-
Filterpresse
-
Die erfindung betrifft eine Filterpresse aus in axialer Richtung abwechselnd
aufeinander folgenden, beidseits mit Filtertuch überzogenen Filterplatten und aus
beidseits jeweils mit membranen und Filtertüchern überzogenen kembranfilterplatten,
wobei in den dicht aufeinander gepreßten Randbereichen der Platten axiale Durchgangskanäle
zur Zu-und Ableitung von medien vorgesehen sind, von welchen Durchgangskanälen quer
gerichtete Abzweigkanäle zu den von benachbarten Platten begrenzten Filterkammern
führen, Derartige Filterpressen zeichnen sich durch eine hohe Filterleistung aus,
da bei ihnen jeder Filterkuchenraum beidseits durch Eiltertiicher begrenzt ist und
da mittels der kembranen die Filterkuchen noch nachgepreßt werden können. Ferner
ist es bei den modernen derartigen Filterpressen möglich, die
Filterkuchen
mittels Wasser auszuwaschen. Allerdings bereitet bei diesen bekannten Filterpressen
die Anordnung der Ivlembranen bzw. die Abdichtung des zwischen einem filtertuch
und einer membran liegenden Filtratabflußraumes erhebliche Schwierigkeiten. So zeigt
die DE-PS 21 64 161 eine Filterpresse der hier behandelten Art, bei welcher die
membranen jeweils mit einem verdickten Randbereich zur Einspannung zwischen benachbarten
Platten versehen sind, während die membranen einwärts des verdickten Randbereiches
mit burchgangslöchern versehen sind, welche die Filtratabflußräume mit innerhalb
der .embranfilterpiatten vorgesehenen Filtratabflußkanälen verbinden, Im Bereich
der Durchgangslöcher ergeben sich jedoch erheblich Abdichtungsprobleme, weshalb
die membranen an die Memhranfilterplatten entweder angeklebt oder anvükanisiert
werden müssen. Bei wiederholter Druckbeaufschlagung der membranen treten jedoch
vielfach Undichtigkeiten auf, da die abzudichtenden Bereiche beim betriebsmäßigen
Nachpressen ständig einer Verschleißbeanspruchung unterworfen sind.
-
ner Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer für ein Nachpressen
oder Waschen des Filterkuchens geeignet ausgebildeten Filterpresse mit beidseits
durch Filtertüchern eingefaßten Filterkuchenräumen die beschriebenen Abdicht- und
Verschleißrobleme hinsichtlich der Nachpreßmembranen zu beheben und die Anwendung
hoher Drücke, z. B. 15 bar, beim Filtrieren, nachpressen und ggfs. Waschen zu ermöglichen.
-
Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß durch folgende Merkmale
erreicht: (a) alle axialen Durchgangskanäle sind ausschließlich im äußeren, eingespannten
Randbereich der Platten angeordnet; (b) die Membranen sind nur an ihrem eingespannten
Randbereich mit Durchbrüchen für die axialen Durchgangskanäle versehen, wobei die
Membranen rings um ihre Durchbrüche herum beidseitig breitflächig zwischen ebenen
Anlageflächen dicht eingespannt sind; (c) die kembranfilterplatten bestehen aus
einer beidseits mit den kembranen überzogenen, einen verdickten Zinspannrand aufweisenden
Stützplatte und aus zwei, beidseits an dem verdickten Stützplattenrand unter abdichtender
Einspannung der membranen befestigten Rahmen, in denen Filtratableitkanäle ausgebildet
sind.
-
Die erfindung bietet eine Reihe von Vorteilen. Durch die Aufteilung
der embranfilterplatte in eine von den Membranen überspannte Stützplatte und in
an der Stützplatte befestigten, die Membranen einfassenden Rahmen ist es nunmehr
möglich geworden, die jeweils durch eine Membran begrenzten Filtratabflußräume mittels
durch die Rahmen hindurchführender Kanäle an den Haupt-Filtratabflußkanal anzuschließen,
während die Membranen selbst außerhalb ihrer ständig eingespannten Randbereiche
keine Durchgangslöcher mehr aufweisen. Damit entfallen die Abdicht- und Verschleißprobleme
bekannter Eilterpressen. Darüber hinaus erweist sich such die flerstellung der Filterpresse
als wesentlich unkritischer, i bei den Membranen keinerlei Verkleben, Vulkanisieren
oder ähnliche
Dichtungsmaßnahmen mehr vorgesehen werden müssen.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die in den Rahmen vorgesehenen Kanäle beim
Waschvorgang für die Waschwasserzuführung benutzt werden können. Nach Durchdringen
des Filterkuchens gelangt das Waschwasser in die jeweils von einer Filterplatte
und einem filtertuch gebildeten Filtratabflußräume, Qie an einen axialen Durchgangskanal
angeschlossen sind, welcher den in den Rahmen ausgebildete Kanälen diagonal gegenüberliegt.
-
Durch diese insgesamt diagonal gerichtete Strömung des Waschwassers
wird ein gründliches Auswaschen des gesamten Filterkuchens gewährleistet.
-
luach weiteren Merkmalen der Erfindung kann vorgesehen werden, daß
die Filterplatten und die Membranfilterplatten an allen vier Ecken jeweils mit,
axiale Durchgangakanäle bildenden Bohrungen versehen sind, von denen einer ein Trübe
zufuhrkanal ist. Hierbei kann ferner vorgesehen werden, daß der dem Trübezifuhrkanal
diagonal gegenüber liegende Durchgangskanal an eine Nachpreß-Druckmittelquelle anschiießbar
ist und durch innerhalb der Stützplatte ausgebildete Seitenkanäle mit den Druckräumen
zwischen Membranen und Stützplatte verbunden ist. Infolge dieser maßnahmen liegen
alle Zu- und Ableitungskanäle innerhalb des Filterplattenpaketes, und zwar ausschließlich
im äußeren Einspannrandbereich der satten, was die handhabung der Filterpresse beim
Auseinanderfahren
der Platten vereinfacht, eine Abdichtung der
Filtern kuchenräume beim Zusammenfahren des Filterplattenpketes einwandfrei gewährleistet
und die Anwendung sehr hoher brücke bei der Trübezufuhr, beim bachpressen des Filterkuchens
wie auch beim Waschvorgang erlaubt.
-
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen werden,
daß der Durchgangskanal für die Trübezufuhr durch muldenförmige, in den Filterplatten
vorgesehene Seitenkanäle mit dem Filterkuchenraum verbunden ist. Diese Seitenkanäle
werden folglich beim Auseinanderfahren der Filterpiatten auf voller Länge jeweils
geöffnet, eo daß evtl. Absetzungen erkannt und bequem entfernt, z. B. mittels einer
automatischen Abspritzeinrichtung abgespült werden können.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen werden daß
alle Platten an ihrem oberen Rand mit, einen axialen Durchgangskanal bildenden Bohrungen
versehen sind, welcher an Atmosphäre anschließbar ist und durch in den Stütplatten
ausgebildete Abzweigkanäle mit den Druckräumen zwischen Membranen und Stützplatte
verbunden ist. Diese Kanäle erlauben es, das Nachpressen mittels flüssiger Druckmedien
durchzuführen, wobei sie während des füllens der Druckräume als ntlüftungsöffnungen
dienen, Ein Nachpressen mittels eines flüssigen Druckmediums kann mit verhältnismäßig
hohen Drücken
gefahrlos ausgeführt werden, da, im Gegensatz zu
einer Druckluftbeaufschlagung, beim Platzen einer Membran oder Leitung keine Druckwelle
in der Aufstellungahalle der Filterpresse hervorgerufen wird.
-
Schließlich kann der Erfindung zufolge noch vorgesehen werden, daß
die Rahmen durch stöpselartige Steckglieder aus Kunststoff mit den Stützplatten
verbunden sind. Die Steckglieder können hierbei mit einem versenkt in einer Kahmenausnehmung
liegenden Kopf und mit einem in einer Durchgansbohrung der Stützplatte elastisch
eingeklemmten, doppelkegeligen Fuß versehen sein. Diese Befestigungsart ist sehr
preiswert und erlaubt ein rasches Auswechseln einer beschädigten membran.
-
Der Gegenstand der Erfindung wird im folgenden anhand eines in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. In der Zeichnung
zeigen: Fig. 1 in Seitenansicht eine Filterpresse nach der frfindung, Fig. - in
perspektivischer Explosivdarstellung meiArere aufeinanderfolgende Filterplatten
und hembranfilterplatten, jeweils ohne Filtertücher, Fi. 3 eine Draufsicht auf eine
Filterplatte,
Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie lV-IV in Xig.
3, Fig. 5 einen Schnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 3, ig. u eine Draufsicht auf
eine iaembranfilterplatte, Fig. 7, 8, 9 und 10 jeweils Schnitte gemäß den Linien
VII-VII, VIII-VIII, IX-IX und X-X in Fig. 6, Fig. 11 einen Abschnitt des Filterplattenpaketes
in perspektivischer Darstellung mit drei in verschiedenen Ebenen liegenden Teilachnitten,
wobei die Filterkammern beim Vorgang "Filtern" gezeigt sind, Fig. 12 einen Teilschnitt
durch das Filterplattenpaket, welches den Zustand beim Vorgang "Filtern" zeigt,
Fig. 13 einen schnitt ähnlich Fig. 12, welcher den Zustand beim "Pressen" zeigt
und Fig. 14 eine ähnliche Darstellung für den Vorgang Waschen".
-
jig. 1 zeigt eine Filterpresse mit zwei auf Ständern 1, 2 liegenden
I-Trägern 3 - lediglich der vordere ist zu sehen-, auf deren unteren, jeweils außen
liegenden Flanschen 4 ein Paket aus Filterplatten 5 und Membranfilterplatten 6 verschiebbar
aufgehängt und durch einen Hydraulikzylinder 7 zusammenpreßbar ist. Auf den I-rägern
3 ist ferner eine Abspritzeinrichtung 8 verfahrbar gelagert, welche aus einem die
I-Träger 3 und das Filterplattenpaket umschließenden Rechteckrahmen besteht, der
mit einer Kranz einwärts berichteter Abspritzdüsen versehen ist. Ferner zeigt Fig.
1 an der Platte des Ständers 1 angebrachte Anschlüsse 9, 10 fr die Trübezufuhr und
die Filtratableitung. Zwei weitere Anschlüsse liegen - in Fig. 1 durch die Anschlüsse
9, 10 verdeckt - an den rückwärtigen Ecken der ratte des btanaers 1.
-
Ferner ist in Fig. 1 an der Ständerplatte mittig eben noch ein Anschlußrohr
mit Abaperrhahn 11 gezeigt.
-
Die Fig. 2, 3, 4 und 5 zeigen den Aufbau der tilterplatten 5, die
einen verstärkten Einspannrand 12 aufweisen und inner-Lalb des verstärkten Einspannbereiches
an allen vier locken eine Durchgangsbohrung 13, 14, 15, 16 aufweisen und mit gleichartigen
Bohrungen 177 18, 19, 20 der benachbarten Membranfilterplatten 6 (Fig. 6) fluchten.
Lie Bohrungen 1, 17 bilden in ihrer Gesamtheit einen axialen Durchgangskanal 21
(vergleiche auch Fig. 11) über den die Tri-Fe zugeführt wira An den Filterplatten
5 sind muldenförmige eitenkanäle 22, 23
ausgeformt, welche den
axialen Durchgangskanal 21 mit dem innerhalb des verdickten Randes 12 liegenden
Innenraum der Filterplatte 5 verbinden. Die Filterplatten 5 sind beidseits mit Filtertüchern
24, 25 überspannt, die sich in die mtldenförmigen eitenkanäle 22, 23 einlegen und
jeweils durch ein die bohrung 13 durchsetzendes, zylindrisches Filtertuchstück 26
dicht miteinander verbunden sind.
-
Die Bohrung 14 der Platte 5 ist durch Abzweigkanäle 27, 28 mit den
zwischen den Filtertüchern 24, 25 und der mit Noppen versehenen Oberfläche der Filterplatte
5 liegenden Filtratabflußräumen I (vergleiche auch Fig. 12) verbunden. Die Bohrungen
14, 18 bilden in ihrer Gesamtheit einen axialen Durchgangskanal 29, der als einer
von zwei Filtratabflußkanälen beim Filtern und als Waschwasserableitung beim Waschvorgang
verwendet wird.
-
Die Membranfilterplatten 6 bestehen jeweils aus einer Stützplatte
30, die beidseits mit jeweils einer Membran 31, 32 überspannt ist, und aus zwei
Rahmen 33, 34, die unter finspannung der membranen 31, 32 mittels stöpselartiger
Kunsttoff-teckglieder 35, 36 mit der Stützplatte 30 verbunden sind. Die Steckglieder
weisen jeweils einen versenkt in einer Ausnehmung der Rahmen liegenden Kopf 37 und
einen doppelkegeligen Fuß 38 auf, welcher in einem Durchgangsloch der Stützplatte
30 elastisch eingeklemmt ist. Die Membranen 31, 32
sind an ibien
außen liegenden Flächen mit noppen versehen und begrenzen zusammen mit den über
die Membranfilterplatte 6 gespannten Filtertüchern 39, 40 eine zweite Gruppe von
Fiitratabflußräumen II, welche durch unten in den Rahmen 33, 34 ausgebildete Abzweigkanäle
41, 42 mit einem von den Plattenbohrungen 16, 20 gebildeten axialen Durchgangskanal
43 verbunden sind. Dieser axiale Durchgangskanal 43 dient beim Filtern als Filtratabflußkanal
für die Filtraträume II, während er beim Waschvorgang als Wasserzuflußleitung benutzt
wird.
-
Die den Trübezuflußbohrungen 17 diametral gegenüberliegenden Bohrungen
19 bilden zusammen mit den Bohrungen 15 der Filtern platten einen axialen Durchgangskanal
44 zur Zuleitung eines Nachpref:-Druckmediums, welches über die Abzweigkanäle 45
mit den Druckräumen zwischen Stützplatte 30 und luenibranen 31, 32 verbunden ist.
-
Ferner sind die bilterplatten 5 und Filtermembranplatten 6 mittig
am oberen Randbereich mit Durchgangslöchern 46, 47 versehen, die einen zum Entlüftungshahn
11 führenden axial durcagehenden Entlüftunkskanal 48 bilden und über in den Membranfilterplatten
6 vorgesehene Abzweigkanäle 49 mit den Druckraumen zwischen Stützplatte 30 und den
Membranen 31, 32 verbunden sind.
-
Die Fig. 11 und 12 veranschaulichen die Arbeitsweise beim Filtern.
Die Trübe läuft über den Kanal 21 und die muldenförmigen Seitenkanäle 22, 23 in
die jeweils von zwei Filtertüchern 25, 39 bzw. 40, 24 eingefaßten Filterkuchenräume
50.
-
Das Filtratwasser, welches die den Filterpiatten 5 zugeordneten Filtertücher
24, 25 durchdringt, läuft über die Filtraträume l und die Abzweigkanäle 28 durch
den axialen Durchgangskanal 29 ab. Das die Filtertücher 39, 40 der Membranfilterplatte
6 durchsetzende Filtratwasser läuft über die Filtraträume II, die in den Rahmen
ausgebildeten Kanäle 41, 42 und den axialen Durchgangskanal 43 ab.
-
Im Anschluß an den Filtervorgang wird der Trübezufuhrkanal 21 versperrt,
una durch den diametral gegenüber liegenden axialen surchgangskenal 44 wird ein
Druckmittel, vorzugsweise Wasser, in die Iiruckräume 51 zwischen Stützplatte 30
und Membranen 31, 32 geleitet, wobei über die Kanäle 48, 49 die Druckräume 51 bei
Verwendung einer bruckflüssigkeit zunächst entlüftet werden. Beim Nachpressen fließt
das Filtratwasser wie beim Filtervorgang über die beiden beschriebenen Filtratabflußwege
ab.
-
Beim Waschvorgang (vergleiche auch Fig. 14) wird über den axialen
iurchgngskanal 43 und die Kanäle 41, 42 Waschwasser in die Biiume zwischen jeweils
einer Membran 31, 32 und einem
Filtertuch 39 bzw. 40 geleitet.
Das Waschwasser durchsetzt den Filterkuchen und gelangt in den Filtratabflußraum
I, von wo aus es über die Kanäle 27, d, 29 abgefübrt wird.