DE69225001T2

DE69225001T2 - Vorrichtung zur filterung von suspensionen

Info

Publication number: DE69225001T2
Application number: DE69225001T
Authority: DE
Inventors: Roger Haeffner
Original assignee: Beloit Technologies Inc
Current assignee: Kempulp Sweden AB
Priority date: 1992-12-14
Filing date: 1992-12-14
Publication date: 1998-10-01
Anticipated expiration: 2012-12-15
Also published as: US5692619A; FI952896A0; ES2115755T3; JPH07509286A; DE69225001D1; JP2686850B2; EP0673454A1; FI952896A; CA2151593C; EP0673454B1; WO1994013880A1; CA2151593A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Filtern von Suspensionen wie Faserstoffsuspensionen.
Die WO 91/12063 (Oberbegriff des Anspruchs 1) beschreibt eine Vorrichtung zum Filtern von Suspensionen wie Faserstoffsuspensionen, mit einem Behälter für die zu filternde Suspension, einer Einlaßeinrichtung zur Zufuhr der Suspension zu dem Behälter, wenigstens einer ringförmigen&sub1; im wesentlichen vertikalen Scheibe, die in dem Behälter angeordnet ist, einer Wandeinrichtung, die mit der Scheibe verbunden ist und eine Filtratkammer in dem Zentrum der Scheibe bildet, und einer Einrichtung zum Drehen der Scheibe um eine horizontale Achse, die sich zentrisch durch die Scheibe erstreckt. Es ist eine Einrichtung vorgesehen zum Unterteilen der Scheibe in eine Anzahl von Segmenten, die in Serie um die Scheibe angeordnet sind. Zwei Seitenwände von Filtermaterial bedecken die Scheibe auf gegenüberliegenden Seiten derselben, wobei jedes Segment und die Seitenwände des Filtermaterials eine Zelle zum Aufnehmen von Filtrat bilden. Jede Zelle steht mit der Filtratkammer in Verbindung. Es ist eine Einrichtung vorgesehen zum Steuern des Volumens der Suspension in dem Behälter während des Betriebes derart, daß die Seitenwände des Filtermaterials teilweise oberhalb der Suspension in dem Behälter sind, während die Filtratkammer wenigstens teilweise in der Suspension in dem Behälter untergetaucht ist, wodurch eine feine Fraktion der Suspension durch das Filtermaterial in die Zellen und weiter in die Filtratkammer gedrückt wird und eine grobe Fraktion der Suspension außerhalb der Filtratscheibe erzeugt wird. Es ist eine Einrichtung vorgesehen zum Aufrechterhalten eines Bades der feinen Fraktion in der Filtratkammer. Es ist eine Feinfraktionsauslaßeinrichtung vorgesehen zum Abgeben der feinen Fraktion der Suspension aus der Filtratkammer, und es ist eine Grobfraktionsauslaßeinrichtung vorgesehen zum Abgeben der groben Fraktion der Suspension aus der Vorrichtung. In dieser bekannten Filtervorrichtung fungiert jede Zelle als ein Fallrohr in dem aufsteigenden Teil der rotierenden Scheibe, wenn wenigstens ein Teil der Zelle oberhalb des Bades der feinen Fraktion in der Filtratkammer ist, so daß ein negativer Druck in der Zelle erzeugt wird. Die Druckdifferenz zwischen der Außenseite und der Innenseite der Zelle wird somit durch den in der Zelle erzeugten negativen Druck vergrößert. Die vergrößerte Druckdifferenz bietet den Vorteil, daß die Strömung von feiner Fraktion durch das Filtermaterial, das die Zelle bedeckt, vergrößert wird und daß eine komprimierte Matte von Partikeln (hauptsächlich groben Partikeln) auf dem Filtermaterial gebildet werden kann, was zu einer erhöhten Partikelkonzentration der groben Fraktion der Suspension führt.
Darüber hinaus kann die bekannte Vorrichtung so betrieben werden, daß jede Zelle ein Volumen von feiner Fraktion enthält, wenn wenigstens ein Teil der Zelle nach oben über die Suspension in dem Behälter verlagert worden ist, während der Auslaß der Zelle weiter in das Bad der feinen Fraktion mündet. Der Vorteil davon ist, daß die feine Fraktion ebenfalls aus der Matte von Partikeln gesaugt wird, welche das Filtermaterial der Zelle oberhalb der Suspension bedeckt, wodurch die Partikelkonzentration der groben Fraktion weiter erhöht wird.
Die Fähigkeit der bekannten Vorrichtung zum Erzeugen einer konzentrierten groben Fraktion hängt jedoch hauptsächlich von der Höhe der Säule der feinen Fraktion in jeder Zelle ab, d.h. von der Höhe des Saugrohres, gesehen in dem aufsteigenden Teil der Scheibe. Je höher also die Säule an feiner Fraktion ist, die in den Zellen eingeschlossen ist, um so konzentrierter ist die grobe Fraktion, die erzielt werden kann. Die bekannte Vorrichtung ist in dieser Hinsicht unzulänglich, weil während der Drehung der Scheibe die in jeder aufsteigenden Zelle eingeschlossene feine Fraktion durch den Auslaß der Zelle entweichen muß, bevor die Zelle sich wieder nach unten zurück in die Suspension bewegt, so daß die erzeugte Matte von Partikeln auf den Seitenwänden der Zelle nun wieder mit feiner Fraktion benetzt wird. Infolgedessen muß der Auslaß der Zelle groß genug sein, um eine ausreichende Strömung von feiner Fraktion aus der Zelle, und infolgedessen ist die Säule der feinen Fraktion in der Zelle begrenzt. Die radiale Ausdehnung der Zellen kann nicht vergrößert werden, indem einfach der Durchmesser der Scheibe vergrößert wird, weil aus praktischen Gründen (beispielsweise, um den Versand der Vorrichtung auf Lastkraftwagen zu ermöglichen) der Durchmesser der Scheibe etwa 3,5 Meter nicht übersteigen sollte.
Um das zu erreichen, ist die Vorrichtung nach der Erfindung durch die Merkmale gekennzeichnet, die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 beansprucht sind.
Das Ziel wird erreicht durch eine Filtervorrichtung des oben angegebenen bekannten Typs, die dadurch gekennzeichnet ist, daß äle Zellen mit der Filtratkammer über Sammelkammern in Verbindung stehen, welche durch eine weitere Wandeinrichtung gebildet sind, die sich in der Filtratkammer erstreckt, wobei sich jede Sammelkammer axial an der Scheibe vorbei erstreckt und einen Auslaß in die Filtratkammer hat, der sich ebenfalls axial an der Scheibe vorbei erstreckt.
Das Vorsehen von Sammelkammern mit Auslässen, die sich axial an der Scheibe vorbei erstrecken, ermöglicht, die Auslässe für den erforderlichen Durchfluß der feinen Fraktion aus den Zellen zu dimensionieren, selbst wenn die Auslässe relativ nahe bei dem Zentrum der Scheibe positioniert sind. Der Vorteil davon ist, daß die Höhe der Säule der feinen Fraktion, die in den Zellen eingeschlossen ist, beträchtlich vergrößert werden kann, verglichen mit der bekannten Vorrichtung.
Die weitere wandeinrichtung kann so angeordnet werden, daß jede Zelle wenigstens teilweise oberhalb des Bades der feinen Fraktion an einem gewissen Punkt der Umdrehung der Scheibe in dem aufsteigenden Teil der Scheibe ist, während der Auslaß der Sammelkammer, der der Zelle zugeordnet ist, in das Bad der feinen Fraktion mündet. Der Vorteil davon ist, daß der negative Druck in einer Zelle, die in diesem Punkt der Umdrehung ist, nicht durch Luft reduziert werden kann, die aus der Filtratkammer in die zugeordnete Sammelkammer eintritt. Die weitere Wandeinrichtung kann auch so angeordnet sein, daß jede Zelle wenigstens teilweise oberhalb der Suspension in dem Behälter in einem gewissen Punkt der Umdrehung ist, während der Auslaß der Sammelkammer in das Bad der feinen Fraktion mündet, so daß der negative Druck in der Zelle wenigstens für eine Weile aufrechterhalten wird, wenn Filtrat aus der Matte auf der Zelle oberhalb der Suspension gesaugt wird.
Der Auslaß jeder Sammelkammer ist vorzugsweise in der Richtung der Drehung der Scheibe in bezug auf die der Sammelkammer zugeordnete Zelle nach hinten verlagert. Infolgedessen können die Höhe der Säule der feinen Fraktion in der Zelle und der entsprechende negative Druck, der in der Zelle vorherrscht, erhöht werden.
In der Praxis weist die Vorrichtung nach der Erfindung üblicherweise mehrere Scheiben auf. In diesem Fall bilden die Zellen der Scheiben vorzugsweise Zeilen von Zellen, die sich parallel zu der horizontalen Achse erstrecken, und die Zellen jeder Zeile von Zellen stehen mit einer Sammelkammer in Verbindung, die sich axial an den Scheiben vorbei erstreckt und einen Auslaß hat, der sich ebenfalls an den Scheiben vorbei erstreckt.
Die Erfindung wird im folgenden mehr ins einzelne gehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielshalber erläutert, in welchen
Fig. 1 ein vertikaler Querschnitt einer Ausführungsform der Filtervorrichtung nach Erfindung ist,
Fig. 2 ein Längsquerschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 ist,
Fig. 3 ein Teil einer Schnittansicht nach der Linie III-III in Fig. 2 ist,
Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3 ist,
Fig. 5 ein Teil einer Schnittansicht nach der Linie V-V in Fig. 3 ist,
Fig. 6 eine Modifikation der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform ist,
Fig. 7 ein vergrößerter Teil einer Schnittansicht nach der Linie VII-VII in Fig. 1 ist,
Fig. 8 eine Schnittansicht nach der Linie VIII-VIII in Fig. 3 ist,
Fig. 9 eine Modifikation der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist,
Fig. 10 eine Ansicht nach der Linie X-X in Fig. 9 ist,
Fig. 11 eine Teilansicht nach der Linie XI-XI in Fig. 9 ist,
Fig. 12 eine weitere Modifikation der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist,
Fig. 13 eine Schnittansicht nach der Linie XIII-XIII in Fig. 12 ist, und
Fig. 14 eine Einzelheit der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform ist.
Die Filtervorrichtung, die in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, weist einen Behälter 1 mit einem Einlaß 2 für die zu filternde Suspension auf einer Seite des Behälters 1 und einen Auslaß 3 für eingedickte Suspension, d.h. für erzeugte grobe Fraktion auf der entgegengesetzten Seite des Behälters 1 auf. Ein Teil 3a zum Steuern des Volumens der Suspension in dem Behälter 1 ist an dem Auslaß 3 angeordnet. In dem Behälter 1 sind vier ringförmige Scheiben 4 angeordnet, die voneinander beabstandet und quer zu einer horizontalen Achse angeordnet sind, welche sich zentrisch durch die Scheiben 4 erstreckt. Die radial inneren Enden der ringförmigen Scheiben 4 sind abgedichtet an kreisförmigen zylindrischen Wandteilen 5 befestigt, die eine hohle Welle 6 bilden, deren Innenraum eine Filtratkammer 7 darstellt.
Die Welle 6 ist an dem Behälter 1 mit Hilfe von zwei Lagern 8 und 9 drehbar gelagert. Ein Antriebsmotor 10 ist mit einer Stimwand 11 an einem Ende der Welle 6 zum Drehen der Welle 6 und der Scheiben 4 um die horizontale Achse verbunden. Entgegengesetzt zu der Stimwand 11 hat die hohle Welle 6 ein offenes Ende, an welchem einer der zylindrischen Wandteile 5 an dem Behälter 1 über einen Dichtring 12 abgedichtet ist. Die Filtratkammer 7 steht über das offene Ende der Welle 6 mit einem Feinfraktionsauslaß 13 in Verbindung. Der Behälter 1 hat ein einstellbares Überlaufteil 13a zur Schaffung eines Bades von feiner Fraktion in der Filtratkammer 7.
Jede Scheibe 4 ist durch zwölf Trennwandteile 14 in zwölf Segmente 15 unterteilt, die in Serie um die Scheibe 4 angeordnet sind. Jedes Segment 15 weist ein doppelwandiges Tragteil 16 auf, das sich radial erstreckende Rippen 17 hat, und einen Rahmen, der aus zwei U-profilformigen Seitenträgern 18, 19 und einem U-profilförmigen, radial äußeren Endträger 20 besteht, die an den Seitenrändern des Tragteils 16 angebracht sind. Die Seitenträger 18, 19 sind mit den Trennwandteilen 14 verschweißt.
Jede Scheibe 4 ist auf beiden Seiten mit Seitenwänden 21 aus flexiblem Filtermaterial wie beispielsweise Tuch bedeckt, wobei die Seitenwände 21 durch die Rippen 17 abgestützt sind. Eine Zelle 22 zum Empfangen von Filtrat wird durch jedes Segment 15 und durch die Seitenwände 21 aus Filtermaterial, welche das Segment 15 bedecken, gebildet. Die Scheiben 4 sind so positioniert, daß die Zellen 22 der Scheiben 4 Zeilen von Zellen 22 bilden, welche sich parallel zu der horizontalen Achse erstrecken.
In Fig. 5 bezeichnet die Bezugszahl 23 eine Vorrichtung zum radialen Ausdehnen der Seitenwände 21 aus Filtermaterial gegen die Seitenwandteile 5. In Fig. 8 ist eine Vorrichtung gezeigt zum umfangsmäßigen Ausdehnen der Seitenwände 21 aus Filtermaterial längs der Scheibe 4, die sich radial erstreckende Rohrpaare 24, 25 aufweist, welche zwischen den Segmenten 15 an der Außenseite der Seitenwände 21 angeordnet sind, und Zugstangen 26, welche die Rohre 24, 25 jedes Paares verbinden, um die Rohre 24, 25 zueinander hin zu ziehen, so daß die Seitenwände 21 aus Filtermaterial gedehnt werden.
Als eine Alternative können die zylindrischen Wandteile 5 durch eine einzelne zylindrische Trommel 27 ersetzt werden, die mit Löchern 28 für die entsprechenden Zellen 22 versehen ist (Fig. 6). In diesem Fall kann jedes Filtersegment 15 an der Trommel 27 als eine separate Einheit mit Hilfe von Klemmschienen (nicht gezeigt) festgeklemmt werden, wobei das Segment 15 an der Trommel 27 über einen Dichtring 29 radial abgedichtet wird.
Die Zellen 22 jeder Zeile von Zellen stehen mit der Filtratkammer 7 über eine Sammelkammer 30 in Verbindung, die durch Wandteile 31 in der Filtratkammer 7 gebildet wird. Jede Sammelkammer 30 erstreckt sich axial längs der gesamten Filtratkammer 7 und hat einen Auslaß 32 in die Filtratkammer 7, der sich ebenfalls axial längs der gesamten Filtratkammer 7 erstreckt. In der Umfangsrichtung der Scheiben 4 erstrecken sich die Wandteile 31 von den Segmenten 15 rückwärts in der Richtung der Drehung der Scheiben 4. Infolge dessen ist der Auslaß 32 jeder Sammelkammer 30 in der Richtung der Drehung in bezug auf die Zellen 22 der Zeile von Zellen, welche der Sammelkammer 30 zugeordnet ist, in Umfangsrichtung rückwärts verlagert.
In dem aufsteigenden Teil jeder Scheibe 4 oberhalb der Suspension gibt es zwei aufeinanderfolgende Sprühdüsen 33, 34 auf jeder Seite der Scheibe 4, die für das Entfernen von erzeugten Matten von Partikeln von der Scheibe 4 sorgen. In dem absteigenden Teil der Scheibe 4 oberhalb der Suspension gibt es eine oszillierende Sprühdüse 35 auf jeder Seite der Scheibe 4 zum Reinigen der Seitenwände 21 aus Filtermaterial.
Zwischen benachbarten Scheiben 4 sind Mitnahmeteile 36 an den Scheiben 4 zur Drehung mit denselben befestigt. Jedes Mitnahmeteil 36 ist U-profilförmig und hat eine begrenzte Ausdehnung axial von der Scheibe 4 aus, um eine Berührung mit der oszillierenden Sprühdüse 35 zu vermeiden, wenn das Mitnahmeteil 36 an letzterer während der Drehung der Scheibe 4 vorbeigeht (Fig. 7).
Ein wichtiges Gebiet der Verwendung der Vorrichtung nach der Erfindung ist das Entwässern von Faserstoffsuspensionen, weshalb der Betrieb der in den Fig. 1 bis 8 gezeigten Vorrichtung im folgenden in Verbindung mit dem Entwässern einer Faserstoffsuspension beschrieben wird.
Eine zu entwässernde Faserstoffsuspension, die eine Faserkonzentration von üblicherweise 0,6% hat, wird dem Behälter 1 über den Einlaß 2 zugeführt, so daß die Seitenwände 21 aus Filtermaterial, welche einen Teil der Segmente 15 an dem oberen Ende der Scheiben 4 bedecken, oberhalb der Suspension sind. Die Welle 6 wird durch den Antriebsmotor 10 in einer Richtung gedreht, so daß die Segmente 15, die dem Einlaß 2 für die zu filternde Suspension am nächsten angeordnet sind, nach unten verlagert werden, während die Segmente 15, die dem Grobfraktionsauslaß 3 am nächsten sind, nach oben verlagert werden. Der hydrostatische Druck in der Suspension in dem Behälter 1 veranlaßt eine feine Fraktion der Suspension, die hauptsächlich Wasser enthält, durch die Seitenwände 21 aus Filtermaterial hindurch in die Zellen 22 zu gehen. Die so erzeugte feine Fraktion strömt aus den Zellen 22 über die Sammelkammern 30 in die Filtratkammer 7. Ein Bad aus feiner Fraktion wird in der Kammer 7 mit Hilfe des Überlaufteils 13a aufrechterhalten, über welches die feine Fraktion hinweggeht und dann über den Feinfraktionsauslaß 13 abgegeben wird.
Wenn die Segmente 15 durch die Suspension in dem Behälter 1 bewegt werden, wird eine poröse Matte von Fasern auf den Seitenwänden 21 aus Filtermaterial gebildet, die die Segmente 15 bedecken. Die Matte auf jedem Segment 15 wird während der Bewegung des Segments 15 durch die Suspension dicker und flüssigkeitsundurchlässiger. Wenn eine Zelle 22 in der Position ist, die in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen A bezeichnet ist, hat diese Zelle 22 ihren Inhalt an feiner Fraktion bis nach oben zu dem Bad der feinen Fraktion in der Filtratkammer 7 erhöht, so daß ein Unterdruck, der der Druckhöhe H der feinen Fraktion im Betrieb in der Zelle 22 (in Fig. 1 gezeigt) entspricht, in der Zelle 22 erzeugt wird. Das Filtratauslaßloch 32 der Sammelkammer 30, das dieser Zelle 22 zugeordnet ist, mündet in das Bad der feinen Fraktion, wodurch verhindert wird, daß Luft aus der Filtratkammer 7 in die Zelle 22 eindringt. Der erzeugte Unterdruck verstärkt die Strömung von feiner Fraktion in die Zelle 22 und führt zur Bildung einer dichteren (oder, mit anderen Worten, weniger Wasser enthaltenden) Matte von Fasern auf dem die Zelle 22 bedeckenden Filtermaterial.
Wenn sich die Zelle 22 in Position A wesentlich aufwärts über die Suspension in dem Behälter 1 bewegt hat, wird der meiste Teil der feinen Fraktion, die aus der Matte von Fasern in die Zelle 22 gesaugt wird, durch Luft ersetzt. Das erhöht die Partikelkonzentration in der Matte von Fasern.
Die Sprühdüsen 33 sprühen feine Strahlen von Wasser gegen die Scheiben 4, so daß schmale Streifen der Matte aus dem Filtermaterial nahe bei den radial äußeren Enden der Scheiben 4 entfernt werden. Das erleichtert Luft, in die Zellen 22 einzudringen, so daß der Unterdruck in letzteren abgebaut wird und in den Zellen 22 verbleibendes Filtrat schnell aus den Zellen 22 in die Sammelkammern 30 entweichen kann.
Die Matten von Fasern, welche die aufsteigenden Segmente 15 oberhalb der Suspension bedecken, werden durch Wasserstrahlen aus den Sprühdüsen 34 gelockert und fallen in die Suspension in dem Behälter 1 nahe bei dem Grobfraktionsauslaß 3. Die gelockerten Matten von Fasern, die auf der Supsension schwimmen, werden mit Hilfe der Mitnahmeteile 36 zu dem Grobfraktionsauslaß 3 mitgenommen. Die Matten von Fasern, die die Vorrichtung über den Auslaß 3 verlassen, stellen die erzeugte Grobfraktion der Suspension dar, die in diesem Fall eine Faserkonzentration von bis zu etwa 5% und möglicherweise mehr haben kann.
Als eine Alternative können die Matten von Fasern in Auslaßrutschen fallengelassen werden, die zwischen den Scheiben angeordnet sind, ohne daß die Matten durch die Suspension erneut benetzt werden. In einem solchen Fall wäre es möglich, eine Grobfraktion zu erzielen, die eine Faserkonzentration von etwa 10% hat.
Die Scheibe 37, die in Fig. 9 gezeigt ist, ist mit dem Aufbau der in Fig. 3 gezeigten Scheibe 4 im wesentlichen identisch, mit der Ausnahme, daß ihre Sammelkammern 38 anders ausgelegt sind und nicht mit den Zellen 22 von irgendeiner anderen Scheibe 37 in Verbindung stehen. Jede Sammelkammer 38 ist durch ein rechteckiges Verbindungswandteil 39 und durch ein Auslaßwandteil 40 gebildet, das sich von dem Verbindungswandteil 39 aus rückwarts in der Drehrichtung zu einem Auslaß 41 erstreckt (Fig. 10 und 11). Das Verbindungswandteil 39 wird durch ein rechteckiges Loch in einer mehreckigen Trommel 42 eingeführt und mit dem Segment 15 verbunden, so daß die entsprechende Zelle 22 mit dem Inneren des Wandteils 39 in Verbindung steht. Das Auslaßwandteil 40 hat einen rechteckigen Querschnitt und erstreckt sich axial an der Zelle 22 vorbei auf beiden Seiten der Scheibe 37.
Die modifizierte Scheibe 43, die in Fig. 12 gezeigt ist, weist eine gewellte Platte 44 auf, die sich um die Scheibe 43 erstreckt und zum Abstützen der Seitenwände 21 aus Filtermaterial dient. Die Rippen 45, die durch die gewellte Platte 44 gebildet sind, erstrecken sich im wesentlichen radial. (Als eine Alternative können sich die Rippen 45 jedoch nichtradial zu der Filtratkammer erstrecken.)
Die Zellen 46 der modifizierten Scheibe 43 werden axial durch die Platte 44 und durch die Seitenwände 21 aus Filtermaterial begrenzt und werden umfangsrnäßig durch Dehnungsvorrichtungen 47 begrenzt, die so angeordnet sind, daß sie die flexiblen Seitenwände 21 gegen einige der Rippen 45 drücken (Fig. 13), so daß Filtrat in den Zellen 46 nicht die Rippen 45 in der Umfangsrichtung der Scheibe 43 passieren kann. (Die Positionen der Vorrichtungen 47 an der Platte 44 sind durch kreisförmige Markierungen in Fig. 12 gezeigt.) Das radial äußere Ende der gewellten Platte 44 wird zur Versteifung der Scheibe 43 in einen U-profilförmigen Träger 48 eingeführt.
Radial innerhalb des Trägers 48 sind Teile der gewellten Platte 44 weggeschnitten, um Kanäle 49 zu bilden, die sich umfangsmäßig längs der Scheibe 43 innerhalb der Zellen 46 erstrecken. Die umfangsmäßige Ausdehnung jedes Kanals 49 ist begrenzt, so daß der Kanal 49 nicht die Rippen 45 kreuzt, gegen die die Seitenwände 21 aus Filtermaterial durch die Dehnvorrichtungen 47 gepreßt werden. Die Kanäle 49 gestatten Luft, zwischen den radialen Kanälen 50, die zwischen den Rippen 45 gebildet sind, hindurchzugehen, um so die Abgabe von Filtrat aus den Zellen 46, welche über die Suspension aufsteigen, zu erleichtern.
Die Zellen 46 von mehreren modifizierten Scheiben 43 können mit Sammelkammern 51 verbunden sein, welche durch Wandteile 52 auf die gleiche Art und Weise wie die Sammelkammern 30 gebildet sind, die in Verbindung mit der in den Fig. 1-8 gezeigten Vorrichtung beschrieben worden sind.
Die modifizierten Sammelkammern 53, die in Fig. 14 gezeigt sind, sind durch Wandteile 54 gebildet, welche ebene Wandteile umfassen, die mit einander verschweißt sind, um eine mehreckige Trommel zu bilden. Segmente der Typen gemäß den Fig. 3, 9 und 12 können direkt an den Wandteilen 55 befestigt werden, um Scheiben an der Trommel zu bilden. Die Fabrikation der modifizierten Sammelkammern 53 ist vorteilhaft, weil der Schweißvorgang zum Montieren der Wandteile 55 in der endgültigen Trommel von außerhalb der Trommel aus ausgeführt werden kann.

Claims

1. Vorrichtung zum Filtern von Suspensionen wie Faserstoffsuspensionen, mit:

einem Behälter (1) für die zu filternde Suspension, einer Einlaßeinrichtung (2) zur Zufuhr der Suspension zu dem Behälter (1),

wenigstens einer ringförmigen, im wesentlichen vertikalen Scheibe (4, 37, 43), die in dem Behälter (1) angeordnet ist, einer Wandeinrichtung (5, 27, 42, 55), die mit der Scheibe verbunden ist und eine Filtratkammer (7) in dem Zentrum der Scheibe (4, 37, 43) bildet,

einer Einrichtung (10) zum Drehen der Scheibe (4, 37, 43) um eine horizontale Achse, die sich zentrisch durch die Scheibe erstreckt,

einer Einrichtung (14, 47), die die Scheibe (4, 37, 43) in eine Anzahl von Segmenten (15) unterteilt, welche in Serie um die Scheibe angeordnet sind,

zwei Seitenwänden (21) aus Filtermaterial, welche die Scheibe (4, 37, 43) auf gegenüberliegenden Seiten derselben bedecken, wobei jedes Segment (15) und die Seitenwände (21) aus Filtermaterial eine Zelle (22, 46) zum Empfangen von Filtrat bilden und wobei die Zelle (22, 46) mit der Filtratkammer (7) in Verbindung steht,

einer Einrichtung (3a) zum Steuern des Volumens der Suspension in dem Behälter (1) während des Betriebes derart, daß die Seitenwände (21) aus Filtermaterial teilweise oberhalb der Suspension in dem Behälter (1) sind, während die Filtratkammer (7) wenigstens teilweise in der Suspension in dem Behälter (1) untergetaucht ist, wodurch eine feine Fraktion der Suspension durch das Filtermaterial hindurch in die Zellen (22, 46) und weiter in die Filtratkammer (7) gedrückt wird und eine grobe Fraktion der Suspension außerhalb der Scheibe (4, 37, 43) erzeugt wird,

einer Einrichtung (13a) zum Aufrechterhalten eines Bades der feinen Fraktion in der Filtratkammer (7),

einer Feinfraktionsauslaßeinrichtung (13) zum Abgeben der feinen Fraktion der Suspension aus der Filtratkammer (7), und einer Grobfraktionsauslaßeinrichtung (3) zum Abgeben der groben Fraktion der Suspension aus der Vorrichtung,

dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen (22, 46) mit der Filtratkammer (7) über Sammelkammern (30 38, 53) in Verbindung stehen, welche durch weitere Wandeinrichtungen (31, 40, 54) gebildet sind, die sich in der Filtratkammer (7) erstrecken, wobei sich jede Sammelkammer (30, 38, 53) axial an der Scheibe (4, 37, 43) vorbei erstreckt und einen Auslaß (32, 41) in die Filtratkammer (7) aufweist, der sich ebenfalls axial an der Scheibe (4; 37, 43) vorbei erstreckt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Wandeinrichtungen (31, 40, 54) so angeordnet sind, daß jede Zelle (22, 46) wenigstens teilweise oberhalb des Bades der feinen Fraktion in einem gewissen Punkt der Umdrehung der Scheibe (4, 37, 43) in dem aufsteigenden Teil der Scheibe irt, während der Auslaß (32, 41) der Sammelkammer (30, 38, 53), welcher der Zelle (22, 46) zugeordnet ist, in das Bad der feinen Fraktion mündet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Wandeinrichtungen (31, 40, 54) so angeordnet sind, daß jede Zelle (22, 46) wenigstens teilweise oberhalb der Suspension in dem Behälter (1) in einem gewissen Punkt der Umdrehung der Scheibe (4, 37, 43) in dem aufsteigenden Teil der Scheibe ist, während der Auslaß (32, 41) der Sammelkammer (30, 38, 53), der der Zelle (22, 46) zugeordnet ist, in das Bad der feinen Fraktion mündet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (32, 41) jeder Sammelkammer (30, 38, 53) umfangsmäßig nach hinten in der Richtung der Drehung der Scheibe (4, 37, 43) in bezug auf die Zelle (22, 46), die der Sammelkammer (30, 38, 53) zugeordnet ist, umfangsmäßig verlagert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere ringförmige, im wesentlichen vertikale Scheiben (4, 43) in dem Behälter angeordnet sind,

die Wandeinrichtungen (5, 27, 55) mit den Scheiben (4, 43) verbunden sind und die Filtratkammer (7) bilden, die sich zentrisch durch die Scheiben erstreckt, wobei die Einrichtung (10) die Scheiben (4, 43) als eine einzelne Einheit um die horizontale Achse dreht, die sich zentrisch durch die Scheiben erstreckt,

die Scheiben (4, 43) so angeordnet sind, daß die Zellen (22, 46) Zeilen von Zellen bilden, die sich parallel zu der horizontalen Achse erstrecken, und

die Scheiben (41 43) so positioniert sind, daß die Zellen (22, 46) Zeilen von Zellen bilden, die sich parallel zu der horizontalen Achse erstrecken, und

die Zellen (22, 46) jeder Zeile von Zellen mit der Filtratkammer (7) über eine Sammelkammer (30, 53) in Verbindung stehen, die durch die weitere Wandeinrichtung (31, 54) in der Filtratkammer (7) gebildet ist, wobei sich die Sammelkammer (30, 53) axial an den Scheiben (4, 43) vorbei erstreckt und wobei sich der Auslaß (32) in die Filtratkammer (7) ebenfalls axial an den Scheiben (4, 43) vorbei erstreckt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Wandeinrichtungen (31, 54) so angeordnet sind, daß die Zellen (22, 46) jeder Zeile von Zellen wenigstens teilweise oberhalb des Bades der feinen Fraktion in einem gewissen Punkt der Umdrehung der Scheiben (4, 43) in dem aufsteigenden Teil der Scheiben sind, während der Auslaß (32) der Sammelkammer (30, 53), der der Zeile von Zellen zugeordnet ist, in das Bad der feinen Fraktion mündet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Wandeinrichtungen (31, 54) so angeordnet sind, daß die Zellen (22, 46) jeder Zeile von Zellen wenigsten teilweise oberhalb der Suspension in dem Behälter (1) in einem gewissen Punkt der Umdrehung der Scheiben (4, 43) in dem aufsteigenden Teil der Scheiben sind, während der Auslaß (32) der Sammelkammer (30, 53), der der Zeile von Zellen zugeordnet ist, in das Bad der feinen Fraktion mündet.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (32) der Sammelkammer (30, 53) umfangsmäßig nach hinten in der Richtung der Drehung der Scheiben (4, 43) in bezug auf die Zeile von Zellen (22, 46), welche der Sammelkammer (30, 53) zugeordnet ist, verlagert ist.