DE3853706T2 - Reinigungsverfahren der filterplatten in einem saugtrockner. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung der Filterplatten in einem Saugtrockner, der ein Becken für die saugzutrocknende Suspension umfaßt, wobei in Verbindung mit diesem Becken eine oder mehrere scheibenförmige Komponenten drehen, die aus Keramikfilterplatten bestehen, auf deren Oberflächen ein Filterkuchen gesammelt und durch die Wirkung eines Saugstroms entwässert wird, der durch die Filterplatten strömt, wobei der/die Filterkuchen von der bzw. den Oberflächen der Filterplatten abgekratzt oder in anderer Weise entfernt wird/werden, um das Porengefüge und die Oberflächen dieser Filterplatten zu reinigen, wobei ein oder mehrere Ultraschallwandler in Verbindung mit dem Bekken, das die zu filternde Suspension enthält, bereitgestellt werden, die von einem Hochfrequenzerzeuger mit einer Ultraschallfrequenz versorgt werden.
• Im Stand der Technik sind verschiedene Saugtrockner bekannt, die Filterscheiben umfassen, die aus feinporigen Filterplatten bestehen. Diese Scheiben werden in der zu entwässernden Suspension in Drehung versetzt, und durch die Saugwirkung sammelt sich auf den ebenen Oberflächen der Filterplatten ein Kuchen, der von den Oberflächen der Filterplatten abgekratzt wird.
• Bezugnehmend auf die jüngere Weiterentwicklung der entsprechenden Saugtrockner wird auf die früheren finnischen Patentanmeldungen Nr. 870706, 870707 und 871312 des Anmelders verwiesen, wobei auf die in diesen Anmeldungen beschriebenen Konstruktionsdetails hingewiesen wird.
• Die genannten Filterplatten, die in der Regel aus Keramik bestehen, neigen dazu, sich zuzusetzen, da ihr Porengefüge sich nach und nach mit fein verteiltem Material füllt. In im Stand der Technik bekannter Weise wurde versucht, die Filterplatten dadurch zu reinigen, indem man durch sie Reinigungsflüssigkeit hindurchleitete, und zwar in entgegengesetzter Richtung zur Fließrichtung der zu entfernenden Flüssigkeit, wobei diese Reinigungsflüssigkeit in der Regel Wasser war. Darüber hinaus wurden unterschiedliche Bürstenvorrichtungen für die Außenreinigung der Filterplatten verwendet.
• Mit diesen Methoden und Vorrichtungen des Stands der Technik war es jedoch unmöglich, die Durchlässigkeit der Filterplatten über eine genügend lange Zeit zu erhalten, sondern mußten die Filterplatten - im Hinblick auf ihre sonstige Lebensdauer - unnötig oft ersetzt werden, was die Filterkosten erheblich erhöht und Stillstandszeiten im Verfahren bedeutet.
• In diesem Zusammenhang wird außerdem auf das Dokument GB-A-1 168 580 verwiesen. Der Hauptanspruch dieses Dokuments offenbart eine Methode zur Entfernung fester Partikel aus einer wäßrigen Suspension. Die Suspension wird durch das endlose, bewegliche Sieb geschüttet, das mindestens einige der Feststoffe mitnimmt und die Flüssigkeit, die durch den Filter geströmt ist und die mitgenommenen Feststoffe enthält, wird in eine Zone abgezogen, in der sie Ultraschallschwingungen ausgesetzt werden. Die Ultraschallschwingungen trennen sie von dem Sieb, und sie sammeln sich am Boden der Zone, von wo sie ausgetragen werden.
• Somit befaßt sich das o.g. GB-Patent vor allem mit der Lösung des Materials vom Sieb. Das Gerät dieses Patents schließt weder Keramikfilterplatten wie die vorliegende Erfindung noch ein feinporiges Gefüge ein, das nach der vorliegenden Erfindung dadurch gereinigt wird, daß die Filterplatteneinheiten nacheinander in ein Becken getaucht werden, das eine Reinigungsflüssigkeit enthält, und daß man die Reinigungsflüssigkeit zur gleichen Zeit zirkulieren läßt, wie die Hochfrequenzerzeuger im Einsatz sind.
• Das allgemeine Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Verbesserungen bezüglich der oben genannten Nachteile anzubringen.
• Ein besonderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine solche Methode zur Reinigung von Saugfilterplatten vorzustellen, die keine wesentlichen Änderungen an der Saugfiltereinrichtung selbst erfordert, und die bei Bedarf reibungslos in entsprechenden Zeitabständen eingesetzt werden kann, so daß die natürlichen Funktionen und Ausführungen von Ausrüstungen des Saugtrockners bei der Reinigung effizient genutzt werden können.
• Im Hinblick auf das Erreichen der oben und nachfolgend genannten Ziele ist die erfindungskonforme Methode im we-5sentlichen dadurch gekennzeichnet,
• - daß das Suspensionsbecken während der durch Ultraschall verstärkten Reinigung mit einer Verbindungs- und Reinigungsflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, gefüllt ist,
• - daß man die Filterplattenscheiben in der genannten Verbindungs- und Reinigungsflüssigkeit drehen läßt, und zwar mittels derselben Ausrüstung, mit der die Drehung der Filterplattenscheiben in Verbindung mit dem Saugtrocknen erreicht wird, und
• - daß man die Reinigungsflüssigkeit nach dieser Methode durch die Keramikfilterplatten leitet, und daß der Hochfrequenzerzeuger Ultraschallfrequenz durch die Reinigungsflüssigkeit in das Porengefüge des zu reinigenden Keramikfilterplattenaufbaus leitet.
• Die Erfindung wird im folgenden genau beschrieben, mit Bezug zu einer beispielhaften, auf den Zeichnungen der beiliegenden Abbildungen dargestellten Ausführung der Erfindung, wobei die Erfindung keinesfalls streng auf diese Einzelheiten beschränkt ist.
• Fig. 1 ist eine schematische Seitanansicht eines Saugtrockners, der mit der erfindungsgemäßen Methode gereinigt werden soll.
• Fig. 2 zeigt das gleiche wie Fig. 1, gesehen von dem Ende des Saugtrockners her.
• Der auf den Abbildungen 1 und 2 dargestellte Saugtrockner 10 umfaßt einen Rahmenteil 11 und ein am Rahmen montiertes Suspensionsbecken 12, wobei die zu entwässernde Suspension wie beispielsweise ein aufbereitetes Metallerz, Torfsuspension o.a. in dieses Becken gebracht wird. Eine horizontale Welle 13 wird drehend am Rahmenteil 11 angebracht, wobei sie von einem Motor M über ein Schneckenrad 18 angetrieben wird. Auf die Welle 13 sind auf einer Vertikalebene Filterscheiben 14 fest montiert, welche mit Keramikfilterplatten 14a bestückt sind, und zwar beispielsweise der Art, wie sie in den finnischen Patentanmeldungen 853963 und 870979 des Anmelders beschrieben sind. Die Innenräume in den Filterplatten 14a der Filterscheiben 14 sind über radiale Saugrohre 15 mit Saugrohren verbunden, die mit der Welle 13 verbunden sind, wobei die besagten Saugrohre mit einem Verteilerkopf 16 Verbindung haben, welcher die Wirkung des negativen Drucks verteilt, der durch das Saugrohr 17 zu den Filterplatten 14a der Scheiben 14 kommt, die in die Suspension getaucht werden, die sich in dem Becken 12 befindet, oder an deren Oberflächen Filterkuchen entwässert werden.
• Die entwässerten Kuchen werden von den Flächen der Platten 14a in den Filterscheiben 14 mittels Schabern 20 abgekratzt, deren Blätter 20a einander gegenüber angeordnet sind, wie dies auf Fig. 1 zu sehen ist, und zwar auf beiden entgegengesetzten, aktiven Seiten der Filterplatten 14a. Die Blätter 20a der Schaber 20 sind über Zwischenstreben mit Leitvorrichtungen 19 verbunden, über welche die Schaberblätter 20, die einander paarweise gegenüberliegen, mit einer geeigneten Kraft beaufschlagt werden.
• Was die einzelnen Details der Filterplatten 14a und des Saugtrockners betrifft, so wird des weiteren auf die vorangegangenen finnischen Patentanmeldungen 853963, 870706, 870707, 870979 und 871312 des Anmelders verwiesen.
• In Verbindung mit dem Suspensionsbecken 12 ist nach der Erfindung ein Reinigungssystem für die Filterplatten 14a der Scheiben 14 vorgesehen, die vorzugsweise feinporige Keramikfilterplatten sind. Das Reinigungssystem umfaßt Ultraschallwandler 30, die dauerhaft mit dem Unterboden des Beckens 12 verbunden sind und über die Leitung 31 von einem Hochfrequenzerzeuger 32 aus mit Strom versorgt werden. Der Erzeuger 32 und der Betrieb des ganzen Systems werden mit der Steuereinheit 33 über die Verbindung 34 gesteuert. Von der Steuereinheit 33 kann auch eine Verbindung 35 abgehen, über die der Betrieb des Motors M, der die Filterscheiben 14 dreht, und eventuell der Betrieb noch anderer Vorrichtungen wie beispielsweise des Magnetventils 21 der Reinigungswasserleitung 22 gesteuert werden, durch welche Leitung 22 sauberes, warmes Wasser in das Suspensionsbecken 12 geleitet werden kann. Zu den mittels der Verbindung 35 der Steuereinheit 33 gesteuerten Vorrichtungen können außerdem die Wasserversorgungsvorrichtungen gehören, mittels derer durch ein Verteilerelement 16 und Leitungen 15 die Rezirkulation des Reinigungswassers durch die Oberflächen der Filterplatten 14a zum Becken 12 erfolgt.
• Die erfindungsgemäße Reinigungsmethode funktioniert im einzelnen beispielsweise wie folgt. Aus dem Suspensionsbekken 12 wird die zu filternde Suspension entfernt, und durch die Leitung 22 und das Magnetventil 21 wird sauberes, warmes Wasser in das Suspensionsbecken 12 geleitet. Wenn das Becken 12 genügend mit Reinigungswasser gefüllt ist, dem bei Bedarf Waschmittel wie beispielsweise Chlorwasserstoff beigefügt werden, wird der Motor M gestartet, um die Welle 13 zu drehen. Gleichzeitig kann die Rezirkulation der Reinigungsflüssigkeit, welche durch die Filterplatten 14a hindurch erfolgt, beginnen. Der Hochfrequenzerzeuger 32 wird mit Hilfe der Steuereinheit 33 gestartet, und mittels der Wandler 30 werden die Keramik- oder vergleichbaren Platten l4a auf den drehenden Filterscheiben 14 mit einem ausreichend starken Ultraschallschwingungsfeld beaufschlagt.
• Bei der Ultraschallreinigung wirkt das in dem Becken 12 befindliche Reinigungswasser als Verbindungsflüssigkeit für das Ultraschallfeld, wobei dieses Wasser das Schwingungsfeld wirksam auf die gleichzeitig drehenden Filterplatten 14a verteilt, so daß der Reinigungseffekt gleichmäßig auf alle Platten 14a auf den Scheiben 14 verteilt wird.
• Mit einem ausreichend starken Ultraschallfeld werden in der in dem Becken 12 befindlichen Reinigungsflüssigkeit Blasenbildung und Implosion erzeugt, die eine hohe Tiefenreinigungswirkung auf die Flächen der zu reinigenden Filterplatten 14a haben. Die Blasenbildung hängt von der Oberflächenspannung ab. Bei Bedarf wird die Blasenbildung durch Erhöhung der Temperatur des in dem Becken befindlichen Wassers und/oder durch Einsatz von Waschmitteln verstärkt.
• Die Frequenz der durch die Leitung 31 geförderten Ultraschallenergie beträgt in der Regel 15 bis 300 kHz. Die Wandler 30, die vorzugsweise symmetrisch beidseits der vertikalen Mittelebene des Beckens angeordnet sind, beispielsweise magnetostriktive, piezoelektrische oder vergleichbare Oszillatoren, sind so angeordnet, daß sie beispielsweise mit oder nahe der Resonanzfrequenz arbeiten.
• In Vorversuchen wurde festgestellt, daß eine geeignete Hochfrequenzstromleistung bei etwa 100 bis 500 W/m², vorzugsweise bei etwa 200 bis 300 W/m² liegt, beispielsweise wird die genannte Stärke pro Feldeinheit der zu reinigenden Filterplatten 14a angegeben. Es wurde festgestellt, daß eine angemessene Reinigungszeit, beispielsweise mit Saugtrocknern 10, die aufbereitete Metallerze entwässern, bei etwa einer Stunde einmal pro Woche liegt, so daß die bei einem Reinigungsvorgang verbrauchte Ultraschallenergie 0,1 bis 0,5 kWh/m² beträgt.
• In Anlagen mit mehreren Saugtrocknern der auf Fig. 1 und 2 gezeigten oder einer ähnlichen Art kann der Hochfrequenzerzeuger 32 verschiebbar vorgesehen und können die Ultraschallwandler 30 dauerhaft am Boden der Becken 12 der Saugtrockner 10 angeordnet sein. In einem solchen Fall erfolgt die Reinigung mit Hochfrequenzverstärkung so, daß der Ultraschallerzeuger 32 zu dem zu reinigenden Saugtrockner 10 gebracht wird, wobei das Ende der Leitung 31 in den Stutzen 3a eingeführt wird und die Reinigung entweder durch die Steuereinheit 33 oder manuell gesteuert erfolgt.
• In Anlagen, die mit einer größeren Anzahl Saugtrocknern 10 arbeiten, und/oder in denen die Reinigung in relativ kurzen Zeitabständen erforderlich ist, kann die Ultraschallreinigung automatisch vorgesehen werden, beispielsweise so, daß ein Hochfrequenzerzeuger 32 mittels eines (nicht abgebildeten) Multiplexers abwechselnd an die einzelnen zu reinigenden Saugtrockner 10 angeschlossen wird, bei welchen Vorrichtungen die anderen notwendigen Vorgänge wie die Waschwassereinleitung in das Suspensionsbecken 12 und die Rezirkulation des Reinigungswassers zurück durch die Filterplatten 14a mit Hilfe der Steuereinheit 33 automatisch oder entsprechend den Notwendigkeiten manuell gesteuert erfolgen.

Claims (9)

1. Verfahren zur Reinigung der Filterplatten eines Saugtrockners (10) zum Zwecke der Reinigung des Porengefüges und der Oberflächen der genannten Filterplatten (14a), wobei ein Ultraschallwandler oder Wandler (30) in Verbindung mit dem Becken (12) für die zu filternde Suspension vorgesehen ist/sind, welche Wandler von einem Hochfrequenzerzeuger (32) aus mit Hochfrequenzstrom versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Suspensionsbecken (12) während der durch Ultraschall verstärkten Reinigung mit einer Verbindungs- und Reinigungsflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, gefüllt ist,

- man die Filterplattenscheiben (14) in der genannten Verbindungs- und Reinigungsflüssigkeit mittels eines Motors (M) drehen läßt,

- man die Reinigungsflüssigkeit durch die drehenden Keramikfilterplatten (14a) hindurchleitet und der Hochfrequenzerzeuger durch die Reinigungsflüssigkeit Ultraschallfrequenz in das Porengefüge der zu reinigenden Keramikfilterplatteneinheit leitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit der Reinigung mit Ultraschallverstärkung Reinigungswasser durch die Filterplatten (14a) zum Suspensionsbecken (12) geleitet wird, und zwar in entgegengesetzter Richtung zur Zirkulation der auszufilternden Flüssigkeit durch die porösen Filterschichten in den Filterplatten (14a).

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 100 bis 500 W/m², vorzugsweise etwa 200 bis 300 W/m² Hochfrequenzstrom pro Feldeinheit (m²) der Filterplatten (14a) verbraucht werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Suspensionsbecken (12) im Saugtrockner (10) mit erwärmtem Wasser gefüllt wird, bevor die durch Ultraschall verstärkte Reinigung erfolgt, wobei dem Wasser bei Bedarf ein Waschmittel wie Chlorwasserstoff hinzugefügt wurde.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der für die Reinigung verbrauchten Energie bei einer Größenordnung von 15 bis 300 kHz liegt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei diesem als Ultraschallwandler (30) oder Wandler magnetostriktive, piezoelektrische oder vergleichbare Oszillatoren verwendet werden, die dauerhaft am Boden des Suspensionsbeckens (12) angeordnet sind.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren durch Verwendung eines vorzugsweise verschiebbaren, mehreren Saugtrocknern (10) gemeinsamen Hochfrequenzerzeugers (32) angewandt wird, wobei dieser Erzeuger zu den zu reinigenden Saugtrocknern (10) gebracht wird, und wobei an ihn das Elektrokabel (31) dauerhaft installierter Ultraschallwandler (30) angeschlossen wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Verfahren ein mehreren Saugtrocknern (10) gemeinsamer Hochfrequenzerzeuger eingesetzt wird, der über einen Multiplexer o.a. abwechselnd in bestimmten Intervallen an jeden der einzelnen zu reinigenden Saugtrockner (10) angeschlossen und durch die automatische Steuereinheit (33) oder manuell gesteuert wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es bei einem Saugtrockner angewandt wird, für den ein Suspensionsbecken mit V-förmigem Querschnitt als Suspensionsbecken (12) verwendet wird, bei dem Ultraschallwandler (30) dauerhaft fest an den vorzugsweise ebenen Bodenteilen des Suspensionsbeckens (12) beidseitig des Bodenknicks angebracht sind, wobei sich diese Ultraschallwandler (30) über einen wesentlichen Abschnitt der Länge des Suspensionsbeckens (12) in Richtung der Welle (13) zum Drehen der Filterscheiben (14) erstrecken.