DE2924901C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein umlaufendes Trom
mel- oder Plattenfilter, aus einem Filterschichtmaterial tra
genden, in die zu filtrierende Flüssigkeit teilweise ein
tauchenden, umlaufenden Gebilde mit einer Anzahl von auf der
Innenseite des Filterschichtmaterials in Umfangsrichtung
verteilten Zellen, mit einer sämtlichen Zellen gemeinsamen
Vakuumkammer, in die jede Zelle über wenigstens einen freien
Auslauf mündet, und mit einer in der Vakuumkammer vorge
sehenen Abblaseeinrichtung, über die in einer vorbestimmten
Stellung jeder Zelle in den dazugehörigen Auslauf Druck
luft oder Dampf hineinführbar ist, um im Bereich der Zelle
Filterkuchen vom Filterschichtmaterial abzublasen.
Filter dieser Art sind aus der DE-PS 9 40 287 und
der DD-PS 39 356 bekannt.
Bei diesen bekannten Filtern liegen die freien Aus
läufe der Zellen in einer umlaufenden Fläche, an die ein mit
Dampf oder Druckluft versorgtes Gleitventil in einem der
Abblasestellung entsprechenden ortsfesten Winkelbereich
ständig federnd angedrückt wird, um die Zellen nacheinander
vorübergehend mit der Dampf- oder Druckluftquelle körperlich
zu verbinden. Eine solche Gleitventileinrichtung ist relativ
kostspielig herzustellen und erfordert ständige Überwachung.
Sie ist verschleißempfindlich und energieverbrauchend. Außer
dem trägt jede Undichtigkeit zwischen dem Gleitventil und
der umlaufenden Fläche zur Störung des Vakuums in der
Vakuumkammer bei.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das be
kannte Filter so weiter auszubilden, daß die genannten Nach
teile ausgeschaltet sind.
Das Filter nach der Erfindung bei dem diese Aufgabe
gelöst ist, zeichnet sich dadurch aus, daß die
Abblaseeinrichtung durch wenigstens eine in die Vakuumkammer
frei ausmündende Dampf- oder Druckluftdüse gebildet ist, die
in der vorbestimmten Filterkuchen-Abblasestellung jeder
Zelle zusammen mit dem dieser Zelle zugeordneten Auslauf
eine von der gemeinsamen Vakuumkammer ansaugende und in die
Zelle hineinblasende Ejektorpumpe bildet.
Auf diese einfache Weise wird erreicht, daß zwischen
den Zellenausläufen und der Dampf- oder Druckluftdüse keine
abdichtende Verbindung hergestellt zu werden braucht. Die
die Nachteile einer Gleitventileinrichtung und des bislang
möglichen Entweichens von Dampf oder Luft werden vollkommen
vermieden. Die Ejektorpumpenwirkung der Zellenausläufe und
der Düse trägt vielmehr zur Aufrechterhaltung des Vakuums
bei.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes
des Patentanspruches 1 sind Gegenstand
der Unteransprüche 2-6.
Die Erfindung soll im folgenden unter Bezugnahme auf die
Zeichnung näher beschrieben werden. Auf dieser zeigt
Fig. 1 schematisch einen Querschnitt durch ein Trommelfil
ter gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfin
dung,
Fig. 2 in größerem Maßstab ein Beispiel der detaillierten
Ausbildung eines Filtratauslaufes und einer Druck
luftdüse des in Fig. 1 gezeigten Filters,
Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 4
durch ein Trommelfilter gemäß einer zweiten Ausfüh
rungsform der Erfindung,
Fig. 4 einen Querschnitt durch das Trommelfilter von Fig. 3
gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein Trommelfilter gemäß ei
ner dritten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 6 einen Querschnitt durch das Trommelfilter von Fig. 5
gemäß der Linie VI-VI in Fig. 5,
Fig. 7 einen Querschnitt durch ein Trommelfilter gemäß ei
ner vierten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 8 einen Längsschnitt durch ein Plattenfilter gemäß ei
ner fünften Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 9 einen Querschnitt durch das Plattenfilter von Fig. 8
gemäß der Linie IX-IX in Fig. 8.
In Fig. 1 ist 1 eine Filtertrommel, die in Zellen unterteilt ist
und außen mit einem Filterschichtmaterial, wie z. B. einem durchlöcher
ten Blech, einem Filternetz und/oder einem Filtertuch, bekleidet ist. Die
Trommel dreht sich um eine feststehende Welle 2. In der Trommel wird
ein Vakuum aufrechterhalten, indem Filtrat 17 auf bekannte Weise durch
ein Filtratansaugrohr 6 und eine in der Welle 2 vorgesehene Leitung ab
gesaugt wird. Jede Zelle ist mit einem freien Filtratauslauf 4 versehen,
der in die in der Trommel gebildete Vakuumkammer ausmündet. Im Trom
melinnern ist eine Druckluft- oder Dampfdüse 3 vorgesehen, die durch
eine in der Welle 2 vorgesehene Leitung versorgt wird und sich in einer
solchen Winkellage befindet, daß er einem Auslauf 4 in der Stellung,
wo der Filterkuchen abgeblasen werden soll, gegenübersteht. Der Auslauf 4
und die Druckluft- oder Dampfdüse sind so ausgebildet, daß sie zusam
men eine Druckluft- oder Dampfstrahlpumpe bilden, und das Abblasen
von Filterkuchen findet dadurch statt, daß in einer kurzen Zeitspanne
Druckluft oder Dampf durch die Düse 3 geblasen wird.
Ein Beispiel der Ausbildung des Auslaufes 4 und der Düse 3
ist in Fig. 2 gezeigt. Versuche mit einem Auslauf 4 in der Form einer
Venturiröhre mit einem Innendurchmesser von 45 mm und einer Düse 3
mit einem Innendurchmesser von 20 mm, wie in Fig. 2 veranschaulicht,
haben ergeben, daß mit einem Luftdruck von 2,2 Bar und einem Vakuum
von 3 mm Wassersäule der erforderliche Abblasedruck erreicht werden
kann, selbst wenn der Abstand A zwischen den Öffnungen des Auslaufes
und der Düse zwischen 0 bis 10 mm variiert, und die Öffnungen bis 10
mm voneinander versetzt sind. Die Stellung der Düse 3 im Verhältnis
zum Auslauf 4 ist deshalb nicht kritisch, und der Auslauf und die Düse
können innerhalb eines gewissen Winkelbereiches des Umlaufes der Trom
mel und der sich daraus ergebenden kreisförmigen Bewegung des Auslau
fes zusammenwirken. Sollte dieser Winkelbereich nicht groß genug sein,
können Anordnungen getroffen werden, wodurch die Düse anstatt stillzu
stehen aus einer festen Ausgangslage über eine gewisse Strecke der
Kreisbewegung der Venturiröhre an dieser Bewegung teilnimmt, um dann
rasch in die Ausgangslage zurückzuschnappen. Ein Beispiel einer
solchen Anordnung soll später in Zusammenhang mit Fig. 5 und 6 beschrie
ben werden.
Mittels einer Wanne 5 kann Spülwasser aufgesammelt werden,
um durch eine getrennte Leitung in der stillstehenden Welle abgesaugt
zu werden. 7 ist eine Fördereinrichtung, wie z. B. eine Förderschraube,
für die Entfernung von Filterkuchen. Diese Einrichtung ist an der einen
Seite eines die zu filtrierende Flüssigkeit 12, worin das Filter teilweise
eingetaucht ist, enthaltenden Troges 12′ angeordnet. An der anderen
Seite des Troges 12′ ist ein Überlauf 13 angeordnet.
Die Trommel kann entweder mit einer gleichbleibenden Drehzahl
oder stufenweise, entsprechend der Winkelausdehnung einer Zelle, gedreht
werden. Das Abblasen kann mittels eines Ventils in der Druckluft- oder
Dampfzufuhr außerhalb des Filters automatisch gesteuert werden. Die
Steuerung kann mechanisch, pneumatisch oder elektrisch in
Abhängigkeit der Winkelstellung der Trommel erfolgen.
Falls jede Zelle des Filters mehr als einen Auslauf besitzt,
kann im axialen Bereich jedes Auslaufes eine Düse 3 vorgesehen sein.
Anstattdessen können, wie in der Ausführungsform von Fig.
3 und 4 veranschaulicht, eine Anzahl von Auslässen einer Zelle, oder
einer Anzahl von Kammern, worin die Zelle durch Zwischenwände 26
unterteilt ist, durch ein Sammelrohr 11 mit einem gemeinsamen Auslauf 4
verbunden sein, so daß nur eine Düse 3 erforderlich ist. In Fig. 3
sind sowohl der Auslauf 4 als auch die Düse 3 zu waagerechter Stellung
abgebogen, im übrigen aber ähnlich wie in Fig. 2 dargestellt ausgebildet.
In Fig. 3 ist die Welle 2 in der Form einer Hohlwelle abgebildet, die
durch eine Zwischenwand 28 in zwei Abteilungen unterteilt ist, die vom
linken Ende 9 mit Druckluft oder Dampf bzw. vom rechten Ende 10 mit
Vakuum versorgt werden. Die Spülwasserwanne 5 ist mit einer in der
Hohlwelle 2 angeordneten Leitung verbunden. Die Fig. 3 und 4 zeigen
auch Spritzdüsen 14 für das Aufspritzen von Wasser auf den Filterkuchen,
der in Fig. 4 mit 16 bezeichnet ist. Fig. 4 zeigt ferner einen Schaber
31 unmittelbar oberhalb der Fördereinrichtung 7.
In der Ausführungsform von Fig. 5 und 6 ist eine Anzahl von
Auslässen einer Zelle oder einer Anzahl von Kammern, worin diese, ähn
lich wie in Fig. 3 und 4, unterteilt ist, durch ein Sammelrohr mit einem
gemeinsamen Auslauf 4 verbunden, der jedoch in diesem Falle ähnlich
wie in Fig. 1 radial gestellt ist. Der Auslauf 4 ist gegen das eine Ende
der Filtertrommel gezogen, so daß es möglich wird, den Innenraum der
Trommel durch eine Zwischenwand 32 zu unterteilen, so daß nur der
Raum auf der einen Seite dieser Zwischenwand als Vakuumkammer dient.
Die Welle 2 ist auch in diesem Falle als eine Hohlwelle ausgebildet, die
in diesem Falle an beiden Enden Auslässe 10 für Filtrat und Luft
aufweist. Um die Welle 2 herum ist eine Hülse 33 angeordnet, die mit
der Welle fest verbunden ist und diese in Böcken 21 unterstützt. Die
Trommel ist mittels eines vakuumdichten Lagers 20 auf der Hülse 33
drehbar gelagert. Eine Druckkammer 19 ist auf der Hülse 33 drehbar
gelagert und ist durch Löcher 19 a mit deren Innenraum verbunden. Die
Hülse wird durch ein Rohr 9 mit einem Steuerventil 8 mit Druckluft oder
Dampf versorgt.
Die Düse 3 ist auf der Druckkammer 19 fest angebracht und
wird durch eine Feder 34 in der Uhrzeigerrichtung, vgl. Fig. 6, be
einflußt. Die Feder 34 stützt sich auf einem festen Tragteil 35, der
ferner einen Anschlag 36 für die Düse 3 trägt. An jedem Auslauf 4 ist
eine vorstehende Blattfeder 37 befestigt, die die Oberseite der Düse 3
beaufschlägt, wenn der in Frage stehende Auslauf in die
Abblasestellung anlangt. Gleichzeitig wird das Ventil 8 geöffnet. Beim
fortgesetzten Umlauf der Trommel nimmt die Blattfeder 37 die Düse mit,
bis die Düse am Anschlag 36 anschlägt. Die Blattfeder 37 schnappt jetzt
an der Düse 3 vorbei, und die Düse wird danach durch die Feder 34 in
ihre Ausgangslage zurückgestellt, um anschließend von der Blattfeder
des nächsten Auslaufes beaufschlagt zu werden, wenn dieser in die Ab
blasestellung gelangt. Auf diese Weise stehen die Öffnungen des Auslau
fes 4 und der Düse 3 über einen gewissen Winkelbereich einander gegen
über, so daß über diesen ganzen Winkelbereich ein wirksames Abblasen
stattfindet.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform, bei der für jeden Auslauf
4 eine Düse 3 vorgesehen ist. Diese Düsen sind auf einer Druckkammer
19 angebracht, die in der in Fig. 6 veranschaulichten Weise ausgebildet
werden kann, die aber in Fig. 7 zusammen mit der Trommel umläuft, so
daß die Düsen 3 stets den Ausläufen 4 gegenüberstehen. In dieser
Ausführungsform ist jede Düse mit einem eigenen Steuerventil 8, z. B.
Magnetventil, versehen, das in dem Winkelbereich geöffnet wird, wo das
Abblasen von Filterkuchen stattfinden soll.
Fig. 8 und 9 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung in
der Form eines Plattenfilters. Dieses Filter hat eine getrennte Vakuumkam
mer 38, die der Vakuumkammer von Fig. 5 genau entspricht, jedoch
besteht der eigentliche Filterteil aus einer Anzahl von Hohlplatten 24
(von denen drei gezeigt sind), die auf einer umlaufenden Nabe 23 sitzen
und an ihren Seitenflächen ein Filterschichtmaterial tragen. Jede Hohlplat
te ist durch Zwischenwände 26 in eine Anzahl von Zellen unterteilt, die
durch Ansaugrohre 6′ und Sammelrohre 11 mit den Ausläufen 4 in der
Vakuumkammer 38 verbunden sind. Zwischen den Platten 24 und an der
Außenseite der äußersten Platten sind rinnenartige Schaber 27 angeord
net, die Filterkuchen abschaben und ihn zur Förderrichtung 7 leiten.
Claims (6)
1. Umlaufendes Trommel- oder Plattenfilter, aus einem
Filterschichtmaterial tragenden, in die zu filtrierende
Flüssigkeit (12) teilweise eintauchenden, umlaufenden Ge
bilde mit einer Anzahl von auf der Innenseite des Filter
schichtmaterials in Umfangsrichtung verteilten Zellen, mit
einer sämtlichen Zellen gemeinsamen Vakuumkammer, in die jede
Zelle über wenigstens einen freien Auslauf (4) mündet, und
mit einer in der Vakuumkammer vorgesehenen Abblaseinrichtung,
über die in einer vorbestimmten Stellung jeder Zelle in den
dazugehörigen Auslauf (4) Druckluft oder Dampf hineinführbar
ist, um im Bereich der Zelle Filterkuchen vom Filterschicht
material abzublasen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abblase
einrichtung durch wenigstens eine in die Vakuumkammer frei
ausmündende Dampf- oder Druckluftdüse (3) gebildet ist, die
in der vorbestimmten Filterkuchen-Abblasestellung jeder
Zelle zusammen mit dem dieser Zelle zugeordneten Auslauf (4)
eine von der gemeinsamen Vakuumkammer ansaugende und in die
Zelle hineinblasende Ejektorpumpe bildet.
2. Umlaufendes Trommel- oder Plattenfilter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß jedem Auslauf (4) eine Dampf- oder Druck
luftdüse (3) zugeordnet ist, die zusammen mit der gemeinsamen Vakuum
kammer umläuft.
3. Umlaufendes Trommel- oder Plattenfilter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß alle Dampf- oder Druckluftdüsen (3) mit
einer gemeinsamen umlaufenden Druckluftkammer (19) fest verbunden
sind, und daß in die Zuleitungen zu den einzelnen Dampf- oder Druck
luftdüsen Ventile (8), wie z. B. Magnetventile, eingebaut sind.
4. Umlaufendes Trommel- oder Plattenfilter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Auslauf (4) als eine Venturiröhre
ausgebildet ist, die sich in der Abblasestellung an einer Dampf- oder
Druckluftdüse (3) vorbeibewegt, die entweder still steht, oder aus einer
festen Ausgangslage über eine gewisse Strecke der
Kreisbewegung der Venturiröhre an dieser Bewegung teilnimmt, um
dann rasch in die Ausgangslage zurückzuschnappen.
5. Umlaufendes Trommelfilter nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumkammer durch die
Anordnung einer Zwischenwand (32) auf einen Teil der Länge der Trom
mel beschränkt ist.
6. Umlaufendes Trommel- oder Plattenfilter nach einem der
Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumkammer (38)
ganz außerhalb des das Filterschichtmaterial tragenden umlaufenden
Gebildes angeordnet ist.
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