DE10061919C1 - Filterpresse zur Filtration von Suspensionen - Google Patents

Abstract

Eine Filterpresse (1) zur Filtration von Suspensionen weist mindestens ein in einem Pressengestell (2) gelagertes Paket (A, B, C, D) von horizontal ausgerichteten Filterelementen (6) auf, wobei zwischen benachbarten Filterelementen (6) jeweils eine Filterkammer angeordnet ist, die zumindest einseitig von einem bandförmigen Filtermedium (7) begrenzt ist und wobei das Paket (A, B, C, D) von Filterelementen (6), ausgehend von einer Filtrationsstellung, in der die Filterelemente (6) dichtend gegeneinander gepreßt sind, in eine Öffnungsstellung überführbar ist, in der benachbarte Filterelemente (6) in vertikale Richtung einen Entleerungsabsstand (8) zueinander aufweisen. DOLLAR A Um eine Filterpresse (1) mit möglichst hoher Filtrationsleistung zu erzielen, ohne daß die Gefahr einer Durchbiegung der Filterelemente (6) besteht oder die Bauhöhe unzulässig große Werte annimmt, wird vorgeschlagen, daß mindestens zwei Pakete (A, B, C, D) von Filterelementen (6) in dem gemeinsamen Pressengestell (2) in horizontale Richtung nebeneinander und/oder hintereinander angeordnet sind.

Description

Derartige Filterpressen sind auch in der Bauform sogenannter "Pressfilterautomaten" allgemein bekannt und erlauben einen vollautomatischen Betrieb einer Filterpresse, da der Filterkuchen in der Öffnungsstellung des Pakets von Filterelementen durch eine Vorschubbewegung des zickzackförmig das Paket durchlaufenden Filterbandes ausgetragen werden kann und seitlich neben der Filterpresse in besondere Sammelvorrichtungen fällt. Die bekannten Filterpressen existieren sowohl in Ausführungen, bei denen eine Filterkammer lediglich einseitig von dem Filtermedium begrenzt wird, als auch in Ausführungen, bei denen jede Filterkammer sowohl nach oben als auch nach unten von dem Filtermedium begrenzt wird. Bei letzterer Ausführungsform ist die wirksame Filterfläche verdoppelt, weshalb die Filtrationsleistung in ungefähr gleichem Maße erhöht ist.

Die Filtrationsleistung derartiger Filterpressen hängt in erster Linie von der vorhandenen Fil­ terfläche ab, d. h. von dem Produkt aus der Anzahl der Filterelemente und der Filterfläche pro Filterelement. Eine Steigerung der Filtrationsleistung ist nur innerhalb bestimmter Grenzen möglich, da zum einen die Anzahl der übereinander angeordneten Filterelemente durch die Raumhöhe am Aufbauort begrenzt wird. Zum anderen läßt sich die Filterfläche, das heißt, die Größe der einzelnen Filterelemente lediglich bis zu bestimmten Maßen erhöhen. So lassen sich insbesondere aus Kunststoff bestehende plattenförmige Filterelemente nicht in beliebig großen Abmessungen herstellen. Die stirnseitige Verbindung einzelner Kunststoff-Filterplatten miteinan­ der im Wege eines Verschweißens zur Vergrößerung der Filterfläche hat sich im Dauerbetrieb als nachteilig erwiesen, da die Schweißnaht eine potentielle Bruchstelle bildet und derartige Filterplatten nur an den Kopf­ enden und seitlich aufgehängt werden können.

Die maximale Größe der Filterelemente wird auch durch den Umstand begrenzt, daß während des Filterbetriebs in benachbarten Filterkammern fast unvermeidlich geringfügige Unter­ schiede in den Kammerdrücken bestehen. Diese Druckdifferenzen führen bei den nicht unbe­ trächtlichen Filterflächen zu erheblichen Kräften, die im Fall größerer Druckunterschiede zu einer plastischen Verformung der Filterplatte bzw. sogar zu einem Filterplattenbruch führen könnten.

Aus der DE 42 07 564 A1 ist eine Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeiten, insbesondere von Walzöl, bekannt, bei der in horizontale Richtung nebeneinander zwei Plattenpakete glei­ cher Größe angeordnet sind. Die beiden Pakete sind in separaten, gleichfalls nebeneinander angeordneten Pressengestellen gelagert, weshalb der Aufwand und die daraus resultierenden Kosten entsprechend hoch sind.

Mit denselben Nachteilen ist der in der DE 33 06 206 A1 beschriebene Horizontalplattenfilter behaftet. Auch hier besteht das Filterteil aus mehreren Plattenbaugruppen mit jeweils überein­ ander angeordneten, trennbaren Filterplatten, die jeweils in getrennten selbständigen Pressengestellen gelagert sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filterpresse so weiterzuentwickeln, daß die Filtrationsleistung deutlich gesteigert werden kann, ohne daß die Gefahr einer Deformation oder Beschädigung der Filterelemente besteht.

Ausgehend von einer Filterpresse der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe erfin­ dungsgemäß gelöst durch eine Filterpresse zur Filtration von Suspensionen mit mindestens zwei Paketen von horizontal ausgerichteten Filterelementen, wobei zwischen benachbarten Filterelementen jeweils eine Filterkammer angeordnet ist, die zumindest einseitig von einem bandförmigen Filtermedium begrenzt ist und wobei das Paket von Filterelementen ausgehend von einer Filtrationsstellung, in der die Filterelemente dichtend gegeneinander gepreßt sind, in eine Öffnungsstellung überführbar ist, in der benachbarte Filterelemente in vertikale Richtung einen Entleerungsabstand zueinander aufweisen, wobei die mindestens zwei Pakete von Fil­ terelementen in einem gemeinsamen Pressengestell in horizontaler Richtung nebeneinander und/oder hintereinander angeordnet sind.

Bei der erfindungsgemäßen Filterpresse wird somit zur Steigerung der Filtrationsleistung we­ der die Bauhöhe, d. h. die Anzahl der übereinander angeordneten Filterelemente, noch die Größe der einzelnen Filterelemente an sich erhöht. Vielmehr erfolgt die Erhöhung der wirk­ samen Filterfläche durch eine Nebeneinander- bzw. Hintereinanderanordnung von Paketen von Filterelementen, wobei sämtliche Pakete in einem einzigen Pressengestell angeordnet sind.

Die Kosten für die Filterpresse gemäß der Erfindung sind daher vergleichsweise niedrig, da zum einen auf die vorhandenen Filterelemente zurückgegriffen werden kann und zum anderen lediglich ein einziges Pressengestell erforderlich ist.

Zum Zwecke einer weiteren Vereinfachung der erfindungsgemäßen Konstruktion wird vorge­ schlagen, daß mindestens zwei in horizontale Richtung nebeneinander und/oder hintereinan­ der angeordnete Pakete ein gemeinsames Filtermedium besitzen. Hierdurch läßt sich ein ge­ meinsamer Antrieb des Filtermediums sowie eine gemeinsame Wascheinrichtung sowie ge­ meinsame Auffangeinrichtungen für den abgeworfenen Filterkuchen verwenden.

Um für die Filterelemente Kunststoffmaterial verwenden zu können und gleichzeitig eine sta­ bile Aufnahme für die Umlenkeinrichtungen für das Filtermedium zur Verfügung zu haben sowie auch im Falle von Temperaturdehnungen - wie sie bei einer Heißfiltration auftreten - Verspannungen und Verschiebungen der Umlenkeinrichtungen zu verhindern, ist vorgesehen, daß die in einer Ebene angeordneten Filterelemente von mindestens zwei benachbarten Pake­ ten einen gemeinsamen Rahmen aufweisen, in dem eine der Zahl der Filterelemente entsprechende Zahl von Filterplatten jeweils mit randseitigem Spiel so gelagert ist, daß unterschied­ liche Wärmedehnungen von Filterplatte und Rahmen kompensierbar sind und wobei Um­ lenkwalzen für das Filtermedium an dem Rahmen befestigt sind.

Um eine möglichst umlaufende Abstützung der Filterplatte innerhalb des Rahmens zu ermög­ lichen, kann jede Filterplatte an allen Stirnseiten von einem Rahmenschenkel umgeben sein.

Die Erfindung weiter ausgestaltend ist vorgesehen, daß in horizontale Richtung benachbarte Filterelemente einander überlappen. Hierdurch kann ein Eindringen von Filterkuchen in Spaltbereiche zwischen benachbarten Paketen vermieden bzw. wesentlich verringert werden.

Eine besonders vorteilhafte und konstruktiv leicht auszuführende Ausführungsform besteht darin, daß an einander zugewandten Stirnseiten der Filterelemente L-förmige Profile befestigt sind, deren horizontal verlaufende Schenkel sich überlappen.

Um die Breite des bandförmigen Filtermediums gering zu halten und dadurch Verwerfungen vermeiden zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Filterelemente rechteckförmig sind und mehrere Filterelemente mit ihren Schmalseiten aufeinander zu gerichtet hintereinan­ der angeordnet sind und ein gemeinsames, in Längsrichtung der Filterelemente bewegbares, Filtermedium besitzen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels einer Filterpresse, die in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Filterpresse;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Filterpresse gemäß Fig. 1 mit Suspensionsrohren und Filtratablaufrohren;

Fig. 3 wie Fig. 2, jedoch ohne Darstellung des Filtertuchs und der Suspensions- und Filtratablaufrohre und

Fig. 4 einem Längsschnitt entlang der Linie IV durch zwei hintereinander angeordne­ te Filterelemente.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Filterpresse 1 dient zur Filtration von Suspensionen und weist ein Pressengestell 2 auf, das ein Oberjoch 3, ein Unterjoch 4, Füße 5 sowie einen Führungsrahmen 5' umfaßt.

Die Filterpresse 1 besitzt vier Pakete A, B, C, D von Filterelementen 6, die horizontal ausge­ richtet sind und innerhalb jedes Paketes A, B, C, D vertikal übereinander gestapelt sind.

Jeweils zwischen zwei in vertikale Richtung benachbarten Filterelementen 6 ist im geschlos­ senen Zustand eine Filterkammer angeordnet, die jeweils zu dem unteren Filterelement 6 hin von einem bandförmigen Filtermedium 7 begrenzt wird.

In Fig. 1 ist die Filterpresse 1 in einer Öffnungsstellung der Pakete A, B, C, D von Filterplat­ ten dargestellt, in der zwischen benachbarten Filterelementen 6 in vertikale Richtung ein Ent­ leerungsabstand 8 besteht. Das bandförmige Filtermedium 7 verläuft zickzackförmig in den Zwischenräumen zwischen benachbarten Filterelementen 6 und wird mit Hilfe von Umlenk­ walzen 9, deren Lagerarme aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind, umge­ lenkt. Des weiteren ist in Fig. 1 noch schematisch eine Filterbandwaschanlage 10 sowie ein Filterbandantrieb 11 dargestellt.

In einer in den Figuren nicht dargestellten Filtrationsstellung der Pakete A, B, C, D sind die Filterelemente 6 und das dazwischen verlaufende Filtermedium 7 mit Hilfe von vier Hydrau­ likzylindern 12 dichtend gegeneinander gepreßt. In der Schließstellung wird den Filterkam­ mern über Suspensionsrohre 13 und davon ausgehende flexible Suspensionsschläuche 14 die zu filtrierende Suspension zugeführt. Das Filtrat gelangt über Filtratablaufschläuche 15 in Filtratablaufrohre 16.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besitzt das bandförmige Filtermedium 7 eine solche Breite 17, daß von dem Filtermedium 7 die senkrecht zu dessen Bewegungsrichtung nebeneinander lie­ genden Pakete A und C sowie B und D überdeckt werden. Jedes Filterelement 6 in den vier Paketen A, B, C, D weist eine rechteckförmige Filterplatte 18 mit einem horizontal schraffiert dargestellten Filterspiegel 18' auf. Vier innerhalb von einer Ebene angeordnete Filterplatten 18 sind von einem gemeinsamen rechteckförmigen Rahmen 19 umgeben, der zwei rechtwink­ lig aufeinander stehende Mittelstreben 20 und 21 besitzt. Jede der Filterplatten 18 ist an ihren gegenüberliegenden Längsseiten 22 mit zwei und an den gegenüberliegenden Stirnseiten 23 jeweils mit einem stiftförmigen Verbindungselement 24 mit dem Rahmen 19 bzw. den Mittelstreben 20 bzw. 21 verbunden. Aufgrund eines allseitig die Filterplatten 18 umgebenden Spiels 5 können unterschiedliche Ausdehnungen - bedingt durch eine Temperaturerhöhung während der Filtration - zwischen den aus Kunststoff, insbesondere aus Polypropylen, beste­ henden Filterplatten 18 und dem aus Stahl bestehenden Rahmen 19 kompensiert werden.

Wie sich aus Fig. 4 in Verbindung mit Fig. 3 ergibt, ist an einander zugewandten Stirnsei­ ten 23 der Filterplatten 18 jeweils ein L-förmiges Profil 25 und 26 angeordnet, deren obere horizontal verlaufende Schenkel 27 und 28 einander überlappen. Hierdurch wird verhindert, daß Filterkuchen oder sonstige Ablagerungen in den Zwischenraum zwischen den Paketen C und D (bzw. A und B) gelangen können.

Claims (7)

1. Filterpresse (1) zur Filtration von Suspensionen mit mindestens zwei Paketen (A, B, C, D) von horizontal ausgerichteten Filterelementen (6), wobei zwischen benachbarten Filterelementen (6) jeweils eine Filterkammer angeordnet ist, die zumindest einseitig von einem bandförmigen Filtermedium (7) begrenzt ist und wobei jedes Paket (A, B, C, D) von Filterelementen (6) ausgehend von einer Filtrationsstellung, in der die Filterelemente (6) dichtend gegeneinander gepreßt sind, in eine Öffnungsstellung überführbar ist, in der benachbarte Filterelemente (6) in vertikale Richtung einen Entleerungsabstand (8) zueinander aufweisen, wobei die mindestens zwei Pakete (A, B, C, D) von Filterelementen (6) in einem gemeinsamen Pressengestell (2) in horizontaler Richtung nebeneinander und/oder hintereinander angeordnet sind.

2. Filterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei in horizon­ tale Richtung nebeneinander und/ oder hintereinander angeordnete Pakete (A, B, C, D) ein gemeinsames Filtermedium (7) besitzen.

3. Filterpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Ebene angeordneten Filterelemente (6) von mindestens zwei benachbarten Paketen (A, B, C, D) einen gemeinsamen Rahmen (19) aufweisen, in dem eine der Zahl der Filterelemente (6) entsprechende Zahl von Filterplatten (18) jeweils mit randseitigem Spiel (S) so gelagert ist, daß unterschiedliche Wärmedehnungen von Filterplatte (18) und Rahmen (19) kompensierbar sind und wobei Umlenkwalzen (9) für das Filtermedium (7) an dem Rahmen (19) befestigt sind.

4. Filterpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Filterplatte (18) an allen Stirnseiten (23) und allen Längsseiten (22) von einem Rahmenschenkel umgeben ist.

5. Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in horizon­ tale Richtung benachbarte Filterelemente (6) einander überlappen.

6. Filterpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an einander zugewandten Stirnseiten (23) der Filterelemente (6) L-förmige Profile (25, 26) befestigt sind, deren ho­ rizontal verlaufende Schenkel (27, 28) sich überlappen.

7. Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter­ elemente (6) rechteckförmig sind und mehrere Filterelemente (6) mit ihren Schmalseiten aufeinander zu gerichtet hintereinander angeordnet sind und ein gemeinsames in Längs­ richtung der Filterelemente (6) bewegbares Filtermedium (7) besitzen.