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Steuerkopf für Druckzellendrehfilter Die Erfindung betrifft einen
Steuerkopf für Druckzellendrehfilter, bei dem die sich drehende Filtertrommel fest
mit dem den ortsfesten Steuerkörper umgebenden Gehäuse verbunden ist, in das die
zu den Filterzellen führenden Zu- und Abflußkanäle münden.
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Die Erfindung besteht darin, daß das sich drehende Gehäuse einen nach
außen offenen, den feststehenden Steuerkörper umgebenden Filtratabflußraum aufweist,
in welchem vor den Mündungen der Abflußkanäle Kugelventile vorgesehen sind, die
betriebsmäßig durch die Schwerkraft gesteuert werden. In dem Gehäuse sind besondere,
von den Zu- und Abflußkanälen abzweigende Kanäle angeordnet, die betriebsmäßig mit
den im ortsfesten Steuerkörper vorgesehenen Kammern für die Zuführung der Arbeitsmittel
und Abführung der während des Filtervorganges anfallenden Gase und Kondensate in
Verbindung stehen.
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Sobald die Filterzellen die Trübe verlassen, werden - die Abflußkanäle
für das Filtrat von den Kugeln unter der Wirkung der Schwerkraft geschlossen, wobei
die Kugeln durch den in der Filtertrommel herrschenden Druck gegen ihren Ventilsitz
gedrückt werden.
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Tauchen die Filterzellen in die Trübe ein, dann werden die zu den
Filterzellen führenden Kanäle an die Ausströmkammer des Steuerkörpers angeschlossen.
Die Kugeln werden dadurch von dem in der Filtertrommel herrschenden Druck entlastet
und öffnen unter der Wirkung der Schwerkraft die Filtratabflußkanäle. Die Durchflußquerschnitte
der an die Ausströmkammern im Steuerkörper angeschlossenen Rohrleitungen sind einstellbar.
Der Steuerkopf gemäß der Erfindung ist einfach und betriebssicher. Das abfließende
Filtrat jeder Zelle kann beobachtet und so bei unklarem Filtrat dessen Ausgangsstelle
sofort erkannt werden.
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Es ist bei Druckdrehfiltern, deren trommelartige Innenfilterfläche
von dem Kranz der am äußeren Umfang der Filtertrommel
angeordneten
Filtratzellen eingeschlossen wird und in dem der Kuchenabwurf durch Rüclsblasedruck
erfolgt, bereits bekamt, die Zuführungskanäle und -leitungen für die Betriebsmittel
(Filtergut und Druckluft) durch die Hohlachse in der einen Stirnwand der Trommel
und den Abführungskanal für die Filterliuchenmasse durch die Hohlachse in der gegenüberliegenden
Stirnwand der Trommel zu führen. Jede Filterkammer ist mit einem oder mehreren unter
Federdruck stehenden Auslaßventilen versehen, die nur jeweils in der tiefsten Lage
geöffnet werden.
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Das Filtrat fließt sichtbar ins Freie ab. Ein besonclerer Steuerkopf,
um den es sich beim Erfinduiigsgegenstand handelt, ist nicht vorhanden. Letzteres
ist auch bei einem Trommeldrehfilter der Fall, dessen WIantel unter dem Filterbelag
Filtratabteile aufweist, die während der Drehung der Trommel aufeinanderfolgend
mit einer Unterdruckquelle verhunden und von dieser abgeschaltet werden.
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An der Austrittsmündung jedes Filtratabteils nach dem unter Unterdruck
stehenden Trommelinnenraum ist ein während der Trommeldrehung durch die Schwerkraft
gesteuerter Drehschieber angeordnet. Beim Erfindungsgegenstand werden als Abschlußliörper
für die Filtratabteilungen Kugeln benutzt, die nicht nur dem Einfluß der Schwerkraft
unterliegen, sondern in der Schließlage unter der Wirkung des Filterinnendruckes
gegen den Ventilsitz gepreßt werden, wenn die Filterzellen sich außerhalb der Trübe
befinden.
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Zudem sind die Kugeln in einem mit der Filtertrommel sich drehenden
Gehäuse angeordnet, in das die zu den Filterzellen führenden Zu- und Abflußkanäle
münden und das einen nach außen offenen, den feststehenden Steuerkörper umgebenden
Filtratabflußraum aufweist. Dieses Merkmal des Eriindungsgegenstandes weist das
erwähnte Trommeldrehfilter nicht auf. Rei einem andern bekannten Trommeldrehfilter
ist der ortsfeste Steuerkörper mit Kammern versehen, die während der Trommeldrehung
betriebsmäßig an Kanäle angeschlossen werden, die zu den Filterzellen führen. Der
Abfluß des Filtrats erfolgt durch die Kammern. Die Druckluft wird durch die Kammern
den Filterzellen durch die gleichen Leitungen, die dem Filtratabfluß dienen. zugeführt.
Das hat aber den Nachteil, daß im Steuerkopf verbleibende Filtratreste und in den
Leitungen vorhandenes Kondensat durch das einströmende Druclimittel wieder in die
Filterzellen zurückgeführt und gegen die Filterl;uchen geschleudert werden. Beim
Erfindungsgegenstand werden über die Steuerorgane des Steuerkopfes, deren Dichtungsflächen
aufeinandergleiten, nur Druckmittel, Waschmittel und Trockendämpfe unter hoher Geschwindigkeit
zu- und abgeleitet, während das abfließende Filtrat getrennt hiervon über Kugeln
ventile ins Freie abgeleitet wird, also nicht gegen und zwischen die gleitenden
Diclltungsflächen von Steuerteilen des Steuerkopfes gelangen kann. Das Filtrat fließt
aus dem dei ortsfesten Steuerkopf umgehenden. sich drehenden Ventilgehäuse in an
sich benannter preise nach außen sichtbar ab, so daß unklares Filtrat jeder Zellenleitung
sofort erkannt werden kann. Bei dem erwähnten Trommelfilter ist ein Filtratabflußraum
wie beiln Erfindungsgegenstand nicht vorhanden, auch keine von diesem zu den Filterzellen
führen den, in einem Sentilgeh.iuse angeordneten absperrbaren Leitungen.
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Ferller ist es bei Trommeldrehfiltern bereits vorgeschlagen worden,
die die Trommel tragende Welle mit Längsdurchgängen zu versehen, die in der Sähe
des Außenendes der Welle mit radial verlaufenden Auslässen verbunden sind. Ein Schlußring
deckt diese Auslässe in der oberen Hälfte der Welle ali.
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Die L.ingsdurchgällge der Welle reichen bis zum Ende der Welle und
sind dort durch unter Federwirkung stehende Ventile geschlossen. Filtratrest, Waschwasser
und Trockenluft werden im Bereich der durch clcll Schlufiring abgedeckten oberen
Hälfte der Welle durch die Durchgänge bis zum Ende der Welle geleitet und treten
dort aus. Die Steuerung für den Abfluß des Filtrats hat verschleißende Teile, erfordert
viel Paßarbeit und muß mit besonderen Ventilauslösevorrichtungen versehen sein.
Die in die Längsdurchgänge der wolle eingeführte Preßluft reißt in den Gängen sich
bildende Wasseransammlungen mit und spritzt sie gegen deti getrockneten Filterkuchen.
Zwischen dem zylinclrischen Gleitring und der Welle ist eine verhältnismäßig große
Durchgangsfläche vorhanden, die bald verschleißt, ohne nachgedichtet werden zu können.
Es entstehen also l;Tndichtiglieiten, die eine Leistungsminderung zur Folge haben.
Die vorgeschilderten Nachteile sind beim Erfindungsgegenstand vermieden, der in
seinem Aufbau sehr einfach und arbeitssicher ist. Der Ausbau des Steuerkopfes kann
leicht und schnell bewirkt werden. Außerdem wird das Filtrat licht durch den feststehenden
Steuerkörper hindurch al>-geleitet, DieAnordnung von den Filtratabfluß. steuernden
Kugelventilen ist an sich bei Trommelfiltern zum Reinigen der Abwässer von Papierfabriken
bekannt. Die Kugelventile sind aber hier nicht Teile eines Steuerkopfes, sondern
schließen die an der Filtertrommel angebrachten Fallwasserrohre beim Aufstieg der
Filtertrommel, also schon im Bereich des Filtratsabschlusses ab. Eine derartige
Anordnung
von Kugelventilen ist aber bei der Steuerung von Druckdrehfiltern, um die es sich
beim Erfindungsgegenstand handelt, nicht brauchbar. Bei letzterem wird das Kugelventil
geschlossen, wenn es aus der Flüssigkeit heraustritt, und unter der Wirkung des
Filterinnerdruckes gegen den Ventilsitz gedrückt. Es öffnet sich selbsttätig, wenn
es in die Flüssigkeit eintaucht, unter der Wirkung der Schwerkraft, da es dann vom
Innendruck entlastet ist. Im übrigen weist das erwähnte Trommelfilter die Merkmale
des Erfindungsgegenstandes nicht auf. Es sei noch ein Saugscheibendrehfilter mit
in der Hohlwelle ringförmig angeordneten Kanälen für die Abführung des Filtrats
und die Zuführung des Spülmittels erwähnt. Ein Steuerkopf im Sinne des Erfindungsgegenstandes
ist jedoch nicht vorhanden. Es fehlt auch der nach außen offene Filtratabflußraum.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausfübrungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Abb. 1 zeigt den Steuerkopf im Längsschnitt, und die Abb. 2 und 3
zeigen einen Querschnitt durch den Steuerkopf nach den LinienII-II und III-III in
Äbb. I.
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DerSteuerkopf besteht aus einem ortsfesten Steuerkörper I, der gleichachsig
zur Drehachse der Filtertrommel 2 angeordnet ist, und einem sich mit der Filtertrommel
2 drehenden Gehäuse 3. Der Steuerkörper I hat einen zylindrischen Teil 1a und einen
sich daran anschließenden kegeligen Teil Ib und ist in die Kammern 4, 5, 6, 7 und
8 unterteilt, die innen durch die Zylinderwandung 6c -begrenzt werden. An die Kammer
5 sind die beiden Rohre 9, 10 und an die Kammern 6 bis 8 je ein Rohr II, 12 und
I3 angeschlossen. In dem Hohlraum 14 des Steuerkörpers I ist eine Feder I5 angeordnet,
die sich mit dem einen Ende gegen einen Ansatz I6 des Steuerkörpers und mit dem
anderen Ende gegen einen auf Kugeln gelagerten Ring 17 abstützt. Der Ring I7 wird
von einer Stange 18 getragen, die an der Querwand 19 im Filtertrommelhals befestigt
ist. Unter der Wirkung der Feder I5 wird der Steuerkörper 1 gegen die entsprechend
ausgebildete Nahe 20 des Gehäuses 3 gasdicht gedrückt. Der kegelige Teil 1 des Steuerkörpers
I ist an seiner Umfläche mit Offnungen 21 versehen, die beim Drehen der Filtertrommel
2 betriebsmäßig an radial im Gehäuse 3 angeordnete Kanäle 22 angeschlossen werden.
Die Kanäle 22 münden in Ka-Kanäle 23. Letztere sind einerseits an Kanäle 24, die
zu den nicht dargestellten Filterzellen der Filtertrommel 2 führen, andererseits
an Kammern 25 des Gehäuses 3 angeschlossen, die im Kreise um den Steuerkörper 1
angeordnet sind. Jede der Kammern 25 steht durch die Öffnung 26 mit dem seitlich
offenen ringförmigen Innenraum 27 des Gehäuses 3 in Verbindung. An den Ringraum
27 ist die Abflußtülle 28 angeschlossen. In den Kaminern 25 befindet sich je eine
Kugel 29, die beim Drehen der Filtertrommel 2 unter dem Einfluß der Schwerkraft
abwechselnd die Öffnung 26 schließt und öffnet.
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Die Wirkungsweise des Steuerkörpers I sei an Hand der Abb. 2 erläutert.
Dort bedeutet der Kreisbogen a die Filterzone, in der die Filterzellen sich durch
die Trübe hindurchbewegen. Während des Durchganges der Filterzellen durch die Zone
a sind die Filterzellen durch die Kanäle 24 an den Innenraum 27 des Gehäuses 3 angeschlossen.
Die Kugeln 29 liegen dann in der Mulde der Kammern 25. Durch den Raum 27 hindurch
läuft dann das Filtrat sichtbar in den Abfluß 28. Sobald die Filterscheiben die
Trübe verlassen und in die mit Kreisbogen,ß bezeichnete Wasch- und Trockenzone gelangen,
rollen die Kugeln 29 auf den Ventilsitz 26, gegen den sie unter der Wirkung des
Filterinnendruckes gedrückt werden. Es werden dann die Kanäle 24 über die Kanäle
23, 22 und die im Mantel Ib des Steuerkörpers I befindlichen Öffnungen 2I an die
Kammer 5 des Steuerkörpers I angeschlossen. Der in die Filtertrommel eingeführte,
den Filterkuchen durchdringende Waschdampf gelangt in die Kammer 5 und fließt als
Kon densat durch die an die Kammer 5 angeschlossene Leitung g ab, während die Trockenbrüden
durch die ebenfalls an die Kammer 5 angeschlossene Leitung 10 abgeleitet werden.
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Sobald die Kanäle 22 beim Weiterdrehen der Filtertrommel 2 in die
Zone des Kreisbogens y gelangen, werden sie an die Kammer 6 des Steuerkörpers I
angeschlossen. Durch das in diese Kammer 6 mündende Rohr 11 wird der Kammer 6 Preßluft
zugeführt, die nun durch die Kanäle 22, 23 und den Kanal 24 in die Filterzellen
gelangt, wodurch der Filterkuchen von den Zellen abgelöst wird. Werden nun die Filterzellen
in der Zone des Kreisbogens õ an die Kammer 7 des Steuerkörpers I angeschlossen,
dann gelangt die dieser Kammer durch das Rohr 12 zugeführte Waschflüssigkeit in
die Filterzellen, wodurch diese gereinigt werden. Sind die Zellen schließlich in
der Zone des Kreisbogens 8 an die Kammer 8 angeschlossen, so wird durch die an diese
Kammer angeschlossene Leitung I3 das Kondensat und die in den Zellen be findlichen
Druckgase abgeführt, so daß das Filtrat in die in die Trübe eintauchenden Filterzellen
eindringen kann. Gleichzeitig beginnt das Öffnen der von den Kugeln 29 beeinflußten
Öffnungen 26 im Gehäuse 3, da die Kugeln nun vom Filterinnendruck entlastet
sind.
Die Öffnungen 26 sind von den Kugeln vollständig freigegeben, sobald die Filterzellen
wieder in die Filterzone a eintauchen.
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Wie bereits erwähnt, fließt das Filtrat aus dem Raum 27 des Steuerkopfes
sichtbar ab, und es kann daher leicht beobachtet werden.
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Die Entlüftung der Filterzelllen kann durch Regelung der mit der betreffenden
Kammer des Steuerkörpers verbundenen Anschlußleitung so geleitet werden, daß der
Filterdruck langsam ansteigend mit der Eilterkuchendichte wächst und daß die in
der Trocken-und Waschzone entweichenden Dämpfe den Filterkuchen mit allmählich ansteigendem
Druckgefälle durchströmen, um Rißbildungen in dem Filterkuchen zu vermeiden.