DE2645854C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen
von Fremdstoffen aus einer diese tragenden Flüssigkeit und zum Wiedergewinnen
der Flüssigkeit und/oder der Fremdstoffe mit in den Patentansprüchen
1 oder 6 jeweils im Oberbegriff im einzelnen angegebenen Merkmalen.
Ein Filtrierverfahren ähnlicher Art und eine entsprechende Filtriervorrichtung
sind aus der DE-OS 22 21 658 bekannt. Die Durchführung dieses
bekannten Filtrierverfahrens und die Konstruktion dieser bekannten Filtriervorrichtung
sind jeweils darauf abgestellt, einen Durchtritt von Druckgas
bei der Restvolumenfiltrierung in die abgedrückte Flüssigkeit zu verhindern.
Dazu wird beim Abdrücken des Restvolumens an Flüssigkeit auf den waagrecht
angeordneten Filterkuchen bzw. darüber ständig eine Flüssigkeitsbeschichtung
von vorbestimmter Höhe aufrechterhalten, um Gasdurchbrüche oder eine
unkontrollierte Gasabsorption in der Restflüssigkeit zu vermeiden. Dies
bringt jedoch unvermeidlich Verluste bei der Wiedergewinnung insbesondere
der Flüssigkeit mit sich, und auch die Aufarbeitung des abgelösten Filterkuchens
wird erheblich erschwert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem
Verfahren bzw. einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art einen Weg
aufzuzeigen, wie die Ausbeute bei der Wiedergewinnung von Filtrat und/oder
Fremdstoff erhöht werden kann.
Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch die im
kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 für das Verfahren und des
Patentanspruchs 6 für die Vorrichtung angegebenen Merkmale. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich in beiden Fällen aus den
jeweiligen Unteransprüchen.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
veranschaulicht, aus deren nachstehender Beschreibung Ziele,
Merkmale und Vorteile der Erfindung klar ersichtlich sind; es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer zur besseren
Illustration der Komponenten des Filtrationssystems
teilweise aufgebrochenen Vorrichtung zum Klären von
Flüssigkeiten,
Fig. 2 eine perspektivische Vorderansicht der Filterelementanordnung
und der Einrichtungen zum Ablösen von verbrauchtem
Filterkuchen von der Scheidewand der Filter
in einer Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3 einen in größerem Maßstab gehaltenen Schnitt durch
einen Teilabschnitt der Darstellung in Fig. 2 zur
besseren Verdeutlichung von Einzelheiten im Aufbau,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des unteren Abschnitts
der Filterkammer für eine Alternativausführung zum Klären
des Gesamtinhalts der Filterkammer,
Fig. 5 eine entsprechende perspektivische Darstellung für eine
weitere Alternativausführung mit einer Einrichtung zum
automatischen Austragen des verbrauchten Filtermaterials
aus der Filterkammer und
Fig. 6 eine Draufsicht auf die Einrichtung zum Ablösen von
verbrauchtem Filterkuchen von der Scheidewand zur besseren
Illustration der Arbeitsweise dieser Einrichtung.
Das in Fig. 1 insgesamt dargestellte Filtrationssystem umfaßt einen
Horizontalfilterapparat 100 und eine Anschwemmeinrichtung 300. Dem
Filterapparat 100 wird ungeklärte Flüssigkeit über eine Einlaßleitung 11
zugeführt, die an einem Einlaß 103 in eine Filterkammer 110 endet. Ein
pneumatisch gesteuertes Ventil 12 sorgt dafür, daß der Strom der ungeklärten
Flüssigkeit über den Einlaß 103 in den Filterapparat 100 eintritt,
indem es ein Durchströmen einer Leitung 16 verhindert, wenn ungeklärte
Flüssigkeit in das System eingeführt wird. Ein weiteres pneumatisch
gesteuertes Ventil 14 in einer Leitung 17 läßt ebenfalls für den Eintritt
der ungeklärten Flüssigkeit nur den Einlaß 103 offen, indem es das
Sprüh- und Spülsystem absperrt, wie dies unten noch im einzelnen erläutert
wird. Für den Strömungsfluß der ungeklärten Flüssigkeiten in der
Einlaßleitung 11 sorgt eine in der Zeichnung nicht eigens dargestellte
Pumpe von handelsüblicher Ausführung.
Die Filterkammer 110 des Filterapparats 100 besteht aus zwei Teilen,
von denen der obere Teil abnehmbar mit dem unteren Teil verbunden ist,
um einen leichteren Zugang für eine Wartung des inneren Mechanismus des
Filterapparats 100 zu erreichen. Der flüssigkeitsdichte Boden der Filterkammer
110 findet seinen Abschluß in einem Kegel 114, der in der
Filterkammer 110 in geeigneter Weise befestigt ist, in die durch die
Pumpe ungeklärte Flüssigkeit eingespeist wird. Am unteren Ende des
Kegels 114 ist ein Auslaß 115 ausgebildet, von dem eine Auslaßleitung
117 zu einem Auslaßventil 118 führt.
Die in den Filterapparat 100 eingeleitete ungeklärte Flüssigkeit
wird mittels eines in der Filterkammer 110 untergebrachten Filtersystems
150 aus horizontal angeordneten Filterelementen 160 geklärt
und verläßt die Filterkammer 110 durch einen Filterauslaß 104, an den
eine Leitung 18 anschließt, über die das Filtrat, also die geklärte
Flüssigkeit, zu erneuter Verwendung oder zu endgültiger Beseitigung
abgeführt oder auch, je nach der speziellen Phase im Betriebszyklus des
Filtrationssystems, in die Anschwemmeinrichtung 300 eingespeist werden
kann, wie dies unten noch im einzelnen erläutert wird. Das Filtersystem
150 enthält ein hohles, abgedichtetes Filterrohr 162, das an seinem
oberen und unteren Ende in abgedichteten Lagergehäusen 151 bzw. 156
drehbar gelagert ist.
Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist das Filterrohr 162 an
beiden Enden dicht abgeschlossen, und es weist in seinem Mantel durchgehende
Löcher 153 auf, durch die hindurch die geklärte Flüssigkeit zur
Abgabe nach außen zum Filterauslaß 104 gelangen kann. Die Filterelemente
160 sind auf dem Filterrohr 160 koaxial zueinander und in vertikaler
Richtung durch Abstandsstücke 164 so in gegenseitigem Abstand gehalten
montiert, daß die Löcher 153 im Filterrohr 162 jeweils mit dem
Inneren der als Scheiben ausgebildeten Filterelemente 160 in Verbindung
stehen. In entsprechende Nuten auf der Außenseite des Filterrohres 162
eingesetzte O-Ringe 166 sorgen für eine Abdichtung zwischen dem Filterrohr
162 und den Abstandsstücken 164 und verhindern ein Eindringen von
Flüssigkeit in das Filterrohr 162 auf anderen Wegen als über und durch
die Filterelemente 160.
Jedes der Filterelemente 160 weist eine Tragstruktur 167 auf, die
mit einer Scheidewand 168 aus einem feinmaschigen Sieb oder Tuch bedruckt
ist. Die Tragstruktur 167 selbst kann aus einem ziehharmonikaartig
gefalteten Blattmaterial mit radial verlaufenden und sich am Außenrand
verjüngenden Falten oder wie in der Zeichnung dargestellt aus einem
grobmaschigen Geflecht bestehen. Die Maschenweite des Materials der
die Tragstruktur 167 überdeckenden Scheidewand 168 hängt von der Teilchengröße
der in der zu klärenden Flüssigkeit suspendierten Feststoffe
ab. Die Unterseite der Filterelemente 160 wird durch eine massive Metallplatte
gebildet, so daß der Flüssigkeitsstrom durch die Filterelemente
160 auf eine Richtung, nämlich durch ihre Oberseite hindurch in ihr
Inneres, beschränkt ist. Die feste Unterseite der Filterelemente 160
ist am Außenrand so nach oben umgebogen, daß sie die Scheidewand 168
jeweils ein wenig überlappt und als Dichtung für deren Außenrand wirkt.
Stattdessen oder auch in Ergänzung dazu kann auch ein getrennter Randring
die Aufgabe der Randabdichtung übernehmen.
Zwischen den Filterelementen 160 sind Wischer 180 angeordnet, die zum
Reinigen der Oberflächen der Filterelemente 160 dienen, wie dies unten
noch im einzelnen erläutert wird. Diese Wischer 180 sitzen jeweils so
auf einem der Abstandsstücke 164 zwischen den Filterelementen 160, daß
sie mit einer Fläche der angrenzenden Filterelemente 160 in Berührung
stehen. Wenn die Filterelemente 160 in Rotation versetzt werden, behalten
die Wischer 180 ihre Stellung bei, so daß durch die entstehende Relativbewegung
zwischen Wischern 180 und Filterelementen 160 deren gesamte
Oberfläche der Wischwirkung ausgesetzt wird.
Jeder der Wischer 180 besitzt einen gebogenen Arm 181, der in passender
Weise mit Borsten 182 besetzt ist und sich ausgehend von einem Tragring
183 in einem Bogen radial nach außen erstreckt. Die Abstandsstücke
164 sitzen koaxial auf dem Filterrohr 162 und sind so mit komplementären
Einschnitten 165 versehen, daß die Einschnitte 165 in zwei einander
gegenüberstehenden Abstandsstücken 164 jeweils einen Kanal bilden, in
dem jeweils einer der Tragringe 183 Aufnahme finden kann, so daß das
Filtersystem 150 in Rotation versetzt werden kann, während die Wischer
180 in stationärem Zustand verharren.
Jeder der Arme 181 erstreckt sich von einem inneren Befestigungspunkt,
an dem er tangential am zugehörigen Tragring 183 befestigt ist,
bis über den Außenrand des zugehörigen Filterelements 160 hinaus nach
außen, wobei seine Krümmung so gewählt ist, daß sich bei der Drehbewegung
der Filterelemente 160 gegenüber den Borsten 182 für den von der
Scheidewand 168 abgelösten Filterkuchen eine nach außen gerichtete Kraft
ergibt, wie dies in Fig. 6 veranschaulicht ist. Die Drehbewegung der
Filterelemente 160 relativ zu den feststehenden Borsten 182 bewirkt eine
Ablösung des Filterkuchens von den Scheidewänden 168 der einzelnen
Filterelemente 160 und einen radialen Transport des abgelösten Filterkuchens
bis zum Außenrand der Filterelemente 160, über den hinaus er dann
auf den Boden der Filterkammer 110 herunterfällt. Ein auf der Innenseite
des zylindrischen Mantels der Filterkammer 110 angebrachter stabförmiger
Anschlag 185, an dem die Arme 181 der Wischer 180 mit ihrem äußeren Ende
zur Anlage kommen, sorgt dafür, daß die Wischer 180 während der Rotation
des Filtersystems 150 ihre stationäre Lage beibehalten.
Die Filterelemente 160 werden auf dem Filterrohr 162 durch die
Abstandsstücke 164 in koaxialer Lage gehalten, und sie sind daran mittels
Stiften 163 befestigt, die jeweils eines der Filterelemente 160 mit den
angrenzenden Abstandsstücken 164 verbinden. Die Abstandsstücke 164 sind
mit dem hohlen Filterrohr 162 zu gemeinsamer Rotation verbunden, so daß
sich bei einer Rotation des Filterrohres 162 um seine vertikale Achse
auch die Filterelemente 160 um diese Achse drehen. Das untere Ende des
Filterrohres 162 ist wie bereits erwähnt an seinem Lagergehäuse 156 abgedichtet,
so daß der Inhalt der Filterkammer 110 an einem Austritt
durch den Filterauslaß 104 gehindert ist, es sei denn, daß er zuvor
durch die Filterelemente 160 hindurchgegangen ist und dabei eine Filterung
erfahren hat.
Das unterste Stück des Filterrohres 162 steht über ein Antriebssystem
138 mit einem Motor MOT-1 in Verbindung, der auf der Grundplatte der
Filterkammer 110 befestigt ist. Bei Erregung des Motors MOT-1 versetzt
das Antriebssystem 138 das Filterrohr 162 in Rotation, wodurch sich die
Filterelemente 160 relativ zu den durch den Anschlag 185 stationär gehaltenen
Wischern 180 drehen. Auf diese Weise wird das auf den Scheidewänden
168 sitzende Filterkuchenmaterial von seiner Unterlage abgelöst
und auf den Filterelementen 160 nach außen bewegt, bis es auf den Kegel
114 am Boden der Filterkammer 110 fällt.
Wie die Darstellung in Fig. 1 zeigt, ist der den Boden der Filterkammer
110 bildende Kegel 114 abgedichtet, so daß ein Austritt von
Flüssigkeit aus der Filterkammer 110 nur über den Filterauslaß 104 oder
über den Auslaß 115 möglich ist, deren Freigabe in Abhängigkeit von der
speziellen Phase des Betriebszyklus erfolgt, in der sich der Filterapparat
100 gerade befindet. Oberhalb des Kegels 114 ist auf dem Filterrohr
162 in der Filterkammer 110 ein Kratzer 134 befestigt, der mit dem Filterrohr
162 rotiert und parallel zum Mantel des Kegels 114 in geringem Abstand
davon verlaufende Abstreifarme 136 aufweist. Da das bei der Rotation
des Filtersystems 150 von den Scheidewänden 168 der Filterelemente 160
abgelöste schlammige Material mitunter die Neigung zeigt, sich auf dem
Kegel 114 anzusammeln, kommt dem Kratzer 134 die Funktion zu, Schlammbrücken
oder Schlammansammlungen im Kegel 114 zu verhindern, indem er
dafür sorgt, daß sich der von den Filterelementen 160 abgestreifte
Schlamm in der Filterkammer 110 nicht verfestigen oder zu Brücken ansammeln
kann.
Im inneren Hohlraum des Filterrohres 162 sitzt gehalten durch eine mit
einem Gewinde versehene Führungsspindel 191, die ihrerseits im Filterrohr
162 auf geeigneten Lagerflächen drehbar abgestützt und gegen einen
Flüssigkeitseintritt in das Filterrohr 162 abgedichtet ist, eine Kolbenanordnung
190, deren Funktion unten noch im einzelnen erläutert wird. Die
Führungsspindel 191 läßt sich über eine Kupplung 192 von einem in der
Zeichnung nicht eigens dargestellten Elektromotor antreiben, und ihre
Drehbewegung läßt je nach der jeweiligen Drehrichtung einen Kolben 195
sich im Filterrohr 162 nach oben oder nach unten bewegen. Diese Drehbewegung
der Führungsspindel 191 für eine Verschiebung des Kolbens 195
im Filterrohr 162 nach oben oder nach unten vollzieht sich unabhängig
von dem Drehantrieb für das Filtersystem 150 durch den Motor MOT-1. Ein
Ausrücken der Kupplung 192 ermöglicht dem Motor MOT-1 einen Antrieb des
Filtersystems 150 in der Weise, daß dieses frei rotiert, ohne daß sich
der Kolben 195 darin bewegt.
Der Kolben 195 ist mit O-Ringen 196 versehen, die für eine Abdichtung
zwischen ihm und der Innenseite des Filterrohres 162 sorgen und einen
Durchtritt von Flüssigkeit oder Luft zwischen der Innenseite des Filterrohres
162 und der Außenseite des Kolbens 195 verhindern. Zwei Führungsstangen
198, die parallel zur Führungsspindel 191 verlaufen und am oberen
und am unteren Ende mit dem Filterrohr 162 verbunden sind, verhindern
ein Mitdrehen des Kolbens 195 mit der Führungsspindel 191. Sie gehen dazu
durch den Kolben 195 hindurch, wobei O-Ringe 193 einen Durchtritt von
Flüssigkeit oder Luft an den Durchführungen durch den Kolben 195 verhindern.
In entsprechender Weise sorgen im Kolben 195 an der Durchtrittsstelle
der Führungsspindel 191 vorgesehene Dichtungen 194 für eine Abdichtung
an der Gewindeverbindung zwischen dem Kolben 195 und der Führungsspindel
191, womit sich ingesamt eine fluiddichte Abdichtung für
den Kolben 195 im Filterrohr 162 ergibt.
Weiter ist in der Filterkammer 110 ein Sprüh- und Spülsystem 120 vorgesehen,
das eine Verteilerleitung 121 mit einer Mehrzahl von Öffnungen
122 aufweist, die jede einen Spülstrahl auf die einzelnen Filterelemente
160, auf die Wischer 180 und auf den Boden der Filterkammer 110 richten.
Die Verteilerleitung 121 ist über die Leitung 17 an die Einlaßleitung 11
angeschlossen, wobei sich die Zuführung von Fluid zur Verteilerleitung 121
durch das pneumatisch gesteuerte Ventil 14 in der Leitung 17 beherrschen
läßt. Das Sprüh- und Spülsystem 120 dient in der Filterkammer 110 dazu,
nach der Ablösung des Filterkuchens von den Scheidewänden 168 der Filterelemente
160 diese mit Fluid zu besprühen und zu spülen, wobei die Arbeitsweise
dieses Systems 120 unten noch im einzelnen erläutert wird.
Wie die Darstellung in Fig. 1 zeigt, enthält das Filtrationssystem
als zweiten Hauptbestandteil die Anschwemmeinrichtung 300 mit einer
Mischkammer 310, die als flüssigkeitsdichtes Gehäuse mit einem Auslaß
311 ausgebildet ist, der den Einlaß für eine Pumpe PMP-1 bildet, an
deren Druckseite die Leitung 16 angeschlossen ist. Da bei manchen
Anwendungsfällen wie beispielsweise Systemen mit geschlossener Schleife
dem System in periodischen Abständen eine gewisse Menge an Fluid zugesetzt
werden muß, um das durch Verdampfung oder bei der Ausbringung des
verbrauchten Filterkuchenmaterials verlorengegangene Fluid zu ersetzen,
ist mit der Mischkammer 310 eine Ersatzfluidleitung 23 verbunden, über
die Ersatzfluid aus einer in der Zeichnung selbst nicht dargestellten
Quelle eingespeist werden kann. Ein in der Mischkammer 310 vorgesehenes
Schwimmerventil 24 dient dabei zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen
Fluidpegels in der Mischkammer 310, so daß darin stets eine bestimmte
Menge an Fluid enthalten ist.
Auf der Mischkammer 310 ist ein Vorratsbehälter 340 für Filterhilfsstoffe
angeordnet, der als geschlossener Behälter mit einem teilweise
aufklappbaren Deckel ausgebildet ist, so daß sich sein Inhalt entsprechend
dem Verbrauch an Filterhilfsstoffen während des Betriebes des
Filtrationssystems wieder auffüllen läßt. Der Boden des Vorratsbehälters
340 ist als Kegel 343 ausgeführt und so mit dem Behältermantel verbunden,
daß eine Abgabe von Material aus dem Behälterinneren nur durch einen
Auslaß 344 am unteren Ende des Kegels 343 erfolgen kann. Die Abgabe der
Filterhilfsstoffe aus dem Vorratsbehälter 340 über den Auslaß 344
geschieht mit genauer Dosierung, wobei die Abgabemenge durch den Betrieb
einer Speiseschnecke 330 bestimmt wird, die durch einen Motor MOT-2 in
Drehung versetzt werden kann. Die Speiseschnecke 330 steht mit dem Motor
MOT-2 über einen Welle 341 in Verbindung, die drehbar in Lagern gehalten
ist, die an den Wänden und am Deckel 342 des Vorratsbehälters 340 befestigt
sind. Auf der Welle 341 sitzt weiter ein Rührer 320, der gemeinsam damit
umläuft und sicherstellt, daß der Inhalt des Vorratsbehälters 340 nicht
zusammenbäckt oder Klumpen bildet. Außerdem ist der Vorratsbehälter 340
noch mit einem Füllstandsanzeiger 350 versehen, der anzeigt, wenn der
Behälterinhalt sich so weit vermindert hat, daß neue Filterhilfsstoffe
nachgefüllt werden müssen.
Bei Erregung des Motors MOT-2 wird eine durch die Übersetzung in der
Antriebsverbindung zur Welle 341 und die Steigung der Speiseschnecke 330
bestimmte Menge an Filterhilfsstoff aus dem Vorratsbehälter 340 in die
Mischkammer 310 eingeführt. In der Mischkammer 310 wird aus den zugesetzten
Stoffen ein Schlamm gebildet, der dann mittels der Pumpe PMP-1
über die Leitung 16 und das Ventil 12 in die Filterkammer 110 hineingepumpt
wird, wobei eine in der Filterkammer 110 im Bereich des Einlasses
103 vorgesehene Prallplatte 105 für eine ungerichtete Strömungsverteilung
sorgt. In der Filterkammer 110 gelangt der Schlamm zu den Filterelementen
160, an deren durch die Scheidewände 168 gebildeten Oberseiten
die Filterhilfsstoffe zurückgehalten werden, so daß sich dort ein neuer
Filterkuchen in Form eines Überzuges auf den Scheidewänden 168 bildet
und klare Flüssigkeit durch das Filterrohr 162, den Filterauslaß 104,
die Leitung 18 und eine daran anschließende Leitung 21 mit einem pneumatisch
gesteuerten Ventil 19 in die Mischkammer 310 zurückfließt.
Als weitere Steuerelemente für den Betrieb des Filterapparats 100
sind in der Einlaßleitung 11 ein pneumatisch gesteuertes Ventil 9 , in
der Leitung 18 oberhalb der Abzweigung der Leitung 21 ein pneumatisch
gesteuertes Ventil 15 und oben in der Filterkammer 110 ein mit einem
Manometer vereinigter druckempfindlicher Schalter 1 vorgesehen, dessen
Funktion unten noch näher erläutert wird. Außerdem geht vom unteren Teil
des Kegels 114 noch eine durch ein Ventil absperrbare Abzugleitung 112
aus.
Wie die Darstellungen in Fig. 1, 4 und 5 zeigen, kann die Filterkammer
110 je nach der für das Filtrationssystem vorgesehenen Anwendung in
ihrem Bodenabschnitt unterschiedlich ausgeführt sein.
Bei der in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsform ist der Bodenabschnitt
der Filterkammer 110 als wasserdichter Kegel 114 mit angrenzendem
Kratzer 134 ausgebildet. Bei einer Rotation des Filtersystems 150
läuft der Kratzer 134 mit seinen parallel zum Kegel 114 verlaufenden
Abstreifarmen 136 ebenfalls um und stellt auf diese Weise sicher, daß
es in dem von den Filterelementen 160 abgelösten Material nicht zu
Brückenbildungen im Kegel 114 kommen kann. Nachdem das Filtersystem 150
in unten noch im einzelnen erläuterter Weise unter Druck drainiert worden
ist, wobei die Flüssigkeitsabfuhr durch die Filterelemente 160 erfolgt,
wird die Abzugleitung 112 geöffnet, um verbliebene ungeklärte Flüssigkeit
aus der Filterkammer 110 abzuziehen. Sobald die gesamte ungeklärte
Flüssigkeit aus der Filterkammer 110 abgezogen worden ist, wird der
Motor MOT-1 in Gang gesetzt und läßt die Filterelemente 160 relativ zu
den Wischern 180 rotieren, wodurch das Filterkuchenmaterial von den
Scheidewänden 168 abgelöst wird. Zu dieser Zeit befindet sich der Kratzer
134 ebenfalls in Rotation und sorgt dafür, daß sich das von den
Scheidewänden 168 abgelöste Material im Kegel 114 nicht festsetzen kann.
Sodann wird das Auslaßventil 118 von Hand geöffnet, und der halbtrockene
Schlamm aus dem verbrauchten Filterhilfsstoff wird über die Auslaßleitung
117 und das Auslaßventil 118 abgelassen und entweder endgültig
beseitigt oder an anderer Stelle aufbereitet.
Bei den in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsformen sind gleiche
Bauelemente wie in der Ausführungsform von Fig. 1 auch mit den gleichen
Bezugszahlen bezeichnet.
Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform enthält ein Bodenfilterelement
170 mit einem von einer Scheidewand 168 aus feinmaschigem Filtertuch oder
Siebgewebe getragenen Filterkuchen, das im obersten Abschnitt des wieder
in Form eines Kegels 114 ausgeführten Bodens der Filterkammer 110 befestigt
ist. Oberhalb des Bodenfilterelements 170 ist ein Bodenwischer
186 mit einem mit Borsten 182 besetzten Arm 181 angeordnet, der sich
ausgehend von zentralen Befestigungspunkten, an denen er tangential zum
Filterrohr 162 verläuft, im Bogen radial nach außen bis über den Außenrand
der Scheidewand 168 des Bodenfilterelements 170 hinaus erstreckt.
Dabei ist die Armkrümmung so gewählt, daß das von den weiter oben liegenden
Filterelementen 160 abgelöste Filterkuchenmaterial ebenso wie der
vom Bodenfilterelement 170 getragene Filterkuchen bei einer Rotation des
Filtersystems 150 einer nach außen gerichteten Kraft ausgesetzt wird,
die dieses Material zum Außenrand des Bodenfilterelements 170 bewegt.
Bei dieser Ausführungsform schließt an die Abzugleitung 112 eine
Rückflußleitung 113 an, die entweder über die Leitung 18 oder unmittelbar
mit der Mischkammer 310 verbunden werden kann. Am Ende des Filtriervorganges
wird der Inhalt der Filterkammer 110 in unten noch im einzelnen
beschriebener Weise unter Druck drainiert, und sobald dieser Drainiervorgang
für die Flüssigkeit in der Filterkammer 110 bis unter das unterste
der horizontalen Filterelemente 160 hinaus gediehen ist, wird der Filterauslaß
104 geschlossen, und die Abzugleitung 112 wird geöffnet, um die
verbliebene Flüssigkeit in die Mischkammer 310 oder in die Leitung 18
hinaus abzulassen. Auf diese Weise wird der gesamte Inhalt der Filterkammer
110 drainiert und rückgewonnen. Anschließend wird ein im Mantel
der Filterkammer 110 unmittelbar oberhalb des Bodenfilterelements 170
vorgesehenes Reinigungstürchen 141 geöffnet und der Motor MOT-1 in Gang
gesetzt, wodurch der Filterkuchen von den Filterelementen 160 und 170
abgelöst und durch das Reinigungstürchen 141 hindurch in im wesentlichen
trockenem Zustand aus der Filterkammer 110 ausgetragen wird.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform wird die Filterkammer
110 durch einen wiederum als Kegel 114 ausgebildeten Boden abgeschlossen,
an dem die Abstreifarme 136 eines im Anschluß daran angeordneten und mit
dem Filterrohr 162 verbundenen Kratzers 134 in der gleichen Weise und mit
dem gleichen Zweck entlangstreifen können, wie dies bei der Ausführungsform
nach Fig. 1 beschrieben worden ist. Der Filterauslaß 104 ist wieder
so abgedichtet, daß er von Flüssigkeit nur dann passiert werden kann,
wenn diese zuvor durch die Filterelemente 160 hindurchgegangen ist. Dazu
sind in nicht eigens dargestellter Weise Dichtungen vorgesehen, die einen
Eintritt von am Ausgang 116 des Kegels 114 befindlicher Flüssigkeit oder
sonstigem Material in die Leitung 18 verhindern.
Zwischen dem Ausgang 116 des Kegels 114 und dem abgedichteten Ende des
Austragauslasses ist in der Auslaßleitung 117 eine horizontal verlaufende
Schnecke 119 in abgedichteten Lagern drehbar gelagert, der aller Schlamm
aus dem von den Filterelementen 160 abgelösten Filterkuchen zugeführt
wird, der sich auf dem Kegel 114 absetzt und durch den Kratzer 134 zu
dessen Ausgang 116 transportiert wird. Ein Antriebssystem 139 verbindet
die Schnecke 139 mit dem Motor MOT- 1. Dessen Inbetriebnahme versetzt also
zum einen über das Antriebssystem 138 die Filterelemente 160 in Rotation,
wodurch der verbrauchte Filterkuchen von den Filterelementen 160 abgelöst
wird, zum Boden des Kegels 114 absinkt und über den Ausgang 116 zur
Schnecke 119 gelangt, und zum anderen wird dadurch die Schnecke 119 in
Gang gesetzt, deren Drehung den angesammelten Schlamm in Richtung auf
das Auslaßventil 118 zu drückt, wobei der Feststoffgehalt dieses Schlammes
stetig zunimmt und sich im Bereich des Auslaßventils 118 ein Schlammpfropfen
bildet. Das Auslaßventil 118 kann von Hand oder halbautomatisch
betrieben werden, so daß bei seinem Öffnen der halbtrockene Schlamm ausgestoßen
wird, während sich das Auslaßventil 118 sofort wieder schließt,
sobald Flüssigkeit erscheint.
Bei dieser Ausführungsform braucht die Filterkammer 110 nicht jedesmal
drainiert zu werden, wenn verbrauchter Filterkuchen von den Filterelementen
160 abgelöst wird. Wenn immer eine Erneuerung des Filterkuchenmaterials
notwendig wird, wird der Motor MOT- 1 in Gang gesetzt und versetzt
damit das Filtersystem 150 und die Schnecke 119 in Rotation. Der
Filterkuchen wird von den Filterelementen 160 abgelöst und gelangt in
die Schnecke 119. Der Inhalt der Filterkammer 110 wird dann während der
Anschwemmphase des Betriebszyklus in der Weise ausgenutzt, daß sich
alles in der Filterkammer 110 suspendierte Material mit neuem Filterhilfsstoff
vermischt und gemeinsam damit auf den Filterelementen 160
neuen Filterkuchen bildet. In periodischen Abständen kann die Filterkammer
110 unter Druck drainiert werden, wobei die verbliebene ungeklärte
Flüssigkeit über das Auslaßventil 118 abgezogen wird.
Gegebenenfalls kann auf das Auslaßventil 118 auch verzichtet werden,
oder es kann mit der vertikalen Schnecke in einer Entschlammungseinrichtung
gekoppelt werden, wie diese in der US-PS 37 05 649 beschrieben ist,
auf die hier insoweit ausdrücklich Bezug genommen wird, wenn ein absolut
trockener Austrag gewünscht wird.
Der Arbeitsablauf in dem oben beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten
Filtrationssystem vollzieht sich in bestimmten und fest vorgegebenen
Phasen, nämlich einer Filtrierphase, in der zu klärende Flüssigkeit
in das System eingeführt und geklärte Flüssigkeit zu weiterer
Verwendung oder Verarbeitung daraus abgegeben wird, einer Austragphase,
in der das auf oder in dem Filterkuchen auf den Scheidewänden der Filterelemente
angesammelte Material von diesen Scheidewänden abgelöst und aus
der Filterkammer ausgetragen wird, und einer Anschwemmphase, in der die
Scheidewände der Filterelemente mit neuem Filterhilfsstoff überzogen
werden, um das Filtrationssystem für einen neuen Filtriervorgang bereit
zu machen. Zum besseren Verständnis der Erfindung sollen diese einzelnen
Phasen im Betriebsablauf im folgenden gesondert beschrieben werden.
Während der Filtrierphase, in der das Filtrationssystem dazu dient,
Flüssigkeit zu klären oder Material aus einer Flüssigkeit zurückzugewinnen,
wird ungeklärte Flüssigkeit von einer in der Zeichnung nicht
eigens dargestellten Pumpe durch die Einlaßleitung 11 zum Einlaß 103
der Filterkammer 110 gepumpt. Die Pumpwirkung der Pumpe läßt dabei in
der als Druckgefäß ausgeführten Filterkammer 110 einen Druck entstehen,
der die Flüssigkeit durch die Filterelemente 160 hindurch und in geklärter
Form über das Filterrohr 162 aus dem Filterauslaß 104 herausdrückt.
In dieser Betriebsphase sind die Ventile 12 und 14 geschlossen und das
Ventil 9 geöffnet, so daß die ungeklärte Flüssigkeit nur über den Einlaß
103 in das Innere der Filterkammer 110 eingespeist wird. Während
diese Ventile oben als pneumatisch gesteuert beschrieben sind, kann für
sie auch eine Betätigung durch Fluiddruck oder sonst eine äquivalente
Betätigungsmöglichkeit etwa durch mit Druckluft oder elektrisch betriebene
Solenoide vorgesehen sein. In der Filterkammer 110 trifft die ungeklärte
Flüssigkeit im Anschluß an den Einlaß 103 zunächst auf die Prallplatte
105, die als Turbulenzunterdrücker wirkt, und fließt dann durch
die Filterelemente 160 hindurch in das hohle Filterrohr 162 hinein. Zu
diesem Zeitpunkt befindet sich das Filtersystem 150 in stationärem Zustand,
und der Kolben 195 nimmt seine oberste Lage im Filterrohr 162 ein.
Durch den Durchgang durch die Filterelemente 160 wird die ungeklärte
Flüssigkeit geklärt, und sie wird über den Filterauslaß 104 aus dem
Filterrohr 162 abgezogen und fließt durch die Leitung 18 zu erneutem
Einsatz, zur Beseitigung oder zu sonstiger Verwendung zurück. Zu dieser
Zeit sind sowohl die Abzugleitung 112 als auch das Auslaßventil 118 zu,
während das Ventil 15 geöffnet und das Ventil 19 geschlossen ist, so
daß der Abfluß der geklärten Flüssigkeit allein über die Leitung 18 erfolgt.
Dieser Filtriervorgang dauert an, bis eine vorgegebene Menge an
Fremdstoff aus der Flüssigkeit auf oder in den Filterkuchen auf den
Filterelementen 160 abgeschieden worden ist. Da dieses sich an den
Filterelementen 160 ansammelnde Material den Flüssigkeitsdurchtritt
durch die Filterelemente 160 einschränkt, nimmt der Druckabfall an den
Filterelementen 160 zu, bis er ausreicht, um den druckempfindlichen
Schalter 1 zu betätigen, der dann die weitere Zufuhr von ungeklärter
Flüssigkeit zu Filtrationssystem unterbricht, das anschließend in die
Austragphase seines Betriebszyklus eintritt, in der die Filterkuchen
von den Scheidewänden 168 der Filterelemente 160 abgelöst und aus der
Filterkammer 110 ausgetragen werden.
In dieser Phase sind die Ventile 9, 12, 14 und 15 zunächst geschlossen,
und auch die Abzugleitung 112 und das Auslaßventil 118 sind zunächst zu.
Das Ventil 19 dagegen wird geöffnet. Über einen in der Zeichnung nicht
eigens dargestellten Lufteinlaß wird Druckluft oder Druckgas in die
Filterkammer 110 eingeleitet, um sie unter Druck zu setzen. Der erhöhte
Druck in der Filterkammer 110 preßt Flüssigkeit durch die Filterelemente
160 hindurch aus dem Filterauslaß 104 heraus und über die Leitung 18,
das geöffnete Ventil 19 und die Leitung 21 in die Mischkammer 310.
Nachdem die Flüssigkeit in der Filterkammer 110 so weit abgezogen
worden ist, daß das oberste Filterelement 160 nicht mehr in die Flüssigkeit
eintaucht, strömt die Druckluft oder das Druckgas durch den
Filterkuchen auf diesem obersten Filterelement 160, wobei es diesen
Filterkuchen trocknet, und in das Filterrohr 162 hinein, wodurch es zu
einem Druckabfall kommt und keine weitere Flüssigkeit mehr aus der
Filterkammer 110 abgezogen wird. Wenn der Druck in der Filterkammer 110
abnimmt, spricht ein druckempfindlicher Schalter oder Klappenschalter
als Detektor für den Luft- oder Gasstrom durch das Filterrohr 162 an
und setzt über einen in der Zeichnung nicht dargestellten Motor und die
Kupplung 192 die Führungsspindel 191 in Rotation, so daß sich der Kolben
195 im Filterrohr 162 nach abwärts bewegt. Wie oben bereits im einzelnen
dargelegt worden ist, ist der Kolben 195 gegenüber den Führungsstangen 198,
der Führungsspindel 191 und der Innenseite des Filterrohres 162 abgedichtet,
so daß der Luft- oder Gasdurchgang durch das Filterrohr 162 blockiert
wird, sobald sich der Kolben 195 im Filterrohr 162 bis über die Löcher 153
hinaus nach unten verschoben hat, die das Innere des obersten Filterelements
160 mit dem Inneren des Filterrohres 162 verbinden. Damit nimmt
der Druck in der Filterkammer 110 wieder zu und drückt erneut die darin
verbliebene Flüssigkeit durch die Filterelemente 160 in das Filterrohr
162 hinein und zum Filterauslaß 104 heraus. Mit Anstieg des Luft- oder
Gasdrucks in der Filterkammer 110 spricht der druckempfindliche Schalter
oder Klappenschalter erneut an und setzt den Motor still, der den Kolben
195 über die Kupplung 192 verschoben hat, so daß der Kolben 195 im Filterrohr
162 wieder zum Stillstand kommt. Diese Folge von Vorgängen, die
als Druckdrainage der Filterkammer 110 bezeichnet werden kann, dauert
unter Abziehen von Flüssigkeit aus der Filterkammer 110 an, bis der
nächste Satz von Löchern 153 im Filterrohr 162 von Luft oder Gas durchströmt
wird, worauf der druckempfindliche Schalter oder Klappenschalter
eine erneute Abwärtsbewegung des Kolbens 195 über die Kupplung 192 veranlaßt,
bis der Kolben 195 auch diese Löcher 153 abdichtet und einen
weiteren Durchgang von Luft oder Gas durch das Filterrohr 162 unterbindet.
Sobald der Kolben 195 unter fortgesetzter Wiederholung dieser Vorgänge
seine unterste Lage im Filterrohr 162 erreicht hat und also die mit dem
untersten Filterelement 160 in Verbindung stehenden Löcher 153 im Filterrohr
162 blockiert, ist das gesamte Filterkuchenmaterial auf den Scheidewänden
168 der Filterelemente 160 getrocknet und die Flüssigkeit in der
Filterkammer 110 daraus bis auf die Höhe des untersten Filterelements 160 abgezogen worden.
Je nach der speziellen Bauform für den Filterapparat 100 - gemäß den
Ausführungsformen nach Fig. 1, 4 und 5 - kommt es nunmehr zu Variationen
im Ablauf der Austragphase des Betriebszyklus.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird nun die Abzugleitung
112 geöffnet und der verbliebene Inhalt der Filterkammer 110 -
mit einem Pegelstand der Flüssigkeit unterhalb des untersten Filterelements
160 - aus der Filterkammer 110 abgelassen. Auf diese Weise geht
einen gewisse Menge an verunreinigter Flüssigkeit zusammen mit dem darin
enthaltenen Material verloren, und es bedarf bei dieser Ausführungsform
des Filtrationssystems im allgemeinen der Einspeisung von Ersatzflüssigkeit
über die Ersatzfluidleitung 23 in die Mischkammer 310. Nachdem der
gesamte Inhalt der Filterkammer 110 daraus abgezogen worden ist, wird
die Kupplung 192 so eingerückt, daß sich die Führungsspindel 191 in umgekehrter
Richtung dreht und der Kolben 195 in seine oberste Lage im
Filterrohr 162 zurückkehrt, in der er sich oberhalb der mit dem obersten
Filterelement 160 verbundenen Löcher 153 befindet. Sobald dieser Zustand
erreicht ist, wird der Motor MOT- 1 in Gang gesetzt, der über das Antriebssystem
138 das Filtersystem 150 in Rotation versetzt und die Filterelemente
160 sich unter den Wischern 180 hinwegdrehen läßt, wodurch der
Filterkuchen von den Scheidewänden 168 der Filterelemente 160 abgelöst
und darauf nach außen geschoben wird, bis er auf den Kegel 114 am Boden
der Filterkammer 110 herunterfällt.
Wie die Darstellung in Fig. 6 zeigt, in der zur besseren Veranschaulichung
der Einwirkung der gebogenen Arme 181 der Wischer 180 auf das
Filterkuchenmaterial auf den Scheidewänden 168 der Filterelemente 160
ein Filterelement 160 und ein Wischer 180 von oben betrachtet wiedergegeben
sind, dreht sich der Filterkuchen auf der Scheidewand 168 bei
einer Drehung des Filterelements 160 in der durch einen gebogenen Pfeil
angedeuteten Drehrichtung im gleichen Sinne mit und kommt dabei mit dem
Arm 181 des Wischers 180 in Berührung. Eine Einheitsmasse oder Masseneinheit
aus diesem Filterkuchen, die sich dabei bis zur Berührung mit dem
Wischer 180 verdreht, ist in Fig. 6 durch einen Kraftvektor F C veranschaulicht.
Der Filterkuchen, der bis zur Berührung mit dem Wischer 180
rotiert, übt auf diesen eine Kraft aus, die an einem Punkt angreift, der
tangential zu einem vom Rotationszentrum für das Filterelement 160 ausgehenden
Radius liegt, und diese Kraft ist in Fig. 6 durch einen Kraftvektor
F X angedeutet. Diese Kraft läßt sich in zwei normal bzw. tangential
zum Wischer 180 gerichtete Kräfte zerlegen, wie dies in Fig. 6
durch zwei Kraftvektoren F N und F T angedeutet ist, die nach außen gerichtet
sind und im Ergebnis den Filterkuchen von dem Filterelement 160
ablösen.
Der Kratzer 134, der mit dem Filtersystem 150 mitrotiert, sorgt dafür,
daß sich das vom Filterelement 160 abgelöste Material nicht am Boden der
Filterkammer 110 festsetzt, sondern durch den Auslaß 115 in die Auslaßleitung
117 gelangt und durch das Auslaßventil 118 nach außen abgegeben
werden kann. Nachdem der Filterkuchen durch die Einwirkung der Wischer
180 von allen Filterelementen 160 abgelöst und das verbrauchte Filterkuchenmaterial
über das Auslaßventil 118 nach außen abgegeben worden ist,
wird die Pumpe MOT- 1 in Gang gesetzt. Außerdem werden die Ventile 12 und
14 geöffnet, und der Inhalt der Mischkammer 310, der aus geklärter Flüssigkeit
besteht, wird in die Filterkammer 110 und durch das Sprüh- und
Spülsystem 120 gepumpt. Das Sprüh- und Spülsystem 120 richtet seine
Strahlen auf jedes der Filterelemente 160 zu deren Spülung, und die
Borsten 182 der Wischer 180 entfernen alle auf den Filterelementen 160
noch verbliebenen Reste an Filterkuchen. Nachdem auf diese Weise durch
das Sprüh- und Spülsystem 120 die Filterelemente 160 und auch die Wischer
180 selbst und ihre Borsten 182 hinreichend gesäubert und gespült
worden sind, ist das Filtersystem 150 für die Aufnahme eines neuen Überzuges
aus Filterhilfsstoffen für die Ausbildung eines neuen Filterkuchens
auf den Scheidewänden 168 der Filterelemente 160 bereit, durch den es
für die nächste Filtrierphase vorbereitet wird.
Die Ausführungsformen nach Fig. 4 und 5 arbeiten in der Filtrierphase
und in der Anschwemmphase des Betriebszyklus in der gleichen Weise, wie
dies oben für die Ausführungsform nach Fig. 1 bereits beschrieben worden
ist bzw. unten dafür noch beschrieben werden wird, Unterschiede in der
Arbeitsweise ergeben sich jedoch während der Austragphase.
Die Arbeitsfolge mit Einleitung von Druckluft in die Filterkammer 110
und jeweils anschließende Verschiebung des Kolbens 195 im Filterrohr 162
ist während der Druckdrainage der Filterkammer 110 auch bei der Ausführungsform
nach Fig. 4 die gleiche wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1,
bis die Flüssigkeit in der Filterkammer 110 bis unter das unterste
Filterelement 160 herunter abgezogen worden ist. Wenn jedoch der Kolben
195 den Boden des untersten Filterelements 160 erreicht hat, wird die
Abzugleitung 112 geöffnet und der Filterauslaß 104 geschlossen, und der
verbliebene Inhalt der Filterkammer 110 wird durch das Bodenfilterelement
170 hindurch druckgefiltert, wobei die geklärte Flüssigkeit über
die Rückflußleitung 113 in die Mischkammer 310 gelangt und der gesamte
Filterkuchen getrocknet wird. Nach dem Abziehen des gesamten Inhalts
der Filterkammer 110 wird der Motor MOT- 1 in Gang gesetzt und versetzt
das Filtersystem 150 in Rotation, wodurch die Filterelemente 160 der
Wischwirkung der Wischer 180 ausgesetzt werden, während der Bodenwischer
186 den verbrauchten Filterkuchen vom Bodenfilterelement 170 ablöst.
Nachdem das Filterkuchenmaterial von den Filterelementen 160 abgelöst
und auf das Bodenfilterelement 170 heruntergefallen ist, wird das
Reinigungstürchen 141 geöffnet, und der Bodenwischer 185 transportiert
das gesamte Filterkuchenmaterial aus der Filterkammer 110 heraus. Auf
diese Weise gelangt der gesamte Filterkuchen in trockenem Zustand durch
das Reinigungstürchen 141 aus der Filterkammer 110 nach draußen, während
der gesamte Flüssigkeitsinhalt der Filterkammer 110 erhalten bleibt.
Anschließend wird das Sprüh- und Spülsystem 120 in der oben für die
Ausführungsform nach Fig. 1 beschriebenen Weise in Betrieb genommen,
und der Filterapparat 100 ist wieder vorbereitet für die Anschwemmphase
seines Betriebszyklus.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform wird die Filterkammer
110 nicht jedesmal drainiert, wenn eine Erneuerung von verbrauchtem
Filterkuchen erforderlich wird. Bei gleicher Stellung der pneumatisch
gesteuerten Ventile, wie sie oben beschrieben ist, wird der Motor MOT- 1
in Betrieb genommen, während die Filterkammer 110 mit Flüssigkeit gefüllt
ist. Dadurch werden die Filterelemente 160 abgekratzt, und der
entstehende Schlamm mit dem verbrauchten Filterkuchenmaterial sinkt der
Schwerkraft folgend in den Kegel 114 am Boden der Filterkammer 110 herunter,
wo er durch den Ausgang 116 hindurch in die horizontal verlaufende
Schnecke 119 gelangt. Die Drehbewegung dieser Schnecke 119 verdrängt den
Schlamm in Richtung auf ihr Auslaßende, wobei die Druckwirkung der
Schnecke 119 gegen das noch geschlossene Auslaßventil 118 einen Schlammpfropfen
entstehen läßt, indem das Material kontinuierlich gegen das
Auslaßventil 118 gepreßt wird. Anschließend wird dieser Schlammpfropf
unter Öffnen des Auslaßventils 118 ausgestoßen, wobei das Auslaßventil
118 sofort wieder geschlossen wird, sobald Flüssigkeit erscheint. In
periodischen Zeitabständen kann der Filterapparat 100 auch eine Austragphase
durchlaufen, wie sie oben für die Ausführungsform nach Fig. 1 beschrieben
ist, wobei das Auslaßventil 118 von Hand geöffnet wird, während
der Motor MOT- 1 die Schnecke 119 und den Kratzer 134 antreibt, um den
Filterapparat 100 vollständig zu reinigen.
Nachdem aller verbrauchte Filterkuchen von den Filterelementen 160
abgelöst ist und die Scheidewände 168 und die Wischer 180 mit Hilfe des
Sprüh- und Spülsystems 120 gründlich gespült worden sind, wie dies oben
beschrieben worden ist, ist der Filterapparat 100 bereit für die Anschwemmphase
seines Betriebszyklus, in der neuer Filterkuchen auf den
Filterelementen 160 ausgebildet wird. Dazu werden die Ventile 9, 14 und
15 sowie die Abzugleitung 112 und das Auslaßventil 118 geschlossen. Die
Ventile 12 und 19 und der Filterauslaß 104 werden geöffnet, so daß sich
ein geschlossener Kreislauf von der Mischkammer 310 in die Filterkammer
110 hinein, durch die Filterelemente 160 hindurch, zum Filterauslaß 104
heraus und zur Mischkammer 310 zurück ergibt. Der Kolben 195 befindet
sich in seiner obersten Stellung im Filterrohr 162 oberhalb von dessen
obersten Öffnungen 153, und die Filterkammer 110 ist mit Flüssigkeit
gefüllt.
Mittels der Speiseschnecke 330 wird aus dem Vorratsbehälter 340 eine
vorbestimmte Menge an Filterhilfsstoff in die Mischkammer 310 eingeführt.
Dazu wird der Motor MOT- 2 für eine bestimmte Zeit in Betrieb gesetzt,
bis dem Inhalt der Mischkammer 310 die vorgesehene Menge an Filterhilfsstoff
zugesetzt ist, der zusammen mit dem Mischkammerinhalt einen Schlamm
bildet, der dann mit Hilfe der Pumpe PMP- 1 durch die Leitung 16 in die
Filterkammer 110 gepumpt wird. Dieser Schlamm gelangt in der Filterkammer
110 zu den Filterelementen 160 - und gegebenenfalls zum Bodenfilterelement
170, wenn wie bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ein solches vorgesehen
ist - und es bildet sich so auf den Scheidewänden 168 allmählich
ein neuer Überzug aus Filterstoff, während reine Flüssigkeit durch
das Filterrohr 162, den Filterauslaß 104 und die Leitung 21 in die Mischkammer
310 zurückfließt. Dieser Vorgang wird so lange fortgesetzt, bis
der gesamte in die Mischkammer 310 eingeführte Filterhilfsstoff auf den
Filterelementen 160 abgeschieden worden ist. Die dann im System verbleibende
Flüssigkeit ist geklärte Flüssigkeit, und aller Filterhilfsstoff
ist auf den Filterelementen 160 - und gegebenenfalls 170 - enthalten.
Damit ist der Filterapparat 100 bereit für eine neue Filterphase.
Nach Abschluß der Anschwemmphase sind bzw. werden die Ventile 12, 14
und 19 , die Abzugleitung 112 und das Auslaßventil 118 geschlossen. Die
Ventile 9 und 15 werden geöffnet, so daß sich ein Weg für einen Flüssigkeitsstrom
durch die Einlaßleitung 11 und den Einlaß 103 in die Filterkammer
110 hinein, durch die Filterelemente 160 hindurch in das Innere
des Filterrohrs 162, zum Filterauslaß 104 heraus und durch die Leitung
18 ergibt, wie dies bereits oben beschrieben worden ist. Der Filterapparat
100 verbleibt in dieser Filtrierphase so lange, bis sich die aus der
zugeführten ungeklärten Flüssigkeit abgeschiedenen Fremd- und Feststoffe
auf und in den Filterelementen 160 in solcher Menge angesammelt haben,
daß es zur Einleitung der Austragphase in seinem Betriebszyklus kommt.
Claims (12)
1. Verfahren zum Entfernen von Fremdstoffen aus einer diese tragenden
Flüssigkeit und zum Wiedergewinnen der Flüssigkeit und/oder der
Fremdstoffe, bei dem
- - in einer Filtrierphase mit Fremdstoffen beladene Flüssigkeit in eine Filterkammer eingeleitet und durch darin auf einer vertikalstehenden hohlen Achse horizontal angeordnete Filterelemente hindurchgeleitet wird, wobei die Fremdstoffe an auf den Filterelementen ausgebildeten Filterkuchen zurückgehalten werden und dadurch geklärte Flüssigkeit nach dem Durchgang durch die Filterelemente über die hohle Achse nach außen abgezogen wird, und
- - in einer Austragsphase nach Unterbrechen der Einleitung von ungeklärter Flüssigkeit in die Filterkammer diese mit Druckgas gefüllt wird, wobei die in der Filterkammer verbliebene Flüssigkeit von dem Druckgas durch den Filterkuchen hindurchgedrückt und dieser nach seiner damit bewirkten Trocknung von den Filterelementen abgelöst und aus der Filterkammer ausgetragen wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trocknung des Filterkuchens in der Austragsphase mittels
Druckgas gesteuert durch den in der Filterkammer herrschenden
Druck in jeweils ein Filterelement nach dem anderen mit dem
obersten beginnend erfassenden Stufen durchgeführt wird, bis
auch der Filterkuchen auf dem untersten Filterelement
getrocknet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
einzelnen Stufen der Filterkuchentrocknung jeweils mittels einer
durch einen auf den Durchgang von Druckgas durch das jeweils
höherliegende Filterelement zurückgehenden Druckabfall bewirkten
Absperrung der Verbindung von diesem Filterelement zu der hohlen
Achse für die Flüssigkeitsableitung aus der Filterkammer nach
außen ausgelöst werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder
Stufe die Filterkammer im Anschluß an das Trocknen des Filterkuchens
auf dem jeweils obersten noch mit Filterkuchen belegten Filterelement
mittels Durchleitens von Druckgas unter Unterbrechung dieses Durchleitens
mittels Hindurchpressen von in der Filterkammer verbliebener
Flüssigkeit durch die jeweils unteren Filterelemente erneut unter Druck
gesetzt wird und Flüssigkeit durch diese unteren Filterelemente hindurch
unter Druck aus der Filterkammer abgezogen wird, worauf dann
unter Unterbrechen des weiteren Abpressens von Flüssigkeit aus der
Filterkammer mittels Durchleitens von Druckgas durch das in vertikaler
Richtung nächstfolgende Filterelement mit der Trocknung von dessen
Filterkuchen die nächste Stufe beginnt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechung
des Durchleitens von Druckgas durch die einzelnen Filterelemente
unter Ausbildung einer Abdichtung erfolgt, die einen Durchgang
des Druckgases durch das jeweilige Filterelement verhindert.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchgang von Druckgas durch die Filterelemente unter Ausbildung
einer gasdichten Abdichtung unterbrochen wird.
6. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche
1 bis 5 mit einer einen unter Druck setzbaren Behälter aufweisenden
Filterkammer, einer darin angeordneten, Filterkuchen für die Entfernung
von Fremdstoffen aus hindurchgeleiteter Flüssigkeit tragende,
auf einer vertikalstehenden hohlen Achse für den Flüssigkeitsabzug
aus der Filterkammer horizontal angeordnete Filterelemente aufweisenden
Filtrationseinrichtung, einem Abzug für das Abziehen von
durch die Filtrationseinrichtung hindurchgegangener Flüssigkeit aus
der Filterkammer, einer auf die Ansammlung einer bestimmten Fremdstoffmenge
auf dem Filterkuchen ansprechenden Einrichtung zum Unterbrechen
der Einleitung von ungeklärter Flüssigkeit in die Filterkammer
und zum Einpressen von Druckgas in die Filterkammer für eine
Trocknung des Filterkuchens auf den Filterelementen und einer Einrichtung
zum Ablösen von getrocknetem Filterkuchen von den Filterelementen
und zu seiner Ausbringung aus der Filterkammer, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einpressen von Druckgas in
die Filterkammer (110) auf einen kammerdruckabhängig schrittweisen
Betrieb eingerichtet ist, bei dem die Trocknung des Filterkuchens
durch das Druckgas stufenweise von einem oberen Filterelement (160)
zum nächstunteren fortschreitet.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Abdichtungselement
(195) zum Beendigen des Durchgangs von Druckgas durch die
Filtrationseinrichtung (150).
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdichtungselement
(195) innerhalb der einen gemeinsamen Flüssigkeitsauslaß
für die Filterelemente (160) bildenden hohlen Achse (162) stufenweise
verschiebbar ist und bei seiner Verschiebung nacheinander die Verbindung
der einzelnen Filterelemente (160) vom obersten bis zum untersten
mit dem gemeinsamen Flüssigkeitsauslaß für einen weiteren Durchgang
von Druckgas zu weiterer Druckdrainage der Filterkammer (110) unterbricht.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zum Unterbrechen der Einleitung von ungeklärter
Flüssigkeit in die Filterkammer (110) einen bei einem vorgegebenen
Wert für den Druckabfall an jedem einzelnen Filterelement (160) der
Filtrationseinrichtung (150) ansprechenden druckempfindlichen
Schalter (1) enthält.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß als Abdichtungselement zum Beendigen des Durchgangs von Druckgas
durch die Filtrationseinrichtung (150) ein die Verbindung der einzelnen
Filterelemente (160) mit dem gemeinsamen Flüssigkeitsauslaß (162)
beherrschender gasdichter Kolben (195) vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die den
gemeinsamen Flüssigkeitsauslaß bildende hohle Achse (162) zu den
Filterelementen (160) führende Öffnungen (153) enthält, an denen
der Kolben (195) gasdicht abgedichtet axial entlanggeführt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762645854 DE2645854A1 (de) | 1976-10-11 | 1976-10-11 | Verfahren und vorrichtung zum entfernen von feststoffen aus einer fluessigkeit und zum wiedergewinnen der fluessigkeit und/oder der feststoffe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762645854 DE2645854A1 (de) | 1976-10-11 | 1976-10-11 | Verfahren und vorrichtung zum entfernen von feststoffen aus einer fluessigkeit und zum wiedergewinnen der fluessigkeit und/oder der feststoffe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2645854A1 DE2645854A1 (de) | 1978-04-13 |
DE2645854C2 true DE2645854C2 (de) | 1988-04-07 |
Family
ID=5990201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19762645854 Granted DE2645854A1 (de) | 1976-10-11 | 1976-10-11 | Verfahren und vorrichtung zum entfernen von feststoffen aus einer fluessigkeit und zum wiedergewinnen der fluessigkeit und/oder der feststoffe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2645854A1 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH410788A (de) * | 1963-05-28 | 1966-03-31 | Mueller Hans | Verfahren zur mehrstufigen Trocknung von Filtrationsrückständen in Scheibenfiltern |
SE355951B (de) * | 1971-05-07 | 1973-05-14 | Karlshamns Oljefabriker Ab | |
IT962185B (it) * | 1971-08-23 | 1973-12-20 | Iorex Inc | Perfezionamento nei sistemi di filtraggio per la chiarificazione di liquidi |
-
1976
- 1976-10-11 DE DE19762645854 patent/DE2645854A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2645854A1 (de) | 1978-04-13 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: FRANKE, K., DIPL.-PHYS. DR., PAT.-ANW., 8000 MUENC |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |