DE2741232C2 - Membran-Filterpresse - Google Patents

Description

— daß in den Durchgängen (18) ein Regelventil (44) zur Regelung des Drucks der Druckflüssigkeit angeordnet ist, wobei der Druck der Druckflüssigkeit bei der Einführung der Trübe überTrübenzuführstutzen (20) in die Filterkammern (16) auf einen Wert unter dem Druck der Trübe regelbar ist,

— daß die Druckflüssigkeit nur ^:" denjenigen Zwischern aum strömt, der an diejenige Filterkammer (16) angrenzt, die iit einer ungenügenden Trüben-Menge b-schickt ist. 'ind

— daß nach Einführung der T Jbe die Trübeleitung (26) sowie das Rtgelventil (44) durch Schalt ventile (28 bzw. 43) so schaltbar sind, daß die Trübezufuhr unterbrochen, die Dnickflüssigkeitszufuhr dagegen unabhängig vom Druck der Trübe in der Filterkammer (16) aufrechterhalten ist, so daß eine Verdichtung der Trübe durch Zusammenpressen des in der Filterkammer (16) gesammelten Filterkuchens mittels der Membran (14) erfolgt, wobei der Druck der Druckflüssigkeit durch ein Überdruckventil (46) oder eine Förderpumpe mit konstantem For derdruck begrenzt ist.

Die Erfindung betrifft eine Membran Filterpresse, bei der eine Anzahl von Filterrahmen derart zu einem Stapel zusammengesetzt ist. daß die Filterrahmen ohne weiteres in enge Anlage gegeneinander gebracht oder voneinander getrennt werden können, wobei in der Oberfläche jedes Filterrahmens eine Vertiefung zur Bildung einer Filterkammer und auf der Oberfläche ein Filtertuch vorgesehen ist. und bei fester gegenseitiger Anlage der Filterrahmen eine zu filternde Trübe oder dergleichen in die zwischen den t iltertuchern zweier benachbarter' Filtefrahmen gebildete Filterkammer' einführbar Und zwischen mindestens e'nem der beiden einander zugewandten Filterlücher an den einander benachbarten Filterrahmen und der Oberfläche des betreffenden Filterrahmens eine Membran vorgesehen ist, und wobei im Filierrahmen Durchgänge zur Zufuhr einer Druckflüssigkeit in den Zwischenraum zwischen

Membran und Oberfläche des Filterrahmens ausgebildet sind.

Eine derartige Membran-Filterpresse zeigt die AT-PS 2 56 886. Dabei ist eine Anzahl von Filterrahmen zu einem Stapel zusammensetzbar. An der Oberfläche jedes FiJterrahmens ist eine Vertiefung zur Bildung einer Filterkammer und auf der Oberfläche ein Filtertuch vorgesehen, wobei eine zu filternde Trübe in die zwischen den Filtertüchern gebildete Filterkammer einführbar ist Zwischen den beiden einander zugewandten Filtertüchern und den Oberflächen der betreffenden Filterrahmen ist jeweils eine Membran angeordnet. Weiter ist ein Durchgang zur Zufuhr einer unter Druck stehenden Flüssigkeit zwischen Membran und Oberfläehe des Filterrahmens vorgesehen. Die Membran dient dabei aber ausschließlich zum Nachpressen. Ein Druckausgleich zwischen benachbarten Filterkammern ist nicht vorgesehen, so daß bei einem größeren Druckgefälle zwischen benachbarten Filterkammern, ζ. B. infolge von Unterschieden in der Trübenkonzentration, Verunreinigungen, insbesondere Verstopfungen de^r Speiseöffnungen der Filterkammern die Trennwände der Filterkammern zur Seite der den niedrigeren Druck aufweisenden Filterkammer hin ausbeulen und unter Umständen durchbrechen.

Dor Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine deraitige Membran-Filterpresse so weiter zu bilden, daß Verformungen und Beschädigungen der Trennwän de der Filterrahmen trotz geringer Wanddicke derselben vermieden werden.

Diese Aufgabe \>.rd durch die im kennzeichnenden Teil c'es Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelost.

Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, den auf eine Trennwand eines Filterrahmens einer Filterkammer, die eine Trübe bei der Beschickung der Filterpresse in ungenügender Menge zugeführt erhjii, einwirkenden Druck zu mildern. Infolgedessen können die Filterrahmen dünnwandig ausgeführt werden, so daß die Länge der Filterpresse insge-ia.nt verkürzt und auch ihr Gewicht erheblich verringert werden kann.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, die eine Tcilschnittansicht einer Membran Filterpresse mit zugeordnetem Hydrauliksthaltbild zeigt

Die Zeichnung zeigt in Verbindung mit einem Schaltbild eines Hydraulikkreises zur Zufuhr von Trübe. Dnickwasser und dgl. in Teilschnittansicht eine Membran Filterpresse mi", geschlossenem Filterrahmen. Hei der dargestellten Ausf Jhrungsform sind die Membranen auf gegenüberliegenden Seiten jedes zweiten I ilterrah mens angeordnet.

Die Filterrahmen ha sowie die Wasser-Druckplatten bb, die auf den nicht Jargestollien Verbindungsplatten einander abwechselnd angeordnet sind, sind im Schließzustand dargeslelH. Der Umfangsteil des Filier rahmens ha ist verdickt gegenüber seinem Mittelflä chcnbereich so daß sich eine Verliefung bildet, wobei der dünnere Abschnitt ils Trennwand 11 dient, die eine Seitenwand der Filterkammer 16 bildet. An der Oberfläche der Trennwand 11 sind Filterdurchgänge 12 ausgebildet, durch welche die filtrierte Flüssigkeit hindtlrchströmen kann, um über einen nicht dafgeslell· ten, zu einem Ende des Filterrahmens 6a führenden Auslaß zur Außenseite der Vorrichtung geführt zu werden. Die abwechselnd mit den Filterrahmen 6a angeordneten Wassef-Dfuckplallen 66 bestehen jeweils aus einer Trennwand 11 des Filterrahmens 6a

gegenüberliegenden Trennwand 13 aus Gummibahnen od. dgU aus die beiden Seiten der Trennplatten 13 bedeckenden, aufblasbaren Membranen 14 sowie die Membranen 14 verspannenden, mit Hilfe von Schraubbolzen an den beiden Seiten der Trennwand 13 befestigten Rahmen 15. Die Wasser-Druckplatte 6b bildet eine ähnliche Filterkammer 16ö wie beim Filterrahmen ta. Die Rahmen 15 verspannen die Membran 14 an der Trennwand 13 zur Aufrechterhaltung der Luftdiciitigkeit am Membranumfang, während sie gleichzeitig auch die Größe der zwischen Filterrahmen 6a und Druckplatte 6b gebildeten Fiiterkammer 16 bestimmten. An der der Filterkammer 16 zugewandten Flächen der Membran 14 sind Durchgänge 17 für das Filtrat vorgesehen, über welche das Filtrai zu einem in der Figur nicht dargestellten Auslaß und von diesem aus der Vorrichtung heraus strömt An der Trennwand 13 der Wasser-Druckplatte 6b sind Durchgänge 18 für Druckwasser ausgebildet die mit den Zwischenräumen zwischen den auf beiden Seiten der Trennwand 13 angebrachten Membranen 14 und d.-n betreffenden Trennwandflächen kommunizieren, so dali Druckwasser in die Zwischenräume zwischen der Trennwand 13 und den betreffenden Membranen 14 eingeleitet werden kann. Zwischen jeden Filterrahmen 6a und die angrenzende Druckplatte 6/> ist ein doppelt gefaltetes Filtertuch 19 eingefügt, das die Fiiterkammer 16 umschließt. In das eine Ende des Filterrahmens 6a ist ein Trübenzuführstutzen 20 eingesetzt, über den die Trübe in die Fil'.erka Timer 16 zwischen den FiltertUciiern 19 eingeführt wird feder Stutzen 20 ist über einen biegsamen Schlauch 22 mit einem Trübenzufuhrvertei ier 21 verbunden, während die Durchgänge 18 ebenfalls über biegsame Schläuche 24 an einen Druckv/asserver teiler 23 angeschlossen sind. Der Trübcnverteiler 21 ist über eine entsprechende Leitung 26 mit einem Trübenbehälter 25 verbunden In die Trubenkviung 2b sind eine Trübenförderpumpe 27 zur Förderung der Trübe aus dem Trübenbehälter 25 in die Filterkammer 16. ein Schaltventil 28 zum Öffnen und Schließen der Leitung 26 und ein Rückschlagventil 29 /ur Verhinderung einer Rückströmung der Trübe durch die Leitung 26 eingeschaltet. Außerdem ist die Leitung 2b mit einer anderen, zum Trübenbehälter 25 führenden Leitungen 30 verbunden, in welche ein Druckschalter 31 /ur Bestimmung; des Drucks der /wii Verteiler 21 geforderten 1 rübe und ein Schaltventil 32 /um Öffnen und Scnließen der leitung 30 eingeschaltet sind. Zwischen den Leitungen 2b und 30 befindet sieh ein Überdruckventil 33. das einen Anstieg des Drucks der geförderten Trübe über einen vorbestimmten Wert verhindert. Der Druckwassrrverteilcr 23 ist über eine entsprechende Leitung 34 mit einem Druckwasserbe halter 35 verbunden. In die Leitung 34 sind dabei eine Druckwasser-Kordel pumpe 36 /ur Förderung des Druckwassers, ein Sehaltvtntil 37 zum Öffnen und Schließen der Leit'ing 54 und ein Rückschlagventil 38 zur Verhinderung einer Gegenströmung des Druckwas sers eingeschaltet Zudem ist an die Lerung 34 eine weitere, zum Druckwasserbehälter 35 führende Leitung 39 angeschlossen, in welcher eine Vakuumpumpe 40 zum Absaugen des Drückwassefs aus den Zwischenräumen Zwischen den Membranen 14 und den betreffenden Trennplatten 13 innerhalb einer kurzen Zeitspanne sowie ein Schaltventil 41 zum Öffnen und Schließen der Leitung 39 angeordnet sind, Weiterhin ist mit der Druckwasser-Leitung 34 eine andere, zum Druckwasserbehälter 35 führende Leitung 42 verbunden, in

welche ein Schaltventil 43 und ein Differenzdruck-Regelventil 44 eingeschaltet sind. Das Regelventil 44 ist über ein Leitrohr 45 mit der Trübenleitung 26 verbunden, so daß ein Druck anlegbar ist, der um einen vorbestimmten Betrag niedriger ist als der Druck der über die Leitung 26 der Fiiterkammer 16 zugeführten Trübe, wobei der Druck des über die Leitung 34 geförderten Druckwassers auf einen Wert geregelt werden kann, der um den genannten, vorbestimmten Betrag unter dem Druck der Trübe liegt Zwischen die Druckwasser-Leitung 34 und die genannte Leitung 42 ist ein weiteres Überdruckventil 46 eingeschaltet durch welches ein Anstieg des Drucks des dem betreffenden Verteiler 23 zugeführten Druckwassers über einen vorbestimmten Wert verhindert wird. Der Trübenverteiler 21 ist zudem über eine entsprechende Leitung 50 mit einem Schaltventil 48 und einem Rückschlagventil 49 mit einem Druckluftbehälter 47 verbunden.

In der Darstellung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur sind die zugeordneten Einrichtungen, wie die Antriebe f.. die einzelnen Humpen und cteren Regeleinrichtungen so·, ie die Regeloder Steuereinrichtungen für ggf. vorhandene, als Schaitventile wirkende automatische Ventile nicht veranschaulicht.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der dargestellten Ausführungsform nach dem Schließen der Filterpresse erläutert.

Wenn die Filterrihmen6aund die Wasser-Druckplatten 6b durch Verschiebung der bewegbaren Platte zusammengedrückt und gegeneinander verspannt wor den sind und die Presse somit in die Schließstellung gebracht worden ist, werden das Schaltventil 28 in der Trübenleitung 26 und das Schaltventil 43 in der Leitung 42 gleichzeitig geöffnet, so daß die Trübe aus dem Trübenbehälte: 25 über die Leitung 26. den Verteiler 21 und die biegsamen Schläuche 22 in die betreffenden Filterkammern 16 gefördert wird.

Sobald der Druck der Trübe den am Druckschalter 31 eingestellten, vorbestimmten Druck erreicht, wird das in die Druckwasserleitung 34 eingeschaltete Schaltventil 37 geöffnet, wobei durch Betätigung der Druckwasser pumpe 36 das Druckwasser in die Zwischenräume zwischen den Membranen 14 der Filterkammern 16 und den Trennwänden 13 gefördert wird. Da jedoch der Druck dieses Druckwassers so geregelt wird, daß er um den am Regelventil 44 eingestellten Druckwerl niedriger ist als der Druck der in c'ie f-'ilterkammer(n) 16 geförderten Trübe, wird das Dnnkwasser in der Prax's nur in den Zwischenraum /wischen der Membran 14 der Fiilerkammer 16. die mit einer ungenügenden Trüben menge beschickt wird, und der betreffenden Trennwand 13 eingeleitet Bei dieser Ausfuhrungsform kann eine sol-he umwandlung getroffen werden, daß als Trüben förderpumpe eine Glcichraumpumpe verwendet und das Schaltventil 37 in der Drickwasserleitu;i£ 34 in Abhängigkeit von einem Zeitgeber anstelle des Drucksehalters 31 umgeschaltet wird.

Wenn der Trübendruck weiter ansteigt, wird das zwischen die Trübenlcitung 26 und die Leitung 30 geschaltete Überdruckventil 33 wirksam, wodurch der Trübendruck zur Fortsetzung des Filtervofgings auf einem konstanten Wert gehalten wird. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß bei Verwendung einer Kreiselpumpe als Trübenförrterpumpe 27 oder einer Einrichtung zur automatischen Regelung der Drehzahl einer Gleichraumpumpe zwecks Konstanthaltung des Förderdrucks das beschriebene Überdruckventil 33 wegge-

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lassen werden kann. Je nach Art der Pumpe 36 kann ggf. auch das Überdruckventil 46 weggelassen sverden.

Nach Durchführung der Filterung während einer vorbestimmten Zeitspanne werden die Schallventile 28 und 43 zum Übergang auf einen Kompressionsvorgang geschlossen. Hierbei kann die Trübenpumpe 27 abgestellt werden. Die Verdichtung der Trübe wird durch Zusammenpressen des in der Filterkammer 16 gesammelten Filterkuchens mittels der Membranen 14 vorgenommen, die durch Zufuhr von Druckwasser aufblasbar sind.

Nach Abschluß der Kompression bzw. Verdichtung wird das Schaltventil 37 in der Druckwasserleitung 34 geschlossen, während das Schaltventil 32 in der Leitung 30 und das Schaltventil 48 in der Druckluftleitung 50 geöffnet werden, um dadufch die in den Leitungen verbliebene Trübe auszublasen. Bei Verwendung eines automatischen Schaltventils erfolgt die Bestimmung des Schaltzeitpunkts in Abhängigkeit von einem Zeitgeber Und/oder der Messung der hltratmenge. hs ist darauf hinzuweisen, daß gleichzeitig mit dem Ausblasen der Leitungen ein in der Leitung 39 vorgesehenes Schaltventil 41 geöffnet und die Pumpe 40 eingeschaltet wird, um das Druckwasser aus den Zwischenräumen zwischen den Membranen und den betreffenden Trennwänden 13 abzusaugen.

Nach dem Durchblasen mit Druckluft und dem Absaugen des Druckwassers werden alle Schaltventile geschlossen, worauf die Presse geöffnet wird, um den ··· den Filterkammern 16 verbliebenen Filterkuchen lu entfernen, worauf ein Arbeitszyklus abgeschlossen ist. Bei diesem Vorgang sollen die einzelnen Pumpen abgestellt sein.

Nachstehend wird die vorstehend beschriebene, erfindungsgemäße Filterpresse mit der ähnlichen. bisherigen Presse verglichen. Wenn zwischen den jeweiligen Filterkammern 16 ein Druckgefälle infolge einer Verstopfung der biegsamen Schläuche zur Förderung der Trübe in die Filterkammern 16 und/oder der Trübenzuführstutzen 20 oder aufgrund einer Änderung der Trübenkonzentration auftritt, wer Jen die Trennwand 11 des Filterrahmens 6a und die Trennplatte 13 der Wasser· Druckplatte 66 einem Flächendruck bzw. einem Druckunterschied unterworfen, so daß sich Trennwand 11 und Trennwand 13 schüsseiförmig durchbiegen können. Die drei aufeinanderfolgenden Filterkammern gemäß der Figur sind zur besseren

Unterscheidung mit 16a, 166 und 16c bezeichnet. Für den Fall, daß eine vollständige Verstopfung des Trübenzufuhrslulzens 20a zur Speisung der Filterkammer 166 bei der bisherigen Filterpresse auftritt, bei welcher während der Trübenzufuhr kein Druckwasser eingeleitet wird, muß diese Filterpresse, wie erwähnt, eine für die Aufnahme des größten Trübenförderdrucks ausreichende Wanddicke von Trennwand 11 und Trennwand 13 besitzen, weil in einem solchen Fall die Filterkammer 1G6 unbeschickt bleibt, während die Filterkammern 16a und 16c zu deren beiden Seiten mit der Trübe unter dem Einstelldruck des Überdruckventils 33 beschickt werden. Wenn dagegen bei der beschriebenen Membran-Filterpresse gemäß der Erfindung der Trübenzuführstutzen 20a der Filterkammer 166 verstopft ist, übersteigt der Druckunterschied zwischen der Filterkammer 166 und der benachbarten Filterkammer 16a oder 16c nicht die Summe aus dem Einstelldruck des Druckdifferenz-Regelventils 44 und dem Uruckveriust aufgrund des Leilungswiderslands beim Einleiten von Druckwasser in die Zwischenräume zwischen den Membranen 146 und der Trennwand 136 der Filterkammer 166, wodurch der auf die Trennwand 11 6 und die Trennwand 136 wirkende Druck vermindert v/ird. Infolgedessen kann die Dicke der Trennwand 116 und der Trennwand 136 vergleichsweise klein gewählt werden.

Darüber hinaus ist eine abgewandelte Ausführungsforii) denkbar, bei welcher Membranen an den Trennwänden aller Filterrahmen angebracht sind und das Druckwasser in die Zwischenräume zwischen den Membranen und den Trennwänden eingeführt wird.

Es ist zu beachten, daß bei der Zufuhr von Trübe, außer bei einer mangelhaft mit Trübe beschickten Filterkammer, die Membranen praktisch nicht wirksam werden, weil der Druck des Druckwassers niedriger ist als derjenige der Trübe. Die Druckwassereinspritzung hat daher keinerlei Einfluß auf die Filterleistung der Filterpresse.

Wie vorstehend in Verbindung mit der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Membran-F'lterpresse beschrieben, kann dabei der Druck an einem Filterrahmen, der eine unzureichend mit Trübe beschickte Filterkammer bildet, verringert werden. Infolgedessen können die Filterrahmen dünn sein, so daß die Länge der Filterpresse verkürzt und auch ihr Gewicht erheblich verringert werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Membran-Filterpresse, bei der eine Anzahl von Filterrahmen derart zu einem Stapel zusammengesetzt ist, daß die Filterrahmen ohne weiteres in enge Anlage gegeneinander gebracht oder voneinander getrennt werden können, wobei in der Oberfläche jedes Filterrahmens eine Vertiefung zur Bildung einer Filterkammer und auf der Oberfläche ein Filtertuch vorgesehen ist, und bei fester gegenseitiger Anlage der Filterrahmen eine zu filternde Trübe oder dergleichen in die zwischen den Filtertüchern zweier benachbarter Fi.terrahmen gebildete Filterkammer einführbar und zwischen mindestens einem der beiden einander zugewandten Filtertücher an den einander benachbarten Filterrahmen und der Oberfläche des betreffenden Filterrahmens eine Membran vorgesehen ist, und wobei im Filterrahmen Durchgänge zur Zufuhr einer Druckflüssigkeit in den Zwischenraum zwischen Membran und Oberfläche des Filterrahmens ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet,