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Bandfilterpresse
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Die Erfindung betrifft eine Bandfilterpresse mit einem unteren und
einem oberen endlosen Filterband, denen jeweils ein unteres bzw. ein oberes endloses
Stützband zugeordnet ist, mit einem oberen und einem unteren Paar von größeren Umlenkrollen
zur parallelogrammähnlichen Führung der Stützbänder, mit je einem Satz von kleineren
Umlenkrollen zur parallelogrammähnlichen Führung der die Stützbänder umschlingenden
Filterbänder, mit einer Abdichtung zu beiden Seiten des zwischen dem obern Par der
größeren Umlenkrollen liegenden ereics d#r
Bänder, mit einer Aufgabe
- und einer Abl.7urfstelle für das Preßgut und mit Reihen von oberen und unteren
Stützrollen, die die Filterbänder und die zugehörigen Stützbänder zur gegenseitigen
Anlage und zur Bildung einer Preßstrecke Deg.neinander drücken, wobei die oberen
Stützrollen der ersten Reihe versetzt zu den unteren Stützrollen der ersten Reihe
zur Bildung der im wesentlichen Flächendrücken aufweisenden Preßstrecke angeordnet
sind.
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Bandfilterpressen dieser Art werden beispielsweise dazu verwendet,Schlämme
der verschiedensten Art kontinuierlich zu entwässern. Eine solche Bandfilterpresse
ist Gegenstand der deutschen Patentanmeldung P 29 07 505.
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Die damit erzielbaren Entwässerungsgrade reichen häufig aus. Es gibt
jedoch Einsatzfälle, wo noch bessere Ergebnisse geenscht werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bandfilterpresse zu
schaffen, die unter Beibehaltung einer einfach und wirkungsvoll gestalteten Seitenabdichtung
des Preßspalts einen hohen Grad der Entfeuchtung von Preßgut ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Bandfilterpresse der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, daß den Stützrollen der Preßstrecke mit den Flächendrücken,
unmittelbar mindestens ein Paar bestehend aus einer oberen und einer unteren Stützrolle,
deren Achsen in einer gemeinsanden, senkrecht zur Preßstrecke verlaufenden Ebene
lieten, nachgeordnet ist, das eine Preßstrecke mit im we-
sentlichen
linearen Drücken bildet, Damit ist es möglich, höhere Drücke auf das Preßgut einwirken
zu lassen, als es auf einer Preßstrecke mit Flächendrücken möglich wäre.
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Eei vorgegebener Länge einer Bandfilterpresse kann somit insgesamt
ein stärkerer Druckanstieg erreicht werden, was zu einer Steigerung des Entwässerunc.#sgrades
führt.
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Ein kontinuierlicher Druckanstieg im Preßspalt kann bei einer Bandfilterpresse
mit einem insbesondere geteilten Zwischenrahmen, der federnd am Naschinenrahmen
abgestützt ist und der das obere Paar der größeren Umlenkrollen sowie die dazwischen
achsparallel angeordneten oberen Stützrollen trägt, dann erreicht werden, wenn am
vorderen Teil des Zwischenrahmens neben Stützrollen für die Preßstrecke mit den
Flächendrücken die obere bzw.
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oberen Stützrollen für die Preßstrecke mit den Lineardrücken gelagert
sind.
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Eine weitere Steigerung des Entnuserungsgrades kann erzielt werden,
wenn bei einer Bardfilterpresse mit einem Abschnitt, innerhalb dessen die ilterbänder
getrennt von den Stützbändern zur Abwurfstelle weitergeführt sind, in den Abschnitt
mindestens ein Paar, vorzugsweise drei Paare der Stützrollen für die Preßstrecke
mit den Lineardrücken angeordnet sind, wobei die Stützrollen direkt auf die Filterbänder
einwirken. Dadurch kann das in den Filterbändern selbst enthaltene Wasser weitestgehend
entfernt werden.
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Für den Ablauf des in den Filterbändern enthaltenen Wassers ist es
gUllStig, wenn die Preßstrecke in dem Abschnitt stärker ansteigt als die zwischen
dem oberen Paar der größeren Umlenkrollen liegende Preßstrecke.
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Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn die Preßstrecke
in dem Abschnitt unter einem Winkel von bis zu 300, vorzugsweise unter ca. 25 gegenüber
der Horizontalen linear ansteigt.
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Zur Schonung der Filterbänder ist es von Vorteil, wenn die Stützrollen
dieses Abschnitts eine elastische Auflage besitzen.
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Eine seitliche Abdichtung des Preßspalts kann in diesem Abschnitt
entfallen, da das stark vorentwässerte Preßgut nicht mehr wesentlich nach außen
gedrückt wird. Dadurch ver#in-acht sich die Konstruktion der Bandfilterpresse, ohne
daß eine Leistungseinbuße hingenommen werden muß.
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Dagegen ist es günstig, wenn sich die seitliche Abdichtung auch auf
den Bereich der Preßstrecke mit den Lineardrücken erstreckt, der zwischen dem oberen
Paar der größeren Umlenkrollen liegt.
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Eine einfache uld zuverlässige #eitlIche Abdichtung des Preßspaltes
ist dann gegeben, wenn an den beiden Seiten der zwischen dem oberen Paar der größeren
Umlenkrollen angeordneten Stützrollen jeweils eine weitere Rollenreihe derart unter
einem Winkel angesetzt ist , daß sie den Rand der betreffenden oberen Bänder an
die anderen Lan
der heranbiegt und andrückt.
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Anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele
wird im folgenden die Erfindung näher erläutert.
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Es zeigt:. Figur 1 einen senkrechten Längsschnitt und Figur 2 einen
senkrechten Querschnitt einer erfindungsgemäßen Bandfilterpresse.
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In den Figuren 1 und 2 ist eine erfindungsgemaße Bandfilterpresse
mit einem Maschinenrahmen 1 dargestellt, an dem in zwei Lagern eine untere, größere
Umlenkrolle 3 und in zwei in Gabeln geführte Spannlagern eine zweite untere, größere
Umlenkrolle 6 gelagert ist. Über die Umlenkrollen 3 und 6 führt ein endloses Stützband
7sz.B.
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aus einem Polyestergewebe oder aus armiertem Gummi mit eingearbeiteten
Ablaufkanälen für das Wasser. Sein oberer Trlm läuft zuerst über eine untere Reihe
von Stützrollen 8, die zu einer Preßstrecke mit Flächendrücken gehören.
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Unmittelbar anschließend läuft der obere Trum des Stützbandes 7 über
eine zweite, untere Reihe bestehend aus vier Stützrollen 2, die zu einer Preßstrecke
mit Lineardrücken gehören. Die Stützrollen 2, 8 beider Preßstrecken sind im Maschinenrahmen
1 frei drehbar angeordnet. Die Stützrollen 2, 8 liegen in einer schräg ansteigenden
Ebene. Die Abstände der Stützrollen 8 voneinander sInd im unteren Bereich etwas
größer und im oberen Bereich vergleIchsweise eng. Der untere Trum des Stützbandes
7
läuft über vier Tragrollensätze 9etwa der Art, wie sie für den
Obertrum von Förderbändern bekannt sind.
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Ein Filterband 10 liegt mit seinem oberen Trum im wesentlichen auf
dem oberen Trum des Stützbandes 7. In einem an die erste größere Umlenkrolle 3 des
unteren Paares anschließenden Abschnitt ist der obere Trum des Filterbandes 10 zu
einer durch Pfeil 12 gekennzeichneten Abwurfstelle getrennt vom Stützband 7 weitergeführt.
Das Filterband 10 steigt dabei unter einem Winkel von ca.
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250 gegenüber der Horizontalen linear an und liegt auf zwei Tragrollen
5 auf. Zwischen den Tragrollen 5 sind drei weitere Stützrollen 4 achsparallel angeordnet.
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Diese Stützrollen 4 gehören zu einem Höchstdruckbereich mit Lineardrücken.
Das Filterband ist durch vier von dem Stützband 7 unabhängige, kleinere Umlenkrollen
11 geführt.
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Ein nicht gezeichneter Drehantrieb greift an der größeren Umlenkrolle
3 des Stützbandes 7 an. Filterband 10 wird vom Stützband 7 durch Reibungsschluß
mitgenornmen. Unter den Bändern 7 und 10 ist ein Auffangblech 13 angebracht, das
in seinem unteren Bereich wannenartig gestaltet und mit einem Ablauf 14 versehen
ist.
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Über den Bändern 7 und 10 ist an dem Maschinenrahmen 1 ein Zwischenrahmen
15 angeordnet. Er ist durch eine Verschraubung 16 höhenverstellbar über Gummipuff
er 17 am Maschinenrahmen befestigt. Etwa in seiner Mitte ist der Zwischenrahmen
15 geteilt; sein vorderes Teil 18 und sein hinteres Teil 19 sind durch ein Gelenk
20 miteinander verbunden. Am hinteren Ende des Zwischenrahmens 15
ist
über zwei trapezförmige Ansatze und von diesem gehaltene Lager eine obere größere
Umlenkrolle 23 gelagert.
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Sie ist durch eine nicht gezeic;- ete Antriebskette mit.
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der Umlenkrolle 3 verbunden. Am vorderen Ende des Zwisch@nrahmens
15 ist als Gegenstück eine eits obere, größere Umlenkrolle 24 angeordnet. Sie ist
In zwei Spannlagern gelagert, die In zwei gabelförmigen Ansatze des -Zwischenrahmens
15 verschiebbar #in't. Um die oberen, größeren Umlankrollen 23 und 24 ist ein endloses
Stützband 27 von gleicher Art wie das Stützband 7 gelegt. Sein unterer Trum ist
von oben her abgestützt durch eine erste, obere Reihe von Stützrollen 28, die der
ersten Reihe der unteren, am Maschinenrahmen 1 gelagerten Stützroilen 8 zugeordnet
sind. Die oberen Stützrollen 28 sind 4eweils auf Linke zu den unteren Stützrollen
8 der ersten.
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unteren Reihe vorgesehen. Die oberen und unteren Stützrollen 28, 8
der ersten Reihe definieren somit eine Preßstrecke mit im wesentlichen flächenhaften
Drücken. Anschließend an die erste, obere Reihe der Stützrollen 28 folgt eine zweite,
obere Reihe von Stützrollen 21. Die Stützrollen 21 dieser zweiten, oberen Reihe
wirken mit denen der zweiten, unteren Reihe zusammen und definieren eine Preßstrecke
mit im wesentlichen linearen Drücken.
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Dazu bilden je eine obere und eine untere Stützrolle ein Paar. Die
Achsen jedes Stützrollenpaares liegen in einer gemeinsamen, senkrecht zur Preßstrecke
verlaufenden Ebene.
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Die Länge d@@ Stützrollen der ersten und der zweiten oberen reihe
ist erheblich geringer als die der zugehörigen unteren Stützrollen. Praktisch in
beiderseitlger Verlängerung der oberen Stützrollen 21,28 ist jeweils erste weitere
Rollenreihe mit kürzeren Rollen 29 angesetzt.
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Die Achsen der kürzeren Rollen 29 sind in Richtung aut die Bander
n abgewinkelt. Die Achsen der oberen Stützrollen 21,28 und die Achsen der entsprechenden
kürzeren Rollen 29 liegen jeweils in einer zumindest annähernd senkrecht zum Preßspalt
verlaufenden Ebene. Die Stützrollen 21,28 sind in am Zwischenrahmen 15 sitzenden
halterungen 30 gelagert. Die kurzen Rollen 29 sind, in der Projektion auf die Ebene
der Stützrollen 21,28 mit diesen fluchtend, an den Halterungen 30 gelenkig gelagert
und außen über Teleskopstangen 31 und Federn 32 am Zwischenrahmen 15 abgestützt.
Vier auf dem Zwischenrahmen 15 angebrachte Rollensätze 33 der gleichen Art i die
Rollensätze 9 tragen den oberen Trum des Stützbandes 27. Nit Rücksicht auf seine
sonst nur elastische Aufhängung bzw. Abstützung durch die Gummipuffer 17 ist der
Zwischenrahmen 15 in Laufrichtung (siehe Pfeilspitze) des Stützbandes 27 gegen den
Maschinenrahmen 1 abgestützt durch zwei an Konsolen 34 des Zwischenrahmens 15 sitzende
kleine Rollen 35 und in der Gegenrichtung curch Bügel 36 des Maschinenrahmens, die
hinter die Rollen 35 greifen.
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In Anlage sowohl am unteren als auch am oberen Trum des Stützbandes
27 und von diesem durch Reibungsschluß mitgenommen verläuft ein Filterband 37 über
das obere Paar der größeren Umlenkrollen 23,24 und drei kleinere Umlenkrollen 38.
Dabei ist auf die vordere größere Umlenk#o1-le 23 folgende kleinere Umlenkrolle
38 im Bereich der Abwurfstelle 12 angeordnet und begrenzt den Abschnitt,innerhalb
dessen der untere Trum des oberen Filterbandes 37 vom zugehörigen Stützband 27 und
parallel zum oder gerIn:#fügig in Riciitung auf den benachbarten oberen Trum
des
unteren Filterbandes.10 hin geführt ist. In diesem Abschnitt sind der dritten, unteren
Reize der Stüt:#ro1-len 4 eine dritte, obere Reihe von Stüt:-.ro11#n 22 der art
zugeordnet, daß die Stützrollen 4,2 der dritten Reihe eine Preßstrecke mit Line:-.£rdrücken
erzeugen. Eine seitliche Abdichtung ist In dem Abschnitt nicht vorgesehen.
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Hinter dem Auslauf der Filterbänder 10 und 37 an den Umlenkrollen
3 bzw. 23 sind zwei Spritzvorrichtungen auf die Rückseite der Filterbänder gerichtet.
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Das zu entwässernde Gut, z.B. ein vorentwässerter komrttunaler oder
industrieller Abwasserschlairim, wird etwa über der Umlenkrolle 6 auf das untere
Filterband 10 aufgegeben und in den zwischen den Filterbändern 10 und 37 gebildeten
Preßspalt 25 eingezogen. Der Preßspalt 25 verengt sich keilförmig, so daß das Material
zusammengedrückt und das Wasser aus ihm ausgetrieben wird, das durch die Filterbänder
entweicht. Die Verengung des Preßspalts 25 ist auf der ersten Hälfte seiner Länge
stärker, dann nur noch schwach. Dabei durchläuft das Preßgut zunächst die Preßstrecke
mit den Flächendrücken und anschließend die Preßstrecke mit den Lineardrücken.
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Ein Harausquetschen von Material an den Seiten des Preßspalts im Bereich
zwischen dem oberen Paar der größeren Umlenkrollen wird durch die kurzen Rollen
29 verhindert.
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Diese drücken die Ränder der oberen Bänder 27, 37 dicht auf die unteren
Bänder 7,10. Hebt das Material durch Ver-:#nderung seiner Konsistenz o. dgl. den
Zwischenrahmen 15
unter stärkerer Zusammendrückung der Gummipuffer
17 weiter an, so gleichen die Federn 32 dies für den Außenrand der Rollen 29 aus;
auch Ungleichmässigkeiten zwischen den beiden Rändern werden durch die im Vergleich
weiche Federcharakteristik überbrückt. Immer werden die an der Außenseite aer Rollen
29 liegenden Randstreifen 39 der oberen Bänder27,37 satt auf die unteren Bänder
7,10 aufgelegt, und diese stehen mit einer größeren Breite seitlich noch etwas darunter
vor, z.B. 50 mm.
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Diese seitliche Schließung des Preßspalts 25 erlaubt eine ganz wesentliche
Vergrößerung der Schichtdicke bzw.
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der Preßspalthöhe, etwa auf 80 - 100 mm gegenüber sonst 30 mm. Auch
der Preßdruck kann dank der sicheren Abdichtung an den Seiten enorm gesteigert werden;
ohne weiteres kann mit 6 bar Preßdruck gearbeitet werden. Daraus ergibt sich eine
Durchsatzsteigerung um ein Vielfaches.
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Die sichere Randabdichtung, die seitliches Herausquetschen des Materials
völlig ausschließt, bedeutet damit auch eine Vergleichmässigung des Druckaufbaus
über den Querschnitt des Preßspalts und insofern überhaupt erst die Schaffung definierter
Verhältnisse, die nun wiederum einen sorgfältig gesteuerten Druckaufbau ermöglichen.
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Für die Steuerung des Druckaufbaues ist auch die im Gegensatz zu den
üblichen Konstruktionen alleinige Pressung auf einer im wesentlichen geraden Preßstrecke
mittels eng aufeinanderfolgender Stützrollen und Vergleichmässigung der Preßkräfte
durch die biegesteifen Stützbänder von wesentlicher Bedeutung, d.h. der Verzicht
auf umschlingende Herumführung des Preßspalts um für
alle Bänder
gemeinsame Umlenkrdilen.
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Die Verengung im keilförmigen Abschnitt des Preßspaltes 25-kann so
bemessen werden, daß die Volumenverminderung des Kuchens in keinem Fall schneller
geschieht als der Austritt des entsprechenden Filtratvolumens. Der in dem keilförmigen
Abschnitt aufgebaute Druck kann anschließend ohne Unterbrechung aufrechterhalten
werden, so daß zwischenzeitliche Entspannung des Iluchens und damit verbundene Unterbrechungen
des Filtrataustrittes unter neuerlicher Wasseraufnahme nicht möglich sind. In dem
anschließenden Bereich kann der Preßdruck kontrolliert bis auf die allein von der-Material-
und der Filterbandstruktur begrenzte Höhe gesteigert werden. Der sorgfältige, stetige
Druckaufbau, die Vermeidung von Scherkräften, Liniendrücke und anderen unkontrollierten
Druckschwankungen gewährleisten, daß irgend Flocken zerstört werden, die durch Zusetzen
von Poren der Preßkuchenoberfläche und von Filtermaschen den Filtrataustritt und
damit die weitere Entwässerungsfähigkeit des Preßkuchens beeinträchtigen wurden.
Der gleichmässig verdichtete Preßkuchen weist nach beiden Seiten einen absolut niedrigen
FiltrataustrittswiXderstand auf. Dies erlaubt den Einsatz relativ engmaschiger Filterbänder
und die Anwendung um ein Vielfaches höherer Preßdrücke als bisher bekannt. Es lassen
sich Schlämme niedriger Filtrierfä-# higkeit noch mit wirtschaftlichen Durchsatzleistungen
entwässern.
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Die Kennlinien der Gummipuffer 17 und der Federn 32 können so gewählt
werden, daß eingestellte Preßdrücke von der Schichtstärke des Materialkuchens in
weiten Grenzen
unabhängig bleiben; damit erübrigen sich Veränderungen
der Druckeinstellung bei wechselnden Durchsatzleistungen der Presse und Nachregelungen
der Drücke zum Ausgleich von im V#:rlauf des Preßvorganges erfolgenden Volumenverminderungen
das Materialkuchens.
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Die Filterbander werden nicht, wie bei der Herumführung des Preßspalts
um Rollen, auf Zug beansprucht; die Druckerzeugung erfolgt ausschließlich durch
die Rollenabstützung. Dadurch sind Deformationen der Filterbandmaschen und damit
Verschlechterungen ihres Üffnungsverhältnisses ausgeschlossen. Die Filterbänder
erreichen eine größere Lebensdauer.
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Anschließend an den zwischen dem oberen Paar der größeren Umlenkrollen
liegenden Abschnitt werden die Filterbänder getrennt von den Stützbändern, gegenüber
vorher etwas steiler ansteigend und linear bis zur Abnverfstelle weitergeführt.
Die mit einer elastischen Aufgabe, z.B.
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Gummi, versehenen Stützrollen in-diesem Abschnitt drukken auf die
Filterbänder und bewirken, daß auch noch das in den Filterbänoern selbst enthaltene
Wasser herausgedrückt wird. Diese Restfeuchte kann somit nicht mehr vom Preßgut
wieder aufgenommen werden, weshalb dadurch noch eine Steigerung des Entwässerungsgrades
beim Preßgut erreicht wird.
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Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig. An industriellen Abwasserschlämmen
seien hier nur solche aus Kohlenwäschen, aus der keramischen Industrie und der Steine
-und Erd##nindustrien ausdrücklich erwähnt.
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