-
Verfahren und Einrichtung zum selbsttätigen Konstanthalten des Unterdruckes
im Steuerkopf von stetig wirkenden Filtern
Bei stetig wirkenden Filtern arbeitete
man bisher mit Fallrohren oder Luftpumpen, um den erforderlichen Unterdruck zu erzeugen.
Die Verwendung von Luftpumpen ist in der Anlage und im Betrieb kostspielig. Die
Anordnung des Fallrohres ist baulich sehr einfach und erfordert keine Betriebskraft.
Es war aber bisher nicht möglich, hiermit einen einwandfreien, stetigen Betriebszustand
zu erreichen, da den Fallrohren in der bisher bekannten Ausführung nämlich zwei
schwerwiegende Nachteile anhaften.
-
1. Sie sind außerordentlich empfindlich gegen geringe Abweichungen
von der der Berechnung zugrunde liegenden Filtratmenge; 2. es treten in allen Fällen
Pendelerscheinungen auf in der Weise, daß das erzeugte Vakuum ständig wiederkehrenden
periodischen Schwankungen unterliegt, wodurch die Arbeitsweise der betreffenden
Apparaturen sehr in Mitleidenschaft gezogen wird.
-
Diese Nachteile sollen durch das Verfahren und die zu dessen Ausübung
vorgeschlagenen Einrichtungen beseitigt werden.
-
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck, der
zum Betrieb des Filters notwendig ist, von einer durch die Filterflüssigkeit angetriebenen
Strahlpumpe erzeugt wird. Die Erfindung gibt Lösungen, die es gestatten, das Verfahren
sowohl unter
Anwendung des Fallrohres als auch ohne dasselbe durchzuführen.
-
Bringt man z. B. eine Strahlpumpe am Ende des Fallrohres eines stetig
arbeitenden Filters an, um die anfallende Luftmenge abzusaugen, so erhält man einen
sich von selbst einstellenden stabilen Betriebszustand.
-
Es ist nämlich die zur Absaugung der Luft zur Verfügung stehende Strahlpumpenarbeit
unabhängig von dem im Filter erzeugten Unterdruck. Es hängt diese nur von der Filtratmenge
und den Abmessungen der Düse in der Strahlpumpe ab.
-
Je nach der Menge der Filtratflüssigkeit bildet sich im Fallrohr
ein Flüssigkeitsstand aus, urrd diese Druckhöhe bestimmt mit der Flüssigkeitsmenge
die Luftpumpenarbeit der Strahlpumpe. Damit wird bei einem ganz bestimmten Vakuum
eine ganz bestimmte Luftmenge abgesaugt, die bei diesem sich einstellenden Unterdruck
des Filters durch die Stoffbahn hindurchströmt. Es bildet sich auf diese Weise im
Gegensatz zum Fallrohrbetrieb ein Gleichgewichtszustand heraus.
-
Ein weiterer Vorteil der Verwendung der Strahlpumpe ist die bessere
Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Fallhöhe. Wie Versuche gezeigt haben, läßt
sich durch Verwendung der Strahlpumpe ein wesentlich besseres, ständig wirksames
Vakuum als beim Fallrohrbetrieb erreichen, da der Wirkungsgrad der richtig dimensionierten
und gebauten Strahlpumpe um ein Vielfaches höher liegt als beim Fallrohr.
-
Es ist bereits vorgeschlagen worden, für nicht stetig arbeitende
Nutschen Strahlpumpen im Anschluß an Fallrohre zur Erzeugung des Unterdruckes zu
verwenden. Bei dem periodischen Betrieb der Nutschen fällt zunächst eine große Filtratmenge
an, ohne daß ein nennenswertes Vakuum hierfür erforderlich ist. Je weiter die Entwässerung
fortschreitet, um so geringer wird die Flüssigkeitsmenge. Andererseits ist für die
Erreichung eines möglichst hohen Endtrockengehaltes des zu filternden Gutes am Ende
der Arbeitsperiode ein hoher Unterdruck nötig, der dann durch die zur Verfügung
stehende Filtratmenge nicht mehr erzeugt werden kann. Bei der Verbindung von Strahlpumpe
und Fallrohr fällt aber der erzeugte Unterdruck zwangsläufig mit der ständig abnehmenden
Filtratmenge. Es is daher bei dieser Anordnung ein Betrieb nur unter Zuhilfenahme
einer zusätzlichen Luftpumpe möglich. Eine Stabilisierung des Unterdrucks durch
die Strahlpumpe wird indes bei der bekannten Nutschen-Fallrohr-Anordnung nicht erreicht;
auch andere Vorteile sind mit der bekannten Anordnung nicht erzielbar. Es hat sich
dagegen herausgestellt, daß man bei stetig wirkenden Filtern mit Fallrohr durch
eine Strahlpumpe eine für den ganzen Betrieb günstige Stabilisierung des Unterdrnckes
herbeiführen kann.
-
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen der Einrichtung nach
der Erfindung schematisch dargestellt.
-
In Abb. 1 ist eine Strahlpumpe 5 unmittelbar hinter ein Fallrohr
4 eines Drehfilters 1 geschaltet.
-
Die abzuführende Luft wird durch eine Luftrohrleitung6 aus einem Steuerkopf
3 des Filters abgesaugt. Das Filter I ist mit einem Filtertrog 2 versehen, der über
die Filterachse hochgezogen ist, um das Anfahren der Einrichtung zu ermöglichen.
-
Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 ist zur Verbesserung der Strahlpumpenwirkung
und zur Ermöglichung des Anfahrens bei Verwendung eines niederen Troges g ein Fremdwasseranschluß
10 im Fallrohr 4 vorgesehen, der durch einen selbsttätigen Regler I2 zur Steuerung
eines Ventils In eingestellt werden kann. Man kann aber auch das Ventil 11 von Hand
einstellen. Die Fremdwasserzugabe läßt sich so von dem Regler 12 steuern, daß der
Unterdruck in der Luftabsaugleitung 6 und damit auch im Steuerkopf 3 des Drehfilters
auf gleicher Höhe gehalten wird.
-
Bei der Ausführungsform nach Abb. 3 ist zwischen dem Fallrohr 4,
an dessen Ende die Strahlpumpe 5 angeordnet ist, und dem Steuerkopf 3 des Filters
ein Luftabscheidegefäß I6 eingeschaltet, aus dem die Luft durch eine Leitung 17
abgesaugt wird. In das Abscheidegefäß I6 mündet ein Fremdwasseranschluß 18, der
durch ein Ventil 19 gesteuert wird.
-
Bei der Ausführungsform nach Abb. 4 wird das Ventil 19 des Fremdwasseranschlusses
I8 durch einen Regler 20 über eine Leitung 2I nach dem Unterdruck in dem Luftabscheidegefäß
I6 gesteuert.
-
Bei der Ausführungsform nach Abb. 5 wird durch einen Regler 23 für
das Ventil 19 der Wasserstand in dem Gefäß I6 durch einen Schwimmer 22 mit Gestänge
24 auf gleicher Höhe gehalten. Durch diese Maßnahme wird die Stetigkeit des Drehfilterbetriebes
erheblich verbessert, da die Luftpumpenarbeit unabhängig von der anfallenden Filtratflüssigkeit
wird.
-
Diese Schaltung ist auch dann am Platze, wenn nur geringe Filtratmengen
anfallen oder günstig gelegenes Betriebswasser für die Strahlpumpe verfügbar ist.
-
In den Fällen, in denen das Filter zu ebener Erde aufgestellt werden
muß oder aus irgendeinem anderen Grunde kein Gefälle für das abfließende Filtrat
vorhanden ist, kann, wie z. B. in Abb. 6 dargestellt, an der Stelle des Fallrohrs
eine Pumpe 25 angeordnet werden. Die Strahlpumpe 5 wird dann in eine Druckleitung
27 dieser Pumpe geschaltet und saugt die Luft aus demAbscheidegefäß I6 durch eine
Luftleitung 28 ab.
-
In der Abb. 7 ist noch eine weitere Anordnung angegeben, durch die
die günstige stabilisierende Wirkung der Strahlpumpe 5 wesentlich verbessert werden
kann. Wie man auch aus den Abb. I, 2, 3 und 6 erkennt, mündet auch bei der Ausführungsform
nach Abb. 7 die Strahlpumpe in ein Überlaufgefäß 7 mit einem Überlauf 8, das dazu
dient, einen sicheren Abschluß der Strahlpumpe 5 gegenüber der Atmosphäre zu erreichen.
Im vorliegenden Fall jedoch ist das Überlaufgefäß höher gestellt als das Luftabscheidegefäß
16 und mit diesem durch eine Leitung 29 mit Ventil 30 verbunden. Bei einer derartigen
Anordnung wird man unabhängig von der anfallenden Filtratmenge.
-
Mit der Einrichtung nach Abb. 7 ist es möglich, das Filter auch bei
niedrigerem Trog anzufahren und die Strahlpumpenleistung so einzustellen, wie dies
für den vorliegenden Betriebsfall notwendig ist. Selbst bei ganz geringem Filtratanfall
läßt diese Anordnung ein sehr hohes Vakuum erreichen, da die Filtratflüssigkeit
im Kreislauf zur Erzeugung der Strahlpumpenarbeit herangezogen wird.
-
Das Ventil 30 der Rücklaufleitung 29 kann nun, ähnlich wie dies in
Abb. 4 oder 5 gezeigt ist, durch einen selbsttätigen Regler so gesteuert werden,
daß entweder der Unterdruck im Abscheidegefäß I6 oder aber der Wasserspiegel in
diesem gleichgehalten wird.
-
Durch diese Maßnahme wird dann die stabilisierende Wirkung der Strahlpumpe
weiterhin wesentlich gesteigert.
-
Die Einrichtung nach Abb. 6 zeigt demgemäß gewisse Vorteile gegenüber
den Einrichtungen nach Abb. I bis 5, während als beste Ausführungsform der Einrichtung
nach der Erfindung diejenige nach Abb. 7 angesprochen werden muß.
-
In der Abb. 4 und 5 ist die Strahlpumpe nicht gezeichnet. Man kann
in diesen Fällen die Strahlpumpe in einen offenen Kanal einmündend sich denken.