DE597650C - Drehfilter - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf unter Vakuum oder Druck arbeitende Drehfilter, welche besonders zur Filtration von schlammigen Stoffen, ζ. B. von Zementrohschlamm oder von sonstigen durch Naßvermahlung von Mineralien aufgeschlämmten Feststoffen, daneben aber auch zum Filtrieren anderer schlammiger Massen, z. B. schmutziger öle, bestimmt sind, und bezweckt eine Verbesserung derjenigen Art von Drehfiltern, bei welchen in einem Drehgestell Filter-Tauchkörper vorgesehen sind, die als flache Taschen ausgebildet sind und "einen die Drehachse umschließenden Raum zur Aufnähme und Ableitung der Filterrückstände freilassen.

Drehfilter der genannten Art sind besonders durch die Art des Einbaues der Filtertaschen unterschiedlich. Der Einbau erfolgt bei den bekannten Filtern entweder so, daß die Filtertaschen mit ihren Breitseiten senkrecht zur Drehachse stehen, oder so, daß ihre Breitseiten parallel zur Drehachse liegen. Die letztgenannte Anordnung weist den Mangel auf, daß die Filtertaschen bei der Drehung ihres Trägers Schlamm in die Höhe schaufeln, wodurch der zu Filterkuchen konzentrierte Schlamm, welcher sich an die Wände der Filtertaschen ansetzt, eine unerwünschte Verdünnung erfährt, bevor er von den Taschen entfernt wird und aus der Vorrichtung abgeführt wird. Ein derartiges Hochschaufeln von Schlamm findet auch bei einem vorbekannten Drehfilter statt, bei welchem zwar die Filtertaschen mit ihren Breitseiten senkrecht zur Drehachse stehen, aber zwischen parallel zur Drehachse laufende Wände eingebaut sind.

Der Mangel des Hochschaufeins von Schlamm fällt zwar bei solchen vorbekannten Drehfiltern fort, bei denen die Filtertaschen, ohne zwischen parallel zur Drehachse laufenden Wänden eingebaut zu sein, mit ihren Breitseiten senkrecht zur Drehachse stehen. Aber bei diesen Filtervorrichtungen zeigt sich der andere Übelstand, daß die Filterkuchen nicht frei von den Taschen abgleiten können, da die Taschen von einem Rahmen umschlossen sind, der aus gelochten Rohren gebildet ist, durch welche den Taschen Vakuum oder Druck zugeführt wird.

Um auch den Mangel der Behinderung des freien Abgleitens der Kuchen von den Filtertaschen zu beseitigen, sind gemäß vorliegender Erfindung die einzelnen Taschen frei schwebend derart am Drehgestell angeordnet, daß ihre Breitseiten, wie an sich bekannt, senkrecht zur Drehachse ihres Trägers stehen,

so daß die Filtertaschen bei der Drehung nicht schaufelartig wirken, und die Schlammflüssigkeit ihnen leicht auszuweichen vermag, ohne daß sie in größerem Umfange mit in die Höhe gehoben wird, und daß die Filterkuchen durch Einbauten am freien Abgleiten von den Taschen gehindert werden. Dies kann noch dadurch besonders begünstigt werden, daß den einzelnen taschenförmige'n Filterkörpern eine nach ihren freien Enden hin sich verjüngende Form gegeben wird, wodurch erreicht wird, daß sich der an den Taschenwänden hängende Schlammkuchen mit Schlupf von der Filtertasche löst, wenn die ihn tragende Filtertasche durch Drehung des Traggestells in eine solche Lage gebracht wird, daß ihr verjüngtes Ende nach unten gerichtet ist.

Die Erfindung ist auf den beiliegenden Zeichnungen in drei Ausführungsformen veranschaulicht.

Abb. ι und 2 zeigen in einem senkrechten Längsschnitt bzw. einem Querschnitt nach der Linie H-II in Abb. ι ein Vakuumdrehfilter gemäß der Erfindung, und Abb. 3 veranschaulicht in einem senkrechten Längsschnitt ein Druckdrehfilter gemäß der Erfindung.

Bei der in den Abb. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform des Filters bezeichnet das Bezugszeichen r eine Trommel, welche an ihren Enden mit Böden 2 und 3 versehen ist, und welche einerseits mittels eines Laufrin- - ges 4 auf Rollen 5 und andererseits mittels eines Achszapfens 6 in einem Lager 7 ruht. Der Antrieb der Trommel erfolgt durch ein auf der Zeichnung nicht dargestelltes Zahnritzel, welches in die Verzahnung eines Zahnkranzes 7', der die Trommel 1 umschließt, eingreift. Mit 8 sind mehrere taschenförmige Filterkörper von rechteckigem Querschnitt bezeichnet, welche in der Trommel radial so angeordnet sind, daß die längere Seite der Ouerschnittsfläche quer zur Drehachse des Filters liegt. Die Filterkörper lassen einen mittleren Raum frei, in welchem sich eine Fördereinrichtung 9 für die Filterrückstände befindet. Nach den Abb. 1 und 2 besteht die Fördervorrichtung aus einem endlosen gelochten Rost oder netzförmigen Band, welche bei der Abführung der Feststoffe zugleich überschüssige Flüssigkeit ablaufen lassen.

Der zu filtrierende Schlamm wird in das Innere der Trommel durch ein Rohr 10 eingeführt. Die Seitenflächen jedes Filterkörpers werden von Filtertuch oder sonstigem porösem Material oder auch durch aufeinandergeschichtete Streifen von Metall, Papier oder anderem geeignetem Material gebildet, wobei die Kanten der Streifen als Filterfläche dienen. Das Innere des Filterkörpers ist hohl und kann durch ein Saugrohr 11, welches bis auf den Boden des Filterkörpers geführt ist, und ein Druckrohr 12, welches nur die obere Abschlußwand des Filteraumes durchsetzt, abwechselnd unter Vakuum und unter Druck gesetzt werden.

Die Saugrohre 11 und die Druckrohre 12 für die Filterkörpersätze, welche in Achsenrichtung hintereinanderliegen, sind je an einem Hauptsaugrohr 13 und an einem Hauptdruckrohr 14 angeschlossen. Die Hauptsaug- und Hauptdruckrohre sind durch den Lagerzapfen 6 an einem Stirnende der Trommel nach einer Luftverteilungs vorrichtung 15 bekannter Art geführt, die z. B. wie in Abb. 1 dargestellt ausgeführt sein kann. Der Luftverteiler oder Steuerkopf 15 ist auf einen Bolzen 16 aufgesetzt, der mit dem Lagerzapfen 6 fest verbunden ist. Der Steuerkopf wird durch eine Feder 17 gegen die Stirnwand des Lagerzapfens 6 gepreßt. Dem Steuerkopf wird Druckluft durch ein Rohr 18 und Saugluft durch einen Stutzen 19 zugeführt.

Die Rohre 13, 14 erhalten bei Drehung der Trommel 1 durch den Steuerkopf 15 nacheinander Anschluß an die Leitungen 18, 19.

Das Filter arbeitet wie folgt: Während der Drehung der Trommel 1 werden die Reihen von Filterkörpern 8, welche an den gleichen Rohren 13 und 14 angeschlossen sind, nacheinander unter Vakuum gesetzt, sobald sie in die Schlammasse eingetaucht sind. Jedem Filterkörper lagert sich dann auf der Außenseite ein Filterkuchen an; die Saugwirkung hält jedesmal noch eine gewisse Zeit an, nachdem der Filterkörper aus der Schlammasse herausgehoben worden ist, wodurch weitere Flüssigkeit aus dem abgeschiedenen Filterkuchen durch Hineinsaugen in die Höhlung des Filterkörpers entfernt wird. Das zum Trockensaugen der Filterkuchen benutzte Vakuum kann schrittweise so verstärkt werden, daß zunächst mit geringem Vakuum und dann mit einem verstärkten Vakuum und schließlich mit einem noch weiter verstärkten Vakuum gearbeitet wird, nachdem die Filterkörper aus der Schlammasse herausgehoben sind.

Wenn eine Reihe von Filterkörpern ungefähr in die Scheitelstellung gelangt ist, wird Druck durch das Druckrohr 12 in die Filterkörper eingelassen. Die dann bis an den Boden des Filterkörpers vordringende Luft bläst die in den Filterkörpern enthaltene Flüssigkeit durch das Saugrohr 11 wieder heraus. Gleichzeitig wird durch den inneren Druck der Filterkuchen von der Filterfiäche abgehoben und abgeworfen. Der Anschluß der Saug- und Drucklüftleitungen 13 und 14 an die Kanäle 19 und 18 erfolgt dabei während der Drehung der Trommel 1 in bekann-

ter Weise völlig selbsttätig durch den Steuerkopf 15.

Die besondere Form der Filterkörper unterstützt die Loslösung der selbst nach Einwirkung des Druckluftstromes noch etwas zusammenhängenden Filterkuchenmasse von der Filterkörperwand unter dem Einfluß der Erdschwere, so daß der Kuchen leicht und rasch abgleitet und auf das Förderband 9 gelangt. Die kleine Menge Flüssigkeit, welche noch im Filterkörper zurückgeblieben ist, wird durch die Druckluft aus den Poren des Filters herausgetrieben, wodurch die Filterfläche gereinigt wird. Falls hierbei größere Mengen Flüssigkeit in die abgeschiedene Feststoffmasse überführt werden sollten, kann der Hohlraum der Filterkörper einem Unterdruck ausgesetzt werden, unmittelbar nachdem sich der Filterkuchen abgelöst hat. Hierdurch wird der Übertritt größerer Flüssigkeitsmengen in die Feststoffmasse durch die Filterfläche verhindert. Um von der abgeschiedenen Feststoffmasse die Flüssigkeit zu entfernen, welche durch die Filterwände hindurchgetrieben wird, kann das Förderband 9 durchbrochen ausgebildet sein, so daß die Flüssigkeit ablaufen und sich mit der Schlammasse im unteren Teil des Trommelraumes wieder vereinigen kann.

In Abb. 3 ist ein Druckdrehfilter gemäß der Erfindung veranschaulicht. Die Filterkörper 8 sind in diesem Fall in einer geschlossenen Trommel 24 untergebracht, welche an ihren beiden Stirnenden mittels zweier Achszapfen 25, 26 gelagert ist und durch ein auf der Zeichnung nicht dargestelltes, in einen Zahnkranz 27 eingreifendes Ritzel angetrieben wird. Außer dem zu filtrierenden Schlamm wird auch noch Druckluft in das Innere der Trommel durch ein zentrales Rohr 28 eingeführt, welches den Stutzen 25 durchsetzt. Das Filtrat verläßt die Trommel durch Rohre 29, welche in Verbindung mit dem Innenraum der Filterkörper stehen. Das Filtrat läuft durch ein Rohr 30 ab, welches an einem Steuerkopf 15 angeschlossen ist, der auch in diesem Falle durch Federn 17 gegen die Stirnfläche des Trommellagerzapfens 26 gepreßt wird. Durch den Steuerkopf 15 und die Druckluftleitungen 31, 32 sind die Hohlräume der Filterkörper 8 an einer Druckluftanlage angeschlossen.

Die Fördervorrichtung für die Filterrückstände ist bei diesem Drehfilter eine Schnecke, weiche durch eine Riemenscheibe 33 oder ein Zahnrad angetrieben wird, die auf das hohle Zuführungsrohr 28 aufgesetzt ist. Der Trog des Schneckenförderers 9 ist durch den Lagerzapfen 26 nach außen geführt und dort durch eine von einem Gewicht belastete Klappe 34 verschlossen, welche sich erst öffnet, wenn der Druck der Feststoffmasse den Innendruck in der Trommel übersteigt. Die Klappe 34 kann auch durch eine Feder oder durch einen unter Luftdruck stehenden Kolben belastet sein. Das Filter arbeitet in derselben Weise wie das vorstehend beschriebene Vakuumfilter, jedoch mit dem Unterschied, daß man während der Filtrierperiode, anstatt den Innenraum der Filterkörper unter Vakuum und den Außenraum unter Atmosphärendruck zu setzen, den Außenraum einem Überdruck aussetzt und den Innenraum lediglich mit der Außenluft verbindet.

Das Abblasen des Filterkuchens erfolgt, während der den Kuchen tragende Filterkörper sich in der Scheitelstellung befindet, dadurch, daß der Innenraum des Filterkörpers mittels des Druckrohres 32 einem Druck ausgesetzt wird, welcher den im Innern der Trommel herrschenden Druck übertrifft. Dabei kann in ähnlicher Weise wie beim Vakuumdrehfilter dafür Sorge getragen werden, daß die Flüssigkeitsmenge, welche durch die Filterfläche nach außen beim Abblasen des Filterkuchens gepreßt wird, auf ein beliebig geringes Maß herabgesetzt wird.

Es ist zweckmäßig, den Filterkörper während der Bildung des ersten Teils des Filterkuchens auf der Oberfläche des Filterkörpers einem nicht zu großen Druck auszusetzen. Der Anfangsdruck kann dadurch herabgesetzt werden, daß der Innenraum des Filterkörpers einem gewissen Gegendruck unter Benutzung des Steuerkopfes 15 ausgesetzt wird, so daß die Druckdifferenz einen angemessenen Wert, z. B. ³/₄ bis 1¹^ Atm., nicht übersteigt. Wenn, der Filterkuchen eine gewisse Dicke erlangt hat, wird dieser Gegendruck entweder ganz oder teilweise aufgehoben, so daß die Druckdifferenz ansteigt. Diese Druckdifferenz kann gewünschtenfalls geändert werden, wenn die Filterflächen aus der Schlammasse herausgehoben sind, und die Druckdifferenz kann dadurch erhöht werden, daß der Hohlraum der Filterkörper mittels der Rohre 29, 30 unter Vakuum gesetzt wird. Um zu vermeiden, daß Luft in dem Zeitabschnitt durch die Filterfläche hindurchgeht, der zwischen der Scheitelstellung der Filterkörper und dem Untertauchen derselben in die Schlammasse liegt, kann das Innere der Filterkörper einem Gegendruck während dieses Zeitabschnitts ausgesetzt werden.

Claims (2)

1. "5 Patentansprüche:

   i. Drehfilter zur Filtration von Schlamm oder ähnlichen Massen unter Vakuum oder Druck mit um die Drehachse angeordneten, als flache Taschen ausgebildeten Filter-Tauchkörpern, welche

   einen die Di'ehachse umschließenden Raum zur Aufnahme und Ableitung der Filterrückstände freilassen, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter-Tauchkörper (8) mit ihren Breitseiten in zur Drehachse senkrecht stehenden Ebenen liegen und frei tragend an der Innenwand des sich drehenden Rohfiüssigkeitsbehälters (i, 24) angeordnet sind.
2. 2. Drehfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterkörper (8) nach der Drehachse der Behältertrommel (1, 24) hin durch Verkleinerung ihres Querschnitts verjüngt sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen