-
Unter erhöhtem Druck arbeitende Rundsiebentwässerungsmaschine sowie
Verfahren zum Betrieb einer solchen Besonders in der Papier- und Faserstofferzeugung
sind Entwässerungsmaschinen mit zylinderförmiger Filterfläche bekannt, die ohne
Steuerung arbeiten. Als filtrierende Kraft dient die Niveaudifferenz zwischen dem
Spiegel der Stoffaufschlämmung im Trog und dem Reinwasserspiegel in der Trommel
(»Eindicker«). Der Mangel dieser Einrichtung besteht darin, daß im aufwärts drehenden
Teil der Eindicktrommel die auf einen betrachteten Punkt des Trommelumfangs ausgeübte
Druckdifferenz von einem erreichbaren Maximalwert (gleich der Differenz zwischen
dem Stoffspiegel im Trog und dem Wasserspiegel im Trommelinneren) bis auf o (beim
Austauchen aus dem Stoffspiegel) abfällt. Eindicker dieser primitiven Art arbeiten
daher häufig nur mit sogenannten Schöpfleisten. Diese sind in einer bestimmten Anzahl
am Zylinderumfang und parallel zur Zylinderachse angebracht. Beim Arbeiten mit Schöpfleisten
läuft der Zylinder nur zu ungefähr 50% in den Stoffspiegel, ein. An der Austauchstelfe
des Zylinders liegt der Stoff (wegen des erwähnten Abfalles der Druckdifferenz auf
o) völlig lose auf dem Siebbezug des Eindickzylinders auf, und zwar an einer Stelle
des Umfanges, wo die Schwerkraft voll wirksam ist. Der Stoffbelag rutscht daher
vom Trommelumfang ab und wird von der nächsten Schöpfleiste über die besonders ausgebildete
Trogkante hinweggehoben.
Ein äußerst bescheidener Eindickeffekt
und die Unmöglichkeit, irgendwelche zusätzlichen Operationen, wie Waschen, Imprägnieren
oder Abpressen, auf der Einrichtung durchzuführen, sind die Folge. Will man Eindickzylinder
der beschriebenen Art mit Aufnahme einer Messebahn arbeiten lassen, so muß die Eintauchtiefe
des Zylinders beträchtlich über 5o % des Trommelumfanges hinaus erhöht werden, damit
beim Austauchen aus dem Stoffspiegel im Trog bereits eine Komponente in Richtung
des Trommelmittelpunktes wirksam ist. Bei diesen EindKckern mit Stoffaufnahme ist
zwar die Ausnutzung des Trommelumfanges besser und damit die Leistung je Flächeneinheit
höher. Der erzielbare Endtrockengehalt ist jedoch ebenso gering und die Durchführung
zusätzlicher Operationen ebenso unmöglich.
-
Durch Unterteilen des Zylinderumfanges in einzelne Zellen und durch
Verbinden jeder Zelle mit einem (oder bei größerer Längenerstreckung des Zylinders
mehreren) Saugelementen sind beträchtliche Verbesserungen in der Arbeitsweise der
Eindickzylinder erzielt worden. Einrichtungen dieser Art sind als »selbstsaugende
Filter«, bekanntgeworden. Die Saugelemente (Saugrohre, Saugkanäle, Saugtaschen)
sind im Innern des Filterzylinders angebracht und so angeordnet, d'aß sie beim Aufwärtsdrehen
des Zylinders mit Filtrat gefüllt sind, wodurch auf .die betreffende Zelle im Augenblick
des Austaucheris eine Saugwirkung ausgeübt wird. Die Saugwirkung hört in dem Moment
auf, wo die rückwärtige Kante des Saugelementes aus dem Filtratspiegel im Innern
der Trommel a-ustaucht. Durch geeignete Ausbildung der Saugelemente kann die betrachtete
Zelle bis nach Passieren des Scheitelpunktes unter Saugwirkung gehalten werden.
-
Die Leistung a11 dieser Trommeln ist, auch wenn man durch die erwähnten
besonderen Einbauten die Wirkungsweise vergrößert hat, abhängig von der Größe der
Niveaudifferenz und damit vom Trommeldurchmesser.
-
Diesen Nachteil hat man bei vielen Vorschlägen ausgeglichen, indem
der Druckunterschied zwischen Innen- und Außenseite der Filtertrommel durch Druckerhöhung
auf der Außenseite vergrößert wurde. Wenn man durch Hauben die Filtertrommel von
der Außenluft absperrt, so kann natürlich die Druckdifferenz ein Vielfaches derjenigen
betragen, die bisher durch die Differenzen der Flüssigkeitsspiegel in Trog und Trommel
erreicht wurden. So ist es bekanntgeworden, die Haube auf dereinen Seite gegen die
Abnahmewalze des Kuchens und auf der anderen Seite durch Eintauchen: in die zu filtrierende
Suspension abzudichten. Die Abdichtung der Haube gegen die Abnahmewalze hat aber
den Nachteil, daß man den Kuchen bis zum Augenblick der Abnahme unter Druck halten:
muß. Er muß also gewissermaßen von der Filtertrommel losgerissen werden, was nicht
bei allen Kuchen möglich ist oder zumindest nicht so einwandfrei möglich ist, daß
nicht Kuchenreste auf dem Filtermedium verbleiben, die nach und nach zu einem Zusetzen
des Mediums führen. Das Abdichten: der arideren Seite durch Eintauchen der Haube
in die Suspensioa bringt es bei dem Arbeiten unter Druck mit sich, daß der Spiegel
der Suspension unter der Haube heruntergedrückt wird. Dadurch fällt ein Teil der
Filterfläche für die Filtration aus.
-
. Diese Nachteile werden, behoben, wenn man in an sich bekannter Weise
die Haube an den oberen Kanten, des Troges abdichtet, aber die Abdichtung an der
Kuchenfläche durch eine besondere Absperrwalze vornimmt, die in der Drehrichtung
der Trommel vor der Abnahmewalze liegt.
-
In Fig. i stellt I die Filtertrommel und 2 den Filtertrog -dar.
Die Trommel wird abgedeckt durch die Haube 3. Die a1@P @@e@nt als Absperrwalze
für den Filterkuchen, während das über die Walzen 5 und ' geführte Band 6
in bekannter Weise verhindert, daß vor dem Eintauchen der Trommel in den Troginhalt
ungehinderte Verbindung zwischen Außenraum und Innenraum besteht.
-
Die Haube ist auf dem Trogrand durch normale Flanschverbindung 7 abgedichtet.
Ferner wird durch an sich bekannte Mittel, z. B. verstellbare Walzen 8 und 9, Abdichtung
gegen die Abnahmewalze 8 und die Führungswalze 5 herbeigeführt. Man wird zweckmäßigerweise
die Dichtungswalzen weich gestalten. Zur Abdichtung der Haube wird ferner noch die.
Berührungslinie der Walze q. mit der Trommel i herangezogen, wo der Filterkuchen
als Dichtungselement verwendet -wird. Schließlich erfolgt noch ,eine Abdichtung
der Haube gegen den Trommelrand, was durch an sich- bekannte Mittel, wie. Schlei@.fdichtungen,
Ziehbänder od. ä., erfolgen kann.
-
Der Druck auf .die Haube 3- wird, durch die Leitung io gegeben, Außerdem
wird das Druckmittel noch bei i i in .den Trog gegeben, um zu verhindern, daß der
einseitig bei io ausgeübte Druck die Flüssigkeitssäule auf der Eintrittsseite der
Filtertrommel hochdrückt.
-
Das zu filtrierende Material wird dem Trog bei 12 von einem Niveaugefäß
aus zugeführt. Während des Anfahrens muß man das Ventil der Leitung 12 langsam öffnen,
damit ,die zu filtrierende Flüssigkeit unter keinem größeren Druck steht, als durch
io und ii unter der Haube herrscht, da sonst eine »Überschwemmung« des Filters eintreten
würde. Druck und Stellung des Ventils der Leitung 12 müssen. zur Erzeugung eines
einwandfreien Betriebes stets korrespondieren, so daß es empfehlenswert ist, über
einen Druckfühler die Ventile der Leitungen io und ii einerseits und das Ventil
der Leitung i2 andererseits zu steuern.
-
Ein Auswaschen des Filterkuchens kann z. $. durch Waschrohre 13 mit
.Flüssigkeit erfolgen. Es ist aber auch denkbar, eine sehr gleichmäßige Auswaschung
durch Zugabe von Dampf zu erreichen, der sich auf der Kuchenoberfläche kondensiert
und als Kondensat durch diese gedrückt wird.
-
Wenn man die Auswaschzone vergrößern will, so kann rnan die gesamte
Anordnung gemäß der
Fig.2 ausbilden. Im Gegensatz zu dem Vorschlag
in Fig. i ist der Filtertrog auf der Eintauchseite der Trommel nicht unter Druck
gesetzt, wohl aber höhergezogen. Durch Einwirkung des bei io gegebenen Druckes wird
der Flüssigkeitsspiegel an der Austauchseite der Filtertrommel nach unten gedrückt,
so daß mehr Raum zur A.nbringung einer Wascheinrichtung zur Verfügung steht. Es
besteht dann z. B. die Möglichkeit der Anbringung einer Kaskadenwäsche, die im Gegenstrom
arbeiten kann, oder einer anderen ebenfalls im Gegenstrom arbeitenden Einrichtung.
Es wird empfehlenswert sein, auf der Eintrittsseite der Filtertrommel einen Schwimmer
anzubringen, der das Ventil io reguliert, um einen Übertritt der Flüssigkeit über
den Trogrand zu vermeiden. Außerdem wird ein entsprechend großer Überlauf 14 anzubringen
sein..
-
Bei der geschilderten Anordnung läßt sich auch sehr gut eine Gegenstromauswaschung
auf einem Filter verwirklichen. Zu diesem Zweck bringt man im Innern der Trommel
die Fangrinnen 15 und 15' an. Sie führen das Filtrat nach außen ab, von wo es z.
B. im Fall der Fangrinne 15' über eine Pumpe dem Waschrohr 13 zugeleitet werden
kann, das in diesem Falle mit einer verdünnten Waschlauge gespeist wird, während
das Waschrohr 13' dem Filterkuchen reines Wasser zuführt. Aus der Rinne 15 kann
die Waschflüssigkeit getrennt vom Mutterfiltrat abgeführt werden, wenn man dessen
Verdünnung vermeiden will. Man kann es ebensogut einem dritten Waschrohr zuführen.
Natürlich ist es auch möglich, die Waschwasserrinne = 5 wegzulassen und das Waschfiltrat
mit dem Mutterfiltrat zu mischen.