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Vakuum-Trommelfilter
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Die Erfindung betrifft ein Vakuum-Trommelfilter mit einer Filterkuchen-Abnahmevorrichtung
außerhalb der Trommel und in deren Bereich im Inneren der Trommel einer ersten Blaszone
mit einer Blasvorrichtung, die im wesentlichen aus wenigstens einem mit der feststehenden
Hohlachse des Trommelfilters starr verbundenen, entlang der Trommelinnenwandung
angeordneten Blasschuh mit einer Blasmittelzufllhrung besteht, welcher eine weitere
Blaszone, insbesondere für ein Reinigungsmittel, mit einer Blasvorrichtung in Richtung
der Trommelbewegung nachgeordnet ist.
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Vakuum-Trommelfilter der genannten Gattung sind bekannt.
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Beispielsweise ist im Lehrbuch "Filtration und Filter" von Dr. A.
Kufferath, Chem. -Technischer Verlag, Dr. Gustav Bodenbender, Berlin-Steglitz, 1942,
auf den Seiten 143 und f. der Aufbau eines derartigen Filters erläutert und im Schemabild
63 auf Seite 144 dargestellt.
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Wesentliches Merkmal dieser Konstruktion ist die hohl ausgebildete
feststehende Achse, die beiderseits nach außen in Auslaufköpfen mündet und in der
alle Leitungen
zum und vom Filter verlaufen, sowie die reichliche
Bemessung dieser Leitungen, wodurch Drosselungen der Luft-und Flussigkeitsströme
vermieden sind, und gegebenenfalls beliebige Anschlüsse für Sonderzwecke vorgesehen
werden können.
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Mit der Hohlachse des Filters steht eine Druckkammer in Verbindung,
die dazu dient, an der Filterkuchen-Abnahmestelle eine vakuumfreie Zone zu schaffen.
Die Druckkammer ist so ausgebildet, daß sie mittels einer Schleifdichtung an der
Abnahmestelle die Einwirkung des Vakuums unterbricht. Die Dichtung liegt mit geringem,
gleichmäßigem Druck an der Trommelwand an. In der Druckkammer sind zwei über die-ganze
Trommelbreite verlaufende schmale Schlitze vorgesehen, von denen der eine oberhalb
der Messerabnahmevorrichtung liegt und mit Druckluft gespeist wird, wodurch eine
kräftige und restlose Lockerung und Abhebung des Filterkuchens erzielt wird.
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Der zweite, unterhalb der Abnahmestelle angeordnete Schlitz, ist dazu
bestimmt, bei der Verarbeitung von das Filtermaterial verschmierenden Trüben eine
reinigende Rückspülung mit einer Reinigungs-Flussigkeit zu bewerkstelligen. Der
in gleicher Weise wie der erste Schlitz gestaltete zweite Schlitz ermöglicht eine
gründliche Rückspülung mit verhältnismäßig kleinen Flüssigkeitsmengen.
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Bei der bekannten Filterbauart stellt sich insbesondere bei stark-abrasiven
Feststoffen in der Trübe als Nachteil heraus, daß die Abdichtung der Druckkammer
als Schleifdichtung ausgebildet ist, die mit Druck an der inneren Trommelwandung
entlang schleift. Dadurch wird ein relativ hoher Verschleiß sowohl dieser Trommelinnenwandung
als auch der Dichtung selbst verursacht, was ein häufiges Stillsetzen des Filters
zur Folge hat, um die Schleifdichtungen zu erneuern.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Standzeit des Filters wesentlich
zu verbessern, insbesondere durch Vermeidung des häufigen Auswechselns der Schleifdichtungen.
Ferner besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine möglichst unkomplizierte und
dabei wirksame kombinierte Filtergewebe-Abblas- und Abreinigungsvorrichtung zu schaffen,
die das Filtergewebe nach der Filterkuchen-Abnahme von störenden Feststoffrückständen
möglichst restlos reinigt.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die einander nachgeordneten Blasvorrichtungen
in einem einteilig ausgeführten, mit seiner Fläche die unterschiedlichen Blaszonen
überdeckenden Blasschuh vereinigt sind, wobei jede der Blasvorrichtungen mit einer
Zufuhrung für Blasmittel ausgestattet ist, und daß die mit der
Trommelwand
in geringem Abstand als Dichtfläche zusammenwirkende, die Blaszonen überdeckende
Fläche des einteiligen Blasschuhes mit einem auswechselbaren Futter belegt ist.
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Durch die Anordnung der unterschiedlichen Blasvorrichtungen in einem
einzigen, die Blaszonen insgesamt mit seiner Fläche überdeckenden Blasschuh werden
diese von dem Unterdruckbereich des übrigen Trommel-Innenraumes bestens abgeschottet,
wobei der entlang der Trommel-Innenwandung mit geringem Abstand angeordnete, mit
der feststehenden Hohlachse des Trommelfiltes starr verbundene Blasschuh als berührungslose
dynamische Dichtung nach Art einer Labyrinthdichtung eine vakuumfreie Zone schafft.
Dadurch gelingt es beim Vakuum-Trommelfilter nach der Erfindung ohne Schleifdichtungen
auszukommen und dabei im Dichtspalt die Blas- und Reinigungsmittel bei sehr sparsamem
Verbrauch als Sperrmittel einzusetzen, wodurch ein optimaler Betrieb des Vakuum-Trommelfilters
gewährleistet ist.
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In Ausgestaltung des Filters ist vorgesehen, daß das Futter vorzugsweise
eine elastische Kunststoffplatte ist, die aus verschleißfestem Material wie Polytetrafluoräthylen
(genannt TEFLON) besteht, und deren
Reinigungszone von eingedrungenen
Feststoffrückständen durch Spülen mit einer Spülflüssigkeit gereinigt wird. Die
Erfindung ermöglicht auf diese unkomplizierte und wirkungsvolle Weise eine optimale
Funktion des Vakuum-Trommelfilters.
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Gemäß einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß
mehrere Blasschuhe in Richtung der Trommelachse parallel nebeneinander angeordnet
und an gemeinsame Blasmittel-Zuführungsleitungen angeschlossen sind.
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Auf diese Weise bilden die Blasschuhe eine einzige, fertigungstechnisch
günstige, untereinander gleiche Baugruppe, die nach dem Baukastensystem zur Ausstattung
beispielsweise einer Typenreihe verschieden breiter Vakuum-Trommelfilter mit gestaffeltem
Leistungsvermögen einheitlich verwendet werden können.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung scbematisch
dargestellten Ausfuhrungsbeispieles näher erldutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Vakuum-Trommelfilter
gemäß der Erfindung im Schnitt,
Fig. 2 einen Ausschnitt vom Trommelmantel
des Filters gemäß Fig. 1, mit dem Blasschuh nach der Erfindung in vergrößertem Maßstab,
teils in Ansicht, teils im Schnitt, Wie Fig. 1 zeigt, besteht das Vakuun-Trommel£ilter
gemäß der Erfindung aus einer gelochten bzw. mit Öffnungen versehenen Filtertrommel
1, die auf einer feststehenden Hohlachse 2 drehbeweglich gelagert ist, und im unteren
Bereich in die zu entwässernde Trübe 4 eintaucht. Die Filtertrommel 1 ist von außen
mit einem nicht näher dargestellten, feinmaschinen Filtergewebe 1' bespannt. Bei
diesem kann es sich beispielsweise um ein Filtertuch oder auch um ein Gewebe aus
rostfreiem Draht handeln. Die auf der feststehenden Hohlachse 2 gelagerte Filtertrotrimei
1 ist von einem Gehäuse 3 umgeben, das im unteren Bereich einen konisch ausgebildeten
Trog 5 zur Aufnahme der Trübe 4 aufweist. Auf der rechten Seite der Darstellung
ist am Gehäuse 3 ein messerartiges Abstreiforgan 5 zur Abnahme des Filterkuchens
6 vorgesehen, welches sich in Trommellängsrichtung bis an die (nicht dargestellte)
Außenwandung der Filtertrommel erstreckt. Der- Innenraum der Filtertrommel 1 ist
durch eine in der Darstellung ebenfalls nicht gezeigte Leitung mit einer Vakuum-Pumpe
verbunden und wird von dieser im Zustand des Unterdruckes gehalten. In der Hohlach@@
2 ist eine Leitung 7
angeordnet, die mit einer Entnahmeleitung
8 zum Absaugen des an der tiefsten Stelle des Trommelinnenraumes gebildeten Zentrat-Sumpfes
9 in diesen eintaucht. Ferner sind in der Hohlachse 2 die Leitungen 10 und 11 für
die verschiedenen Blasmittel angeordnet. Die Leitung 10 führt Blasluft, während
die Leitung 11 Spülmittel zuführt. Die beiden Rohre 10 und 11 münden in einen gemeinsamen
Flansch 13, an den mit einem Gegenflanscb 14 der einteilige Blasschuh 15 angeschlossen
ist. Dieser hat in seinem oberen Bereich 18 einen Blasmittelkanal 19, der mit einem
düsenförmigen Austrittsschlitz 19' in der Blaszone 16 des Trommelmantels 1 mündet,
während der im unteren Bereich 20 des einteiligen Blasschuhes 15 angeordnete Spülmittelkanal
21 mit einer Schlitzdüse 22 an der Spülzone 17 des Trommelmantels 1 mündet.
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Die Ausgestaltung des Blasschuhes 15 geht aus Fig. 2 hervor. Die Darstellung
zeigt den Trommelmantel 1 mit dem darüberliegenden Filtergewebe 1'. Im geringen
Abstand vom Trommelinnenmantel, beispielsweise mit 1/10 bis 2/10 mm Abstand gegenüber
dieser Trommelwandung 1 ist der einteilige Blasschuh 15 mit seiner Dichtflähe 15'
angeordnet. Zu seiner starren Verbindung mit der zentralen Hohlachse 2 des Vakuum-Trommelfiltes
1 dient, wie bereits geschildert, der Flansch 14. Der Schuh 15 selbst besteht aus
zwei miteinander durch Dichtungsflächen 29 und 30
verbundenen Gußkörpern
23 und 24. Dabei besteht der Gußkörper 24 aus der den eigentlichen Blasschuh 15
bildenden gekrümmten Grundplatte 25, die außen mit dem Futter 26 belegt ist.
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Im Betrieb des Vakuum-Trommelfilters gemäß der Erfindung wird die
Filtertrommel in Pfeilrichtung 27 in Umdrehungen versetzt. Aufgrund des Unterdruckes
in der Filtertrommel 1 bildet sich im unteren Tauchbereich in die Trübe 4 auf dem
Filtertuch 1' ein Filterkuchen 28, der nach Austritt des Trommelmantels 1 aus der
Trübe 4 unter der Einwirkung des Unterdruckes weiter entwässert wird. Um den Filterkuchen
6 von der Filtertrommel 1 bzw. dem Filtergewebe 1' abnehmen zu können, wird der
Unterdruck durch den dichtend an der Trommelinnenwandung 1 anliegenden Schuh 15
aufgehoben und durch den Blasmittelkanal 19 Druckluft von innen durch den Austrittsschlitz
19' durch das Filtergewebe 1' hindurchgeblasen und dadurch der Filterkuchen 28 abgehoben.
Der auf diese Weise gelöste Filterkuchen 28 kann dann leicht vom Abstreiforgan 5
abgenommen werden. Im Anschluß an die Blaszone 16, in deren Bereich auch die Kuchenabnahme
erfolgt, wird das vom Filterkuchen 28 befreite Filtergewebe infolge der Trommelumdrehung
27 über den in Trommellängsrichtung verlaufenden einteiligen Blasschuh 15 weiter
geführt, wo dann im Bereich der Spülzone 17 eine vollständige Reinigung des
Filtergewebes
1' durch eine Spülung mit Spülmittel von innen durch das Filtergewebe 1' hindurch
erfolgt. Da der Blasschuh 15 gemäß Erfindung mit einer von innen auf das Filtergewebe
1' gerichteten, düsenförmigen Ausströmöffnung 22 versehen ist, die aus einem in
Troimnellängsrichtung verlaufenden Schlitz besteht, kann das Spülmittel unter Druck
auf verhältnismäßig schmalem Bereich das Filtergewebe 1' durchspülen und dadurch
dessen Poren von etwaigen Feststoffrückständen befreien.
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Das auf diese Weise von Feststoffrückständen befreite, gereinigte
Filtergewebe 1' gelangt bei weiterer Drehbewegung des Trommelmantels 1 wiederum
in die Trübe 4, woraus es erneut Feststoff aufnehmen kann.
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Als Spülmedium kann Luft, Dampf oder auch Wasser benutzt werden.
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Da mit Hilfe des erfindungsgemäßen Blasschuhes 15 nach dem Blasen
in der Blaszone 16 und der Kuchenabnahme die Filtergewebeöffnungen durch die Spülung
in der Spülzone wiederum vollständig von Feststoffrückständen befreit sind, wird
nicht nur eine erhebliche Verbesserung der Filterwirkung sondern auch der Durchsatzleistung
des Vakuum-Trommelfilters erreicht. Das aus der Trübe 4 nach innen angesaugte Filtrat
9 wird durch die Saugleitung 8 aus der Trommel 1 nach außen abgeführt. Uberschüssige
Trübe 4 kann im Betrieb des Vakuum-Trommelfilters über ein
Wehr
31 und einen Kanal 32 ablaufen.
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Die erfindungsgemäße Filtergewebe-Abblas- und Reinigungsvorrichtung
kann insbesondere auch bei Hochleistungs-Vakuum-Trommelfiltern mit Vorteil angewandt
werden.