DE2733842C3 - Device for filtering liquids or pasty masses - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Filtrieren von Füll- und/oder Schwebestoffe enthaltenden Flüssigkeiten oder pastosen Massen unter Druck und/oder Sog mit einem quer durch eine Filterkammer bewegten Filterband und einer unterhalb des Filterbandes angeordneten Auslaßkammer, wobei das Filterband druckfest und abgedichtet zwischen der Filterkammer und der Auslaßkammer angeordnet ist.The invention relates to a device for filtering fillers and / or suspended solids Liquids or pasty masses under pressure and / or suction with a cross through a filter chamber moving filter belt and an outlet chamber arranged below the filter belt, the filter belt Is arranged pressure-tight and sealed between the filter chamber and the outlet chamber.
Bei einer bekannten Filtriervorrichtung dieser Art (GB-PS 9 40 201) wird das zu filtrierende Medium lediglich unter Druckwirkung durch das Filterband hindurchgepreßt. Es hat sich gezeigt, daß eine derartige Filtriervorrichtung nicht geeignet ist, den Filterkuchen vollständig vom Filtrat zu befreien, vielmehr muß mit sehr erheblichen Einschlüssen des Filtrats im Filterkuchen gerechnet Werden. Daraus ergibt sich auch eine unzureichende Wirtschaftlichkeit der bekannten Vorrichtung, außerdem ist diese nur in solchen Fällen anwendbar, in denen mit verhältnismäßig niedrigen Betriebsdrücken gearbeitet werden kann, Eine Filtrierung von pastosen Massen ist praktisch nicht durchführbar, so daß ein sehr erheblicher Anwendungsbereich insbesondere in der chemischen Industrie für die bekannte Vorrichtung entfällt.In a known filter device of this type (GB-PS 9 40 201), the medium to be filtered only pressed through the filter belt under pressure. It has been shown that such The filter device is not suitable for completely removing the filtrate from the filter cake, but rather must be used very significant inclusions of the filtrate in the filter cake can be expected. This also results in a Inadequate economy of the known device, moreover, this is only in such cases applicable, in which it is possible to work with relatively low operating pressures, a filtration of pasty masses is practically not feasible, so that a very considerable area of application especially in the chemical industry for the known device is omitted.
, Es ist eine andere Filtervorrichtung, nämlich ein rückspülbares Ionenaustauschfilter bekannt (DE-AS 12 21 197), bei der eine den Boden eines Balges bildende Membrane gegen das Austauschermaterial bewegt werden kann. Dies geschieht jedoch nicht über einen besonderen Druckstempel und dient nicht zum Auspressen eines Filtermediums, sondern lediglich zur Abdichtung des Filterraums gegen Rückströmung, wenn diese nicht gewünscht wird. Eine Druckwirkung auf das Filtermedium wird durch die Membran nicht ausgeübtAnother filter device, namely a backwashable ion exchange filter, is known (DE-AS 12 21 197), in which a membrane forming the bottom of a bellows moves against the exchanger material can be. However, this is not done using a special pressure stamp and is not used for pressing out a filter medium, but only to seal the filter space against backflow, if this is not wanted. The membrane does not exert any pressure on the filter medium
Es ist schließlich eine weitere, anders gestaltete Filtriervorrichtung bekannt (DE-OS 22 49 897), die jedoch keine eigentliche Filterkammer und keineFinally, there is another, differently designed filtering device known (DE-OS 22 49 897), which but no actual filter chamber and none
•5 Auslaßkammer im Sinn der eingangs geschilderten Vorrichtung aufweist Die bekannte Vorrichtung weist einen absenkbaren ringförmigen Teil auf, der nach seinem Absenken einen Filterraum bildet Über diesen Filterrahmen ist eine druckbeaufschlagbare Membran gespannt, die allein durch ihre Druckbeaufschlagung den eigentlichen Filtriervorgang ausführt Es fehlt jeder Druckstempel, so daß die geschilderte zweistufige Ausführung des Filtervorgangs nicht möglich ist. Es bestehen somit prinzipielle Unterschiede zwischen den jeweils ausführbaren Preßvorgängen und damit den Filtriervorgängen. Dies gilt auch für eine andere bekannte Filtriervorrichtung (US-PS 30 98 429), bei der der Filtriervorgang ausschließlich durch Einfüllen des zu filternden Mediums durchgeführt wird und lediglich ein Nachpressen durch Druckbeaufschlagung einer Membran erfolgt, wobei keinerlei Druckstempel vorgesehen ist.• Has 5 outlet chamber in the sense of the device described above. The known device has a lowerable annular part, which after its lowering forms a filter space over this The filter frame is stretched by a pressurizable membrane, which is activated solely by its pressurization Performing the actual filtering process Everyone is missing Pressure stamp, so that the described two-stage execution of the filter process is not possible. It there are therefore fundamental differences between the pressing operations that can be carried out in each case and thus the Filtering operations. This also applies to another known filter device (US-PS 30 98 429) in which the filtering process is carried out exclusively by filling in the medium to be filtered and only one Repressing is carried out by applying pressure to a membrane, with no pressure ram provided is.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen,
bei der auf wirtschaftliche Weise praktisch alle Flüssigkeiten mit den verschiedenartigsten Verunreinigungen
in verschiedenen Teilchengrößen sovvie alle
pastosen Massen gereinigt werden können und unter gleichmäßiger Zuführung des zu !,!'rierenden Mediums
eine möglichst vollständige Entfernung des Filtrats aus dem Filterkuchen durch dessen gleichmäßige Beaufschlagung
und ein leichtes Ausbringen des Filterkuchens ermöglicht wird.
Die Lösung der Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch erreich ι. daß in der Filterkammer ein in dessen
Längsrichtung gegen das Filterband bewegbarer Druckstempel angeordnet ist und die Bodenfläche des
Druckstempels durch eine flexible, nach unten hin ausdehnbare Membrane gebildet ist, die auf ihrer dem
Druckstempel zugekehrten Fläche durch Druckmittel beaufschlagbar ist, und daß der Druckstempel im oberen
Bewegungsbereich einen die Einströmung des zu filternden Mediums ermöglichenden Abstand von der
Innenwandung der Filterkammer aufweist und in seinem unteren, oberhalb des Filterbandes gelegenen
Arbeitsabschnitt seines Bewegungsbereichs abgedichtet an der Innenwandung der Filterkammer geführt ist.The invention is based on the object of creating a device of the type specified at the outset, in which practically all liquids with the most varied of impurities in different particle sizes as well as all pasty masses can be cleaned economically and with a uniform supply of the medium to be!,! 'Uring the most complete possible removal of the filtrate from the filter cake is made possible by its uniform application and easy removal of the filter cake.
The solution to the problem is thereby achieved according to the invention. that in the filter chamber a pressure ram movable in its longitudinal direction against the filter belt is arranged and the bottom surface of the pressure ram is formed by a flexible, downwardly expandable membrane, which can be acted upon by pressure medium on its surface facing the pressure ram, and that the pressure ram in the upper Movement area has a distance from the inner wall of the filter chamber that enables the inflow of the medium to be filtered and is guided in its lower working section of its movement area located above the filter belt in a sealed manner on the inner wall of the filter chamber.
Das zu filternde Medium kann in einem sehr gleichmäßigen und geschlossenen äußeren Strom dem Filterband zugeführt werden. Wird der Druckstempel danach abgesenkt, so wird eine Kombination von zwei Preßvörgängeri auf das zu filternde Medium ausgeübt Einerseits führt der Druckstempe! dann, wenn eir seinen abgedichteten unteren Arbeitsabschnitt erreicht, Unter Abschluß des unter ihm befindlichen Raumes eine erste Preßwirküng auf den Filterkuchen aus. Ist dieser erste Preßvorgang ausgeführt, erfolgt eine weitere zusätzliche Druckbeaufschlagung des Filterkuchens über dieThe medium to be filtered can flow in a very even and closed external flow Filter belt are fed. If the plunger is then lowered, a combination of two is created Preßvörgängeri exerted on the medium to be filtered On the one hand, the pressure temperature leads! then, if you have his sealed lower working section reached, closing the space below it a first Pressing effect on the filter cake. Is this first one Performing the pressing process, there is another additional one Pressurization of the filter cake via the
flexible Membran an der Unterseite des Druckstempels. Es legt sich diese Membrane mit hohem Druck und vor allem in größtmöglicher Anschmiegung auf die Oberfläche des Filterkuchens, so daß eine außerordentlich weitgehende Entfernung von Filtrat aus dem Filterkuchen möglich ist Durch die Anschmiegung der flexiblen Membrane an die Filterkuchenoberfläche können alle etwaigen Einschlüsse von Resten des zu filternden Mediums einerseits und von Filtrat andererseits vollständig entfernt werden. Der gesamte Filtervorgang kann praktisch vollautomatisch betrieben und gesteuert werden. Der als Filterkuchen verbleibende Rückstand ist vollständig trocken und stichfest und kann daher auch automatisch ohne weitere Arbeitsvorgänge ausgetragen und dem jeweiligen weiteren Verwendungszweck zugeführt werden. Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung die gleichmäßige Beaufschlagung des Filterkuchens mit einem Hochdruckfiltervorgang vereinigt werden kann. Auf dem abgedichteten Bewegungsbereich wird eine Rücksirömung von Fiiiral sicher verhindert, was ebenfalls zur vollständigen Entfernung des Filtrats aus dem Filterkuchen führt Nach dem Zurückfahren des Druckstempels mit seiner Membran kann der Filterkuchen leicht ausgebracht und der Füterbereich infolge größerer Zugänglichkeit leicht gereinigt werden. Im Zusammenwirken mit der Auslaßkammer ergibt sich somit ein höchst effektiver Filtervorgang mit optimaler Pressung dss Filterkuchens. flexible membrane on the underside of the plunger. It puts this membrane with high pressure and in front of it especially in the greatest possible fit on the surface of the filter cake, so that an extraordinary Extensive removal of the filtrate from the filter cake is possible due to the nestling of the flexible Membrane on the filter cake surface can remove all possible inclusions of residues of the filter cake Medium on the one hand and the filtrate on the other hand be completely removed. The entire filtering process can be operated and controlled practically fully automatically. The residue remaining as a filter cake is completely dry and puncture-proof and can therefore also be discharged automatically without any further work processes and supplied to the respective further purpose. A major advantage consists in the fact that the inventive design of the device, the uniform application of the filter cake can be combined with a high pressure filtering process. On the sealed movement area a return flow of fiiiral is reliably prevented, which also leads to complete removal of the filtrate from the filter cake leads to the return of the pressure ram with its membrane the filter cake can be spread out easily and the feeding area easy due to greater accessibility getting cleaned. In cooperation with the outlet chamber there is thus a highly effective one Filtering process with optimal compression of the filter cake.
Weitere vorteilhafte zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous expedient refinements of the invention emerge from the subclaims.
Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Die Zeichnung gibt in weitestgehend schematischer Darstellung eine die Vorrichtung nach der Erfindung enthaltende Druckbandfilteranlage wieder.The invention is explained using an exemplary embodiment which is shown in the drawing. the The drawing shows a largely schematic representation of the device according to the invention containing pressure belt filter system again.
Die vollautomatisch arbeitende Druckbandfilteranlage erlaubt wahlweise die Verwendung von Kieselgur, Filterpapier oder Filtergewebe. Für die Benutzung als Anschwemmfilter wurde die Filteranlage mit einem Anschwemmkreislauf versehen. Bei Verwendung als Anschwemmfilter erfolgt von Anbeginn der Filtration an eine Feinstfiltration. Durch diese Vorrichtung ist ebenfalls eine Eigenanschwemmung möglich.The fully automatic pressure belt filter system allows the use of kieselguhr, Filter paper or filter cloth. For use as a precoat filter, the filter system was equipped with a Provide precoat circuit. When used as a precoat filter, filtration takes place right from the start to a fine filtration. Self-alluviation is also possible with this device.
Die Zuleitung 1 zur Filterkammer 2 ist mit einem Dreiwegeventil 3 und einem Einlaßventil 11 versehen und zur wahlweisen Bsschickung der Filterktmmer 2 mit einem Anscbwemmittel oder der zu filtrierenden Flüssigkeit, und die von der Auslaßkammer 4 wegführende Leitung 5 ist mit einem Dreiwegeventil 6 versehen zum wahlweisen Ableiten des Anschwemmittels in einen Anschwemmbehälter 7 und dessen Rückführung in die Filterkammer 2 oder dem Ableiter der filtrierten FlüssigkeitThe feed line 1 to the filter chamber 2 is provided with a three-way valve 3 and an inlet valve 11 and for the optional filling of the filter chamber 2 with an anticaking agent or that to be filtered Liquid, and that leading away from the outlet chamber 4 Line 5 is provided with a three-way valve 6 for optionally discharging the precoat in a precoat container 7 and its return into the filter chamber 2 or the drain the filtered liquid
Die Filtriervorrichtung besteht zunächst aus der Filterkammer 2 und einer Auslaßkammer 4, die ausThe filtering device consists initially of the filter chamber 2 and an outlet chamber 4, which consists of
ίο einem oberen und einem unteren Gehäuseteil gebildet sind. Beide Gehäuseteile werden an dem dazwischen liegendem Gewebeband S mittels Rahmenabdichtung 19 hydraulisch und mechanisch gegeneinander verschlossen. ίο formed an upper and a lower housing part are. Both housing parts are attached to the fabric tape S lying between them by means of a frame seal 19 hydraulically and mechanically closed against each other.
Der obere Gehäuseteil 2 der Filterkammer beinhaltet einen vertikal beweglichen Metallstempel 9 als Druckstempel, an dessen Unterseite sich eins nach unten hin ausdehnbare, flexible Membrane 20 befindet Die Formgebung des Druckstempels 9 ist so gehalten, da3 der Druckstempel gleichzeitig ei'.,- Prallblech-Funktion zur gleichmäßigen Verteilung des FiJt*" rmediums auf der Filterfläche ausübt Nach Beendigung des Filtervorganges wird der Druckstempel 9 zusammen mit der Membrane 20 in Richtung auf den Filterkuchen 21 bewegt Mittels Luft oder einem anderem Medium wird über das Einlaßventil 23 die flexibel gehaltene Membrane 9 auf die Oberfläche des Filterkuchens 21 gedrückt und dieser somit mechanisch ausgepreßt Für Zwischenwaschungen des Filterkuchen* können durch die Einlaßöffnungen 12, 13, 14 am oberen Gehäuseteil 10 die entsprechenden Medien zugeführt werden.The upper housing part 2 of the filter chamber contains a vertically movable metal stamp 9 as a pressure stamp, on the underside of which there is a downwardly expandable, flexible membrane 20 The shape of the plunger 9 is kept in such a way that the plunger simultaneously has a baffle plate function for even distribution of the fiJt * "r medium on the Filter surface exerts After completion of the filtering process, the plunger 9 together with the The membrane 20 is moved in the direction of the filter cake 21 by means of air or another medium The flexibly held membrane 9 onto the surface of the filter cake 21 via the inlet valve 23 pressed and thus mechanically squeezed. For intermediate washes of the filter cake * you can through the inlet openings 12, 13, 14 on the upper housing part 10 are supplied with the corresponding media.
Am unteren Gehäuseteil 4 der Auslaßkammer befindet sich die als Auflage für das Filtergewebe 8
dienende Stützplatte 22. Die Stützplatte 22 ist zum Abfließen des Klarfiltrates mit siebähnlichen Durchbrüchen
versehen. Zur Beschleunigung des Filtervorgangs kann unterhalb der Stützplatte 22 eine entsprechende
Sogwirkung eingesetzt werden
Am rückläufigen Teil des Filterbandes 8 sind rotierende Bürsten 16, Spritzregister 17 oder ähnliche
Reinigungsvorrichtungen zwecks Reinigung des Filterbandes 8 vorgesehen. Zum Ablösen des automatisch
ausgetragenen Filterkuchens 21 vom Filtergewebe 8 dient ein Abstreifer 15.On the lower housing part 4 of the outlet chamber there is the support plate 22 serving as a support for the filter fabric 8. The support plate 22 is provided with sieve-like openings for draining the clear filtrate. To accelerate the filtering process, a corresponding suction effect can be used below the support plate 22
On the rearward part of the filter belt 8, rotating brushes 16, spray registers 17 or similar cleaning devices for cleaning the filter belt 8 are provided. A scraper 15 is used to detach the automatically discharged filter cake 21 from the filter fabric 8.
Die Steuerung des Filterablaufes erfolgt entsprechend dem heutigen Stand der Technik vollautomatisch. Die Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht eine Grob- und zugleich eine Feinstfiltration.The control of the filter process takes place fully automatically according to the current state of the art. The device according to the invention enables coarse and at the same time fine filtration.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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