DE4005737C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung mit Filterzylin
dern, bei der in einem mit einem Zulauf versehenen Behälter
mehrere Filterzylinder ortsfest nebeneinander angeordnet
sind, die eine dem Zulauf zugeordnete äußere Oberfläche aufweisen
und an einem Ablauf angeschlossen sind, und bei der
eine Einrichtung zum Bewegen von in dem Behälter befindlicher
Flüssigkeit entlang der Oberfläche der Filterzylinder vorgesehen
ist.
Bei einer durch die Praxis bekannten Filtervorrichtung
dieser Art hängen sehr viele, relativ dicht beieinander angeordnete
Filterzylinder an einer Querplatte im Behälter.
Dem Behälter wird von unten unter Druck zu filternde
Flüssigkeit zugeführt, welche die Filterzylinder umströmt,
wobei Filtrat in die Filterzylinder eintritt, das nach oben
hin durch die Filterzylinder und aus dem Behälter abströmt.
Für das richtige Arbeiten dieser Vorrichtung ist die Bildung
einer Sedimentationsschicht auf den Filterzylindern und damit
der sogenannte Trübenverlauf, z. B. der Druck der zugeführten
Flüssigkeit, wichtig. Diese Filterung mittels Flüssigkeitsdruck
und Sedimentationsschicht weist Nachteile auf,
die beim Filtern unter Anwendung des Cross-Flow-Effektes
nicht gegeben sind. Bei einer durch die Praxis bekannten
Vorrichtung zum Filtern mittels Cross-Flow-Effekt befindet
sich die zu filternde Flüssigkeit im wesentlichen drucklos
zwischen einer Filterplatte und einer sich demgegenüber drehenden
Rotorplatte.
Bei einer weiteren bekannten (DE-GM 19 97 726) Filtervorrichtung
sind zwei Filterzylinder konzentrisch ineinander
angeordnet, so daß die äußere Oberfläche des inneren Filterzylinders
nicht dem Zulauf zugeordnet ist. Bei dieser bekannten
Filtervorrichtung gelangt die zu filternde Flüssigkeit
auf die äußere Oberfläche des äußeren Filterzylinders,
dessen Filterwirkung durch Flügel beeinflußt wird, die in
dem Filterzylinder angetrieben kreisen. Es ist kein Cross-Flow-Effekt
an der dem Zulauf zugeordneten äußeren Oberfläche
des äußeren Filterzylinders gegeben. An der äußeren
Oberfläche des inneren Filterzylinders sind ebenfalls angetrieben
kreisende Flügel vorgesehen, wobei diese äußere
Oberfläche nicht dem Zulauf, sondern der Innenseite des
äußeren Filterzylinders zugeordnet ist. Dieser Flügel hat
eine Wirkung, die nichts mit Cross-Flow-Effekt zu tun hat.
Bei einer dritten bekannten (DE-AS 12 23 346) Filtervorrichtung
kreisen die nebeneinander angeordneten Filterzylinder
und rotieren um die eigene Achse. Jedoch erfolgt der Zulauf in
die Filterzylinder und die zu reinigende Flüssigkeit tritt
aufgrund der kreisenden Bewegung durch die Filterzylinder
radial nach außen. Auch ist ein Cross-Flow-Effekt an der dem
Zulauf zugeordneten Innenseite der Filterzylinder nicht gegeben.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Filtervorrichtung der
eingangs genannten Art zum Filtern mittels Cross-Flow-Effekt
geeignet auszubilden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist,
diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß pro
Filterzylinder mindestens ein Rührblatt entlang dem Filter
zylinder verlaufend und quer zu dessen Oberfläche angeordnet
zum angetriebenen Kreisen um den Filterzylinder vorgesehen
ist.
Durch die kreisenden Rührblätter wird ein Cross-Flow-Effekt
an der Oberfläche der Filterzylinder erzeugt, die im Aufbau
und der Filterwirkung für das Filtern unter Cross-Flow-Effekt
ausgelegt sind. Die Filtermittel der Filterzylinder sind in
an sich bekannter Weise auf den Cross-Flow-Effekt abgestimmt.
Das Rührblatt erzeugt eine Strömung der Flüssigkeit entlang
der Oberfläche der Filterzylinder. Die Filterzylinder sind
in der Regel länglich und können als hohle "Kerzen" bezeichnet
werden. Es liegt eine äußerst einfache Filtervorrichtung mit
Cross-Flow-Effekt vor. Je mehr Filterzylinder vorgesehen sind,
desto mehr Filterfläche ist vorhanden. Das Rührblatt streicht
relativ dicht an der Oberfläche des Filterzylinders vorbei
und verhindert so eine Ablagerung von Filtergut.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn pro Filter
zylinder mehr als zwei mit Abstand voneinander angeordnete
Rührblätter vorgesehen sind. Die größere Anzahl von Rührblättern
pro Filterzylinder verbessert den Cross-Flow-Effekt am Filter
zylinder.
Besonders und zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn
das Rührblatt brettartig dünn ist und über den wesentlichen
Teil seiner Länge eine Breite aufweist, die größer als ein
Drittel des Durchmessers des Filterzylinders ist. Diese Dimen
sionierung bringt eine Verbesserung des erwünschten Cross-Flow-
Effektes.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es sodann, wenn der
Zulauf beim oberen Bereich der Filterzylinder und der Ablauf
unterhalb der Filterzylinder angeordnet ist. Die erfindungs
gemäße Filtervorrichtung benötigt keine unter Druck stehende
Flüssigkeit an den Filterzylindern und kann daher mit einem
schwerkraftbedingten Durchlauf der Flüssigkeit bzw. des Fil
trates arbeiten.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es noch, wenn der
Abstand zwischen dem Filterzylinder und einer nahegelegenen
Wand des Behälters auf die radiale Breite des Rührblattes abge
stimmt ist und der Abstand zwischen dem Filterzylinder und
der gegenüberliegenden Wand des Behälters mindestens doppelt
so groß wie die radiale Breite des Rührblattes ist. Es wird
der Behälter ausreichend klein gehalten und der Zufluß von
Flüssigkeit hin zur Oberfläche des Filterzylinders verbessert
und es werden die für den Cross-Flow-Effekt wichtigen Strö
mungsverhältnisse um die Filterzylinder herum verbessert.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es weiterhin, wenn
die mit den Rührblättern versehenen Filterzylinder auf einem
Kreis angeordnet sind. Diese Anordnung ist raumsparend, verein
facht die sonstigen Einrichtungen, die für den Betrieb der
Filtervorrichtung nötig sind, und schafft für alle Filterzylin
der gleiche Verhältnisse.
Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform
der Erfindung besteht darin, daß in einem von den Filterzylin
dern und den Rührblättern freien Raum des Behälters mittels
eines Antriebes drehbare Mischflügel vorgesehen sind. Diese
Mischflügel erzeugen eine allgemeine Turbulenz bzw. Vermischung
im Behälter und verbessern dadurch das Ergebnis des Filterns
mittels Cross-Flow-Effekt. Es wird eine Ansammlung von Feststoff
im unteren Bereich des Behälters verhindert. Die Mischflügel
sind in der Regel so ausgebildet und angeordnet, daß sie die
im Behälter befindliche, mit Filtergut beladene Flüssigkeit
von unten nach oben drücken.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es dabei, wenn zwei
oder mehr Mischflügel mit Abstand voneinander entlang den Fil
terzylindern angeordnet sind. Die Wirkung der Mischflügel wird
durch diese Reihenanordnung verbessert.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn
die Filterzylinder an einem unteren ortsfesten Endstück des
Behälters vorgesehen sind und ein Behälterkorpus samt einem
oberen Endstück des Behälters sowie die Rührblätter und deren
Antriebseinrichtung an einer seitlich angeordneten Hubeinrichtung
angebracht sind. Dies läßt es auf einfache Weise zu, zu Zwecken
der Montage oder der Entfernung von angefallenem festen Filter
gut in das Innere des Behälters zu gelangen.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es weiterhin, wenn
eine oberhalb des Ablaufes angeordnete, die Filterzylinder
tragende Platte als Filterplatte ausgebildet ist. Hierdurch
wird die Filterleistung bzw. Arbeitsleistung der Filtervor
richtung gesteigert.
Mit der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung lassen sich feste
Stoffe von wässrigen Stoffen trennen und lassen sich flüssige
Bestandteile verschiedenen Molekulargewichtes voneinander trennen.
Primär dient die erfindungsgemäße Filtervorrichtung dem Eindicken
einer Flüssigkeit, indem der in dem Behälter gefüllten Flüssig
keit ein wässrig-flüssiger Bestandteil entzogen wird und die
verdickte Flüssigkeit abgepumpt wird. Zum Beispiel läßt sich
die Feststoff-Konzentration einer Suspension von 3 g/ltr auf
100 g/ltr erhöhen. Die Anwendung der erfindungsgemäßen Vor
richtung zum Eindicken einer mit Feststoff beladenen Flüssigkeit
steht also im Vordergrund.
In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Er
findung dargestellt und zwar in einem Schnitt eine Filtervor
richtung mit Filterzylindern.
Die Filtervorrichtung gemäß Zeichnung weist unten vier Ständer
1 auf, von denen nur zwei gezeigt sind und die im Quadrat ange
ordnet sind. Die Ständer 1 tragen einen kesselartigen Behälter
2, der mit einer vertikalen Mittelachse 3 angeordnet ist und
dessen unteres Endstück 4 von den Ständern 1 abgestützt ist.
Auf dem unteren Endstück 4 steht ein zylindrischer Behälter
korpus 5, der ein oberes Endstück 6 trägt. Das untere Endstück 4
und der Behälterkorpus 5 sind mittels Flansch 7 miteinander
lösbar verbunden. An dem Behälterkorpus 5 greift über zwei
Arme 8 eine seitlich angeordnete Hubeinrichtung 9 an, die eine
vertikal stehende Säule 10 und eine hydraulische Kolben-Zylinder-
Einrichtung 11 umfaßt. Dem Behälter 2 wird Trübe bzw. zu fil
ternde Flüssigkeit über einen Zulauf 12 zugeführt, der nahe
dem oberen Ende des Behälterkorpus 5 angeordnet ist. Die her
ausgefilterte Komponente bzw. das Filtrat wird über einen Ab
lauf 13 abgelassen, der sich im untersten Bereich des unteren
Endstückes 4 befindet. Es ist auch ein Ablaß 14 vorgesehen,
über den das im Behälter verbleibende Filtergut abgepumpt werden
kann.
Das untere Behälter-Endstück 4 ist nach oben hin durch eine
waagerecht verlaufende Filterplatte 15 abgesperrt, die den
Raum, der die zu filternde Flüssigkeit aufnimmt, von dem Raum
trennt, in den das Filtrat strömt und an den der Ablauf 13
anschließt. Der Ablaß 14 ist nicht oberhalb der trennenden
Platte angeordnet. Auf der quer verlaufenden, trennenden Platte
15 stehen vier Filterzylinder 16, von denen nur zwei gezeigt
sind und die in einem Kreis angeordnet sind. Jeder Filterzylin
der 16 ist nach oben hin geschlossen, ist unten zum Ablauf
13 hin offen und ist an der Zylinderfläche mit Filtermittel
versehen. Um jeden Filterzylinder 16 herum sind vier Rührblätter
17 angeordnet, von denen nur zwei gezeigt sind, die unten kurz
vor der quer verlaufenden Platte 15 enden und oberhalb des
zugeordneten Filterzylinders an einem Tragstück 18 befestigt
sind. Jedes Tragstück 18 sitzt an einer vertikalen Welle 19,
die oben am Behälter 2 bzw. am oberen Endstück 4 gelagert ist.
Dort ist auch eine Mittelwelle 20 gelagert, die entlang der
Mittelachse 3 abwärts ragt und mit Abstand übereinander drei
Gruppen von armartigen, länglichen Mischflügeln 21 trägt. Pro
Gruppe sind in einer gemeinsamen Ebene vier Mischflügel 21
vorgesehen, von denen jeweils nur zwei gezeigt sind. Der Antrieb
der Rührblätter 17 und der Mischflügel 21 erfolgt von einem
Motor 22 her, der auf die Mittelwelle 20 arbeitet, die über
ein Getriebe 23 mit den Wellen 19 verbunden ist. Es ist auch
möglich, jeder Welle 19 einen eigenen Motor 24 zuzuordnen und
die Mittelwelle 20 über ein Getriebe 25 von einer der seitlichen
Wellen 19 her anzutreiben.
Claims (10)
1. Filtervorrichtung mit Filterzylindern,
bei der in einem mit einem Zulauf versehenen Behälter
mehrere Filterzylinder ortsfest nebeneinander angeordnet
sind,
die eine dem Zulauf zugeordnete äußere Oberfläche
aufweisenden und an einen Ablauf angeschlossen sind, und
bei der eine Einrichtung zum Bewegen von in dem Behälter
befindlicher Flüssigkeit entlang der Oberfläche der
Filterzylinder vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß pro Filterzylinder (16) mindestens ein Rührblatt (17)
entlang der äußeren Oberfläche des Filterzylinders (16)
verlaufend und quer zu dessen Oberfläche angeordnet zum
angetriebenen (22, 23) Kreisen um den Filterzylinder (16)
vorgesehen ist.
2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß pro Filterzylinder (16) mehr als zwei mit Abstand voneinan
der angeordnete Rührblätter (17) vorgesehen sind.
3. Filtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rührblatt (17) brettartig dünn ist und über den wesent
lichen Teil seiner Länge eine Breite aufweist, die größer als
ein Drittel des Durchmessers des Filterzylinders (16) ist.
4. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Zulauf (12) beim oberen Bereich der Filter
zylinder (16) und der Ablauf (13) unterhalb der Filterzylin
der (16) angeordnet ist.
5. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Filter
zylinder (16) und einer nahegelegenen Wand des Behälters (2)
auf die radiale Breite des Rührblattes (17) abgestimmt ist
und der Abstand zwischen dem Filterzylinder (16) und der gegen
überliegenden Wand mindestens doppelt so groß wie die radiale
Breite des Rührblattes (17) ist.
6. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Rührblättern (17) ver
sehenen Filterzylinder (16) auf einem Kreis angeordnet sind.
7. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in einem von den Filterzylindern
(16) und den Rührblättern (17) freien Raum des Behälters (2)
mittels eines Antriebes (22) drehbare Mischflügel (21) vorge
sehen sind.
8. Filtervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei oder mehr Mischflügel (21) mit Abstand voneinander
entlang den Filterzylinder (16) angeordnet sind.
9. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Filterzylinder (16) an einem
unteren ortsfesten Endstück (4) des Behälters (2) vorgesehen
sind und ein Behälterkorpus (5) samt einem oberen Endstück
(6) des Behälters (2) sowie die Rührblätter (17) und deren
Antriebseinrichtung (22, 23) an einer seitlich angeordneten
Hubeinrichtung (9) angebracht sind.
10. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine oberhalb des Ablaufes (13)
angeordnete, die Filterzylinder (16) tragende Platte als Filter
platte (15) ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4005737A DE4005737A1 (de) | 1990-02-23 | 1990-02-23 | Filtervorrichtung mit filterzylinder |
Applications Claiming Priority (1)
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DE4005737A DE4005737A1 (de) | 1990-02-23 | 1990-02-23 | Filtervorrichtung mit filterzylinder |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4005737A1 DE4005737A1 (de) | 1991-10-24 |
DE4005737C2 true DE4005737C2 (de) | 1993-03-25 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4005737A Granted DE4005737A1 (de) | 1990-02-23 | 1990-02-23 | Filtervorrichtung mit filterzylinder |
Country Status (1)
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1990
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