DE2916328C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten, bestehend aus einem im wesentlichen zylindrischen und waagerecht aufgestellten Filtergefäß, in welchem im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Filtergefäßes scheibenförmige Filterelemente angeordnet sind, und bei der eine von den Filterelementen bzw. den diese tragenden Drehachsen umgebene, im wesentlichen koaxial mit der Längsachse im Bereich der Filterelemente oberseitig offene Förderrinne oder -hülse vorgesehen ist, in der eine Förderschnecke o. dgl. rotierbar ange­ ordnet ist, mittels der der von den Filterelementen gelöste und von der Förderrinne o. dgl. aufgefangene Filterkuchen aus dem Bereich der Filterelemente abtrans­ portierbar ist.

Eine derartige Vorrichtung ist bei­ spielsweise in der US-PS 40 56 473 beschrieben. Beim Betrieb dieser bekannten Vorrichtung bildet sich auf den Filterelementen ein Filterkuchen, der während des Filtriervorganges anwächst, so daß die Vorrichtung von Zeit zu Zeit außer Betrieb genommen werden muß, um den Kuchen von den Filterelementen zu entfernen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die nicht zur Entfernung des Filterkuchens von Zeit zu Zeit außer Betrieb genommen werden muß, so daß ein kontinuier­ liches Filtrieren von Flüssigkeiten ermöglicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß wenigstens ein im wesentlichen koaxial mit der Längs­ achse des Filtergefäßes verlaufendes Stützorgan inner­ halb des Filtergefäßes rotierbar angeordnet ist und eine Anzahl regelmäßig entlang dem Umfang verteilter antreib­ barer Drehachsen aufweist, von denen jede eines oder mehrere der Filterelemente (e) trägt, und die Drehachse mit einem Durchgang versehen ist, der an einen fest mit dem Stützorgan verbundenen Abfuhrkanal angeschlossen ist.

Während des Betriebes wird die zu filtrierende Flüssig­ keit kontinuierlich in das Filtergefäß hineingeführt. Die Flüssigkeit kann bis kurz unterhalb der Auffangöff­ nung in der Förderrinne o. dgl. stehen. Sie wird mittels Luft oder eines anderen geeigneten Gases unter Druck gesetzt, beispielsweise in der Größenordnung von 6 bar. Das Stützorgan wird rotiert, so daß die Drehachsen mit den daran angebrachten Filterelementen nacheinander durch die zu filtrierende Flüssigkeit, die sich im Filtergefäß befindet, hindurchbewegt werden.

Zum Lösen des Filterkuchens von den Filterelementen während des Eindickens der zu filtrierenden Flüssigkeit und am Ende einer Umdrehung einer Drehachse mit den darauf angebrachten Filterelementen können unterschied­ liche Mittel angewendet werden.

So kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung auf beiden Seiten jedes Filterelementes ein vorteilhaft von der Drehachse nach außen verlaufender Abstreifer angebracht sein, der mit einem Blockierelement zusammenwirkt, das, wenn es seine wirksame Lage einnimmt, den Abstreifer gegen Mitdrehen mit dem Filterelement sichert. Es ist dabei möglich, daß der Abstreifer eine Ruhelage einnimmt, also sich überhaupt nicht mehr bewegt. Andererseits ge­ nügt es auch, daß der Abstreifer gegenüber dem ihm zugeordneten Filterelement eine Relativbewegung durchführt, die das Abstreifen des Filterkuchens ermöglicht.

In jedem Fall werden in blockiertem Zustand die einer bestimmten Drehachse zugeordneten Abstreifer oder Abkratzmesser den Filter­ kuchen von den zugehörigen Filterelementen abkratzen, während die Abstreifer in nicht blockiertem Zustand mit den Filterelementen rotieren, so daß der Filterkuchen auf diesen Filterelementen ungehindert anwachsen kann. Selbstverständlich ist es auch mög­ lich, daß die Abstreifer erst in ihre wirksame, also blockierte oder sonstwie einen Abstreifvorgang bewirkende Lage gebracht wer­ den, nachdem das zugehörige Filterelement mehrmals die im Filter­ gefäß befindliche Flüssigkeit durchlaufen hat.

Die Drehachsen der Filterelemente können in unterschiedlicher Weise angetrieben werden. So besteht die Möglichkeit, jede Dreh­ achse für sich durch einen Motor anzutreiben, der bezüglich des Stützorganes fest angeordnet ist.

Durch diesen individuellen Antrieb der Drehachsen besteht die Möglichkeit, die Filterelemente in Abhängigkeit ihrer Position in bezug auf die Oberfläche der zu filtrierenden Flüssigkeit in be­ stimmter Weise rotieren zu lassen. Das heißt, daß die Möglichkeit der Anpassung an unterschiedliche betriebliche Zustände gegeben ist, z. B. derart, daß während des Eintauchens in die Flüssigkeit die Filterelemente langsam rotieren, wohingegen beim Abstreifen des Filterkuchens durch die vorerwähnten Abstreifer eine schnellere Rotationsbewegung angewendet wird. Natürlich ist auch eine umge­ kehrte Handhabung möglich.

Vorteilhaft ist das Stützorgan gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung an einer vorzugsweise rohrförmigen Antriebswelle angebracht, die am bzw. im Filtergefäß drehbar gelagert ist und sich bis außerhalb des Filtergefäßes erstreckt und dort in ge­ eigneter Weise mit einem Antrieb gekuppelt ist.

Die Ableitungen der Drehachse der Filterelemente können über be­ züglich des Stützorgans fest angebrachte Abschlußorgane an den Innenraum der rohrförmigen Antriebswelle des Stützorganes ange­ schlossen sein. Diese Ausgestaltung ermöglicht es ohne Schwierig­ keiten, das Filtrat in einen Bereich außerhalb des Filtergefäßes abzuleiten.

Ebenso wie die Antriebsmotoren können die Abschlußorgane der Ableitungen der Drehachse für das Filtrat in Abhängigkeit von der Position des betreffenden Filterelementes bezüglich der Ober­ fläche der Flüssigkeit im Filtergefäß gesteuert werden, so daß die Differenzdrucke zwischen Außenseite und Innenseite der Filterelemente geregelt werden können.

Durch die individuellen Antriebe und die individuellen Abschlußorgane der einzelnen Ableitungen der Drehachsen für das Filtrat ist ein optimaler Betrieb der Vorrich­ tung gemäß der Erfindung unter allen betrieblichen Umständen möglich. Aufgrund der Tatsache, daß die Rege­ lung oder Steuerung der Abschlußorgane und/oder der Antriebsmotoren der Drehachse im wesentlichen nur abhän­ gig ist von der Position der Teile im Verlauf der Dreh­ bewegung, können diese Abschlußorgane und/oder Antriebs­ motoren in sehr zweckmäßiger Weise durch mit der An­ triebswelle des Stützorgans gekuppelte Steuerungsein­ richtungen steuerbar sein.

Im folgenden wird anhand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfin­ dung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Längsachse eines Filtergehäuses;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht, die Einzelheiten der Förder­ elemente für den Transport des Feststoffes zeigt.

Gemäß der Darstellung der Fig. 1 und 2 umfaßt die Vor­ richtung ein zylindrisches und waagerecht aufgestelltes Filtergefäß 1, in welchem koaxial mit der Zylinderachse verlaufend ein Stützorgan 2 angebracht ist, das ent­ lang dem Umfang verteilt mit einer Anzahl Wellen 3 versehen ist, von denen jede einige scheibenförmige Filterelemente 4 trägt.

Das Stützorgan ist auf einer rohrförmigen Antriebswelle 5 angebracht, welche rotierbar am Filtergefäß gelagert ist.

Außerhalb des Filtergefäßes ist die Antriebswelle 5 mit einem Antrieb 6 gekuppelt, so daß das Stützorgan im Filtergefäß rotierbar ist. Die Ableitungen 3 a für das Filtrat der Filterelemente 4 verlaufen durch die hohlen Drehachsen 3 zum Stützorgan 2 und sind dort über pneuma­ tische Abschlußorgane 7 an der hohlen Antriebswelle 5 angeschlossen, durch deren Innenraum 5 a das Filtrat zur Austrittseinrichtung 8 der Filtervorrichtung geleitet wird.

Die Drehachsen 3 der Filterelemente 4 sind jeweils mit einem hydraulischen Motor 9 versehen, der bezüglich des Stützorganes fest, also an diesem angebracht ist und ebenso wie die Abschlußorgane 7 mit dem Stützorgan rotierbar ist.

Ebenfalls koaxial mit der Längsachse verlaufend ist eine Förderrinne 10 mit einer Förderschnecke 11 angebracht. Im Bereich der Filterelemente ist die Förderrinne oben­ seitig offen. Sie dient zum Auffangen des von den sich jeweils oberhalb der Rinne befindlichen Filterelementen mittels der Kratzmesser oder Abstreifer gelösten Filter­ kuchens.

Die Abstreifer 12 sind auf beiden Seiten jedes Filterelementes angebracht und verlaufen von den Drehachsen 3 nach außen. Sie sind mit Stäben 24 verbunden, die mit den Naben 25 federnd ver­ klemmt und auf die Drehachsen 3 angebracht sind und mit diesen durch Reibung mitdrehen können.

Außerhalb der Filterelemente 4 sind den Abstreifern 12 Blockier­ elemente 13 zugeordnet, die, wenn sie ihre wirksame Lage ein­ nehmen, die Abstreifer 12 gegen Mitdrehen mit den Filterelementen 4 sichern. Dabei wird der Filterkuchen von den rotierenden Filter­ elementen gelöst, so daß er in die Förderrinne 10 fällt.

Mittels der fest am Stützorgan angebrachten pneumatischen Zyin­ der 14 können die Blockierelemente 13 in die und aus der wirksa­ men Lage gebracht werden.

Die Abschlußorgane 7, die hydraulischen Motoren 9 und die pneu­ matischen Zylinder 14 für die Steuerung der Blockierelemente sind in dem vom übrigen Filtergefäß abgeschlossenen und fest mit dem Stützorgan verbundenen Gehäuse 15 untergebracht, welches am Außenumfang mit schraubenförmig angeordneten Schaufeln 16 ver­ sehen ist.

Das Gehäuse 15 steht in offener Verbindung mit dem koaxial mit der Antriebswelle und durch diese verlaufende zentralen Rohr 17, das am vom Filtergefäß abgekehrten Ende in offener Verbindung mit der Umgebung stehen kann.

Das fest mit der Antriebswelle verbundene zentrale Rohr 17 ist am außerhalb des Filtergefäßes gelegenen Ende mit einem hydrau­ lischen Anschluß 18 versehen, wodurch die Treibflüssigkeit für die hydraulischen Motore 9 von einer außerhalb der Vorrichtung aufgestellten Pumpe zugeführt und dorthin auch wieder abgeführt werden kann.

Ebenfalls befinden sich an diesem Ende des zentralen Rohres die Steuerungen 19 für die im Gehäuse 15 vorhandenen Motoren 9, Ab­ schlußorgane 7 und pneumatischen Zylinder 14. Fig. 1 läßt fer­ ner erkennen, daß die Kraft- und Steuerleitungen vom hydrau­ lischen Anschluß 18 und die Steuerungen 19 durch das zentrale Rohr 17 hindurch zum Gehäuse 15 verlaufen.

Gemäß den Darstellungen in den Fig. 1 und 3 ist der Schnecke 11 außerhalb des Filtergefäßes 1 eine zweite Schnecke 20 nachge­ schaltet, die sich zur Mündung konisch verengt und am Ende mit einem Abschlußorgan 21 versehen ist. Die beiden Schnecken sind in an sich bekannter Weise mittels der Motoren 22 und 23 antreib­ bar.

Aus den Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, daß das Stützorgan 2 aus zwei einen Abstand voneinander aufweisenden Teilen besteht, welche durch die Rohre 26 miteinander verbunden sind.

Das Stützorgan wird einerseits durch die Antriebswelle 5 und an­ dererseits von den oberhalb des Flüssigkeitsniveaus am Filter­ gefäß angebrachten Rollen 27 gestützt, die mit fest mit dem Stützorgan verbundenen Führung 28 zusammenwirkt.

Claims (14)

1. Vorrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten, beste­ hend aus einem im wesentlichen zylinderförmigen und waagerecht aufgestellten Filtergefäß, in welchem im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Filtergefäßes scheibenförmige Filterelemente angeordnet sind, und bei der eine von den Filterelementen bzw. den diese tragen­ den Drehachsen umgebene, im wesentlichen koaxial mit der Längsachse im Bereich der Filterelemente oberseitig offene Förderrinne oder -hülse vorgesehen ist, in der eine Förderschnecke o. dgl. rotierbar angeordnet ist, mittels der der von den Filterelementen gelöste und von der Förderrinne o. dgl. aufgefangene Filterkuchen aus dem Bereich der Filterelemente abtransportierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein im wesent­ lichen koaxial mit der Längsachse des Filtergefäßes (1) verlaufendes Stützorgan (2) innerhalb des Filtergefäßes (1) rotierbar angeordnet ist und eine Anzahl regelmäßig entlang dem Umfang verteilter antreibbarer Drehachsen (3) aufweist, von denen jede eines oder mehrere der Filterelemente (4) trägt, und die Drehachse (3) mit einem Durchgang (3 a) versehen ist, der an einen fest mit dem Stützorgan (2) verbundenen Abfuhrkanal (5 a) ange­ schlossen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten jedes Filterelementes (4) ein von der Drehachse (3) nach außen verlaufender Abstreifer (12) angebracht ist, dem ein Blockierelement (13) zuge­ ordnet ist, das in seiner wirksamen Lage den Abstreifer (12) gegen synchrones Mitdrehen mit den Filterelementen (4) sichert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockierelement (13) pneumatisch steuerbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drehachsen (3) der Filterelemente (4) unabhängig voneinander von hinsichtlich des Stützor­ gans (2) fest angebrachten Motoren (9) antreibbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren (9) der Drehachsen (3) der Filterelemente (4) hydraulische Motoren sind.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützorgan (2) an einer am Filtergefäß (1) gelagerten, bis außerhalb des Filter­ gefäßes (1) verlaufenden und dort mit einem Antrieb gekuppelten Antriebswelle (5) angebracht ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitungen (3 a) der Drehachsen (3) der Filter­ elemente (4) über fest hinsichtlich des Stützorganes (2) angebrachte Abschlußorgane (7) an den Innenraum (5 a) der rohrförmigen Antriebswelle (5) des Stützorganes (2) anschließbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußorgane (7) pneumatisch steuerbar sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußorgane (7) der Ableitungen (3 a) der Drehachsen (3), die Antriebsmotoren (9) der Drehachsen (3) und Steuerungen der Blockier­ elemente (13) in einem vom Filtergefäß (1) abgeschlosse­ nen und am Stützorgan (2) angebrachten Gehäuse (15) untergebracht sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (15) an ein koaxial durch und bis außer­ halb der rohrförmigen Antriebswelle des Stützorganes (2) verlaufendes zentrales Rohr (17) angeschlossen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Erreger- und/oder Steuerleitungen, z. B. hydraulische und/oder pneumatische und/oder elektrische Leitungen für die im am Stützorgan (2) angebrachten Gehäuse (15) vorhandenen Motoren, Abschlußorgane und Steuerungen der Blockierelemente (13) durch das zentrale Rohr (17) hindurch verlaufen.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützorgan (2) am Außen­ umfang mit einer oder mehreren schraubenförmig ange­ brachten Schaufeln (16) versehen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß am sich außerhalb des Filtergefäßes (1) befindlichen Ende des zentralen Rohres (17) ein oder mehrere Steuerungsorgane und/oder Kraftanschlüsse, z. B. für die hydraulischen Motoren, angeordnet ist bzw. sind.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnecke (11) in der Förderrinne o. dgl. (10) außerhalb des Filtergefäßes (1) eine zweite Schnecke (20) nachgeschaltet ist, die am Ende mit einem sich konisch verjüngenden Teil versehen ist, das ein Abschlußorgan (21) aufweisen kann und die zweite Schnecke (20) z. B. quer zur ersten Schnecke (11) und unterhalb derselben verläuft.