-
TECHNISCHES
ANWENDUNGSGEBIET
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Entwässerungsvorrichtung durch kontinuierliche Kompression
für konzentrierten
Schlamm, und insbesondere für
eine Entwässerungsvorrichtung
durch Kompression für
Schlamm, der schwierig zu filtern ist, wie zum Beispiel Abwasserschlamm.
-
Stand der
Technik
-
Eine
Filterpresse, eine Bandpresse und eine Spindelpresse (beziehen sich
zum Beispiel auf die japanische Patentanmeldung/Veröffentlichung
Nr. 44-2929 und die ungeprüfte
japanische Patentanmeldung/Veröffentlichung
Nr. 6-695) sind bekannte Typen von unter Druck stehenden Entwässerungsvorrichtungen
zum Entwässern
von Schlamm, der schwierig zu filtern ist, wie zum Beispiel Abwasserschlamm.
-
Mit
einer Filterpresse gibt es jedoch eine Tendenz zum Verstopfen, was
im als Filtermaterial verwendeten Filtertuch auftritt, und es ist
schwierig, das Filtertuch durch Reinigen zu erneuern.
-
Um
die Funktionen des als Filtermaterial verwendeten Filtertuchs aufrecht
zu erhalten, ist es bei einer Bandpresse notwendig, das Filtertuch
ständig zu
reinigen, während
die Entwässerung
durchgeführt wird.
Daher wird eine große
Menge an Reinigungswasser verbraucht. Weil zusätzlich der Schlamm nur an den äußeren Umfangsflächen einer
großen
Anzahl von in einer Reihe angeordneten Andrückwalzen unter Druck gesetzt
wird, ist ein großes
Ausmaß von
Einbauplatz erforderlich und die Filterwirkung gering.
-
Weil
die Filterfläche
auf der Innenfläche
eines zylindrischen Metallfiltermaterials geteilt ist, ist bei einer
Spindelpresse ein hohes Ausmaß von
Einbauplatz erforderlich und die Filterwirkung gering.
-
Offenbarung
der Erfindung
-
Unter
Berücksichtigung
der oben beschriebenen, in der Vergangenheit aufgetretenen Probleme,
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Denaturierungs-Vorrichtung
durch kontinuierliche Kompression mit einem einfachen Aufbau, geringer
Größe und kleinem
Einbauplatz zu schaffen, und die eine hohe Filterwirkung aufweist
und bei geringer Geschwindigkeit betrieben wird, um somit nur eine kleine
Antriebsquelle zu beanspruchen.
-
Zum
Erreichen der oben erwähnten
Aufgabe weist ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung eine
Filterkammer (1), eine Antriebswelle (17), Flügel (15)
und einen Versorgungskanal (50) auf. Die Filterkammer (3)
ist in eine Ringplatte (2) und zwei Seitenplatten (1, 1)
geteilt. Die Antriebswelle (17) geht durch die Mittelachse
der Ringplatte (2) und durch das Innere der Filterkammer
(3) hindurch, und ist bezüglich der Filterkammer (3)
frei drehbar. Die Flügel (15)
werden innerhalb der Filterkammer (3) angeordnet, bezüglich der
Antriebswelle (7) befestigt, erstrecken sich von der Antriebswelle
(17) in Richtung der Ringplatte (2), und drehen
sich in Übereinstimmung mit
der Antriebswelle (17). Der Versorgungskanal (50)
geht durch das Innere der Antriebswelle hindurch und führt der
Filterkammer (3) unbearbeitete Flüssigkeit zu. Die Flügel (15)
weisen zwei Seitenkanten (15a, 15a), die der Seitenplatten
(1, 1) gegenüberstehen,
und eine Endkante (15b), die der Ringplatte (2)
gegenübersteht,
auf.
-
Mindestens
eine der Seitenplatten (1, 1) umfasst ein Filter element
(4) zum Trennen der unbearbeiteten Flüssigkeit in eine Flüssigkeit
und einen Kuchen. Die Ringplatte (2) umfasst eine Ausstoßöffnung (7)
für den
Kuchen.
-
Durch
die Wirkung des Zulaufdruckes der unbearbeiteten Flüssigkeit
vom Versorgungskanal (18) zum Inneren der Filterkammer
(3) und der Rotation der Flügel (15) fließt die gefilterte
Flüssigkeit
vom Filterelement (4) zur Außenseite der Filterkammer (3) aus,
ein Kuchen, der innerhalb der Filterkammer (3) verbleibt,
wird zur Außenseite
der Filterkammer (3) von der Ausstoßöffnung (7) ausgestoßen.
-
In
der oben erwähnten
Anordnung fließt
die unbearbeitete Flüssigkeit
in den Mittelteil der Filterkammer (3) vom Versorgungskanal
(50). Nachdem sie in die Filterkammer geflossen ist, wird
die unbearbeitete Flüssigkeit
mit diesem Fließdruck
beaufschlagt, bewegt sich zur Seitenplatte (1), und wird durch
das Filterelement (4) gefiltert. Die gefilterte Flüssigkeit
geht durch das Filterelement (4) durch und wird von der
Filterkammer (3) ausgestoßen, wobei der Kuchen auf dem
Filterelement (4) verbleibt. Die verbleibende dünne Kuchenschicht
wird durch die Seitenkante (15b) der rotierenden Flügel (15)
abgekratzt und durch die Flügel
(15) in Richtung des Außenumfanges befördert. Wenn
sich der Kuchen bewegt, wird eine Drehreibkraft zwischen dem Kuchen
und den Flügeln
(15) aufgebaut, so dass der Gleitwiderstand zwischen dem
Kuchen und der Seitenplatte (1) erzeugt wird. Daher wird
der Kuchen weiter gefiltert, wenn er sich bewegt, so dass der Wassergehalt
im Bereich der Ringplatte (2) am geringsten ist. Der Kuchen
mit geringem Wassergehalt wird über
die Ausstoßöffnung (7)
ausgestoßen.
-
Das
Filterelement (4) kann auf jeder der Seitenplatten (1)
und im Wesentlichen über
den gesamten Bereich der Seitenplatte (1) vorgesehen werden. Dadurch
wird der filtrierende Flächenbe reich
bezüglich
der unbearbeiteten Flüssigkeit
erhöht,
wodurch ferner die Filterwirkung erhöht wird.
-
Die
Ringplatte (2) kann ein zweites Filterelement (9)
zum Trennen der unbearbeiteten Flüssigkeit in eine Flüssigkeit
und einen Kuchen umfassen. Dadurch wird der filtrierende Flächenbereich
bezüglich der
unbearbeiteten Flüssigkeit
erhöht,
wodurch sich die Filterwirkung weiter verbessert. Der Kuchen auf dem
Filterelement (9) wird durch die Endkante (15b) des
Flügels
(15) unter Druck gesetzt und weiter entwässert, so
dass ein Kuchen mit weiter abnehmendem Wassergehalt durch die Ausstoßöffnung (7) ausgestoßen wird.
-
Das
Filterelement (4) kann im Wesentlichen ein krapfenförmiges Sieb
(4) mit einer großen
Anzahl von Feinlöchern
sein. Das zweite Filterelement (9) kann ein Sieb (9)
mit einer großen
Anzahl von Feinlöchern
sein.
-
Die
Seitenplatte (1) kann ein Sieb (4), einen ringförmigen Außenrahmen
(5), der an der äußeren Umfangskante
des Siebes (4) angeordnet ist, einen ringförmigen Innenrahmen
(6), der an der inneren Umfangskante des Siebes (4)
angeordnet ist, und eine Lamelle (5a), das den äußeren Rahmen
(5) und den inneren Rahmen (6) verbindet, aufweisen.
Somit wird der Aufbau des Siebes (4) an der Seitenplatte (1)
erleichtert und die Beanspruchbarkeit des Siebes (4) erhöht.
-
Der
Versorgungskanal (50) kann einen Hauptversorgungskanal
(18) innerhalb der Antriebswelle (17), eine Zuführöffnung (19),
die in der Antriebswelle (17) ausgebildet ist, die sich
in Richtung des Hauptversorgungskanals (18) öffnet, und
einen Verbindungskanal (11) aufweisen, der zur Antriebswelle
(17) auf der Seite des Flügels (15) benachbart ist
und die Zuführöffnung (19)
und die Filterkammer (3) verbindet.
-
In
der oben erwähnten
Anordnung fließt
die unbearbeitete Flüssigkeit
vom Hauptversorgungskanal (18) durch die Zuführöffnung (19)
und den Verbindungskanal (11) in die Filterkammer (3)
von der Seite des Flügels
(15). Die Position der Zuführöffnung (19) ist nicht
besonders eingeschränkt,
solange sie auf der Seite des Flügels
(15) ist. In dem Fall, in dem die unbearbeitete Flüssigkeit
direkt vom Hauptversorgungskanal (18) der Filterkammer
(3) zugeführt
wird, ist es dagegen notwendig, dass eine Öffnung zum Zuführen in
dem Teil der Antriebswelle (17) gebildet wird, die der
Filterkammer (3) gegenüberliegt.
Um den Flügel
(15) durch die Antriebswelle (17) sicher zu fixieren,
gibt es daher die Möglichkeit
einer Zunahme bei der Materialdicke der Antriebswelle (17).
Wenn die Materialdicke der Antriebswelle (17) zunimmt, kann
dieses eine Gewichts- und Größenzunahme der
Vorrichtung mit sich bringen. Mit Betrachtung dieses Punktes, ist
es gemäß der oben
erwähnten
Anordnung möglich,
eine Zuführöffnung (19)
an einer Stelle zu bilden, die kein Problem bezüglich der Dauerhaftigkeit darstellt,
wodurch die Gewichts- und Größenzunahme
der Vorrichtung begrenzt wird.
-
Die
Flügel
(15, 63, 65, 67) können funktionsfähige Flächen aufweisen,
die nach vorn in die Drehrichtung der Antriebswelle (17)
gerichtet sind, und die lineare Form der funktionsfähigen Fläche auf
einem Querschnitt, der senkrecht zur Antriebswelle (17)
ist, kann im Wesentlichen gleich sein, und ist nach der Anordnung
auf dem Querschnitt in axialer Richtung der Antriebswelle (17)
unabhängig.
-
Die
funktionsfähige
Fläche
(52) auf dem Querschnitt, der rechteckig zur Antriebswelle
(17) ist, kann durch eine Linie entlang einer Referenzgeraden (68),
die durch den Mittelpunkt der Antriebswelle (17) hindurchgeht,
dargestellt werden.
-
Die
funktionsfähige
Fläche
(52) auf dem Querschnitt, der senkrecht zur Antriebswelle
(17) ist, kann als eine Linie entlang der Referenzkurven
(54, 64), die sich von der Antriebswelle (17)
aus erstrecken, dargestellt werden, und eine Tangentiale (56) an
einem frei wählbaren
Punkt auf den Referenzkurven (54, 64) kann in
Richtung des hinteren Teils der Drehrichtung der Antriebswelle (17)
bezüglich
einer Geraden (57), die durch den frei wählbaren
Punkt und den Mittelpunkt der Antriebswelle (17) hindurchgeht,
geneigt werden.
-
Die
Flügel
(15, 63) in der oben erwähnten Anordnung besitzen die
Aufgabe, den Kuchen in eine radiale Richtung zu befördern, und
eine Filterkraft bezüglich
des Kuchens zu erzeugen. Die Filterkraft bezüglich des Kuchens wird als
Abstoßungskraft
bezüglich
eines Gleitwiderstandes zwischen den Flügeln (15, 63)
und der Seitenplatte (1) erhalten.
-
Die
Referenzkurve (64) kann eine logarithmische Spirale mit
einem Schnittwinkel (α)
zwischen der Tangentialen (56) und der Geraden (57)
sein, der konstant und unabhängig
an der Position des frei wählbaren
Punktes ist.
-
Weil
der Schnittwinkel (α)
konstant ist, ergibt sich beim Flügel (63) in der oben
erwähnten
Anordnung in der Nähe
der Ringplatte (12), bei der der Wassergehalt des Kuchens
reduziert ist, eine Zunahme bei der Drehkeil-Betätigungskraft und der Kraft, die
den Kuchen in radialer Richtung entlang einer Kurve bewegt, so dass
eine große
Schubkraft auf den Kuchen aufgebracht wird.
-
Die
funktionsfähige
Fläche
(52) im Querschnitt kann durch eine stückweise lineare Kurve (62),
die durch eine Mehrzahl von geraden Abschnitten gebildet wird, dargestellt
werden.
-
In
der oben erwähnten
Anordnung ist der Flügel
(67) einfach herzustellen und bietet eine ausreichende
Dauerhaftigkeit.
-
Die
Flügel
(15, 63, 65, 67) können eine
hintere Fläche
(53) zum hinteren Teil in der Drehrichtung der Antriebswelle
(17) und eine Lamelle (27) aufweisen, die von
der hinteren Fläche
hervorspringt und den Flügel
(15) verstärkt.
-
Gemäß der oben
erwähnten
Anordnung wird die Dauerhaftigkeit der Flügel (15, 63, 65, 67)
erhöht. Dadurch
wird eine Drehkeilwirkung bezüglich
des Kuchens erreicht, der einen reduzierten Wassergehalt und einen
erhöhten
Gleitwiderstand aufweist.
-
Ein
Abkratzer (26) in der Nähe
der Seitenplatte (1) kann auf mindestens einer Seitenkante (15a)
des Flügels
(15) geschaffen werden.
-
Gemäß der oben
erwähnten
Anordnung wird die dünne
Kuchenschicht auf dem Filterelement (4) mit hohem Filterwiderstand
abgekratzt, wodurch sich die Filterelemente (4) nacheinander
erneuern. Es ist daher möglich,
einen ständigen
Filterbetrieb über eine
lange Zeitperiode auszuführen.
-
Eine
Kunststoffschicht kann auf die funktionsfähige Fläche (52) aufgetragen
werden.
-
Gemäß der oben
erwähnten
Anordnung wird der Gleitwiderstand des Kuchens bezüglich der
funktionsfähigen
Fläche
(52) reduziert, wenn der Kuchen während der Drehung zusammengepresst
wird. Zusätzlich
zu einer Erhöhung
der Betriebswirkung der Vorrichtung wird es dadurch für den Kuchen
schwierig, sich in Übereinstimmung
mit dem Flügel
(15) zu drehen.
-
Die
oben erwähnte
Vorrichtung gemäß des ersten
Aspekts kann mit einem Ventilmechanismus (8, 8a)
geschaffen werden, der das Öffnungsmaß der Ausstoßöffnung (7)
erhöht
und verringert.
-
Gemäß der oben
erwähnten
Anordnung wird das Öffnungsausmaß der Ausstoßöffnung (7)
durch den Ventilmechanismus (8, 8a) eingestellt,
so dass der Kuchen einem Gegendruck unterliegt, unter Druck entwässert und
von der Ausstoßöffnung (7) ausgestoßen wird.
-
Der
Ventilmechanismus (8) kann ein Paar Drehwellen (28, 28),
die bezüglich
der entgegengesetzten Kante der Ausstoßöffnung (7) drehbar
abgestützt
sind, ein Paar Dämpfer
(29, 29), das an jeder der Drehwellen (28)
befestigt ist und das die Ausstoßöffnung (7) öffnet und
schließt,
einen Zylinder (32) mit einer Stange (33), und
zwei Verbindungsglieder (30, 30) aufweisen, die
die Stange (33) und die Drehwellen (28, 28)
verbinden, die Kolbenbewegung der Stange (33) in eine Drehbewegung
der Drehwellen (28, 28) umwandeln und diese Bewegung übertragen.
-
In
der oben erwähnten
Anordnung wird das Öffnungsausmaß der Ausstoßöffnung durch
ein Ventil (8) mit einem einfachen Aufbau eingestellt.
Folglich wird der Gegendruck aufgenommen und eine Entwässerungskompression
durchgeführt,
so dass ein Kuchen mit einem im Wesentlichen gleichmäßigen Wassergehalt
vom Mittelpunkt der Ausstoßöffnung (7)
ausgestoßen
wird.
-
Der
Ventilmechanismus (8a) kann eine Drehwelle (28a),
die bezüglich
der Ausstoßöffnung (7) drehbar
abgestützt
wird, einen Dämpfer
(29a), der an der Drehwelle (28a) befestigt ist,
der die Ausstoßöffnung (7) öffnet und
schließt,
einen Zylinder (32) mit einer Stange (33), und
einen Hebel (43) aufweisen, der die Stange (33)
und die Drehwelle (28a) verbindet, die Kolbenbewegung der
Stange in eine Drehbewegung der Drehwelle (28a) umwandelt
und diese Bewegung überträgt.
-
In
der oben erwähnten
Anordnung wird das Öffnungsausmaß der Ausstoßöffnung (7)
durch den Ventilmechanismus (8a) mit einem einfachen Aufbau eingestellt.
Folglich wird der Gegendruck aufgenommen und eine Entwässerungskompression
durchgeführt,
so dass ein Kuchen mit einem im Wesentlichen gleichmäßigen Wassergehalt
von der Ausstoßöffnung (7)
ausgestoßen
wird.
-
Eine
Vorrichtung gemäß dem oben
erwähnten
ersten Aspekt kann ferner mit einer Spüldüse (34) für das Filterelement
(4) ausgeführt
werden. Die Spüldüse (34)
kann entgegengesetzt dem Filterelement (4) auf der Außenseite
der Seitenplatte (1) angeordnet werden.
-
Wenn
der Betrieb der Vorrichtung beendet ist, wird der auf dem Filterelement
(4) verbleibende Kuchen gemäß der oben erwähnten Anordnung leicht
durch das Spülwasser,
das von der Spüldüse (34)
abgegeben wird, entfernt.
-
Eine
Mehrzahl von Flügeln
(15) kann im oben erwähnten
ersten Aspekt geschaffen werden. Damit ergibt sich auch für eine unbearbeitete
Flüssigkeit,
die schwierig zu filtern ist, eine Erhöhung bei der Schubkraft und
der Beförderungskraft,
die auf den Kuchen wirkt, so dass die Kuchen unter Druck gesetzt
und mit guter Ausgeglichenheit befördert werden, wodurch Kuchen
mit einem geringen Wassergehalt erhalten werden.
-
Die
Seitenplatten (1, 1) können so angeordnet werden,
um im Wesentlichen gemeinsam parallel zu sein, wobei der Abstand
(D) von einer Endkante (15b) eines Flügels (15) bis zu einem
benachbarten Flügel
(15) zu dessen hinterem Teil bezüglich der Drehrichtung größer als
die Länge
(L) zwischen den Seitenplat ten (1, 1) ist. Damit
kann der Filterflächenbereich,
der versucht, den Kuchen zu stoppen, mehr als zweimal so groß wie die
funktionsfähige
Fläche (52)
des Flügels
(15) gemacht werden, die versucht, den Kuchen zu bewegen,
wobei die übereinstimmende
Drehung des Kuchens wirksam verändert
wird.
-
Eine
Entwässerungsvorrichtung
durch kontinuierliche Kompression gemäß einem zweiten Aspekt der
vorliegenden Erfindung weist eine Mehrzahl von Filtereinheiten (70),
die parallel geschaffen werden, und eine Antriebswelle (17)
auf. Jede Filtereinheit (70) umfasst eine Filterkammer
(3), die in eine Ringplatte (2) und zwei Seitenplatten
(1, 1) geteilt ist, und einen Flügel (15),
der innerhalb der Filterkammer (3) angeordnet ist. Die
Ringplatten (2, 2) werden um eine gemeinsame Achse
angeordnet. Die Antriebswelle (17) geht durch die Mittelachse
der Ringplatten (2, 2) und durch das Innere der
Filterkammern (3, 3) hindurch, und ist bezüglich der
Filterkammer (3) ungehindert drehbar. Der Flügel (15)
ist bezüglich
der Antriebswelle (17) befestigt, erstreckt sich von der Antriebswelle
(17) zur Ringplatte (2), und dreht sich in Übereinstimmung
mit der Antriebswelle (17). Ein Versorgungskanal (50),
der der Filterkammer (3) unbearbeitete Flüssigkeit
zuführt,
wird innerhalb der Antriebswelle (17) gebildet. Der Flügel (13)
weist zwei Seitenkanten (15a), die den Seitenplatten (1, 1) gegenüberstehen,
und eine Endkante (15b), die der Ringplatte (2)
gegenübersteht,
auf. Von den Seitenplatten (1, 1) der Filtereinheit
(70) weist mindestens eine Seitenplatte ein Filterelement
(4) zum Trennen der unbearbeiteten Flüssigkeit in eine Flüssigkeit
und einen Kuchen auf. Die Ringplatte (2) umfasst eine Ausstoßöffnung für den Kuchen.
Durch die Wirkung des Fließdrucks
der unbearbeiteten Flüssigkeit
vom Versorgungskanal (50) zum Inneren der Filterkammer
(3) und der Drehung des Flügels (15), fließt die gefilterte
Flüssigkeit
vom Filterelement (4) zur Außenseite der Filterkammer (3)
aus, ein Kuchen, der innerhalb der Filterkammer (3) verbleibt,
wird zur Außenseite
der Filterkammer (3) von der Ausstoßöffnung (7) ausgestoßen.
-
In
der oben erwähnten
Anordnung ist es wegen einer Mehrzahl von Filterkammern (3),
die parallel geschaffen werden, möglich, das gleichzeitige Filtern
einer großen
Menge von unbearbeiteter Flüssigkeit
auszuführen.
Zusätzlich
kann der Platz, der durch die Vorrichtung beansprucht wird, reduziert werden.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
-
1 ist
eine Querschnittsansicht einer Entwässerungsvorrichtung durch kontinuierliche
Kompression gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
2 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II von 1.
-
3 ist
eine Querschnittsansicht, die die Filterkammer darstellt.
-
4 ist
eine Draufsicht des Keildrahtsiebes von 1, das in
Richtung des Pfeils IV betrachtet wird.
-
5 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V von 1.
-
6 ist
eine Querschnittsansicht, die einen weiteren Aspekt einer Filterplatte
darstellt.
-
7 ist
eine teilweise vergrößerte Ansicht von 1.
-
8 ist
eine Querschnittsansicht eines Flügelrades.
-
9 ist
eine Querschnittsansicht, die den Zustand darstellt, in dem ein
Abkratzer auf einem Flügelrad
befestigt ist.
-
10 ist
eine Vorderansicht eines Flügelrades.
-
11 ist
eine Vorderansicht, die einen weiteren Aspekt eines Flügelrades
darstellt.
-
12 ist
eine Vorderansicht, die noch einen weiteren Aspekt eines Flügelrades
darstellt.
-
13 ist
eine Vorderansicht, die noch einen weiteren Aspekt eines Flügelrades
darstellt.
-
14 ist
eine vergrößerte Ansicht
von 2, die ein Gegendruck-Einstellventil darstellt.
-
15 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie XV-XV von 14.
-
16 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie XVI-XVI von 14.
-
17 ist
eine Querschnittsansicht, die einen weiteren Aspekt eines Gegendrucks-Einstellventils
darstellt.
-
18 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie XVIII-XVIII von 17.
-
19 ist
eine Querschnittsansicht einer Entwässerungsvorrichtung durch kontinuierliche Kompression
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
BESTE AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
-
Eine
bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung
beschrieben.
-
Wie
in 1 dargestellt, weist eine Entwässerungsvorrichtung durch kontinuierliche
Kompression eine Filterkammer 3, eine Antriebswelle 17,
ein Flügelrad 14 und
einen Versorgungskanal 50 zum Zuführen der unbearbeiteten Flüssigkeit
auf.
-
Die
Filterkammer 3 ist durch eine zylindrisch geformte Ringplatte 2 und
einem Paar scheibenförmiger
Filterplatten 1, 1 (Seitenplatten), die im Wesentlichen
gemeinsam parallel zueinander gegenüberstehen, in eine zylindrische
Form mit einer vorgeschriebenen Weite L in horizontaler Richtung
abgegrenzt.
-
Wie
in 4 und 5 dargestellt, wird jede Filterplatte 1, 1 durch
ein im Wesentlichen krapfenförmiges
Keildrahtsieb 4 (Filterelement), einem ringförmigen Außenrahmen 5,
einem ringförmigen
Innenrahmen 6, und Lamellen 5a, 5b gebildet.
Die äußere Umfangskante
der Filterplatten 1, 1 (der äußere Rahmen 5) wird
mit den beiden Kanten der Ringplatte 2 verbunden und daran
befestigt.
-
Das
Sieb 4 wird aus einer Mehrzahl von Keildrähten 4a,
die in einer Ebene mit einem vorgeschriebenen Abstand ausgerichtet
sind, und einer Mehrzahl von Abstützungsstangen, die sich in
einer Richtung erstrecken, die im Wesentlichen rechteckig zu den
Keildrähten 4a ist,
hergestellt. Die Abstützungsstange 4b ist
mit dem Keildraht 4a verbunden und stützt den Keildraht 4a ab.
Der Abstand zwischen den Keildrähten 4a bildet
die Feinlöcher.
Diese Feinlöcher
sind in gleichmäßiger Dichte über den
im Wesentlichen gesamten Bereich der Filterplatte 1 vorhanden.
-
Daher
ist es für
die gefilterte Flüssigkeit
und den Feststoffen schwierig, zu Verstopfungen zu führen, wodurch
sich die Reinigungsfrequenz der Filterplatte 1 reduziert.
-
Die
Größe der sehr
kleinen Löcher
des Siebes 4 (der Abstand zwischen benachbarten Keildrähten) wird
auf einen Wert eingestellt, bei der sich ein kleiner Schlammkanal
ergibt und bei dem der Ausstoß der
gefilterten Flüssigkeit
gut ist, und bei dem es auch für
den Schlamm schwierig ist, klumpig zu werden. Im Fall von filtrierendem
Schlamm, der schwierig zu filtern ist, wird die Größe der Feinlöcher vorzugsweise
nicht kleiner als 50 μm
und nicht größer als
300 μm gemacht.
-
Anstatt
des Keildrahtsiebes 4 ist es möglich, ein Metallsieb, das
durch ein gelochtes Metall gebildet wird, oder eine dünne Metallplatte
zu verwenden, in die Löcher
durch einen Elektronenstrahl ausgebildet worden sind, zu verwenden.
-
Die
Lamellen 5a erstrecken sich in radialer Richtung des Außenrahmens 5 und
verbinden den Außenrahmen 5 und
den inneren Rahmen 6. Die Lamelle 5b verbindet
die Lamellen 5a.
-
Das
Sieb 4 wird zwischen dem Außenrahmen 5 und den
Innenrahmen 6 befestigt und wird durch den Außenrahmen 5,
den Innenrahmen 6, und die Lamellen 5a und 5b abgestützt.
-
Wie
in 6 dargestellt, kann mindestens ein Teil der Ringplatte 2 aus
dem gleichen Siebtyp 9 (Filterelement) wie das Sieb 4 der
Filterplatte 1 hergestellt werden. Damit wird der Filterflächenbereich durch
das Ausmaß des
Siebes, das der Filterkammer 3 gegenübersteht, vergrößert.
-
Wie
in 1 dargestellt, werden beide Enden des inneren
Rahmens 6 fixiert und durch ein Paar Abstützhülsen 10, 10 abge stützt, die
sich gemeinsam gegenüberstehen.
Die Abstützhülsen 10 werden
auf einem Rahmen 13 abgestützt.
-
Die
Antriebswelle 17 ist zylindrisch und geht durch die Mittelachse
der Ringplatte 2 und durch den Mittelpunkt beider Abstützhülsen 10, 10 und
durch das Innere der Filterkammer 3 hindurch. Beide Enden
der Antriebswelle 17 sind über die Lager 12, 12 drehbar
zu den Abstützhülsen 10, 10 abgestützt. Das heißt, die
Antriebswelle 17 kann bezüglich der Filterkammer 3 ungehindert
rotieren.
-
Wie
in 2 und 7 dargestellt, wird das Flügelrad 14 durch
eine Nabe 16 und einer Mehrzahl von Flügeln 15 (sechs in
der in 2 dargestellten Ausführungsform) gebildet. Die Nabe 16 ist
in den Außenumfang
der Antriebswelle 17 zwischen den Abstützhülsen 10, 10 eingebaut
und daran befestigt, und die Flügelräder drehen
sich in Übereinstimmung mit
der Antriebswelle 17. Der Flügel 15 ist innerhalb der
Filterkammer 3 angeordnet und erstreckt sich radial nach
außen
in Richtung der Ringplatte. Jeder Flügel umfasst zwei Seitenkanten 15a, 15a,
die den Filterplatten 1, 1 gegenüberstehen,
und eine Endkante 15b, die der Ringplatte 2 gegenübersteht.
-
Der
Versorgungskanal 50 wird durch einen Hauptversorgungskanal 18,
einer Zuführöffnung 19, und
einen Verbindungskanal 11 gebildet. Der Hauptversorgungskanal 18 geht
durch das Innere der Antriebswelle 17 hindurch. Die Zuführöffnung 19 ist
in der Antriebswelle 17 auf beiden Seiten der Nabe 16 ausgebildet
und öffnet
sich in Richtung des Hauptversorgungskanals 18. Der Verbindungskanal
ist zur Antriebswelle 17 benachbart und durch die Antriebswelle 17,
den Abstützhülsen 10 und
den Innenrahmen 6 abgegrenzt. Der Verbindungskanal 11 verbindet
die Zuführöffnung 19 und
die Filterkammer 3.
-
Wie
in 1 dargestellt, wird ein Ende der Antriebswelle 17 mit
einem Schlammbehälter 22 über einen
freien Anschluss 20, eine Zuführleitung 21 und eine
Versorgungspumpe 23 verbunden. Das andere Ende der Antriebswelle 17 ist
mit einer Rückströmleitung 44 über einen
freien Anschluss 51 verbunden.
-
Die
unbearbeitete Flüssigkeit
(Schlamm) im Schlammbehälter 22 wird
in den Hauptversorgungskanal 18 durch die Versorgungspumpe 23 befördert. Wie
in 7 dargestellt, geht die unbearbeitete Flüssigkeit
im Hauptversorgungskanal 18 durch die Zuführöffnung 19 und
den Verbindungskanal 11 hindurch und fließt in die
Filterkammer 3. Der Versorgungsdruck in der Filterkammer 3 durch
die Versorgungspumpe 5 wird zum Beispiel auf einen Wert
eingestellt, der im Bereich von 0,1 kg/cm2 bis
0,7 kg/cm2 liegt.
-
Die
unbearbeitete Flüssigkeit,
die in die Filterkammer 3 geflossen ist, wird dem Druck
von der Versorgungspumpe und der Wirkung der Drehung des Flügels 15 unterzogen,
so dass sie sich in Richtung der Ringplatte 2 bewegt. Wenn
dieses auftritt, geht der Wassergehalt (gefilterte Flüssigkeit)
durch die beiden Filterplatten 1,1 hindurch und
wird von der Innenseite der Filterkammer 3 ausgestoßen, der
in der Filterkammer 3 verbleibende Kuchen wird dem Druck
der funktionsfähigen
Fläche 52 des
Flügels 15 unterzogen,
was später
beschrieben wird, so dass er sich in Richtung der Ringplatte 2 bewegt,
während
er komprimiert wird. Beim komprimierenden Vorgang wird der Wassergehalt
schrittweise von der Filterplatte 1 ausgestoßen. In
der Nähe
der Ringplatte 2 ist der Wassergehalt des Kuchens minimal.
-
Wie
in 7 dargestellt, befindet sich die Seitenkante 15a des
Flügels 15 in
der Nähe
des Siebes 4. Durch die Einwirkung der Seitenkante 15a des sich
drehenden Flügels 15 wird
ein Ku chen auf der Innenfläche
des Siebes 4 weggekratzt, so dass das Sieb 4 ständig erneuert
wird. Die Seitenkante 15a kann auch so angeordnet werden,
um mit dem Sieb 4 in Kontakt zu sein.
-
Wie
in 9 dargestellt, ist es möglich, einen Gummi- oder Kunststoffabkratzer 26 auf
der Seitenkante 15a des Flügels zum Abkratzen des Kuchens
zu schaffen. Damit ist es möglich,
den Kuchen vom Sieb 4 besser zu entfernen. Der Abkratzer 26 kann
auch so angeordnet werden, um mit dem Sieb 4 in Kontakt
zu sein.
-
Wie
in 10 dargestellt, ist jeder Flügel 15 eine gebogene
Platte mit einer im Wesentlichen gleichmäßigen Dicke und mit einer funktionsfähigen Fläche 52 auf
der Seite zur Drehrichtung und einer hinteren Fläche 53 zur hinteren
Seite der Drehrichtung. Die funktionsfähige Fläche 52, die im Querschnitt
mit einer Schnittfläche
senkrecht zur Antriebswelle 17 veranschaulicht ist, kann
durch eine Referenzkurve 54, die sich von der Antriebswelle 17 erstreckt,
dargestellt werden. Die Form der Linie der funktionsfähigen Fläche 52 im
Querschnitt mit einer Schnittfläche
senkrecht zur Antriebswelle 17 ist an der Position der
Schnittfläche
in axialer Richtung der Antriebswelle 17 unabhängig und
im Wesentlichen gleichmäßig. Eine
Tangente am frei wählbaren
Punkt auf der Referenzkurve 54 wird in rückwärtiger Richtung
bezüglich
der Richtung einer Geraden 57, die durch den frei wählbaren
Punkt und den Mittelpunkt der Antriebswelle 17 hindurchgeht,
geneigt.
-
Ein
wie oben erwähnt
gebildeter Flügel 15 weist
eine Funktion zum Befördern
eines Kuchens in radialer Richtung und zum Erzeugen einer filtrierenden
Kraft bezüglich
des Kuchens auf. Die filtrierende Kraft bezüglich des Kuchens wird als
Abstoßungskraft
bezüglich
eines Gleitwiderstandes zwischen dem Flügel 15 und der Filterplatte 1 (Sieb 4)
erhalten.
-
Wenn
der Winkel α des
Schnittpunktes (Nacheilwinkel) zwischen der Tangentiale 56 und
der Geraden 57 klein ist, wird der Gleitwiderstand des Kuchens
bezüglich
der funktionsfähigen
Fläche 52 größer als
der Gleitwiderstand des Kuchens bezüglich des Siebes 4,
wodurch es für
den Kuchen einfacher wird, sich in Übereinstimmung mit dem Flügel 15 zu
drehen. Wenn jedoch der Nacheilwinkel α groß ist, wird der Abstand zwischen
den benachbarten Flügeln 15 klein
und es wird für
den Kuchen einfach, sich in Übereinstimmung
zu drehen. Um den Kuchen vom Rotieren mit dem Flügelrad wirksam einzuschränken und
die Bewegungswirkung des Kuchens zu erreichen, ist es vorteilhaft,
dass der Nacheilwinkel α mindestens
20° und
nicht größer als
50°, und
noch vorteilhafter, dass er mindestens 30° und nicht größer als
45° gemacht
wird.
-
Die
Anzahl der Flügel 15 wird
am bestens groß ausgelegt,
um somit eine filtrierende Kraft zu erzeugen. Wenn jedoch die Anzahl
der Flügel
wegen des kleinen Abstands zwischen den Flügeln 15 zunimmt, wird
es für
den Kuchen einfach, sich in Übereinstimmung
zu drehen, wodurch die Funktion aufgegeben wird, den Kuchen zu befördern. Daher
wird die Anzahl der Flügel 15 festgelegt,
um somit sowohl eine gute Beförderung
der Kuchen als auch ein wirksames Erzeugen einer filtrierenden Kraft
zu erreichen. Insbesondere sollte für die Anzahl der Flügel 15 für einen
auf einen vorgeschriebenen Wert eingestellten Nacheilwinkel α eine Anzahl
festgelegt werden, für
die der Abstand D von einer Endkante 15a eines Flügels 15 zur
funktionsfähigen
Fläche 52 von
einem anderen, benachbarten Flügel 15 zu
dessen hinterem Teil bezüglich
der Drehrichtung größer als
die Breite L der Filterkammer 3 (Abstand zwischen den Filterplatten 1, 1),
dargestellt in 3, ist.
-
Wie
in 8 und 10 dargestellt,
ist eine verstärkte
Platte 27 zum Verstärken
des Flügels 15 an
der hinteren Fläche 53 jedes
Flügels 15 entlang der
Mittellinie des Flügels 15 befestigt.
Die verstärkende
Platte 27 wird im Wesentlichen parallel zum Sieb 4 (siehe 1)
angeordnet, und springt von der hinteren Fläche 53 hervor. Das
Ausmaß des
Vorsprunges der verstärkenden
Platte 27 von der hinteren Fläche 53 sollte groß sein,
um den Flügel 15 zu verstärken, und
klein sein, um die Drehung in Übereinstimmung
mit dem Kuchen, der der verstärkenden Platte 27 zuzuordnen
ist, zu beschränken.
Um sowohl eine gute Verstärkung
des Flügels 15 als
auch die Minderung der Drehung in Übereinstimmung mit dem Kuchen
zu schaffen, wird die Höhe
des Vorsprunges der verstärkenden
Platte 27 von der hinteren Fläche 53 eingestellt,
um somit stufenweise von der Nabe 16 zur Endkante 15b verringert
zu werden.
-
Auf
der funktionsfähigen
Fläche 52 kann
eine Schicht, die aus einem Material mit Schmiereigenschaften und
Verschleißwiderstand,
wie zum Beispiel Teflon [TM], Nylon [TM] oder einem hochpolymeren Kunststoff,
hergestellt wird, aufgetragen werden. Damit wird der Gleitwiderstand
des Kuchens bezüglich der
funktionsfähigen
Fläche 52 reduziert,
und es wird einfacher, den Kuchen zu befördern.
-
11 bis 13 stellen
Beispiele von Flügelrädern 58, 59 und 60 anstatt
des Flügelrades 14 dar.
-
Ein
Flügel 63 des
Flügelrades 58 von 11 unterscheidet
sich vom Flügel 15 von 10 in
seinem Nacheilwinkel α und
der Anzahl der Flügel.
Die Referenzkurve 64 des Flügels 63 ist eine logarithmische
Spirale, und die Anzahl der Flügel 63 beträgt vier.
Eine logarithmische Spirale ist eine Kurve, in der der Nacheilwinkel α und der
Keilwinkel β ungeachtet der
Position auf der Kurve konstant sind. Der Keilwinkel β ist der Schnittpunktswinkel
zwischen der Normallinie/Normalen 61 und der Tangente 56,
wobei die Summe des Nacheilwinkels α und des Keilwinkels β einen rechten
Winkel bilden. Da der Nacheilwinkel α konstant bleibt, nimmt die
Drehkeil-Betätigungskraft des
Flügels 63 und
die Kraft, die wirkt, um den Kuchen in die Radialrichtung in der
Nähe der
Ringplatte 2 zu bewegen, bei der der Wassergehalt des Kuchens
verringert wird, zu, wodurch eine große Schubkraft auf den Kuchen
aufgebracht wird. In der gleichen Weise wie beim Flügel 15 von 10,
ist der Abstand D von einer Endkante des Flügels 63 zur funktionsfähigen Fläche 52 eines
anderen, benachbarten Flügels 63 zum
hinteren Teil bezüglich
der Drehrichtung größer als
die Breite L der Filterkammer 3.
-
Ein
Flügel 65 des
Flügelrades 59 von 12 unterscheidet
sich vom Flügel 15 von 10,
indem die funktionsfähige
Fläche 52 eine
stückweise
lineare Kurve 62 mit einer Mehrzahl (4) von Liniensegmenten 62a, 62b, 62c und 62d,
die sich einer Referenzkurve 66 annähern, aufweist. Die Referenzkurve 66 ist
eine logarithmische Spirale mit einem Nacheilwinkel von 35°. Weil es
nicht notwendig ist, den Flügel 65 als
Kurve auszubilden, wird das Herstellen dieses Flügels 59 erleichtert
und die Dauerhaftigkeit erhöht. Obwohl
die Anzahl der Liniensegmente in der stückweisen linearen Kurve 62 nicht
besonders eingeschränkt
ist, sollte sie mindestens 2 betragen und nicht größer als 10 sein.
-
Ein
Flügel 67 des
Flügelrades 60 von 13 unterscheidet
sich vom Flügel 15 von 10 dadurch,
dass der Querschnitt der funktionsfähigen Fläche 52 durch eine
Linie entlang einer Referenzgeraden 68, die durch den Mittelpunkt
der Antriebswelle 17 hindurchgeht, dargestellt wird. Abhängig von
den Eigenschaften der zu filternden, unbearbeiteten Flüssigkeit
(Schlamm) ist es möglich,
auch diesen Typ eines ebenen Plat tenflügels 67 zu verwenden.
Wenn die funktionsfähige
Fläche 52 im
Wesentlichen parallel zur Referenzgeraden 68 ist, wird
ein Zustand, bei dem sich eine wesentliche Übereinstimmung mit der Referenzgeraden 68 ergibt,
mit eingeschlossen.
-
In
den Flügelrädern 58, 59 und 60 von 11 bis 13, ähnlich dem
Flügelrad 14 von 10,
weisen die Flügel 63, 65 und 67 ebenfalls zwei
Seitenkanten, die den Filterplatten 1, 1 gegenüberstehen,
und eine Endkante, die der Ringplatte 2 gegenübersteht,
auf. Jeder der Flügel 63, 65 und 67 wird
aus einer Platte mit einer im Wesentlichen gleichmäßigen Dicke
hergestellt, und weist eine funktionsfähige Fläche 52 in der vorwärts gerichteten Drehrichtung
und eine hintere Fläche 53 zum
hinteren Teil bezüglich
der Drehrichtung auf. Die Form der Linie der funktionsfähigen Fläche 52 im
Querschnitt mit einer Schnittfläche
senkrecht zur Antriebswelle 17 ist an der Position der
Schnittfläche
in Axialrichtung der Antriebswelle 17 unabhängig und
im Wesentlichen gleichmäßig. Eine
verstärkende
Platte 27 ist an der hinteren Fläche von jedem Flügel 63, 65 und 67 befestigt.
-
Wie
in 1 und 2 dargestellt, ist eine Scheibe 25 am
Außenumfang
eines Endes der Antriebswelle 17 eingepasst und daran befestigt.
Die Scheibe 25 ist mit einer Antriebsscheibe 24a einer Antriebsvorrichtung 24 durch
einen Riemen 69 verbunden. Die Drehantriebskraft der Antriebsvorrichtung 24 wird
zur Antriebsscheibe 17 über
die Scheibe 24a, den Riemen 69 und die Scheibe 25 übertragen, so
dass sich das Flügelrad 14 innerhalb
der Filterkammer 3 in Übereinstimmung
mit der Antriebswelle 17 dreht.
-
Die
Versorgungspumpe 23 pumpt die unbearbeitete Flüssigkeit
vom Hauptversorgungskanal 18 innerhalb der Antriebswelle 17 in
die Filterkammer 3 bei einem Druck von zum Beispiel 0,1
bis 07 kg/cm2. Die unbearbeitete Flüssigkeit
innerhalb der Filterkammer 3 wird zunächst gegen die Filterplatten 1, 1 auf
beiden Seiten durch den Zulaufdruck gedrückt und gefiltert. Die Antriebsvorrichtung 24 bewirkt
beim Flügelrad 14,
dass es sich bei einer Umfangsdrehzahl von zum Beispiel 100 bis
500 mm/min dreht.
-
Die
unbearbeitete Flüssigkeit
innerhalb der Filterkammer 3 wird zur Ringplatte 2 befördert, während sie
durch die funktionsfähige
Fläche 52 des Drehflügels 15 komprimiert
wird. Wenn dieses auftritt, wird die gefilterte Flüssigkeit
nacheinander von der Filterplatte 1 ausgestoßen. Folglich
wird in einem im Wesentlichen dreieckigen Raum, der zwischen der
funktionsfähigen
Fläche
des Flügels 15 und
der Ringplatte 2 gebildet wird, der Wassergehalt von der unbearbeiteten
Flüssigkeit
entfernt und in einem komprimierten Kuchen gesammelt.
-
Wie
in 2 dargestellt, wird eine im Wesentlichen rechteckige
Ausstoßöffnung 7 auf
dem Boden der Ringplatte 2 zum Ausstoßen eines Kuchens innerhalb
der Filterkammer 3 gebildet. Ein Gegendruck-Stellventil 8 (Ventilmechanismus),
das das Öffnungsausmaß der Ausstoßöffnung 7 erhöht und verringert,
wird auf dieser Ausstoßöffnung 7 geschaffen.
Stromabwärts
des Gegendruck-Stellventils 8 wird eine Kuchenrinne 41 geschaffen.
-
Wegen
der Notwendigkeit, einen Kuchen vorab zu entfernen, wenn die Vorrichtung
für eine
lange Zeitperiode anzuhalten ist, wird die Ausstoßöffnung 7 vorzugsweise
auf dem unteren Halbumfangsbereich der Ringplatte 2 angeordnet.
Um den Kontakt zwischen einem Kuchen, der von der Ausstoßöffnung 7 ausgestoßen wird,
und der gefilterten Flüssigkeit, die
von der Filterplatte 1 ausgestoßen wird, zu verhindern, ist
es vorteilhaft, dass die Ausstoßöffnung 7 an
einer Position auf der Ringplatte 2 angeordnet wird, die
im Wesentlichen um 45° von
der Vertikalen geneigt ist.
-
Wie
in 14, 15 und 16 dargestellt,
weist das Gegendruck-Stellventil 8 ein Paar Drehwellen 28, 28,
die bezüglich
der gegenüberliegenden
Kante der Ausstoßöffnung 7 drehbar
abgestützt
sind, ein Paar Dämpfer 29, 29,
das an jeder der Drehwellen 28 befestigt ist, das die Ausstoßöffnung 7 öffnet und
schließt,
einen Zylinder 32 mit einer Stange 33, und zwei
Verbindungsglieder 30, 30 auf, die die Stange 33 und
die Drehwellen 28, 28 verbinden, die Kolbenbewegung
der Stange 33 in eine Drehbewegung der Drehwellen 28, 28 umwandeln
und diese Bewegung übertragen.
Wie in 15 dargestellt, wird eine Befestigungsbohrung 30a,
in die die Drehwelle 28 eingepasst und fixiert wird, auf
einem Ende von jedem Verbindungsglied 30 ausgebildet. Auf
dem anderen Ende von jedem Verbindungsglied 30 wird eine
verlängerte
Bohrung 31 gebildet, wobei sich diese Bohrungen gemeinsam überlagern.
Die Welle 33a, die an der Stange 33 befestigt
ist, geht drehbar durch die verlängerten
Bohrungen 31 hindurch. Wenn sich die Stange 33 ausdehnt,
drehen sich die Dämpfer 29, 29,
um sich einander anzunähern
(die Schließrichtung),
und wenn sich die Stange 33 zurückzieht, drehen sich die Dämpfer 29, 29,
um sich somit voneinander zurückzuziehen
(die Öffnungsrichtung).
Wegen der Drehreibkraft des Flügelrades 14 und
des Schließens
der Ausstoßöffnung 7,
wird der Gegendruck innerhalb der Filterkammer 3 aufgebaut.
Durch Aufbringung des Gegendrucks auf den Kuchen, werden die Kuchen
ständig
komprimiert und entwässert
und von der Ausstoßöffnung 7 ausgestoßen.
-
17 und 18 stellen
ein weiteres Beispiel eines Gegendruck-Stellventils 8a dar.
Das Gegendruck-Stellventil 8a weist eine Drehwelle 28a,
die bezüglich
einer Kante eines Elements 7a, das an der unteren Kante
der Ausstoßöffnung 7 gebil det
ist, drehbar abgestützt
ist, einen Dämpfer 29a,
der an der Drehwelle 28a befestigt ist und der die Ausstoßöffnung 7 öffnet und
schließt,
einen Zylinder 32 mit einer Stange 33, einen Hebel 43 auf,
der die Stange 33 und die Drehwelle 28a verbindet,
die Kolbenbewegung der Stange 33 in eine Drehbewegung der
Drehwelle 28a umwandelt und diese Bewegung überträgt. Ein Ende
des Hebels 43 ist an der Drehwelle 28a befestigt
und das andere Ende des Hebels 43 ist mit der Stange 33 drehbar
verbunden. Der Hebel 43 wird so ausgelegt, um sich ungehindert
auszustrecken und sich selbst zurückzuziehen. Wenn sich die Stange 33 ausstreckt,
dreht sich der Dämpfer 29a in
die Öffnungsrichtung,
und wenn sich die Stange 33 zurückzieht, dreht sich der Dämpfer 29a in
die Schließrichtung.
-
Die
Gegendruck-Stellventile 8, 8a können auch
eine Einrichtung zum Ermitteln des Drucks innerhalb der Filterkammer 3 aufweisen.
Insbesondere kann ein Sensor zum Ermitteln des Drucks innerhalb der
Filterkammer 3 an einer Innenfläche der Ringplatte 2 befestigt
werden. Wenn das Öffnen
der Ausstoßöffnung 7 als
Antwort auf den ermittelten Wert vom Sensor (Druck innerhalb der
Filterkammer 3) eingestellt wird, ist es möglich, den
Wassergehalt des von den Ausstoßöffnungen 7, 7a ausgestoßenen Kuchens
so einzustellen, damit er gleichmäßiger ist. Es ist auch möglich, einen
Steuer/Regelschaltkreis zum Steuern/Regeln des Zylinders 32 als
Antwort auf den ermittelten Wert vom Sensor zu schaffen.
-
Wie
in 1 und 2 dargestellt, werden Spüldüsen 34 zum
Spülen
des Siebs 4 auf der Außenseite
der Filterplatten 1, 1 oberhalb der Antriebswelle 17 angeordnet.
Jede Spüldüse 34 ist
an einer Spülwasserleitung 35 befestigt.
Das Endteil der Spülwasserleitung 35 ist
mit einer Spülwasser-Zuführleitung über eine
Drehverschraubung 36 verbunden. Eine Scheibe 38 ist
am Außenumfang
am Endteil der Spülwasserleitung 35 befestigt,
wo bei diese Scheibe 38 mit einer Antriebsvorrichtung 39 verbunden
ist. Die Antriebsvorrichtung 39 bewirkt bei der Spülwasserleitung 35,
Wellen über
die Scheibe 38 zu erzeugen. Damit bewegen sich die Spüldüsen 34 wechselseitig über die
Außenfläche der
Filterplatten 1, 1, um somit das Spülwasser
auf das Sieb 4 zu sprühen.
-
Die
Filterkammer 3 oberhalb der Antriebswelle 17 (Filterplatten 1, 1 und
Ringplatte 2) und die Spüldüsen 34 werden durch
eine Abdeckung 42 abgedeckt, um das Sprühen des Spülwassers zu verhindern. Der
Endteil der Spülwasserleitung 35 wird durch
die Abdeckung 42 hindurchgeführt. Die Filterkammer 3 unterhalb
der Antriebswelle 17 (Filterplatten 1, 1 und
Ringplatte 2) wird durch eine Wanne 40 zum Aufnehmen
der gefilterten Flüssigkeit
abgedeckt. Die vom Sieb 4 ausgestoßene gefilterte Flüssigkeit
fließt
von einer Ausstoßöffnung 40a,
die im Bodenteil der Wanne 40 ausgebildet ist, aus.
-
Ein
Verfahren zum Anwenden einer wie oben beschriebenen ausgelegten
Vorrichtung folgt.
-
Beim
Start der Anwendung, wenn die Filterkammer 3 leer ist,
wird das Flügelrad 14 veranlasst, sich
bei einer sehr niedrigen Drehzahl mit der geschlossenen Ausstoßöffnung 7 zu
drehen, während die
unbearbeitete Flüssigkeit
(Schlamm) der Filterkammer 3 zugeführt wird. Wenn das beendet
ist, wird die Drehzahl des Flügelrades
in einem Bereich von zum Beispiel 100 bis 500 mm/min und der Zuströmdruck der
unbearbeiteten Flüssigkeit
in einem Bereich von zum Beispiel 0,1 bis 0,7 kg/cm2 eingestellt. Die
unbearbeitete Flüssigkeit,
die in die Filterkammer 3 eingeflossen ist, nimmt den oben
erwähnten
Zuführdruck
und den Druck von der funktionsfähigen Fläche 52 des
Flügels 15 auf
und wird unter Druck in Richtung des Außenumfangs befördert.
-
Wenn
das eintritt, filtern die Siebe 4, 4 der Filterplatten 1, 1 nacheinander
die unbearbeitete Flüssigkeit.
-
Die
Konzentration der unbearbeiteten Flüssigkeit wird, sofort nachdem
sie in die Filterkammer 3 geflossen ist, durch den oben
erwähnten
Zuführdruck bewirkt.
Das Flügelrad 14 beaufschlagt
die unbearbeitete Flüssigkeit
mit einer Kraft, die die Gleitreibkraft zwischen der konzentrierten
unbearbeiteten Flüssigkeit
und der Filterplatten 1, 1 überschreitet, so dass die unbearbeitete
Flüssigkeit
nach außen
in radialer Richtung gedrückt
wird, während
sie durch den Zuführdruck
und die Drehkeil-Betätigungskraft
des Flügels 15 mit
einem Nacheilwinkel von α entwässert wird.
Folglich wird die unbearbeitete Flüssigkeit in einen Kuchen umgewandelt,
während
der Kuchen, der sich entlang einer kurvenförmigen Linie bewegt, einer
Schubkraft ausgesetzt wird.
-
Nach
Ablauf einer vorgeschriebenen Zeitgröße, wenn die Filterkammer 3 mit
einem Kuchen gefüllt
ist und der Druck darin ansteigt, wird die Ausstoßöffnung 7 durch
ein vorgeschriebenes Ausmaß geöffnet. Damit
nimmt der komprimierte Kuchen Gegendruck von der Ausstoßöffnung 7 auf
und wird ausgestoßen.
Mit dem in der Filterkammer 3 eingestellten Druck werden
die Kuchen mit einem erwünschten Wassergehalt
ständig
ausgestoßen.
-
Durch
Anordnen eines mit dem Sieb 4 in Kontakt stehenden Abkratzers 26 an
der Kante des Flügels 15 ist
es möglich,
das Auftreten von Verstopfungen des Siebes 4 zuverlässig zu
verhindern, wodurch ein ständiger
Betrieb möglich
gemacht wird.
-
Wenn
der Betrieb beendet ist, spült
das von den Spüldüsen 34 abgegebene
Spülwasser
die unbearbeitete Flüssigkeit
(Schlamm), der sich an den Filterplatten 1, 1 angeheftet
hat, ab, woraufhin die Vorrichtung angehalten wird.
-
Eine
weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben.
-
19 stellt
eine Entwässerungsvorrichtung durch
kontinuierliche Kompression mit einer Mehrzahl von parallel angeordneten
Filterkammern 3 dar. Teile dieser Vorrichtung, die die
gleichen wie die in 1 sind, werden mit den gleichen
Bezugszeichen gekennzeichnet und werden nachstehend nicht beschrieben.
-
Die
Vorrichtung von 19 weist eine Mehrzahl von parallel
angeordneten Filtereinheiten 70 und eine Antriebswelle 17 auf.
Jede Filtereinheit 70 weist eine Filterkammer 3,
die durch eine Ringplatte 2 und zwei Filterplatten 1, 1 abgegrenzt
ist, und ein Flügelrad 14,
das innerhalb der Filterkammer 3 angeordnet ist, auf.
-
Die
Mehrzahl der Ringplatten 2 werden um eine gemeinsame Mittelachse
herum angeordnet. Die Antriebswelle 17 geht durch die Ringplatten 2 und
durch das Innere der Filterkammern 3 hindurch, und ist
bezüglich
der Filterkammern 3 ungehindert drehbar. Die Antriebswelle 17 wird
auf einem Rahmen 13 durch Abstützhülsen 10, 10a und 10b abgestützt.
-
Das
Flügelrad 14 wird
an der Antriebswelle 17 befestigt und dreht sich in Übereinstimmung
mit der Antriebswelle 17. Innerhalb der Antriebswelle 17 wird
ein Hauptversorgungskanal 18 gebildet, der unbearbeitete
Flüssigkeit
jeder der Filterkammern 3 zuführt. Jeder Flügel 15 der
Flügelräder 14 weist
zwei Seitenkanten, die den Filterplatten 1, 1 gegenüberstehen,
und eine Endkante, die der Ringplatte 2 gegenübersteht,
auf.
-
Jede
der Filterplatten 1 umfasst ein Sieb zum Trennen der unbearbeiteten
Flüssigkeit
in eine gefilterte Flüssigkeit
und einen Kuchen. Die Ringplatte 2 umfasst eine Ausstoßöffnung für den Kuchen.
Das Sieb und die Ausstoßöffnung werden
gleichermaßen denen
in 2 dargestellten ausgelegt.
-
Der
Zulaufdruck der unbearbeiteten Flüssigkeit vom Hauptversorgungskanal 18 in
die Filterkammer 3 und die Drehung des Flügels 15 veranlasst
die gefilterte Flüssigkeit,
um zur Außenseite
der Filterkammer 3 vom Sieb 4 zu fließen, wobei
ein innerhalb der Filterkammer 3 verbliebener Kuchen zur
Außenseite
der Filterkammer 3 von der Ausstoßöffnung 7 ausgestoßen wird.
-
Gemäß einer
in dieser Art ausgelegten Vorrichtung durch eine Mehrzahl von Filterkammern 3, ist
es möglich,
eine große
Menge von Schlamm gleichzeitig zu verarbeiten. Weil die Anordnung
der Filterkammern 3 eine in einer Reihe ausgerichtete ist, wird
der durch die Vorrichtung eingenommene Raum reduziert.
-
INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT
-
Wie
oben beschrieben, ist eine Entwässerungsvorrichtung
durch kontinuierliche Kompression gemäß der vorliegenden Erfindung
beim Entwässern von
konzentriertem Schlamm durch kontinuierliche Kompression verwendbar,
und ist insbesondere zum Entwässern
von schwer zu filterndem Schlamm, wie zum Beispiel Abwasserschlamm,
durch kontinuierliche Kompression geeignet.