DE2754537C2 - Membrankammer-Filterpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Membrankammer-Filterpresse, bestehend aus voneinander beabstandeten und zwischen einer Verschlußeinrichtung gehalterten Filterplatten, wobei zu filternde Trübe unter Druck über Filterplattendurchgänge in von den Filterplatten begrenzte Filterkammern eingespeist wird, und Preßmembrancn. die unter Ausbildung von Druckkammern kammer-Filterpresse besteht darin, daß die Bohrungen in den Flanschen zur Trübeneinspeisung in die Filterkammern als Drosseln wirken und leicht verstopfen können.

Aus der GB-PS 10 35 190 ist eine weitere Membrankammer-Filterpresse bekannt, die sich von der bereits abgehandelten gattungsbildenden Membrankammer-Filterpresse dadurch unterscheidet, daß jede Filterplatte von einer allseitig geschlossenen Preßmembran um-

b5 geben ist. Diese bekannte Filterpresse ist in ähnlicher Weise wie die bereits beschriebene gattungsbildcndc Filterpresse mit Nachteilen behaftet, die sich insbesondere auf die Langzeitbetriebssicherheit beziehen, da

25

30

auch bei dieser bekannten Filterpresse ein in die Filterplattendurchgänge eingesetztes Trüben-Einspeisrohr mit Flanschen zur Abdichtung der Druckkammern verwendet wird. Die ringsum geschlossene Konstruktion der Preßmembranen erschwert dabei den Austausch ermüdeter Membranen zusätzlich.

Eine andere Membrankammer-Filterpresse ist aus dem DE-Gbm 66 01 890 bekannt. Bei dieser Membrankammer-Filterpresse ist eine Filterplatte mit einer zentralen Bohrung versehen und an ihren FiUerflächen von Filtertüchern bedeckt. Die Filtertücher weisen jeweils eine an die Bohrung der Filterplatte angepaßte öffnung auf. Diese öffnung wird durch eine aus einem mit einem Textilfasergewebe armierten Gummi bestehenden Hülse durchdrungen, die die beiden Filtertücher miteinander verbindet. Diese Hülse hat die Form eines torischen, im Querschnitt U-förmigen Körpers mit einer inneren abgewinkelten Verstärkung.

Die Hülse weist an ihren Rändern Auskragungen oder Lippen auf, an deren von der Filterplatte abgewendeten Seiten die Filtertücher anliegen und angeheftet sind.

Das nach dem Einsetzen der Hülse notwendige Anheften der Filtertücher an die Lippen der Hülse ist ein aufwendiger Montagevorgang, der sowohl bei der Fertigung als auch beim nachträglichen Auswechseln von Filtertüchern auftritt und kostenintensiv ist. Darüber hinaus können beim Anheften leicht Montagefehler auftreten, die eine Undichtigkeit im Berührungsbereich von Hülse und Filtertuch bewirken, so daß an diesen Stellen eine saubere Filtration nicht gewährleistet ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht mithin darin, eine eingangs genannte Membrankammer-Filterpresse zu schaffen, die bei einfachem Aufbau einen störungsfreien Langzeitbetrieb gewährleistet und einen problemfreien Austausch der Preßmembranen erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden an der Vorder- und Rückseite jeder Filterplatte angebrachten Preßmembranen im Bereich des Fillerplattendurchgangs durch einen die Trübe-Einspei-SL-öffnung bestimmenden zylindrischen Membranteil zu einer Einheit miteinander verbunden sind, und daß der Filterplattendurchgang zumindest so groß gewählt ist, daß eine der beiden Preßmembranen pfropfenartig zusammengerollt durch diesen Filterplattendurchgang hindurchführbar ist.

Dadurch wird erreicht, daß die Trübe ungehindert in die Filterkammern gelangt und die Preßmembranen mit der vollen Fläche auf den Filterkuchen einwirken können. Aufwendige Abdichtmaßnahmen für die Druckkammern im Bereich der Filterplattendurchgänge entlallen und der Austausch der Preßmembraneneinheiten gestaltet sich außerordentlich einfach. Zum Austausch ist es lediglich notwendig, die neue Preßmemhran an einer Seite der Filterplatte anzulegen, während die zweite, zusammengerollte Preßmembran durch den Filterplattendurchgang hindurchgeführt und auf der anderen Seite der Filterplatte entrollt und an die Filterplattenoberfläche angelegt wird. Der Langzeitbetrieb bei der erfindungsgemäßen Filterpresse wird dadurch gewährleistet, daß Ermüdungszonen wie bei der aus der GB-PS 11 18 383 bekannten Filterpresse im Bereich der Filterplattendurchgänge nicht vorhanden sind und sich die erfindungsgemäße Preßmembraneinheit im Bereich der Trübe-Einspeiseöffnung ungehindert ausdehnen und wieder zusammenziehen kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen werden durch die Untcransprüche gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert; in dieser zeigt

F i g. 1 eine teilweise im Schnitt wiedergegebene Seitenansicht einer Membrankammer-Filterpresse; dabei wird eine Ausführungsform der Erfindung wiedergegeben;

Fig. 2 eine im vergrößerten Maßstab gezeigte Ansicht eines Teils nach F i g. 1, die den Strömungsweg des unter Druck stehenden Fluids deutlich erkennen läßt;

F i g. 3 eine teilweise im Schnitt wiedergegebene Vorderansicht einer Kompressionsfilterplatte, die in F i g. 1 zu sehen ist;

Fig.4 eine Vorderansicht der Filterplatte nach F i g. 3, wobei der Fütertuchteil der Filterplatte entfernt wurde;

F i g. 5 eine teilweise im Schnitt wiedergegebene Vorderansicht einer in Fig. 1 gezeigten gewöhnlichen Filterplatte,

Fig. 6 eine Schnittansicht, die veranschaulicht, wie die Kompressionsfilterplatte nach F i g. 3 und 4 zusammengefügt wird;

Fig. 7 eine perspektivische Schnittansicht einer Kompressionsfilterplatte gemäß einer Ausführungsform, in der eine Vorrichtung zur Verhinderung einer Verschiebung der Preßmembran gegenüber der Grundplatte eine Verbindung der Oberkanten der Schichten umfaßt, welche die Membran bilden;

Fig.8 eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform, in der ein Mittel zur Verhinderung einer Verschiebung einer Preßmembran gegenüber der Grundplatte darin besteht, daß die Oberkanten der Schichten der Preßmembran umgebogen sind;

F i g. 9 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, einer weiteren Ausführungsform, bei der die Preßmembran mit einer zur Verhinderung einer Verschiebung vorgesehenen Vorrichtung ausgestattet ist, die mit der Öffnung in der Grundplatte in Eingriff treten kann;
F i g. 10 eine zentrale Schnittansicht nach F i g. 9;
Fig. 11 eine Schnittansicht, in der dargestellt ist, wie die Preßmembran nach Fig.9 an der Kompressions-Filterplatte angeordnet wird,

Fig. 12 eine Vorderansicht einer Kompressions-Filterplatte; wiedergegeben ist eine andere Ausführungsform, bei der ein Ring zur Verhinderung einer Verschiebung zwischen der Öffnung in der Grundplatte und dem zylindrischen Teil der Preßmembran eingesetzt ist;
Fig. 13 eine zentrale Schnittansicht nach Fig. 12;
Fig. 14 eine Schnittansicht; in dieser Ansicht wird veranschaulicht, wie die Preßmembran nach Fig. 12 an der Kompressions-Filterplatte angeordnet wird;

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 12 wiedergegebenen Rings zur Verhinderung einer Verschiebung;

Fig. 16 eine Schnittansicht der oberen Hälfte einer modifizierten Form, bei der zur Einstellung der Größe der Grundplattenöffnung mehrere Ringe zur Verhinderung von Verschiebungen verwendet werden;

Fig. 17 eine Schnittansicht einer Kompressions-Filterplatte; wiedergegeben ist eine andere modifizierte Form einer Vorrichtung zur Verhinderung einer Verschiebung;

F i g. 18 eine Ansicht im vergrößerten Maßstab eines Teils von Fig. 17, und

Fig. 19 und 20 fragmentarische Schnittan.sichten im vergrößerten Maßstab; wiedergegeben sind unterschiedliche Modifizierungen des Filtrat-Auslaßkanals in der KomDressions-FilteiDlatte.

40

50

55

60

65

In den Fig. 1 bis 6, die eine erfindungsgemäße Ausführungsform wiedergeben, betreffen die Bezugszei-' chen 1 und 2 Maschinenrahmen, die ein Paar von Seitenschienen 3 tragen, welche in Querrichtung mit Abstand angeordnet sind. Eine befestigte bzw. ortsfeste Endplatte 4 ist an einem Maschinenrahmen 1 vorgesehen, während am anderen Maschinenrahmen 2 sich eine bewegliche Endplatte 5 befindet, die durch einen Zylinder 6 vorgeschoben und zurückgezogen werden kann. Die bewegliche Endplatte 5 und eine Anzahl von Filterplatten 7 gewöhnlicher Bauart und eine Anzahl von verbesserten Kompressions-Filterplatten 8, die abwechselnd zwischen der beweglichen und der ortsfesten Endplatte 5 bzw. 4 angeordnet sind, werden durch Griffe 15, die von ihren Seitenflächen vorspringen, an den Seitenschienen 3 verschiebbar getragen. Jede Filterplatte 7 gewöhnlicher Bauart, besitzt, wie es in F i g. 1,2 und 5 zu sehen ist, unebene Filteroberflächen 7a, die mit einem Stück Filtertuch versehen werden, wogegen jede Kompressions-Filterplatte 8, wie es in Fig. 1 bis 4 zu sehen ist, eine Filterplatte 11 mit einem Filterplattendurchgang 11a. der wesentlich größer als eine Trübe-Einspeiseöffnung 10 ist, und eine Preßmembran 13 umfaßt, welche an die Vorder- und Rückflächen der Filterplatte zur Bestimmung von Druckkammern zwischen den Vorder- und Rückflächen angelegt wird. Die Preßmembran 13 umfaßt aus Gummi od. dgl. bestehende flexible, fluiddichte Schichten 136 mit unebenen Oberflächen 13a, die an die Vorder- und Rückflächen der Filterplatte 11 angelegt werden, und einen zylindrischen Membranteil 13c, der sich durch den Filterplattendurchgang 11a in der Filterplatte 11 erstreckt, die Trübe-Einspeiseöffnung 10 bestimmt und die Schichten 136 miteinander verbindet. Das Anbringen der PreBmembran an die Filterplatte 11 wird dadurch bewirkt, daß eine der Schichten 136 an der Trübe-Einspeiseöffnung 10 zweiteilig zusammengefaltet wird, daß, wie es in F i g. 6 zu sehen ist, entgegengesetzte Seiten um die Trübe-Einspeiseöffnung 10 pfropfenartig zusammengerollt werden, daß die zusammengerollte Schicht 136 durch den Filterplattendurchgang 11a in der Filterplatte geführt und dann die Schicht entfaltet wird. Wenn die gemäß Fig. 6 zusammengerollte Schicht durch eine Schnur zusammengebunden wird, dann kann dadurch die Anbringung erleichtert werden. Die Kompressions-Filterplatte 18 mit der an der Filterplatte 11 montierten Preßmembran 13 besitzt ein Stück Filtertuch 9, das an die durch die Schichten 136 definierten Filteroberflächen 13a angelegt wird.

Die ortsfeste und die bewegliche Endplatte 5 bzw. 6 sind benachbart der Kompressionsfilterplatten 8 angeordnet: obwohl es nicht zu erkennen ist. sei darauf hingewiesen, daß ihre gegenüberliegenden Oberflächen mit Filteroberflächen ausgebildet sind, die gleichartig den Filteroberflächen 7a der gewöhnlichen Filterplatten 7 sind: auf diese Oberflächen sind Filtertuchstücke 9 angelegt.

Wenn die Filterplatten 7 und 8 durch das Vorrücken der beweglichen Endplatte 6 zwischen der ortsfesten Endplatte 5 und der beweglichen Endplatte 6 eingespannt werden, kommen sie über die Filtertuchst jcke 9, wie es in F i g. 1 zu sehen ist. in Berührung und bilden zwischen den Filteroberflächen 7a und 13a Filtrationskammern 14. Jede Filtrationskammer 14 grenzt an eine Druckkammer 12 an, die durch eine Schicht 13b mit einer Filteroberfläche 13a davon abgetrennt ist.

Die Fiiterplatten 7 und 8 besitzen Hauptfihratsauslaßkanäle 17a. die mit Filtratauslaßöffnungen !6. welche in der ortsfesten Endplatte 4 an deren unteren, entgegengesetzten Enden gebildet sind, dann in Verbindung stehen, wenn die Filterplatten in einen gegenseitigen Kontakt gepreßt werden. Jede Filterplatte 7 besitzt einen Filtrat-Auslaß-Nebenkanal 176, der mit dem in F i g. 5 gezeigten Filtrat-Auslaßkanal 17a auf der linken Seite in Verbindung steht und sich auf die Filteroberfläche 7a öffnet, während jede Filterplatte 8 in der Filterplatte 11 einen Filtrat-Auslaß-Nebenkanal 176 besitzt, der mit dem Filtrat-Auslaßkanal 17a, welcher in Fig. 3 wiedergegeben ist, auf der rechten Seite in Verbindung steht und ebenfalls eine Verbindung zur Filteroberfläche 13a über durchgehende Löcher 17c, welche in der Schicht 13 gebildet sind, in Verbindung steht. Der FiI-trat-Auslaßkanal 17a erstreckt sich durch die Filterplatte 11 und durch die Schicht 136, öffnet sich zum hervorstehenden Randbereich 7b der Schicht 136 und tritt demjenigen Auslaßkanal 17a gegenüber, der sich durch die Filterplatte 7 erstreckt und sich zum Randbereich 7b öffnet. Diese Auslaßkanäle 17a in Filterplatten 7 und 8 stehen dann miteinander in Verbindung, wenn die hervorstehenden Randbereiche 7b und 13c/in gegenseitige Berührung zusammengepreßt werden. Der Auslaßkanal 176 der Filterplatte 8 steht mit dem Auslaßkanal 17a innerhalb der Filterplatte 11 in Verbindung und öffnet sich am hervorstehenden Randbereich der Filterplatte 11 an einer Stelle, welche den in den Schichten 136 gebildeten durchgehenden Löchern 17cgegenüberliegt, und öffnet sich ebenfalls durch die durchgehenden Löeher 17c auf eine Kante der Filteroberfläche 136 zu, welche vom Randbereich \3d umgeben ist. Derjenige Bereich der Fiiteroberfläche 13a, bei dem die durchgehenden Löcher gebildet sind, liegt einer Verbreiterung 7b'der Randzone 7b gegenüber, die die Fiiteroberfläche 7a umgibt, und wird zwischen dieser Verbreiterung und der Filterplatte 11 dann eingeklemmt, wenn die Filterplatten 7 und 8 in eine gegenseitige Berührung zusammengepreßt werden, so daß sogar dann, wenn die Preßmembran 13 durch Einspeisung von unter Druck stehendem Fluid zur Druckkammer 12 so aufgeweitet wird, wie es im linken Teil der Fig. 1 zu sehen ist, derjenige Bereich der Schicht 136, wo die durchgehenden Löcher 17c geformt sind, sich nicht von der Filterplatte Il trennt. Deshalb verschlechtern die durchgehenden Löeher 17c und die Auslaßkanäle 17a, 176 nicht die fluiddichten Eigenschaften der Druckkammer 12. Die ortsfeste Endplatte 4 besitzt einen Filtrat-Auslaß-Nebenkanal 176, der sich auf die Fiiteroberfläche 4a der ortsfesten Endplatte 4 hin öffnet, und weist Filtrat-Hauptauslaßkanäle 17a auf, die direkt mit den Filtrat-Auslaßöffnungen 16 in Verbindung stehen. Der Nebenkanal \7b ist mit einem der Kanäle 17a wie im FaHe der Filterplatten 7 verbunden; dagegen besitzt die bewegliche Endplatte 5 einen Filtrat-Auslaß-Nebenkanal 176, der sich auf die Fiiteroberfläche 5a der beweglichen Endplatte 5 hin öffnet, und weist Filtrat-Haupt-Auslaßkanäle 17a auf, die durch die Kanäle 17a, die in den Filterplatten 7,8 und in der ortsfesten Endplatte 4 gebildet sind, mit den Filtrat-Auslaßöffnungen 16 in Verbindung stehen, wobei die Nebenkanäle 176 (F i g. 1, 3 und 5) eine Verbindung mit einem der Kanäle 17a in der beweglichen Endplatte herstellen.

Die Filterplatten 7,8 und die ortsfeste und die bewegliche Endplatte 4, 5 weisen Druckfluid-Speisekanäle 19a auf, die dann, wenn diese Platten zur gegenseitigen Berührung zusammengepreßt werden, miteinander einen durchgehenden Verlauf bilden und in Verbindung mit einer Druckfluid-Speiseöffnung 18 stehen, welche an ei-

ncr oberen Ecke der ortsfesten Endplatte 4 gebildet ist; diese Kanüle 19a besitzen ihre Öffnungen an den Randbereichen der entsprechenden Platten. Jede Filterplatte 8 ist mit einem Druckfluid-Speise-Nebenkanal \9b ausgestattet, der innerhalb der Grundplatte 11 mit dem zugeordneten Speisekanal 19a in Verbindung steht und sich auf die Druckkammer 12 zu öffnet. Ebenfalls öffnen sich auf die Randbereiche der Filterplatten 7,8 und der Endplatten 4, 5 zu Mehrzweck-Hauptspeisekanäle 21a, die mit einer Mehrzweck-Speiseöffnung 20 für Waschwasser und Druckfluid in Verbindung stehen, welche in der anderen oberen Ecke der ortsfesten Endplatte 4 gebildet ist. Die Filterplatten 7 und 8 sind mit Mehrzweck-Speisenebenkanälen 21 b ausgestattet, die mit den entsprechenden Speisekanälen 21a in Verbindung stehen und sich auf die Filteroberflächen 7a und 13a zu öffnen. Zusätzlich öffnen sich die Speisekanäle 21 b in jeder Filterplatte 8 zur Filteroberfläche 13a zu durch durchgehende Löcher 21c, welche an einer Kante der Filteroberfläche 13a, weiche gegen eine Verbreiterung 76'der zugeordneten Filterplatte 7 gepreßt wird, gebildet sind. Eine Druckfluid-Speiseleitung 22, die mit der Druckfluid-Speiseöffnung 18 in Verbindung steht, besitzt eine Zweigleitung 22a, welche mit einer Waschflüssigkeit-Speiseleitung 23 in Verbindung steht, die mit der Mehrzweck-Speiseöffnung 20 verbunden ist. Stromabwärts des Verzweigungspunktes der Zweigleitung 22a der Druckfluid-Speiseleitung 22 und stromabwärts desjenigen Punkts, bei dem die Zweigleitung mit der Waschflüssigkeit-Speiseleitung 23 in Verbindung steht, sind entsprechende Hauptventile V22 und K23 angeordnet. Weiterhin ist in der Mitte zwischen den Zweigleitungsenden der Zweigleitung 22a ein Ventil Vt vorgesehen, während zwischen dem Verzweigungspunkt der Zweigleitung 22a und der Einspeiseöffnung 18 ein Ventil V2 angeordnet ist. Zwischen den Verzweigungspunkt der Zweigleitung 22a und dem Ventil Vl ist eine erste Abgabeleitung 22b mit einem darin angeordneten Ventil V3 vorgesehen, während eine zweite Abgabeleitung 23a mit einem darin angeordneten Ventil V 4 zwischen dem Verzweigungspunkt der Waschflüssigkeits-Speiseleitung 23 und der Einspeiseöffnung 20 (siehe Fi g. 1 bis 3) liegt. Das Bezugszeichen 24 in Fig. 1 bezieht sich auf eine Schlamm-Einspeiseöffnung, die im Maschinenrahmen 1 angeordnet ist und mit den individuellen Filterkammern 14 durch die Trübe-Einspeiseöffnungen 10 in der ortsfesten Endplatte 4 und den Filterplatten 7 und 8 in Verbindung steht.

Wenn eine Filtrierung durchgeführt werden soll, wird die bewegliche Endplatte 5 durch den Zylinder 6 zur Einspannung der Filterplatten 7 und 8 zwischen die bewegliche und die ortsfeste Endplatte 4 und 5 vorgeschoben. In dieser Lage wird schlammartiges Material bzw. eine Trübe von der Schlamm-Einspeiseöffnung 24 zu den individuellen Filterkammern 14 geführt. Die zu den Filterkammern 14 geführte Trübe wird unter dem Einspeisedruck beim Durchfluß durch die Filtertuchstücke 9 zu den Filteroberflächen 7a und 13a gefiltert, welche die entgegengesetzten seitlichen Wände der Filtrationskammern 14 bilden. Das durch die Filteroberflächen 7a und 13a geströmte Filtrat fließt den Filteroberflächen 7a und 13a entlang nach unten, um in die Filtrat-Auslaßnebenkanäle 176 einzutreten, deren Öffnungen an den FiI-tcroberflächen 7a und 13a liegen; schließlich wird das Filtrat durch die Filtrat-Auslaßöffnungen 16 abgegeben.

Beim Ablauf der vorbestimmten Filtrationsdauer wird die Schlammzuführung unterbrochen und Druckfluid durch die Druckfluid-Speiseleitung 22 zur Einspeiseöffnung 18 zugeführt. In diesem Falle bleiben alle Ventile außer den Ventilen V22 und V2 geschlossen; das zugeführte Druckfluid strömt von den Druckfluid-Hauptspeisekanälen 19a, die nun miteinander kontinuierlich verlaufen in die individuellen Druckfluid-Speisenebenkanäle i9b und dann in die individuellen Druckkammern 12 hinein, wodurch die Preßmembran 13 jeder Filterplatte 18 aus einer ersten Position, die im rechten Teil der F i g. 1 zu sehen ist, und in der die Schichten 13/> ίο mit der Filterplatte 11 in inniger Berührung stehen, auf eine zweite Position ausgeweitet, wie sie im Schnitt auf der linken Seite dieser Figur zu sehen ist; in dieser zweiten Position sind die Schichten von der Filterplatte 11 getrennt; dadurch werden die (nicht gezeigten) Filterkuchen, die sich aus der Filtrierung ergeben und in den Filtrationskammern 14 zurückbleiben, zur weiteren Entwässerung zusammengepreßt. Das sich aus dieser Pressung ergebende Filtrat wird auf demselben Wege wie im Falle des vorhergehenden Filtrats abgegeben.

Nach Beendigung der Entwässerung wird das Ventil V 22 geschlossen, während das Ventil V2 in seiner Stellung gelassen wird, und das Ventil Vi wird geöffnet. Dies führt dazu, daß die Druckfluid-Hauptspeisekanäle 19a mit den Speisekanälen 21a für Waschflüssigkeit und Druckfluid durch Teile der Speiseleitungen 22, 23 und der Zweigleitung 22a in Verbindung stehen, so daß das den Druckkammern 12 zugeführte Fluid zurückströmen kann, bis es in die Mehrzweck-Speisekanäle 21a eintritt. Dann strömt das Fluid über die Mehrzweck-Speisenebenkanäle 21 b zu den Filteroberflächen 7a und 13a der Filterplatten 7 und 8, so daß das in den Filtratvertiefungen in den Filteroberflächen 7a und 13a zurückbleibende Filtrat durch diesen Filtrat-Abgabeweg herausgedrückt wird. Demgemäß wird die Filtrat-Rückgewinnungseffektivität erhöht; falls Filterkuchen benötigt werden, gibt es keine Möglichkeit, daß das an den Filteroberflächen 7a und 13a zurückbleibende Filtrat von denen es zurückgewonnen werden soll, sich in den Filterkuchen mischt und damit die Entwässerungseffektivität verringert. Weiterhin wird das Druckfluid zur Auspressung des Filtrats mit dem Filtrat gemischt und mit ihm abgegeben. Wenn als Druckfluid Druckluft verwendet wird, ist die sich daraus ergebende Richtung in diesem Falle eine Gas-Flüssigkeits-Mischung, wobei die Luft ohne irgendwelche Probleme spontan verteilt wird.

Wenn dieser Filtratausstoß-Vorgang nicht durchgeführt werden soll, werden nach der Entwässerung der Filterkuchen nur die Ventile V2, V3 und V4 geöffnet, um eine Ableitung des für die Kompression verwendeten Druckfluids durch die erste und die zweite Abgabeleitung 22b und 23a zu ermöglichen.

Die eben erwähnte Reihenfolge von Betriebsweisen, die einen Zyklus des Filterbetriebes darstellt, wird für die Filtrierung von aufeinanderfolgenden Schlammfüllungen wiederholt. Jedesmal wird der Schlamm eingespeist, und die Ventile V3 und V4 werden für eine vorbestimmte Zeitdauer offengehalten, damit der eingespeiste Schlamm die in den Filtrationskammern 14 verbleibende Luft ausstoßen kann. Der rechtzeitige Betrieb der individuellen Ventile kann zusammen mit der Filtration gemäß eines vorbestimmten Programms automatisch bewirkt werden.

Wenn eine Filtration im wiederholten Maße durchgeführt wird, verstopfen die Filtertuchstücke 9 allmählich und bewirken somit, daß die Filtrationseffektivität abnimmt. Zur Lösung dieses Problems werden die Filtertuchstücke 9 periodisch, oder wenn es erforderlich ist, während des Programmablaufs umgekehrt gewaschen.

Diese Umkehrwaschung läßt sich durch alleinige öffnung des Ventils V23 bewirken, wodurch Waschflüssigkeit von der Einspeiseöffnung 20 durch die Waschflüssigkeit-Speiseleitung 23 zugeführt wird. Die auf diese Weise zugeführte Waschflüssigkeit strömt somit durch die Mehrzweck-Hauptspeisekanäle 21a durch die Mehrzweck-Speisenebenkanäle 216, um daraufhin an den Filteroberflächen Ta und 13a zu erscheinen. Wenn die Waschflüssigkeit-Auslaßkanäle geöffnet sind, so daß die darin vorhandene Luft nicht herausgedrückt werden kann, werden die Schlamm-Speisekanäle geöffnet. Die zugeführte Waschflüssigkeit strömt durch die Filtertuchstücke 9 in entgegengesetzter Richtung zur Strömungsrichtung des Filtrats, d. h., von den Filteroberflächen 7a, 13a zu den Filtrationskammern 14. Dieser Umkehrstrom von Waschflüssigkeit entfernt denjenigen Rest, der an den Filtertuchstücken 9 haftet oder mit dem die Filtertuchstücke 9 verstopft sind, und wäscht diesen Rest durch die Trübe-Einspeisekanäle aus der Filterpresse heraus. Deshalb versteht es sich von selbst, daß die Trübe-Einspeisekanäle sich selektiv mit der Schlammzuführungsquelle und der Waschflüssigkeit-Auslaßöffnung verbinden lassen.

Während jeder Filtrierung werden die Preßmembranen 13 einmal ausgedehnt und zusammengezogen, und es müßte befürchtet werden, daß die zylindrischen Bereiche 13c in dem Maße ermüden, daß sie sich nicht mehr in ausreichendem Maße expandieren und kontrahieren lassen, wodurch das Strömen des Schlamms beeinträchtigt würde. Jedoch stellt jede Preßmembran 13 einen offenen Körper dar, der sich aus zwei Schichten 136 zusammensetzt, die an der Trübe-Einspeiseöffnung 10 verbunden sind; dieser offene Körper läßt sich leicht formen. Wie aus der Zeichnung zu sehen ist, kann der zylindrische Bereich 13c, der die Trübe-Einspeiseöffnung 10 festlegt, einen verdickten Teil darstellen, dessen Wand von den Schichten 136 allmählich dicker wird, um eine derartige Ermüdung zu vermeiden. Da die Membran weiterhin als einheitliches Element gebildet wird, treten an den Trübe-Einspeiseöffnungen 10 keine Fluiddichtprobleme auf.

Eine in F i g. 7 gezeigte Ausführungsform sieht eine Vorrichtung zur Verhinderung einer Verschiebung für den Fall vor, wo eine öffnung lila in ausreichendem Maße größer als ein zylindrischer Teil 113c gemacht wird, damit eine Preßmembran 113, die sich aus zwei flexiblen, fluiddichten Schichten 1136 zusammensetzt, welche miteinander durch den zylindrischen Teil 113 verbunden sind, der eine Trübe-Einspeiseöffnung 110 definiert, leicht an einer Filterplatte 111 angebracht werden kann. Somit sind die oberen Kanten der Schichten 113/? durch Nietnä^el 130 so n^'*^p'^narid^f*^r ypriinn. den, daß eine Verschiebung der Preßmembran 113 durch ihr Eigengewicht verhindert wird. Die vermittels derartiger Nietnägel bewirkte Verbindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Entfernung 5 zwischen den Schichten 1136 schmäler als die Breite Ader Filterplatte 111 ist, so daß die oberen Kanten der Schichten 1136 an der oberen Kante der Filterplatte 111 umgebogen sind. Die Schichten sind an drei Stellen miteinander verbunden.

In Fig. 8 läßt sich erkennen, daß die oberen Kanten der Schichten 2136 mit Knickbereichen bzw. umgebogenen Stellen 213c gebildet sind, die sich an der oberen Kante einer Filterplatte 211 so anhaken lassen, daß sie eine Verschiebung der Preßmembran 213 gegenüber der Filterplatte 211 aufgrund eines Spielraums verhindern, der zwischen einem zylindrischen Bereich 213c und einer Öffnung 211a festgelegt ist.

Die Schichten der Preßmembran können eine ausreichende Steifigkeit besitzen, um durch Auswahl geeigneter Materialien oder geeignete Wahl der Schichtdicke oder durch Formung von Randbereichen zu verhindern, daß sich die Schichten senken. Jedoch kann die Bauart nach Fig. 7 einen derartigen nachteiligen Effekt eliminieren, und auch die Bauart nach F i g. 8 ist für diese Aufgabe wirksam geeignet.

Gemäß einer in den Fig.9 bis 11 gezeigten Ausführungsform wird ein zylindrischer Teil 313c an der Rückfläche jeder Schicht von einem Paar von Schichten 3136 peripherisch mit einer Anzahl radial sich erstreckender Anpaßvorsprünge 313/"ausgestattet, die sich in eine öffnung 313a in einer Filterplatte 311 einpassen lassen; dadurch kann die Verschiebung zwischen Filterplatte 311 und einer Preßmembran 313 verhindert werden. Die Vorsprünge 313/" können dann in den Filterplattendurchgang 311a eingesetzt werden, wenn eine Schicht 3136 in den Filterplattendurchgang 311a zur Anbringung der Preßmembran 313, so wie es in der F i g. 11 zu erkennen ist, eingesetzt wird. Damit ist der Montage-Vorgang nicht schwierig. Bei dieser Bauart wird die Preßmembran 313 gegenüber der Filterplatte 311 in keiner Richtung verschoben: die Vorsprünge 313/" dienen auch dazu, die Trübe-Einspeiseöffnung 310 zu verstärken, wobei sie nicht die Bildung der Membran erschweren.

In den Fig. 12 bis 15 ist eine Ausführungsform wiedergegeben, bei der ein diametral gespaltener zweiteiliger Ring 440, wie er in Fig. 15 zu sehen ist, zwischen einer öffnung 411a in der Filterplatte 411 und einem zylindrischen Teil 413c bei einer Trübe-Einspeiseöffnung 410 eingesetzt ist, wobei der zylindrische Teil 413c die Schichten 4136 einer Preßmembran 413 verbindet; durch diese Maßnahme wird eine Verschiebung zwischen der Preßmembran 413 und der Filterplatte 411 verhindert. Wenn der Ring 440 um den zylindrischen Teil 413c herum dann montiert wird, wenn eine der Schichten 4136 gerade in die öffnung 41 la in der Filterplatte 411 eingesetzt werden soll, kann er beim Einsetzen der Schicht, so, wie es in F i g. 14 zu sehen ist, automatisch zwischen den zylindrischen Teil 413c und die Öffnung 411a angepaßt werden. Deshalb gestaltet sich die Montage der Preßmembran 413 nicht als schwierig. Der Ring 440 kann aus Gummi, Metall oder irgendeinem anderen Material bestehen. Wenn er aus Gummi hergestellt ist, kann er an einer Stelle zur Unterstützung der Montage gespalten sein, während seine Elastizität genützt wird.

Durch die Herstellung von derartigen Ringen 440 mit unterschiedlichen Durchmessern erübrigt es sich, die Filterplatte 411 zu ersetzen, wenn bei Bedarf die Größe der Trübe-Einspeiseöffnung 410 in Einklang mit der Schlammart verändert werden soll. Bei Vorbereitung einer Kombination von drei zusammenpassenden Ringe, wie es in Fig. 16 zu sehen ist, kann die Einstellung der Größe der Trübe-Einspeiseöffnung durch geeignete Auswahl der Anzahl von Ringen, die eingesetzt werden sollen, erreicht werden. Die Anzahl der Ringe in einer derartigen Kombination und deren Bauart ist freigestellt Jeder Filtrat-Auslaßnebenkanal 4176 umfaßt eine in einem Randbereich 413</ gebildete und sich von einem Filtrat-Hauptauslaßkanal 417 zu einer Schichtfüteroberfläche 413derstreckende Vertiefung.

Gemäß einer in den Fig. 17 und 18 gezeigten Ausführungsform ist ein zylindrischer Teil 513c, der die Schichten 5136 einer Preßmembran 513 bei einer Trübe-Einspeiseöffnung 510 verbindet, im äußeren Randbe-

reich mit einem Vorsprung 513g· ausgestattet, während zwischen dem zylindrischen Teil 513c und einer Öffnung 51Ii) in einer Filterplatte 511 ein Ring 550 eingepaßt ist, der in seinem Innenrand eine Vertiefung besitzt, die an den Vorsprung 513 angepaßt ist, und ein Hilfsring 551 eingepaßt ist, der an einen Oberflächenbereich des Rings 550 angelegt ist und mit diesem Ring so zusammenwirkt, daß eine Vertiefung 5506 zur Einspannung eines Vorsprungs 5116 definiert wird, wobei der Vorsprung 511 6 an dem inneren Umfangsrand der Öffnung 51 Xn ausgebildet ist; beide Ringe 550 und 551 sind miteinander durch Schraubbolzen 552 und Muttern 553 verbunden. Zur Erleichterung der Montage kann jeder der Ringe 550 und 551 in zwei Teile aufgespalten werden. Das Einpassen und das Verbinden der Ringe 550 und 551 kann dann ausgeführt werden, wenn eine Schicht 513 in die öffnung 61 la eingesetzt wurde.

In dieser Ausführungsform wird verhindert, daß sich die Ringe 550, 551 zur Grundplatte 511 bzw. die Ringe 550,551 zur Kompressionsplatte 513 in axialer Richtung von der Trübe-Einspeiseöffnung 510 relativ verschoben werden. Der Paßsitz zwischen Vorsprung 513^ und Verliefung 550a stellt zur freien Aufweitung der Preßmembran 513 keine Störung dar.

Gemäß einer in Fig. 19 gezeigten Ausführungsform ist eine Filterplatte 611 dünner gestaltet, während die Schichten 6136 einer Preßmembran 613 dicker gestaltet wurden. Ein Filtrat-Haupt-Auslaßkanal 617a erstreckt sich durch die Schichten 6136 und durch die Filterplatte 611, um sich zu den vorspringenden Randbereichen 613</der Schichten 6136 zu öffnen, wogegen ein Filtrat-Auslaß-Nebenkanal 6176 durchgehende Löcher 6176 1 umfaßt, die sich durch die Schichten 6136 an den Ecken der Filteroberflächen 613a hindurch erstrecken, und Vertiefungen 61762 besitzt, die in den entgegengesetzten Oberflächen der Filterplatte 611 gebildet sind, um eine Verbindung mit dem durchgehenden Loch 6176 1 und dem Hauptauslaßkanal 617a herzustellen.

Da in dieser Ausführungsform der Filtrat-Auslaß-Durchgangsweg durch die zwei linearen durchgehenden Löcher 617a und durch die Vertiefung 6176 2 gebildet wird, welche die Verbindung dazwischen herstellt, kann der Durchgangsweg leicht gebildet werden. Die mit dem Filtrat-Ausgangs-Durchgangsweg gebildete Kompressionsfilterplatte 608 wird durch die hervorstehenden Randbereiche anderer Filterplatten wie in den vorhergehenden Ausführungsformen eingespannt, wodurch eine Verbindung der Druckkammer 612 mit den Auslaßkanälen 617a und 6176 verhindert wird. Wenn zusätzlich in jeder Schicht ein Kernelement 660 eingebettet ist, wie es mit den durchbrochenen Linien dargestellt ist, dann dient dieses Kernelement 660 als Verstärkung und unterstützt die Fluiduiehtung.

Gemäß einer in Fig. 20 gezeigten Ausführungsform umfaßt eine Kompressionsfilterplatte 708 eine dünne Filterplatte 711 und eine Preßmembran 713 mit verdickten Schichten 7136, so, wie es in Fig. 19 der Fall war. Ein Filtrat-Haupt-Auslaßkanal 717a erstreckt sich durch die Schichten 7136 und durch die Filterplatte 711, um sich zu den vorstehenden Randbereichen 713d der Schichten 7136 zu öffnen, wogegen jeder der Filtrat-Auslaß-Nebenkanäle 7136 ein durchgehendes Loch 7176 1 umfaßt, das sich durch die zugeordnete Schicht 7136 auf einer Ecke ihrer Filteroberfläche 713a erstreckt, und eine Vertiefung 7176 2 aufweist, die in der Rückfläche der zugeordneten Schicht 7136 gebildet ist.

In dieser Ausführungsform umfaßt dar Filtrat-Auslaß-Durchgangsweg durchgehende Löcher 717a und 71761 und Vertiefungen 71762; der Durchgang kann wie in der vorhergehenden Ausführungsform leicht gebildet werden.

Damit umfaßt eine erfindungsgemäße Membrankammer-Füterpresse eine ortsfeste Endplatte und eine bewegliche Endplatte und auf geeignete Weise dazwischen angeordnete Kompressions-Filterplatten. Jede Kompressions-Filterplatte umfaßt eine Filterplatte mit einer Zentralöffnung, die größer als eine Trübe-Einspeiseöffnung ist, und besitzt eine Preßmembran in Form von zwei flexiblen, fluiddichten Schichten, die an die Vorder- und Rückflächen der Filterplatte angelegt werden und unebene Oberflächen mit einem daran angelegten Filtertuchstück besitzen; die Preßmembran ist mit einem zylindrischen Teil ausgebildet, der die Schichten verbindet und sich durch die Öffnung in der Filterplatte erstreckt und die Trübe-Einspeiseöffnung festlegt. Jede flexible, fluiddichte Schicht bildet zusammen mit der zugeordneten Filterplatte eine dazwischen angeordnete Kompressionskammer. Jede Grundplatte ist mit einem Druckfluid-Speisekanal ausgestattet, der in Verbindung mit der zugeordneten Druckkammer steht, und besitzt einen Filtrat-Auslaßkanal, der sich auf die Kompressions-Filteroberfläche zu öffnet. Bei der Montage der Preßmembran auf die Filterplatte wird eine der zwei Schichten pfropfenartig zusammengerollt und durch die öffnung in der Filterplatte geführt. Zusätzlich ist eine geeignete Vorrichtung vorgesehen, um Verschiebungen zwischen der Platte und der Preßmembran zu verhindem.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Membrankammer-Filterpresse, bestehend aus voneinander beabstandeten und zwischen einer Verschlußeinrichtung gehalterten Filterplatten, wobei zu filternde Trübe unter Druck über Filterplattendurchgänge in von den Filterplatten begrenzte Filterkammern eingespeist wird, und Preßmembranen, die unter Ausbildung von Druckkammern beidseitig an die Filterplatten angebracht und filterkammerseitig mit Filtertüchern belegt sind, wobei Filtrat zwischen den Filtertüchern und den Preßmembranen abfließt und in den Filterkammern gebildeter Filterkuchen beim Anlegen von Druck an die Druckkammern durch die Preßmembranen ausgepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden an der Vorder- und Rückseite jeder Filterplatte (11) angebrachten Preßmembranen (13) im Bereich des Filterplattendurchgangs (Ha) durch einen die Trübe-Einspeiseöffnung bestimmenden zylindrischen Membranteil (13c·; zu einer Einheit miteinander verbunden sind, und daß der Filterplattendurchgang zumindest so groß gewählt ist, daß eine der beiden Preßmembranen pfropfenartig zusammengerollt durch diesen Filterplattendurchgang hindurchführbar ist.

2. Membrankammer-Filterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen (130) zur Fixierung der Preßmembran (113) bezüglich der Filterplatte (111) vorgesehen sind.

3. Membrankammer-Filterpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Druckfluid-Einspeisekanal (2IaJ einer aus Filterplatte, Preßmembran und Filtertuch gebildeten Kompressionsfilterplatte (8) mit deren zugeordneter Filteroberfläche in Verbindung steht, und daß sich eine Nebenschlußleitung (22, 22a;, in der sich Ventile (V2, Vl) mit Auf-Zu-Steuerung befinden, vom ersten Druckfluid-Einspeisekanal (19a; aus erstreckt, der mit der Druckkammer (12) in Verbindung steht.

4. Membrankammer-Filterpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch eine Waschflüssigkeits-Speiseleitung (23), in der sich ein Ventil (VZi) mit Auf-Zu-Steuerung befindet, mit dem zweiten Druckfluid-Einspeisekanal (21a; verbunden ist, der mit der Filteroberfläche in Verbindung steht.

5. Membrankammer-Filterpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressionsfilterplatte (8) mit gewöhnlichen Filterplatten (7) abwechselnd angeordnet ist, von denen eine jede mit einem hervorstehenden Randbereich (7b) ausgebildet ist, der dem Bereich einer zugeordneten Schicht (136,) der Kompressionsfilterplatte (8) gegenübergelegen ist, in dem der Auslaßkanal (17c) für das Filtrat gebildet ist.

beidseitig an die Filterplatten angebracht und filterkammerseitig mit Filtertüchern belegt sind, wobei Filtrat zwischen den Filtertüchern und den Preßmembranen abfließt und in den Filterkammern gebildeter Filterkuchen beim Anlegen von Druck an die Druckkammern durch die Preßmembranen ausgepreßt wird.

Eine derartige Membrankammer-Filterpresse ^:st aus der GB-PS 11 18 383 bekannt

In einer ersten Arbeitsphase wird diese Membrankammer-Filterpresse wie ein herkömmlicher Druckfilter eingesetzt d.h. die festen Bestandteile der unter Druck stehenden Trübe werden von den Filtertüchern zurückgehalten und wachsen dort als Filterkuchen auf, während das Filtrat auf der Filtertuchrückseite abfließt. Zwischen der Filtertuchrückseite und der jeweiligen Preßmembrane sind Abstandselemente vorgesehen, um ein ungehindertes Abfließen des Filtrats zu gewährleisten. Mit wachsendem Filterkuchen wird immer weniger Filtrat durch Druck von der Trübe abgeschieden und die erste Arbeitsphase wird spätestens dann beendet, wenn der Filterkuchen auf das Volumen der Filterkammern angewachsen ist. Die Restflüssigkeit aus dem Filterkuchen wird dann in einer zweiten Arbeitsphase vom Filterkuchen getrennt, indem die Druckkammern mit Druckfluid gefüllt werden, wodurch das Filterkammervolumen unter gleichzeitiger Kompression des Filterkuchens verkleinert wird, so daß die Restflüssigkeit als Filtrat aus dem Filterkuchen herausgepreßt wird und wie in der ersten Arbeitsphase abfließt. Bei dieser Membrankammer-Filterpresse ist in die Durchgänge der Filterplatten ein gemeinsames Rohr eingesetzt, das im Bereich der Filterkammern mit radial verlaufenden Flanschen versehen ist, die jeweils mit vier Bohrungen versehen sind, um Trübe aus dem Rohr in die Filterkammern zu leiten. Außerdem dienen diese Flansche im Bereich der Filterplattendurchgänge zur Abdichtung der Druckkammern, indem die Preßrnembranen zusammen mit den Filtertüchern zwischen den Filterplatten und den Flanschen eingeklemmt werden. Die Trübenzuführung über ein mit Flanschen versehenes Rohr ist deshalb von Nachteil, da die effektiv zusammenpreßbare Fläche der Preßmembranen begrenzt und somit die Effektivität der Entwässerung bei der Kompression verringert wird. Außerdem besteht die Gefahr, daß die durch die Flansche definierten Randbereiche zwischen den zusammengepreßten und nicht zusammengepreßten Bereichen der Preßmembranen bei aufeinanderfolgenden Preßvorgängen in höherem Maße als andere Bereiche ermüden und beschädigt werden können. Das Ersetzen ermüdeter Preßmembranen gestaltet sich aufwendig, da diese mit großer Sorgfalt zwischen die Rohrflansche und die Filterplatten eingesetzt werden müssen, um die Filterkammern in diesem Bereich fluiddicht abzuschließen.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Membran-