DE3540336A1

DE3540336A1 - Umlaufendes scheibenfilter

Info

Publication number: DE3540336A1
Application number: DE19853540336
Authority: DE
Inventors: Samuel Hedemora Ragnegard
Original assignee: HEDEMORA VERKSTAEDER AB; Hedemora Verkstaeder Hedemora AB
Current assignee: Celleco Hedemora AB
Priority date: 1984-11-23
Filing date: 1985-11-14
Publication date: 1986-05-28
Anticipated expiration: 2005-11-15
Also published as: FI854552A; FI79654C; JPH0621428B2; DE3540336C2; SE8405901D0; CA1259571A; FI854552A0; JPS61132696A; FI79654B; US4676901A; SE445655B; SE8405901L

Description

Umlaufendes Scheibenfilter

Die Erfindung bezieht sich auf ein umlaufendes Scheibenfilter zum Entwässern einer Suspension, vorzugsweise einer Fasersuspension entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Scheibenfilter sind beispielsweise im Rahmen der Zellulose- und Papierindustrie üblich und werden zur Reinigung von Abwasser und zum Eindicken von faserigen Suspensionen benutzt. Ein solches Filter besteht bekanntlich aus einer horizontal gelagerten Welle, die mit axial verlaufenden Kanälen versehen ist, die an einem seitlichen Ende der Welle enden. Eine Anzahl von Filterscheiben sind radial auf der Welle befestigt, wobei jede Filterscheibe aus einer Anzahl von Sektoren besteht, deren jeder mit einem Kanal in der Welle in Verbindung steht. Die Welle ist mit den Scheiben zu ungefähr 50% in einen, die zu filternde faserige

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Suspension enthaltenden Trog eingetaucht. Das Ende der Welle, in welches die Kanäle einmünden ,steht mit einem sogenannten Saugkopf in Verbindung, der üblicherweise zusammenhängend mit einem Fallwasserrohr ausgebildet ist oder an eine Vakuumpumpe angeschlossen ist. Die faserige Suspension wird während der Drehung der Welle und der Scheiben innerhalb des Troges gefiltert. Dies wird aufgrund der Druckdifferenz erreicht, die zwischen der in dem Trog befindlichen faserigen Suspension einerseits und dem Innenraum der Filterscheiben andererseits besteht, welche Druckdifferenz durch das Fallwasserrohr oder die Vakuumpumpe erzeugt wird. Hierbei bildet sich auf dem in den Trog eingetauchten Teil der Scheiben eine faserige Schicht. Zur kontinuierlichen Durchführung des Filterverfahrens werden die faserigen Schichten von den Scheibensektoren entfernt, sobald diese aus dem Trog herausgeführt werden, so daß die Sektoren in einem, von den faserigen Schichten befreiten Zustand erneut in den Trog eintauchen können.

Ein Seheibensektor einer bekannten Ausführungsform besteht aus zwei, als perforierte Platten ausgebildeten Böden, die mit dazwischen angeordneten, jeweils mit Abstand voneinander verlaufenden Rippen versehen sind, wodurch innerhalb des Sektors Filtratkanäle gebildet werden. Der äußere Umfang des Sektors ist mit U-förmigen Leisten versehen, wobei dessen innerer Umfang mit einem Trichter in Verbindung steht, der mit einem Flansch oder mit einem Rohrstück zur Herstellung einer Verbindung mit der Welle des Scheibenfilters versehen ist. Der Sektor wird üblicherweise mit einem Filtertuch, welches vorzugsweise die Gestalt eines tuchartigen Sackes aufweist, überdeckt, welcher Sack aus einem schrumpffähigen synthetischen Material besteht. Das Filtertuch wird hierbei

zunächst über den Sektor gezogen, wobei es sich aufgrund der anschließenden Schrumpfung fest um den Sektor legt.

Die Durchführung des Filtrierprozesses ist mit einer allmählichen Verstopfung des Filtertuches verbunden. Um diesem zu begegnen sind die Scheibenfilter mit einem Sprayapparat versehen, durch welchen das Filtertuch sauber gesprüht wird, nachdem die sich auf diesem gebildete faserige Schicht entfernt worden ist. Beim Reinigen eines faserhaltigen Abwassers mittels eines Scheibenfilters wird der Filtriervorgang zunächst durch das saubere Filtertuch eingeleitet, wobei mit dem Fortschreiten des Filtrierzyklus sich eine faserige Schicht auf der. Filtertuch bildet. Hierdurch wird das gewonnene Filtrat während des weiteren Filtrierzyklus zunehmend sauberer, da das Filtermittel durch den Aufbau der faserigen Schicht immer undurchlässiger wird. Der Filtratfluß wird hierdurch im Saugkopf des Filters aufgeteilt, und zwar derart, daß zwei unterschiedliche Arten des Filtrates ausgetragen werden. Es handelt sich hierbei um ein sogenanntes Vorfiltrat, welches während der Anfangsphase des Filtriervorganges gewonnen wird und ein sogenanntes Klarfiltrat.

Da Vakuumpumpen sowohl mit Hinblick auf die Installation als auch mit Hinblick auf deren Betrieb teuer sind, besteht das gebräuchlichste Mittel zur Bereitstellung der erforderlichen Druckdifferenz im Bereich der Sektoren in einem Fallwasserrohr. Die gesamte vertikale Länge eines derartigen Fallrohres muß jedoch wenigstens 6m bis 8m betragen. Hieraus folgt, daß das Scheibenfilter in einer solchen Höhe einer Anlage aufgestellt werden muß, daß die genannte Fallhöhe gewährleistet ist. Durch die Aufstellungshöhe des Scheibenfilters wird hierbei häufig

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die Höhe des für die jeweilige Anlage benötigten Gebäudes maßgeblich beeinflußt, woraus sich hohe Anlagekosten ergeben. Die über das Scheibenfilter geführten Flüsse an Suspension liegen häufig in der Größenordnung von 3Q bis 70m /min, wobei diese Suspensionsmengen zunächst auf eine Höhe gepumpt werden müssen, die der Aufstellungshöhe des Scheibenfilters entspricht. Die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Fallwasserrohres ist verhältnismäßig groß, so daß dem Filtrat beträchtliche Luftmengen beigemengt werden, woraus sich die Notwendigkeit einer Entlüftung des Filtrats ergibt, bevor dieses in den Prozeß wieder eingespeist werden kann.

Es sind Filter bekanntgeworden, bei denen voneinander getrennte, einer jeden Filterzelle oder einem jeden Kanal zugeordnete, sich mit diesen drehende Fallrohre vorgesehen sind, insbesondere bei Trommelfiltern bzw. sogenannten ventillosen Filtern. Diesen bekannten Filterkonstruktionen ist gemeinsam, daß sich die Fallrohre ausgehend von dem äußeren Umfang in den Innenraum des Filters hineinerstrecken, wobei sich während eines Teils der Umdrehung des Filters im Innenraum ein Wasserschloß ergibt, und zwar aufgrund der Tatsache, daß das aus den Fallrohren ausgetragene Filtrat innerhalb des Filters sich auf einem bestimmten Niveau sammelt,bevor es ausfließt. Diese bekannte Konstruktion bringt jedoch eine Begrenzung der Länge der Fallrohre mit sich, wobei diese Begrenzung durch den innerhalb des Filters verfügbaren Raum gegeben ist, der wiederum von der Größe des Filters abhängig ist. Ein entscheidender Nachteil ergibt sich hieraus deshalb, da die in dem Filter bereitgestellte Druckdifferenz unter anderem von der Länge der Fallrohre abhängig ist.

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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Scheibenfilter zu konzipieren, bei weichem weder eine Vakuumpumpe noch ein Fallwasserrohr der obenerwähnten Art benötigt wird, bei welcher sich ein ruhigerer Fluß des Filtrates mit einer geringeren Beimengung an Luft ergibt, so daß bei Verringerung der erforderlichen Bauhöhe der das Scheibenfilter aufnehmenden Anlage auch das Volumen eines Filtrataufnahmebehälters klein gehalten werden kann. Gelöst vrird diese Aufgabe durch die Merkmale

IQ des Kennzeichnungsteiles des Anspruchs 1.

Es steht erfindungsgemäß ein jeder Filtretkanal in der Welle mit einem entsprechenden, mit diesem zusammenwirkenden Fallrohr in Verbindung, durch welches die für den Filtriervorgang erforderliche Druckdifferenz erzeugt wird, wobei sich die Fallrohre ausgehend von den Filtratkanälen im wesentlichen radial bezüglich der Filterperipherie und möglicherweise über diese hinaus erstrecken. Es sind darüber hinaus die Filtratkanäle auf einer Seite des Scheibenfilters neben dem jeweiligen Fallrohr mit einem weiteren Auslaß, dem sogenannten Vorfiltratauslaß versehen.

Dieser Vorfiltratauslaß tritt unmittelbar in Funktion, sobald die entsprechende Reihe der Sektoren in die in dem Filtertrog befindliche Suspension eintaucht. Das dieser Sektorenreihe zugeordnete Fallrohr ist dann in einer Stellung, in welcher dessen Mündungsbereich sich oberhalb des Niveaus innerhalb des Troges befindet und aus diesem Grunde noch nicht in Funktion getreten. Dies bedeutet, daß im Gegensatz zu bekannten Filterkonstruktionen mit mitrotierenden Fallrohren das Filtrat während des ersten Teils des Filtrierzyklus nicht in den Zellen und Kanälen des Scheibenfilters gesammelt werden muß, und zwar so lange, bis das Fallrohr sich in einer solchen Stellung

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befindet, daß es in Funktion tritt. Der Beginn des Ausflusses des Filtrats erfolgt unmittelbar mit dein Beginn des Filtrierzyklus. Es müssen demzufolge die Zellen und Kanäle des Scheibenfilters nicht mit Hinblick auf ein zusätzliches Volumen für ein angestautes FiItrat bemessen werden, sondern können bezüglich ihrer Abmessungen und Volumina alleine mit Hinblick auf einen wirkungsvollen Abfluß des Filtrates ausgelegt werden. Es ist auf diese Weise möglich,ein erstes trübes Piltret, das sogenannte Vorfiltrat von dem sich anschließenden klareren Filtrat zu trennen, welches insbesondere bei Verwendung des Filters zur Reinigung der Abwässer von Maschinen der Papierindustrie von großer Bedeutung ist.

Versuche haben gezeigt, daß 20?ibis 3Q# aller Filtratmengen als Vorfiltrat austragbar sind, wobei die verbleibende Menge des Klarfiltrates eine Reinheit aufweist, die völlig mit derjenigen vergleichbar ist, die niit bekannten, mit langen Fallwasserrohren versehenen Filterkonstruktionen erzielbar ist.

Dadurch, daß der vollständige Filtrierzyklus zur Entwässerung des Filters benutzt wird, wird außerdem die hydraulische Leistungsfähigkeit des Filters positiv beeinflußt. Ein weiterer, aus der Existenz eines weiteren Auslasses neben dem Fallrohr aus dem Filtratkanal resultierender Vorteil besteht darin, daß die Fallrohre ohne die bei bekannten Filterkonstruktionen vorhandenen Begrenzungen mit der erforderlichen Länge versehen werden können, und zwar derart, daß der kürzere Entwässerungszyklus eines längeren Fallrohres durch den entsprechenden längeren Zyklus des Vorfiltratauslasses ausgeglichen ist.

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Bevorzugte Ausführungen der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Endebschnitts eines erfindungsgemäßen Scheibenfilters, teilweise in Schnittdarstellung bezüglich des mittleren Teils;

Fig. 2 eine Endansicht· des in Fig. 1 gezeigten Scheibenfilters in teilweise aufgerissener Darstellung;

Fig. 3 und k Alternativausführungen eines Details des in Fig. 1 gezeigten £cheibenfilters;

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstands;

Fig. 6 unc 7 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise alternativer Ausführungsformen;

Fig. fc eine der Fig. 1 entsprechende, eine alternative erfinaungsgemäße Ausführungsform wiedergebende Ansicht eines Scheibenfilters;

Fig. 9 eine schematische Darstellung der WirkungsWeise der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Scheibenfilters, wohingegen Fig. eine teilweise aufgerissene Endansicht desselben Filters zeigt. Es ist hierbei ein Trog 1 bis zu einem geeigneten Niveau mit einer zu filternden Suspension 2 gefüllt. Innerhalb des Troges drehen sich eine Vielzahl von zueinander parallel entlang einer Welle 6 angeordneten Filterscheiben 3, wie durch einen Pfeil angedeutet. Jede Filterscheibe 3 besteht aus einer Vielzahl von Scheiben-Sektoren 4, die von einem Filtertuch umgeben sind und einen Innenraum zur Aufnahme des Filtrats aufweisen. Das

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Filtrat wird mit dem Ziel einer Weiterf örderung/z\r ^ ^ ¹^ ^ ^ einem Ende der Welle 6 ausgehend von dem Scheibensektor 4 zu einem entsprechenden Kanal 7 innerhalb der Welle 6 geführt. Jeder Kanal 7 steht an dem genannten Ende der Welle mit einem entsprechenden, sich mit der Welle drehenden Fallrohr 6 in Verbindung, wobei diese Fallrohre b der Erzeugung des in den einzelnen Scheibensektoren für die Durchführung der Filtration benötigten Unterdrucks dienen. Das die Fallrohre durchströmende Filtrat gelangt aus diesen in einen Trichter 9 und fließt von hier aus nach unten in einen zeichnerisch nicht dargestellten Filtrat-, aufnahmebehälter. Eine weitere Verbindung 10 dient dem Auslaß des Vorfiltrats, nämlich dann, wenn sich das Fallrohr in einer solchen Stellung befindet, daß kein Austrag des Filtrats stattfindet. Die Vorfiltratauslässe enden in einem Trichter 11, aus welchem das Filtrat nach unten über ein Rohr 12 in einen Filtrataufnahmebehälter fließt. Im Mündungsbereich der Vorfiltratauslässe befindet sich ein automatisch arbeitendes Absperrmittel bzw. Absperrventil 13, durch welches der Vorfiltratauslaß dann geschlossen wird, wenn das entsprechende Fallrohr sich in einer solchen Stellung befindet, daß das Filtrat durch dieses Fallrohr strömt und wobei das Absperrventil dann öffnet, wenn das Fallrohr eine andere Position hat. Diese Wirkungsweise wird unter Bezugnahme auf die Fig. 5 noch im Detail beschrieben werden.

Die Fig. 3 und 4 zeigen alternative Ausführungsformen für die Verbindung des das Filtrat führenden Kanals mit dem Fallrohr und dem Vorfiltratauslaß. In Fig. 2 ist darüber hinaus ein Mittel zum Entfernen des Filterkuchens, z.B. ein Wassersprayapparat 14 oder dergleichen angedeutet. Der Filterkuchen fällt nach unten in einen Trichter 15, der zu einem Schneckenförderer 16 zum Ab-

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transport der Fasern führt. Durch ein weiteres Mit zum Versprühen einer Flüssigkeit, beispielsweise einer Düse wird das Filtertuch gereinigt, bevor der betreffende Scheibensektor erneut in die Suspension eintaucht.

In der Fig. 5 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Filterverfahren erläutert. Hierbei ist das Niveau der Suspension gestrichelt dargestellt, wobei die Drehrichtung des Filters durch einen Pfeil wiedergegeben" ist.

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Der Sektor 4 bzw. dessen Filtertuch wird gerade durch die Düse 17 gereinigt und befindet sich auf seinem V/eg in die, in dem Trog befindliche Suspension, innerhalb welcher sie mit Filtrat gefüllt wird. Das entsprechende Fallrohr S befindet sich in einer solchen Stellung, daß das Filtrat über dieses nicht ausströmen kann. Es tritt aus diesem 2
Grunde der Vorfiltratauslaß 10 in Funktion, nämlich aufgrund des durch die Höhendifferenz zwischen dem Niveau der Suspension und dem Filtratauslaß bestehenden hydrostatischen Druckes. Sobald der genannte Sektor tiefer in die Suspension eintaucht, bildet sich auf dessen Oberfläche eine Faserschicht, durch welche der Filtrationswiderstand zunimmt, wobei gleichzeitig die hydrostatische Druckhöhe zunimmt, so daß der erhöhte Filtrationswiderstand ausgeglichen ist. Der Auslaß des Fallrohrs 8^ befindet sich noch in einer oberhalb des Niveaus der in dem Fütertrog befindlichen Suspensicn definiertei Stellung,wem sich der eiltsprechende Scheibensektor in der Stellung 4 ^ befindet. Zwischen den Stellung S^ und 8 erreicht der Auslaß des Fallrohrs eine Position, die sich unterhalb des Niveaus der Suspension innerhalb des Filtertrogs befindet, so daß das Fallrohr nunmehr in Funktion tritt, wobei gleichzeitig durch das Absperrmittel 13 der Schließvorgang des Vor-

filtratauslasses 10 eingeleitet wird. In der Stellung K ist der Vorfiltratauslaß völlig geschlossen, so daß nun-

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c ο c / η "3 ο c

mehr das gesamte Filtrat über aas Fallrohr b- ausgetragen ■wird. Mit dem Fortschreiten des Filtrationszyklus nimmt der Filtrierwiderstand zu, wobei jedoch gleichzeitig das Fallrohr eine mehr und mehr vertikale Stellung einnimt, wodurch dessen Wirkung verstärkt wird. In der Stellung 4^W bewegt sich der Seheirer,sektor nach oben aus der Suspension heraus , während gleichseitig das Fallrohr in der Stellung

ο¹"¹ noch eine günstige Richtung aufweist. Ausgehend von der Stellung U¹- eis zu der Stellung 4 findet ein Entwässern des Sektors statt, so daß dieser weitgehend bezüglich des Filtrate entleert ist, sobald auf diesen in

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der Stellung 4 die Strahlen einer Ablösedüse treffen, wodurch der Filterkuchen abgelöst wird und nach unten in den Trichter 15 fällt. Bei der in Fig. 5 gezeigten Aus-

10 führungsform befindet sich die Mündung des Fallrohrs B auf einem, durch eine horizontale Linie durch den tief-

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sten Punkt der Filteroberfläche des Sektors 4 definierbaren Niveau, so daß Bedingungen gesetzt sind, um

10 diesen Sektor bis zu der Position 4 vollständig zu entleeren. Um die weitere Entleerung des Sektors zu betreiben, wird das Absperrmittel 13 geöffnet, so daß das

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Filtrat auch über den Auslaß 10 strömt. Das Absperrmittel 13 ist justierbar ausgebildet, so daß in Anpassung an den bestehenden Anwendungsfall die genaue Stellung für ein Öffnen und Schließen einstellbar ist.

Fig. 6 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei welcher

10 sich die Mündung des Fallrohrs in der Position t in Drehrichtung der Filterscheibe gesehen - um 15° oberhalb einer Horizontallinie durch den niedrigsten Punkt

10 der Filteroberfläche des Sektors 4 befindet, wobei gleichzeitig mittels des Absperrmittels 13 der Auslaß

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10 vollständig verschlossen wird. Es wird in diesem FaI bewirkt, daß in dem Fallrohr verbliebenes Filtrat zurück-

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fließt und auf diese weise eine Kompression der in dem Sektor verbliebenen Luft verursacht, wodurch die Ablösung des Filterkuchens erleichtert wird. Diese Ausführungsform kann in den Fällen von Vorteil sein, in denen die Ablösung des Filterkuchens durch den bloßen Einsatz eines Ablöse-bzw. eines Spreymittels εdiwierig" ist.Dies wirkt sich jedoch dahingehend schädlich aus, daß sich nunmehr aufgrund der Tatsache, daß die unterschiedlichen Positionen der Fallrohre während des Filtrationszyklus ungünstiger ausfallen als bei der Ausführungεform entsprechend Fig. 5 eine geringere Leistung des Filters ergibt.

Insbesondere wenn sich das Filter mit hohen Drehzahlen dreht besteht eine andere Eigenschaft der zuletzt genannten Ausführungsform darin, daß sich noch in der Po-

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sition 4 innerhalb des Sektors Filtrat befindet, wodurch es zu einem erneuten Benässen des abgelösten Filterkuchens kommt. Eine Ausführungsform, bei der der obengenannte Winkel mehr als 20° beträgt, ist ungeeignet.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der sich die Mündung des Fallrohrs in der Position δ - in Richtung der Drehung des Filters gesehen - um 30° unterhalb einer horizontalen Linie durch den niedrigsten Punkt

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der Filterfläche des Sektors 4 angeordnet ist, und zwar zu der Zeit, zu der durch das Absperrmittel 13 der Aus-

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laß 10 vollständig geschlossen wird. Dies wirkt sich dahingehend aus, daßsich das Fallrohr mit Hinblick auf die Erzeugung eines günstigen Vakuums dann, wenn sich der Sektor in Stellungen oberhalb der Suspension befindet und entwässert wird,nunmehr in einer besseren Position befindet. Der trockene Anteil des Filterkuchens nimmt hierdurch ebenso zu wie die Gefahr eines erneuten Benässens desselben bei dessen Ablösung bei hohen Geschwindigkeiten des Filters. Auch in diesem Fall verringert sich die

Oi Leistung des Filters', Ir= bestimmten Anwemäungsfallen kann ein Winkel von bis zu ho° - in Umdrehungsrichtung desselben gesehen - unterhalb einer Horizontallinie durch den nied-

10 rigsten Punkt der Filteroberfläche des Sektors 4 von

QK Interesse sein.

Bei dem erfindungsgemäßen, in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Ausführungsformen ist jede Filterscheibe mit zehn Sektoren versehen. Bei bestimmten Anwendungsfallen kann jedoch eine größere Anzahl der Sektoren erforderlich sein. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn eine größtmögliche Konzentration bzw. Entwässerung des Filterkuchens angestrebt wird und ein Abspulen desselben auf dem Filter durchgeführt wird. Es wird darüber hinaus die hydraulische Leistungsfähigkeit des Filters durch eine

'•'5 große Anzahl von Sektoren pro Scheibe günstig beeinflußt. Es ist z.B. in der Zellulose- und Papierindustrie üblich, Scheibenfilter mit bis zu zwanzig Sektoren pro Filterscheibe zu verwenden. Ist die Anzahl der Sektoren pro Filterscheibe größer als zehn, liegt sie insbesondere zwischen fünfzehn und zwanzig, so daß innerhalb der Welle des Filters eine entsprechende Anzahl an Kanälen vorhanden sein muß, kann die Konstruktion der Welle sowie der mit dieser verbundenenen Fallrohre bei Ausführungsformen entsprechend den Fig. 5 bis 7 Schwierigkeiten bereiten. Denn der Abstand zwischen den einzelnen Fallrohren wird sehr gering ausfallen, falls die Bemessung des Durchmessers der Welle gleichzeitig akzeptabel bleiben soll. Darüber hinaus würde das Anordnen der Fallrohre in der erforderlichen Weise und den erforderlichen Richtungen Probleme mit sich bringen. Schwierigkeiten entstehen auch, wenn die Leistung des Filters und dementsprechend die Filtratmenge eine bestimmte Größenordnung, beispielsweise 20 bis 30m*/min übersteigt. Hieraus würden sich dementsprechend

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größere Abmessungen für die Kanäle und die Fallrohre ergeben .

In Fig. & ist eine für die obengenannten Fälle geeignete Ausführungsform dargestellt, welche einen Endabschnitt der Welle 6 des Filters ir.it den Kanälen 7 zeigt. Die Filterscheiben befinden sich links außerhalb der zeichnerischen Darstellung. Die Rohre 5 (Fig. 1) aller in gleicher Weise orientierten Scheibenseirtoren führen hierbei zu entsprechender. Kanälen 7 in der Welle, wobei die Kanäle bei dieser Aus führung si or r< vorzugsweise einen einend kegeistumpfförmigen Kreissektor entsprechenden Querschnitt aufweisen. Jeder Kanal ist in der Kähe des Endes der Welle in Gegenrichtung zu deren Umdrehungsrichtung in einem solchen Ausmaß gewuncen, daß der nunmehr gewuno.ene Kanal 1fc an.dem Ende der Welle an ein solches Fallrohr 8 angeschlossen werden kann, welches sich in einer geeigneten Position, insbesondere mit Hinblick auf seinen Mündungsbereich befindet.

Es ist unter herstellungstechnischen Gesichtspunkten zweckmäßig, die Windung des Kanals so gering wie möglich auszubilden, wobei jedoch eine Windung von wenigstens erforderlich ist, um die gewünschte Wirkung zu erreichen. Je größer die Abmessungen des Fallrohrs ausfallen, je größer muß der Winkel sein, um den der Kanal gewunden ist, wobei dieser Winkel bis zu 120° betragen kann.

Je nach dem Anwendungsfall liegt ein optimaler Bereich dieses Winkels zwischen 30 und 90°, vorzugsweise zwischen 30 und 75°.

Es kann die vorstehende Ausführungsform auch mit Vorfiltratauslässen 10 sowie mit Absperrmitteln 13 ausgerüstet sein, die in einem Auslaß 11 bzw. einem Trichter enden.

Fig. 9 zeigt schematisch das erfindungsgemäße Filtrier-

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verfahren, bei welchem die Kanäle ur-G Fallrohre wie in der Fig. £ dargestellt sind. Die obige, auf die Fig. 5 bis 7 bezogene Beschreibung des Filtrierverfahrens gilt grundsätzlich auch für diese Ausführungsforrc.

Bei den Ausführungsformen der Fig. 5 bis 7 und 9 hängt

die Neigung- des Fallrohres c. bezüglich einer Horizontalebene in einer Stellung, in welcher die Strahlen des dem Äüifcen dienernden Spraymittels den Sdieibenfiltersektor in.der Stellung

k treffen von der Konstruktion des jeweiligen Filters bzw. dem zugrunde gelegten Anwendungszweck ab, z.B. ob ein hoher Trocknungsgrad des Filterkuchens angestrebt wird, cb die Ablösung des Filterkuchens Schwierigkeiten bereitet, ob die hydraulische Leistung des Filters groß sein soll usw. Es ist jedoch'erwiesen, daß ein Neigungswinkel von '<-o° zur Eorizontalebene die meisten interessanten Anvenaungsfalle überdeckt.

Die Ausf υhrungsformen, die hier neben dem Fallrohr einen weiteren Auslaß, nämlich einen einem Filtersektor zugeordneten Vorf iltratauslaß aufweisai, sind günstig insbesondere mit Hinblick auf die Reinigung von im Rahmen der Zellulose- und Papierindustrie anfallendem Abwasser. Dies ist darauf zurückzuführen, daß im Gegensatz zu den üblichen Ausführungsformen dieser mit mitrotierenden Fallrohren ausgerüsteten Filter das Filtrat in den Kanälen nicht gesammelt wird,sondern dieses vielmehr die Kanäle rasch durchströmt.

Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß ein größtmöglicher Anteil an klarem Filtrat ausgebracht werden kann. Die mit Vorfiltratauslässen versehenen Ausführungsformen haben darüber hinaus Vorteile beim Entwässern und Eindicken von Suspensionen, deren Entwässerung keine Schwierigkeiten bereitet oder deren Konzentrationen bzw. Feststoffgehalte niedrig sind, so daß sich ein großer Durchfluß ergibt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß ein größtmöglicher Teil des Filtrierzyklus zur Entwässerung

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benut-t virc. Eei Suspensioner,·, welche mit einem verhältnismäßir gering en Durchfluß verbunden sind, welcher entweder auf einen großen -Filtrierwiderstand oder auf eine verhältnismäßig hohe Konzentration bzw. Feststoffgehalt kann es andererseits günstiger sein, die Vorfiltratauslässe nur in einem begrenzten Umfang oder überhaupt nicht zu benutzen und vielmehr eine Ansammlung eines Teils des Filtrets in den Kanälen hinzunehmen, nämlich während der Anfangsperiode des Filtrierzyklus, und zwar solange, bis das umlauferde Fallrohr in eine Stellung gelangt, in welcher es seine Wirkung entfaltet. Es ist in diesen Fällen von höchster. Vert, daß erfindungsgemäß die Möglichkeit gegeben ist, das Fallrohr langer auszubilden als bei bekannten Filterkonstruktionen.

Die .Abrre£suL'£"er. ies Fallrohrs messen dem gesamten Volumen der Filterscheibensektoren angepaßt sein, so daß das Fallrohr wyhrcnc. aes Entleerens der Sektoren stets gefüllt ist, wobei die Entleerung während einer halben Umdrehung möglich sei::· muß. Durch die. Länge des Fallrohrs wird proportional der durch dieses erzeugte Unterdruck bestimmt. Diese Länge sollte jedoch aus praktischen Gründen auf eine Länge begrenzt sein, die ungefähr dem doppelten Radius de:-· Filters entspricht.

Um die Erzeugung des Unterdrucks mittels des Fallrohrs weiter ζυ verbessern, kann dessen Mündungsbereich zweckmäßigerweise mit einen: Diffusor ausgerüstet werden, dessen Öffnungswinkel unter 20° liegt, wodurch der Druckabfall beim Ausströmen abnimmt.

Unterhalb der Münaungen der Fallrohre, und zwar entlang der unteren Hälfte des Filtergehäuses kann eine Ablaufrinne angeordnet sein, in welcher das Filtrat zur weiteren Förderung bzw. zum weiteren Gebrauch aufgenommen wird.

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Oi Εε ist oben beschriebe'-, worden, auf welche V.'eise aas Filtrat an einem Ende der Welle des Filters abgezogen wird. Es liegt jedoch im Rahmen des Erfindungsgegenstands, das Abziehen des Filtrats an beiden Enden der Welle des Filters vorzusehen. Es ist ferner im Rahmen des Erfindungsgegenstands möglich, die dem Vorfiltrat zugeordneten Auslässe andern einen En de. der Welle herausragen zu lassen und die dem klaren Filtrat zugeordneten Auslässe mit den mitrotierenden Fallrohren an dem anderen Ende der Welle herausragen zu lass er..

Es ist darüber hinaus nicht notwendig, bei allen Scheibensektoren Vorfiltratauslasse vorzusehen, selbst wenn aus dieses Grunce die Leisxung des Filters entwas geringer ausfallen sollte.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Filters ist nicht auf die Zellulose-und die Papierindustrie begrenzt. Es kann darüber hinaus in allen Anwendungsfällen benutzt werden, bei denen Filter dieser Art von Nutzen sein können.

Patentanwälte Dipl.-Inge. Rose, Kosel & Sobisch

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Claims

DIPPING. HORST ROSE DIPL.-ING. PETEfi köSEU . ÖIP^SNß.* PETER SOBISCH PATENTANWÄLTE ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS Patentanwälte Rose, Kose? & Sobisch * Odasirasse 4a Postfach 129, D-3353 Bad GandersheiT-ι Postfach 12Q D-3353 Bao Gandersheim 1 15. November 1935 Telefon (0 53 82) 40 38 Telex957422siedpd Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandersheim Ihre Akten-Nr.: UnsereAkten-Nr.: 3045/2 AB HEDEMOiU VERiISTADER PATEKTAN SPRÜCHE

1. Rotierendes Scheibenfilter zum Entwässern einer Suspension, insbesondere einer faserigen Suspension, mit wenigstens einer Filterscheibe (3), die radial auf einer sich horizontal erstreckenden Welle (6) des Filters angeordnet ist, wobei die Filterscheibe (3) in eine Vielzahl von Scheibensektoren (4) unterteilt ist, die mit Mitteln (14) zur Ablösung des euf den Filterscheiben gebildeten Filterkuchens versehen sind, mit Filtratkanälen (7), die sich von einem Scheibensektor (4) entlang der Welle (6) bis zu wenigstens einem seitlichen Ende des Scheibenfilters erstrecken und mit Fallrohren (8), die mit den Filtratkanälen an einem seitlichen Ende des Scheibenfilters in Verbindung stehen, durch welche im Innenraum der Scheibensektoren ein Unterdruck erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sich die mit den Filtratkanälen (7) drehenden, mit letzteren in

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Verbindung stehenden Fallrohre (&) im wesentlichen radial bezüglich der "Welle (6) erstrecken.

2. Scheibenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige, vorzugsweise die meisten der Scheibensektoren (4) mit Vorfiltratauslässen (10) in Verbindung stehen.

3. Scheibenfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtratkanäle (7) an einem seitlichen Ende des Filters mit den Vorfiltratauslässen (10) versehen sind.

4. Scheibenfilter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorfiltratauslässe (10) mit Mitteln (13) zum automatischen Sperren des Filtratdurchflusses durch diese ausgerüstet sind.

5. Scheibenfilter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Mündung eines jeden Fallrohres (8) mit Hinblick auf die Drehung des Filters um eine durch den tiefsten Punkt der Filterfläche des zugeordneten Scheibensektors (4) verlaufenden horizontalen Linie in einem Bereich von 20° oberhalb dieser Linie und 40° unterhalb dieser Linie befindet, wenn der diesem Fallrohr (8) zugeordnete Scheibensektor (4) die Mittel (14) zum Ablösen des Filterkuchens erreicht.

6. Scheibenfilter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung des Fallrohres (8) um höchstens 45° gegenüber der Horizontalstellung geneigt ist, wenn der zugeordnete Scheibensektor (4) die Mittel (14) zum Ablösen des Filterkuchens erreicht.

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7· Scheibenfilter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung eines jeden Filtratkanals (7) mit dem Fallrohr (8) - in Richtung der Unidrehung des Filters gesehen um 15° bis 120° hinter dem zugeordneten Scheibensektor (4) versetzt angeordnet ist.

8. Scheibenfilter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der Versetzung 30° bis 75° beträgt.

9. Scheibenfilter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung eines jeden Ballrohres (8) außerhalb der äußeren Peripherie der Filterscheibe angeordnet ist.

10...Scheibenfilter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung eines jeden Fallrohres (8) als Diffusor ausgestaltet ist, der einen Öffnungswinkel von weniger als 20 aufweist.

Patentanwälte Dipl.-Inge. Rose, Kosel & Sobisch