DE19646038A1 - Stülpfilterzentrifuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stülpfilterzentrifuge zum Trennen von Flüssigkeits-Feststoff-Gemischen mit einer rotierend an­ getriebenen Schleudertrommel, mit einem an der Schleudertrom­ mel angeordneten, umstülpbaren Filtertuch, mit einem Filtrat­ gehäuse zur Aufnahme und Abführung des von dem Flüssigkeits- Feststoff-Gemisch durch Zentrifugieren bei in die Schleuder­ trommel eingestülptem Filtertuch abgetrennten flüssigen Fil­ trats, mit einem Feststoffgehäuse zur Aufnahme und Abführung des vom Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch unter Weiterrotieren der Schleudertrommel mit ausgestülptem Filtertuch abgetrenn­ ten Feststoffs (Filterkuchen) und mit einem den Rand der Schleudertrommel im Bereich des Filtratgehäuses und des Fest­ stoffgehäuses umgebenden Ringspalt.

Eine Stülpfilterzentrifuge dieser Art ist aus DE-195 29 256 A1 bekannt.

Um beim Arbeiten mit einer solchen Zentrifuge einen möglichst großen Trenneffekt zu erreichen, wird die Schleudertrommel meistens mit der höchstmöglichen Drehzahl betrieben, was zu sehr hohen Umfangsgeschwindigkeiten am Trommelrand führt. Da bei diesen Zentrifugen aufgrund unvermeidlicher Unwuchten Taumelbewegungen der Schleudertrommel auftreten, wird bisher zwischen der sich drehenden Schleudertrommel und dem statio­ nären Gehäuse im Bereich von Filtrat- und Feststoffraum ein Ringspalt vorgesehen, der auch eine flexible, elastische Dichtung enthalten kann (DE-34 30 506 C2). Wenn nun die Schleudertrommel innerhalb eines solchen Ringspaltes in ra­ sche Umdrehungen versetzt wird, muß der Ringspalt mindestens so groß sein, daß die bei maximaler Unwucht entstehende Tau­ melbewegung der Trommel nicht zu einer Berührung der rotie­ renden Schleudertrommel mit stationären Gehäuseteilen führt. Bei Verwendung einer Dichtung im Ringspalt darf diese infolge der großen Umfangsgeschwindigkeit der Schleudertrommel und der bei Berührung auftretenden Wärmeentwicklungen nur leicht an rotierenden Maschinenteilen anliegen.

Dieser im Hinblick auf die Taumelbewegungen der Trommel er­ forderliche Ringspalt hat zur Folge, daß zwischen dem Fil­ tratgehäuse und dem Feststoffgehäuse keine absolute Abdich­ tung möglich ist.

Da die Schleudertrommel bei ihrer Rotation wie ein Ventilator wirkt, entsteht im Filtratgehäuse, in welchem die geschlosse­ ne Trommel während des Filtriervorganges umläuft, gegenüber dem Feststoffgehäuse ein Überdruck, der grundsätzlich für ei­ nen Gasaustausch zwischen Filtrat- und Feststoffgehäuse sorgt. Die beim Zentrifugieren durch die Bohrungen im Trom­ melmantel und durch das Filtertuch hindurch austretende Flüs­ sigkeit wird im Filtratgehäuse fein verteilt, d. h. das dort vorhandene Gas wird mit Flüssigkeitsaerosolen angereichert, die über den Ringspalt in das Feststoffgehäuse gelangen kön­ nen. Obwohl häufig zwischen dem Filtratgehäuse und dem Fest­ stoffgehäuse eine externe sogenannte "Gaspendelleitung" vor­ gesehen ist, die für einen Druckausgleich zwischen den beiden Gehäusen sorgt, kann es dennoch infolge der im Filtratgehäuse herrschenden Turbulenzen über den Ringspalt zu einem uner­ wünschten Flüssigkeitsübertritt in das Feststoffgehäuse kom­ men. Des weiteren können an sich natürlich auch über die Gas­ pendelleitung Flüssigkeitsaerosole in das Feststoffgehäuse gelangen, sowie mit filtrierter Flüssigkeit gesättigtes Gas, das dann in unerwünschter Weise im Feststoffgehäuse zur Aus­ kondensation gelangen kann.

Andererseits wird bei der Umstülpung des Filtertuches und der anschließend erfolgenden Feststoffentfernung von diesem Tuch das das Filtertuch tragende Bodenstück wie ein Plungerkolben in das Feststoffgehäuse hineinbewegt. Dadurch entsteht in diesem Gehäuse gegenüber dem Filtratgehäuse ein Überdruck, zumindest so lange das Filtertuch noch mit Feststoff belegt ist und daher über das Filtertuch ein Druckabbau nicht statt­ finden kann. Nach dem Umstülpen des Filtertuchs wird der trockene Feststoff in das Feststoffgehäuse abgeworfen. Dabei wird das Gas in diesem Gehäuse durch staubförmige Anteile des Feststoffes mit Feststoffaerosolen angereichert. Selbst wenn, wie bereits erwähnt, eine für einen Druckausgleich sorgende Gaspendelleitung vorhanden ist, kann aufgrund der im Fest­ stoffgehäuse während des ebenfalls bei rotierender Schleuder­ trommel ausgeführten Feststoffabwurfes herrschenden Turbulen­ zen ein unerwünschter Feststoffübertritt durch den Ringspalt in das Filtratgehäuse stattfinden. Des weiteren können auch wiederum Feststoffaerosole über die Gaspendelleitung in das Filtratgehäuse gelangen.

Ein Übertritt von Filtrat in das Feststoffgehäuse und umge­ kehrt von Feststoffen in das Filtratgehäuse ist wegen der da­ mit verbundenen Kontamination höchst unerwünscht, war jedoch bisher wegen des Ringspaltes zwischen Schleudertrommel und Maschinengehäuse unvermeidlich, selbst wenn der Ringspalt eine Dichtung enthielt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Stülpfil­ terzentrifuge so zu verbessern, daß ein die Reinheit der se­ parierten Produkte störender Übergang von gasförmigen, flüs­ sigen und festen Stoffen zwischen Filtrat- und Feststoffge­ häuse sicher verhindert ist.

Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Stülpfilterzentri­ fuge durch die Erfindung dadurch gelöst, daß an der Stülpfil­ terzentrifuge Schutzeinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe in dem den Trommelrand umgebenden Ringspalt ein Strom eines gasförmigen Sperrmediums erzeugbar ist, der einen uner­ wünschten Übertritt von gasförmigen, flüssigen und/oder fe­ sten Stoffen zwischen Filtrat- und Feststoffgehäuse verhin­ dert.

Die Erfindung beruht also auf dem allgemeinen Lösungsgedan­ ken, zwischen dem Filtratgehäuse und dem Feststoffgehäuse ei­ ne Druckdifferenz zur Erzeugung eines gasförmigen Medium­ stroms zu etablieren, der einen unerwünschten Stoffaustausch zwischen diesen Gehäusebereichen ausschließt.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeich­ nung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Stülpfilterzentrifuge mit geschlossener Schleudertrommel;

Fig. 2 die Stülpfilterzentrifuge aus Fig. 1 mit geöffneter Schleudertrommel;

Fig. 3 und 4 Teilansichten im Bereich des strich­ punktierten Kreises X in Fig. 1;

Fig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform einer Stülpfilterzentrifuge mit geöffneter Schleudertrommel;

Fig. 6 und 7 Teilansichten abgewandelter Ausführungs­ formen von Stülpfilterzentrifugen im Be­ reich des strichpunktierten Kreises X in Fig. 1 und

Fig. 8 eine weiterhin abgewandelte Ausführungs­ form einer Stülpfilterzentrifuge mit ge­ schlossener Trommel.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Stülpfilterzentrifuge umfaßt ein schematisch angedeutetes, den (in diesen Figuren jeweils rechts gelegenen, nicht sichtbaren) Antriebsteil der Zentri­ fuge umschließendes Maschinengehäuse 1, in dem auf einem sta­ tionären Maschinengestell 2 eine Hohlwelle 3 in Lagern 4, 5 drehbar abgestützt ist. Die Hohlwelle 3 kann über einen (nicht dargestellten) Motor in raschen Umlauf versetzt wer­ den. Sie erstreckt sich über das Maschinengestell 2, das La­ ger 4 und eine das Maschinengehäuse 1 an dessen Vorderseite abschließende, mit dem Maschinengestell 2 dicht verbundene Trennwand 6 hinaus und weist eine (ebenfalls nicht darge­ stellte) axial verlaufende Keilnut auf, in welcher ein Keil­ stück 9 axial verschieblich ist. Dieses Keilstück 9 ist starr mit einer im Innern der Hohlwelle 3 verschiebbaren Welle 12 verbunden. Die Welle 12 läuft daher gemeinsam mit der Hohl­ welle 3 um, ist jedoch in dieser axial verschieblich.

An dem über die Trennwand 6 hinausragenden Ende der Hohlwelle 3 ist eine topfförmige Schleudertrommel 16 mit ihrem Boden 17 drehfest angeflanscht. An ihrer kreiszylindrischen Seitenwand weist die Schleudertrommel 16 radial verlaufende Durchlaßöff­ nungen 18 auf. An ihrer dem Boden 17 gegenüberliegenden Stirnseite ist die Schleudertrommel 16 offen. An einem flanschartigen Öffnungsrand 19 ist mittels eines Halteringes 21 der eine Rand eines im wesentlichen kreiszylindrisch aus­ gebildeten Filtertuchs 22 dicht eingespannt. Der andere Rand des Filtertuchs 22 ist in entsprechender Weise dicht mit ei­ nem Bodenstück 23 verbunden, welches starr mit der verschieb­ baren, den Boden 17 frei durchdringenden Welle 12 verbunden ist.

An dem Bodenstück 23 ist über Stehbolzen 24 unter Freilassung eines Zwischenraumes starr ein Schleuderraumdeckel 25 befe­ stigt, der in Fig. 1 den Innenraum der Schleudertrommel 16 durch Auflage an deren Öffnungsrand 19 dicht verschließt und in Fig. 2 gemeinsam mit dem Bodenstück 23 durch axiales Her­ ausschieben der Welle 12 aus der Hohlwelle 3 frei von der Schleudertrommel 16 abgehoben ist. In Fig. 1 ist das Filter­ tuch 22 zur Innenseite der Schleudertrommel 16 eingestülpt, in Fig. 2 ist dieses Tuch nach außen umgestülpt.

An das Maschinengehäuse 1 schließen im Bereich der Schleuder­ trommel 16 ein Filtratgehäuse 10 sowie ein Feststoffgehäuse 11 an. Beide Gehäuse sind durch entsprechende Wände in sich dicht abgeschlossen. In der Nähe des Öffnungsrandes 19 der Schleudertrommel 16 sind das Filtratgehäuse 10 und das Fest­ stoffgehäuse 11 durch eine ringförmige Stirnwand 14 voneinan­ der abgetrennt. Die Öffnung dieser ringförmigen Stirnwand 14 umgibt unter Freilassung eines Ringspalts 15 den äußeren Rand der Schleudertrommel 16. Dieser Ringspalt ist so groß, daß die Schleudertrommel bei hoher Drehzahl kleinere Taumelbewe­ gungen ausführen kann, ohne die Innenseite der in der ring­ förmigen Stirnwand 14 ausgebildeten Öffnung zu berühren. Außerdem könnten im Ringspalt 15 an sich bekannte, kreisförmig in sich geschlossene Dichtungen 41 angeordnet sein, die aus elastischem, hoch flexiblem Material bestehen, in die Trenn­ wand 14 eingelassen sind und lose am äußeren Rand der Trommel 16 schleifen, so daß diese ihre Taumelbewegungen in dem er­ forderlichen Maße ausführen kann (Fig. 4).

Das Filtratgehäuse 10 dient der Aufnahme und Abführung eines flüssigen Filtrats, welches die Durchlaßöffnungen 18 der Schleudertrommel 16 und das Filtertuch 22 durchdrungen hat. Zur Abführung des Filtrats ist eine an das Filtratgehäuse 10 angeschlossene Abführleitung 7 mit Absperrventil 71 vorgese­ hen. Über eine Abführleitung 8 des Feststoffgehäuses 11 kann nach Umstülpung des Filtertuchs 22 ein auf diesem Tuch abge­ lagerter, als Feststoff vorliegender Filterkuchen abgeführt werden, wobei die Leitung 8 durch ein Absperrventil 81 dicht verschließbar ist.

An der (auf der Zeichnung links gelegenen) Vorderseite der Stülpfilterzentrifuge ist ein Füllrohr 26 angeordnet, welches zum Zuführen einer in ihre Feststoff- und Flüssigkeitsbe­ standteile zu zerlegenden Suspension in den Innenraum der Schleudertrommel 16 dient (Fig. 1) und in dem in Fig. 2 dar­ gestellten Betriebszustand in eine Bohrung 27 der verschieb­ baren Welle 12 eindringt, wobei die Verschiebung der Welle 12 und damit das Öffnen und Schließen der Schleudertrommel 16 über (nicht dargestellte, auf der Zeichnung ebenfalls rechts gelegene) Antriebsmotoren, z. B. hydraulisch, erfolgt.

Im Schleuderbetrieb, also während des Zentrifugierens, nimmt die Stülpfilterzentrifuge die in Fig. 1 gezeichnete Stellung ein. Die verschiebbare Welle 12 ist in die Hohlwelle 3 zu­ rückgezogen, wodurch das mit der Welle 12 verbundene Boden­ stück 23 in der Nähe des Bodens 17 der Schleudertrommel 16 liegt und das Filtertuch 22 derart in die Trommel eingestülpt ist, daß es in deren Inneren die Durchlaßöffnungen 18 über­ deckt. Der Schleuderraumdeckel 25 hat sich dabei dicht auf den Öffnungsrand 19 der Schleudertrommel 16 aufgelegt. Bei rasch rotierender Schleudertrommel 16 wird über das Füllrohr 26 kontinuierlich zu filtrierende Suspension eingeführt. Die flüssigen Bestandteile der Suspension treten als Filtrat durch das Filtertuch 22 und die Durchlaßöffnungen 18 hindurch in das Filtratgehäuse 10 ein und werden dort von einem Prall­ blech 36 in die mit dem Feststoffgehäuse 10 verbundene Ab­ führleitung 7 geleitet. Die Feststoffteilchen der Suspension werden in Form eines Filterkuchens vom Filtertuch 22 zurück­ gehalten.

Bei weiterhin - gewöhnlich langsamer - rotierender Schleuder­ trommel 16 und nach Abschaltung der Suspensionszufuhr am Füllrohr 26 wird nun entsprechend Fig. 2 die Welle 12 (nach links) verschoben, wodurch sich das Filtertuch 22 nach außen umstülpt und die an ihm haftenden Feststoffteilchen des Fil­ terkuchens nach auswärts in Richtung der Pfeile 38 in den Feststoffgehäuseraum 11 abgeschleudert werden. Über die Ab­ führleitung 8 werden die Bestandteile des Filterkuchens abge­ fördert.

In der Stellung nach Fig. 2 ist das Füllrohr 26 durch ent­ sprechende Öffnungen im Deckel 25 bzw. im Bodenstück 23 in die Bohrung 27 der Welle 12 eingedrungen. Nach beendetem Ab­ wurf der den Filterkuchen bildenden Feststoffteilchen unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft wird die Filterzentrifuge durch Zurückschieben der Welle 12 wieder in die Betriebsstel­ lung gemäß Fig. 1 gebracht, wobei sich das Filtertuch 22 in entgegengesetzter Richtung zurückstülpt. Auf diese Weise ist ein Betrieb der Zentrifuge mit ständig rotierender Schleuder­ trommel 16 möglich.

Wie eingangs bereits erwähnt, wirkt die rotierende Schleuder­ trommel 16 im Filtratraum 10 wie ein Ventilator, der zu einem aus dem Filtratgehäuse 10 in das Feststoffgehäuse 11 gerich­ teten Druckgefälle und somit zu einer Gasströmung aus dem Filtratgehäuse 10 in das Feststoffgehäuse 11 führt, wodurch über den Ringspalt 15 unerwünschte Stoffe, insbesondere Flüs­ sigkeitsaerosole und verdampfte Flüssigkeit, in das Fest­ stoffgehäuse 11 gelangen können. Um dies zuverlässig zu ver­ hindern, sind Mittel oder Schutzeinrichtungen vorgesehen, um im Feststoffgehäuse 11 einen ständigen Gasüberdruck zu erzie­ len, mit dessen Hilfe ein ständiger Strom eines gasförmigen Sperrmediums, z. B. Luft, durch den Ringspalt hindurch erzeug­ bar ist, der einen unerwünschten Übertritt von insbesondere gasförmigen und flüssigen Stoffen aus dem Filtratgehäuse 10 in das Feststoffgehäuse 11 verhindert. Zu diesem Zweck wird beispielsweise an einen am Feststoffgehäuse 11 vorgesehenen Gaseinlaßstutzen 51 eine Druckgasquelle (Druckpumpe) ange­ schlossen, die in Pfeilrichtung ein gasförmiges Medium, bei­ spielsweise Luft oder ein inertes Gas in das Feststoffgehäuse 11 einführt. Der im Feststoffgehäuse 11 verwendete Überdruck kann beispielsweise 5 bis 50, vorzugsweise 10 bis 30 mbar be­ tragen. Das Filtratgehäuse 10 weist einen weiteren Stutzen 52 auf, der im einfachsten Falle zur Atmosphäre hin offen ist. Somit kann über den Ringspalt 15 unter Ausbildung einer ent­ sprechend gerichteten Gasströmung ein Druckausgleich statt­ finden, wobei die Gasströmung einen Übertritt von Fremdteil­ chen aus dem Flüssigkeitsgehäuse 10 in das Feststoffgehäuse 11 verhindert.

Wenn - vgl. Fig. 2 - die Schleudertrommel 16 geöffnet wird, dringt das mit dem Filtertuch 22 verbundene Bodenstück 23 wie ein Plungerkolben in das Feststoffgehäuse 11 ein und erzeugt in diesem zumindest momentan einen kräftigen Überdruck, der über den Ringspalt 15 zu einem Gasaustausch aus dem Fest­ stoffgehäuse 11 in das Filtratgehäuse 10 führt, wobei wieder­ um unerwünschte Fremdstoffe mitgenommen werden können, näm­ lich in diesem Falle in erster Linie Feststoffaerosole. Um dies zu verhindern, wird nun über die Rohrstutzen 51, 52 - vgl. die jeweils zugeordneten Pfeile in Fig. 2 - ein gegen­ über Fig. 1 in umgekehrter Richtung durch den Ringspalt 15 fließender Gasstrom erzeugt, der einen solchen unerwünschten Stoffübertritt ausschließt. In diesem Falle wird also mit dem Rohrstutzen 52 eine Druckgasquelle (Druckpumpe) verbunden, während der Rohrstutzen 51 ins Freie münden kann. Es genügt wiederum die Erzeugung einer geringfügigen Druckdifferenz in dem oben genannten Wertebereich.

Bei dem Arbeiten sowohl nach Fig. 1 als auch nach Fig. 2 sind die Absperrventile 71, 81 in den Abführleitungen 7 bzw. 8 je nach Bedarf geschlossen.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, sind das Filtratgehäuse 10 und das Feststoffgehäuse 11 durch eine außerhalb der Gehäuse ver­ laufende "Gaspendelleitung" 53 miteinander verbunden, die im dargestellten Falle ein Absperrventil 54 enthält. Bei bekann­ ten Stülpfilterzentrifugen fehlt dieses Absperrventil 54, so daß beim normalen Arbeiten mit der Zentrifuge bei Auftreten von Druckunterschieden der oben erwähnten Art ein Druckaus­ gleich zwischen Filtratgehäuse 10 und Feststoffgehäuse 11, und zwar nach beiden Richtungen hin, erfolgen kann. Dabei können wegen des fehlenden Absperrventils 54 natürlich Fremd­ teilchen von dem einen Gehäuse in das andere Gehäuse gelan­ gen. Deshalb wird bei dem oben beschriebenen Erzeugen eines Überdrucks in einem der Gehäuse 10 oder 11 zwecks Vermeidung eines unerwünschten Fremdstoffübertritts das Absperrventil 54 in der Gaspendelleitung 53 vorgesehen und während der Erzeu­ gung dieses Überdrucks geschlossen gehalten.

Zur Verdeutlichung sind die Verhältnisse in Fig. 3 und 4 noch einmal schematisch und übersichtlich dargestellt. Fig. 3 zeigt entsprechend dem Kreisbereich X in Fig. 1 den Ringspalt 15 zwischen Trennwand 14 und dem Rand der Schleudertrommel 16. Bei den Arbeitsbedingungen gemäß Fig. 1, also bei ge­ schlossener Schleudertrommel 16 wird ein in Richtung des Pfeiles I in das Filtratgehäuse 10 hinein gerichteter Gas­ strom erzeugt, wobei als Sperrmedium beispielsweise Luft die­ nen kann. Wenn umgekehrt gemäß Fig. 2 der Feststoff von dem umgestülpten Filtertuch 22 abgeworfen wird, wird eine Strö­ mung gasförmigen Sperrmediums durch den Ringspalt 15 in Rich­ tung des Pfeiles II hervorgerufen. Entsprechendes gilt für einen Ringspalt 15 mit zwei ringförmig die Schleudertrommel 16 umschließenden Dichtstreifen 41, wie in Fig. 4 darge­ stellt.

Statt an den Stutzen 51 (Fig. 1) bzw. an den Stutzen 52 (Fig. 2) Druckpumpen anzuschließen, können die jeweils zuge­ hörigen, dem Gasauslaß dienenden Rohrstutzen 52 bzw. 51 auch jeweils an Unterdruckleitungen (Saugpumpen) angeschlossen werden. An der Wirkungsweise, nämlich der Erzeugung einer Strömung aus einem gasförmigen Sperrmedium im Ringspalt 15 ändert sich hieran nichts.

Die Fig. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform einer Stülpfilterzentrifuge, bei welcher jedoch gegenüber der Aus­ führungsform nach Fig. 1 und 2 lediglich Aufbau und Anordnung der Gaspendelleitung 53 geändert sind. Außer dem Absperrven­ til 54 in der Gaspendelleitung 53 umfaßt diese Leitung noch ein weiteres Absperrventil 55. Außerdem weist die Leitung 53 eine weitere Abzweigung 56 in das Feststoffgehäuse 11 auf mit einem zusätzlichen Absperrventil 57 und einem Staub- oder Feststoffilter 58.

Im Prinzip kann mit der Stülpfilterzentrifuge gemäß Fig. 5 in der gleichen Weise wie mit der Stülpfilterzentrifuge nach Fig. 1 und 2 gearbeitet werden. Wenn jedoch beim Feststoffaus­ trag, also bei geöffneter Schleudertrommel 16 (Fig. 5) das Sperrmedium durch den Ringspalt 15 in Richtung vom Filtratge­ häuse 10 zum Feststoffgehäuse 11 fließt, kann es günstig sein, die beiden Absperrventile 54 und 55 zu schließen sowie zusätzlich den Rohrstutzen 51 dicht abzusperren, so daß aus ihm kein Gas austreten kann. In diesem Falle wird dann das Absperrventil 57 geöffnet. Das über den Rohrstutzen 52 zuge­ führte gasförmige Sperrmedium fließt aus dem Filtratgehäuse 10 über den Ringspalt 15 in das Feststoffgehäuse 11, von da über das geöffnete Absperrventil 57 in den Staubfilter 58, wo Feststoffteilchen zurückgehalten werden, und schließlich über die Gaspendelleitung 53 in eine Abgasleitung 59. Die Abgas­ leitung 59 kann ein Druckhalteventil 61 enthalten, das der Aufrechterhaltung eines bestimmten Druckes im Gesamtsystem dient.

Wie bereits erläutert, kann die Strömung des gasförmigen Sperrmediums im Ringspalt 15 in der gewünschten Richtung ent­ weder durch Überdruck oder durch Unterdruck in einem der das Filtratgehäuse bzw. das Feststoffgehäuse bildenden Räume er­ zeugt werden. Auch Kombinationen von Über- und Unterdruck in diesen Räumen kommen in Frage.

Das über die Abgasleitung 59 aus dem Feststoffgehäuse 11 ab­ geführte Gas kann wieder aufbereitet werden. Wenn man mit einer Sperrgasströmung in umgekehrter Richtung arbeitet, also das Gas nicht aus dem Feststoffgehäuse 11, sondern aus dem Filtratgehäuse 10 abzieht, wird - bei geschlossenen Ventilen 54, 57 das Ventil 55 geöffnet und das Gas ebenfalls zwecks Aufbereitung in die Abgasleitung 59 eingeführt. In diesem Falle kann beispielsweise die Einleitung des Gases über den Rohrstutzen 51 in das Feststoffgehäuse 11 erfolgen, wobei der Rohrstutzen 52 dicht verschlossen wird.

Anstatt das gasförmige Sperrmedium unter Ausbildung eines entsprechenden Druckgefälles entweder in das Filtratgehäuse 10 oder das Feststoffgehäuse 11 einzuleiten, kann es auch di­ rekt dem Ringspalt 15 zugeführt und von da unmittelbar in den betreffenden Gehäuseraum umgelenkt werden. Besonders günstig ist es, wenn man entsprechend Fig. 6 das zugeführte Gas so­ wohl in das Filtratgehäuse 10 als auch in das Feststoffgehäu­ se 11 einleitet und hierdurch eine doppelte Abdichtwirkung gegen übertretende Fremdstoffteilchen erzielt. Die Fig. 6 zeigt hierzu schematisch zwei Gaszuführungs-Leitungen 62, 63 in der Trennwand 14. In der Praxis gehen zahlreiche solche Leitungen 62, 63 radial innerhalb der Trennwand 14 z. B. von einer gemeinsamen Ringleitung aus und münden im Ringspalt 15, wo sie die gewünschten Sperrgasströmungen in den Richtun­ gen I bzw. II erzeugen. Die Ringleitung ist mit einer Gas­ quelle (Pumpe) (nicht dargestellt) verbunden.

Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 7 ist statt der beiden Leitungen 62, 63 lediglich eine einzige Leitung 64 in der Trennwand 14 vorgesehen, die wiederum z. B. als radia­ ler Abzweig von einer die Schleudertrommel 16 umschließenden, mit einer Pumpe verbundenen Ringleitung gedacht werden kann. In diesem Falle gehen die beiden Strömungen des Sperrmediums in den Richtungen I und II jeweils von einer einzigen Öffnung nach entgegengesetzten Richtungen hin aus.

Der Ringspalt 15 in Fig. 7 enthält wiederum zwei ringförmige, die Trommel 16 umschließende Dichtstreifen 41, die in der Trennwand 14 befestigt sind. Die Einleitung des Sperrmediums über die Leitung 64 erfolgt zwischen die Dichtstreifen 41. Es ist auch möglich, die Einleitung des gasförmigen Sperrmediums in den Ringspalt 15 entsprechend Fig. 6 und 7 nicht nach bei­ den Richtungen l und II hinzulenken, sondern je nach dem Ar­ beitszustand der Stülpfilterzentrifuge entweder nur nach der Richtung I oder nur nach der Richtung II hin.

Man kann die in den Fig. 6 und 7 dargestellten, in die Rich­ tungen I und II fließenden Gasströme entweder durch Überdruck in den Leitungen 62, 63, 64, erzeugen oder auch durch Unter­ druck in den jeweiligen, die Strömungen aufnehmenden Räumen, nämlich entweder dem Filtratgehäuse 10 oder dem Feststoffge­ häuse 11.

Die Fig. 8 schließlich zeigt eine letzte Ausführungsform ei­ ner Stülpfilterzentrifuge. Wenn es verfahrens- und sicher­ heitstechnisch zulässig ist sowie unter Kostengesichtspunkten zweckmäßig erscheint, kann das für die Sperrgasströmung er­ forderliche Druckgefälle auch ohne zusätzliche Gasaufgabe, wie in den bisherigen Ausführungsformen beschrieben, reali­ siert werden. So kann, wie Fig. 8 zeigt, beispielsweise eine Saugpumpe P in die Gaspendelleitung 53 eingeschaltet werden, die über einen Flüssigkeitsabscheider 91 und das geöffnete Absperrventil 55 gasförmiges Medium aus dem Filtratgehäuse 10 absaugt, bei geschlossenem Absperrventil 57 und geöffnetem Absperrventil 54 in das Feststoffgehäuse 11 einspeist und so­ mit einen ständigen, in sich geschlossenen Strom an Sperrme­ dium durch den Ringspalt 15 hindurch (Pfeil I in Fig. 3 und 4) aufrecht erhält. Der Rohrstutzen 51 wird in diesem Falle verschlossen.

Beim Abwurf des Feststoffes, also bei geöffneter Schleuder­ trommel wird ebenfalls mit Hilfe einer in der Leitung 53 an­ geordneten Pumpe P eine Gasströmung in entgegengesetzter Richtung erzeugt (Pfeile II in Fig. 3 und 4).

Die Erfindung könnte auch als Verfahren formuliert werden, etwa in dem Sinn, daß im Ringspalt 15 ein Strom aus einem gasförmigen Sperrmedium erzeugt wird, der einen Übertritt von Fremdstoffen zwischen Filter- und Feststoffgehäuse 10, 11 verhindert.

Claims (13)

1. Stülpfilterzentrifuge zum Trennen von Flüssigkeits- Feststoff-Gemischen mit einer rotierend angetriebenen Schleudertrommel, mit einem an der Schleudertrommel an­ geordneten, umstülpbaren Filtertuch, mit einem Filtrat­ gehäuse zur Aufnahme und Abführung des vom Flüssigkeits- Feststoff-Gemisch durch Zentrifugieren bei in die Schleudertrommel eingestülptem Filtertuch abgetrennten flüssigen Filtrats, mit einem Feststoffgehäuse zur Auf­ nahme und Abführung des vom Flüssigkeits-Feststoff-Ge­ misch unter Weiterrotieren der Schleudertrommel mit aus­ gestülptem Filtertuch abgetrennten Feststoffs (Filter­ kuchen) und mit einem den Rand der Schleudertrommel im Bereich des Filtratgehäuses und des Feststoffgehäuses umgebenden Ringspalt, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stülpfilterzentrifuge Schutzeinrichtungen (51, 52, 62, 63, 64, P) vorgesehen sind, mit deren Hilfe in dem den Trommelrand umgebenden Ringspalt (15) ein Strom eines gasförmigen Sperrmediums erzeugbar ist, der einen unerwünschten Übertritt von gasförmigen, flüssigen und/ oder festen Stoffen zwischen Filtrat- und Feststoffge­ häuse (10, 11) verhindert.

2. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schutzeinrichtungen eine Pumpe (P) um­ fassen.

3. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Pumpe (P) über Leitungs- und Steuer­ mittel (51, 52, 53, 54, 55, 57) mit den Filtrat- und Feststoffgehäusen (10, 11) verbunden ist und in einem von diesen Gehäusen wahlweise Überdruck erzeugt, so daß das Sperrmedium durch den Ringspalt (15) in das jeweils andere Gehäuse fließt.

4. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Pumpe (P) über Leitungs- und Steuer­ mittel (62, 63, 64) an den den Trommelrand umgebenden Ringspalt (15) angeschlossen ist und in diesem unmittel­ bar den Strom des gasförmigen Sperrmediums erzeugt.

5. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Pumpe (P) im Ringspalt (15) zwei Strö­ me (I, II) eines gasförmigen Sperrmediums erzeugt, von denen der eine in das Filtratgehäuse (10) und der andere in das Feststoffgehäuse (11) gerichtet ist.

6. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Sperrmedium Luft oder ein inertes Gas ist.

7. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Ringspalt (15) eine Dichtung (41) zwi­ schen dem Rand der rotierenden Schleudertrommel (16) und einem ortsfesten Maschinengehäuseteil (Trennwand 14) an­ geordnet ist.

8. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Abgasleitung (59) vorgesehen ist, in die das aus dem Filtrat- oder Feststoffgehäuse (10, 11) ausströmende Sperrmedium einleitbar ist.

9. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abgasleitung (59) ein Druckhalteventil (61) enthält.

10. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen Filtratgehäuse (10) und Fest­ stoffgehäuse (11) eine Gaspendelleitung (53) mit Ab­ sperrventil (54) vorgesehen ist.

11. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 2 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (P) in der Gaspendellei­ tung (53) angeordnet ist.

12. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Feststoffilter (58) für den aus dem Feststoff­ gehäuse (11) austretenden gasförmigen Sperrmediumstrom.

13. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Flüssigkeitsabscheider (91) für den aus dem Filtratgehäuse (10) austretenden gasförmigen Sperrmedi­ umstrom.