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Publication number: DET0010551MA
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 9. Februar 1955 Bekanntgemacht am 5. Juli 1956Registration date: February 9, 1955. Advertised on July 5, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Das Ziel der Erfindung ist ein Verfahren und eine Einrichtung, um den weitgehenden Abzug der Flüssigkeit aus feinkörnigen Aufschlämmungen im kontinuierlichen Betrieb zu ermöglichen.
Es sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zur Filterung von Aufschlämmungen bekannt, die jedoch alle den Nachteil aufweisen, daß die Filterleistung mit zunehmender Feinheit der Feststoffe stark abnimmt und deshalb die Betriebsapparaturen, wie sie z. B. zum Filtern von asche- bzw. tonreichen Abgängen der Steinkohlenaufbereitung benutzt werden, einen großen Platzbedarf haben. Dies trifft besonders auf die Vakuumfilterung zu, wie sie heute in den Großbetrieben der Steinkohlenaufbereitung üblich ist.The aim of the invention is a method and a device to enable the liquid to be largely withdrawn from fine-grained slurries in continuous operation.
There are various methods and devices for filtering slurries known, but all have the disadvantage that the filter performance decreases sharply with increasing fineness of the solids and therefore the operating equipment such. B. be used to filter ash or clay-rich waste from coal processing, have a large space requirement. This is particularly true of vacuum filtration, as it is common today in large coal processing companies.

Druckfilterapparaturen haben bei schwer filtrierbaren Substanzen außer geringer Flächenleistung bzw. hohem Plätzbedarf zumeist noch den Nachteil, daß sie diskontinuierlich arbeiten, wenn auch der Grad der erzielbaren Entwässerung höher als bei der Vakuumfilterung sein kann.In the case of substances that are difficult to filter, pressure filter apparatuses have a low area performance or high space requirements usually still have the disadvantage that they work discontinuously, albeit the degree of dewatering that can be achieved can be higher than with vacuum filtration.

Die Entfernung von Flüssigkeit aus Aufschlämmungen durch Filterschleudern, Zentrifugalfilter oder ähnliche Maschinen unter Benutzung der Zentrifugalkraft bedingt zumeist hohen spezifischen Leistungsaufwand und starken Verschleiß an denThe removal of liquid from slurries by spinning filters, centrifugal filters or similar machines using centrifugal force usually require high specific Effort and heavy wear and tear on the

6ΟΪ548/3336,548 / 333

T 10551 IVc/12 dT 10551 IVc / 12 d

Filtermitteln wie gleichzeitig eine weitere, meist unerwünschte Kornzerkleinerung.Filter means as at the same time another, mostly undesirable grain size reduction.

Es ist auch bekannt, daß durch Erschütterungen bzw. Umschichtungen während des Filtervorganges 5 oftmals die Entwässerungswirkung erhöht, wird. Erfindungsgemäß werden nun Vibrationen hoher Schwingungszahl dazu benutzt, um gleichzeitig den Filtervorgang zu verbessern und den Transport des sich bildenden Filterkuchens über das Filtermittel zu bewirken. Die dazu benutzte Vorrichtung, nachstehend Vibrationsfilter genannt, weist außerdem die oben aufgeführten Nachteile anderer Filterapparaturen, wie hohen Platzbedarf bzw. geringe Flächenleistung, diskontinuierliche Arbeitsweise, hohen Energieaufwand, starken Verschleiß, Kornzerkleinerung, nicht auf. ·It is also known that vibrations or shifts during the filtering process 5 the drainage effect is often increased. According to the invention, vibrations are now higher Frequency used to improve the filtering process and the transport at the same time to effect the forming filter cake through the filter medium. The device used for this purpose hereinafter referred to as vibration filter, also has the disadvantages of others listed above Filter equipment, such as high space requirements or low area coverage, discontinuous operation, high energy expenditure, heavy wear and tear, grain size reduction, does not occur. ·

Folgende Vorgänge wirken bei der schnellen Abtrennung der Flüssigkeit vom Feststoff gemeinsam:The following processes act together in the rapid separation of the liquid from the solid:

1. Unter der Wirkung der Vibration, der die Aufschlämmung unterworfen wird, setzen sich die Feststoffteilchen rasch ab, und der Abfluß der zwischen ihnen enthaltenen Flüssigkeit wird durch das Vakuum unter dem Filtermedium beschleunigt.1. Under the action of the vibration to which the slurry is subjected, the Solid particles quickly fall off and the liquid contained between them is drained through the Accelerated vacuum under the filter medium.

2. Durch die Erschütterungen werden Brückenbildungen flacher Feststoffteilchen, die die Durchlässigkeit des Filterkuchens vermindern, zerstört.2. The vibrations cause the formation of bridges between flat solid particles, which reduce the permeability of the filter cake, destroyed.

3. Die Teilchen können sich während des Filtervorganges so gegeneinander verschieben, daß die theoretisch dichteste Packung nahezu erreicht wird.3. The particles can move against each other during the filtering process so that the theoretically closest packing is almost reached.

4. Die bei der Vibration auftretenden Beschleunigungskräfte, die das Zehnfache der Erdbeschleunigung übersteigen können, pressen die Partikel fest aufeinander, wodurch das Zwischenkapillarwasser weitgehend ausgeschieden wird.4. The acceleration forces occurring during vibration, which are ten times the acceleration due to gravity can exceed, the particles press firmly together, creating the intercapillary water is largely eliminated.

Durch diese Ursachen ist beim Vibrationsfilter die erzielbare Entwässerung höher, als es bei anderen Filterapparaturen unter gleichen Druckverhältnissen der Fall ist.Due to these causes, the achievable drainage with the vibration filter is higher than with others Filter apparatus under the same pressure conditions is the case.

Die zur Entwässerung und zum Transport des Filterkuchens auf dem Filtermittel verwandten Vibrationen hoher Schwingungszahl haben eine Frequenz von mindestens 50 Hz (3000/min) und eine Amplitude, die unter 1,5 mm liegt. Mit zunehmender Frequenz nimmt die Amplitude der Schwingungen ab. Diese Abnahme wird durch maschinentechnische Gründe bedingt, da der Filterkasten völlig schwingungssteif sein muß.The ones used for drainage and for transporting the filter cake on the filter medium Vibrations with a high number of oscillations have a frequency of at least 50 Hz (3000 / min) and an amplitude that is less than 1.5 mm. With increasing frequency, the amplitude of the Vibrations. This decrease is due to mechanical reasons, as the filter box must be completely vibration-resistant.

Die Voraussetzung für einen einwandfreien Transport des Filterkuchens auf dem Filtermittel ist nur gegeben, wenn jegliche Oberschwingungen fehlen und die Schwingungsamplitude über die ganze Filterlänge gleich groß ist.The prerequisite for proper transport of the filter cake on the filter medium is only given if there are no harmonics and the oscillation amplitude is greater than the entire filter length is the same.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.In the drawing, an embodiment of a device according to the invention is shown.

Das Vibrätionsfilter besteht aus einem Filterkasten i, der elastisch in einer Tragkonstruktion 2 aufgehängt ist. Zur Aufhängung dienen beispielsweise Schwingmetallpuffer 3 oder ähnliche elastische Maschinenelemente. Der Kasten wird nach oben hin durch den Filtermittelträger 4 abgeschlossen, der mit Hilfe von Dichtungen 5 luftdicht mit dem Kasten verschraubt ist. Über den Filtermittelträger 4 ist das Filtermittel (Gewebe) 6 durch Federn 7 straff gespannt oder in anderer Weise so befestigt, daß es keine Oberschwingungen ausführen kann. Im Boden des Kastens 1 befindet sich der Anschluß 8 für Saugleitung 9, die durch einen Schlauch 10 elastisch mit dem Filter verbunden ist. Zum Antrieb des Vibrationsfilters dient ein Vibrator 11, der über eine Stützkonstruktion 12 im Schwerpunkt des Filterkastens 1 angreift und ihn in gerichtete Schwingungen versetzt. Die Schwingungsrichtung ist zum Abwurf ende des Filterkastens hin im Winkel α geneigt, so daß sich die schräge Schwingung α in eine Vertikalkomponente b zur Entwässerung und eine Horizontalkomponente c zum Transport zerlegt. Die Stützkonstruktion 12 ist schwenkbar angeordnet, so daß sich je nach Bedarf Vertikal- oder Horizontalkomponente in der Schwingung vergrößern läßt. Die Tragkonstruktion 2 ist so gebaut, daß der Filterkasten ι nach seinem Austragsende zu angehoben werden kann, wodurch der Entwässerungserfolg vergrößert bzw. die benötigte Filterkastenlänge vermindert wird. Eine Befestigungsvorrichtung 13 ermöglicht die Einstellung des Anstiegwinkels β in Anpassung an das jeweils zu entwässernde Gut. Am Filterkasten 1 ist nach der Aufgabeseite hin ein in seiner Höhe zunehmender .Spritzbord 14 angebracht. Um ein Überfließen der Aufgabetrübe in das entwässerte Gut bei Betriebsstörungen zu verhindern, ist in dem Spritzbord 14 ein Notüberlauf 15 ausgespart.The vibration filter consists of a filter box i which is elastically suspended in a support structure 2. For suspension, for example, anti-vibration buffers 3 or similar elastic machine elements are used. The box is closed at the top by the filter medium carrier 4, which is screwed airtight to the box with the aid of seals 5. About the filter medium carrier 4, the filter medium (fabric) 6 is stretched taut by springs 7 or otherwise secured in such a way that it cannot produce any harmonics. In the bottom of the box 1 there is the connection 8 for the suction line 9, which is elastically connected to the filter by a hose 10. A vibrator 11 is used to drive the vibration filter, which acts on a support structure 12 in the center of gravity of the filter box 1 and sets it in directional vibrations. The direction of oscillation is inclined towards the dropping end of the filter box at an angle α, so that the oblique oscillation α is broken down into a vertical component b for drainage and a horizontal component c for transport. The support structure 12 is arranged to be pivotable, so that the vertical or horizontal components in the oscillation can be increased as required. The support structure 2 is constructed so that the filter box ι can be raised after its discharge end, whereby the drainage success is increased or the required filter box length is reduced. A fastening device 13 enables the angle of rise β to be adjusted to suit the material to be dewatered in each case. On the filter box 1, a spray board 14 increasing in height is attached to the feed side. In order to prevent the feed sludge from overflowing into the dewatered material in the event of malfunctions, an emergency overflow 15 is cut out in the splashboard 14.

, Bei der beispielsweisen Ausführung stellt 16 einen Dichtungsstreifen zwischen Spritzbord 14 und Filtermittel 6 dar, um ein Ausfließen von Flüssigkeit an der Aufgabeseite zu verhindern.In the exemplary embodiment, 16 places a sealing strip between the splashboard 14 and filter means 6 in order to prevent an outflow of liquid on the feed side.

ArbeitsweiseWay of working

Das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch fließt aus einer Aufgabevorrichtung 17 durch einen Dosierungshahn 18 auf den Filterkasten 1. Durch das Ansteigen des Filterkastens 1 nach dem Abwurfende zu bildet sich an der Aufgabeseite ein Sumpf, aus dem, durch die Horizontalkomponente c der Schwingung bedingt, der' Filterkuchen herauswächst. Auf seinem Wege über das Filtermittel 6 wird der Kuchen mit Hilfe der Vertikalschwingungskomponente b und des Unterdrucks 19 abgeworfen. Schwingungswinkel α und damit die Transportgeschwindigkeit auf dem Filter wie Anstiegswinkel β sind je nach dem zu entwässernden Material veränderlich einzustellen, ebenso ist das Vakuum im Filterkasten 1 variabel.The solid-liquid mixture flows from a feed device 17 through a metering tap 18 onto the filter box 1. As the filter box 1 rises after the end of the discharge, a sump forms on the feed side, from which, due to the horizontal component c of the oscillation, the 'Filter cake grows out. On its way over the filter medium 6, the cake is thrown off with the aid of the vertical oscillation component b and the negative pressure 19. Angle of oscillation α and thus the transport speed on the filter as well as angle of rise β are variably set depending on the material to be dewatered, and the vacuum in the filter box 1 is also variable.

Claims

Patent claims:

i. Dewatering method for fine grain Solid-liquid mixtures with simultaneous use of negative or positive pressure and vibration for separating the liquid, characterized in that the lower or Overpressure filter is set in directional vibrations with a high number of vibrations, the at the same time to improve the filter drainage and to transport the filter cake serve over the filter medium. ■

548/333

T 10551 IVc/12dT 10551 IVc / 12d

2. Dewatering device created according to claim i, characterized in that the The angle between the direction of vibration and the filter box is variable and depends on the one to be separated Material is adjustable.

3. dewatering device created "according to claim i, characterized in that the The angle that the filter surface forms with the horizontal is variable and adjustable to the material to be separated.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings