DE2244917C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Beschicken einer Filtervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschicken einer Filtervorrichtung, insbesondere Filterpresse, mit Filtergut bei dem der von einer oder mehreren Förderpumpen und/oder Druckbehältern erzeugte Beschickungsdruck allmählich auf einen Enddruck gesteigert wird, der bis zum Ende der Filtration im wesentlichen aufrecbf «rhalten wird, während die Beschickungsmenge je Zeiteinheit allmählich abnimmt

Das Schluckvermögen einer Filtervorrichtung hängt nur zu Beginn der Filtration von der Beschaffenheit des Filters, insbesondere des Filtertuches bei einer Filterpresse, ab. Das Filter hat zunächst die Aufgabe, aus dem Filtergut den Feststoff aufzufangen, damit die Filtration eingeleitet wird. Sobald sich auf dem Filter eine Feststoffschicht abgesetzt hat wird die Filterleistung von der Beschaffenheit und der Menge des Feststoffs im Filtergut selbst bestimmt, denn das gesamte Filtrat muß durch die Filterschicht hindurchgepreßt werden. Von der Struktur der einzelnen Feststoffteilchen hängt es ab, wie lange das ursprüngliche Schluckvermögen einer Filtervorrichtung während jedes Fikrationsvorganges aufrechterhalten bleibt und wie schnell der Beschikkungsdruck bis auf den Enddruck, für den die Filtervorrichtung ausgelegt ist, ansteigen kann. Der Anstieg des Beschickungsdruckes hat im allgemeinen einen annähernd parabelförmigen Verlauf und das Schluckvermögen der Filtervorrichtung, also auch die Beschickungsmenge je Zeiteinheit, bleibt so lange konstant, wie der Anstieg des Beschickungsdruckes fortgesetzt wird. Sobald der Beschickungsdruck den Enddruck erreicht hat und dann nur noch konstant gehalten wird, beginnt das Schluckvermögen mehr oder weniger rasch abzusinken. Ein Filtergut ist um so besser filtrierbar, je langsamer es in einer Filtervorrichtung gegebener Art und Größe einen Strömungswiderstand erzeugt, der den Beschickungsdruck bis auf den Enddruck ansteigen läßt. Der Einfluß der Eigenschaften der zu filtrierenden Suspension auf das Schluckvermögen einer Filterpresse ist in »Maschinenmarkt«, Jg. 75 (1969), Nr. 46, S. 983 -987, beschrieben.

Es ist ein Verfahren der eingangs beschriebenen Äff bekannt (DE-OS 15 36 874), bei dem eine Filterpresse bei jedem Filtrationszyklus zunächst mit einer Niederdruckpumpe gefüllt wird und anschließend ein von einer Hochdruckpumpe gespeister Hochdruckbehälter zugeschaltet wird. Bei diesem Verfahren findet, solange die Niederdruckpumpe arbeitet, ein zunächst allmählicher

und dann steiler werdender Druckanstieg bis nahe dem Maximaldruck der Niederdruckpumpe statt, und beim Zuschalten des Hochdruckbehälters wird der Druckanstieg noch steiler.

Bei einem anderen bekannten Verfahren der eingangs beschriebenen Art (DE-OS 14 61443) wird eine Filterpresse von einem Druckbehälter gefüllt, in dem das Filtergut unter dem Druck eines Luftpolsters steht. Die Leitung, die vom Druckbehälter zur Filterpresse führt, enthält ein Rückschlagventil. In diese Leitung mündet zwischen dem Rückschlagventil und der Filterpresse die druckseitige Leitung einer Hochdruckpumpe, die spätestens dann eingeschaltet wird, wenn die Filterpresse vom Behälter mit Filtergut gefüllt worden ist Das Rückschlagventil verhindert, daß die Hochdruckpumpe während des weiteren Beschickens der Filterpresse zugleich in den Druckbehälter fördert. Somit ist sichergestellt, daß auch hier der Beschickungsdruck unmittelbar nach dem Füllen der Filterpresse steiler als vorher ansteigt bis er schließlich den Enddruck erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Ablauf eines Verfahrens der eingangs beschriebenen Ar*, derart zu gestalten, daß die Filtration schwer filtnerbarer Medien in einer Filtervorrichtung, insbesondere Filterpresse, gegebener Art und Größe und bei gegebenem zulässigem Enddruck, bis zum Erreichen eines vorbestimmten Restfeuchtigkeitsgehaltes weniger Zeit beansprucht als nach den bekannten Verfahren.

Erfindungsgemäß wird dem dadurch abgeholfen, daß der Anstieg (dP/dt) des Beschickungsdruckes (P) je Zeiteinheit während der Filtration vor der Annäherung des Beschickungsdruckes (P) an den Enddruck (P_m„) mindestens einmal im Vergleich mit der nach dem vollständigen Füllen der Filtervorrichtung mit dem Filtergut erreichten Steilheit dieses Anstieges (dP/dt) abgeflacht und anschließend wieder verstärkt wird.

Die Lösung der Erfindungsaufgabe beruht auf der Beobachtung, daß ein rascher Anstieg des Beschikkungsdruckes bis auf den Enddruck, wie er bei schwer filterbaren Medien zu beobachten ist, die zu Beginn der Filtration abgeschiedenen Feststoffteilchen zu einer schwer durchlässigen Schicht verdichtet, die den Fortgang der Filtration stärker als nötig behindert.

Dies bedeutet mit anderen Worten, daß der von einer oder mehreren Förderpumpen und/oder einem oder mehreren Druckbehältern erzeugte Beschickungsdruck derart dosiert wird, daß die Kurve seines Ober der Filtrationszeit aufgetragenen Anstiegs nach dem Füllen der Filtervorrichtung und nach dem ersten steilen so Anstieg einen Wendepunkt erhält, hinter dem sich der Anstieg verlangsamt um erst nach einem weiteren Wendepunkt wieder steile¹* zu werden. An diesen Abschnitt der Kurve des Druckanstiegs über der Zeit, den man als S-förmig bezeichnen kann, können sich weitere gleichartige Abschnitte anschließen, so daß die Kurve des Beschickungsdruckanstiegs über der Zeit einen insgesamt schlangenlinienförmigen Verlauf erhält, bis sie schließlich den Enddlruck erreicht

Bei jeder Abflachung des Beschickungsdruckanstieges, die man willkürlich vor Erreichen des Enddruckes herbeiführt, vermindert sieh das Schluckvermögen der Filtervorrichtung, also die Beschickungsmenge je Zeiteinheit, den die Filtervorrichtung verarbeiten kann, mehr oder weniger stark. Sobald man aber den Beschickungsdruck wieder steiler ansteigen läßt, beispielsweise mit der vor der ersten Abflachung erreichten größten Steilheit.steigt auch das Schluckvermögen der Filtervorrichtung wieder an, und zwar überraschenderweise auf einen Betrag, der größer ist als das Schluckvermögen, das die Filtervorrichtung zum gleichen Zeltpunkt aufweisen würde, wenn man den steilen Druckanstieg bis zum Enddruck unverändert aufrechterhalten hätte. Dieser Zuwachs an Schluckvermögen ist vor allem bei schwer filtrierbaren Medien erheblich und führt zu dem Ergebnis, daß der Filtrationsvorgang nach einer kürzeren Zeit beendet werden kann als bei der üblichen Aufrechterhaltung des kurz nach dem Füllen der Preßvorrichtung erreichten stellen Anstiegs des Beschickungsdrucks bis zum Enddruck.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird zweckmäßigerweise so betrieben, daß die sich als Produkt (P ■ Q) aus Beschickungsdruck (P) und Beschickungsmenge (Q) je Zeiteinheit ergebene Beschickungsleistung nach dem vollständigen Füllen der Filtervorrichtung vor Erreichen des Enddruckes (P_mai) mindestens einmal unter ihren zuvor erreichten Höchstwert abgesenkt und dann wieder auf den Höchstwert gesteigert wird.

Es ist vorteilhaft, wenn der Anük.2g (dP/dt) des Beschickungsdruckes (P) je Zeiteinheit ziun erstenmal abgeflacht wird, wenn der Beschickungsdruck (P) ein Viertel bis ein Drittel des Enddruckes (Pma) erreicht hat.

Zweckmäßigerweise wird der Anstieg (dP/dt) des BeschicIcMgsdruckes (P) je Zeiteinheit zum zweitenmal abgeflacht, wenn der Beschickungsdruck (P) die Hälfte bis zwei Drittel des Enddruckes (P_max)erreicht hat

Unter dem Begriff »Abflachen« ist im Sinne der Erfindung jede Verminderung des Beschickungsdruckanstiegs je Zeiteinheit unter einen zuvor erreichten Betrag zu verstehen, also beispielsweise das Konstanthalten oder gar eine Verminderung des absoluten Beschickungsdrucks für eine gewisse Zeitspanne.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich besonders einfach in der Weise durchführen, daß der Beschikkungsdruck (P) an der ersten Abflachung konstant gehalten oder — beispielsweise durch Unterbrechen der Beschickung — sogar vorübergehend vermindert wird, zweckmäßigerweise so lange, bis die Beschickungsmenge (Q) je Zeiteinheit auf 80 bis 95%, vorzugsweise 85 bis 90%, ihres bis dahin erreichten Höchstwertes (Q_mu) abgesunken ist, und daß der Beschickungsdruck (P) anschließend so weit gesteigert wird, daß der Höchstwert (Qma) der Beschickungsmenge (Q) je Zeiteinheit gerade wieder erreicht wird.

Der nächste Verfahrensschritt besteht zweckmäßigerweise darin, daß der Beschickungsdruck (P) an der zweiten Abflachung ebenfalls konstant gehalten oder vermindert wird, und zwar so lange, bis die Beschikkungsmenge je Zeiteinheit auf 60 bis 80%, vorzugsweise 65 bis 75% ihres bis dahin erreichten Höchstwertes (Qmu) abgesunken ist, und daß der Beschickungsdruck (P) anspießend auf seinen Endbetrag (Pmu) gesteigert wird.

Zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich eine Einrichtung mit einer hydraulischen betätigbaren Kolben- oder Membranpumpe, deren Betätigungsdruck durch ein Steuerventil begrenzt ist Eine solche Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, daß dem Steuerventil mindestens eine Umgehungsleitung parallel geschaltet ist, die ein auf einen niedrigeren Druck einstellbares Druckbegrenzungsventil und ein diesem vorgeschaltetes Absperrventil enthält, das vrn einem Zeitschalter bei Überschreiten eines bestimmten Zeitintervalls zwischen aufeinanderfolgenden Hüben der Kolben- oder Mem-

branpumpe schließbar ist.

Das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Hüben der Kolben- oder Membranpumpe ist der Beschickungsmenge je Zeiteinheit proportional: wenn dieses Zeitintervall einen bestimmten Betrag überschreitet, bedeutet dies somit, daß die Beschickungsmenge unter eine bestimmte Grenze gefallen ist. Der Zeitschalter, der daraufhin ein das Absperrventil schließendes Signal abgibt, macht das nachgeschaltete Druckbegrenzungsventil unwirksam, so daß der Druck steigt. Dem Steuerventil kann eine weitere Umgehungsleitung parallel geschaltet sein, die ebenfalls ein auf einen niedrigeren Druck als das Steuerventil jedoch höher als das erste Druckbegrenzungsventil eingestelltes Druckbegrenzungsventil und ein diesem vorgeschaltetes Absperrventil enthält. In diesem Fall steigt der Uescliickungsdrtick nach dem Schließen des ersten Absperrventils zunächst auf den am zweiten Druckbegrenzungsventil eingestellten Druck und bleibt in dieser !lohe so lange konstant, bis das /.eitintcrvall zwischen aufeinanderfolgenden Hüben der Kolben- oder Membranpumpe erneut einen bestimmten, vorgewählten Betrag überschreitet und der Zeitschalter infolgedessen auch das zweite Absperrventil schließt und damit auch das /weite Druckbegrenzungsventil unwirksam macht. Anschließend steigt der Beschickungsdruck erneut, und /war bis auf den am Steuerventil eingestellten Enddruck, sofern nicht eine dritte Umgehungsleitung mit einem dritten Druckbegrenzungsventil und einem dritten Absperrventil vorgesehen ist.

Zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich aber auch eine Einrichtung mit einem von einer Pumpe gespeisten, durch ein Gaspolster vorgespannten Druckbehälter, an den ein die Pumpe jeweils bei Unter- und Überschreiten eines bestimmten Behälterdrucks ingang- bzw. stillsetzender Druckwach ter angeschlossen ist. Eine solche Einrichtung wird zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zweckmäßigerweise dadurch weitergeleitet, daß der Druckwächter von einem Zeitschalter gesteuert ist. der die Ein- und Ausschaltdrücke der Pumpe bei Überschreiten eines bestimmten Zeitintervalls zwischen zwei Λί-ΙηΙτηη-Ιη/Ιη" Anr-

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Für diese Einrichtung ist eine Exzenterschneckenpumpe besonders geeignet; es eignen sich jedoch auch ^: andere Pumpen mit konstanter Fördermenge.

Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Ausschnitt einer Filterpresse. "·"

F i g. 2 den Verlauf des Beschickungsdruckes und des Schluckvermögens oer Filterpresse beim Filtern eines leicht filterbaren Mediums.

F i g. 3 den Verlauf des Beschickungsdruckes und des Schluckvermögens der Filterpresse beim Filtern eines ίϊ schwer filterbaren Mediums nach zwei verschiedenen Verfahren.

F i g. 4 die hydraulische und elektrische Schaltung einer Einrichtung zum Beschicken der Filterpresse mit einer hydraulischen Kolbenpumpe und f>o

F i g. 5 die hydraulische und elektrische Schaltung einer Einrichtung zum Beschicken der Filterpresse mit einer Exzenter-Schneckenpumpe.

Der in F i g. 1 dargestellte Ausschnitt einer Filterpresse 10 läßt Teile von zwei Filterplatten 12 erkennen. *5 zwischen denen Filtertücher 14 eingespannt sind. Zu der Filterpresse gehört eine größere Anzahl solcher Filterplatten 12 mit Filtertüchern 14. die im Betriebszustand an ihren äußeren Rändern dicht gegeneinander gepreßt sind, (ede der Filterplatten 12 weist ein zentrales Loch 16 auf; die Löcher 16 sämtlicher Filterplatten 12 fluchten miteinander und bilden somit einen axialen Kanal, durch den das Filtergut in Richtung der Pfeile 18 in zwischen je zwei Filterplatten gebildete Kammern 20 strömt. |ede der Filterplatten 12 weist Kanäle 22 auf, die durch das zugehörige Filtertuch von der benachbarten Kammer 20 getrennt sind und in einen nicht dargestellten, allen Filterplatten gemeinsamen .Sammelkanal münden.

An den Filtertüehern 14 stauen sich Feststoffteilchen des in die Kammern 20 einströmenden I-'ilterguts: das Min den Filtertüchern hindurchgelassene filtrat strömt durch die Kanäle 22 ab. Die Feststoffteilchen bilden an den Filtertüchern 14 eine Schicht 24. deren Dicke allmählich zunimmt, bis schließlich die Kammern 20 vollständig mit einem Filterkuchen gefüllt sind, der nach Abschalten der Beschickung und Auseinanderbewegen der Hlterpiatten 12 entfernt werden muß. ehe ein neuer I iltrationszyklus beginnen kann.

Bei leicht filterbaren Medien bleibt die von ihren Feststoffteilchen gebildete Schicht 24 locker und flüssigkeitsdurchlässig, so daß sich ihr Strömungswiderstand nur langsam erhöht. Für ein solches leicht filierbares Medium ist der Anstieg des Beschickungsdruckes P über der Zeit t in F i g. 2 aufgetragen. Der Beschickungsdruck ist bei dem in Fi g. 2 dargestellten Beispiel etiva 0.1 Stunden lang nahezu konstant und steigt dann etwa parabelförmig an. bis er schließlich nach knapp 0.9 Stunden den größten für die Filterpresse zulässigen Beschickungsdruck, den Enddruck P_mjy. erreicht, für dessen Einhaltung ein Druckbegrenzungsventil sorgt. Das Schluckvermögen der Filterpresse bestimmt die Beschickungsmenge Q je Zeiteinheit, die in F i g. 2 ebenfalls über der Zeit aufgetragen ist. Die Beschickungsmenge Q erreicht beim Füllen der Presse sofort ihren Größtwert Q_mi,. und dieser Größtwert bleibt während des Anstiegs des Beschickungsdruckes P erhalten. Erst nach etwa 0.9 Stunden sinkt die Beschickungsmenge Q je Zeiteinheit und folgt dabei etwa einer auf dem Kopf stehenden Parabel. Nach 1.5

C.n^an *r* A'xa Dracco (/«-ill. eic» kai in HiACjsm 7f»itraum

eine Menge des Filtergutes aufgenommen, die der schraffierten Fläche unter der Kurve (^entspricht.

In Fig. 3 sind die entsprechenden Kurven des Beschickungsdruckes fund der Beschickungsmenge je Zeiteinheit Q über der Zeit f für ein schwer filterbares Medium aufgetragen. Der Beschickungsdruck P folgt hier ebenfalls im wesentlichen einer Parabel, bis er den Enddruck P_mlt erreicht, doch ist die Parabel hier sehr viel steiler, so daß der Enddruck hier schon nach knapp 0.3 Stunden erreicht wird. Die Beschickungsmenge ζ) je Zeiteinheit beginnt dementsprechend ebenfalls schon nach knapp 03 Stunden zu fallen, und zwar ebenfalls steiler als in F i g. 2; allerdings vermindert sich der Abfall der Kurve Q nach etwa 0,7 Stunden, so daß die Kurve Q sich der Abszisse asymptomisch nähen.

Erheblich besser ist das Schluckvermögen der selben Filterpresse 10 bei demselben Filtermedium, wenn der Anstieg des Beschickungsdruckes, wie in F i g. 3 mit der gestrichelten Linie P' angedeutet, ein- oder mehrmals verlangsamt oder gar in der dargestellten Weise vorübergehend vollständig unterbrochen wird. Das Schluckvermögen, also die Beschickungsmenge je Zeiteinheit welche die Filterpresse aufnehmen kann, ist für diesen Fall mit der ebenfalls gestrichelten Linie Q' dargestellt Die Kurve P' läßt erkennen, daß im

dargestellten Beispiel der Beschickungsdruck nach einem zuletzt steilen Anstieg auf etwa 5 atü für etwa 0,2 Stunden konstant gehalten wird, um erst dann wieder — etwa parallel zur Kurve P — steiler anzusteigen. Bei etwa 0.9 atü wird der Beschickungsdruck P' erneut, und diesmal für etwa 0,3 Stunden, konstant gehalten, um dann schließlich ein letztes Mal wieder parallel zur Kurve Γ steil anzusteigen, bis er den Enddruck P„,.„ erreicht hat. Während des Konstanthaltens des Beschikkungsdrucks /''fällt zwar die Beschickungsmenge (?'je Zeiteinheit merklich unter die Kurve Q ab; dieser Abfall wird jedoch beim nächsten steilen Druckanstieg mehr als wettgemacht; die Kurve (^'erreicht den Betrag (?,„.„ zu einem Zeitpunkt, an dem die Kurve ζ)schon merklich unter den Betrag <?,„„ abgesunken ist. Entsprechendes wiederholt sich, wenn der Beschickungsdruck P' bei etwa 0.9 atü erneut konstant gehalten wird und dann wieder steil ansteigt. Insgesamt ist die mit gestrichelten Linien schraffierte Fläche unter der Kurve Q' schon nach 3 Stunden ebenso groß wie die mit vollen Unien schraffierte Fläche unter der Kurve Q erst nach 3.5 Stunden ist.

F i g. 4 zeigt die hydraulische und elektrische Schaltung einer Einrichtung zum Beschicken der Filterpresse 10. mit einer hydraulischen Kolbenpumpe 26, die das Filtermedium aus einem Behälter 28 über ein Rückschlagventil 30 ansaugt und es über ein weiteres Rückschlagventil 32 in die Filterpresse 10 fördert. Die vom Filtermedium durchströmten Leitungen sind mit vollen Doppellinien dargestellt, die Leitungen für die hydraulische Betätigung der Kolbenpumpe 26 dagegen mit einfachen vollen Linien, und mit einfachen strichpunktierten Linien sind elektrische Steuerleitungen angedeutet.

Die Kolbenpumpe 26 erhält ihren hydraulischen Betätigungsdruck von einer Pumpe 34. die von einem Motor 36 antreibbar ist und das hydraulische Druckmittel aus einem Behälter 38 in eine Druckleitung 40 fördert. In den Druckmittelbehälter 38 mündet eine Rückleitung 42 und eine Entlastungsleitung 44. Die Druckleitung 40 und die Rückleitung 42 sind über einem VierwegeschieDer 46 und ein Leitungspaar 48 wahlweise mit Kammern auf beiden Seiten eines öäi kolbens der Kolbenpumpe 26 verbindbar; je nach der Stellung des Vierwegeschiebers 46 führt die Kolbenpumpe 26 einen Saughub oder einen Druckhub aus. Der Vierwegeschieber 46 wird von einem Vorsteuerschieber 50 gesteuert, der über einen Mengenregler 52 an die Druckleitung 40 angeschlossen ist und seinerseits von einem Schaltschrank 54 aus elektrisch gesteuert ist. Der Schaltschrank 54 enthält ein dem Vorsteuerschieber 50 zugeordnetes, nicht dargestelltes Relais, das von Endschaltern 56 an der Kolbenpumpe 26 betätigbar ist.

Die Druckleitung 40 ist über ein Druckregelventil 58 mit der Entlastungsleitung 44 verbunden. Die Stellung des Druckregelventils 58 ist von einer in F i g. 4 links unten dargestellten Schaltung abhängig, die ein den Enddruck bestimmendes Steuerventil 60 und — diesem über je eine Umgehungsleitung 61 bzw. 61' parallel geschaltet — zwei Ventilanordnungen enthält, die aus je einem Druckbegrenzungsventil 62 bzw. 62' und je einem Absperrventil 64 bzw. 64' bestehen.

Die Absperrventile 64 und 64' sind von je einem Zeitschalter 66 bzw. 66' gesteuert Die Zeitschalter 66 und 66' sind über den Schaltschrank 54 mit den beiden Endschaltern 56 verbunden.

Die Schaltung ist in F i g. 4 in ihrer Ausgangsstellung dargestellt bei der die Kolbenpumpe 26 einen Druckhub ausführt, wobei ihr Betätigungsdruck durch das Druckbegrenzungsventil 62 begrenzt ist. da dieses über das geöffnete Absperrventil 64 mit dem Druckregelventil 58 verbunden ist. Sobald sich die Hubfrequenz der Kolbenpumpe 56 infolge des allmählich steigenden Drucks in der Filterpresse 10 auf einen bestimmten Betrag vermindert hat, das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Betätigungen der Endschalter 56 also eine bestimmte Dauer überschritten hat, schließt der Zeitschalter 66 das Absperrventil 64 und macht dadurch das Druckbegrenzungsventil 62 unwirksam.

Von nun an wird der Betätigungsdruck der Kolbenpumpe 26 vom Druckbegrenzungsventil 62' bestimmt, das auf einen höheren Druck eingestellt ist als das Druckbegrenzungsventil 62. Wenn das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Betätigungen der Endschalter 56 erneut eine bestimmte Dauer überschritten hat. schließt der Zeitschalter 66' das Absperrventil 64'. so daß der Betätigungsdruck der Kolbenpumpe 26 nun vom Steuerventil 60 abhängt, das ihn auf einen bestimmten Enddruck ansteigen läßt.

Mit den Endschaltern 56 kann ein weiterer, nicht dargestellter Zeitschalter verbunden sein, der die Pumpe 34 abschaltet, wenn die Hubfrequenz der hydraulischen Kolbenpumpe 26 erneut einen bestimmten Betrag unterschritten hat. Sämtliche Zeitschalter können zusätzlich derart in den Stromkreis des Motors 36 eingeschaltet sein, daß dieser Motor, und damit die Pumpe 34. ausgeschaltet wird, wenn eine bestimmte Hubfrequenz der hydraulischen Kolbenpumpe 26 unterschritten worden ist. und mit druckbetätigten Schaltern kann dafür gesorgt sein, daß der Motor 36 jeweils erst dann wieder anläuft, wenn der Druck in der Filterpresse um einen bestimmten Betrag unter den größten zuvor erreichten Druck abgesunken ist.

F i g. 5 zeigt eine Einrichtung zum Beschicken der Filterpresse 10 mit einer Exzenterschneckenpumpe 68, die von einem Elektromotor 70 angetrieben wird und das Filtermedium ebenfalls von einem Behälter 28 ansaugt, um es über ein Rückschlagventil 72 wahlweise in einen Druckbehälter 74, der ebenfalls ein Rückschlagventil 76 aufweist, oder über ein Absperrventil 78 unmittelbar in die Fiiiei presse iC/.u füiüCiTi.

Der Druckbehälter 74 ist durch ein Gaspolster vorgespannt, das von einem Kompressor 80 mit Antriebsmotor 82 über ein Druckregelventil 84 und ein Rückschlagventil 86 aufrechterhalten wird und durch ein Sicherheitsventil 88 begrenzt ist. An das Gaspolster ist ein Druckwächter 90 angeschlossen, der drei auf verschiedene Druckstufen einstellbare Druckwächterelemente 90', 90" und 90'" aufweist. Jedes dieser Dr jckwächterelemente ist mit einem Schaltschrank 92 verbunden, von dem aus der Antriebsmotor 70 der Exzenter-Schneckenpumpe 68 gesteuert wird. Die beiden Druckwächterelemente 90' und 90" sind über je ein Relais 94' bzw. 94" eines insgesamt mit 94 bezeichneten Zeitschalters an den Schaltschrank 92 angeschlossen.

Der Elektromotor 70 wird zu Beginn der Beschickung der Filterpresse 10 vom Druckwächterelement 90' periodisch ein- und ausgeschaltet so daß der Druck des Gaspolster* im Druckbehälter 74, und damit auch der Beschickungsdruck der Filterpresse 10. nach einem anfänglichen Druckaufbau innerhalb eines ersten Druckbereichs schwankt Die Frequenz dieser Druckschwankungen nimmt allmählich ab, die Periode der Druckschwankungen wird also allmählich länger. Sobald die Periode eine bestimmte Dauer überschritten

hat. macht das Relais 94' des Zeitschalters 94 das Druckwächterelement 90' unwirksam. Die weitere Beschickung der Filterpresse 10 wird vom Druckwächterelement 90" gesteuert, das so eingestellt ist, daß der Druck das Gaspolster im Druckbehälter 74, und damit der Beschickungsdruck der Filterpresse 10. innerhalb eines /weiten Druckbereichs schwankt, dessen untere und obere Grenze höher sind als

10

diejenigen des ersten Druckbereichs. Sobald auch in diesem zweiten Drtickbereich die Periode der Druckschwankungen eine Destimmte Dauer überschritten hat. macht das Relais 94" des Zeitschalters 94 das Druckwächterelement 90" unwirksam, so daß die weitere Beschickung der Filterpresse 10 vom Druckwächterelement 90'" gesteuert wird, bis die Filterpresse sich schließlich vollständig mit Filterkuchen gefüllt hat.

Hierzu 5 Blatt Zeichnuncen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Beschicken einer Filtervorrichtung, insbesondere Filterpresse, mit Filtergut, bei dem der von einer oder mehreren Förderpumpen und/oder Druckbehältern erzeugte Beschickungsdruck allmählich auf einen Enddruck gesteigert wird, der bis zum Ende der Filtration im wesentlichen aufrechterhalten wird, während die Beschickungsmenge je Zeiteinheit allmählich abnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstieg (dP/dt) des Beschickungsdruckes (P) je Zeiteinheit während der Filtration vor der Annäherung des Beschickungsdruckes (P) an den Enddruck (P_max) mindestens einmal im Vergleich mit der nach dem vollständigen Füllen der Filtervorrichtung (10) mit dem Filtergut erreichten Steilheit dieses Anstiegs {dPldt) abgeflacht und anschließend wieder verstärkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich als Produkt (P ■ Q) aus Beschickungsdruck (P) und Beschickungsmenge (Q) je Zeiteinheit ergebende Beschickungsleistung nach dem vollständigen Füllen der Filtervorrichtung (10) vor Erreichen des Enddruckes (Pma) mindestens einmal unter ihren zuvor erreichten Höchstwert abgesenkt und dann wieder auf den Höchstwert gesteigert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstieg (dP/dl) des Beschickungsdrucks (P) je Zeiteinheit zum erstenmal abgeflacht wird, wenn der Beschickungsdruck (P) ein Viertel bis ein Drittel des Enddrucks (Pm_1x) erreicht hat

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstieg (dP/drjdes Beschickungsdrucks (P) je Zeiteinheit zum zweitenmal abgeflacht wird, wenn der Beschickungsdruck (P) die Hälfte bis zwei Drittel des Enddrucks (PmuJerreicht hat

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschickungsdruck (P) an der ersten Abflachung so lange konstant gehalten oder vermindert wird, bis die Beschickungsmenge (Q)je Zeiteinheit auf 80 bis 95%, vorzugsweise 85 bis 90%, ihres bis dahin erreichten Höchstwerts (Q_m$x) abgesunken ist, und daß der Beschickungsdruck (P) anschließend so weit gesteigert wird, daß der Höchstwert (Qmu) der Beschickungsmenge (Q) je Zeiteinheit gerade wieder erreicht wird. so

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschickungsdruck (P) an der zweiten Abflachung so lange konstant gehalten oder vermindert wird, bis die Beschickungsmenge (Q) je Zeiteinheit auf 60 bis 80%, vorzugsweise 65 bis 75%, ss ihres bis dahin erreichten Höchstwerts (Qmu) abgesunken ist, und daß der Beschickungsdruck (P) anschließend auf seinen Endbetrag (P_m„) gesteigert wird.

7. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einer hydraulisch betätigbaren Kolben- oder Membranpumpe, deren Betätigungsdruck durch ein Steuerventil begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuerventil (60) mindestens eine Umgehungs- μ leitung (61, 61) parallel geschaltet ist, die ein auf einen niedrigeren Druck (P) einstellbares Druckbegrenzungsventil (62,62') und ein diesem vorgeschal tts Absperrventil (64, 64') enthält, das von einem Zeitschalter (66, 66') bei Oberschreiten eines bestimmten Zeitintervalls zwischen aufeinanderfolgenden Hüben der Kolben- oder Membranpumpe (26) schließbar ist

8. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem von einer Pumpe gespeisten, durch ein Gaspolster vorgespannten Druckbehälter, an den ein die Pumpe jeweils bei Unter- und Oberschreiten eines bestimmten Behälterdrucks ingang- bzw. stillsetzender Druckwächter angeschlossen ist dadurch gekennzeichnet, daß der Druckwächter (90) von einem Zeitschalter (94) gesteuert ist der die Ein- und Ausschaltdrücke des Druckwächters (90) bei Überschreiten eines bestimmten Zeitintervalls zwischen zwei Betriebsperioden der Pumpe (68) heraufsetzt.