DE4108707A1 - Nutschenfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Nutschenfilter zur Fil­ tration von Feststoffe enthaltenden Flüssigkeiten mit einem Gehäuse mit einer Einlaßöffnung, mit einem Bo­ den, mit einer über dem Boden liegenden Filterplatte, mit einer Auslaßöffnung für Feststoffe und mit einer Ablauföffnung für die durch die Filterplatte hin­ durchgetretene Flüssigkeit bzw. Filtrat.

Ein Nutschenfilter dieser Art ist z. B. in der DE-PS 35 33 038 beschrieben.

Das Gehäuse besitzt dabei im wesentlichen eine zylin­ derförmige Gestalt mit einem flachen Boden und mit einer mit geringem Abstand darüberliegenden scheiben­ förmigen Filterplatte. Die Auslaßöffnung für Feststof­ fe befindet sich im zentralen Bereich des Gehäuses bzw. im Bereich der Längsmittelachse des Gehäuses. Durch die Filterplatte hindurchgetretene Flüssigkeit, auch Filtrat genannt, wird über eine Ablauföffnung, die sich in dem als Bodendeckel ausgebildeten Boden befindet, und eine daran sich anschließende Leitung abgezogen.

Statt einer zentralen Auslaßöffnung kann der Austrag des Feststoffes, auch Filterkuchen genannt, durch eine Auslaßöffnung erfolgen, die sich seitlich in bzw. an der Zylinderumfangswand befindet.

Auf die Filterplatte wirkt während des Betriebes eine hohe Belastung, weshalb sie entsprechend stabil ausge­ bildet sein muß. Insbesondere gilt dies beim Rückspü­ len des Filtermittels aufgrund der dabei auftretenden Differenzdruckbelastung. Zur Abstützung der Filter­ platte sind eine Vielzahl von Abstandshaltern vorgese­ hen, die diese auf dem Bodendeckel abstützen. Dies be­ deutet jedoch, daß auch der Bodendeckel eine entspre­ chend formstabile Geometrie besitzen muß. Die Ab­ standshalter müssen bei einer Rückspülung gleichzeitig auch als Niederhalter dienen. Je größer die zu erwar­ tende Differenzdruckbelastung ist, um so mehr Ab­ standshalter müssen deshalb vorgesehen sein. Eine hohe Zahl von Abstandshaltern stellt jedoch einen entspre­ chend hohen Aufwand an Material und Kosten dar. In gleicher Weise verteuert sich damit auch die Herstel­ lung des Nutschenfilters.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, einen Nutschenfilter der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der ohne erhöhten Aufwand hochbelast­ bar ist und einen guten Wirkungsgrad besitzt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Filterplatte gewölbt ist.

Durch die gewölbte Form, die z. B. einer Kegel- oder Kugelform angenähert sein kann, läßt sich auf einfache Weise eine deutlich höhere Stabilität, insbesondere eine hohe Formstabilität, der Filterplatte im Ver­ gleich zu einer flachen Scheibe erreichen. Dies bedeu­ tet, daß z. B. beim Rückspülen des Filtermittels we­ sentlich höhere Differenzdruckbelastungen möglich sind, womit die Rückspülung sowohl wirksamer als auch schneller durchgeführt werden kann.

Zusätzlich ergibt sich eine Materialeinsparung, da auch bei dünneren Wandstärken für die Filterplatte ei­ ne höhere Formstabilität erreicht wird. Außerdem sind bei dieser Form wesentlich weniger Abstandshalter bzw. Niederhalter erforderlich.

Gleiches gilt im übrigen auch für den Boden, der im allgemeinen den gleichen Verlauf der Wölbung wie die Filterplatte besitzen wird, so daß sich zwischen den beiden Teilen ein gleichmäßiger Zwischenraum für die abzuleitende Flüssigkeit ergibt.

Die geringere Wanddicke des Bodens, der auch als ab­ nehmbarer bzw. schwenkbarer Deckel ausgebildet sein kann, ermöglicht es auch, ohne Aufwand bei einer vor­ teilhaften Ausgestaltung der Erfindung mit einer zen­ tralen Auslaßöffnung im Bereich der Längsmittelachse des Gehäuses, ein Absperrventil, z. B. einen Auslaß­ kugelhahn, so optimal einzubauen, daß die Kugelober­ fläche mindestens die Oberfläche des Filtermittels tangiert. Der daraus resultierende Vorteil besteht darin, daß man eine nahezu totraumfreie Austragssi­ tuation erreicht. Bei einem dickeren Behälterboden und bei einem horizontalen Verlauf konnte der Auslaßkugel­ hahn nicht so nahe an das Gehäuse angesetzt werden, so daß stets der Einlaßbereich in die Auslaßleitung der Auslaßöffnung als Totraum übrigbleiben würde.

Bei einer zentralen Anordnung der Auslaßöffnung liegt die tiefste Stelle der gewölbten Filterplatte eben­ falls im zentralen Bereich, d. h. im Bereich der Mit­ tellängsachse des Gehäuses. Damit erfolgt der Fest­ stoffaustrag an der tiefsten Stelle des Filterbodens, wodurch ein schneller und restloser Austrag möglich ist. Diese Verbesserung des Austragsvorganges bringt den weiteren Vorteil, daß man damit eine im Durch­ messer kleinere Auslaßöffnung und damit auch einen kleineren und preisgünstigeren Austragskugelhahn als Absperrorgan verwenden kann.

Aufgrund der zur Umfangswand der Filterplatte hin nach oben gewölbten Form entsteht zwischen dieser und der Innenwand des Gehäuses ein stumpfer Winkel, d. h. ein Winkel, der größer ist als 90°. Nutschenfilter dieser Art sind im allgemeinen mit einem Rührwerksorgan ver­ sehen, das Rührorgane aufweist, die beim Trocknen des Filterkuchens die Aufgabe haben, das Trockengut vom Zentrum des Filterbodens zu der außenliegenden zylin­ drischen Behälterwand zu transportieren und stetig um­ zuschichten. Bei einem stumpfen Übergangswinkel ist dies leichter und störungsfreier zu bewerkstelligen. Durch den stumpfen Winkel und die zur Mitte des Gehäu­ ses hin sich absenkende Filterplatte ergibt sich ins­ gesamt auch eine bessere Produktumwälzung und ein leichterer Produkttransport.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß in den zentralen Bereich des Gehäuses auch eine Zuleitung für ein Heiz- oder Kühlmittel in den Bereich zwischen der Filterplatte und dem Boden mün­ det.

Durch diese Ausgestaltung läßt sich eine direkte Be­ heizung oder Kühlung des Filtermittels und damit eine gleichmäßige Wärmeverteilung auf das Trockengut errei­ chen. Gleichzeitig läßt sich damit eine Kondensatbil­ dung verhindern, welche den Trocknungsvorgang deutlich stören oder sogar zum Erliegen bringen könnte.

Als Abstandshalter bzw. als Niederhalter kann in ein­ facher Weise auch ein Lochblech vorgesehen sein, das zwischen dem Boden und der Filterplatte angeordnet ist.

Im Bedarfsfalle kann das Lochblech auch als Heizblech verwendet werden.

Der erfindungsgemäße Nutschenfilter ist selbstver­ ständlich nicht nur für eine Ausgestaltung geeignet, bei der die Auslaßöffnung sich im zentralen Bereich befindet, sondern auch für einen Nutschenfilter, bei dem sich die Auslaßöffnung seitlich im Bereich der Zy­ linderumfangswand des Gehäuses befindet. In diesem Falle ist die Filterplatte umgekehrt gewölbt; d. h. die höchste Stelle der Wölbung befindet sich im Bereich der Mittellängsachse des Gehäuses und die tiefste Stelle an der Umfangswand der Filterplatte.

Weiterhin ist die Erfindung auch bei einem Prozeßfil­ ter geeignet, wie er z. B. in der DE-PS 30 22 644 be­ schrieben ist. Dabei findet der Austrag des Filter­ kuchens in einer geschwenkten Lage des Behälters über eine Auslaßöffnung in der Behälterwand statt. Auch in diesem Falle ergibt die gewölbte Form der Filterplatte eine sehr hohe Formstabilität.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Nutschenfilter im Schnitt,

Fig. 2 eine Ausschnittsvergrößerung des Boden­ bereiches.

Grundsätzlich ist der Nutschenfilter in seinen wesent­ lichen Bestandteilen von bekannter Bauart (siehe z. B. die DE-PS 35 33 038), weshalb nachfolgend nur die für die Erfindung wesentlichen Teile näher beschrieben werden.

Ein nicht näher dargestelltes Gehäuse 1 des Nutschen­ filters ist mit einer Einlaßöffnung, einem haubenför­ migen oberen Abschluß und einem Boden versehen, der in Form eines Bodendeckels 1A schwenkbar oder absenkbar mit dem Gehäuse 1 verbunden ist. Der Nutschenfilter besitzt ein heb- und senkbares Rührwerk 11, das in einem auf das Gehäuse 1 aufgesetzten Lagerbock 12 ge­ lagert und auf nicht näher dargestellte Weise über einen Antriebsmotor 13 angetrieben wird. Zusätzlich kann das Rührwerk 11 noch mit einer heb- und senkbaren Bohreinrichtung 14 versehen sein, um eine Öffnung zum Austrag des Filterkuchens zu bohren.

In dem Bodendeckel 1A befindet sich im Bereich der tiefsten Stelle eine Ablauföffnung 2 für die durch eine über dem Bodendeckel 1A angeordnete Filterplatte 3 hindurchgetretene Flüssigkeit bzw. das hindurchge­ tretene Filtrat. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist die Filterplatte nach unten zur Längsmit­ telachse 10 des Gehäuses 1 hin gewölbt, wobei sie eine Teilkugelform bzw. einen Kugelabschnitt darstellt. Die Filterplatte 3 kann auch als Filtertuch ausgebildet sein. Ein Lochblech 4 unter der Filterplatte 3 bzw. dem Filtertuch, das den gleichen Wölbungsverlauf be­ sitzt wie die Filterplatte bzw. das Filtertuch, dient als Auflage. Das Lochblech 4 kann im Bedarfsfalle auch als Heiz- oder Kühlblech dienen. In den Bodendeckel 1A mündet eine Zuleitung 5 für ein entsprechendes Heiz- oder Kühlmittel. Über die Zuleitung 5 wird ein ent­ sprechendes Heiz- oder Kühlmittel in eine Heiz- bzw. Kühlspirale 6 eingebracht, die in dem Zwischenraum zwischen dem Bodendeckel 1A und dem Lochblech 4 ver­ läuft. Im äußeren Bereich des Bodendeckels 1A befindet sich eine Auslaßleitung 9, durch die das Heiz- oder Kühlmittel aus der Spirale 6 wieder abgeleitet wird. Die Heiz- oder Kühlspirale 6 dient gleichzeitig auch als Abstandshalter bzw. Niederhalter. Die Abstands­ halter definieren nicht nur einen präzisen Zwischen­ raum zwischen der Filterplatte und dem Bodendeckel 1A, sondern sorgen auch für die Positionierung und Stabi­ lisierung der Filterplatte 3.

An der tiefsten Stelle der Wölbung, d. h. im Bereich der Mittellängsachse 10 des Nutschenfilters, befindet sich eine Auslaßöffnung 7, die mit einem Kugelhahn 8 als Absperrorgan versehen ist.

Der Nutschenfilter funktioniert in bekannter Weise, weshalb hier nicht näher darauf eingegangen wird.

Claims (12)

1. Nutschenfilter zur Filtration von Feststoffe ent­ haltenden Flüssigkeiten mit einem Gehäuse mit einer Einlaßöffnung, mit einem Boden, mit einer über dem Boden liegenden Filterplatte, mit einer Auslaßöffnung für Feststoffe und mit einer Ab­ lauföffnung für die durch die Filterplatte hin­ durchgetretene Flüssigkeit bzw. Filtrat, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterplatte (3) gewölbt ist.

2. Nutschenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterplatte (3) in Richtung auf die Auslaß­ öffnung (7) für den Feststoff gewölbt ist.

3. Nutschenfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterplatte (3) bei einer zentralen Auslaß­ öffnung (7) nach unten gewölbt ist.

4. Nutschenfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterplatte (3) bei einer seitlichen Auslaß­ öffnung nach oben gewölbt ist.

5. Nutschenfilter nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (Bodendeckel 1A) wenigstens annähernd in gleicher Weise gewölbt ist wie die Filterplatte (3).

6. Nutschenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterplatte (3) wenigstens annähernd eine Teilkugelform aufweist.

7. Nutschenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterplatte (3) wenigstens annähernd eine Ke­ gelform aufweist.

8. Nutschenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Mittellängsachse des Gehäuses in den Bereich zwischen dem als Bodendeckel (1A) ausgebil­ deten Boden und der Filterplatte (3) eine Zuleitung (5) für ein Heiz- oder Kühlmittel mündet.

9. Nutschenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstützung der Filterplatte (3) zwischen dieser und dem Boden bzw. Bodendeckel (1A) ein Lochblech (4) angeordnet ist.

10. Nutschenfilter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Lochblech (4) als Heizblech ausgebildet ist.

11. Nutschenfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (5) in eine Heiz- oder Kühlspirale (6) mündet, die zwischen dem Bodendeckel (1A) und der Filterplatte (3) angeordnet ist.

12. Nutschenfilter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz- oder Kühlspirale (6) gleichzeitig als Abstandshalter für die Filterplatte (3) ausgebil­ det ist.