DE3218109A1

DE3218109A1 - Verfahren und vorrichtung zum herausfiltern von schmutzteilchen aus einem fluessigkeits-teilchen-gemisch

Info

Publication number: DE3218109A1
Application number: DE19823218109
Authority: DE
Inventors: Joseph A. Glens Falls N.Y. Bolton
Original assignee: Albany International Corp
Current assignee: Albany International Corp
Priority date: 1981-05-14
Filing date: 1982-05-13
Publication date: 1982-12-02
Also published as: AU549672B2; MX156927A; AU8309182A; BR8202835A; GB2098499A; IT1147887B; US4379058A; CA1182757A; GB2098499B; IT8248403A0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herausfiltern von Schmutzteilehen aus § einem Flussigkeits/Teilchen-Gemisch gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 11.

In verschiedenen Industriezweigen besteht heute die Notwendigkeit, Schmutζteilchen (Verunreinigungsteilchen)

₁q aus einer Flüssigkeit und einem Teilchengemisch herauszufiltern, die während eines Herstellungsvorgangs erzeugt worden sind. Beispielsweise ist es in der papierherstellenden Industrie oft erforderlich, Zellstofffasern aus Wasser und anderen chemischen Flüssigkeiten herauszufiItem. In gleicher Weise müssen in der Textilindustrie die Fusseln, die sich während des Herstellungsvorgangs im Wasser oder anderen bei der Herstellung verwendeten Flüssigkeiten gesammelt haben, oft entfernt werden. Für derartige Trennvorgänge gibt es eine Vielzahl von Gründen. Beispielsweise wird es oft gewünscht, den flüssigen Teil des Gemisches wieder zu verwenden. In gleicher Weise wird es oft gewünscht, das Feststoffmaterial für verschiedene zusätzliche Bearbeitungsschritte oder zur Wiederverwendung zu sammeln.

Herkömmlicherweise wird der Filtervorgang dadurch ausgeführt, daß ein senkrecht stehender Tank (im folgenden einfach vertikaler Tank) mit einem an der Oberseite angebrachten Einlaß, einem zwischen der Oberseite und dem Boden angebrachten Auslaß und einem, vertikal im Inneren des Tanks angebrachten Filtermaterial (im folgenden einfach vertikaler Filter) verwendet wird. Zwischen dem vertikalen Filter und der Innenwand des Tanks ist ein Zwischenraum, vorgesehen,und im Boden des Tanks befindet sich eine Drainage-bzw. Entleerungsöffnung.

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Die Entleerungsöffnung ist während des Filtervorgangs normalerweise geschlossen und wird zur Entleerung der gesammelten Feststoffteilchen periodisch geöffnet.

Beim Betrieb dieser Art von System wird die Mischung aus Feststoffteilchen und Flüssigkeit durch die Einlaßöffnung in die vertikale Kammer eingelassen, die zwischen der Außenwand des Filters und der inneren Seitenwand des Tanks gebildet ist. Die Mischung sucht sich ihren Weg durch den Filter zum. Mittelabschnitt des Tanks, wobei die Teilchen herausgefiltert werden und zwischen dem Filter und der Innenwand des Tanks zurückbleiben. Der Tank wird zur Reinigung des Filteraufbaus von den angesammelten Feststoffteilchen periodisch geöffnet und entleert. Während des Betriebs passiert die Flüssigkeit, die durch den Filter, von den Teilchen getrennt wird, den Tank und gelangt zu einem Auslaß/ an dem sie gesammelt wird. Bei dieser Art von System tritt die Schwierigkeit auf, daß die Mischung auf die Filteroberfläche mit einer derartigen Kraft in Richtung auf die Maschenoberfläche gerichtet wird, daß die Feststoffteilchen die öffnungen in dem Filtersieb zusetzen. Hierdurch wird anfänglich der Wirkungsgrad des Filters herabgesetzt und letztlich jede Filterwirkung verhindert. Zu diesem Zeitpunkt muß das Filtersystem geöffnet und der Filter entnommen und gereinigt oder ersetzt werden.

Versuche, bei denen die Geschwindigkeit der in den Tank eintretenden und in Richtung auf die Filteroberfläche gerichteten Flüssigkeit erhöht worden ist, haben sich bei der Beseitigung dieses Problems als nicht erfolgreich herausgestellt. Im. Gegenteil, bei diesen Versuchen hat sich herausgestellt, daß die Feststoffteilchen

fester in die Öffnungen des Filters eingedrungen bzw. dichter in diesen gepackt waren. Die Verringerung der Geschwindigkeit hat sich ebenfalls als wenig wirksam herausgestellt. Die Verringerung der Geschwindigkeit führt dazu, daß die Feststoffteilchen da2u neigen, sich zu sammeln, oder zu einem Gebiet des Filters, beispielsweise dem Teil der engen Kammer zwischen dem FiI-ter und der Innenwand des Tanks, wandern, wodurch der Filter zugesetzt wird und periodisch entfernt und gereinigt oder ersetzt werden muß.

Diese Nachteile bestehender Filtersysteme sind offensichtlich. Die durch die vorliegende Erfindung erzielte Verbesserung bedeutet einen wesentlichen Fortschritt.

Unter Berücksichtigung der vorstehenden Darlegungen ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herausfiltern von Materialteilchen aus einem Flüssigkeits-Feststoffteilchengemisch zu schaffen, bei dem ein ähnlicher Tank wie der vorstehend beschriebene verwendet wird, wobei durch eine Veränderung das Problem des Zusetzens der Filteröffnungen und damit die Notwendigkeit der häufigen Reinigung oder des häufigen Ersetzens des Filters beseitigt werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen vertikalen konzentrischen Tank und eine Filteranordnung zu schaffen, wobei der rohrförmige Filter mit Abstand von der rohrförmigen inneren Seitenwand des Tanks angeordnet und mit einem großen offenen oberen Ende versehen ist. Der Einlaß des Tanks ist zwischen der geschlossenen Oberseite des Tanks und dem oberen Rand des Filters angeordnet. Der Zwischenraum zwischen dem oberen Rand

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des Filters und der benachbarten Wand des Tanks ist mindestens an der Stelle, an der sich der Einlaß befindet, geschlossen. Der Auslaß des Tanks ist zwischen dem oberen und dem unteren Ende des Filters angeordnet und von dem Einlaß beabstandet; beispielsweise befindet sich der Auslaß unterhalb des Einlasses an der diametral gegenüberliegenden Stelle. Eine Entleerungsöffnung, die so ausgebildet ist, daß sie beim Betrieb der Vorrichtung geschlossen ist und zur Entleerung der gesammelten herausgefilterten Feststoffteilchen geöffnet wird, ist an der Unterseite des Tanks angeordnet.

Beim Betrieb erlaubt die relativ kleine Einlaßöffnung die Einführung eines Gemischs aus Feststoffteilchen und Flüssigkeit in den Tank an einer Stelle, deren offene Fläche an der Oberseite des rohrförmigen Filters wesentlich größer ist. Ursprünglich und sogar nach der Füllung des Tanks mit Flüssigkeit und Feststoffteilchen wird die Geschwindigkeit der ankommenden Mischung durch die kleine öffnung herabgesetzt, wenn die Mischung zu der großen offenen Fläche an der Oberseite des Filters kommt, wodurch die Kraft verringert wird, mit der die Teilchen mit der Filteroberfläche wechselwirken. Die Verteilung des Gemischs aus Feststoffteilchen und Flüssigkeit, das in den Tank eintritt, über ein großes Gebiet verringert die Kraft, mit der die Teilchen in die öffnungen des Siebs eintreten und setzt die Gefahr herab, daß die Maschen durch die Feststoffteilchen zugesetzt werden. Die sich ergebende Turbulenz sowie die Muster der Flüssigkeitsströmung führen dazu, daß die Flüssigkeit durch die öffnungen in dem Sieb durchtritt, während die Teilchen getrennt und zur späteren Entleerung durch öffnen der Entleerurigsöffnung an der Unterseite des Tanks gesammelt werden. Während des Betriebs

tritt die Flüssigkeit durch die Öffnungen in dem Netz hindurch und gelangt zu der Auslaßöffnung, an der sie als gefilterte Flüssigkeit gesammelt und, wenn dies gewünscht wird, weiterverwendet werden kann.

Ferner sollen erfindungsgemäß vorhandene Filtervorrichtungen verbessert werden, wobei sich keine wesentlichen

^q zusätzlichen Kosten ergeben sollen und die Systeme effizienter und mit höherem Wirkungsgrad als Filter zum Trennen von Feststoffteilchen und Flüssigkeit dienen können. Die Kosteneinsparung wird offensichtlich, wenn man berücksichtigt, daß die Stillegungszeit minimiert wird,

^K da der Filter nicht sehr häufig ersetzt oder zur Reinigung der öffnungen entfernt werden muß. Ferner wird·die Lebensdauer der Teile aufgrund der weniger häufigen Ersetzung des Filters erhöht. Eine weitere Verbesserung, die zur Senkung der Stillegungszeit der Vorrichtung beiträgt, gleichgültig ob die Vorrichtung in der papierherstellenden, der Textilindustrie oder verwandten Industriezweigen verwendet wird, in denen häufig Feststoffteilchen und Flüssigkeiten getrennt werden, ist, daß eine Sprühanordnung (Duschanordnung) vorgesehen wird/ die sich in den Tank erstreckt. Periodisch kann die Sprühanordnung (im folgenden einfach Sprüher) mit einer Vielzahl von Düsen zum Abduschen des Inneren des Tanks verwendet werden, wodurch das Sammeln der herausgefilterten Feststoffteilchen am Boden des Tanks zur Entleerung erleichtert wird. Die Teilchen sind aufgelockert und können leicht am Boden des Tanks gewaschen und gesammelt werden. Es hat sich herausgestellt, daß ein sich drehender Sprüher, der mit einer Vielzahl von Düsen versehen ist, effizient und wirksam die Reinigung des Tanks zu bestimmten Zeitpunkten während des Betriebs ausführen kann.

Zusainmengefaßt gesagt wird ein Verfahren und eine Vor- >

richtung zum Herausfiltern von Schmutzteilchen aus einem Flüssigkeits/Feststoffteilchen-Gemisch geschaffen. Die Vorrichtung weist einen hohlen Tank mit einer Seiten-Umfangswand sowie einer Ober- und Unterseite auf. In der Nähe der Oberseite befindet sich eine Einlaßöffnung in der Wand; die Einlaßöffnung ist mit einer ^q Nachschubeinrichtung für das Flüssigkeits/Teilchen-Gemisch verbunden. Eine Auslaßöffnung befindet sich mit Abstand von der Einlaßöffnung in der Seitenwand zwischen der Ober- und der Unterseite des Tanks. Ferner befindet sich in dem Tank eine, verschließbare Entleerungs- bzw. Drainageöffnung. In dem Tank ist im wesentlichen senkrecht zu der Einlaßöffnung über einen wesentlichen Teil des Tankumfangs ein Filter angebracht. Der befestigte Filter ist an beiden Enden offen und hat in der Seitenwand Filteröffnungen. Die Einlaßöffnung ist so angeordnet, daß die Mischung in das eine offene Ende des Filters eintritt. Die aus der Mischung herausgefilterte Flüssigkeit geht durch die öffnungen in der Seitenwand und durch die Auslaßöffnung, während die gesammelten Feststoffteilchen über das andere offene Ende durch die Entleerungsöffnung, wenn diese geöffnet

ist, entleert werden können. Die Abmessungen des Tanks und des Filters sind so bemessen, daß die Mischung von der Fluid-Nachschubeinrichtung durch die Einlaßöffnung hindurchgeht und den Filter in.it der gewünschten Geschwindigkeit berührt; die Trennung der Flüssigkeit und der Feststoffteilchen in dem Tank wird wirksam ausgeführt, ohne daß die Filteröffnungen durch Feststoffteilchen während des Filtervorgangs verstopft werden.
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• · * β

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Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung ,- näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 perspektivisch eine erfindungs-,Q gemäße Vorrichtung, wobei ein

Teil der Seitenwand des Filtertanks weggebrochen ist,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Vor-, c richtung bei der Linie 2-2 in

Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt bei der Linie 3-3 in Fig. 1, und

Fig. 4 einen Querschnitt bei der Linie

4-4 in Fig. 2.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung ist so ausgebildet, daß sie als Fusselfilter in der Textilindustrie oder als Zellstoffilter in der papierherstellenden Industrie verwendet werden kann. Darüber hinaus ist sie leicht für den Gebrauch in ähnlichen Industriezweigen, in denen Mischungen

aus Flüssigkeiten und Feststoffteilchen mechanisch getrennt werden sollen, anpaßbar.

Die Vorrichtung 20 weist einen rohrförmigen Tank auf, der bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel im wesentlichen zylindrisch mit Ausnahme des unteren Teils ist, der einen kegelstumpfförmigen Teil 24 hat, der nach innen abgeschrägt ist und in einen rohrförmigen Teil 26 am Bodenende übergeht.

Am unteren Ende des Teils 26 befindet sich ein Verbindungsflansch 28 und eine Ringfläche 30 zur Verbindung bzw. zum Anbringen eines Aufnahmesystems zur Entleerung des Feststoffteilcheninhalts des Tanks 22 nach Gebrauch.

Eine öffnung 32 im Bodenteil des Tanks 22 ist normalerweise mittels einer herkömmlichen Vorrichtung verschlossen und abgedichtet, wie sie zu diesem. Zweck in dem Industriebereich benutzt wird, in dem die Vorrichtung 20 verwendet wird. Die öffnung 32 wird in herkömmlicher Weise für Entleerurigsvorgänge geöffnet, um den Teilcheninhalt des Tanks 22 nach Beendigung des Filtervorgangs zu entfernen.

Die Öffnung des oberen Endes des Tanks 22 wird von einer entfernbaren Abdeckplatte 34 verschlossen, die an einem Ringflansch 36 am oberen Rand des Tanks angebracht ist. Hierfür können geeignete Anbringmittel, wie beispielsweise Bolzen oder Schrauben 38 verwendet werden. Ferner kann eine geeignete Dichtscheibe zwischen der Abdeckplatte 34 und dem Ringflansch 36 zur Abdichtung des oberen Endes des Tanks und zur Verhinderung von Lecks angeordnet werden. Der Tanks 22 wird in senkrechter Richtung von drei Beinen 40 getragen, die auf Tragfüssen 42 stehen. Die Beine 40 sind an dem Tank 22 in herkömmlicher Weise,beispielsweise durch Schweißen oder eine andere geeignete Verbindungsmethode, befestigt. Die Zahl der Beine kann beliebig gewählt werden.

Auf diese Weise wird der Tank 22 senkrecht aufgestellt; der Hauptteil des Tanks in Richtung seiner Höhe wird durch eine zylindrische Seitenwand 44 gebildet, die eine innere Filterkammer 46 umgibt. Die Filterkammer 46 steht mit der Öffnung 32 im Unterseil des Tanks in Verbindung. In der Nähe des Ringflansches 36 am oberen Ende des Tanks befindet sich eine Einlaßöffnung 48, von der sich nach außen ein Verbindungselement 50 mit einem rohrfömrigen Flansch erstreckt. Das Verbindungselement 50 ist so ausgebildet, daß es mit einer Zuführung 52 von einer Nachschubeinrichtung für die Flüssigkeit und das Teilchengemisch verbunden

werden kann. Auf diese Weise kann die Mischung in das Innere (Filterkammer) 46 des Tanks über die am oberen Ende angebrachte Öffnung eingeführt werden.

Vertikal in der Kammer 46 des Tanks 22 ist eine rohr-■ förmiger Filter oder Schirm 54 mit geeigneten Filteröffnungen 56 befestigt. Der Filter hat ein offenes oberes Ende 58 und ein offenes unteres Ende 60. Vom

oberen Rand des Filters erstreckt sich ein ringförmiger Flansch 61 nach außen. Der Filter kann vertikal in der Kammer 56 auf irgendeine geeignete Weise angebracht werden, mittels der er festgehalten wird.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind ein ringförmig sich nach innen erstreckender Vorsprung 62 in der Nähe des oberen Endes der Seitenwand 44 sowie ein ähnlicher sich nach innen erstreckender ringförmiger Vorsprung 64 in der Nähe des unteren Endes der Seitenwand 44 angebracht. Der Außendurchmesser des j

Filterkörpers bzw. des rohrförmigen Filters 54 ist

!

kleiner als der Innendurchmesser der VorSprünge bzw. ι

Flansche 62 und 64. Ein sich vom oberen Rand des Filters nach außen erstreckender ringförmiger Flansch ''· 61 hat einen größeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des Flansches 62.
20

Der Filter 54 wird durch das obere Ende des Tanks 62 nach Entfernen der Abdeckplatte 34 in die Kammer 46 eingeführt. Der Filter erstreckt sich nach unten, bis

die untere Oberfläche des Flansches 61 dichtend an 25

der oberen Oberfläche des Flansches 62 anliegt und ein

unterer Rand 63 des Filters dichtend an der Innenfläche des kegelstumpfförmigen Wandabschnittes 24 des Tanks 22 anliegt. Gleichzeitig liegt die Außenoberfläche des _orx Filters 54 dichtend am Innenrand des unteren Flansches 64 an. Auf diese Weise ist das untere Ende des Filters an zwei Stellen abgedichtet.

Es gibt verschiedene brauchbare Wege zur Befestigung g₅ des Filters; beispielsweise kann die Länge des Filters 54 kürzer ausgeführt werden und die Dichtung am Unterteil dadurch bewerkstelligt werden, daß der Filter mit

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deia vorstehend genannten unteren Flansch 64 in · Eingriff steht. Ferner können der Flansch 64 breiter und der Filter kürzer ausgeführt werden, so daß der untere Rand 63 des Filters dichtend an der oberen Oberfläche des Flansches 64 anliegt, so daß der Filter an seinem unteren Endteil abgedichtet ist, wenn er in dem Tank 23 befestigt ist.

Der Außendurchmesser des Filters 54 ist kleiner als der Innendurchmesser der Seitenwand 44. Auf diese Weise wird eine ringförmige Kammer 70 zwischen der äußeren Oberfläche des Filters und der inneren Oberfläche der Wand 44 gebildet. Das obere Ende der Kammer

70 ist durch den Eingriff des Vorsprungs 62 und des Flansches 61 abgedichtet, während das untere Ende der Kammer 70 durch den Eingriff zwischen dem Vorsprüngen 64 und 54 und gegen den unteren Rand 63 des Filters und den inneren Wandabschnitt 24 des Tanks 22 abge-

dichtet ist. Durch die Öffnungen 56 in dem Filter

ist ein Eintritt in die Kammer möglich. Ein Austritt aus der Kammer 70 wird durch die Öffnung 72 in der Seitenwand 44 ermöglicht. Die Öffnung 72 ist unterhalb der Einlaßöffnung 48 sowie unterhalb der Oberseite des Filters 54 angeordnet. Ein rohrförmiges Flanschverbindungselement 74 erstreckt sich von der Wand 44 zur Verbindung mit einer geeigneten Zuführeinrichtung oder einer ähnlichen Einrichtung zur Entfernung der von der Mischung abgetrennten Flüssigkeit 30

nach außen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Auslaßöffnung 72 einen Winkelabstand von der Einlaßöffnung 48 und liegt dieser in Durchmesserrichtung gegenüber. Alternativ kann die Äuslaßöffnung

an jeder Winkellage bezogen auf den Umfang des Tanks 35

sogar direkt unterhalb der Einlaßöffnung angeordnet werden, solange sie nur unterhalb der Einlaßöffnung angeordnet ist. Eine drehbare Sprühzuführung bzw.

ein drehbares Sprührohr 76 erstreckt sich von einer öffnung 78 in der Abdeckplatte 34 vertikal nach unten. Ein geeigneter Spalt bzw, geeignete Lager sind in herkömmlicher Weise vorgesehen, so daß sich das Rohr 36 ohne Störung durch die Abdeckplatte 34 drehen kann. Das Rohr 36 ist in herkömmlicher Weise mit einer nicht gezeigten Nachschubeinrichtung für eine Waschflüssigkeit verbunden; der Teil des Rohrs 76, der sich in senkrechter Richtung nach unten in den Tank 22 erstreckt, ist im wesentlichen über die gesarate Höhe mit einer Vielzahl von beabstandeten Düsen 80 versehen, durch die die Waschflüssigkeit zum Reinigen

j ₅ des Inneren des Tanks 22 auf Wunsch ausgespritzt werden kann. Als wirksam hat sich herausgestellt, eine herkömmliche manuelle oder automatische Dreheinrichtung zum Drehen des Sprührohrs 76 während des Sprühvorgangs zu verwenden, so daß ein wirksameres Sprühmuster erzeugt wird, wenn die Waschflüssigkeit aus den Düsen austritt.

Alle Teile der Vorrichtung 20 mit Ausnahme des Filters 54 können aus einem herkömmlichen Material, wie einem Metall, beispielsweise Stahl, hergestellt werden. Der Filter kann aus einer Vielzahl von im Handel erhältlichen Materialien hergestellt werden, wie Kunststoff-Materialien oder AES-Filtermaterialien aus rostfreiem Stahl (hergestellt von Albany Engineered Systems, einem Unternehmen der Albany International Company of Albany New York). Es hat sich herausgestellt, daß beispielsweise mit AES-Filtermaterial mit Abmessungen von T40 \im und 100 mesh, das aus rostfreiem Stahl besteht, ein befriedigendes Arbeiten möglich ist.

Beim Betrieb wird die Vorrichtung 20 mit einem vorhandenen herkömmlichen System verbunden, wie es beispielsweise bei einem Textil- oder Papierherstellungs verfahren verwendet wird. Die Einlaßöffnung 48 wird

mit einer Nachschubeinrichtung für eine Flussigkeits/ Teilchen-Mischung 52 verbunden. Die Auslaßöffnung wird mit einer Sammelleitung für die abgetrennte Flüssigkeit verbunden. Die Entleerungsöffnung 32 ' ίο wird mit einem Entleerungssystem für die abgetrennten Feststoffteilchen verbunden und ist normalerweise durch Bauteile dieses Systems verschlossen, wenn der Filter verwendet wird. Ferner wird das Sprührohr mit einem geeigneten Rohr zum Einlassen der Waschflüssigkeit, wenn diese benötigt wird, verbunden. Dann kann der Filtervorgang beginnen.

Die Mischung aus Flüssigkeit und Feststoffteilchen wird mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit durch die Öffnung 48 in das obere Ende des Tanks 22 eingelassen. Die Kammer 70 zwischen dem Filter 54 und der inneren Wand des Tanks ist abgedichtet, so daß die Mischung ausschließlich durch das obere offene Ende 58 in das Innere des Filters strömen kann. Die plötzliche Änderung des Strömungsquerschnittes zwischen dem engeren Durchmesser der Einlaßöffnung 48 und der größeren öffnung 58 in dem oberen Ende des Filters bewirkt eine plötzliche Verteilung der ankommenden Mischung und verringert wesentlich die Strömungskraft und folglich die Strömungsgeschwindigkeit. Die sich ergebene Strömung ist insbesondere turbulent bzw» gut durchmischt, wenn die Kammer 56 im Tank 22 gefüllt wird. Diese Strömung ist durch Pfeile in Fig. 2 angedeutet. Auf diese Weise gibt es keinen direkten Kontakt, bei dem eine bedeutende Kraft ausgeübt würde, der Mischung mit den öffnungen 56 in dem Filter 54. Demgemäß wird die Gefahr, daß

die Öffnungen durch die Teilchen in der Mischung zugesetzt werden, minimiert und bei praktischen Gegebenheiten sogar beseitigt. Dennoch bleibt eine ausreichende Bewegung und Turbulenz erhalten, so daß eine Filterwirkung auftritt. Die Flüssigkeit kann frei durch die Öffnungen 56 hindurchtreten, so daß die Teilchen im Inneren des Filters 54 zurückbleiben und am Boden des Tanks 22 gesammelt werden; Die abgetrennte Flüssigkeit wandert in die Kämmer 70, wird gesammelt und tritt dann durch die Auslaßöffnungen 72 aufgrund der hydrostatischen Kraft aus, wenn die Mischung kontinuierlich durch die Einlaßöffnung 48 nachgefüllt wird.

Nach einer bestimmten Zeit ist ein Ablassen der ge-* sammelten Teilchen durch die Entleerungsöffnung 32 im Boden erforderlich. Wenn die Öffnung 32 geöffnet wird, fallen die Teilchen aufgrund ihres Gewichts in Pfeilrichtung in Fig. 1 nach unten durch das offene Ende 32 in ein Entleerungssystem.

Da keine Ansammlung von Teilchen in den Öffnungen 56 im Filter in Vertikalrichtung auftritt, ist es nicht erforderlich, den Filter z.u entfernen und ihn zu ersetzen oder die angesammelten Teilchen zu entfernen. Vielmehr ist allein ein einfacher Waschvorgang zur

Entfernung der in dem Filter 54 angesammelten Teil-30

chen erforderlich, die noch nicht aufgrund ihres Gewichts durch die Öffnung 32 gefallen sind. Dies wird durch das sich drehende Sprührohr 76 ausgeführt. Eine geeignete bekannte Waschflüssigkeit wird durch die Düsen 78 ausgespritzt, wenn das Sprührohr 76 von

Hand oder automatisch gedreht wird und wäscht die verbleibenden gesammelten Teilchen aus dem Filter nach unten durch die Entleerungsöffnung 32 ab.

Anschließend ist die Vorrichtung zur Wiederaufnahme des Filtervorgangs bereit. Es ist lediglich erforderlich, daß das Sprührohr abgeschaltet und die 5

Entleerungsöffnung 32 wieder abgedichtet wird. Die Mischung aus Flüssigkeit und Teilchen kann dann wieder durch die Einlaßöffnung 48 eingelassen und der Filtervorgang fortgesetzt werden. Auf diese Weise _ können der Entleerungs- und der Reinigungsvorgang

schnell und effizient ausgeführt werden, wodurch die Totzeiten der Anlage reduziert und jeder Auseinanderbau bzw. jedes Ersetzen von Teilen beseitigt wird; dies trägt zur Erhöhung des Gesamtwirkungsgrads sowie jg zur Kostensenkung bei dem erfindungsgemässen Filtersystem bei.

Eine konkrete Filtervorrichtung, die in zufriedenstellender Weise arbeitet, soll im folgenden exemplarisch erläutert werden. Der Filter 54 besteht aus AES-Filtermaterial mit quadratischen Maschen mit Abmessungen von 140 μΐη. und 100 mesh aus rostfreiem Stahl. Die Seitenwand 44 des Hauptteils des Tanks 22 hat einen Durchmesser von 76,2 cm (30 inch) und eine Höhe von 153,67 cm (60,5 inch). Der Durchmesser des rohrförmigen Teils 26 mit kleinerem Durchmesser beträgt 40,64 cm (16 inch) und die Höhe 10,16 cm (4 inch). Die Höhe des zwischen diesen beiden Teilen liegenden kegelstumpf förmigen Teils 24 beträgt 27,94 cm (11 inch).

Die Beine 40 haben einschließlich der Füsse 42 eine Höhe von 176,53 cm (69,5 inch), während die Gesamthöhe der Vorrichtung 20 276,86 (109 inch) beträgt. Die Einlaßöffnung 48 und die Auslaßöffnung 72 haben einen Durchmesser von 10,16 cm (4 inch). Der obere Vorsprung 62 im Inneren des "Tanks befindet sich 41 ,275 cm (16,25 inch) unterhalb des oberen Endes der Wand des Tanks. 22. Der Vorsprung 62 befindet sich etwas

unterhalb des Unterteils der Einlaßöffnung 48. Der ringförmige Vorsprung 26 erstreckt sich nach innen und ist so ausgebildet, daß eine Öffnung mit einem Durchmesser von etwa 66,04 cm (26 inch) im Inneren des Filters 54 gebildet wird. Der untere Vorsprung 64 erstreckt sich etwa um dieselbe Größe nach innen, so daß der Innendurchmesser des Filters

IQ 54 etwa 66,04 cm (26 inch) beträgt, während der Durchmesser des gegenüberliegenden Wandabschnitts 44 76,2 cm (30 inch) beträgt. Somit hat die Kammer 70 eine Breite von ca. 10,16 cm (4 inch). Das Sprührohr 76 hat einen Durchmesser von etwa 2,54 cm (1 inch), so daß der Einlaß der Waschflüssigkeit erleichtert wird. Die Mittellinie der der Einlaßöffnung, hat einen Abstand von etwa 36,2 cm (14,25 inch) vom oberen Ende des Tanks 22, während die Mittellinie der Auslaßöffnung 72 einen Abstand von etwa 49,53 cm (19,5 inch) vom oberen Ende des Tanks hat. Wie bereits erwähnt, befindet sich der Vorsprung 62 41 ,275 cm (16,25 inch) unterhalb des oberen Endes des Tanks. Auf diese Weise befindet sich die Einlaßöffnung genau oberhalb des oberen Endes des Filters und die Aulaß— öffnung genau unterhalb des oberen Endes des Filters, wenn sich die Vorrichtung 20 in der Betriebsstellung befindet.

Vorstehend ist die Erfindung exemplarisch beschrieben worden. Es versteht sich jedoch von selbst, daß der allgemeine Erfindungsgedanke in keinster Weise durch diese exemplarische Beschreibung beschränkt wird.

Leerseite

Claims

DIPL.-ING. HANS W. GROENING

PATENTANWALT
A 30 - 1

Albany International Corp.

1 Sage Roads
Menands, New York 12204, USA

Verfahren und Vorrichtung zum Herausfiltern von Schmutzteilchen aus einem Flüssigkeits-Teilchen-Gemisch

Patentansprüche

Vorrichtung zum Herausfiltern von Schmutzteilchen aus festem Material aus einem Flüssigkeits/Teilchen-Gemisch, gekennzeichnet durch einen hohlen Tank (22) mit einer Umfangsseitenwand (44) und einem oberen und einem unteren Ende, einer Einlaßöffnung (48) in der Seitenwand in der Nähe des oberen Endes, die mit einer Nachschubeinrichtung für ein Flüssigkeits/Teilchen-Gemisch verbunden ist, einer Auslaßöffnung (72) in der Seitenwand, die von der Einlaßöffnung beabstandet ist und sich zwischen dem oberen und dem unteren Ende des Tanks befindet, einer verschließbaren Entleerungsöffnung (32) in dem Tank, einem Filter (54) in dem Tank, Mittel , die den Filter so halten, daß sich dieser im wesentlichen senkrecht zu der Einlaßöffnung und über einen wesentlichen Teil des Umfangs des Tanks erstreckt, wobei der im Tank angebrachte Filter an beiden Enden offen ist und Filteröffnungen in den Seitenflächen hat,und die Einlaßöffnung so angeordnet ist, daß die Mischung in das eine offene Ende des Filters eingeführt wird, und die Flüssigkeit aus der Mischung dadurch herausgefiltert wird, daß sie

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die öffnungen in der Seitenwand des Filters und die Auslaßöffnung passiert, während die

j- gesammelten Teilchen aus dem anderen offenen Ende durch die Entleerungsöffnung (32) entnommen werden können, wenn diese geöffnet ist, und die Abmessungen des Tanks und des Filters so gewählt sind, daß die Mischung aus der Nachschubeinrichtung für das Fluid durch die Einlaß-, _n öffnung strömt und den Filter mit einer bestimmten Geschwindigkeit berührt und die Trennung der Flüssigkeit und der Teilchen in dem Tank wirksam ausgeführt wird, ohne daß die Filteröffnungen durch die Teilchen während des Filtervorgangs wesentlich zugesetzt werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Filter im wesentlichen senkrecht angebracht ist, wobei sich das eine Ende an der Oberseite befindet und im wesentlichen senkrecht zu der Einlaßöffnung (48) ausgerichtet ist, daß sich die Auslaßöffnung (72) zwischen den beiden Enden des Filters und die Ent-leerungsöffnung am unteren Ende des Tanks befindet, und daß der Filter mit Abstand von der inneren Umfangs-* Seitenwand des Tanks angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine offene Ende des Filters einen wesentlich größeren Durchmesser als den Durchmesser der Einlaßöffnung hat.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand des Tanks zylindrisch ist, das obere Ende geschlossen und die Entleerungsöffnung sich im Unterteil befindet, der Filter einen zylindrischen Aufbau hat und konzentrisch mit Abstand von der inneren Oberfläche der zylindrischen Seitenwand des Tanks mindestens über einen wesentlichen Teil

des gesamten Umfangs dieser Wand angeordnet ist, wobei, das eine Ende des Filters mit Abstand von dem

geschlossenen oberen Ende des Tanks angeordnet ist, ο

die Einlaßöffnung sich in der Nähe des geschlossenen _: oberen Endes und unterhalb des einen Endes des Filters befindet und der Filter so angebracht ist, daß die durch die Einlaßöffnung eintretende Mischung in das Innere des Filters durch das eine Ende des Filters eintritt, während die Auslaßöffnung in der Seitenwand des Tanks unterhalb des einen Endes des Filters so angeordnet ist, daß die durch die Öffnungen in der Seitenwand des Filters hindurchgehende Flüssigkeit

lg durch die Auslaßöffnung austritt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Us 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (72) im wesentlichen diametral gegenüber der Einlaßöffnung (48) in äer Seitenwand des Tanks (22) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich am unteren Endabschnitt des Tanks ein kegelstumpfSrmiger Teil (24) befindet, der mit einem rohrförmigen unteren Teil mit wesentlich kleinerem Durchmesser als der Durchmesser des restlichen Teils der Seitenwand des Tanks in Verbindung steht, und daß die Entleerungsöffnung das offene untere Ende des rohrförmigen Teils mit kleinerem Durchmesser ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter in seiner Lage durch eine sich nach innen erstreckende ringförmige Schulter und einen sich "nach innen erstreckenden Wandabschnitt des Tanks gehalten wird, wobei ein Flansch an dem einen Ende des Filters an der oberen Oberfläche der ringförmigen Schulter anliegt und das andere Ende des

Filters an dem sich nach innen erstreckenden Wandabschnitt anliegt,und die Anlagenflächen des Filters und des Tanks die Kammer (70) zwischen dem Filter (54) und der benachbarten Innenwand des Tanks (22) abdichten.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Sprührohr (76)

durch das obere Ende des Tanks (22) erstreckt, wobei eine Vielzahl von Düsen (30) an dem Teil des Sprührohrs angebracht sind, das sich im Innern des Tanks befindet, und das Sprührohr so ausgebildet ist, daß ¹^ es mit einer Nachschubeinrichtung für eine Waschflüssigkeit verbunden ist, so daß, wenn die Waschflüssigkeit in den Tank über die 'Düsen in dem Sprührohr eingelassen wird, und die Entleerungsöffnung (32) geöffnet ist, die Entfernung der im Inneren des Filters gesammelten Teilchen durch die Entleerungsöffnung erleichtert wird.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung als Fusselfilter bei der Textilherstellung verwendet wird.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung als Zellstoff-Filter bei der Papierherstellung verwendet wird.
11. Verfahren zum Herausfiltern von Schmutzteilchen aus festem Material aus einen Flüssigkeits/Teilchen-Gemisch, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohler Tank mit einer Umfangs-Seitenwand und einem oberen und einem unteren Ende hergestellt wird, daß eine Einlaßöffnung in der Seitenwand in der Nähe des oberen

Endes angebracht wird, die so ausgebildet ist, daß sie mit einer Nachschubeinrichtung für das Flüssig-

keits/Teilchen-Gemisch verbunden werden kann, daß 5

eine Auslaßöffnung in der Seitenwand mit Abstand von der Einlaßöffnung und zwischen dem Oberteil und dem Unterteil des Tanks angebracht wird, daß eine verschließbare Entleerungsöffnung im Tank vorgesehen wird,

daß ein Filter im Tank im wesentliche senkrecht zur 10

Einlaßöffnung und über einen wesentlichen Teil des ümfangs des Tanks angebracht wird, daß öffnungen an beiden Enden des Filters sowie Filteröffnungen in der Seitenwand des Filters vorgesehen werden, wobei die Einlaßöffnung so angeordnet ist, daß die Mischung

in das eine offene Ende des Filters eingeführt wird und die aus der Mischung herausgefilterte Flüssigkeit

die Öffnungen in der Seitenwand und die Auslaßöffnung passiert, während die gesammelten _n Teilchen durch die geöffnete Entleerungsöffnung aus

dem anderen offenen Ende entnommen werden können,

und daß die Abmessungen des Tanks und des Filters so gewählt sind, daß die Mischung aus der Flüssigkeits-Nachschubeinrichtung die Einlaßöffnung passiert und 2g den Filter mit einer bestimmten Geschwindigkeit berührt, und auf diese Weise die Trennung von Flüssigkeit und Teilchen im Tank wirksam ausgeführt werden kann, ohne daß die Filteröffnungen durch Teilchen während des Filtervorgangs zugesetzt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter im wesentlichen vertikal angebracht ist, wobei das eine Ende sich an der Oberseite und im wesentlichen senkrecht zur Einlaßöffnung befindet, daß sich die Einlaßöffnung zwischen den Enden des Filters und die Entleerungsöffnung am unteren Ende des Tanks befinden,und daß der Filter von der inneren

Umfangs-Seitenwand des Tanks beabstandet ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,

daß das eine offene Ende des Filters einen wesentlich größeren Durchmesser als den Durchmesser der Einlaßöffnung hat. ■
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand des Tanks einen zylindrischen Aufbau hat, das obere Ende geschlossen ist und sich die Entleerungsöffnung im 5 Unterteil befindet, der Filter zylindrisch ist und konzentrisch im Abstand nach innen von der inneren Oberfläche der zylindrischen Seitenwand des Tanks mindestens über einen wesentlichen Teil des Gesamtumfangs dieser Wand angeordnet ist, wobei das eine Ende des Filters von dem geschlossenen oberen Ende des Tanks beabstandet ist, die Einlaßöffnung in der Nähe des geschlossenen Oberteils und oberhalb des einen Endes des Filters angeordnet ist, der Filter so angebracht ist, daß die durch die Einlaßöffnung eintretende Mischung über das eine Ende des Filters in das Innere des Filters eintritt und die Auslaßöffnung in der Seitenwand des Tanks unterhalb des einen Endes des Filters so angeordnet ist, daß die durch die Öffnungen in der Seitenwand des Filters hindurchgehende Flüssigkeit durch die Auslaßöffnung austritt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung in der Seitenwand des Tanks der Einlaßöffnung im wesentlichen diametral gegenüberliegt.

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16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Endteil des

Tanks einen kegelstumpfförmigen oberen Teil aufweist, ο

der mit einem rohrförmigen unteren Teil mit einem wesentlich kleineren Durchmesser als dem Durchmesser des restlichen Teils der Seitenwand des Tanks in Verbindung steht, wobei die Entleerungsöffnung sich im ..„ ■ offenen unteren Ende des rohrförmigen Teils mit wesentlich kleinerem Durchmesser befindet.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter in seiner Stellung durch

j^g eine sich nach innen erstreckende ringförmige Schulter und einen sich nach innen erstreckenden Wandabschnitt des Tanks gehalten wird, wobei ein Flansch an dem einen Ende des Filters an der oberen Oberfläche der ringförmigen Schulter und das andere Ende des Filters ^an ^em sich nach innen erstreckenden Wandabschnitt anliegen und die Anlageflächen des Filters und des Tanks die Kammer zwichen dem Filter und der benachbarten Innenwand des Tanks abdichten.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sprührohr sich durch das obere Ende des Tanks erstreckt und eine Vielzahl von Düsen an dem Teil des Sprührohrs angebracht sind, der sich in das Innere des Tanks erstreckt, wobei das Sprührohr so ausgebildet ist, daß es mit einer Nachschubeinrichtung für eine Waschflüssigkeit verbunden werden kann, so daß, wenn die Waschflüssigkeit in den Tank durch die Düsen in dem Sprührohr eingelassen wird und die Entleerungsöffnung geöffnet ist, das Abwaschen der im Inneren des Filters gesammelten Teilchen durch die EntleerungsÖffnung im Unterteil des Tanks erleichtert wird.

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19. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren als Fusselfilter bei der Textilherstellung verwendet wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren als Zellstoff-Filter bei der Papierherstellung verwendet wird.