anordnung verwendet, wodurch der Drückkammeraufbau hin- und herbewegbar angeordnet ist und ein Betätigungsmechanismus 61 vorgesehen wird, um den Aufbau nach unten vor dem Ausdrückvorgang zu bewegen, damit die seitliche Fläche, in welche die Membran expandieren kann, auf ein Minimum reduziert wird. Der gezeigte Betätigungsmechanismus 61 hat auf jeder Seite der Ausdrückeinrichtung eine herkömmliche Ausfahrbare und einziehbare hydraulisch oder pneumatische Kolben-Zylinder-Anordnung 62, deren eines Ende an dem Vorrichtungsrahmen 17 befestigt ist und deren anderes Ende mit einem Gestänge schwenkbar verbunden ist, welches die Füllkammer 46 trägt. Das gezeigte Gestänge umfaßt zugeordnete kurze Verbindungsstücke 63 und 64, die miteinander auf jeder Seite der Druckkammer 46 durch ein Querelement 65 verbunden sind. Die Verbindungsstücke sind jeweils an Schwenkpunkten 67 und 68 mit zugeordneten stationär festgelegten Stützen 69 und 7o und an Schwenkpunkten 71 und 72 mit dem Druckkammeraufbau 46 verbunden. Die Kolben-Zylinder-Anordnungen 62 sind mit den Verbindungsstücken 63 an den Schwenkpunkten 73 verbunden. In Betrieb werden durch ein Ausfahren der.Kolben-Zylinder-Anordnungen 62 die Verbindungsstücke 63 und 64 im Uhrzeigersinn von der "offenen" Stellung gemäß Fig. 3 in die "geschlossene"
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Stellung gemäß Fig. 4 gedreht. An den Seiten 42 der Druckkammer sind starre Anschlagelemente 77 an einer Stelle befestigt, so daß sie an den Stüzten 69 anliegen, wenn die Ausdrückeinrichtung geschlossen ist. Aus Fig. 4 ist zu ersehen, daß das Anschlagelement 77 und die Schwenkpunkte 71 und 72 zwischen Druckkammer und Verbindungsstück auf gegenüberliegenden Seiten einer vertikalen Linie durch den Schwenkpunkt 67 liegen. Dementsprechend wird eine nach oben gerichtete Reaktionskraft auf die Druckkammer während des Ausdrückens von den ANschlagelementen 77 und nicht von den Kolben-Zylinder-Anordnungen 62 aufgenommen.
Fig.' 5 zeigt eine alternative Ausführungsform des Druckkammeraufbaus 46a, der in den Fällen verwendet wird, in welchen der Filterkuchen ziemlich dünn ist. Bei dieser Ausführungsform ist der Druckkammeraufbau stationär durch die Stützen 69 und 7o in der Nähe der Entwässerungsplatte 43 so festgelegt, daß nur wenige Zentimeter Spiel für das Einführen des Kuchens auf die Platte bleiben, wenn eine modifizierte Membran 51a nach oben zurückgeführt bzw. zurückgezogen ist. Die modifizierte Membran 51a unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen insofern, wie die Ränder 81, die sich quer über das Einlaß- und Auslaßende der Presse erstrecken, wesentlich dicker als die übrige Membran sind. Mittels Klemmbändern 87 ist die Membran .an der Druckkammer so befestigt, daß die Halterung in unmittelbarer Nähe der verdickten Ränder 81 erfolgt, wodurch ein Ausblähen der Membran am Presseneinlaß oder -auslaß verhindert wird. Bei dieser Ausführungsform hat die Druckkammer weiterhin Seitenwände 47a, die sich nach unten parallel zu den Rändern des Filterbandes erstrecken, welches darunter läuft, wobei die Wulste an den Rändern des Filterbandes außerhalb der Wände liegen. Die fortgesetzten Wände 47a verhindern ein Ausblähen der Membran aus den Seiten der Presse während des Ausdrückvorgangs. Die zurückgezogene Stellung der Membran 51a ist in Fig. 5 durch strichpunktierte
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Linien, die Stellung während des Ausdrückvorgangs durch ausgezogene Linien veranschaulicht. Außer diesen Unterschieden entspricht die Ausdrückvorrichtung von Fig. 5 im Aufbau und der Funktion im wesentlichen der in Fig. 1 bis 4 gezeigten.
Fig. 6 zeigt eine weitere alternative Ausfuhrungsform des Druckkammeraufbaus 46b. Wie bei der Anordnung von Fig. 5 ist der Druckkammeraufbau ortsfest durch die Stützen 69 und 7o festgelegt. Die Druckkammerseitenwände 47a erstrekken sich nach unten wesentlich unter die Platte 49. Bei dieser Ausführungsform sind die Membranränder nicht verdickt, wie dies bei der Membran 51a von Fig. 5 der Fall ist. Statt dessen ist die Membran 51b ähnlich der Membran 51 der Figuren 1 bis 4 ausgebildet. Der unterschied besteht darin, daß Abschlußwände oder Gleitstücke 83 und 84 für ein wahlweises Positionieren durch hin- und herbewegbare Kolben-Zylinder-Anordnungen 85 so angebracht sind, daß sie das Einlaß- bzw. Auslaßende der Presse schließen, um die Membran 51b zu halten. In Betrieb werden die Schließwände 83 und in der angehobenen oder hochgezogenen Stellung von den Kolben-Zylinder-Anordnungen 85 immer dann gehalten, wenn das Filterband 21 schrittweise weiterbewegt wird, um den Filterkuchen in die Presse zu fördern oder ausgedrückte Feststoffe abzugeben. Während des Ausdrückens sind die Wände 83 und 84 nach unten geführt quer über das Einlaß- und Auslaßende der Presse angeordnet, so daß die Membran 51b gehalten wird. Außer diesen Unterschieden entspricht die Ausdrückeinrichtung gemäß Fig. 6 aufbau- und fuhktionsmäßig im wesentlichen der Ausführungsform von Fig. 1 bis 4.
Die Arbeitsfolge der Vorrichtung in der Ausführung der Figuren 1 bis 4 wird im folgenden anhand von Fig. 7 beschrieben. Der Arbeitszyklus der Vorrichtung wird durch Betätigung des Trommelantriebs 31 über einen Zeitraum eingeleitet, der durch einen herkömmlichen Zeitgeber T1 festgelegt wird.
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Durch diese Betätigung wird die Trommel 23 um den Bruchteil einer Umdrehung weitergeschaltet, wodurch das Filterband 21 vorwärtsbewegt wird und den Filterkuchen aus der Aufschlämmung in dem Behälter 29 heraus auf die !Platte 43 der Ausdrückeinrichtung 13 trägt. Während der Zeit, während welcher das Filterband bei dem Schaltschritt weiterbewegt wird, befindet sich die Membran 51 in der eingezogenen oder angehobenen Stellung, das Entwässerungsventil 45 ist geschlossen und das Luftventil 42 ist offen, so daß Druckluft nach oben durch die öffnungen 44 in der Entwässerungsplatte 43 gerichtet wird, so daß das Filterband von der Platte freikommt. Nach Ablauf des von dem Zeitgeber T1 festgelegten Ze traums wird das Luftventil 42 geschlossen. Der Abschluß der schrittweisen Bandweiterführung wird von einem herkömmlichen Nullgeschwindigkeitsschalter bzw. Anzeiger 89 festgestellt, der mit der Bandstützrolle 56 verbunden ist und deren Drehung feststellt. Wenn das Filterband 21 vollständig angehalten ist, ermöglicht der Nullgeschwindigkeitsanzeiger 89 die Aktivierung des Betätigungsmechanismus 61, der die Druckkammer 46 nach unten zur Entwässerungsplatte 43 bewegt. Bei der Ausführungsform von Fig. 6 ist die entsprechende Funktion die, daß die Wände 83 und 84 durch Ausfahren der Zylinder 85 nach unten bewegt werden. Die unterste Stellung der Druckkammer wird von einem herkömmlichen Begrenzungsoder Mikroschalter 91 festgestellt, der dann den Ablauf mehrerer Funktionen ermöglicht. Zunächst wird das Ventil 53 geöffnet, so daß die Druckkammer 46 mit Druckluft gefüllt werden kann, um die Membran 51 nach unten aufzublähen und so Flüssigkeit aus dem Filterkuchen auf dem Filterband 21 auszudrücken, das auf der Entwässerungsplatte 43 liegt. Das Ausdrücken erstreckt sich über einen Zeitraum, der durch den Zeitgeber T2 festgelegt ist. Während dieser Zeit sind die Ventile 54 und 55 geschlossen. Gleichlaufend damit wird Vakuum an die Entwässerungsplatte über das Ventil 45 angelegt, um Flüssigkeit durch die Platte zu
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ziehen. Nach dem Ablauf des von dem Zeitgeber T2 eingestellten Zeitraums wird die Unterdrucksetzung der Kammer durch Schließen des Ventils 43 beendet. Dann wird das Ventil 54 geöffnet, so daß die Druckkammer 46 für einen relativ
kurzen Zeitraum entlüftet werden kann, der von einem Zeitgeber T3 festgelegt ist. Nach dem Ablauf dieses vom Zeitgeber T3 bestimmten Zeitraums wird das Ventil 54 geschlossen und Vakuum an die Kammer durch öffnen des Ventils 55
angelegt, um das Evakuieren der Kammer zu vervollständigen und um die Membran 51 nach oben in die Druckkammer 46 zurückzuziehen. Während des vom Zeitgeber T3 vorgegebenen
Zeitraums bewegt der Betätigungsmechanismus 61 die Druckkammer 46 nach oben. Das Vakuum liegt weiterhin an der
Entwässerungsplatte 43 an, wodurch das Filterband und die ausgedrückten Feststoffe an Ort und Stelle gehalten werden. Der Abschluß des Zurückziehens der Membran wird von einem herkömmlichen Vakuumschalter 93 festgestellt, der in Verbindung mit dem Ventil 55 verwendet wird und einen vorher festgelegten Druckunterschied bezüglich des Atmosphärendruckes feststellt. Das Anheben der Druckkammer 46 wird
von dem bereits erwähnten Mikroschalter 91 erfaßt. Wenn die beiden Schalter anzeigen, daß die zugeordneten Funktionen ausgeführt sind, wird das Anlegen des Vakuums an die Ent— wässerungsplatte 43 durch Schließen des Ventils 45 beendet. Dann wird wieder das Druckluftventil 42 geöffnet, um das
Filterband von der Entwässerungsplatte zu lösen. Die Filtertrommel 23 wird von der Antriebseinheit 31 wieder um
einen Schritt weitergeschaltet, so daß ein weiterer Arbeitszyklus beginnen kann.
Das Vakuumfilter 11 und die Ausdrückeinrichtung 13 können miteinander koordiniert auch durch andere als die vorstehend nur beispielsweise beschriebenen Steuereinrichtungen betätigt werden. Dabei ist wesentlich, daß die
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Filtertrommel nur dann um einen Schritt weiterbewegt wird, wenn die Membran insgesamt entspannt ist, und die Druckkammer nur während solcher Zeiten unter Druck gesetzt wird, wenn die Filtertrommel nicht weiterbewegt wird.
Anstelle des beschriebenen Vakuumfilters in Form einer Drehtrommel können auch andere Arten von Filtern verwendet werden. Beispielsweise kann auch ein herkömmlicher horizontaler Vakuumfilter benutzt werden, der ein laufendes Filterband trägt.
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Claims (1)

  1. 2&48193
    PATENTANSPRÜCHE
    ( 1. jEine Einheit bildende Vorrichtung zum Filtern und
    ν 'Entwässern von Feststoffen aus einer Aufschlämmung,
    gekennzeichnet durch
    a) ein Vakuumfilter (11), bestehend aus einer Drehtrommel, welches für wenigstens ein teilweises Eintauchen in einen Behälter (29) , der die Aufschlämmung enthält, vorgesehen ist,
    b) ein endloses Band (21) eines Filtermediums, das um die Drehtrommel (23) des Filters gezogen ist und wenigstens die untergetauchten Abschnitte der Trommel (23) so abdeckt, daß das durch das Filter angelegte Vakuum auf dem Band (21) einen Feststoffkuchen aus der Aufschlämmung bildet,
    c) eine Ausdrückeinrichtung (13) mit Entwässerungseinrichtungen, die an einer Stelle im Abstand von ■ der Trommel (23) gehalten und angeordnet sind und eine Entwässerungsplatte (43), über welche das endlose Band (21) geht, eine flexible undurchlässige Membran (51, 51a, 51b), die so gehalten ist, daß ihre Fläche der Fläche der Entwässerungsplatte
    (43) gegenüberliegt und davon im entspannten Zustand im Abstand angeordnet ist, und eine Druck erzeugende Einrichtung (46) aufweist, um wahlweise Fluiddruck auf die Membran so wirken zu lassen, daß sie aus der entspannten Stellung in eine aufgeblähte Stellung gedrückt wird, in welcher sie
    einen Druck auf einen Feststoffkuchen auf einem Abschnitt des Filtermediumbandes (21) ausübt, welches auf der Entwässerungsplatte (43) liegt, wodurch Flüssigkeit aus dem Kuchen gedrückt wird, und durch 609819/0089
    d) eine Einrichtung zum schrittweisen Weiterschalten (31, 33, 35, 37), welche in Wirkungsverbindung mit der Drehtrommel (23) für ein intermittierendes Weiterschalten steht, so daß das Filterband (21) den Feststoffkuchen aus der Aufschlämmung auf die Entwässerungsplatte (43) bewegt, wobei die Einrichtung (46) zum Aufbringen eines Drucks und die Einrichtung für das schrittweise Fortbewegen so zusammenwirken, daß die Trommel (23) nur dann um einen Schritt weitergeschaltet wird, wenn die Membran (51) entspannt ist, und die Einrichtung (46) für das Aufbringen des Drucks nur dann Druck auf die Membran (51) ausübt, wenn die Trommel (23) nicht um einen Schritt weiterbewegt wird.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerungsplatte (43) ein System von miteinander verbunden Entwässerungsöffnungen (44) hat, die durchgehend für das Sammeln der durch das Filtermedium band (21) gedrückten Flüssigkeit ausgebildet sind.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Einrichtungen (4o, 45), die in einer Verbindung mit dem Entwässerungsöffnungssystem für eine Fluidströmung zum Abziehen von ausgedrückter Flüssigkeit durch die öffnungen (44) angeordnet sind.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Einrichtung (4o, 42), die mit dem Entwässerungsöffnungssystem in einer Verbindung für eine Fluidströmung steht, um Gas nach oben zu drücken, damit das Filterband (21) von der Entwässerungsplatte (43) während des Zeitraums gelöst wird, wenn sich die Membran (51, 51a, 51b) in der entspannten Stellung befindet.
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    5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Membran (51, 51a, 51b) tragende Aufbau eine Druckkammer (46) über der Membran bildet und daß die Einrichtungen zum Zuführen von Druck in einer Verbindung für eine Fluidströmung mit dem Inneren der Kammer (46) stehen, und daß Einrichtungen (61, 63, 64, 65) vorgesehen sind, um den Stützaufbau auf die Entwässerungsplatte (43) zu und davon weg hin- und herzubewegen.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen für die Hin- und Herbewegung des Stützaufbaus eine ausfahrbare und einziehbare Kolben-Zylinder-Anordnung (61) aufweisen.
    7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbau, der die Membran (51) hält, eine stationäre Druckkammer (46) drüber bildet und daß die Einrichtungen (52, 53) für das Aufbringen eines Drucks an das Innere der Kammer (46) über eine Verbindung für eine Fluidströmung angeschlossen sind,
    8. Vorrichtung nach Anspruch 7,-dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (51a) am Umfang verdickte Randab- · schnitte (81) hat.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die verdickten Randabschnitte (81) sich über die Membran (51a) quer zur Laufrichtung des Filtermediumbandes (21) über die Entwässerungsplatte (43) erstrecken.
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    10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch Wandelemente (83, 84), die für ein wahlweises Anordnen über dem Raum zwischen dem Füllkammeraufbau (46) und der Entwässerungsplatte (43) angeordnet sind.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wandelemente (83, 84) in eine Richtung insgesamt quer zur Laufrichtung des Filtermediumbandes (21) über die Entwässerungsplatte (43) erstrecken.
    12. Vorrichtung nach einem.der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbau, der die Membran (41) hält, eine Druckkammer (46) darüber bildet, und daß Einrichtungen (52, 53) zum Anlegen eines Drucks in einer Verbindung für eine Fluidströmung mit dem Inneren der Druckkammer (46) sowie Entlüftungseinrichtungen (52, 54) für ein wahlweises Ablassen des Druckfluids aus der Druckkammer (46) vorgesehen sind.
    13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit der Druckkammer (46) Evakuierungseinrichtungen (52, 55) zum Abziehen des Druckfluids aus der Kammer durch das Vakuum vorgesehen sind.
    14. Eine Einheit bildende Vorrichtung zum Filtern und Entwässern von Feststoffen aus einer Aufschlämmung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
    a) ein Vakuumfilter (11) , welches so gebaut und angeordnet ist, daß Feststoffe aus einer Aufschlämmung gefiltert werden,
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    b) ein endloses Band eines Filtermediums, das über das Vakuumfilter (11) so gezogen ist, daß an das Vakuumfilter (11) angelegtes Vakuum zum Aufbau eines Feststoffkuchens aus der Aufschlämmung auf dem Band (21) führt,
    c) eine Ausdrückeinrichtung (13) mit Entwässerungseinrichtungen (43, 51), die abgestützt und angeordnet sind sowie eine Entwässerungsplatte (43), über welche das endlose Band (21) läuft, eine flexible undurchlässige Membran (51, 51a, 51b), die bei einander gegenüberliegenden Flächen bezüglich der Entwässerungsplatte (43) und davon im Abstand im entspannten Zustand gehalten ist, und Druckanlegeeinrichtungen (52, 53) zum wahlweisen Anlegen von Fluiddruck an die Membran (51, 51a, 51b) aufweist, um diese aus der entspannten Stellung in eine aufgeblähte Stellung zu drücken, wodurch die Membran einen Druck auf einen Feststoffkuchen auf dem Abschnitt des Filtermediumbandes (21) ausübt, der über der Entwässerungsplatte (43) liegt, so daß Flüssigkeit aus dem Kuchen gedruckt wird, und durch
    d) Einrichtungen (31, 33, 35) zum schrittweisen Weiterschalten, die in Wirkungsverbindung mit dem Vakuumfilter (11) für ein intermittierendes Weiterschalten des Filtermediumbandes (21) stehen, so daß das Band (21) den Feststoffkuchen auf die Entwässerungsplatte (43) trägt, wobei die Druckanlegeeinrichtungen und die Einrichtungen zum schrittweisen Weiterbewegen derart zusammenwirken, daß das Vakuumfilter
    (11) nur dann weitergeschaltet wird, wenn die Membran (51) entspannt ist, und daß die Druckanlegeeinrichtung nur dann Druck auf die Membran (51) ausübt, wenn das Band (21) nicht weiterbewegt wird.
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    15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerungsplatte (43) ein System von miteinander verbundenen Entwässerungsöffnungen (44) hat, die durchgehend für das Sammeln von durch das Filtermediumband (21) gepreßter Flüssigkeit ausgebildet sind.
    16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Einrichtungen (4o, 45), die in einer Verbindung für eine Fluidströmung mit dem Entwässerungsöffnungssystem so angeordnet sind, daß ausgedrückte Flüssigkeit durch die Öffnungen (44) gezogen wird.
    17* Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch Einrichtungen (4o, 42), die mit dem Entwässerungsöffnungssystem in einer Verbindung für eine Fluidströmung stehen, um Gas nach oben durchzudrücken, um das Filterband (21) von der Entwässerungsplatte (43) während der Zeiträume zu befreien, wenn sich die Membran (51) in ihrer entspannten Stellung befindet.
    18. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der die Membran (51) haltende Aufbau eine Druckkammer (46) darüber bildet und daß die Druck anlegenden Einrichtungen (52, 53) an das Innere der Kammer (46) mit einer Verbindung für eine Fluiäströmung angeschlossen sind, und daß Einrichtungen (61) vorgesehen sind, um den die Membran haltenden Aufbau auf die Entwässerungsplatte (43) hin und davon weg zu bewegen.
    19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen für die Hin- und Herbewegung des die Membran haltenden Aufbaus eine ausfahrbare und einziehbare Kolben-Zylinder-Anordnung (61) ist.
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    - 2ο -
    2ο. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der die Membran (51) haltende Aufbau eine Druckkammer (46) darüber bildet, daß Druck anlegende Einrichtungen an das Innere der Druckkammer (46) in einer Verbindung für eine Fluidströmung angeschlossen sind und daß Auslaßeinrichtungen (52, 54) für ein wahlweises Ablassen von Druckfluid aus der Druckkammer (46) vorgesehen sind.
    21. Vorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß Evakuiereinrichtungen (55, 52) vorgesehen sind, die in Verbindung mit der Druckkammer (46) stehen und für ein Abziehen von Druckfluid aus der Kammer unter Vakuum dienen.
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