DE2731043C3 - Doppelt wirkende Membranfilter- - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine doppelt wirkende Membranfilterpresse nach dem Oberbegriff des Anspruchs I,

Es sind bereits doppelt wirkende Membranfilterpresseri sowohl vom Rahmen- als auch Vom Kammertyp bekanntj bei denen jeder einzelne scheibenförmig ausgebildete Filterrahmen mit jeweils einem an eine Dfuckfluidquelle angeschlossenen flexiblen Drucker⁴ zeugungsteil in Form einer Gummiblase umgeben ist, wobei das Filtertuch auf der äußeren Oberfläche der Gummiblase aufliegt (US-PS 33 90 772). Bei einer Kammerfilterpresse wird die zu filtrierende Flüssigkeit (Trübe) zwischen den zwei auf den Gummiblasen eines jeden Filterrahmens aufliegenden Filtertüchern eingebracht Bereits beim Einbringen der Trübe wird aufgrund des Flüssigkeitsdrucks eine erste Filterung erzeugt Die zweite Filterung wird dadurch erreicht, daß der Innenraum einer jeden Gummiblase an eine Druckfluidquelle angeschlossen wird, wobei die einzelnen Gummiblasen von innen her aufgebläht und dabei die zwischen den äußeren Oberflächen der Gummiblasen befindlichen, mit der zu filtrierenden Flüssigkeit

ι⁵ aufgefüllten Zwischenräume verkleinert werden. Bei eiV.er Rahmenfilterpresse, bei der abwechselnd nach jedem Filterrahmen eine Filterplatte angeordnet ist, wird die zu filtrierende Flüssigkeit in den Zwischenraum zwischen den zwei benachbarten Filtertüchern eingebracht, von denen das eine auf der äußeren Oberfläche der den Filterrahmen umgebenden Gummiblase und das andere auf der Oberfläche der Filterplatte aufliegt Bei beiden der vorstehend genannten Filterpressentypen tritt jeweils die Flüssigkeit durch die Filtertücher in Richtung auf die mit Gummiblasen überzogenen scheibenförmigen Filterrahmen bzw. auf die scheibenförmigen Filterplatten hindurch, während der Filterkuchen in den Zwischenräumen zwischen den Filtertüchern verbleibt und nach öffnen der Filterpresse entfernt werden kann. Solche bekannten Rahmenfilterpressen sind jedoch nachteilig dahingehend, daß zwei verschiedene Elemente, nämlich eine Filterplatte und ein Filterrahmen benötigt werden (erhöhte Kosten für Fertigung und Lagerhaltung) und daß bei einer vorgegebenen Filterpressenlänge weniger nutbares Filterkuchenvolumen untergebracht werden kann; bei den beschriebenen Kammerfilterpressen ist vor allem nachteilig, daß die Filterkammern nur nacheinander von der ersten bis zu letzten Kammer mit dem zu filtrierenden Material gefüllt werden, ,voraufnin dann bei langem Pressen die letzten Kammern bereits überfüllt sind, bevor die ersten Kammern vollständig mit Filterkuchen gefüllt sind. Bei den bekannten Kammer- und Rahmenfilterpressen mit flexiblen Druckerzeugungsteilen in Form von die einzelnen scheibenförmigen Filterrahmen unwebenden Gummiblasen ist außerdem das infolge von Verschleißerscheinungen nötige Auswechseln der Gummiblasen umständlich und arbeitsaufwendig und die Entnahme des Filterkuchens ist zum Teil schwierig.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine doppelt wirkende Membranfilterpresse der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, die sowohl ein größeres Fassungsvermögen und damit eine bessere Ausnutzung pro Filterpressenvolumeneinheit als auch ein einfacheres Auswechseln des flexiblen Druckerzeugungsteils und ein einfacheres Entnehmen des Fikerkuchens aus der Filterpresse ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs I gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen-

Bei dieser Membranfilterpresse ergibt sich eine wirkungsvollere Trennung der Trübe in einen flüssigen und einen Feststoff-Anteil unter Verdrängung der Trübe in radialer Richtung des Filtertüches bzw, Filterfließes, wobei die Flüssigkeit/FeststofNTrennUng in weiten Bereichen Und die Verarbeitung ernßer

Volumina in einer einzigen Druckkammer möglich ist; hierbei ist die Filterung in einer einzigen großvolumigen Filterkammer weniger kompliziert; wegen einfacherer Konstruktion erfolgt auch das Auseinandernehmen und Auswechseln einzelner Teile einfacher und schneller s und die Reinigung der Filterpresse ist leichter, so daß der Wartungsaufwar.d geringer ist (z. B. bei Verschleiß von Teilen nur einfaches Austauschen nötig; dagegen bei den bekannten Filterpressen Auswechseln von z. B. Druckerzeugungsteilen bei jedem einzelnen Filterrahmen nötig). Die erfindungsgemäße Filterpresse wird im Betrieb an allen Stellen gleichmäßig mit der zu filtrierenden Flüssigkeit beladen, so daß überall der Druck gleich ist Man erhält deshalb einen Filterkuchen mit nur noch sehr geringen Flüssigkeitsanteilen, dessen Aufarbeitung vereinfacht ist

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 im Schnitt eine Gesamtansicht der Membranfilterpresse;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Filterrahmens, eines Filtertuches und einer Führungsstar.ge;

F i g. 3 eine schematische Darstellung der Gesamtansicht der Membranfilterpresse.

Mithilfe der Filterpresse 6 gemäß F i g. 1 werden z. B. hochviskose Flüssigkeiten, wie Vogelmist oder Meeresgrund-Schlamm, gefiltert.

Die Filterpresse 6 besteht aus einem Kompressionsteil 7, einem Flüssigkeits-Zuführungsteil 8 und einem Druckfluidzuführteil 9. Der Kompressionsteil 7 enthält vier Führungsstangen 12, die, wie in F i g. 3 gezeigt, sich zwischen festen Enden 10 und 11 befinden. Eine Mehrzahl ringförmiger Filterrahmen 13 ist an den Führungsstangen 12 gleitend gelagert. Jeder Filterrahmen 13 weist vier Führungsnuten 14 an seinen jeweiligen Ecken auf, die mit einer der Führungsstangen 12 in gleitendem Eingriff stehen. Weiterhin weisen die Filterrahmen 13 an ihren obersten Teilen eine Erhebung 15 zum Eingriff in eine bekannte Auseinanderführvorrichtung 16, die eine Kette enthält, die zum Zeitpunkt des Auseinanderführens in die Erhebung 15 eingreift, auf.

Die seitlichen Oberflächen jedes Filterrahmens 13 weisen eine ringförmige Flüssigkeitssammelnnne 17 auf, die in geeigneter Weise an deren innerem Umfang ausgeformt ist. Die Rinne 17 steht rr^:t einer an dem Unterteil jedes Filterrahmens angebrachten Topfrinne 18 in Verbindung. An dieser Seitenfläche des Filterrahmens 13 sind eine Vielzahl von Erhebungen 20 angebracht, die in axiale Löcher 21 im benachbarten Filtertuch 19 eingreifen und so das Filtertuch am Rahmen festhalten. Das Filtprtuch 19 weist an seinem äußeren Umfang vier Ausnehmungen 22 auf. in die die Führungsstangen 12 eingreifen, und ist weiterhin ähnlich wie der Filterrahmen 13 ringförmig ausgebildet.

Auf den Führungsstangen 12 ist eine Vielzahl von Filterrahmen 13 und von Filtertüchern 19 in gegenseitifer Berührung angebracht, wobei sie so ausgebildet sind, daß sie über ein bewegliches Endteil 25 zu dem an der linken Seite befestigten Ende 10 hinbewegt werden können, wobei das Endteil 25 über eine Verbindungsstange 24 an einen Hydralilikzylindef 23, der sich an dem an der rechten Seite befindlichen festen Ende 11 befindet, angeschlossen ist und von ihm betätigt wird.

An dem auf der linken Seite befindlichen Ende 10 ist eirie Druckfluid-Einlaßöffnüng 26 vorhanden, die mit einer Fluid-Druekpümpe 28 über ein Absperrventil 27 verbunden ist. Das Fluid k&nn hierbei auch Druckluft

Ein flexibles aufblähbares Druckerzeugungsteil 2tJ, das z. B. beuteiförmig aus Gummi oder ähnlichem Material bestehlt, ist mit seinem äußeren Umfang über einen Befestigungsring 30 an das feste Ende 10 angebracht Die Druckfluid-Einlaßöffnung 26 steht in Verbindung mit dem Innenraum des aufblähbaren Druckerzeugungsteiles 29, das mit seinem freien Ende an einer Stützstange 31 gehalten ist und so in eine durch die Filterrahmen 13 gebildete Druckkammer 33 hineinragt An dem in die Druckkammer 33 hineinragenden Ende der Stützstange 31 befindet sich zur Halterung des aufblähbaren Druckerzeugungsteils 29 ein weiteres ringförmiges Teil 32.

Die Druckkammer 33 ist über ein Absperrventil 35 und eine in dem Befestigungsring 30 angebrachte Öffnung 34 mit einer Flüssigkeits-iuführpumpe 36 verbunden. Mit der Flüssigkeitszuführpumpe 36 kann die als Druckfluid verwendete Flüssigkeit aus einem Tank 37 in die Druckkammer 33 einge' -icht W3rden.

Unterhalb des Kompressionsteils 7 hl ein seitliches Abführrohr 38 zum Sammeln der abgeschiedenen Flüssigkeit angebracht. Es liegt dabei unter der Tropfrinne 18, die an dem Boden der Filterrahmen 13 angebracht ist

Weitemin ist unterhalb der Tropfrinne 18 ein Förderband 39 zum Sammeln des Filterkuchens in an sich bekannter Art angebra> t

Die Arbeitsweise der Membranfilterpresse ist folgendermaßen: Zunächst werden die Filterrahmen mit Hilfe der Hydraulikzylinder 23 in ihre Position gepreßt Anschließend beginnt die Flüssigkeiiszuführpumpe 36, die Flüssigkeit in die Druckkammer 33 zu fördern, wodurch auf das aufblähbare Druckerzeugungsteil 29 ein äußerer Druck ausgeübt und dieses Teil zusammengedrückt wird. Nachdem das aufblähbare Druckerzeugungsteil 29 zu einer etwas verringerten Große zusammengedrückt wurde, verursacht eine Reakt' >nskraft einen Filterdruck für eine erste Filterung. Das Absperrventil 27 an dem Druckmittelzuführteil 9 ist hierbei geschlossen.

Nachdem der Flüssigkeitsdruck einen vorbestimmten Wert erreicht hat, wird das Absperrventil 35 geschlossen.

Anschließend wird das Absperrventil 27 geöffnet und die Druckpumpe 28 betätigt, so daß Preßluft in das flexible aufblähbare Druckerzeugungsteil 29 eingeleitet wird. Das Aufblähen des Druckerzeugungsteils 29 erzeugt dann einen weiteren Druck auf die Flüssigkeit in der Kompressionskammer 33, wodurch eine zweite Filterung erhalten wird.

Teilweise weil diese zweite Filterung vom Flüssigkeitsvolumen der zu filtrierenden Flüssigkeit her erzeugt wird und teilweise weil das flexible aufblähbare DruckerzeUfo'ungsteil der Volumenreduktior der zu filtrierenden Flüssigkeit während der Filterung folgt, wird eine hohe Filterungswirkung in relativ kurzer Zeit erreicht.

Anschließend wir'¹ das Absperrventil 35 an der Flüssigkeitseinlaßöffnung 34 geöffnet. Die Pumpe 36 wird dann zur weiteren Zuführung von Flüssigkeit in die ■Kompressionskammer 33 in Gang gesetzt. Da'! Ventil 27 an dem Druckmittelzuführteil 9 wird während der Zuführung von zusätzlicher oder neuer Flüssigkeit offengehalten, um dat. Ablassen der Luft aus dem aufblähbaren Teil 29 in die Atmosphäre zu gestatten. Alternativ hierzu kann die Luft auch abgesaugt werden,

Um das Luftablflssen an«: rlpm nufklfshk,,..,».. τν:ι -.,-

beschleunigen.

Nach dem Luffablasscn aus dem aufblasbaren Teil 29 übt der Flüssigkeitsdruck wiederum auf das Filtertuch 19 Filterdruck aus. Das Absperrventil 35 wird dann wiederum geschlossen₍ urii das Druckmittelzuführteii 9 in die Lage zu versetzen,- die zweite Filterstufe in obefi beschriebener Weise durchzuführen.

Die erste und zweite Filterstufe werden so lange Wiederholt, bis die Kompressiönskärnrnef 33 mit Filterkuchen voll ist und ein weiteres Aufblähen des aufblähbaren Teiles 29 nicht mehr möglich ist Damit ist die Filterung für diese Betriebsdauer beendet.

Während der Filterung wird die gefilterte Flüssigkeit über die ringförmige Rinne 17 und die Tropfrinne 18 in dem Abführrohf 38 zwecks Aufarbeitung gesammelt.

Nach Beendigung der Filterung wird das Abführrohr 38 seitlich von der Filterpresse abgenommen; so daß das Förderband 39 dann direkt unter der Filterpresse liegt.

Eine darauf erfolgende Druckbeaufschlagüng des Hydraulikzylinders 23 in einer bekannten Weise bewirkt eine fücklaüfende Bewegung des beweglichen Endes 25 von dem Kompressionsteil 7 zu dem an der rechten Seite befindlichen Ende 11. Die Auseinanderführvorrichtung 16 wird anschließend zur Trennung der Filterrahmen 13 betätigt.

Da die Filterkuchen ill der Kompfessiönskämrher 33 in Form von separaten kompakten Gebilden vorliegen, fallen die meisten von ihnen von selbüt auf das Förderband 39, wenn die Rahmen 13 bewegt werden. Die Kuchenteile, die in dein Filterrahmen 13 oder an dem aufblähbaren Teil 29 anhaften, können durch Klopfen auf den Filterrahmen oder durch Evakuieren des aüfblähbaren feiles 29 entfernt werden. Das

lö Förderband samriielt dann die Filterkuchen und führt sie fort.

Anstatt Luft (wie zuvor beschrieben) zum Aufblühen des aüfblähbaren Teiles 29 zii verwenden, kann auch eine inkompressible Flüssigkeit, wie ζ. Β. Öl, benutzt

werden. Dies verringert das Absinken des Drucks an dem zu filternden Material.

Durch die beschriebene erste und zweite Filterung wird eine schnellere und wirksamere Filterung großer Mengen erzielt. Die Druckbeaufschlagung des Filterku-

shens ist gleichmäßiger und örtÜch rsgclmSBigcri

Da die Filterung im wesentlichen durch den über den Druckzuführungsteil angelegten Drück erfolgt, braucht nur eine kleinere Flüssigkeitszuführpumpe verwendet zu werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Doppelt wirkende Membranfilterpresse mit eine Druckkammer bildenden Filterrahmen, zwischen denen Filtertücher angeordnet sind, mit einem innerhalb eines jeden Filterrahmens vorgesehenen Hohlraum, in den mindestens eine Zuführungsleitung für die zu filtrierende Flüssigkeit mündet und der durch ein flexibles Druckerzeugungsteil, das an eine Druckfluidquelle angeschlossen ist, volumenmäßig veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterrahmen (13) und die Filtertücher (19) jeweils ringförmig ausgebildet sind und daß sich durch deren zentrale Öffnungen ein die gesamte Länge der aneinandergereihten Filterrahmen (13) und Filtertücher (19) in axialer Richtung durchsetzendes flexibles Druckerzeugungsteil (29) erstreckt

2. Filterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Filterrahmen (13) an seinem äußeren Umfang angeordnete Führungsnuten (22), ei."e an seiner inneren Seitenfläche angeordnete Flüssigkeitssammelrinne (17) und eine hiermit in Verbindung stehende, an der Unterseite des Filterrahmens (13) angebrachte Tropfrinne (18) aufweist.

3. Filterpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Filtertuch (19) zur Befestigung an der inneren Seitenfläche des Filterrahmens (13) ausgebildet ist.

4. Filterpresse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein über eine Verbindungsstange (24) mit einem beweglichen Teil (25) verbundener Hydraulikzylinder (23) zum Andrücken der Filterrahi.ien (13; an das feststehende Teil (10) vorgesehen ist.

5. Filterpresse nach Anspruch 1, aadurch gekennzeichnet, daß das flexible Druckerzeugungsteil (29) in an sich bekannter Weise aufblähbar ausgebildet ist.

6. Filterpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Druckerzeugungsteil (29) mit einem festen Ende durch ein feststehendes Teil (10) an diesem befestigt ist und mit einem freien Ende von einer an dem festen Teil (10) befestigten Stützstange (31)gehalten ist.

7. Filterpresse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da3 eine Druckmittelpumpe (28) mit dem Innenraum des flexiblen Druckerzeugungsteil (29) verbunden ist.

8. Filterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeitszuführpumpe (36) mit der Druckkammer (33) fluidisch verbunden ist.

9. Filterpresse nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß eine kettenförmige Auseinanderführvorrichtung (16) mit einem Ende des Filterrahmens (13) verbindbar ist.