WO2008148720A1

WO2008148720A1 - Filtervorrichtung

Info

Publication number: WO2008148720A1
Application number: PCT/EP2008/056735
Authority: WO
Inventors: Heinz Bonn
Original assignee: Larox Oyj
Current assignee: Metso Finland Oy
Priority date: 2007-06-08
Filing date: 2008-06-02
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2009-12-08
Also published as: DE102007027035A1; BRPI0812406A2; AU2008258605B2; CN101678248A; BRPI0812406B1; BRPI0812406A8; DE102007027035B4; US8313645B2; US20100163476A1; AU2008258605A1; CN101678248B

Abstract

Offenbart ist eine Filtervorrichtung mit mindestens einer Filterkammer (7), die zwischen einer Kammerseite (4) und einer Membranseite (6) zweier parallel zueinander ausgerichteter Filterplatten (1) ausgebildet und mittels zweier Filtertücher (4) unterteilt ist, wobei die Filterplatten (1) auf der Membranseite (6) jeweils eine Membran (3) und einen Auslauf (7) sowie ein die Membran (3) durchdringendes, an dem Auslauf (7) angebrachtes Umlenkelement (12) aufweisen, wobei in einem geschlossenen Zustand der Filtervorrichtung eine Suspension mit einer Fracht derart zwischen die Filtertücher (4) einleitbar ist, dass ein Filtrat die Filtertücher (4) zu der Kammerseite (4) und der Membranseite (6) durchdringt während sich die Fracht in einem Filterkuchen auf den Filtertüchern (4) ablagert, das Filtrat zunächst im Wesentlichen parallel zum Filtertuch (4) zu dem Auslauf (7) strömt, mittels des Umlenkelements (12) in eine zu dem Filtertuch (4) senkrechte Ausströmrichtung (8) umgelenkt wird und durch den Auslauf (7) ausströmt, und wobei in einem geöffneten Zustand der Filtervorrichtung die Filterplatten (1) einen Abstand aufweisen, so dass die Filtertücher (4) mit dem Filterkuchen aus der Filterkammer (7) entnehmbar sind. Um Undichtigkeiten der Filtervorrichtung zu vermeiden wird vorgeschlagen, dass das Umlenkelement (12) mit einem Dichtrand (16) der Membran (3) bündig abschließt.

Description

Filtervorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Filterkammer, die zwischen einer Kammerseite und einer Membranseite zweier parallel zueinander ausgerichteter Filterplatten ausgebildet und mittels zweier Filtertücher unterteilt ist, wobei die Filterplatten auf der Membranseite jeweils eine Membran und einen Auslauf sowie ein die Membran durchdringendes, an dem Auslauf angebrachtes Umlenkelement aufweisen, wobei in einem geschlossenen Zustand der Filtervorrichtung eine Suspension mit einer Fracht derart zwischen die Filtertücher einleitbar ist, dass ein Filtrat die Filtertücher zu der Kammerseite und der Membranseite durchdringt während sich die Fracht in einem Filterkuchen auf den Filtertüchern ablagert, das Filtrat zunächst im Wesentlichen parallel zum Filtertuch zu dem Auslauf strömt, mittels des Umlenkelements in eine zu dem Filtertuch senkrechte Ausströmrichtung umgelenkt wird und durch den Auslauf ausströmt, und wobei in einem geöffneten Zustand der Filtervorrichtung die Filterplatten einen Abstand aufweisen, so dass die Filtertücher mit dem Filterkuchen aus der Filterkammer entnehmbar sind.

Eine derartige Filtervorrichtung ist aus JP 060911 I I A bekannt. Im technologischen Hintergrund sind weiterhin Filtervorrichtungen mit der vorgenannten Anordnung einer Mehrzahl von Filterplatten als Plattenstapel und zwischen je zwei auf einander liegenden oder neben einander stehenden Filterplatten ausgebildeten Filterkammern beispielsweise aus DE 32 22 987 Al, DE 32 22 988 Al und DE 199 05 674 Cl bekannt. In den Filterkammern Dim Wesentlichen in der jeweiligen Trennebene zwischen den aneinander angrenzenden Filterplatten D liegt das Filtertuch und eine gummielastische Membran.

Im Betrieb solcher Filtervorrichtungen wird den Filterkammern eine zu filtrierende Suspension unter Druck zugeführt und durch das Filtertuch gepresst. Auf dem Filtertuch lagert sich hierbei die Feststofffracht der Suspension als EϊlterkuchenHb. Die gefilterte, von der Fracht gereinigte Suspension fließt als CFiltratDunterhalb des Filtertuchs durch den Auslass (annähernd drucklos) aus den Filterkammern ab.

Durch Beaufschlagung des Auslasses mit einem Waschmedium Dbeispielsweise Wasser D kann der Filterkuchen anschließend gespült werden. Nach Abschluss des Filtrationsprozesses wird der Pressmitt elraumDauf der Membranseite der Filterkammer mit einem Pressmittel DLuft oder wiederum beispielsweise Wasser Dbeaufschlagt. Das Filtertuch presst dann die im Filterkuchen verbleibende Flüssigkeit ab. Durch Beaufschlagung des Auslasses mit Luft kann der Filterkuchen anschließend getrocknet werden.

Die Membran weist einen umlaufenden Randwulst auf, der im Betrieb der Filtervorrichtung in einer die Filterkammer umschließenden Nut auf der Membranseite in der Filterplatte einliegt. Die Filterkammer und der auf der Membranseite in der Filterplatte ausgebildete Boden der Filterkammer überdecken im Wesentlichen dieselbe Fläche, so dass der Randwulst bei geschlossener Filterkammer auf der Filterplatte abgestützt ist.

Im Filtrationsbetrieb der bekannten Filtervorrichtung wird das ausströmende Filtrat durch das Umlenkelement in den Ablauf umgelenkt. So dringt das beim Filtrationsprozess auf der Membranseite auf die Membran gepresste Filtertuch nicht in den dort ausgebildeten Auslauf.

Weiterhin wird durch den Auslauf nach Abschluss der Filtration auch das Waschmedium und Trockenluft unter Druck in die Filterkammer geführt. Das Umlenkelement der bekannten Filtervorrichtung vermeidet, dass Waschmedium und Trockenluft mit hoher Geschwindigkeit senkrecht (oder nahezu senkrecht) auf das Filtertuch treffen und dieses D wie bei den aus dem technologischen Hintergrund bekannten Filtervorrichtungen D insbesondere von in der Trockenluft mitgeführten Feststoffpartikeln (aus Ablagerungen im Filtratkanal) regelrecht zerschossen und insgesamt stark verschlissen wird.

Der um den Auslaufund die dort ausgebildete Mulde in der Membran verlaufende Dichtrand der Membran weist materialbedingt eine gewisse Flexibilität auf lässt sich bei der bekannten Filtervorrichtung nur schwer mit der erforderlichen Toleranz in der Filterplatte zu positionieren. Im Betrieb weist die bekannte Filtervorrichtung daher an dieser Stelle regelmäßig Undichtigkeiten auf.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Undichtigkeiten der Filtervorrichtung zu vermeiden. Lösung

Ausgehend von der bekannten Filtervorrichtung wird nach der Erfindung vorgeschlagen, dass das Umlenkelement mit einem Dichtrand der Membran bündig abschließt. So stabilisiert das Umlenkelement den Dichtrand der Membran. Das Umlenkelement besteht vorzugsweise aus einem festen Kunststoff, wie beispielsweise PP, hält den Ablaufquerschnitt offen und lenkt gleichermaßen im Filtrationsbetrieb, wie beim Spülen und Trocknen des Filterkuchens die Strömungsrichtung des jeweils strömenden Fluids um, ohne das Filtertuch zu belasten. Der die Strömungsumlenkung im Wesentlichen bewirkende, den Auslauf im Innern der Filterkammer mindestens teilweise überragende Bereich der Wandung des Umlenkelements verhindert außerdem während der Filtration das Verlegen des Auslaufs durch das Filtertuch. Die Kanten des Umlenkelements sind in die Membran eingebettet und setzen insbesondere dem Entnehmen des Filtertuchs nach der Filtration keinen Widerstand entgegen.

Besonders bevorzugt deckt eine Deckplatte des Umlenkelements einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung eine Mehrzahl von auf der Membranseite zu dem Auslauf führenden Ablaufschlitzen ab. Diese Deckplatte vermeidet auch ein Verlegen der zu dem Auslauf führenden Ablaufschlitze durch das Filtertuch und die dort aus dem Stand der Technik bekannte Bildung von so genannten KuchenfingernD

Das Umlenkelement ist an einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung vorteilhafter Weise in dem Auslauf selbsthemmend angebracht. Die Montage und Demontage des Umlenkelements ist so besonders einfach.

Weiterhin ist an einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung vorzugsweise ein Stutzen des Umlenkelements in den Auslauf eingepasst. Ein solches Umlenkelement kann im Filtrationsbetrieb quer zur Auslaufrichtung seine Lage nicht verändern.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Detailschnitt einer Filterplatte einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung, Fig. 2 ein Detailschnitt des Plattenpakets dieser Filtervorrichtung, Fig. 3 ein Umlenkelement dieser Filtervorrichtung und Fig. 4 ein Detail einer Membran dieser Filtervorrichtung.

In einem stählernen Rahmen einer erfmdungsgemäßen Filtervorrichtung ist eine Mehrzahl von Filterplatten 1 aus PP, wie sie in Figur 1 in einem Detail dargestellt ist, halterbar. In Betriebsstellung der Filtervorrichtung sind die Filterplatten 1 vertikal ausgerichtet in einem Pressengestell zu einem Plattenpaket 2 zusammen gepresst. Zwischen benachbarten Filterplatten 1 befindet sich jeweils im Wesentlichen in der Trennebene eine Membran 3 aus Gummi und zwei Filtertücher 4. Die erfmdungsgemäße Filtervorrichtung, der Rahmen und das Pressengestell sind nicht dargestellt. Figur 2 zeigt einen Detailschnitt des Plattenpakets 2 der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung.

Jede Filterplatte 1 weist eine Kammerseite 5 und eine Membranseite 6 zweier Filterkammern 6 auf, die jeweils durch Kombination mit gleichartigen Filterplatten 1 in dem Plattenpaket 2 entstehen. Auf der Membranseite 6 außerhalb der Filterkammer 6 weist die Filterplatte 1 einen Auslauf 8 mit neun in einer zu der Trennebene senkrechten Ausströmrichtung 8 zueinander parallel verlaufende rohrförmige Auslaufkanälen 10 auf, die noch in der Filterplatte 1 in einen parallel zu der Trennebene verlaufenden, gleichfalls rohrförmigen Sammler 11 münden.

Die Filterplatte 1 ist mit einem in Figur 3 einzeln dargestellten Umlenkelement 12 aus PP versehen, das mit einem Stutzen 13 in den Auslauf 8 eingepasst ist. In dem Stutzen 13 sind die Auslaufkanäle 10 zunächst entgegen der Ausströmrichtung 9 fortgesetzt und münden jeweils in parallel zueinander und zu der Trennebene ausgerichtete Einströmöffnungen 14, die von einer Deckplatte 15 überkragt sind.

Das Umlenkelement 12 schließt in Betriebsstellung der Filtervorrichtung mit einem Dichtrand 16 der in Figur 4 im Detail dargestellten Membran 3 bündig ab. Der Stutzen 13 ist in einen an der Membran 3 ausgebildeten Kragen 19 und in den Auslauf 7 der Filterplatte 1 eingepasst und in beiden selbsthemmend gehaltert.

Im Filtrationsbetrieb der Filtervorrichtung wird eine mit einer Feststofffracht belastete Suspension über einen nicht dargestellten Einlauf jeweils zwischen die Filtertücher 4 in die Filterkammern eingeleitet. Bei der Filtration durchdringt das Filtrat zunächst das Filtertuch 4 zu der Filtratseite 17 der Filtertücher 4 und fließt im Wesentlichen drucklos aus der Filterkammer 7 auf der Membranseite 6 durch in der Membran 3 ausgebildete, offene Ablaufschlitze 20 in jeweils eine zugeordnete Einströmöffnung 14 in die Umlenkelemente 12 und in den Auslauf 7 ab. Die Feststofffracht der Suspension lagert sich hierbei als (nicht dargestellter) FllterkuchenHuf der Kuchenseite 18 der Filtertücher 4 ab.

Das Umlenkelement 12 wird zur Montage der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung in den Kragen 19 der Membran 3 eingedrückt. Die Demontage erfolgt beispielsweise mittels zweier breiter Schraubendreher oder einfacher Montagehebel.

Das Umlenkelement 12 schützt die Ablaufschlitze 20 gegen das Eindringen des Filtertuchs 4 infolge des Kammerüberdrucks, so dass der Ablaufquerschnitt der Ablaufschlitze 20 für das ablaufende Filtrat D oder in umgekehrter Richtung für einströmendes Waschmedium oder einströmende Luft D offengehalten wird. Die Strömungsrichtung des Waschmediums und der Trockenluft wird im Umlenkelement 12 umgelenkt und das Filtertuch 4 geschont. Außerdem stellt sich beim Waschen und Trocknen eine gleichmäßigere Verteilung der Strömung in der gesamten Filterkammer 7 ein, wodurch diese Arbeitsabläufe erheblich verkürzt und die Menge des benötigten Fluids signifikant verringert werden kann.

Figuren sind

Filterplatte

Plattenpaket

Membran

Filtertuch

Kammerseite

Membranseite

Filterkammer

Auslauf

Ausströmrichtung

Auslaufkanal

Sammler

Umlenkelement

Stutzen

Einströmöffnung

Deckplatte

Dichtrand

Filtratseite

Kuchenseite

Kragen

Ablaufschlitz

Claims

Patentansprüche

1. Filtervorrichtung mit mindestens einer Filterkammer (7), die zwischen einer Kammerseite (4) und einer Membranseite (6) zweier parallel zueinander ausgerichteter Filterplatten (1) ausgebildet und mittels zweier Filtertücher (4) unterteilt ist, wobei die Filterplatten (1) auf der Membranseite (6) jeweils eine Membran (3) und einen Auslauf (7) sowie ein die Membran (3) durchdringendes, an dem Auslauf (7) angebrachtes Umlenkelement (12) aufweisen, wobei in einem geschlossenen Zustand der Filtervorrichtung eine Suspension mit einer Fracht derart zwischen die Filtertücher (4) einleitbar ist, dass ein Filtrat die Filtertücher (4) zu der Kammerseite (4) und der Membranseite (6) durchdringt während sich die Fracht in einem Filterkuchen auf den Filtertüchern (4) ablagert, das Filtrat zunächst im Wesentlichen parallel zum Filtertuch (4) zu dem Auslauf (7) strömt, mittels des Umlenkelements (12) in eine zu dem Filtertuch (4) senkrechte Ausströmrichtung (8) umgelenkt wird und durch den Auslauf (7) ausströmt, und wobei in einem geöffneten Zustand der Filtervorrichtung die Filterplatten (1) einen Abstand aufweisen, so dass die Filtertücher (4) mit dem Filterkuchen aus der Filterkammer (7) entnehmbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkelement (12) mit einem Dichtrand (16) der Membran (3) bündig abschließt.

2. Filtervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Deckplatte (15) des Umlenkelements (12) eine Mehrzahl von auf der Membranseite (6) zu dem Auslauf (7) führenden Ablaufschlitzen (20) abdeckt.

3. Filtervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkelement (12) in dem Auslauf (7) selbsthemmend angebracht ist.

4. Filtervorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stutzen (13) des Umlenkelements (12) in den Auslauf (7) eingepasst ist.