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Filtervorrichtung fur Suspensionen von festen Stoffen in Flüssigkeiten
Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung für Suspensionen von festen Stoffen
in Flüssigkeiten, bestehend aus einer mehr oder weniger waagerecht angeordneten
zylindrischen Filterkammer, durch welche das zu filtrierende Rohgut mittels umlaufender,
schraubenartiger Schaufeln hindurchgedrückt wird, während die Flüssigkeit durch
die als Filterfläche ausgebildete innere Kammerwandung abgezogen wird.
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Der Zweck der Erfindung ist, eine Einrichtung zu schaffen, mit der
bei solchen an sich bekannten Filtervorrichtungen in leichter und einfacher Weise
eine stufenweise Behandlung des Gutes möglich ist und außerdem der durch die Schaufeln
ausgeübte Auspreßdruck in den einzelnen Stufen wahlweise geregelt werden kann.
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Es ist bei Schneckenpressen z. B. zum Auspressen von Früchten bekannt,
in den Presseraum siebartige Querwände einzubauen, die als Mahlscheiben dienen.
Mit derartigen Mitteln kann jedoch der obenerwähnte Zweck nicht erreicht werden.
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Gemäß der Erfindung ist die Anordnung sa getroffen, daß der Filterkammerraum
durch eine Trennwand mit einer oberhalb des Spiegels der Rückstandsmasse liegenden
Durchfaßöffnung für die Rückstände unterteilt ist.
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Die Kammer kann durch mehrere Trennwände in mehrere Kammerabschnitte
unterteilt sein, damit entsprSchend der Anzahl der Kammerabschnitte eine mehrstufige
Behandlung des zu filtrierenden Rohgutes vorgenommen werden kann. Die lichte Weite
der in den Trennwänden vorgesehenen Öffnungen ist einstellbar. Durch diese Anordnung
ist es möglich, den Auspreßdruck, der durch die Schaufeln auf das Gut ausgeübt wird,
zu regeln, da bei einer kleineren Offnung der Auspreßdruck infolge des höheren Durchgangswiderstandes
des Gutes von der einen Kammer zur anderen steigt, während bei größerer Öffnung
der Auspreßdruck entsprechend geringer wird. Der zweite und jeder folgende Kammerabschnitt
ist mit je einem Ablaßstutzen für die festen Rückstände ausgerüstet. Es ist auf
diese Weise möglich, das Filtrat nach dem ersten Filtervorgang wahlweise aus den
einzelnen Kammern abzuziehen, um z. B. Filterrückstände mit einem bestimmten Feuchtigkeitsgrad
zu erhalten.
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Die Erfindung ist auf den Zeichdungen beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigt Fig. I einen Längsschnitt durch die. Filtervorrichtung, Fig. 2 einen
Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. I, Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3,
Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie 4-4 und Fig. 5 einen Querschnitt nach der
Linie 5-5.
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Die Filtervorrichtung besteht aus den drei durch Flansche 15 miteinander
verbundenen zylindrischen Filterkammern 12, I3, 14. Jede Kammer wird wieder aus
zwei oberen und unteren Mantelhälften gebildet, die durch Flansche I6, I7 miteinander
verbunden sind (Fig. 2). Auf der inneren Mantelfläche einer jeden Kammerhälfte sind
mit Durchbreehungen 20 versehene RippenIS angegossen, auf denen Holzleisten I9 hochkant
festgekeilt sind, die als Träger eines Filtertuches 21 dienen. Das Tuch ist an den
Stoßstellen der Flansche I6, I7 je zweier Kammerhälften durch eingetriebene Holzkeile
22 befestigt.
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Die zylindrischen Filterkammern sind durch quer verlaufende senkrechte
Wände 25, 26 voneinander getrennt, während die Außenenden des trommelartigen Gehäuses
II durch Stirnplatten 27, 28 abgeschlossen werden. Es entstehen auf diese Weise
innerhalb der durch die Filtertücher gebildeten Zylinder in der Trommel II drei
zylindrische Einzelräumte, die von sechs halbkreisförmigen Ringräumen außerhalb
der Filtertuchzylinder umgeben sind. Die Flansche I6, I7 jeder Kammerhälfte bilden
nämlich waagerechte Trennwände, durch die der einen Filtertuchzylinder umgebende
Ringraum in zwei gegeneinander abgedichtete halbkreisförmfge Ringräume geteilt wird.
Jeder dieser Räume ist beispielsweise durch Anschlußstutzen 24 an eine Vakuumpumpe
ahgeschlossen. Der Einlaßstutzen zum Füllen der ersten Filterkammer 12 ist mit 50
bezeichnet, während besondere Ablaßstutzen 51 und 52 für die Filterkammern I3 und
14 vorgesehen sind.
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Die Trennwand 25 (Fig. 3) besteht aus zwei gegeneinanderliegenden
kreisförmigen Platten, von denen jede in ihrem oberen Teil, d. h. oberhalb des Spiegels
der Rtickstandmasse, eine Öffnung 29 besitzt, Die lichte Weite der Öffnung 29 kann
durch Drehung der Platten zueinander geändert werden.
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Die in Fig. 4 gezeigte Trennwand d 26 unterscheidet sich dadurch
von der Trennwand 25, daß sie zwei Öffnungen 3I, 32 besitzt, die.auf diametral entgegengesetzten
Seiten der Achse liegen. Auch hier kann auf gleiche Weise die lichte Weite der Öffnungen
geändert werden.
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Die in dem Ringflansch 34 drehbare Abschlußplatte 28 am Ende der
Trommel II besitzt drei Auslaßöffnungen 35, 36, 37 (Fig. 5) verschiedener Größe.
Durch Drehen der Platte 28 kann wahlweise eine Öffnung nach unten bis zum Boden
der Trommel gedreht werden, um durch diese dann die Entleerung zu bewirken.
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Durch die Trommel läuft die Nohlwelle 39, die durch den Einlaß 45
und Auslaß 49 mit Dampf beheizt werden kann. Die Welle 39 ruht in den Lagern 38
und 42, 43 der Trommel II und wird außerdem von einem Kugellager 40 und einem als
Stopfbüchse 48 ausgebildeten Innenlager 47 gestützt.
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Aüf der Welle 39 sitzen schraubenartige Schaufeln 54, 55, 56 und
57. Diese reichen an das Filtertuch bis auf einen kurzen Abstand heran. Die Schaufeln
sind in verschiedenen Winkelstellungen auf der Welle angeordnet und dienen zur Förderung
sowie zur mechanisçhen Behandlung der Rückstandsmasse in den Filterkammern.
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Die Wirkungsweise-der Vorrichtung ist folgende: Das zu behandelnde
Gut, beispielsweise eine Flüssigkeit, die feste Stoffe in Suspension in Form eines
dicken Breies enthält wird durch den Stutzen 50 in die Vorrichtung geführt, bis
sie die Höhe der Auslaßöffnung 29 in der Trennwand 25 der ersten Filterkammer I2
erreicht. Durch das Vakuum in dem unteren halbkreisförmigen Ringraum bildet sich
auf der unteren Innenseite des Filtertuches 21 ein Filterkuchen. Durch die sich
drehenden Schaufeln wird, der Kuchen dann mit nach oben genommen und nun auch auf
das Filtertuch der oberen Kammerhälfte abgestrichen. Durch Einwirkung des Vakuums
auch auf den oberen Ringraum wird daim der weitere Flüssigkeitsgehalt aus dem Filterkuchen
abgesaugt. Die Bildung g des Rückstandskuchens kann noch dadurch begünstigt werden,
daß das flüssige Gut unter Druck zugeführt und die Kammer dann mit Gut voll gefüllt
wird. In diesem Falle wird die Durchlaßöffnung 29 so lange geschlossen, bis die
Bildung des Filterkuchens erfolgt ist. Der Filterkuchen wird so von den Schaufeln
über die ganze Innenseite des Filtertuches verteilt und gleichzeitig durchgeknetet
und vorwärts bewegt. Die radiale Kante 58 der Schaufel 57 bewirkt außerdem bei ihrer
Umdrehung, daß der Filterkuchen gegen die Trennwand 25 gequetscht wird. Ein Teil
der im Filterkuchen vorhandenen Flüssigkeit ist nun bereits in der ersten Filterkammer
12 abgeschieden worden. Die Rückstandsmasse gelangt dann durch die Öffnung 29 in
das Innere der zweiten Filterkammer I3 und wird hier wiederum mittels der Schaufeln
über die
Innenfläche der Kammer verteilt. Durch Einstellung der
lichten Weite der Durchlaßöffnung 29 kann der Feuchtigkeitsgehalt der Rückstandsmasse
verändert werden. Bei kleinerer lichter Weite der Öffnung muß ein größerer Druck
auf die Rückstandsmasse zwecks Förderung von der einen Kammer in die andere ausgeübt
t werden, so daß in diesem Falle ein größerer Teil der Feuchtigkeit aus der Masse
herausgedrückt wird als bei einer größeren Durchlaßöffnung.
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Da die Masse bei der Betriebsweise der Vorrichtung ohne Anwendung
von Druck infolge des bereits. abgeschiedenen Wassers nicht dieselbe Höhe wie in
der ersten Filterkammer erreicht, sind die Auslaßöffnungen 3I, 32 tiefer angeordnet.
Falls erforderlich, kann das zum Teil entwässerte Gut nun durch den Stutzen 51 der
Kammer 13 abgezogen werden. Soll aber ein weiteres Abpressen der Feuchtigkeit aus
dem Gut vorgenommen werden, so wird es durch die Öffnungen 3I, 32 in die dritte
Filterkammer 14 gefördert, aus der es schließlich durch die Öffnung 37 in einen
Sammelbehälter fällt. Das teilweise entwässerte Gut kann jedoch auch schon vorher
durch den Stutzen 52 abgezogen werden, hat aber dann noch einen etwas höheren Feuchtigkeitsgehalt
als nach dem Ablassen durch die Öffnung 37. Bei der mit Druck arbeitenden Filtervorrichtung
darf nur die untere Hälfte der Zylinderfläche mit dem Filtertuch bedeckt sein, so
daß also eine trogähnliche Filterkammer entsteht. Die Einlauföffnung kann auch bei
entsprechender Ausbildung der Schaufeln in der Mitte der Trommel angeordnet werden,
während die Auslaßöffnungen dann an beilden Enden vorgesehen sind. Das Filtertuch
kann ferner in der Form -eines Kegelmantels die Welle umgeben.