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Austragsvorrichtung für Drehzellendruckfilter Die Erfindung bezieht
sich auf eine Austragvorrichtung für Drehzellendruckfilter, die aus zwei abwechselnd
mit Filterkuchen gespeisten, schleusenartig arbeitenden Kammern besteht, denen der
mittels einer Förderschnecke aus der Filtertrommel ausgetragene Filterkuchen zugeführt
wird. Die Erfindung besteht darin, daß oberhalb der gasdicht in einem geschlossenen
Kapselgehäuse parallel zueinander gelagerten, als drehbare Kammern dienenden, hohlen,
abwechselnd beschickten und mit ortsfesten Ausräumern versehenen Austragtrommeln
zwei schwenkbare, eine Sammelmulde bildende, den Austragtrommeln den Kuchen zuführende
Schalen angeordnet sind, die in Abhängigkeit von den Austragtrommeln mittels einer
Schubstange derart gesteuert werden, daß sich eine der Muldenschalen jeweils nach
der Seite öffnet, wo die Aufgabeöffnung einer der beiden Anstragtrommeln frei ist.
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Durch diese Ausbildung der Austragvorrichtung wird ein fortlaufender
Austrag des Filterkuchens ohne Druckluftverlust und ohne Verschmutzung der Dichtungsflächen
ermöglicht. Ein Festsetzen von Gut in den Austragtrommeln wird wirksam durch die
ortsfesten Ausräumer verhütet. Die die beiden je eine Austragvorrichtung aufnehmenden
Kammern trennende Wand im Kapselgehäuse wird zweckmäßig mit einem im Querschnitt
z.B.
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T-förmigen Querkanal versehen, der betriebsmäßig in der Abschlußstellung
die Trommelkammern miteinander verbindet. Auf diese Weise findet in einfacher Weise
zwischen dem Innern beider Austragtrommeln ein Druckausgleich statt. Durch eine
besondere Ausbildung der Austragschnecke wird das im Schneckentrog befindliche Gut
aufgelockert und dadurch Zusammenballungen des Gutes verhindert.
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Bei einem Druckdrehfilter, dessen trommelartige Innenfilterfläche
von dem Kranz der am äußeren Umfang der Filtertrommel angeordneten Filtratzellen
eingeschlossen wird und in dem der Kuchenabwurf durch Rückblasedruck erfolgt,@ist
die Austragvorrichtung in Form eines Zylinders ausgebildet, in welchem ein Doppelkolben
abwechselnd hin und her bewegt wird. Der Doppel kolben hat Schlitze
zur
Aufnahme des auszutragenden Filterkuchens und der Zylinder entsprechende Austragöffnungen.
Bei dieser Austrageinrichtung wird sich aber der klebrige Filterkuchen allmählich
in den Kolbenschlitzen festsetzen und auch die Gleitfläche des Kolbens verschmieren.
Außerdem besteht noch der Nachteil, daß bei Verschieben der leeren Schlitze in die
Füllstellung Druckluft ans der Fi ltertrommel entweichen kann, so lange, bis der
Schlitz sich in Arbeitsstellung befindet.
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Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zum selbsttätigen ununterbrochenen
Austragen von Filterrückständen aus Druckdrehfiltergehäusen wird die Filterkuchenmenge
vor ihrem Austritt in einer oder mehreren Sammelkammern gespeichert. Die Austragung
wird beeinflußt durch das Gewicht der jeweils aufgespeicherten Filterkuchenmenge.
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Drückt der in der Sammelkammer aufgespeicherte Filterkuchen mit einem
bestimmten. durch Verschieben des Gegengewichtes einzu stellenden Gewicht auf die
die Kammer unten abschließende Klappe, so bewegt sich diese nach unten und öffnet
den Austrittsstutzen, durch den die Filterrückstände dann ins Freie gelangen. Abgesehen
davon, daß durch die Sammelkammern die Bauhöhe der Vorrichtung. ganz wesentlich
vergrößert wird, besteht auch bei dieser Vorrichtung die Gefahr, daß die klebrigen
Filterrückstände an den Kammerwänden sich festsetzen. Auch bietet die Entfernung
klebriger Filterkuchenreste aus den Schieberführungen erhebliche@ Schwierigkeiten.
Die Kammern werden sich rasch zusetzen und müssen dann jedesmal gereinigt werden,
was natürlich umständlich und zeitraubend ist. Dieser Vorrichtung gegenüber hat
der Erfindungsgegenstand den Vorzug der niedrigen Bauhöhe und sicheren und leistungsfähigen
Austragung des Gutes aus den Sammeltrommeln, wobei in einfacher Weise zwischen dem
Innern beider Trommeln ein Druckausgleich stattfindet. Ein Festsetzen von Gut in
den Trommeln wird wirksam durch die ortsfesten Ausräniner verhütet.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigen Abb. 1 einen Längsschnitt durch das Drehzellendruckfilter mit Austragvorrichtung,
Abb. 2 eine Stirnansicht des Drehzellendruckfilters, und zwar gegen die Austragvorrichtung
gesehen, Abb. 3 veranschaulicht einen Querschnitt durch das Austragende der Filtervorrichtung
nach der Linie III-III in Abb. 1 mit Austragvorrichtung abweichend von Abb. 2 in
geschlossener Stellung (Mittelstellung), und Abb. 4 ist eine Stirnansicht nach Abb.
2 mit Austragvorrichtung in anderer Stellung.
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In der sich drehenden Filtertrommel I sind die Filterzellen 2 angeordnet,
die in hekaniiter Weise mit einem Filtermittel bespannt sind. Durch das Filtermittel
wird die zu filternde Trübe hindurchgedrückt und so außen an den Zellenwänden ein
Filterkuchen gebildet. Das Innere jeder der Filterzellen 2 ist durch die Leitung
3 an einen Überdrucksteuerkopf 4 angeschlossen, der an einer Stirn-Seite der Filtertrommel
I angeordnet ist.
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Die zu filternde Trübe wird der Filtertrommel t durch das parallel
zu ihrer Drehachse angeordnete, in das Innere der Trommel hineinragende Rohr 5 zugeführt,
dessen außerhalb der Filtertrommel befindliches Ende an die Fülleitung 6 angeschlossen
ist.
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In der Trommel I sind über die Länge des Rohres 5 verte-ilt nach unten
gerichtete Auslaufrohre 7 für die Trübe angeordnet. Jedes dieser Auslaufrohre 7
mündet in ein gleichachsig angeordnetes. oben und unten düsenförmig erweitertes
Rohr S. Durch die Rohre S wird die Flüssigkeit gegen die Wandung der Trommel 1 geleitet.
Die Filtertrommel 1 ist stets bis zur Linie x-x mit Trübe gefüllt. die unter dem
in der Filtertrommel herrschenden Druck steht. Unter der Einwirkung der aus den
Rohren 7 austretenden Flüssigkeit wird laufend in die auch oben düsenförmig erweiterten
Rohre 8 bereits in der Trommel ibefindliche Trübe mit eingezogen. Sie fließt dann
zusammen mit der aus den Rohren 7 kommenden Trübe durch die Rohre 8 hindurch und
tritt am strahldüsenförmig erweiterten unteren Ende der Rohre 8 aus. Auf diese ÄVeise
findet eine Wirbelung der in der Filtertrommel befindlichen Trübe statt. derart,
daß die leichteren. oben schwimmenden Stoffe nach unten gesaugt und die unten in
der Trommel sich absetzenden schwereren Stoffe aufgewirbelt werden. Es findet also
ein ständiger Umlauf der Trübe in den zwischen den Filterscheiben und der Trommel
gebildeten Räumen sratt. wodurch die Trübe eine gleichmäßige Mischung erhält. Die
Filterscheiben 2 sind aus einzelnen Sektoren 2a (Abb. 2) zusammengesetzt, die leicht
ausgewechselt werden können. Die Seitenwände der Filtersektoren sind oben abgeschrägt.
so daß Öffnungen g entstehen. Durch diese Öffnungen stehen die zwischen den Filterscheiben
befindlichen Räume miteinander in Verbindung, so daß ein Ausgleich der in diesen
Räumen l)efindlichen Trübe stattfindet. Der von den Filterscheiben 2 in der Trockenzone
abfallende Filterkuchen gelangt in den parallel zur Drehachse der Filtertrommel
I verlaufenden Trog 10, in dem sich eine Förderschnecke 1 1 befindet. Zwischen den
Schneckengängen sind unten im Schneckentrog Teilschnecken 12 angeordnet. Diese werden
von je einem Schleifring
16 getragen, der auf einem auf der Achse
11a der Förderschnecke befestigten Exzenterring 13 sitzt. Die Exzenterringe 13 werden
gegen Verdrehen durch Stangen I4 gesichert, die an den Ringen I3 befestigt sind.
Oben werden die Stangen 14 in am Trog 10 angeordneten Lalgern 15 gehalten. Die von
den Schleifringen 16 getragenen Schneckenflügel 12 führen eine von der kreisförmigen
Bahn der Schneckenflügel 11 abweichende exzentrische Bewegung aus, indem Sie gleichzeitig
im Bolzenlager 16a geführt eine Aufundabbewegung während einer Umdrehung ausführen.
Dadurch wird das im Trog befindliche Gut aufgelockert. Zusammenballungen von Gut
werden so verhindert. Die Austragschnecke 11 endigt am Austragende zwischen zwei
Schalen 17, 18 (Abb. I und 3), die nur einen Teil der Schnecke II umschließen. Jede
-der beiden Schalen I7, 18 ist für sich drehbar auf der Welle 11a der Austragschnecke
II gelagert. Die Arbeitsweise der Schalen wird später erläutert werden. Unter -den
Schalen 17, 18 sind in einem Kapselgehäuse 19 gasdicht zwei hohle Austragtrommeln
20, 21 parallel zueinander gelagert und am Umfang mit je einer Öffnung 24, 25 (Abb.
3) verstehen.
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Die Trommeln 20, 21 sind auf den Wellenzapfen 22, 23 geführt und haben
gleichen Drehsinn und drehen sich hin und her. Die Öffnungen 24 bzw. 25 der beiden
Trommeln -20, 21 sind dabei derart gegeneinander versetzt, daß, wenn sich die Öffnung
25 der einen Trommel 21 an der Gutaufgabestelle 27 befindet, dann die Öffnung 24
der anderen Trommel 20 über dem Gutaustrag 28 steht. In jeder der beiden Trommeln
20, 21 ist ein feststehender Ausräumer 30, 31 (Abb. 3) angebracht. Die Ausräurner
30, 31 haben die Aufgabe, heim Drehen der Trommeln 20, 21 in die Entleerungsstellung
das in der Trommel befindliche Gut der Austragöffnung zuzuschieben. Der Antrieb
der Trommeln 20, 21 und jeder Schalen I7, 18, die verhindern, daß das Gut auf die
Umfläche der Trommeln fällt und diese verschmutzen, erfolgt von dem Motor 32 aus
über die Zahnräder 33, 34, 34a (Abb. 2).
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Das Rad 34a ist fest auf der Welle 35 gelagert.
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Die Welle 35 trägt das Zahnrad 36, das in das auf der Welle 37 gelagerte,
mit einem Bolzen 3S versehene Kurbelzahnrad 39 eingreift.
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Der Bolzen 38 greift in ein Langloch 56 ein, d.as sich in der liegend
angeordneten Schubstange 40 und deren beiden nach oben und unten ragenden Ansätzen
4I, 42 befindet. Die Schubstange 40 ist mit zwei Fingern 43, 44 versehen, von denen
jeder in ein Langloch 45 bzw. 46 des Armes 47 bzw. 48 eingreift. Der Arm 47 sitzt
fest auf der Achse 22 der Austragtrommel 20 und der Arm 48 fest auf der Achse 23
der Trommel 21. In der in Abb. 2 dargestellten Stellung der Schubstange 40 befindet
sich die Öffnung 25 der einen Austragtrommel 21 oben, und die darüber befindliche
Schale 18 ist, wie die Abb. 2 zeigt, nach oben gedreht, so daß das durch die Austragschnecke
1 1 herausgeführte Gut in die Austragtrommel 2I gelangen kann. Die Öffnung 24 der
anderen Trommel 20 befindet sich dagegen über dem Austrag 28. Die Schale 17 hat
dabei die in der Abl. 2 dargestellte Lage. Beim Drehen des Kurbelzahnrades 39 in
Richtung y wird die Schubstange 40 samt Ansätzen XI, 42 in Richtung verschoben.
Der nach oben gerichtete Ansatz 42 der Schubstange 40 stößt an die in seiner Bahn
stehenden Finger 49, 50 und betätigt dadurch das Drehen der Schalen 17, 18, die
abwechselnd so gedreht werden, daß sie ihren Inhalt in die eine oder die andere
der beiden Austragtrommeln 20, 21 entleeren.
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Dabei schwenken die an die Schubstange 40 angeordneten Stifte 43,
44 die beiden Arme 47, 48 und damit die Wellen 22, 23 und die auf ,diesen gelagerten
Tnommeln 20, 21 in Richtung des Pfeiles y. Die über der Trommel 21 angeordnete Schale
I8 dreht sich unter der Wirkung des Gewichtsansatzes 18a in Richtung des Pfeiles
x'. In der Mittelstellung der Ansätze 41, 42 der Schubstange 40 haben die beiden
Schalen 17, 18 und die Trommeln 20, 21 dann die in Abb. 3 dargestellte Lage.
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Die Öffnungen 24, 25 der beilden Trommeln 20, 2I stehen einander
dann gegenüber. Das Innere der beiden Trommeln 20, 2I ist dann durch den in der
Trennwand 51 angeordneten Querkanal 52 miteinander verbunden. Der Kanal 52 hat T-förmigen
Querschnitt. Es finldet dann ein Überströmen von Gasen und Dämpfen aus der mit Gut
beschickten Trommel 21 in die entleerte Trommel 20 statt, und es wird so ein Druckausgleich
in den Trom meln 20, 21 erreicht. Wird nun beim Weiterdrehen des Kurbelrades 39
die Schubstange 40 samt den Ansätzen 42, ßI weiter in Pfeilrichtung z bewegt, dann
wird die oberhalb der Austragtrommel 20 angeordnete Schale I7 in Richtung des Pfeiles
x' gedreht, und zwar mittels des Ansatzes 42, der dann an dem in der Schale I7 angeordneten
Querstift 49 anliegt. Hat die Schubstange ihre linke Endstellung erreicht (Abb.
4), dann befindet sich die Öffnung 24 der Trommel 20 oben, so daß dann das Gut aus
der Schale I7 in die Trommel gelangen kann. Die Öffnung 25 ,der Trommel 21 dagegen
befindet sich über dem Austrag 29, in den sie ihren Inhalt entleert hat. Nach Durchlaufen
der linken Totlage verschiebt der Zapfen 38 des Kurbelzahnrades 39 dann die Schubstange
40 entgegengesetzt der Pfeilrichtung z. Dlie Austragtrommeln 20, 21 und die Schalen
17, 18 werden nun nacheinander entgegengesetzt der Pfeilrichtung
r'
bzw. y gedreht und gelangen wieder in die Stel4ung nach Abb. 2. In dieser Strellung
befindet sich die Öffnung 24 Ider Trommel 20 über dem Austrag 28, während die Öffnung
25 sich oben befindet.
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Der Antrieb der Welle 11a der Austragschnecke 11 erfolgt vom Kurbel
zahnrad 39 aus mittels des auf der Schneckenwelle 11a sitzenden Zahnrades 58. Die.
Filtertrommel wird von dem Motor 32 aus, und zwar mittels Kegelradgetriebes 59,
über die Welle 53 angetrieben, die ihre Bewegung mittels Schnecke 54 auf das Schneckenrad
55 über trägt, das auf dem Hohlzapfen 60 der Filtertrommel 1 angeordnet ist.
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Das vom Steuerkopf 4 kommende Druckmittel (Dampf, Preßluft oder Druckgas)
wird durch die Kanäle 3 in den Innenraum der sektorförmigen Filterschefben 2 eingeführt,
tritt durch die Filterwände hindurch, füllt den Raum der Filtertrommel I über dem
Flüssigkeitsspiegel x-x und setzt den Innenraum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
unter Druck Hierdurch wird die Flüssigkeit von außen durch die Filterflächen 6I
in ,den Innenraum der Scheiben 2 gedrückt und von Idort in einen Filtratabflußraum
des Steuerkopfes 4, aus dem es sichtbar und frei in die Abflußleitung 62 gelangt.
Um den Flüssigkeitsspiegel in Ider Filtertrommel immer auf der gleichen Höhe zu
halten, ist an das Gehäuse 19 eine regelbare Überlaufleitung 63 angeschlossen (Abb.
2, 3). Das Gehäuse 19 ist mittels einer in den Hals 60 der Filtertrommel I eingesetzten
Stopfbüchse 64 gegen die Trommel 1 abgedichtet. Die Austragtrommeln 20, 2I werden
von dem Lagerbock 65 getragen und sind auf diesem herausziehbar gelagert. Mittels
der Schrauben 66 kann jede der Filterz'ellen 2 von der Zu- bzw. Abflußleitung 3
abgeschaltet und jeder Filterscheiben sektor 2 kann für sich ausgebaut werden. Die
Filtertrommel ist aus einzelnen Ringen 1a zusammengesetzt.
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Bei Drehzellendruckfiltern gemäß der Erfindung wird bei Filterung
von Flüssigkeitsgemischen mit geringem Feststoffgehalt die bei Saugfiltern notwendige
Vorschaltung von Eindickern erspart. die Filterung von Flotationsgemischen erfordert
bei Saugfiltern die vorherige Beseitigung des Schaumes, welcher sonst den Filterkuchen
zerstört. Im Druckfilter dagegen werden Gase und Flüssigkeiten bereits in der Filtertrommel
getrennt, so daß sich der Schaum schon vor der Berührung mit den Filterflächen auf
dem Flüssigkeitsspiegel auflöst. Bei einer Filterung Ullter hohen Temperaturen wird
auch die Viscosität des Filterkuchens vermindert, wodurch z. B. bei öligen, lackartigen
Produkten größere Filtrationsgeschwindigkeiten erreicht werden.
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Bei Extraktionsanlagen können die Lösungsmi tteldämpfe infolge der
geschlossenen Bauart des Filters auf kurzem Wege im Kreislauf gehalten werden. Bei
der Filterung brennbarer und giftiger Flüssigkeiten ist dadurch auch ein Schutz
gegen Feuers- und Krankheitsgefahr gegeben.
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Die Erfindung läßt sich in der chemischen und keramischen Industrie,
bei Erzaufbereitungs- und Naßentstaubungsanlagen sowie in Öl-, Zement- und Bergbaubetrieben
anwenden.