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BESCHREIBUNG
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Die Erfindung bezieht sich auf Ausrüstungen zur Trennung von Suspensionen,
genauer auf Filterpressen, in denen ein mechanisierter Austrag des Rückstandes erfolgt.
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Bekannt ist eine Filterpresse (siehe die DT-PS Nr.1218999) die einen
Satz von vertikal angeordneten Filterplatten und Filterrahmen enthält, die zum Paket
vereinigt und abwechselnd zwischen einer Stütz- und einer Druckplatte angebracht
sind, welche durch eine Vorrichtung zum Einspannen des Satzes von Filterplatten
und Rahmen miteinander verbunden sind.
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Jede Filterylaste stellt eine Platte dar, deren beide Oberflächen
als Dränierungsflüchen ausgeführt sin4, d.h. die beiden Plattenoberflächen weisen
Riffelungen auf, die ein freies tassieren des Filtrats zum Ableitungskanal der Filterplatte
gewährleisten. Die çilterplattenabschnitte mit wer geriffelten Oberfläche sinll
am Unfang durch eine ebene bandformige Anlagefläche begrenzt.
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Der Innenraum des Filterrahmens steht mit dem Kanal zur Zuführung
der Suspension in Verbindung. Am Umfang des rilterrahmens sind an seinen zu den
Filterplatten gekehrten Ebenen Anlageflächen vorhanden, die nach Form und Abmessun6en
mit den Anlageflächen der Filterplatten identisch sind und zum Einspannen einer
Filtertrennwand zwischen ihnen dienen. Die Filtertrennwand ist von geschlossenen
3ändern aus Filtergewebe gebildet, von denen jedes eine der Filterplatten umfaßt
und an Umlenkrollen gespannt ist, die an den entgegengesetzten, der oberen und der
unteren, wänden der Filterplatte befestigt sind.
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Eine der Umlenkrollen, vorwiegend die obere, ist mit einem Antrieb
verbunden, der sie zur Verschiebung des Filtergewebes und Austragung des Rückstandes
in Drehung versetzt.
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Jedoch gewährleistet die beschriebene Anordnung des Filtergewebes
in der Filterpresse die vollständige Abnahme des Ruckstandes von demselben nicht.
Die Rückstandsabnahme erfolgt gleichzeitig von den beiden Trume des geschlossenen
Bandes, d.h. der Zickstand wird von einem Trum des geschlossenen Bandes nach unten,
von dem anderen aber nach oben ausgetraten, wobei es recht schwierig ist, an dem
sich nach oben bev;egenden Trum die vollständige Abnahme des Rückstandes zu erreichen,
weil in diesem iall der günstige Effekt der Umlenkung des Filtergewebes an der Rolle
und die Schwerkraft des Rückstandes nicht ausgenutzt werden können sowie weil dabei
eine wirksame Regenerierung des Biltersewebes
nicht durchführbar
ist. Außerdem rutscht bei der Austragung des Rückstandes das Filtergewebe an der
Antriebsrolle.
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Der letztere Nachteil ist in einer Filterpesse (siehe die JAP-PS
47-27185) beseitigt, in der um sas Rutschen des Filtergewebes zu vermeiden, an den
Rändern desselben perforierte Bänder befestigt sind, die mit an den Antriebsrollen
starr angebrachten Sternrädern in Eingriff treten. Längs des ganzen Paketes der
Filterp#atten und Filterrahmen verläuft eine Antriebskeilwelle, die mit einem Antrieb
zu ihrer Drehung verbunden ist. Die Welle ist mittels zweier Kegelräder mit Jeder
Antriebsrolle verbunden.
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Diese Einrichtung ist in konstruktiver Hinsicht recht kompliziert
und ist für Filterpessen mit einer großen Filterfläche wegen beschränkter Festigkeit
und Steifheit der Antriebswelle nicht geeignet, da deren Länge mit größer werdender
Länger der Filterpesse zunimmt.
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Außerdem sind, da das Anordnungsschema des Filtergewebes in den beiden
bekannten Konstruktionen der Filterpessen ähnlich ist, die für die erstbeschriebene
Filterpesse nach dem Japan-Patent Nr. 47-27185 eigen.
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Die erwähnten Nachteile sind in einer Filterpresse (siehe SU-PS 285
687) beseitigt, die eine Stütz-und eine Druckplatte mit einem zwischen ihnen
angeordneten
Satz von kammerartigen Filterplatten enthält, von denen Jede einen Rahmen mit einer
in diesem angeordneten durchgehenden und einer dränierenden Trennwand darstellt.
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Die Kammer zwischen diesen Trennwänden ist mit einem Kanal zur Filtratableitung
verbunden. An den zwei gegenüberliegenden Wänden der Filterplatte sind Umlenkrollen
angebracht, an denen eine zwischen den Filterplatten verlaufende Filtertrennwand
in Gestalt eines endlosen Bandes aus Filtergewebe gespannt ist, das fUr die ganze
Filterpresse gemeinsam ist. An der Filterplatte ist ein Stutzen zur ZufUhrung der
Suspension zum Zwischenraum zwischen der Filtertrennwand und der durchgehenden Trennwand
der benachbarten Filterplatte angeordnet.
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Die Filterpresse ist mit einer Vorrichtung zum Einspannen des Filterplattensatzes
sowie mit einer Vorrichtung zur Verschiebung der Filtertrennwand zwecks Austragung
des Rückstandes versehen.
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Die Verschiebung der Filtertrennwand und die Austragung des Rückstandes
erfolgen bei der Verschiebung der Filterplatte längs der Filterpresse. Bei dieser
Verschiebung wird die Filtertrennwand, die die Filterplatte in zwei Lagen mit Bezug
auf das dränierende Filtermittel bedeckt, über die untere Rolle gezogen, an der
die Trennung des Rückstandes von der Filtertrennwand stattfindet, wobei sie sich
mit ihrer verschmutzten Seite zur dränierenden Trennwand hinwendet.
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Diese Filterpresse kann gegenüber den vorstehend beschriebenen Filterpressen
eine große Filterfläche besitzen
und gewährleistet die vollständige
Austragung des Rückstandes.
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Jedoch wird nach der Austragung des Rückstandes zu Beginn eines nächsten
Zyklus der Suspensionsfiltrierung das Filtrat, das die Filtertrennwand regeneriert,
von den in der Filtertrennwand zurückgebliebenen Teilchen verunreinigt, so daß die
ersten hierauf gewonnenen Filtratportionen zur abermaligen Filtration zurückgeführt
werden müssen.
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Der Erfindung ist die Aufgabe zugrunde gelegt, eine Filterpresse
zu schaffen, die konstruktiv einfach ist und eine Filterfläche besitzt, in der die
Konstruktion der Filtertrennwand zugleich die vollständige Abnahme des Rückstandes
sowie die Gewinnung eines reinen Filtrats gewährleisten sowie eine Regenerierung
der Filterfläche erlauben würde.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Filterpresse, mit einer
Stütz- und einer Druckplatte,die einen zwischen ihnen angeordneten Satz von kammerartigen
Filterplatten hat, von denen Jede einen Rahmen mit einer an den Seiten desselben
befestigten durchgehenden und einer dränierenden Trennwand darstellt, wobei eine
zwischen ihnen befindliche Kammer mit einem Kanal zur Filtratableitung in Verbindung
steht, eine zwischen den Filterplatten verlaufende elastische Gewebe-Filtertrennwand
vorgesehen ist, die an den Umlenkrollen gespannt ist, welche an den zwei gegenüberliegenden
Wänden der Filterplatten befestigt sind, mit Stutzen zur ZufUhrung der Suspension
zu den Zwischenräumen der Filtertrennwand und den durchgehenden Trennwänden der
benachbarten
Filterplatten sowie mit einer Vorrichtung zum Einspannen
des Filterplattensatzes und einer Vorrichtung zur Verschiebung der Filtertrennwand
erfindungsgemäß die Filtertrennwand von zwei geschlossenen Bändern gebildet ist,
von denen Jedes Band fUr eine der Filterplatten bestimmt ist und dessen beide Trume
der dränierenden Trennwand dieser Filterplatte zugekehrt liegen, während die Vorrichtung
zur Verschiebung der Filtertrennwand zwei Stangen hat, die längs des Filterplattensatzes
an den zwei gegenüberliegenden Seiten desselben angeordnet sind und mit einem Antrieb
zu ihrer gleichzeitigen hin- und hergehenden Verschiebung quer zum Filterplattensatz
versehen sind, sowie Leisten umfaßt, die an einem der Trume eines Jeden der geschlossenen
Bänder querüber befestigt sind und mit den Stangen derart zusammenwirken, daß sie
mit ihren Enden über die Stangen gleiten und zusammen mit den Stangen in der zum
Filterplattensatz quergehenden Richtung verschiebbar sind.
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Die erfindungsgemäße Filterpresse ist konstruktiv einfach, sie gewährleistet
die vollständige Abnahme des Rückstandes vom Filtermittel, da der Verschiebungsantrieb
mit den Filtertrennwänden, die er verschiebt, unmittelbar verbunden ist, wodurch
das Austragen des Rückstandes gewährleistet ist.
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Mit der Verschmutzung der Filtertrennwand wird die Regenerierung derselben
eingeleitet, bei der ein Jedes der Bänder mit seiner verschmutzten Seite zur dränierenden
Trennwand der Jeweiligen Filterplatte gewendet wird, und die Regenerierungsflüssigkeit
wird durch dasselbe über dieselben Kanäle geleitet,
über welche
bei der Filtration die Suspension zugeführt wird. Infolge dieser wirkungsvollen
Regeneration sowie dadurch, daß die Filtration ein Jedes Mal durch einen bestimmten
(ein und denselben) Abschnitt der Filtertrennwand erfolgt, wird ein reines Filtrat
gewonnen, d.h. ein Filtrat mit niedrigem Gehalt an fester Phase.
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Im folgenden wird die Erfindung in der Beschreibung eines Ausftihrungsbeispiels
derselben unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen erläutert; in den Zeichnungen
zeigt: Fig. 1 schematische Darstellung der Filterpresse gemäß der Erfindung; Fig.
2 Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1 mit einer durch eine strickpunktierte Linie
angedeuteten Filtertrennwand; Fig. 3 Filterplatte im Schnitt; Fig. 4 Filterplatte
mit der Filtertrennwand gemäß der Erfindung, teilweise abgebrochen; Fig. 5 zwei
benachbarte Filterplatten in geschlossenem Zustand, im Schnitt; Fig. 6 Ausführungsvariante
der Leiste und der Stange gemäß der Erfindung.
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Die Filterpresse enthält eine Stützplatte 1 (Fig. 1) und eine Druckplatte
2, zwischen denen ein Satz tz von kammerartigen Filterplatten 3 angeordnet ist.
Jede Filterplatte 3 stellt einen Rahmen 4 (Fig. 2) mit einer in dessen Innerem angeordneten
durchgehenden Trennwand 5 (Fig. 3) und einer dränierenden Trennwand 6 dar. Eine
Kammer 7 zwischen den Trennwänden 5
und 6 steht mit einem Kanal
8 (Fig. 4) zur Ableitung des Filtrats in Verbindung.
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An den zwei gegenüberliegenden Wänden der Filterplatten 3 sind Umlenkrollen
9 (Fig. 2, 4) befestigt, an denen eine elastische Gewebe-Filtertrennwand gespannt
ist, die als geschlossenes Band 10 ausgebildet ist, dessen beide Trume 10a und 10b
(Fig. 4) der dränierenden Trennwand 6 der Filterplatte 3 zugekehrt verlaufen, an
deren Rollen 9 das Band gespannt ist.
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Jede Filterplatte 3 ist mit Stutzen 11 zur Zuführung der Suspension
zu einem Zwischenraum 12 (Fig. 5) zwischen den Filtertrennwänden 10 und den durchgehenden
Trennwänden 5 der benachbarten Filterplatten 3 versehen. Jede Filterplatte 3 kann
mit einer elastischen Membran 13 (Fig. 3) bestückt sein, die der durchgehenden Trennwand
5 zugekehrt angebracht ist. Eine Kammer 14 zwischen ihnen ist mit einem Kanal 15
(Fig. 3, 4) zur Zuführung von Flüssigkeit bzw. Gas zu dieser Kammer 14 verbunden.
Die elastische Membran 13 (Fig. 3) dient zum Abpressen des Rückstandes.
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Die Filterpresse ist mit einer Vorrichtung zum Einspannen eines Satzes
der Filterplatten 3 versehen, die in Form eines Hydraulikzylinders 16 (Fig. 1) ausgeführt
ist, dessen Kolbenstange mit der Druckplatte 2 verbunden ist, während das Gehäuse
mittels zu beiden Seiten der Filterpresse befindlichen Kraftträgern 17 mit der Stützplatte
1 in Verbindung steht.
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Die Filterpresse ist ferner mit einer Vorrichtung zur Verschiebung
der Filtertrennwand versehen, die zwei Stangen 18 (Fig. 1, 2) einschließt, die längs
des Satzes der Filterplatten 3 an den beiden gegenüberliegenden Seiten desselben
verlaufen und mittels Ketten 19 (Fig. 1) und Antriebswellen 20 mit einem Antrieb
21 verbunden sind, der eine gleichzeitige hin- und hergehende Verschiebung der Stangen
18 quer zum Satz der Filterplatten 3 herbeiführt. An einem der Trume des geschlossenen
Filterbandes 10, vorwiegend an dessen äußerem Trum 10b (Fig. 4) in bezug auf die
Filterplatte 3, an deren Rollen 9 es gespannt ist, ist querüber eine Leiste 22 befestigt.
Die Leiste 22 eines Jeden geschlossenen Bandes 10 ist mit den Stangen 18 beim Schließen
bzw. Trennen der Filterplatten 3 längs der Stangen 18 frei verschiebbar verbunden.
Hierzu ist die Stange 18 mit einem Kastenquerschnitt ausgeführt, und in ihre Nut
ragen zylindrische Ansätze 23 hinein, die an den Enden der Leisten 22 befestigt
sind. Die Stangen können rund, wie beispielsweise Stangen 18 a (Fig. 6), oder mit
einem beliebigen anderen Querschnitt ausgeführt sein und mit Leisten 22a so zusammenwirken,
daß eine ungehinderte Verschiebung der Leisten 22a längs der Stangen 18a gewährleistet
ist. Eine derartige Verbindung der Stangen 18a und Leisten 22a wie auch der Stangen
18 (Fig. 4) und der Leisten 22 gewährleistet gleichfalls die Verschiebung der geschlossenen
Bänder 10 zusammen mit den Stangen 18 in der zum Satz der Filterplatten 3 querverlaufenden
Richtung.
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Die Filterplatten 3 (Fig. 1) sind miteinander und mit der Stützplatte
1 sowie mit der Druckplatte 2 mittels Verbindungselementen 24 verbunden, die sie
um einen bestimmten Betrag auseinandergehen lassen. Die Filterplatten 3 sind mittels
Rollen 25 (Fig. 2) am Rahmen 26 der Filterpresse aufgehängt.
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Vorstehend ist eine Konstruktion der Filterpresse mit vertikaler
Anordnung der Filterplatten 3 beschrieben worden.
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Eine ähnliche Konstruktion der Filterpresse kann auch mit horizontaler
Anordnung der Filterplatten ausgeführt sein.
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Die Filterpresse arbeitet folgenderweise.
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Vor dem Beginn der Filtrierung der Suspension wird der Satz der Filterplatten
3 mittels des Hydraulikzylinders 16 (Fig. 1) und der Druckplatte 2 zusammengeschlossen
und eingespannt, wonach durch die Stutzen 11 (Fig. 5) dem Zwischenraum 12 die Suspension
zugeführt wird, die, nachdem sie die geschlossenen Filterbänder 10 einer Jeden Filterplatte
3 passiert hat, in Form von Filtrat in die Kammer 7 gelangt und über den Kanal 8
aus der Filterpresse abgeleitet wird.
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Hierbei setzt sich die feste Phase der Suspension (Rückstand) an der
Oberfläche des geschlossenen Filterbandes 10 ab. Nach beendeter Suspensionsfiltrierung
wird der Rückstand gewaschen und getrocknet, indem man über die Kanäle 11 aufeinanderfolgend
Waschflüssigkeit und Trocknungsgas zuführt. Nach der Beendigung des Filtrierens
und des Waschens des Rückstandes kann dieser bei Bedarf von der Membran 13 (Fig.
3) durch Drücken von Flüssigkeit bzw. Gas in den Hohlraum 14 abgepreßt
werden.
Nach der Trocknung des Rückstandes wird der Hydraulikzylinder 16 (Fig. 1) eingeschaltet,
der die Druckplatte 2 in die (in der Zeichnung linke) Endlage abführt, und die mit
ihr verbundenen Filterplatten 3 werden in Form einer Ziehharmonika auseinandergezogen,
d.h. in einem bestimmten gleichen Abstand voneinander eingestellt, der durch die
Verbindungselemente 24 bedingt ist. In dieser Lage wird der Antrieb 21 eingeschaltet,
der mittels der Antriebswellen 20 und Ketten 19 die Stangen 18, die mit ihnen gekoppelten
Leisten 22 (Fig. 4) sowie die mit ihnen verbundenen Außentrume 10b der geschlossenen
Bänder 10 in der zum Satz der Filterplatten 3 quergehenden Richtung, d.h. von oben
nach unten, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, verschiebt, wodurch die Austragung
des Rückstandes e# folgt. Hierbei brauchen die Umlenkrollen 9 nicht unbedingt zu
rotieren, das geschlossene Band 10 kann einfach über ihre Oberfläche gleiten, wenn
eine oder die beiden Rollen 9 sich verklemmen sollten. Nach erfolgtem Austrag des
Rückstandes werden die Stangen 18 in die Ausgangsstellung (ursprüngliche obere Stellung)
zurückgebracht, wobei die geschlossenen Bänder 10 gleichfalls in ihre ursprüngliche
Arbeitsstellung zurückkehre n.
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MhB eine Regenerierung der Filterfläche der geschlossenen Bänder
10 durchgeführt werden, nimmt man das Schließen und Einspannen der Filterplatten
3 bei der unteren Stellung der Stangen 18 vor. Hierbei sind die geschlossenen Bänder
10 mit ihren verschmutzten Seiten den dränierenden Trennwänden 6
der
Filterplatten 3 Zugewandt. In dieser Stellung wird über die Zuführungsleitung für
die Suspension, d.h. über die Kanäle 11 und Kammern 12 (Fig. 5) die Regenerierungsflüssigkeit
zugeführt, die die geschlossenen Filterbänder 10 in der zur Bewegungsrichtung des
Filtrats beim Filtrieren der Suspension umgekehrten Richtung passiert, wodurch die
Rückstandsreste von der verschmutzten Oberfläche des geschlossenen Bandes 10 entfernt
werden. Nach beendeter Regenerierung der Filterflächen wird die Filterpresse geöffnet;
die Stangen 18 (Fig. 4), Leisten 22 und geschlossenen Bänder 10 werden in ihre Ausgangsstellung
zurückgebracht, Dann wird der Satz der Filterplatten 3 geschlossen und eingespannt,
worauf man mit einem neuen Arbeitszyklus der Filterpresse beginnt.