DE852243C

DE852243C - Kontinuierlich betriebene Filtriervorrichtung mit automatischer Niederschlagsabfuehrung und mit innerem Waermeaustausch

Info

Publication number: DE852243C
Application number: DEB12544A
Authority: DE
Inventors: Fernand Baril
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-11-22
Filing date: 1950-11-17
Publication date: 1952-10-13

Description

Kontinuierlich betriebene Filtriervorrichtung mit automatischer Niederschlagsabführung und mit innerem Wärmeaustausch Gegenstand der Erfindung ist eine kontinuierlich betriebene Filtriervorrichtung mit automatischer Niederschlagsabführung und mit innerem Wärmeaustausch, die zum Filtrieren von Flüssigkeiten aller Art sowohl für die Industrie alls auch für die Hauswirtschaft Verwendung finden kann. Außer ihrem kräftigen Ausbau bietet die Vorrichtung den Vorteil, leicht und schnell auseinandergenommen und zusammengesetzt werden zu können. Ohne bedeutenden Umbau kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Filtrieren von Stoffen sehr verschiedener Art verwendet werden, die z. B. in der chemischen Industrie für die Gewinnung von Naphthalin, Anthrazen oder Paraffin oder bei der Behandlung von Ölen, in der Brauereiindustrie, der Zuckerill(lustrie usw. vorkomtnell.
Es ist in manchen Fällen erforderlich, beim Filtrieren eines bestimmten Stoffes eine thermische Behandlung durch Erwärmen oder Abkühlen dieses Stoffes vorzunehmen, z. B. um das Fließen des Stoffes oder die Abscheidung des festen und des flüssigen Anteils zu erleichtern. Bisher wurden hierzu Wärmeaustauschapparate vor der Filtriervorrichtung eingeschaltet. Diese bekannte Anordnung erfordert eine ganze Reihe von Apparaten und hat außerdem infolge der verhältnismäßig hohen Verluste nur einen geringen Wirkungsgrad.
Diese Nachteile werden durch den erfindungsgemäßen Filtrierapparat vermieden, der bei einem hohen Wirkungsgrad einen sehr starken und schnellen irmeaustausch, selbst bei sehr nied- rigen Temperaturen sowie eine sebr wirksame Filtrierung bei kontinuierlichem Betrieb gewährleistet. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird unter anderem die Frage des Fließens einer abgekühlten Flüssigkeit in Berührung mit Kristallen gelöst, obwohl bekanntlich eine solche Mischung nur sehr schwer durch Leitungen und Schieber fließt und an den Wänden der Behälter und der Schlangen anhaftet, wobei gleichzeitig die Kristallbildung leicht kontrolliert und durch entsprechende Einstellung der Filtriergeschwindigkeit und der Temperatur gesteuert wird.
Das neue und erfinderische Merkmal der Vorrichtung besteht im wesentlichen darin, daß zwischen einem zylindrischen, senkrechten äußeren Mantel und einem zweiten gleichachsigen inneren Mantel eine ringförmige Filtrierkammer vorgesehen ist, deren Wände mindestens teilweise durch Siebflächen gebildet sind, und die unten durch einen elastisch angepreßten Boden verschlossen ist, wobei in der Filtrierkammer ein ringförmiger, senkrecht verschiebbarer Kolben angeordnet ist, der zur automatischen Abführung des Niederschlags den genannten Boden zurückschiebt.
Die Siebflächen der Filtrierkammer sind vorzugsweise am unteren Teil dieser Kammer innen und außen und an ihrem oberen Teil nur innen angeordnet, wobei die unteren Siebflächen für den normalen Betrieb des Filtrierapparats vorgesehen sind und die oberen Siebflächen nur während der Reinigung und der Niederschlagsabführung benutzt werden.
Um zu erreichen, daß zusammen mit der Filtrierung der Flüssigkeit bzw. Ides Genaisches ein Wärmeanstausch des behandelten Guts vorgenommen werden kann, sind die beiden zylindrischen, die Filtrierkammer umfassenden Mäntel als doppelte Ummantelungen zur Aufnahme eines Wärm-oder Kühlmittels ausgebildet, wobei die innere Ummantelung als Gegenströmungsaustauscher wirkt.
Die Siebflächen sind zweckmäßig abnehmbar und auswechselbar auf den Wänden der Filtrierkammer angebracht und können aus gelochten Metallblechen, aus Tuch oder aus irgendeiner bekannten Filtriermasse bestehen.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstands, und zwar ist Abb. 1 ein senkrechter Schnitt eines Filtrierapparats und Abb. 2 eine teilweise Draufsicht des Bodens des Apparats nach Abb. I.
Der Apparat weist einen äußeren ringförmigen Mantel 1 auf, der von zwei zylindrischen Wänden aus Stahlblech 2, 3 begrenzt ist, zwischen welchen ein Mittel fließt, das die zu filtrierende Flüssigkeit auf einer bestimmten Temperatur hält. Das Mittel wird durch die Leitung 4 in die ringförmige Ummantelung 1 eingeführt und in 5 aus dieser herausgelassen.
Durch die Filtrierkammer 6 fließt die zu filtrierende Flüssigkeit, die unter Druck durch die Leitung 7 eingeführt und nach Beendigung des Filtriervorgangs durch die Leitung 8 abgezogen wird.
Die eigentlichen Siebflächen sind einerseits am Oberteil der Kammer 6 in 9 auf der inneren Seite und andererseits in 10 und ii am Unterteil der Kammer 6 auf der inneren und auf der äußeren Wand angeordnet. In dem dargestellten Beispiel bestehen die Siebe 9, I0, II aus gelochten Metallblechen.
Der Apparat trägt oben einen Deckel 12, der sich nach unten durch eine zylindrische Hülse 13 verlängert, die zwecks Erleichterung des Apparats mit Aussparungen 14 versehen ist, die gleichzeitig zur Abführung der durchfiltrierten Flüssigkeit dienen.
Die untere Offnung des Apparats ist durch einen feststehenden Deckel 15 verschlossen, der sich gleichfalls nach oben durch eine zylindrische Hülse I6 verlängert, die auch mit Aussparungen I7 versehen ist. Die beiden Deckel I2 und 15 sind durch Gewindestangen I8 miteinander verbunden, die mit Hilfe von Muttern 19 mit zwischengelegten Dichtungsscheiben 20 angezogen werden. Die Dichtigkeit der herausstehenden Enden der Stangen I8 ist durch die Kappen 2I gewährleistet.
Die Wä de 2 und 3 der äußeren Ummantelung sind oben durch einen Ring 22 und unten durch einen Ring 23 miteinander verbunden. Die Ringe 22 und 23 bestehen aus starkem Blech, um die Zentrierung des oberen Deckels I2 einerseits und die Befestigung eines Kranzes 24 auf dem Ring 23 zum Halten der äußeren Siebfläche 1 1 andererseits zu gewährleisten.
Die Siebfläche g ist an ihren beiden Enden rechtwinklig um zwei Ringe 25, 26 umgelegt, die in Abstand voneinander durch Gewindestangen 27 gehalten werden. Durch Drehen der Stangen 27 kann die Spannung des Siebes g geändert werden. Der abgewinkelte Rand des Siebes ist mit Hilfe des Ringes 27a gegen den Kranz 25 bzw. 26 angepreßt.
Durch die Scheiben 28 wird die Dichtigkeit zwischen der zu filtrierenden Flüssigkeit und der aus der Siebfläche fließenden Flüssigkeit gewährleistet.
Im normalen Betrieb erfolgt das Filtrieren durch die unteren Siebflächen I0, II. Die obere Siebfläche 9 ist dabei durch einen ringförmigen Kolben 29 von der übrigen Vorrichtung getrennt.
Der Kolben 29 ist senkrecht verschiebbar in der ringförmigen Kammer 6 geführt und trägt drei Stangen 30, die durch den oberen Deckel I2 hindurchgeführt sind und an ihren oberen Enden je einen Arm 3I tragen. Die drei Arme 3I laufen in einer mittleren Welle 32 zusammen, die mit Hilfe irgendeiner Hebevorrichtung bekannter Art axial bewegt werden kann. Die Dichtigkeit des Durchgangs der Stangen 30 ist durch Packungen 33 gewährleistet. Der Kolben 29 trägt zwei ringförmige Abstreifer 34 zur Reinigung der Siebflächen 10, II, sowie Kolbenringe 35.
Unter dem Kolben 29 sind Ansätze 36 befestigt, die beim Herunterlassen des Kolbens auf die obere Fläche 37 des Bodens 38 wirken. Der Boden 38 wird mit Hilfe einer zweiteiligen Packung 39, 40 um den unteren Deckel 15 dicht geführt. Im normalen Betrieb befindet sich der Kolben 29 in seiner oberen Lage. Der Boden 38 wird dabei gegen den Kranz 24 durch die Federn 41 angezogen, die durch ihr oberes Ende auf Konsolen 42 der äußeren Wand 2 befestigt sind und durch ihr unteres Ende um Bolzen 43 des Bodens angehängt sind.
Zur Reinigung des Filters und der automatischen Niederschlagsabführung wird der Kolben 29 nach unten bewegt. Durch entsprechende Drehung des Dreiwegehahnes 44 wird die eintretende Flüssigkeit nach dem Oberteil des Apparats geleitet, so daß der Filtnervorgang ohne Unterbrechung durch die obere Sicbfläche 9 w-eitergeht.
Auf seinem Wege nach unten kommt der Kolben durch seine Abstreifer 34 mit den unteren Siebflächen 10 und ii in Berührung, die somit gereinigt werden. Am Ende seines Hubes drückt der Kolben 29 den Boden 38 zurück, entweder durch die Ansätze 36 oder unter der Wirkung der in der Kammer 6 angesammelten und durch den Kolben 29 nach unten abgestoßenen Ablagerungen. Dabei entfernt sich der Boden 38 von dem Kranz 24, und der Niederschlag wird somit automatisch abgeführt. Wenn der Kolben 29 nach oben zurückbewegt wird, ziehen die Federn 41 den Boden 38 gegen den Kranz 24 wieder an.
Wie bereits erwähnt, wird die Flüssigkeit durch die Leitung 7 in die Vorrichtung eingelassen.
L)ie filtrierte Flüssigkeit wird durch die Leitungen8 bzw. 45 abgeführt. Durch ein einstellbares Ventil 46 wird der auf I2 bzw. 15 wirkende Druck auf einen bestimmten Wert begrenzt. Das Wärmeaustauschmittel wird in die innere Ummantelung 47 durch eine Leitung 48 eingeleitet und durch die Leitung 49 aus dieser herausgeführt. In die äußere Ummantelung 1 wird das Mittel durch die Leitung 4 eingeleitet und in 5 abgezogen. Zur besseren Wärmeabgabe wird eine kreuzweise Strömung der Flüssigkeit in dem Raum 1 durch ein schraul)enförmig gewundenes Metallblech 50 herbeigeführt, das nur auf die äußere Wand 2, aber nicht auf die innere Wand 3 angeschweißt ist, um jede Verformung der Wände zu vermeiden.
Vorzugsweise ist um den gesamten Filtrierapparat eine wärmeisolierende Schicht 51 angeordnet.
Aus Abb. 2 sind die Lappen 52 ersichtlich, die die Bolzen 43 zum Aufhängen der Federn 41 tragen. Die kreisförmige Tragfläche 53 des Bodens 38 gegen den Kranz 24 kann, falls notwendig, schnell und mit geringem Aufwand nachgefräst werden, um die Dichtigkeit des unteren Teiles der Filtrierkammer 6 sicherzustellen.
Zum Reinigen oder Auswechseln der Siebflächen wird der Boden 38 durch Freimachen der Federn 41 entfernt und der untere Kranz 24 aufgeschraubt.
Durch Lösen der Gewindestangen I8 kann der Apparat vollständig auseinandergenommen werden.
Der erfindungsgemäße Filtrierapparat wird in senkrechter Stellung betrieben. Er kann aber um eine waagerechte Welle schwenkbar gelagert sein, wodurch sein Auseinandernehmen bei Betriebspausen erleichtert wird.

Claims

PATENTANSPRUCHE: I. Kontinuierlich betriebene Filtriervorrichtung, dadurch gekenazeiciDnet, daß zwischen einem zylindrischen, senkrechten äußeren Mantel (X) und einem zweiten gleichachsigen inneren Mantel (9) eine ringförmige Filtrierkammer (6) vorgesehen ist, deren Wände mindestens teilweise durch Siebflächen (9, IO, II) gebildet sind, und die unten durch einen elastisch angepreßten Boden (38) verschlossen ist, wobei in der Filtrierkammer ein ringförmiger, senkrecht verschiebbarer Kolben (26) angeordnet ist, der zur automatischen Abführung des Niederschlags den genannten Boden zurückschiebt.
2. Kontinuierlich betriebene Filtriervorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebflächen der Filtrierkammer (6) am unteren Teil dieser Kammer innen (IO) und außen (ihr) und an ihrem oberen Teil nur innen (g) angeordnet sind.
3. Kontinuierlich betriebene Filtriervorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebflächen (9, IO, II) abnehmbar auf den Wänden der Filtrierkammer (6) angeordnet sind.
4. Kontinuierlich betriebene Filtriervorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innere und die äußere Wand der Filtrierkammer als doppelte Ummantelungen zur Aufnahme von einem Wärme- oder Kühlmittel ausgebildet sind, wobei die innere Ummantelung als Gegenströmungsaustauscher wirkt.
5. Kontinuierlich betriebene Filtriervorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zusammenhalten der ringförmigen, zylindriflsthen Wände Gewindestangen (i 8) vorgesehen sind, die sich auf feststehende Deckel (I2, I5) der Vorrichtung stützen.
6. Kontinuierlich betriebene Filtriervorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sie um eine waagerechte Welle schwenkbar gelagert ist.