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Die
Erfindung betrifft eine Drehfilteranlage, umfassend ein Filtergehäuse mit
einer Gehäusemanteleinheit,
einen um eine Rotorachse drehbaren, innerhalb des Filtergehäuses aufgenommenen
Filterrotor mit einer Rotormanteleinheit, einen Zwischenraum zwischen
der Rotormanteleinheit und der Gehäusemanteleinheit, wobei die
Rotormanteleinheit eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden
Filterzellen oder Filterzellengruppen aufweist, wobei weiter in
einzelnen Filterzellen jeweils ein zum Zwischenraum hin sich öffnender
Zuführungsraum
durch ein Filtermittel von einem mit dem Filterrotor umlaufenden
Abführleitungssystem
getrennt ist, dem seinerseits über
eine Drehverbindungsbaugruppe ein stationäres Abführleitungssystem nachgeschaltet
ist, wobei weiter der Zwischenraum durch Zonentrennmittel in eine
Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgende Zwischenraumzonen
unterteilt ist, welche bei Umlauf des Filterrotors nacheinander
mit verschiedenen Filterzellen oder Filterzellengruppen in Verbindung
kommen und mindestens z. T. in Verbindung mit einem stationären Zuführleitungssystem
stehen, so dass mindestens eine stationäre Zuführleitung des stationären Zuführleitungssystems über eine
ihr zugehörige
stationäre
Zwischenraumzone und jeweils mindestens eine der nacheinander an
dieser Zwischenraumzone vorbeiwandernden Filterzellen oder Filterzellengruppen
und den einzelnen Filterzellen der Filterzellengruppen jeweils zugeordnete,
umlaufende Abführleitungen
des umlaufenden Abführleitungssystems
in Verbindung mit einer dieser stationären Zuführleitung zugeordneten stationären Abführleitung
des stationären
Abführleitungssystems
steht, wobei weiter der Filterrotor durch eine Rotorlagerung gelagert
und diese Rotorlagerung durch eine Rotorlagerabstützung stationär abgestützt ist,
wobei weiter der Filterrotor von einem Antriebsmotor her über eine
Getriebeeinheit antreibbar ist, welche ein im wesentlich koaxial zum
Filterrotor angeordnetes und mit dem Filterrotor zur gemeinsamen
Drehung um die Rotorachse verbundenes Abtriebsglied aufweist.
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Insbesondere
handelt es sich bei der Erfindung um Drehfilteranlagen, bei denen
für den
Filtervorgang in dem Zwischenraum ein Druck auf das Filtriergut,
beispielsweise eine zu filtrierende Suspension, aufgebaut wird,
beispielsweise durch hydrostatischen Zuführdruck oder durch zusätzliche
Druckgaszuführung
oder durch Pumpen, und bei dem durch die Filterzellen hindurch das
Filtrat über
das umlaufende Abführleitungssystem,
die Drehverbindungsbaugruppe und schließlich durch das stationäre Abführleitungssystem
abgeführt
wird. In ähnlicher
Weise kann der Durchfluss eines oder mehrerer Waschmedien, beispielsweise
einer Waschflüssigkeit,
oder eines Trockengases oder dgl. erfolgen.
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Eine
Filteranlage dieser Bauart ist z. B. aus der
DE 878 795 C und aus der Druckschrift BHS-FEST-Druckfilter
mit dem Druckvermerk h-2/2-94 bekannt. Es ist bei solchen Anlagen
auch möglich,
dass zur Durchführung
oder Unterstützung des
Filtervorgangs über
das stationäre
Abführleitungssystem,
die Drehverbindungsbaugruppe und das umlaufende Abführleitungssystem
an die stromabwärtige
Seite der Filtermittel ein Unterdruck angelegt wird. Die
DE 878 795 C offenbart
eine Drehfilteranlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruch
1.
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Bei
der bekannten Drehfilteranlage nach
DE 878 795 C ist der Filterrotor durch Hohlwellen
in Hohlwellenlagerungen gelagert, die ihrerseits durch Stützen stationär und gesondert
von der Abstützung
des Filtergehäuses
abgestützt
sind. An einer der Hohlwellen, d. h. am einen Ende der Drehfilteranlage
ist die Drehverbindungsbaugruppe angeordnet, am anderen Ende der
Drehfilteranlage ist auf der anderen Hohlwelle das große Zahnrad
eines Stirnradgetriebes angeordnet. Dieses große Zahnrad wird durch ein Ritzel
angetrieben, das gesondert gelagert ist. Durch den Verzahnungseingriff
zwischen dem Ritzel und dem großen
Zahnrad wird nicht nur ein Drehmoment übertragen; es entstehen vielmehr
auch erhebliche Radialkräfte,
die von der Lagerung der zugehörigen
Hohlwelle nicht immer vollständig
aufgenommen werden, so dass Deformationskräfte in den Filterrotor eingeleitet
werden, die zu Spannungspitzen in der Konstruktion des Filterrotors
führen
können.
Es ist deshalb notwendig, den Filterrotor sehr stabil zu bauen,
damit er den Drücken
in dem Zwischenraum standhalten kann. Anders ausgedrückt, wenn
der Filterrotor, was aus Kostengründen erwünscht ist, in einer leichten
Konstruktion hergestellt wird, so sind die Drücke, die in dem Zwischenraum
aufgebaut werden können,
limitiert, um schädliche
Spannungsspitzen an dem Filterrotor zu verhindern. Dies bedeutet,
dass die Durchsatzleistung der Drehfilteranlage begrenzt ist.
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Bei
der aus der Druckschrift BHS-FEST-Druckfilter h-2/2-94 bekannten
Bauart einer Druckfilteranlage ist der Druckfilterrotor mittels zweier
Hohlwellen durch Gleitlager in Lagerschilden gelagert, welche an
dem Filtergehäuse
angeflanscht sind. An der einen Hohlwelle ist der Kernteil einer Drehverbindungsbaugruppe
angeordnet, auf der anderen Hohlwelle, d. h. nahe dem anderen Ende
des Filtergehäuses
ist das Großrad
eines Stirnradgetriebes angeordnet. Durch den Eingriff eines treibenden Ritzels
mit diesem Großrad
werden neben dem Drehmoment in die tragende Welle auch Radialkräfte eingeleitet,
die sowohl die Filtertrommel als auch das Filtergehäuse belasten,
welches über
das Lagerschild die Abstützung
für das
zugehörige
Gleitlager darstellt. Es muss also auch bei dieser Ausführungsform damit
gerechnet werden, dass zusätzliche
Spannungen in die Filtertrommel und in das Filtergehäuse eingeleitet
werden, d. h. zusätzlich
zu den Spannungen, die auf den Betriebsdruck und die Betriebstemperatur
zurückzuführen sind.
Damit können
Spannungspitzen entstehen, die weit über den durch Betriebsdruck
und Betriebstemperatur notwendigerweise entstehenden Spannungen
liegen. Wegen der Gefahr des Auftretens solcher Spannungsspitzen
müssen der
Betriebsdruck und die Betriebstemperatur beschränkt werden.
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Zur
weiteren Illustration des Stands der Technik wird ferner auf die
AT 362 394 B hingewiesen,
welche eine Filtrationsvorrichtung offenbart, in der sich ein innerer
Rotor exzentrisch innerhalb eines äußeren Rotors oder Gehäuses dreht.
Dadurch wird die ringförmige
Filtrationskammer an jeder Umfangsposition zyklisch vergrößert und
verkleinert, um die Effektivität
der Filterung für
schwer filterbares Material zu erhöhen.
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Ferner
offenbart die
DE 29
03 032 A1 einen Druckfilter mit einem Filtergehäuse und
einem darin angeordneten Rotor und die
US 50 55 205 A offenbart
eine Druckfiltervorrichtung mit einem drehbar in einem Filtergehäuse angeordneten
Rotor, der von einem Antriebsmotor angetrieben wird.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehfilteranlage bereitzustellen,
welche erhöhte Filterleistung
aufweist, ohne die Konstruktion des Filterrotors und des Filtergehäuses wesentlich
zu verstärken,
und welche das Auftreten von Spannungsspitzen im Filterrotor oder/und
im Filtergehäuse
reduziert.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe gelöst durch
eine Drehfilteranlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Durch
Anwendung der Merkmalsgruppe a) des Anspruchs 1 kann erreicht werden,
dass Radialkräfte
auf das Abtriebsglied, die beispielsweise durch den Zahneingriff
zwischen dem Ritzel und dem großen
Zahnrad entstehen, von der Abtriebsgliedlagerung aufgenommen und
durch die Abtriebsgliedlagerabstützung
abgetragen werden, ohne dass diese Abstützkräfte den Weg über den
Filterrotor oder das Filtergehäuse
nehmen können.
Damit sind sowohl im Filterrotor als auch im Filtergehäuse Spannungsspitzen
vermieden, die durch Radialkräfte
im Antrieb und durch gleichzeitige Druck- und/oder Temperatureinwirkung
auf Filtergehäuse
und Filterrotor sich aufbauen könnten.
Der Wegfall schädlicher
Einflüsse aus
den Radialkräften
des Antriebs bedeutet, dass Druck und Temperatur erhöht werden
können,
ohne schädliche
Spannungsspitzen aufzubauen, so dass dank höherem Druck die Leistung erhöht werden kann.
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Durch
die Merkmalsgruppe b) des Anspruchs 1 wird erreicht, dass sich die
vom Zahneingriff der einzelnen treibenden Räder erzeugten Radialkräfte gegenseitig
kompensieren oder wenigstens teilweise kompensieren, so dass auch
durch diese Maßnahme
Spannungsspitzen im Filterrotor und/oder im Filtergehäuse reduziert
werden können und
anders ausgedrückt:
bei gegebener Stabilität des
Filterrotors und des Filtergehäuses
die Drücke und
Temperaturen im Zwischenraum erhöht
werden können
mit der Folge höherer
Leistung.
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Die
Lagerkräfte
der Rotorlagerung können über die
Rotorlagerabstützung
und die Lagerkräfte der
Abtriebsgliedlagerung können über die
Abtriebsgliedlagerabstützung
in ein gemeinsames Fundament oder in einen Grundrahmen eingeleitet
werden. An die Steifigkeit dieses Fundaments bzw. des Grundrahmens
bestehen erhebliche Ansprüche,
um zu vermeiden, dass durch Deformation des Fundaments bzw. Grundrahmens
erneut Kräfte
in den Filterrotor und/oder in das Filtergehäuse eingeleitet werden.
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Die
gemäß Merkmalsgruppe
a) vorgeschlagene gesonderte Abstützung der Abtriebsgliedlagerung
kann z. B. in der Weise realisiert werden, dass die Getriebeeinheit
ein steifes Getriebegehäuse
umfasst, in welchem auch das Getriebeabtriebsglied gelagert ist
und dass dieses Getriebegehäuse
durch eine Getriebegehäuseabstützung stationär abgestützt ist.
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Die
Getriebeeinheit kann mit mindestens einer Planetengetriebestufe
ausgeführt
werden; diesem Gedanken soll gemäß Anspruch
39 auch selbständiger
Schutz zukommen. Geeignete Planetengetriebe sind beispielsweise
in einem Katalog der Firma A. Friedrich Flender AG, Bocholt mit
dem Titel ”PLANUREX
2” beschrieben.
Dieser Katalog trägt
den Druckvermerk K 256 DE/EN/FR 7.99. Wenn das Getriebeabtriebsglied
der Planetengetriebestufe zugehört,
so lässt
sich durch gleichmäßige Verteilung
der Planetenräder über den
Umfang des Sonnenrads leicht die Bedingung gemäß Merkmalsgruppe b) des Anspruchs
1 erfüllen.
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Bei
der erfindungsgemäßen Gestaltung
ist es möglich,
dass die Rotorlagerung wenigstens z. T. an dem Getriebegehäuse befestigt
und vermittels des Getriebegehäuses
stationär
abgestützt
ist, wie dies z. B. aus dem Katalog ”BHS-FEST-Druckfilter” der BHS-Sonthofen
mit dem Druckvermerk h-2/2-94 bekannt ist, ohne dass schädliche Stützkräfte in das Filtergehäuse eingeleitet
werden und so eine Erhöhung
der Konstruktionsstabilität
oder eine Herabsetzung der anwendbaren Drücke erzwungen wird.
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Es
ist aber auch möglich,
dass entsprechend etwa der
DE
878 795 C die Rotorlagerung durch eine Rotorlagerabstützung abgestützt ist,
welche das Filtergehäuse
von Stützkräften im
wesentlichen freihält.
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Die
Abstützung
der Rotorlagerung kann dabei so realisiert werden, dass die Rotorlagerung
in längs
der Rotorachse beabstandeten Endbereichen des Filtergehäuses je
eine Lagerstelle aufweist. Es ist aber auch möglich, dass die Rotorlagerung
auf den der Getriebeeinheit nahen Endbereich des Filtergehäuses beschränkt ist.
Man spricht dann von einer ”fliegenden
Lagerung”.
Eine solche fliegende Lagerung ist insbesondere dann erwünscht, wenn
die Absicht besteht, beispielsweise aus Gründen der erleichterten Zugänglichkeit
zum Innenraum des Filtergehäuses
und zum Filterrotor, eine Verschiebung des Filtergehäuses gegenüber dem
Filterrotor in Richtung der Rotorachse zu ermöglichen. Auf diesen Gesichtspunkt
wird später
noch eingegangen werden.
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Bei
den aus der
DE 878 795
C und der BHS-Druckschrift h-2/2-94 bekannten Ausführungsformen
ist der Rotor durch Gleitlager drehbar gelagert. Die Verwendung
von Gleitlagern ist eine im Schwermaschinenbau häufig angewandte Maßnahme,
die sich im Großen
und Ganzen bewährt
hat, weil dank der großflächigen Anlageverhältnisse
innerhalb eines Gleitlagers relativ geringe Flächenpressungen auftreten. Es
wurde nun erkannt, dass sich im Bau von Drehfilteranlagen mit Vorteil
auch Wälzlager
einsetzen lassen, die zwar zu größeren Flächenpressungen
der beteiligten Komponenten führen,
jedoch den Vorteil erbringen, dass die Verkantungsgefahr bei Auftreten
von radialen Lagerkräften
und Biegemomenten sowie der Verschleiß des Lagers reduziert werden.
Auf die Verringerung der Verkantungsgefahr dürfte es zurückzuführen sein, dass der Einsatz
von Wälzlagern
bei der Erfindung zu einer Verringerung von Verschleißerscheinungen
geführt
hat. Die Verringerung von Verschleißerscheinungen ist nicht nur deshalb
bedeutsam, weil damit die Standzeit der Lager von Austausch zu Austausch
bzw. Reparatur zu Reparatur vergrößert wird, sondern auch deshalb, weil
verschleißbedingtes
Lagerspiel während
des Betriebs vermieden wird, welches zu unzureichender Positionsfestlegung
des Filterrotors gegenüber
dem Filtergehäuse
führen
kann. Solche undefinierten Positionierungen sind deshalb sehr unangenehm,
weil die Abdichtverhältnisse
an den Filterzellen und auch an den Lagern unkontrollierbar werden.
Wenn erfindungsgemäß Wälzlager
eingesetzt werden, so ergeben sich nicht nur auf Dauer bessere Abdichtverhältnisse
an den Grenzen der Zwischenraumzonen, sondern es wird auch die Abdichtung
der gesamten Anlage leichter möglich,
auch an den Lagern selbst. Verbesserte Abdichtverhältnisse
haben zur Folge, dass die aus Gründen
der Leistungserhöhung
angestrebten höheren
Drücke
im Zwischenraum zwischen Filterrotor und Filtergehäuse angewandt
werden können,
ohne dass die für
das Prozessergebnis erforderliche Qualität der Abdichtung zwischen aufeinander folgenden
Zwischenraumzonen leidet. Auch wird es leichter möglich, die
Gesamtabdichtung der Filteranlage, insbesondere im Bereich der Durchführungen und
Lager, zu verbessern, so dass im Falle des Arbeitens mit toxischen
Medien die Gefahr eines Austretens solcher Medien reduziert oder
unterbunden ist.
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Als
Wälzlager
kommen Kugellager, Rollenlager, Tonnenlager und insbesondere auch
Kegelrollenlager in Frage. Besonders geeignet sind für den Fall,
dass Momentenbelastungen zu erwarten sind, Rillenkugellager, Schrägkugellager,
vor allem einreihige in X- oder noch besser in O-Anordnung zusammengepasste Schrägkugellager
oder Kegelrollenlager.
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Die
Einleitung von Radialkräften
und Kippmomenten in die Lagerstellen des Filterrotors kann auch
noch dadurch reduziert werden, dass das Abtriebsglied der Getriebeeinheit
mit dem Filterrotor über
eine zumindest in Richtung orthogonal zur Rotorachse nachgiebige
Ausgleichskupplung verbunden ist. Eine solche Ausgleichskupplung
kann beispielsweise als eine Paarung von Membrankupplungen mit zwischen
den einzelnen Membrankupplungen liegenden Verbindungsrohren ausgeführt werden.
Hierzu wird auf die
EP
0 462 991 A2 verwiesen.
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Während nach
dem Stand der Technik entsprechend
DE 878 795 C und entsprechend BHS-Prospekt
mit dem Druckvermerk h-2/2-94 die Drehmomenteinleitung in den Filterrotor
und die Drehverbindungsbaugruppe in verschiedenen Endbereichen des
Filtergehäuses
angeordnet sind, kann es nach einem weiteren Gedanken der Erfindung
von Vorteil sein, die Drehverbindungsbaugruppe und den Antrieb an
einem Ende des Filtergehäuses
vorzusehen, etwa so, dass die Drehverbindungsbaugruppe in Richtung
der Rotorachse zwischen dem Getriebegehäuse und der Abtriebsgliedlagerung
angeordnet ist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Drehverbindungsbaugruppe
auf der filtergehäusefernen Seite
einer Rotorlagerstelle der Rotorlagerung angeordnet ist. Man kommt
dann mit der Rotorlagerung nahe an den Filterrotor heran.
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Während nach
dem Stand der Technik gemäß
DE 878 795 C und
BHS-Druckschrift
h-2/2-94 das Filtergehäuse
bodennah abgestützt
ist, wird nun empfohlen, dass die Filtergehäuseabstützung mindestens in einem Endbereich
des Filtergehäuses eine
Mehrzahl von über
den Umfang des Filtergehäuses
annähernd
gleichmäßig verteilten
Abstützstellen umfasst.
Man muss bedenken, dass durch die Reibung des Filterrotors an der
Rotormanteleinheit im Bereich der Grenzen benachbarter Zwischenraumzonen
sehr große
Drehmomente auf das Filtergehäuse
zu erwarten sind, und zwar überdies
Drehmomente, die in asymmetrischer Weise über den Umfang des Filtergehäuses verteilt
angreifen können.
Wenn hier nun vorgeschlagen wird, dass die Filtergehäuseabstützung an
einem Fundament oder Zwischenrahmen durch eine Mehrzahl von über den
Umfang des Filtergehäuses
annähernd
gleichmäßig verteilten
Abstützstellen
abgestützt
ist, so können
durch eine solche Art der Abstützung
Spannungsspitzen in dem Filtergehäuse, die als Folge der Reibung
zwischen Filterrotor und Filtergehäuse auftreten, minimiert werden.
Eine weitere Minimierung von Spannungsspitzen insbesondere bei zu
erwartenden hohen Temperaturen wird möglich, wenn mindestens einem
Teil der Abstützstellen
Ausgleichsmittel zum Ausgleich von Durchmesserveränderungen
der Gehäusemanteleinheit
zugeordnet sind.
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Eine
Möglichkeit
der Verwirklichung für
den Gedanken der gleichmäßigen Verteilung
der Abstützung
des Gehäuses über den
Umfang besteht darin, dass an zwei längs einer horizontalen Diametrallinie beabstandeten
Abstützstellen
je eine Abstützsäule oder
ein Abstützbock
für das
Filtergehäuse
vorgesehen sind. Bei einer solchen Ausgestaltung sind auch günstige Voraussetzungen
für die
Realisierung des später
noch zu diskutierenden Gedankens geschaffen, die Entleerung des
Filterkuchens aus dem Zwischenraum im Sohlenbereich des Filtergehäuses vorzunehmen
insofern, als zwischen den Abstützsäulen oder
Abstützböcken an
mindestens einem Ende des Filtergehäuses ein Zugang zu der Unterseite
des Filtergehäuses
geschaffen wird.
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Die
Filtergehäuseabstützung kann
auch Ausgleichsmittel für
Längenveränderungen
des Filtergehäuses
in Richtung der Rotorachse aufweisen, wiederum mit dem Ziele, druck-
und insbesondere temperaturbedingte Spannungen zu vermeiden oder zu
reduzieren.
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Während nach
dem Stand der Technik gemäß
DE 878 795 C und
gemäß Druckschrift BHS-FEST-Druckfilter
der Zwischenraum zwischen der Rotormanteleinheit und der Gehäusemanteleinheit
durch eine Stopfbüchse
abgedichtet ist, wird erfindungsgemäß weiter vorgeschlagen, dass
der Zwischenraum zwischen der Rotormanteleinheit und der Gehäusemanteleinheit
in der Nähe
mindestens eines axialen Endes dieser Einheiten durch eine Dichtungsbaugruppe
abdichtbar ist, welche durch einen mittels Druckfluid aufblähbaren Torus
in Dichtberührung
mit einer Dichtfläche
mindestens einer der beiden Einheiten bring bar ist.
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Durch
die erfindungsgemäße Gestaltung
der Dichtungsbaugruppe wird es möglich,
der Druckerhöhung
in dem Zwischenraum Rechnung zu tragen, die entsprechend der eingangs
formulierten Aufgabe einer Erhöhung
der Filterleistung in Betracht gezogen wird. Insbesondere kann auch
bei hohen Drücken
eine Dichtwirkung ohne Setzvorgang kontinuierlich aufrechterhalten
werden, da eine Ermüdung des
Dichtmaterials nicht zu erwarten ist. Der Anpressdruck zwischen
der Dichtungsbaugruppe und der mindestens einen Dichtfläche kann
gezielt an den jeweiligen Druck im Zwischenraum angepasst werden.
Andererseits ist die Möglichkeit
gegeben, die Dichtung kurzfristig zu entlasten und wieder anzuspannen,
etwa dann, wenn die Anlage für
Reparatur- oder Wartungszwecke geöffnet und wieder geschlossen
werden soll, oder wenn bei Wechsel eines oder mehrerer Betriebsmedien
eine Zwischenreinigung erfolgen soll.
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Die
Dichtungsbaugruppe kann bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung weitestgehend
aus Kunststoff aufgebaut werden. Dies erlaubt es, in Anpassung an
das jeweilige Filtriergut und die Behandlungsmedien für das jeweilige
Filtriergut resistente Kunststoffe zum Einsatz zu bringen. Dank
der Fertigung der Dichtungsbaugruppe aus Kunststoff entfallen auch
die bei herkömmlichen
Stoffbuchsenpackungen unvermeidlichen Flechtschmierstoffe, bei denen
gelegentlich die Gefahr eines Herauslösens aus dem Packungsmaterial
bestand. Das Druckfluid kann ständig
auf seinen Betriebsdruck hin kontrolliert und an die gewünschte Dichtwirkung
angepasst werden; die Notwendigkeit eines regelmäßigen Nachziehens einer Stoffbuchsenpackung
entfällt.
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Soweit
bei Einsatz von Dichtungsbaugruppen auf Kunststoffbasis überhaupt
noch eine Schmierung notwendig ist, können zur Schmierung homologe
Flüssigkeiten
herangezogen werden, d. h. Flüssigkeiten,
die mit dem Filtriergut oder/und mit den zugehörigen Behandlungsfluiden soweit
verwandt sind, dass Verunreinigungsgefahr allein aufgrund der Verwandtschaft
reduziert ist. Bei wässrigen Produktionen,
d. h. z. B. Filtriergut in Form einer wässrigen Suspension kann Wasser
als Schmiermittel eingesetzt werden.
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Die
Dichtungsbaugruppe kann stationär
mit der Gehäusemanteleinheit
verbunden und gegen eine mit der Rotormanteleinheit rotierende Dichtfläche andrückbar sein;
sie kann beispielsweise als ein im Querschnitt im wesentlichen U-förmiges Rinnenprofil
ausgeführt
werden, welches gegenüber
der Gehäusemanteleinheit
mit einem ersten U-Schenkel festgelegt ist, mit einem zweiten U-Schenkel
gegen eine Dichtfläche
der Rotormanteleinheit dichtend andrückbar ist und zwischen den
beiden U-Schenkeln einen
torischen Blähkörper aufnimmt,
der an der Gehäusemanteleinheit
stationär
angeordnet und mit einer Druckfluidquelle verbunden ist. Bei einer
solchen Ausführungsform
kann durch den Blähdruck
des Blähkörpers die
Abdichtung sowohl gegen die Gehäusemanteleinheit
als auch gegen den Filterrotor eingestellt werden. Der die beiden
U-Schenkel miteinander verbindende U-Steg wird zweckmäßig an die
Innenseite gelegt, so dass das U zum Außenraum hin öffnet. Damit
wird die Zugänglichkeit
des Blähkörpers und
der an ihm anzubringenden Anschlüsse
für die
Verbindung mit der Druckfluidquelle verbessert, ohne dass die Dichtwirksamkeit
gefährdet
wird.
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Die
Dichtungsbaugruppe kann an einem Endring eines annähernd zylindrischen
Rahmens des Filtergehäuses
angebracht sein, wobei an diesem Endring mindestens eine plane oder/und
zylindrische Anlagefläche
für die
Dichtungsbaugruppe bereitgestellt werden kann.
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Wie
aus der Druckschrift BHS-FEST-Druckfilter bekannt, kann das Filtergehäuse einen
annähernd
zylindrischen Skelettrahmen aufweisen. Dieser Skelettrahmen kann
dabei aus mehreren Skelettringen und zwischen den Skelettringen
parallel zur Drehachse verlaufenden Skelettstäben aufgebaut sein, wobei im
einfachsten Fall bei relativ kurzen Filteranlagen zwei endständige Skelettringe
vorgesehen werden. Der Skelettrahmen bildet eine Grundstruktur der
Gehäusemanteleinheit.
Zwischen aufeinander folgenden Skelettstäben ergeben sich dabei Skelettfenster.
In diese Skelettfenster können
Füllstücke eingesetzt
werden. Die Füllstücke dienen
dabei einerseits der Ergänzung
des Skelettrahmens zu einem druckhaltigen Gehäuse, das in den verschiedenen
Zwischenraumzonen dem Druck des Filtrierguts und der verschiedenen
Behandlungsmedien standhält.
Die Füllstücke können dabei
als Träger von
weiteren Funktionsteilen der Filteranlage dienen, z. B. als Träger von
Anschlussarmatuen des stationären
Zuführleitungssystems,
durch welche in die jeweiligen Zwischenraumzonen Filtriergut bzw.
Behandlungsmedium eingeleitet werden kann. Daneben sind die Skelettfenster
zur Aufnahme der Zonentrennmittel zwischen in Umfangsrichtung aufeinander folgenden
Zwischenraumzonen unterteilt, die demgemäß auch als Füllstücke zu verstehen
sind.
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Es
ist wünschenswert,
dass die Skelettfenster in ihren Abmessungen genormt sind und wenigstens
zum Teil annähernd
gleiche Winkelabstände
besitzen, so dass einzelne Skelettfenster mit unterschiedlichen
Füllstücken bestückt werden
können, also
z. B. Füllstücken, die
als Zonentrennmittel dienen oder Füllstücken, die zum Anschluss von
Leitungen des Zuführleitungssystems
ausgebildet sind. Auf diese Weise ist es möglich, durch Austausch der
Füllstücke eine
vorgegebene Grundkonstruktion der Filteranlage an verschiedene Filtrieraufgaben
anzupassen, insbesondere hinsichtlich der Zoneneinteilung.
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Obwohl
der durch den Skelettrahmen und die Füllstücke gebildete Grundbestandteil
des Filtergehäuses
an sich bereits druckhaltig ist, ergibt sich häufig der Wunsch einer zusätzlichen
Abdeckung, die auf einzelne Bereiche des Außenumfangs beschränkt sein
kann, die sich aber auch über
die gesamte Mantelfläche
des Gehäusemantels
erstrecken kann. Diese Abdeckung kann die verschiedensten Funktionen übernehmen.
So können
an der Abdeckung wiederum einzelne Funktionsteile angebracht sein,
die einzelnen Bereichen der Gehäusemanteleinheit
zugeordnet sind, z. B. Armaturen des Zuführleitungssystems. Daneben
kann die Abdeckung Funktionen der mechanischen Versteifung der Gehäusemanteleinheit
der zusätzlichen
Abdichtung und der Verbesserung des Erscheinungsbilds übernehmen.
Die Abdeckung kann in der Weise gestaltet werden, dass mindestens
einem Skelettfenster ein Deckel zugeordnet ist. Diese Deckel können Träger von
Funktionsteilen der Filteranlage sein, z. B. Armaturen, welche gewünschtenfalls
mit einem Füllstück oder
einem von einem Füllstück getragenen
weiteren Funktionsteil der Filteranlage zusammenwirken. Dabei ist
es möglich,
dass ein solcher Deckel auf die Abdeckung eines einzelnen Füllstücks beschränkt ist; es
ist aber auch möglich,
dass ein Deckel zur Abdeckung mehrerer Füllstücke ausgebildet ist.
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Im
Hinblick darauf, dass durch einen Deckel wartungs- und/oder reparaturbedürftige Funktionsteile,
nämlich
entweder die Füllstücke selbst oder
an den Füllstücken angebrachte
zusätzliche
Funktionsteile abgedeckt sind, wird zur Erleichterung der Zugänglichkeit
für Wartungs-
und Reparaturarbeiten empfohlen, dass ein Deckel durch Anlenk- oder/und Befestigungsmittel
an dem Skelettrahmen betriebsmäßig leicht
feststellbar ist. Die Handhabung wird insbesondere erleichtert,
wenn Anlenkmittel vorgesehen sind, die ein einfaches Abklappen eines
Deckels ermöglichen.
Denkbar ist auch, dass der Deckel durch Anlenk- oder/und Befestigungsmittel
an einem Füllstück feststellbar
ist. In diesem Fall kann der Deckel mit dem jeweiligen Füllstück leicht
ein- und ausgebaut werden. Sind aber nur kleinere Wartungsarbeiten
erforderlich, die an dem jeweiligen Füllstück angeordnete Funktionsteile,
z. B. Armaturen betreffen, so kann das Füllstück im Skelettrahmen belassen
werden und zur Zugänglichmachung
dieser Funktionsteile der Deckel gegenüber dem jeweiligen Füllstück aufgeklappt
werden. Der Form des Filtergehäuses
entsprechend empfiehlt es sich, eine etwaige Anlenkung des Deckels – gleichgültig, ob
am Skelettrahmen oder am Füllstück – mit einer
Schwenkachse auszuführen,
die parallel zur Achse des Filterrotors ist.
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Bei
der erfindungsgemäßen Drehfilteranlage ist
es möglich,
das Austreten von Medien des Filterprozesses, also des Filtrierguts
und der Behandlungsmittel, weitgehend zu unterdrücken. Dies ist insbesondere
ein Resultat der Abdichtung durch die erfindungsgemäßen Dichtungsbaugruppen
und einer verbesserten Abdichtung zwischen den Füllstücken und den Skelettfenstern.
Darüber
hinaus kann die Abdichtung durch eine geschlossene Abdeckung ggf. aufgebaut
oder ergänzt
durch einzelne Deckel verbessert oder noch sicherer gemacht werden.
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Für die Abdichtung
der Rotormanteleinheit ist ein kritischer Bereich die Abdichtung
zwischen den Füllstücken, insbesondere
den als Zonentrennmitteln ausgebildeten Füllstücken, einerseits und dem Umrahmungsbereich
der die Füllstücke aufnehmenden
Skelettfenster andererseits.
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Diese
Abdichtung kann dadurch im Bereich der Zonentrennmittel sicher gestaltet
werden, dass ein Zonentrennmittel von einer Trennplatte gebildet ist,
an deren der Rotormanteleinheit fernen Seite eine druckfluidbeaufschlagte
Membran oder/und ein druckfluidbeaufschlagtes Kissen anliegt. Durch
eine druckfluidbeaufschlagte Membran kann insbesondere der Austritt
von Prozessmedium aus dem Zwischenraum mit Sicherheit unterbunden
werden, selbst wenn vorgeschaltete, d. h. dem Zwischenraum nähere Abdichtmittel
versagen oder Leckströme
zulassen sollten. Weiterhin kann auf die Membran Druck von außen gegeben
werden, so dass unter Vermittlung der Membran die Andrückung der
Zonentrennmittel, d. h. beispielsweise einer Trennplatte gegen die
Zellstruktur der Rotormanteleinheit, bewirkt werden kann. Auch ein
druckfluidbeaufschlagtes Kissen kann zur Andrückung des Zonentrennmittels
gegen die Zellstruktur der Rotormanteleinheit benützt werden
und gleichzeitig Abdichtaufgaben für die Prozessmedien übernehmen.
Optimale Verhältnisse
ergeben sich bei Kombination einer Membran und eines druckfluidbeaufschlagten
Kissens.
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Die
Zonentrennmittel haben in der Regel eine in Richtung der Rotorachse
längliche
Form; man spricht von einer Trennplatte. Diese Trennplatte kann mit
einem Leistenkörper
als Träger
ausgeführt
sein und mit einer an dem Leistenkörper angebrachten Dichtschicht
als Belag. Die Dichtschicht kann sowohl zur Anlage an der Zellstruktur
der Rotormanteleinheit als auch zur Anlage an der Fensterbegrenzung
des Skelettfensters ausgebildet sein, so dass einerseits die dichte
Abtrennung aufeinander folgender Zwischenraumzonen voneinander gewährleistet
ist und andererseits der Austritt von Prozessmedium durch die Gehäusemanteleinheit
unterbunden ist. Der Leistenkörper
kann aus Kunststoff hergestellt werden. Damit wird einerseits eine
Gewichtsersparnis und eine Erleichterung der Handhabung beim Ein-
und Ausbau der jeweiligen Trennplatte erreicht. Zum anderen kann
der Kunststoff bedarfgerecht gewählt werden
in Anpassung an die für
den jeweiligen Anwendungsfall zu erwartenden Prozessmedien, um hohe
Dichtheit und lange Standzeit der jeweiligen Trennplatte zu erhalten.
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Hinsichtlich
der Abdichtung des Zwischenraums ist auch die Grenze zwischen einzelnen
Filterzellen und dem der jeweiligen Filterzelle zugeordneten Filtermittel
kritisch. Es wird vorgeschlagen, dass ein einer Filterzelle zugeordnetes
Filtermittel einen an seinem Umfang gegen eine Zellenumfassungswand
abgedichteten Trägerrahmen,
vorzugsweise einen Trägerrahmen
aus Kunststoff, für
ein Filtergewebe, Sieb oder dgl. umfasst, wobei ein zur Abdichtung eingesetzter
Dichtring den Zwischenraum zwischen einer Umfangsfläche des
Trägerrahmens
und der Zellenumfassungswand annähernd
bis auf die Höhe einer
filtriergutseitigen umfangsnahen Stirnfläche des Trägerrahmens dichtend ausfüllt. Durch
diese Maßnahme
wird insbesondere erreicht, dass in den Filterzellen tote Ecken
vermieden werden, in denen sich über
längere
Zeit hinweg Rückstände ansammeln
könnten.
Solche Rückstände zu vermeiden,
ist ein besonderes Anliegen nicht nur beim Wechsel der Prozessmedien,
bei dem ohnehin eine vollständige Reinigung
in der Regel erforderlich sein wird, sondern auch beim Chargenwechsel,
d. h. also dann, wenn eine neue Charge eines grundsätzlich unveränderten
Prozessmediums, insbesondere Filtrierguts, zur Behandlung ansteht.
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Die
Herstellung des Trägerrahmens
eines Filtermittels aus Kunststoff schafft auch eine günstige Voraussetzung
dafür,
das Filtergewebe als Metalldrahtgewebe auszuführen und mit dem Trägerrahmen
zu verschweißen.
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Auf
das Problem der Wartung und Reinigung der Drehfilteranlage ist bereits
mehrfach hingewiesen worden. Dieses Problem kann über die
bereits erwähnten
Detailmaßnahmen
hinaus grundsätzlich dadurch
gelöst
werden, dass das Filtergehäuse
zur wenigstens teilweisen Freilegung des Filterrotors relativ zu
dem Filterrotor in Richtung der Drehachse verschiebbar ist. Der
Gedanke der Verschiebbarkeit von Filtergehäuse und Filterrotor relativ
zueinander ist grundsätzlich
nicht an die vorstehend behandelten Maßnahmen der fliegenden Rotorlagerung
und Lagerabstützung
gebunden, auch nicht an die vorstehend behandelte Anordnung der
Getriebeeinheit und der Drehverbindungseinheit am gleichen Ende
des Filtergehäuses
und auch nicht an die vorstehend behandelte Abdichtung des Zwischenraums
durch eine Dichtungsbaugruppe mit aufblähbarem Torus. Gleichwohl kann
die Verschiebbarkeit zwischen Filtergehäuse und Filterrotor durch jede
einzelne dieser Maßnahmen
und insbesondere durch die kombinierte Anwendung dieser Maßnahmen
sehr erleichtert werden.
-
Der
Gedanke der Verschiebbarkeit von Filtergehäuse und Filterrotor lässt sich
leicht in der Weise realisieren, dass das Filtergehäuse auf
einem stationären
Verschiebegerüst
verschiebbar geführt
ist, insbesondere wenn der Filterrotor fliegend gelagert ist.
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Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass im Bereich
von reinigungsbedürftigen
Funktionsteilen Reinigungsdüsen
vorgesehen sind, die mit einer Reinigungsfluidversorgung verbunden
sind.
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Die
Anordnung von Reinigungsdüsen
stellt bereits an sich eine wesentliche Vereinfachung des bei Filteranlagen
besonders bedeutsamen Reinigungsproblems dar. In Verbindung mit
der Verschiebbarkeit von Filtergehäuse und Filterrotor relativ
zueinander und auch in Verbindung mit dem weitgehenden Einsatz von
Kunststoffteilen und der Vermeidung von toten Räumen ergibt sich ein perfektes
Reinigungssystem. Man kann eine Reinigung der Drehfilteranlage durchführen, ohne
dass eine Abhängigkeit von
der Geschicklichkeit und dem guten Willen des mit der Reinigung
betrauten Personals besteht. Die Reinigungsdüsen können nacheinander mit unterschiedlichen
Reinigungs- und Trocknungsmedien betrieben werden. Im Einzelnen
werden die Reinigungsdüsen
jeweils dort angeordnet, wo die reinigungsbedürftigen Anlagenteile am leichtesten
zu erreichen sind, sei es im zusammengeschobenen Zustand von Filtergehäuse und
Filterrotor, sei es nach dem Auseinanderschieben von Filtergehäuse und Filterrotor.
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Das
Austragen des Filterkuchens aus der Zellstruktur des Filterrotors
kann problematisch sein, insbesondere wenn der Filterkuchen sich
als klebrige Masse darstellt. Um den Filterkuchen möglichst
vollständig
aus den jeweiligen Zellen austragen zu können, sind bereits Schaber
entwickelt worden, die in der jeweiligen Auswurfzone in die Zellen
eingreifen und den Filterkuchen untergreifen und auskratzen. Diese
Auswurfeinrichtungen werden umso schwieriger in der Konstruktion
und in der Handhabung, je tiefer die Filterzellen werden. Andererseits
ist es im Hinblick auf eine hohe Leistung der Drehfilteranlage wünschenswert,
die Zellen möglichst
tief zu machen.
-
Es
hat sich gezeigt, dass in gewissen Anwendungsfällen die Anordnung der Auswurfzone
im Sohlenbereich, d. h. im tiefstliegenden Bereich des Filtergehäuses vorteilhaft
ist, weil dort der Auswurf des Filterkuchens durch die Schwerkraft
optimal unterstützt
wird. Aus diesem Grunde wird weiter vorgeschlagen, dass eine Filterkuchenauswurfzone
im tiefstliegenden Bereich des Gehäusemantels vorgesehen ist.
Diese Maßnahme
ist grundsätzlich
nicht an die Art der Abstützung
der Filterrotorlagerung gebunden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass
bei Anordnung der Filterkuchenauswurfzone im tiefstliegenden Bereich
des Filtergehäuses
deren Zugänglichkeit
durch die vorstehend erwähnte
Anordnung der Abstützstellen
für das
Filtergehäuse
an zwei längs
einer horizontalen Diametrallinie beabstandeten Orten erheblich verbessert
werden kann.
-
Die
beiliegenden Figuren erläutern
die Grundlagen der Erfindung und Einzelheiten der Erfindung anhand
von Ausführungsbeispielen.
Es stellen dar:
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1 eine
Prinzipdarstellung einer bekannten Drehfilteranlage im Querschnitt;
-
2 einen
Längsschnitt
durch die Drehfilteranlage nach 1;
-
3 einen
Ausschnitt aus der Zellstruktur des Filterrotors nach 1 und 2 im
Bereich III der 2;
-
4 eine
Seitenansicht teilweise im Schnitt einer erfindungsgemäßen Drehfilteranlage;
-
5 eine
Draufsicht auf die Drehfilteranlage gemäß 4 in Pfeilrichtung
V der 4;
-
6 eine
weiter schematisierte Endansicht der Drehfilteranlage gemäß 5 in
Pfeilrichtung VI der 5;
-
7 eine
Detailansicht eines Stützbocks
im Bereich VII der 6;
-
8 eine
Ansicht auf den Stützbock
gemäß 7 in
Pfeilrichtung VIII der 7;
-
9 eine
Dichtungsbaugruppe gemäß Detail
IX der 4;
-
10 ein
Umfangssegment einer Gehäusemanteleinheit
entsprechend dem Bereich X der 1;
-
11 eine
Filterzelle im Schnitt gemäß Linie
XI-XI der 3;
-
12 eine
Seitenansicht teilweise im Schnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Drehfilteranlage;
-
13 eine
perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehfilteranlage
mit einem gegenüber
dem Filterrotor verschiebbaren Filtergehäuse in Betriebsstellung und
-
14 eine
Ansicht der Drehfilteranlage gemäß 13 in
einer Inspektions- und Wartungsstellung.
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Anhand
der 1–3 seien
zunächst
der Prinzipaufbau und die Betriebsweise einer Drehfilteranlage beschrieben.
Die 1–3 entstammen der
Druckschrift BHS-FEST-Druckfilter mit dem Druckvermerk h-2/2-94.
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In
den 1 und 2 ist ein Filtergehäuse ganz
allgemein mit 10 und ein Filterrotor ganz allgemein mit 12 bezeichnet.
Das Filtergehäuse 10 umfasst
eine Gehäusemanteleinheit 14 mit
Endringen 16. Die Filtergehäuseeinheit 14 ist
vermittels einer an den Endringen 16 ansetzenden Filtergehäuseabstützung 18 auf
einem nicht dargestellten Fundament abgestützt. An der Filtergehäuseeinheit 10 sind
Lagerschilde 20 befestigt, die Rotorlager 22 umfassen.
In den Rotorlagern 22 ist der Filterrotor 12 vermittels zweier
Endabschnitte 24 und 26 gelagert. Der Filterrotor 12 umfasst
eine Rotormanteleinheit 28. Zwischen der Rotormanteleinheit 28 und
der Gehäusemanteleinheit 14 ist
ein Zwischenraum 30definiert. Dieser Zwischenraum 30 ist
durch Zonentrennmittel 32 in Zwischenraumzonen Z1, Z2,
Z3, Z4 unterteilt. An seinen axial beabstandeten Enden ist der Zwischenraum 30 durch
Dichtungsbaugruppen 34 abgedichtet. Die dem Zwischenraum 30 zugekehrte
Außenseite
der Rotormanteleinheit 28 ist als eine Zellstruktur gestaltet,
die in 3 dargestellt ist. Diese Zellstruktur umfasst
Filterzellen 36' und 36'', wobei jeweils eine Filterzelle 36' und eine Filterzelle 36'' eine Filterzellengruppe 36 bilden.
In jeder Filterzelle 36', 36'' ist ein Filtermittel 38 angeordnet,
welches eine Abführöffnung 40 überdeckt.
Die Abführöffnungen 40 der
Filterzellengruppe 36 sind durch eine mit dem Filterrotor 28 umlaufende
Abführleitung 42 mit dem
ebenfalls mit dem Filterrotor 28 umlaufenden Kern 44 einer
Drehverbindungsbaugruppe 46 verbunden, der umlaufende Kern 44 ist
an dem Endabschnitt 24 des Filterrotors 12 drehfest
angeordnet. Zu der Drehverbindungsbaugruppe 46 gehört ferner
ein Drehverbindungsstator 48, welcher an dem Filtergehäuse 10 gegen
Drehung abgestützt
ist. Von jeder Zellengruppe 36 führt, wie in der unteren Hälfte der 2 dargestellt,
je eine Abführleitung 42 zu dem
Drehverbindungskern 44. In dem Drehverbindungsstator 48 sind
Ringsegmentkammern 50 angeordnet, wobei eine Ringsegmentkammer 50 in
ihrer Umfangslänge
jeweils der Umfangslänge
einer der Zwischenraumzonen Z1–Z3
entspricht. Von jedem der Ringsegmenträume 50 führt eine
stationäre
Abführleitung 52 zu
einem nicht dargestellten Sammelraum.
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Der
Filterrotor 10 ist durch eine Getriebeeinheit 54 angetrieben.
Die Getriebeeinheit 54 umfasst ein Großzahnrad 56 und ein
Antriebsritzel 58. Das Antriebsritzel 58 wird
von einem Elektromotor angetrieben. Die Drehzahl des Elektromotors
wird durch die Getriebeeinheit 54 ins Langsame übersetzt,
so dass der Filterrotor 12 mit einer Drehzahl in der Größenordnung
von 0,5–4
Upm umläuft.
Die Drehrichtung ist in 1 mit einem Pfeil 60 angezeigt.
-
An
die Zwischenraumzonen Z1–Z3
sind Zuführarmaturen
A1–A3
angeschlossen. Der Zwischenraumzone Z4 sind Auswerfschaber 62 zugeordnet. Ferner
schließt
sich an die Zwischenraumzone Z4 ein Filterkuchenauswurfschacht 64 an.
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Die
soweit beschriebene Drehfilteranlage arbeitet beispielsweise wie
folgt:
Durch die Zuführarmatur
A1 wird Filtriergut FG, z. B. eine Flüssigkeits-Feststoff-Suspension zugeführt, die sich
in der Zwischenraumzone Z1 ausbreitet und dort unter hydrostatischem
Druck steht. Der Flüssigkeitsbestandteil
des Filtrierguts FG wird durch das Filtermittel 38 der
Zellen 36', 36'' hindurch gedrückt, so dass sich der Feststoffanteil
als Filterkuchen FK in den Zuführungsräumen 66 jeweils
radial außerhalb der
Filtermittel 38 ansammelt und der Flüssigkeitsanteil, für den speziellen
Fall des Flüssigkeitsanteils
des Filtrierguts FG Filtrat genannt, durch die Abführöffnungen 40 in
die Abführleitungen 42 gelangt.
Der Filtratfluss ist in 2 durch einen Pfeil PM angedeutet. Wenn
man sich die 1 als eine Momentaufnahme während der
kontinuierlichen Drehbewegung des Filterrotors 12 vorstellt,
so sind in dem entsprechenden Moment sämtliche Filterzellen 36, 36'', welche der Zwischenraumzone Z1
radial gegenüber
stehen und zu dieser hin offen sind, mit der Zuführarmatur A1 in Verbindung,
und ferner sind die Abführöffnungen 40 eben
dieser mit der Zwischenraumzone Z1 in Verbindung stehenden Zellen 36', 36'' über jeweils eine Abführleitung 42 mit
dem Drehverbindungskern 44 verbunden und weiter über die
Drehverbindung 46 mit der stationären Abführleitung 52 verbunden,
die zu einem nicht eingezeichneten Filtratauffangbehälter führt. Die
der Zwischenraumzone Z1 zugeordnete Ringsegmentkammer 50 ist
so bemessen, dass in dem durch 1 dargestellten
Zeitpunkt sämtliche zur
Zwischenraumzone Z1 hin offenen Zellen 36' und 36'' mit
ihren Abflussöffnungen 40 letztlich
an den stationären
Filtratauffangbehälter
angeschlossen sind. Die aus dem Filtriergut FG in der Zwischenraumzone
Z1 austretende, im Filtriergut FG enthaltene Flüssigkeit wird als das ”Filtrat” bezeichnet.
-
Wenn
eine Filterzellengruppe 36 an einem Zonentrennmittel 32 vorbei
geht, so wird im Laufe der weiteren Drehung des Filterrotors 12 die
Zellengruppe 36 von der Zwischenraumzone Z1 getrennt und gelangt
nach Vorbeilauf an dem Zonentrennmittel 32 in Verbindung
mit der Zwischenraumzone Z2. Beim Eintritt einer Zellengruppe 36 in
den Bereich der Zwischenraumzone Z2 hat sich über dem Filtermittel 38 der
beiden Zellen 36', 36'' ein Filterkuchen FK aus dem durch
das Filtermittel 38 zurückgehaltenen
Feststoffanteil des Filtrierguts FG gebildet. Dieser Filterkuchen
FK soll nun in dem Bereich der Zwischenraumzone Z2 gereinigt werden.
Zu diesem Zweck wird der Zwischenraumzone Z2 durch die Zuführarmatur
A2 ein Waschmittel WM zugeleitet, das sich über die ganze Zwischenraumzone
Z2 verteilt und den jeweiligen Filterkuchen FK sowie das ihm unterliegende
Filtermittel 38 durchdringt, um dann durch die jeweilige
Abführöffnung 40 in
die jeweilige Abführleitung 42 zu
gelangen. Die Abführleitungen 42 sämtlicher
Filterzellen 36', 36'', welche in der Momentaufnahme
gemäß 1 gerade
mit der Zwischenraumzone Z2 in Verbindung stehen, werden durch eine
in 2 nicht erkennbare Ringsegmentkammer mit einer
stationären
Abführleitung
(nicht eingezeichnet) einem Waschflüssigkeitssammelbehälter zugeführt, dem
eine Trennstufe nachgeschaltet sein kann, um die ausgewaschenen
flüssigen
Bestandteile aus dem Kuchen von der Waschflüssigkeit abzutrennen und die
Waschflüssigkeit
für einen
erneuten Waschvorgang einsetzen zu können.
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Nach
dem Durchgang einer Zellengruppe 36 durch die Ringraumzone
Z2 gelangt diese Zellengruppe 36 nach Vorbeigang an dem
die Zwischenraumzonen Z2 und Z3 trennenden Zonentrennmittel 32 in
radiale Gegenüberstellung
zu der Zwischenraumzone Z3. Der Zwischenraumzone Z3 wird durch die
Zuführarmatur
A3 Trocknungsluft TL zugeführt, die
sich über
die ganze Zwischenraumzone Z3 verteilt und zu jeder der Zellengruppen 36 gelangen kann,
die gerade der Zwischenraumzone Z3 gegenüber stehen. Diese Trocknungsluft
TL tritt durch den Filterkuchen ZK und das ihm jeweils unterliegende Filtermittel 38 hindurch
und kann durch die jeweilige Abführöffnung 40 und
die jeweils zugehörige
Abführleitung 42 wiederum
zu der Drehverbindungsbaugruppe 46 gelangen. Dort wird
die Trocknungsluft TL einer weiteren Ringsegmentkammer (nicht eingezeichnet)
des Drehverbindungsstators 48 zugeführt und kann von dieser durch
eine nicht eingezeichnete stationäre Abführleitung in die Atmosphäre entweichen
oder einer Trennvorrichtung zugeführt werden, in der die von
der Trocknungsluft TL aus dem Filterkuchen FK ausgetragenen flüssigen Bestandteile
abgeschieden werden können.
Alle in der Momentaufnahme der 1 jeweils
in Gegenüberstellung
zu der Zwischenraumzone Z3 stehenden Zellengruppen 36 sind über die
weitere Ringsegmentkammer des Drehverbindungsstators 48 gleichzeitig
mit der stationären
Abführleitung
für die
Trocknungsluft TL verbunden.
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Betrachtet
man eine einzelne Zellengruppe 36 während eines Umlaufs um die
Rotorachse, so erkennt man, dass diese Zellengruppe 36 nacheinander
den folgenden Vorgängen
unterworfen wird:
Die Zellengruppe 36 wird beim Eintritt
in die Zwischenraumzone Z1 mit Filtriergut FG gefüllt.
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Die
flüssigen
Anteile werden aus dem eingetretenen Filtriergut FG durch das Filtermittel 38 hindurch
gedrückt
und gelangen in den Filtratauffangbehälter als Filtrat.
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Der
nach Durchgang durch die Zwischenraumzone Z1 auf dem Boden der Filterzellengruppe 36 abgesetzte
Filterkuchen FK wird nach Eintritt in die Zwischenraumzone Z2 durch
das Waschmittel WM gewaschen. Die verbrauchte Waschflüssigkeit gelangt
durch den Filterkuchen FK und das darunter liegende Filtermittel 38 hindurch
in das Filtratablaufsystem, und dann beispielsweise in den Waschmittelsammelbehälter.
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Wenn
der in der Zellengruppe 36 gewaschene Filterkuchen FK in
die Zwischenraumzone Z3 eintritt, wird er durch die über die
Armatur A3 eingeleitete Trocknungsluft TL getrocknet. Die Trocknungsluft TL
durchdringt den Filterkuchen FK und das ihm unterliegende Filtermittel 38 und
gelangt durch die zugehörige
Abführleitung 42 und
die Drehverbindungsbaugruppe 46 in die Atmosphäre oder
einen Abscheider.
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Wenn
eine Filterzelle 36', 36'' das Zonentrennmittel 32 zwischen
den Zwischenraumzonen Z3 und Z4 durchlaufen hat, ist die Behandlung
beendet. Der Filterkuchen FK kann nunmehr ausgeworfen werden. Hierzu
dienen in der Zwischenraumzone Z4 die Auswerfschaber 62,
die derart gelagert und gesteuert sind, dass sie in jede einzelne
Filterzelle 36', 36'' nacheinander eindringen, den jeweiligen
Filterkuchen FK auswerfen und danach im Takte der Rotordrehung wieder
aus der Filterzelle 36'
36'' zurücktreten. Es ist leicht einzusehen,
dass der Auswerfvorgang und die zu seiner Durchführung eingesetzten Auswerfschaber 62 umso
komplizierter werden, je tiefer die Filterzellen 36' und 36'' sind.
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In
der Zwischenraumzone Z4 ist auch noch eine Waschdüse 68 zu
erkennen, mittels welcher etwaige Auswerfrückstände in den Zellen 36', 36'' aus diesen ausgewaschen werden
können.
Die dabei versprühte
Waschflüssigkeit
kann durch einen Waschflüssigkeitsauslauf 70 abgeführt werden.
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In
der erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß 4–11 wird
auf dem Bau- und Arbeitsprinzip der 1–3 aufgebaut;
analoge Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wie in 1–3,
jeweils vermehrt um die Zahl 100.
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In 4 ist
der Filterrotor 112 durch Kugellager 122 in an
dem Filtergehäuse 110 angebrachten Lagerschilden 120 gelagert.
Der Antrieb des Filterrotors 112 erfolgt nunmehr von einer
Planetengetriebeeinheit 154 her, die durch einen Stützbock 111 auf
einem Grundrahmen 113 abgestützt ist. Das Planetengetriebe 154 umfasst
ein Planetengetriebegehäuse 154a,
welches mit dem Stützbock 111 verschraubt ist.
Das Planetengetriebe 154 wird von einem Elektromotor 154b her über einen
Riementrieb 154c angetrieben. Der Elektromotor 154b ist
ebenfalls auf dem Grundrahmen 113 abgestützt. Das
Planetengetriebe 154 untersetzt die ihm durch den Elektromotor 154b eingeleitete
Drehzahl ins Langsame. Die langsame Drehzahl wird an einem Abtriebsglied
in Form einer Abtriebswelle 154d abgenommen. Die Abtriebswelle 154d ist über eine
Wellenkupplung 157 mit dem umlaufenden Drehverbindungskern 144 verbunden,
der als Fortsatz des Filterrotors 112 mit dem Endabschnitt 124 des
Filterrotors 112 drehfest verbunden ist. Die Wellenkupplung 157 ist
von zwei Lammellenpaketen 157a einer Stahl-Lamellenkupplung
und einem diese verbindenden Rohrstück 157b gebildet und
dient dazu, Fluchtungsfehler zwischen der Ausgangswelle 154d des
Planetengetriebes 154 und dem Endabschnitt 124 des
Filterrotors 112 auszugleichen.
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Man
beachte, dass bei dieser Ausführungsform
im Gegensatz zu der unter Bezugnahme auf 1–3 beschriebenen
bekannten Ausführungsform
der Antrieb des Filterrotors 112 von der gleichen, der
linken Seite des Filtergehäuses 110 her erfolgt,
auf der auch die Drehverbindungsbaugruppe 146 angeordnet
ist. Man beachte weiter, dass das Planetengetriebe 154 durch
einen gesonderten Stützbock 111 auf
dem Grundrahmen 113 befestigt ist. Auch das Filtergehäuse 110 ist
auf diesem Grundrahmen 113 befestigt, und zwar durch Abstützböcke 118,
die in 6 zu erkennen sind. Der Grundrahmen 113 besitzt
hohe Torsionssteifigkeit, so dass die Reaktionskräfte aus
dem Planetengetriebe 154 und aus dem Getriebegehäuse 110 von
ihm im wesentlichen deformationsfrei aufgenommen werden können.
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Das
Planetengetriebe 154 ist mit einer Ausgangsstufe 154e ausgeführt, welche
eine Mehrzahl von gleichmäßig über den
Umfang der Planetengetriebeachse 154f verteilten Planetenrädern 154g umfasst,
so dass Radialkräfte,
die etwa an der Eingriffsstelle zwischen den Planetenrädern 154g und
einem mit der Abtriebswelle 154d verbundenen Zentralrad 154h entstehen
können,
sich gegenseitig auskompensieren. Es werden deshalb keine wesentlichen
Radialkräfte
von dem Planetengetriebe 154 auf den Filterrotor 112 übertragen,
und es entstehen deshalb weder asymmetrische Belastungen an dem
Filterrotor 112 noch an dem Filtergehäuse 110.
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Selbst
wenn in dem Planetengetriebe 154 Radialkräfte entstehen
würden,
die sich bis zu der Abtriebswelle 154d fortsetzen, so würden diese
von dem Getriebegehäuse 154a aufgenommen
werden und durch den Abstützbock 111 in
den Grundrahmen 113 eingeleitet werden; sie könnten demnach
auch keine asymmetrische Belastung des Filterrotors 112 und
des Filtergehäuses 110 bewirken.
Die Wellenkupplung 157 tut ein Übriges, um den Filterrotor 112 und
damit auch das Filtergehäuse 110 von
asymmetrischen Radialkräften
zu entlasten. Der Drehverbindungsstator 148 ist durch eine
Drehmomentstütze 148a an
dem Lagerschild 120 gegen Mitdrehen mit dem Filterrotor
gesichert.
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Das
Filtergehäuse 110 ist
an dem Grundrahmen 113 durch die bereits erwähnten Abstützböcke 118 abgestützt. Diese
Abstützböcke 118 sind
in zwei Abstützstellen 118a mit
dem Filtergehäuse 110,
und zwar im Beispielsfall mit den Endringen 116 des Filtergehäuses, verbunden.
Jedem der beiden Endringe 116 ist ein Paar von Stützböcken zugeordnet,
so wie in 6 gezeichnet. Man erkennt, dass
die Abstützstellen 118a sich
diametral entlang einer horizontalen Diametrallinie D gegenüber liegen,
also mit 180°-Abständen gleichmäßig über den
Umfang des Filtergehäuses 110 verteilt
sind. Über
die Stützböcke werden
hohe Stützkräfte von
dem Filtergehäuse 110 in
den Grundrahmen 113 eingeleitet. Die hohen Stützkräfte rühren insbesondere
von dem Mitnahmemoment her, welches der Filterrotor 112 an
den Zonentrennmitteln 132 (siehe 10) auf
das Filtergehäuse 112 ausübt. Die
aus diesem hohen Mitnahmemoment entstehenden Stützkräfte werden durch die Lage der
Abstützstellen 118a in
Gegenüberstellung längs der
Diametralllinie D einigermaßen
symmetrisch auf das Filtergehäuse 110 übertragen,
so dass die Belastung des Filtergehäuses 110 jedenfalls
symmetrischer ist, als wenn – wie
in der Ausführungsform nach
den 1–3 – nur eine
einzige Abstützung 18 im
Bodenbereich des Filtergehäuses
vorhanden ist.
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Eine
weitere Besonderheit der Abstützung des
Filtergehäuses 110 liegt
darin, dass in den Stützböcken 118 Ausgleichsmittel
zum Ausgleich von Durchmesserveränderungen
des Filtergehäuses 110 vorgesehen
sind. Diese Ausgleichsmittel sind im Einzelnen in den 7 und 8 dargestellt.
Man erkennt, dass ein Abstützbock 118 aus
einem mit dem Grundrahmen 113 zu verbindenden Stützbockunterteil 118b und
einem Stützbockoberteil 118c zusammengesetzt
ist, die durch eine Schiebeverbindung 118d miteinander
verbunden sind, wobei diese Schiebeverbindung 118d eine
Verschiebbarkeit der beiden Bockteile 118b und 118c relativ
zueinander in Pfeilrichtung 118e gestattet. Eine Durchmesserveränderung
des Filtergehäuses 110 wird
demnach in der Schiebeverbindung 118d ausgeglichen.
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Bedenkt
man, dass hohe Temperaturen des Filtrierguts vorkommen können, so
muss man auch mit der Möglichkeit
einer Längsausdehnung
des Filtergehäuses 110 rechnen.
Aus diesem Grund sind an mindestens einem der beiden Stützbockpaare 118–118' Längsausgleichsmittel
vorgesehen. Der Flansch 118f, der zum Anschluss an den
Endring 116 des Filtergehäuses 110 bestimmt
ist, ist mit einem Gelenkauge 118g auf einem Gelenkbolzen 118h drehbar
und in Pfeilrichtung 118i verschiebbar gelagert.
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Aus 6 kann
man erkennen, dass der Kuchenauswurfschacht 164 annähernd im
Sohlenbereich des Filtergehäuses 110 angeordnet
ist. Dennoch ist ein guter Zugang zu diesem Kuchenauswurfschacht 164 möglich, dank
der seitlichen Anordnung der Abstützböcke 118.
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Eine
weitere Besonderheit der erfindungsgemäßen Gestaltung der erfindungsgemäßen Drehfilteranlage
liegt in der Abdichtung des Zwischenraums 130. Während in
der zum Stand der Technik gehörigen
Drehfilteranlage gemäß den 1–3 als Abdichtung
an den axial beabstandeten Enden des Zwischenraums 30 Stopfbuchsenanordnungen
angedeutet sind, wird bei der in den 4–11 beschriebenen
erfindungsgemäßen Ausführungsform die
Dichtungsbaugruppe verwendet, welche in 9 im Einzelnen
dargestellt ist. Gemäß 9 ist
die Dichtungsbaugruppe 134 an einem Endring 116 des Filtergehäuses 110 drehfest
angeordnet. Die Dichtungsbaugruppe 134 umfasst einen Ringkörper 134a mit
U-Profil, welcher
mittels eines Befestigungsflansches 134b an dem Endring 116 befestigt
ist und zwei U-Schenkel 134c und 134d aufweist,
so dass der U-Quersteg 134e dem Zonentrennmittel zugekehrt
ist. Zwischen den beiden U-Schenkeln 134c und 134d ist
ein torischer Blähkörper 134f aufgenommen,
der über
eine Abdeckplatte 134g an dem Endring 116 befestigt
und durch diese hindurch mit einem Blähfluidanschluss 134h verbunden
ist. Durch Aufblähen
des Blähkörpers 134f bei
Druckmittelzuführung
wird der U-Schenkel 134d dichtend gegen eine zylindrische
Dichtfläche 134i angelegt,
wobei sich gleichzeitig auch der U-Schenkel 134c gegen
eine Dichtfläche 134k des
Endrings 116 dicht anlegt. Es wird hier eine praktisch
wartungsfreie Abdichtung erzielt. Der Ringkörper 134a ist aus
Kunststoff hergestellt, beispielsweise aus Polyamid. Im Einzelnen
erfolgt die Auswahl des Kunststoffs in Anpassung an die jeweils
vorkommenden Prozessmedien, so dass der Kunststoff gegen diese möglichst
resistent ist. Die Dichtstelle zwischen der Dichtfläche 134e und dem
U-Schenkel 134d kann mit einer Flüssigkeit gekühlt und/oder
geschmiert werden, welche dem jeweiligen Prozessmedium verwandt
ist.
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In
dem Detail der 10 entsprechend dem Teilbereich
X der 1 erkennt man Einzelheiten der erfindungsgemäßen Gestaltung
des Filterrotors 110 und des Filtergehäuses 112.
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Die
beiden bilden zusammen den Zwischenraum 130.
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Das
Filtergehäuse 110 ist
aus den Endringen 116 und den Skelettstäben 110a aufgebaut,
die zusammen einen Skelettrahmen 116–110a bilden. Zwischen
jeweils zwei aufeinander in Umfangsrichtung folgenden Skelettstäben 110a sind
Skelettfenster 110b gebildet, die wenigstens zum Teil untereinander gleiche
Innenabmessungen besitzen. Vorzugsweise sind auch die Abstände 110c zwischen
aufeinander folgenden Skelettfenstern 110b untereinander
gleich.
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In
die Skelettfenster 110b können Füllstücke eingesetzt werden, die
verschiedene Funktionen erfüllen.
Man erkennt in 10 eine erste Gruppe von Füllstücken, welche
als Zonentrennmittel 132 ausgebildet sind. Im Einzelnen
sind diese Zonentrennmittel 132 als Trennplatten aufgebaut
mit einem Leistenkörper 132a aus
Kunststoff. Der Kunststoff ist dabei so gewählt, dass er resistent gegen
das jeweilige Prozessmedium ist, also insbesondere gegen das Filtriergut
FG.
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Der
Leistenkörper 132a ist
mit einer ringsum laufenden Dichtschnur 132b versehen,
welche gegen den Innenumfang des Skelettfensters 110b anliegt.
An der dem Filterrotor 112 zugekehrten Seite des Leistenkörpers 132a ist
eine Dichtschicht 132c angebracht, die wiederum aus Kunststoff
hergestellt sein kann und zur Anlage gegen die Innenumfangsfläche der
Skelettfenster 110b und gegen die Kopfflächen von
Rippen 128a der in 3 dargestellten Zellstruktur
bestimmt ist. Zusätzlich
zu der Dichtschnur 132c kann eine weitere Dichtfunktion
von einer Dichtmembran 132d ausgeübt werden, welche an der radial äußeren Seite
des Leistenkörpers 132a anliegt
und in der Umfangsfläche
des jeweiligen Skelettfensters 110b dicht verankert ist.
Um eine gute Abdichtung zwischen der in 10 dargestellten Zwischenraumzone
Z2 des Zwischenraums 130 und dem angrenzenden Zwischenraum
Z1 (siehe 1) herzustellen, muss der Leistenkörper 132a mit
der Dichtschicht 132c gegen die Kopfflächen der Rippen 128a angedrückt werden.
Zu diesem Zweck liegt über
der Dichtmembran 132d ein Kissen 132e, das mit
einer nicht dargestellten Armatur zur Einleitung eines Aufblähfluids
versehen ist und das sich an seiner radial äußeren Seite gegen einen Stützkasten 132f abstützt. Der
Stützkasten 132f ist
an einer Abdeckung 115 befestigt, auf die noch näher einzugehen
sein wird. Der Anpressdruck der Dichtschicht 132c gegen
die Kopfflächen
der Rippen 128a und damit die Trenn- und Dichtwirkung zwischen
aufeinander folgenden Zwischenraumzonen Z1–Z4 kann durch entsprechende
Bemessung des Fluiddrucks in dem Kissen 132d bestimmt werden.
Die Membran 132d wird dabei so schlaff gehalten, dass sie
die Größe des Anpressdrucks
gegen die Kopfflächen
der Rippen 128a nicht wesentlich beeinflusst. Auf diese Weise
ist sichergestellt, dass aufeinander folgende Zwischenraumzonen
Z1, Z2 und Z3 ständig
optimal voneinander getrennt sind, auch dann, wenn in aufeinander
folgenden Zwischenraumzonen Z1, Z2, Z3 unterschiedliche Drücke herrschen
und wenn die Positionierung des Filterrotors 112 durch
Abnutzung des Rotorlagers 122 an Genauigkeit verloren hat.
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Als
weiteres Füllstück ist in 10 ein
Armaturenfüllstück 117 dargestellt,
welches an die Anschlussarmatur A2 für das Waschmedium anschließt. Auch
dieses Armaturenfüllstück 117 kann
aus einem gegen das jeweilige Prozessmedium resistenten Kunststoff
hergestellt und gegen die Innenumfangsfläche des jeweiligen Skelettfensters 110b abgedichtet
sein.
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Man
erkennt in der 10 ferner eine Mehrzahl von
Sprühdüsen 119,
die teils an dem Skelettrahmen 116–110a befestigt sind,
teilweise an der Abdeckung 115. Die Abdeckung 115 kann
insgesamt als eine dichte Abdeckung gestaltet sein, die einen zusätzlichen
Schutz gegen Austritt von Prozessmedium bildet, zusätzlich nämlich zu
der Abdichtung, die bereits durch den Skelettrahmen 116–110a und
die in den Skelettrahmen 116–110a eingesetzten
Füllstücke 132 und 117 besteht.
Im Beispielsfall der 10 ist die Abdeckung 115 durch
Abdecksegmente 115a, die einzeln an dem Skelettrahmen 116–110a angebracht
und durch Schnellverschlüsse 115b befestigt sind.
Dank der Schnellverschlüsse 115b kann
das Abdeckungssegment 115a, im Folgenden Deckel 115a genannt,
leicht abgenommen werden, beispielsweise dann, wenn Wartungs- oder
Reparaturarbeiten an einem Zonentrennmittel 132 auszuführen sind.
Es ist auch denkbar, einen Deckel 115a als Klappdeckel
auszubilden, etwa mit einer Schwenkachse 115c und Schnellverschlüssen 115b demgemäß nur an
den in Umfangsrichtung verlaufenden Kanten des Deckels 115a und
an der der Schwenkachse 115c in Umfangsrichtung gegenüber liegenden
achsparallelen Kante.
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Durch
eine ringsum laufende Abdichtschnur 115d ist angedeutet,
dass der Deckel 115a eine zusätzliche Abdichtfunktion übernimmt,
indem er dicht an dem Skelettrahmen 116–110a anliegt.
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Die
Abdeckung 115 kann über
den ganzen Umfang verteilt aus analogen Deckeln 115a aufgebaut
sein. Es ist auch denkbar, dass ein Teil der Abdeckung 115 unlösbar an
dem Skelettrahmen 116–110a befestigt
ist, dort nämlich,
wo Zugänglichkeit
zu dem Skelettrahmen 116–110a nicht gefordert ist.
Es wäre
weiter denkbar, Deckel unmittelbar auf den Füllstücken 132 und 117 anzubringen.
In diesem Falle entfällt
zwar die zusätzliche
Abdichtfunktion der Abdeckung. Gleichwohl können die Deckel dann als Träger von
Funktionsteilen, wie z. B. der Anschlussarmatur A2, verwendet werden.
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Im
Falle der in 10 dargestellten speziellen
Ausführungsform
ist die Anschlussarmatur A2 an dem Deckel 115a befestigt
und liegt mit einem Rohrstück 121 unter
Vermittlung einer Dichtung 123 an dem Armaturenfüllstück 117 an.
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In
der 11 sind Details einer Filterzelle 136' entsprechend 3 dargestellt
und insbesondere die Details eines in eine Filterzelle 136' eingesetzten
Filtermittels 138. Das Filtermittel 138 umfasst einen
Trägerrahmen 138a,
welcher gegen den Filterrotor 112 nach radial innen durch
eine Zwischenplatte 138b abgestützt ist und durch einen Dichtring 138c gegen
die Zellenumfassungswand 136'a der
Zelle 136' abgedichtet
ist. Der Dichtring 138 liegt dabei auf einer Stützkonstruktion 138d auf.
Zu beachten ist, dass der Dichtring 138c bis annähernd an
eine Stirnfläche 138e des
Trägerrahmens 138a heranreicht,
so dass zwischen dem Trägerrahmen 138a und
der Zellenumfassungswand 136'a allenfalls
ein Spalt 138f von sehr geringer radialer Tiefe besteht,
in dem sich Rückstände leicht
lösen lassen,
z. B. durch die bereits erwähnte
Waschdüse 168.
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Der
Trägerrahmen 138a ist
mit einem aus Metallfäden
gebildeten Filtergewebe 138g ausgeführt, das bei 138h mit
dem Trägerrahmen 138a verschweißt ist.
Unterhalb des Filtergewebes 138g sind reliefartige Filtratabführkanäle 138i in
dem Trägerrahmen 138a ausgebildet,
die zu einem Filtratabfluss 138j führen. Der Filtratabfluss 138j steht über eine Öffnung 138k der
Zwischenplatte 138b in Verbindung mit der Abführöffnung 140.
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In 12 ist
eine weitere Ausführungsform dargestellt,
die sich von der Ausführungsform
nach den 4–11 durch
eine veränderte
Lagerung des Filterrotors 212 unterscheidet. Analoge Teile
sind mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in den 4–11,
jeweils vermehrt um die Zahl 100.
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In
der Ausführungsform
nach 12 ist der Filterrotor 212 durch eine
einzige Rotorlagerung 222 gelagert, und zwar auf der in
der Figur linken Seite des Filtergehäuses 210. Die Rotorlagerung 222 ist dabei
durch eine gesonderte Rotorlagerabstützung 225 auf dem
Grundrahmen 213 abgestützt.
An dem in der 12 rechten Ende des Filtergehäuses 210 ist
keine Lagerung für
den Filterrotor 212 vorgesehen. Man spricht daher von einer ”fliegenden
Lagerung” des
Filterrotors 212. Die Rotorlagerung 222 ist in
ihrer axialen Ausdehnung relativ groß und kann aus mehreren Kugellagern,
Rollenlagern oder Kegelrollenlagern zusammengesetzt sein, so dass
Biegemomente infolge des Eigengewichts des Filterrotors 212 und
infolge von asymmetrisch verteilten Drücken der Prozessmedien aufgenommen
werden können. Bei
dieser Ausführungsform
ist dank der gesonderten Rotorlagerabstützung 225 die Einleitung
von Lagerkräften
in das Filtergehäuse 210 unterdrückt. Das
Filtergehäuse 210 kann
deshalb, auch wenn es erheblichen hydrostatischen Drücken in
einzelnen Zwischenraumzonen Z1–Z4
ausgesetzt ist, relativ leicht gebaut werden.
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Zu
beachten ist, dass die Drehverbindungsbaugruppe 246 auf
der vom Filtergehäuse 210 abgelegenen
Seite der Rotorlagerung 222 angeordnet ist, sodass die
Rotorlagerung 222 nahe an das Filtergehäuse 210 herangerückt werden
kann. Die Getriebeausgangswelle 254d ist innerhalb des
Getriebegehäuses 254a durch
eine Abtriebsgliedlagerung 254i gelagert. Deswegen können keine
nicht ausgeglichenen Radialkräfte,
die aus dem Getriebe 254 auf die Getriebeausgangswelle 254d etwa
ausgeübt
werden, auf den Endabschnitt 224 des Filterrotors 212 übertragen
werden. Im übrigen
entspricht die Ausführungsform
nach 12 hinsichtlich des Aufbaus von Filterrotor 212 und
Filtergehäuse 210 der
Ausführungsform
nach den 4–11.
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Die
Ausführungsform
nach den 13 und 14 entspricht
hinsichtlich der fliegenden Lagerung des Filterrotors der Ausführungsform
nach 12.
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Analoge
Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in 12,
jeweils weiter vermehrt um die Zahl 100.
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In
dieser Ausführungsform
ist das Filtergehäuse 310 auf
einem Verschiebegerüst 327 in
Richtung des Pfeiles 329 in Richtung der Filterrotorachse A
verschiebbar zwischen einer Betriebsstellung gemäß 13 und
einer Verschiebestellung gemäß 14.
Das Verschiebegerüst 327 ist
wiederum auf dem Grundrahmen 313 abgestützt.
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Hinsichtlich
der Rotorlagerung 322 und Rotorlagerabstützung 325 gilt
im übrigen
das zu 12 Gesagte. Hinsichtlich der
Konstruktion und der Betriebsweise des Filterrotors 312 und
des Filtergehäuses 310 gilt
das im Zusammenhang mit den 4–11 Gesagte.
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Wenn
es sich als notwendig erweist, an dem Filterrotor 312 und/oder
an dem Innenraum des Filtergehäuses 310 Reparatur-
oder Wartungsmaßnahmen
vorzunehmen, so wird das Filtergehäuse 310 in die Stellung
gemäß 14 verschoben.
Dies ist dank der fliegenden Lagerung des Filterrotors 312 in der
Rotorlagerung 322 ohne weiteres möglich. Auch die Dichtungsbaugruppen,
welche den Zwischenraum zwischen Filterrotor 312 und Filtergehäuse 310 in
der Betriebsstellung gemäß 13 beidendig
abdichten, behindern das Verschieben des Filtergehäuses 310 nicht,
wenn diese Dichtungsbaugruppen entsprechend der 9 aufgebaut
sind. Man braucht nur den Druck aus den torischen Blähkörpern 134f (9)
abzulassen und kann dann das Filtergehäuse 310 ohne wesentliche
Reibung in den Dichtungsbaugruppen verschieben. Der Filterrotor 312 bleibt ohnehin
an Ort und Stelle, so dass sich auch im Bereich der Rotorlagerung 322 und
im Bereich der Drehverbindungsbaugruppe 346 keine Probleme
wegen der Verschiebbarkeit des Filtergehäuses 310 ergeben.
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Man
erkennt aus 14, dass der Filterrotor 312 frei
liegt. Im übrigen
ist der Innenraum des Filtergehäuses 310 von
seinem rechten Ende her zugänglich,
wenn das Filtergehäuse 310 in
die Stellung gemäß 14 verschoben
ist.
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Die
Verschiebbarkeit des Filtergehäuses 310 gemäß 13 und 14 kann
mit einem Aufbau der Abdeckung 315, d. h. mit lösbaren oder
abschwenkbaren Deckeln kombiniert werden, um dadurch unter Umständen die
Zugänglichkeit
zu einzelnen Funktionsteilen der Drehfilteranlage weiter zu erleichtern.
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Hinsichtlich
der statischen Verhältnisse
der Rotorlagerung 322 und Rotorlagerabstützung 325 sowie
der Gehäuseabstützung gilt
das in Zusammenhang mit 12 Gesagte.
