Verfahren zur Trockenabnahnie des Filterrückstandes in einem Vertikal-Blattfilter und Vertikal-Blattfilter zur Ausführung des Verfahrens
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trockenabnahme des Filterrückstandes in einem Vertikal-Blattfilter und einen Filter erwähnter Bauart mit Trockenaustragung des Filterrückstandes, bei welchem die Filterelemente mit einem Filterstoff, insbesondere Filtergewebe überzogen sind.
Die Vertikal-Blattfilter sind allgemein bekannte verfahrenstechnische Apparate und werden zum Filtrieren von schwach konzentrierten Aufschwemmungen in chemischen Betrieben, in der Bergbau-Aufbereitung und ähnlichem angewandt.
Der auf den Filterelementen zurückbleibende Filterrückstand von Festteilchen wird mit Flüssigkeit weggespült oder nach ausgeführter Trocknung durch mechanisches Aufschütteln der Filterelemente abgeworfen. Im letzteren Fall kommt es zur Trockenabnahme des Rückstandes.
Bisher wurden Vertikal-Blattfilter mit Rahmenfilterelementen verwendet, die mit auseinandergezogenem Filterstoff bespannt sind, beispielsweise mit einem Gewebe, bei welchen zur Abnahme des Rückstandes von den Filterelementen diese in eine mechanische Schwingbewegung in ihrer eigenen Ebene versetzt werden.
In diesen Filtern werden die Filterelemente an einem schwimmenden Gehäusedeckel des Filters aufgehängt, an welchem auch ein Rüttler montiert ist, der den erwähnten Filterelementen und dem Deckel die Schwingbewegung verleiht. Dabei ist die Schwingungsdämpfung durch den Gewebeüberzug bei einwandfreiem Aufspannen des Gewebes auf die Filterelemente von geringer Bedeutung.
In diesem Fall ist aber zu einer wirksamen Abnahme des Filterrückstandes erforderlich, dass der Ausschlag der Schwingung der Filterelemente über der Grenze der elastischen Verformung des aufzuspannenden Filterstoffes liegt und die Schwingungsbeschleunigung der Filterelemente eine Trägheitskraft erzeugen soll, welche die Haftkraft (Adhäsion) des Filterrückstandes am Filterstoff übersteigt.
Diese Umstände vemrsachen einen übermässig grossen Leistungsaufwand, der Gewebeüberzug verliert nach einiger Zeit unter verschiedenen technologischen und mechanischen Einwirkungen den anfangs gespannten Zustand und beginnt die Schwingungen der Filterelemente zu dämpfen. Es entsteht deshalb die Notwendigkeit, von Zeit zu Zeit den Gewebeüberzug im Filter neu zu spannen. Ausserdem wird in den bekannten Filtern die Leistung nicht nur bei Schwingungen der Filterelemente, sondern auch durch Schwingungen des schweren Gehäusedeckels verbraucht.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren von besserer Wirkung zur Trockenabnahme des Filterrückstandes in Vertikal-Blattfiltern und einen vervollkommneten Filter mit einer solchen Schwingungsquelle zu schaffen, bei welchem die erwähnten Nachteile völlig beseitigt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Trockenabnahme des Filterrückstandes in einem Vertikal-Blattfilter, bei dem die Filterelemente in Schwingbewegung in ihrer eigenen Ebene versetzt werden, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingbewegung der Filterelemente durch Übertragung aufwärts gerichteter Schlagimpulse auf die Elemente erzeugt wird.
Das erfindungsgemässe Vertikal-Blattfilter zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens besitzt im Gehäuse aufgehängte Rahmenfilterelemente mit einem Überzug aus elastischem Filterstoff, die mit einer Vorrichtung zur Erzeugung der Schwingbewegung in ihrer eigenen Ebene zwecks Abnahme des Rückstandes vom Filterstoff verbunden sind, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Erzeugung der Schwingbewegung der Filterelemente aus einem Rüttel-Schlagwerk besteht, welches diesen Elementen aufwärts gerichtete Schlagimpulse verleiht.
Zweckmässig wird das Rüttel-Schlagwerk in einer luftdichten Haube untergebracht und im Filtergehäuse an einem Querbalken angeordnet, an welchem die Filterelemente aufgehängt sind. Das Rüttel-Schlagwerk kann vorteilhaft auch einen Unwuchtschwinger aufweisen, dessen Grundplatte durch federbelastete Stäbe mit einem Schlagbolzen verbunden ist und einen Amboss enthält, der zwischen der Schwingergrundplatte und dem Schlagbolzen angeordnet ist und an dem die die Filterelemente tragenden Querbalken starr befestigt sind.
Ein Vorteil der Erfindung besteht in erster Linie darin, dass jede Dämpfung der Schwingungen durch den Filterstoff vermieden und somit die Wirksamkeit der Abnahme des Filterrückstandes erhöht wird.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist eine beträchtliche Trägheitseinwirkung auf den Rückstand bei einem kleinen Leistungsaufwand, was den Filteraufbau vereinfacht und das Filter selbst betriebswirtschaftlich macht.
Dabei besteht noch die Möglichkeit, die Schlagimpulse bezüglich Schlagfrequenz und -energie in einem weiten Bereich zu ändern.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Vertikal-Blattfilter (Senkrechtschnitt) mit Rüttel-Schlagwerk,
Fig. 2 ein Filterelement des Vertikal-Blattfilters,
Fig. 3 eine Aufhängung der Filterelemente am Querbalken und Aufstellung des letzteren im Filtergehäuse,
Fig. 4 ein Rüttel-Schlagwerk, das im vorgeschlagenen Vertikalfilter zur Anwendung gelangt und zum Erzeugen von Impulsschwingungen der Filterelemente dient.
Das Vertikal-Blattfilter, das in der Fig. 1 gezeigt ist, besitzt ein Gehäuse 1, das von oben durch einen Deckel 2 geschlossen wird, und einen Kegelboden 3 mit Keilschieberverschluss 4 in dessen Unterteil aufweist, der durch einen Kraftzylinder 5 betätigt wird.
Der Deckel 2 wird mit dem Filtergehäuse 1 durch Keilbajonettverschluss gekuppelt und um die Achse des Gelenkes 8 aufklappbar durch einen Kraftzylinder 7 geöffnet.
Die Rahmenfilterelemente 9 hängen am Querbalken 10, an welchem auch das Rüttel-Schlagwerk 12 in einer luftdichten Haube 11 montiert ist, das den Filterelementen 9 zur Filterrückstandsabnahme aufwärts gerichtete, nach deren Häufigkeit und Energie veränderbare Schlagimpulse verleiht, durch welche diese Elemente in ihren eigenen Ebenen in Schwingung gebracht werden.
Um den von den Filterelementen 9 abgenommenen Filterrückstand zum Schieberverschluss 4 für dessen Austragung leiten zu können, kann im Filtergehäuse 1 ein Innenleitkegel 13 angeordnet werden, welcher mittels der Filterelemente am Querbalken 10 aufgehängt wird.
Die abzufilternde Aufschwemmung fliesst dem Filter durch den Stutzen 14 zu, während das Filtrat und die Waschflüssigkeit durch den Stutzen 15 aus dem Filter abgeleitet werden.
Jedes Filterelement 9 enthält einen Rahmen 16 (Fig. 2) von Rechteck- oder runder Form, in dem ein Dränagegeflecht 17 eingebaut ist, welches auf beiden Seiten durch gelochte Blattstücke 18 bedeckt wird. Die Umfangsseiten des Rahmens 16 bilden die Röhre 19, die im Rahmenunterteil offen ist und im Oberteil eine Austrittsöffnung 20 aufweist. Der Rahmen 16 mit einige rahmtem Geflecht 17 und gelochten Blattstücken 18 wird mit einem Filterstoff, Filtergewebe oder porösem elastischem Material frei überzogen, das dabei eine Filterwandung 21 bildet. Beim Abfiltern einer Aufschwemmung dringt das Filtrat durch die Filterwandung 21 und die gelochten Blattstücke 18 in die Öffnungen des Dränagegeflechtes 17 hinein. Der Filterrückstand bleibt an der Filterwandung zurück, und das Filtrat wird über die Röhre 19 aus dem Unterteil des Rahmens 16 der Austrittsöffnung 20 zugeleitet.
Wie aus der Fig. 3 ersichtlich, läuft durch die Austrittsöffnungen 20 der Filterelemente 9 ein gelochtes Rohr 22 hindurch, das an seinem einen Ende mit einem Rohrstück 23 des Ableitstutzens 15 teleskopisch verbunden und am anderen Ende geschlossen ist. Die Teleskopverbindungsstelle ist dabei durch einen Wellschlauch 24 geschützt, der seitlich des Rohres 22 durch eine Überwurfmutter 25 festgehalten und abgedichtet wird.
Zwischen den Filterelementen 9 sind auf dem gelochten Rohr 22 Dichtungshülsen 26 aufgesetzt, die auch in der Fig. 1 angedeutet sind und welche T-förmige Hängehaken 27 besitzen, die in eine formgleiche Nut 28 des Querbalkens 10 derart eingreifen, dass die Filterelemente 9 mit dem Rohr 22 an diesem aufgehängt werden. Diese technische Lösung gibt die Möglichkeit, Filterelemente 9 am Querbalken 10 ausserhalb des Apparates zu paketieren und nachher im Filtergehäuse 1 samt dem Rüttel Schlagwerk 12 aufzustellen.
Das Rohr 22 am geschlossenen Ende weist ein Schraubengewinde auf mit darauf aufgeschraubter Mutter 29, bei deren Verstellung in Richtung des Stutzens 15 die Filterelemente 9 am Umfang der öffnungen 20 durch Dichtungshülsen 26 abgedichtet werden.
Der Querbalken 10 stützt sich frei in mehreren Lagerungen 30 im Filtergehäuse 1 mittels Stützelementen 31 und Dämpfern 32 ab und kann bei laufendem Rüttel Schlagwerk 12 in senkrechter Richtung aufwärts bis auf 5 bis 10 mm verschoben werden.
Das Rüttel-Schlagwerk 12, das auf einer Unterplatte 33 des Querbalkens 10 montiert wird, enthält einen Unwuchtschwinger 34 (Fig. 4), dessen Grundplatte 35 mittels Stäben 36 mit einer einen Schlagbolzen 38 tragenden Querleiste 37 in Verbindung steht, sowie einen Amboss 39, der zwischen der Grundplatte 35 des Unwuchtschwingers 34 und dem Schlagbolzen 38 angeordnet und mit der Unterplatte 33 des Querbalkens 10 starr verbunden wird.
Zwischen der Grundplatte 35 des Unwuchtschwingers 34 und dem Amboss 39 sowie zwischen diesem und der Querleiste 37 befinden sich die Federn 40 und 41.
Ausserdem werden zwischen der Grundplatte 35 und dem Amboss 39 noch zusätzliche Federn 42 eingesetzt, welche einen Abstand von der Grundplatte 35 aufweisen und zur Sicherung eines stabilen Arbeitszustandes des Unwuchtschwingers 34 dienen. Der Amboss 39 besitzt einen verstellbaren Anschlag 43 zur Einstellung eines notwendigen Abstandes zwischen diesem und dem Schlagbolzen 38.
Das erfindungsgemässe Vertikalfilter arbeitet ähnlich wie die bekannten Filter, doch mit dem Unterschied, dass während der Arbeit unter dem Deckel 2 des Filtergehäuses 1 ein Luftpolster zur Stabilisierung des Druckes in diesem erzeugt wird. Das Rüttel-Schlagwerk 12 befindet sich dabei im Luftpolsterbereich.
Die abzufiltrierende Aufschwemmung wird über den Stutzen 14 zugeleitet, durchdringt dann die Filterwand 21 der Filterelemente 9 und steigt in den Röhren 19 des Rahmens 16 zu den Austrittsöffnungen 20 hinauf. Das Filtrat fliesst dann weiter durch den Stutzen 15 zum Auslauf, während der abfiltrierte Rückstand an der Filterwandung 21 der Filterelemente 9 zurückbleibt. Das Rüttel-Schlagwerk 12 wird erst angefahren, nachdem die Aufschwemmung aus dem Filtergehäuse 1 völlig ausgelaufen ist.
Die periodische, gerichtete, durch den Unwuchtschwinger 34 erzeugte Erregungskraft wirkt auf den Schlagbolzen 38, der dem Amboss 39 aufwärts gerichtete Schlagimpulse verleiht, welche dann auf den Querbalken 10 und mittels dessen auf die aufgehängten Filterelemente 9 sowie den Leitkegel 13 übertragen werden. Der von den Filterelementen 9 abgenommene Filterrückstand wird im Leitkegel 13 auf den Gehäuseboden 3 zum Schieberverschluss 4 hinuntergeschüttelt und bei dessen öffnen ausgetragen.
Die Verwendung der vorliegenden Erfindung erlaubt mit erhöhter Wirksamkeit die Abnahme eines Rückstandes; dabei entfällt die Notwendigkeit, die Filterelemente 9 periodisch neu mit Filterstoff zu bespannen.