DE1960821C3 - Membranplatte für Plattenfilterpressen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mcmbranplattc für eine Planer filterpresse mit horizontal angeordneten Filterplatten, die eine geschlossene Plattenwand mit umlau fendem Rahmen aufweist, durch den nach beiden Plattenseiten hin eine Filtrat- bzw. eine Trübekammer begrenzt wird und die in der sich nach unten öffnenden Trübekammer eine mit einem Druckmittel beaufschlagbare Preßmembran aufweist

Aus der US-PS 33 42 123 ist eine Membranplatte der eingangs bezeichneten Art bekannt, bei der sich die Preßmembran nur über den unmittelbaren Bereich der Trübekammer erstreckt. Beim Einführen eines Druckmittels, beispielsweise Preßluft oder Druckwasser, in den Raum zwischen Plattenwand und Preßmembran beult sich die Preßmembran in den Trüberaum hinein und preßt die Feuchtigkeit aus dem gebildeten Filterkuchen. Bei der bekannten Membranplatte kann jedoch die Preßmembran den Filterkuchen nicht in der Randzone der Trübekammer auspressen. Hierdurch entstehen nicht nur unvollständige Auspressungen des Filterkuchens in diesen Wandbereichen, sondern der Filterkuchen löst sich auch nur schwer vom Rahmen, nach dem die Filterpresse geöffnet ist.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, eine Membranplatle zu schaffen, die ein Auspressen des Filterkuchens auch im Randbereich erlaubt und ein besseres Herauslösen des Filterkuchens aus der Membranplatte beim öffnen bewirkt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Preßmembran topfförmig ausgebildet ist und daß der Rand der Preßmembran die die Trübekammer begrenzende Innenfläche des Rahmens und einen Teil der Trennfläche des Rahmens als Dichtrand überdeckt.

Bei einer derartigen Ausgestaltung ist die Preßmembran nicht mehr am Rande der Plattenwand zwischen dieser und ihrem den Trüberaum begrenzenden

-'5 Rahmen befestigt bzw. eingeklemmt, sondern vielmehr an der freien Rahmenkante. Dies hat einerseits den Vorteil, daß beim Einführen des Druckmittels zwischen Plattenwand und Preßmembran die Preßmembran sich nicht nur im Bereich der Plattenwand gegen den

«ο Kuchen bewegt, sondern auch über die gesamte Innenfläche des Rahmenrandes hin, so daß der Kuchen vollständig, d. h. auch in seinen Randteilen zuverlässig ausgepreßt wird und gleichzeitig zusammen mit dem Rand der Preßmembran sich von der Innenfläche des Rahmenrandes löst. Wenn sich dann anschließend die Preßmembran nach Abfluß des zwischen ihr und der Plattenwand befindlichen Druckmittels in ihrer Ausgangslage zurückzieht, so löst sie sich hierdurch vollständig und zwar auch in den Randbereichen vom

5ü Filterkuchen, der am Filtertuch haftet. Offnet man dann die Filterpresse, so liegt der Filterkuchen nur noch auf dem Filtertuch auf. Da das Filtertuch endlos und im Zick-Zack über die Filterplatten und über einen Antrieb geführt ist, wird der Filterkuchen durch das Filtertuch aus dem Bereich des geöffneten Filterplattenpaketes heraustransportiert und durch Abschaben an den Umlenkrollen vom Filtertuch getrennt.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Rand der erfindungsgemäßen Preßmembran gleichen zeitig als Dichtungsrahmen zwischen zwei benachbarten Filterplatten dienen kann, insbesondere dann, wenn er in diesem Bereich wul?tartig ausgebildet ist.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist Ferner vorgesehen, daß der die Trennfläche des

''■"· Rahmens überdeckende Teil der Preßmembran durch eine schwalbensehwanzförmig ausgebildeten Klemmrand gebildet wird, der in einer entsprechenden Schwalbenschwanznut am Rahmen gehalten ist. Hier-

durch wird eine einfache und zuverlässige Befestigung der Preßmembran an der Filterplatte geschaffen.

Um eine gute und gleichmäßige sowie schnelle Zufuhr eines flüssigen Druckmittels auf der gesamten Membranrückseite und insbesondere eine schnelle Abfuhr durch einfaches Abhebern des flüssigen Druckmittels zu erzielen, sind in Ausgestaltung der Erfindung Kannelierungen an der der Plattenwand zugewandten Rückseite der Preßmembran vorgesehen.

In vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein schlauchförmiger, im wesentlichen parallel zur Membranhauptfläche angeordneter, an den Membranrand anschließender Ansatz für die Trübezufuhr und gegebenenfalls die Wasch- und Trocknungsmittel vorgesehen, der in einen entsprechend geformten Kanal im Rahmen einschiebbar ist. Bei dieser Bauform sind weitere Verbindungsmittel zwischen den Ansätzen und den Zufuhrkanälen nicht erforderlich, da der Druck, unter welchem die Trübe zugeführt wird, die nachgiebigen Schlauchansätze nach außen gegen die Innenwandung der Zufuhrkanäle drückt und so eine zuverlässige Abdichtung schafft, so daß die Trübe nicht in den Raum zwischen Membran und Filterplatte eindringen kann. Auch ist der Einbau einer Preßmembran mit derartigen erfindungsgemäßen Schlauchansätzen in die Filterplatte sehr einfach. Durch die Schlauchansätze wird ferner eine Ablagerung von Feststoffen im Bereich des Zulaufkanals vermieden. Es ist selbstverständlich, daß die Ansätze derart steif ausgebildet sein müssen, daß die Druckflüssigkeit beim Preßvorgang nicht e->/a den Ansatz flach drückt und durch die Trübeleitung austreten kann, während leichte Undichtigkeiten ohne weiteres hingenommen werden können und sogar zur Zwischenreinigung der Trübekanäle im Sinne einer Rückspülung führen können. Da die Schlauchansätze J5 vorzugsweise aus dem gleichen Werkstoff wie die Preßmembran bestehen, ergibt sich als weiterer Vorteil, daß beim Einführen der Druckflüssigkeit die Übergangsstelle zwischen dem Rand der PreBmembran und den Schlauchansätzen zwangsläufig zusammengedrückt wird und somit ein Herausdrücken des Kuchens aus der Trübekammer in den Zulauf verhindert wird.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ein Stützkörper aus biegesteifem Werkstoff vorgesehen, der vom freien Ende des Ansatzes bis zu dessen membranseitigen Ende zumindest so weit reicht, daß ein membranseitiges Verschlußteil des Ansatzes verschlußartig an das vorzugsweise entsprechende abgeschrägte Ende des Stützkörpers anlegbar ist. Durch den Stützkörper wird ein Eindrücken der Ansätze beim ^r>o Preßvorgang und damit ein Durchtritt der Druckflüssigkeit in die Trübeleitung vermieden. Durch das membranseitige Verschlußteil, das durch die Verformung der Preßmembran beim Preßvorgang ebenfalls mit verformt wird und werden soll, bildet dieser Teil ein Ventil zwischen der Zufuhrleitung und dem T-überaum, so daß während des Preßvorganges der Kuchen von der Trübeleitung abgesperrt ist. Das abgeschrägte Ende des Stützkörpers bildet hierbei einen Ventilsitz. Besonders vorteilhaft ist es, wenn im Verschlußteil Versteifungen, «> insbesondere in Form von metallischen Einlagen, vorgesehen sind, da hierdurch die Abdichtwirkung noch verbessert wird.

Bei großformatigen Filterplatten mit entsprechend großen Querschnitten für die Trübezuleitung ist es i>> ferner zweckmäßig, wenn der .Stützkörper flach ausgebildet ist und mehrere nebeneinanderliegende Trübebohrungen aufweist, so daß durch die jeweils zwischen den einzelnen Trübebohrungen verbleibenden Stege trotz eines großen Durchtnttsquerschnittes für die Trübe ein sehr steifer Stützkörper erzieit wird.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Membranplatte erstreckt sich die Preßmembran auch über einen Teil der Trennfläche des Rahmens der Filterplatte und dient hierbei als Dichtung. Da man sich insbesondere bei hohen Betriebsdrücken auf die Dichtungseigenschaften der Preßmembran im Randbereich nicht allein verläßt, sondern noch eine zusätzliche Randdichtung vorsieht, wird zwischen dem rahmenseitigen Rand der Preßmembran und der Randdichtung ein umlaufender Raum gebildet. In vorteilhafter Weise sind nun in diesem Bereich in den Filterplatten Bohrungen vorgesehen, die in ihrer Gesamtheit ein Kanalsystem schaffen, bei dem sämtliche Zwischenräume zwischen Membranrand und Randdichtung untereinander verbunden sind. Durch dieses Kanalsystem kann eine etwa auftretende Leckflüssigkeit abgezogen und an der untersten Filterplatte aus dem Plattenpaket abgezogen werden. Gleichzeitig erhält man, abgesehen von dem Leckflüssigkeitsanfall durch Querfiltration im Filtertuch, eine gewisse Auskunft über die Dichtwirkung sämtlicher Membranränder, so daß bei starkem Leckflüssigkeitsanfall auf eine Beschädigung eines Membranrandes geschlossen werden kann. Will man jede Membran einzeln auf ihre Dichtwirkung überwachen, so führt man die Leckflüssigkeit an jeder Filterplatte durch eine Winkelbohrung unmittelbar nach außen.

Umgekehrt kann man beim Filtrieren, z. B. von Flüssigkeiten, die chemisch besonders aggressiv sind oder giftige Dämpfe entwickeln, das Austreten von Leckflüssigkeit nach außen dadurch verhindern, daß die Zwischenräume zwischen Membranrand und Randdichtung mit einem Druckmittel beaufschlagt werden, das als Sperrmittel in die Zwischenräume hineingeführt wird und bei Undichtigkeiten durch den schwächer abdichtenden Membranraum in den Trüberaum eintritt.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Filterplatte mit Preßmembran,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Teilschnitt durch einen Druckmittelzufuhrkanal,

Fig.3 einen entsprechenden Teilschnitt durch einen Trübezufuhrkanal,

F i g. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der F i g. 3,

F i g. 5 einen Schnitt im Maßstab gemäß F i g. 1 durch 2 Platten mit einer Anordnung zur Abfuhr von Leckflüssigkeit in zwei verschiedenen Ausführungsformen auf den beiden Seiten der Darstellung.

Die Filterplatten gemäß den Beispielen bestehen aus einer Plattenwand 10 aus Stahlblech mit pyramidenstumpfförmig abgebogenem Rand 11. Diese Plattenwand wird gehalten von einem Rahmen 12, der nach beiden Seiten der Plattenwand 10 absteht und zusammen mit dieser nach unten zu einen Trüberaum 13 und nach oben zu einen Filtratraum 14 bildet. Der Zwickel zwischen dem Rand 11, der Platte 10 und dem Rahmen 12 ist durch einen eingeschweißten Stützrahmen 15 ausgefüllt, Rahmen 12 und Stützrahmen 15 sind derartig starr ausgebildet, daß sie alle Kräfte übernehmen; die Plattenwand 10 ist zuverlässig mit dem Stützrahmen 15 verschweißt. Diese Teile gehören nur hinsichtlich der pyramidenstumpfförmigen Ausbildung dcb Randes 11 der Filterplattenwand 10 zur Erfindung, wobei die Abschrägung der Randinnenfläche 16 des Randes 11, der im Sinne der Erfindung mit zum

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trübesei'.igen Teil des Rahmens 12 gehört, an sich bekannt ist. jedoch im Rahmen der Erfindung in neuartiger Weise und rings umlaufend benutzt wird.

In dem in Ii g. 1 dargestellten, ducklosen Zustand liegt eine Membran 17 nicht nur in bekannter Weise und in ihrem Hauptbereich an der Filterplattenwand 10 an. sondern setzt sich auch an der Innenfläche 16 des Randes 11 bei 18 fort und eistreckt sich über die I rennfläche 19 des Filierplattenrahmens 12 zur Nachbarfilterplatte in einem Klemmrandteil 20. Dieser Teil ist schwalbenschwanzförmig ausgebildet und hintergreift eine Schwalbensehwanznut, welche im vorliegenden Beispiel durch die Flächen 21 und 22 am Rahmen 12 sowie durch die Rückfläche 23 am Rande 11 der schräg abgewinkelten Filterplattenwand 10 gebildet wird. Dieser Membran-Kiemmrand 20 dient ais Dichtung. Im Abstand davon ist an der gleichen Trennfläche 19 des Rahmens 12 eine weitere und übliche Außendichtung 24 vorgesehen.

Wie F i g. 2 erkennen läßt, ist im Filterplattenrahmen 12 eine Bohrung 25 angeordnet, in die ein Stutzen 26 für die Zufuhr der Preßflüssigkeit vorgesehen ist. Dieser ist mit dem Rand 11 der Filterplaitenwand 10 bei 27 flüssigkeitsdicht verbunden. Die Membran 17 ist gegenüber der Filterplattenwand 10 und ihrem Rand 11 durch mit der Membran und an deren Rückseite angeordnete Stützrippen 28 im Abstand gehalten, die aus F i g. 3 deutlicher ersichtlich sind und zwischen sich Kannelierungen 29 freilassen. Wie F i g. 2 erkennen läßt, kann die Preßflüssigkeit unbehindert und schnell den gesamten Bereich der Rückseite der Membran 17 erreichen.

Die F i g. 3 und 4 lassen die Ausbildung der Membran 17 am Trube/uiauf erkennen. Die Fiilerplatienwand 10 und ihr Rand 11 sind hier mit einem Stutzen 30 verschweißt, der eine Bohrung 31 im Filterrahmen 12 durchsetzt und sich an die Außenfläche des Rahmens mit einem Flansch 32 anlegt, der bei 33 muffenförmig ausgebildet ist. An der Membran 17, die hier eine bis zur Hälfte der Höhe des Randes 11 reichende Falte 34 bilde! ist ein schlauchartiger Ansatz 35 vorgesehen, der mit seinem Außenquerschnitt der Innenform des Stutzens 30 angepaßt ist. Auch dieser Ansatz weist außen eine entsprechende muffenförmig Ausbildung 36 auf. Im Ansatz ist in seinem oberen Verschlußbereich eine Verstärkung 37, nämlich ein Blechstück, eingelegt und der Ansatz ist durch einen Stüt/.körper 38 versteift, der ebenfalls an seinem äußeren Ende einen Flansch 39 aufweist. Dieser Stiitzkörper ist an seinem inneren Ende bei 40 abgeschrägt, so daß bei Eintreten der Preßflüssigkeit sich der entsprechend bemessene, durch die Blechplatte 37 verstärkte Teil 41 des inneren Schlauchansatzendes dichtend vor das Stützkörperende 40 legt und ein Herausdrücken des Fiherkuchens aus der

ίο Trübekammer 13 in den Zulauf verhindert.

Wie F i g. 4 erkennen läßt, ist der Stützkörper 38 mit mehreren Bohrungen 42 versehen, damit einerseits ein ausreichender Durchtritt für die Trübe bei geringem Strömungswiderstand geboten wird, andererseits durcli die zwischen den Bohrungen 42 stehen gebliebene Teile 43 des Stützkörpers 3S ein Zusammenfalten unter dem Druck des Preßmitiels verhindert wird, und der Rahmer 12 an dieser Stelle eine Verstärkung gegenüber derr Schließdruck erfährt.

Gemäß Fig. 5 ist an der oberen, filtratseitiger Trennfläche 44 des Filterrahmens 12 eine ring; umlaufende Rinne 45 vorgesehen, die auch in der übrigen Figuren dargestellt ist. Diese Rinne dient zum Auffangen von Leckflüssigkeit, welche zwischen Membranklemmrand 20 und der Trennfläche 44 der Nachbarplatte bzw. durch das Filtertuch 46 hindurchtreten könnte und von der äußeren Dichtungsschnur 24 aufgefangen wird. Wie ersichtlich, reicht der Filterbelag 46 lediglich bis an die Leckrille 45. so daß die Dichtung 24 zuverlässig abdichtet, während durch den Klemmrand 20 der Preßmembran 17 dann keine zuverlässige Abdichtung erfolgen kann, wenn das Filtertuch Filtrat in seiner eigenen Ebene durchläßt. Vielfach ist gerade eine solche Querfiltration mit entsprechenden Leckverlusten unvermeidlich, wodurch die Anordnung der Doppcldichtung und der dazwischen vorgesehenen Abfuhr der Leckflüssigkeii besondere Bedeutung erhält. Die Leckflüssigkeit tritt aus der oberen Rinne 45 durch eine Bohrung 47 in die Leckrinne 45 der darunterliegenden Platte, wobei die Bohrungen 47 sämtlicher Platten miteinander fluchten und eine zuverlässige Abfuhr der Leckflüssigkeit gewährleisten. Nach der rechten Darstellung wird diese Bohrung 47 der Platten nur kurz gehalten und an sie eine Querbohrung 48 angeschlossen, die nach außen führt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnuneen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Membranplatte für eine Plattenfilterpresse mit horizontal angeordneten Filterplatten, die eine geüchlossene Plattenwand mit umlaufendem Rahmen aufweist, durch den nach beiden Plattenseiten hin eine Filtrat- bzw. eine Trübekammer begrenzt wird und die in der sich nach unten öffnenden Triibekammer eine mit einem Druckmittel beaufschlagbare Preßmembran aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßmembran (17) topfförmig ausgebildet ist und daß der Rand (18) der Preßmembran (17) die die Trübekammer (13) begrenzende Innenfläche (16) des Rahmens (12) und einen Teil der Trennfläche (19) des Rahmens (12) als Dichtrand überdeckt.

2. Membranplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Trennfläche (19) des Rahmens (12) überdeckende Teil der Preßmembran (17,^v- durch einen schwalbenschwanzförmig ausgebildeten Klemmrand (20) gebildet wird, der in einer entsprechenden Schwalbenschwanznut (21, 22, 23) am Rahmen (12) gehalten ist.

3. Membranplatte nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Kannelierungen (29) an der der Plattenwand (10) zugewandten Rückseite der Pre:ßmembran(17).

A: Membranplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch wenigstens einen schlauchförmigen, im wesentlichen parallel zur Membranhatiptfläche angeordneten, an den Membranrand (18) anschließenden Ansatz (35) für die Trübezufuhr und gegebenenfalls die Wasch- und Trocknungsmittel, der in einen entsprechend geformten Kanal (30—35) im Rahmen (12) einschiebbar ist.

5>. Membranplatte nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Stützkörper (38) aus biegesteifem Werkstoff, der vom freien Ende des Ansatzes (35) bis zu dessen membranseitigen Ende zumindest so weit reicht, daß eir. membranseitiges Verschlußteil (41) des Ansatzes (35) verschlußartig an das vorzugsweise entsprechend abgeschrägte Ende (40) des Stützkörpers (38) anlegbar ist.

6. Membranplatte nach Ansp'jch 4 oder 5, gekennzeichnet durch Versteifungen insbesondere in Form von metallischen Einlagen (37) im Verschlußteil (41) des Ansatzes (35).

7. Membranplatte nach einem der Ansprüche 4 bis

6, gekennzeichnet durch einen flachen Stützkörper (38) mit mehreren nebeneinanderliegenden Trübebohrungen (42).

8. Membranplatte nach einem der Ansprüche 4 bis

7, gekennzeichnet durch einen Flansch (36) am Ansatz (35) und einen entsprechenden, den Flansch (36) von außen übergreifenden Gegenflansch (39) am Stützkörper (38).

9. Membranplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8 nut einer im Abstand zum Dichtrand angeordneten äußeren Randdichtung, gekennzeichnet durch einen oder mehrere Abflußkanäle (47) für die durch den Membranklemmrand (20) bzw. das Filtertuch (46) tretende Leckflüssigkeil.