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Trommelfilter Die Erfindung betrifft ein Trommelfilter mit Filterzellen,
an denen für den Ablauf angesammelter Flüssigkeiten Saugtaschen mit radial innenliegenden
Abflußöffnungen angebracht sind, an die Absaugleitungen anschliessen, welche zu
einem Steuerkopf an der Trommelachse führen.
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Bei bekannten Trommelfiltern dieser Art ist die an ihrer Mantelfläche
mit Filterzellen versehene zylindrische Filtertrommel zu einem Teil in einen Trog
eingetaucht, in dem sich die zu filtrierende Suspension befindet. Die Filterzellen,
die bei Drehung der Trommel nacheinander aufsteigend aus der Suspension auftauchen,
werden über Saugtaschen, an sie anschließende Absaugleitungen und eine Steuerkopfvorrichtung,
die an der Achse der Trommel angeordnet ist, von einer Saugeinrichtung evakuiert,
so daß sich der Filterkuchen auf den die Trommelmantelfläche bildenden Filteroberflächen
der Filterzellen absetzt und dabei die Flüssigkeit in die Filterzellen eintritt.
Der auf Grund der Evakuierwirkung an der Filteroberfläche der Filterzellen haftende
Filterkuchen wird
im aufsteigenden Teil der Trommeldrehbewegung
beispielsweise einem Waschvorgang unterzogen, wobei die Waschflüssigkeit in gleicher
Weise wie das Filtrat in die Filterzellen gelangt und abgezogen wird. Im Anschluß
an die Zone, in der sich die Filterzellen aufsteigend bewegen, gelangen sie in die
sogenannte Trockensaugzone, bei deren Durchlaufen sämtliche Flüssigkeitsanteile,
die in die Filterzellen eindringen und in die Saugtaschen abfließen, über die Abflußöffnungen
in die Absaugleitungen abfließen können. Ehe die Filterzellen im Bereich der anderen
Seite der Filtertrommel wieder in die Suspension eintauchen, werden die Filterzellen,
kurz bevor sie eine am Rand des Troges angeordnete Vorrichtung für die Abnahme des
Filterkuchens von der Filteroberfläche erreichen, von der Steuerkopfvorrichtung
her belüftet, so daß der Ansaugunterdruck entfällt, der vorher den Filterkuchen
festhält.
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Bei dem bekannten Trominelfilter gehen die Filterzellen seitlich in
dreieckähnliche Saugtaschen über. Sie stellen einen sammelnden Ubergang zwischen
den breiten Filterzellen und den verhältnismäßig engen Absaugleitungen her.
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Bei dieser bekannten Ausgestaltung von Filtertrommel-Saugtaschen läßt
es sich nicht vermeiden, daß bis zu
einer bestimmten Aufsteighöhe,
die von den Neigungswinkein der Saugtaschenwände abhängt, Flüssigkeitsreste in erheblicher
Menge in den Saugtaschen verbleiben und erst bei einem im Bereich des Endes der
aufsteigenden Drehbewegung gelegenen Punkt abfließen können, wenn die rückwärtigen
Wände der Saugtaschen die entsprechende Kippstellung erreicht haben. Im vorher durchlaufenen
Bereich ist stets ein Teil der Filteroberfläche auf der Innenseite von Flüssigkeit
hinterspült, wodurch die Ausnutzbarkeit der Filteroberfläche für die Abtrennung
und Behandlung des Filterkuchens in erheblichem Maße beschränkt ist.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Abfluß der Flüssigkeiten
aus den Saugtaschen zu verbessern und somit die Leistungsfähigkeit der Trommelfilter
zu steigern.
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Zur Lösung dieser Aufgabe werden gemäß der Erfindung die Maßnahmen
nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen.
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Durch die neue Gestaltung der Saugtaschen ist gewährleistet, daß die
in deren Innenräumen eintretende Flüssigkeit dann in die Absaugleitungen abfließen
kann, wenn die Saugtasche gerade etwas höher als die Trommelachse liegt. Im gesamten
Abschnitt bis über den Kulminationspunkt
der Drehbewegung hinaus
befinden sich die Abflußöffnungen stets am tiefsten Punkt des Innenraumes der betreffenden
Saugtasche. Somit wird die Filteroberfläche auf ihrer Innenseite ohne Verzögerung
von Flüssigkeit befreit und steht vollständig für die weitere Behandlung des Filterkuchens
zur Verfügung. Beispielsweise können die nachfolgenden Waschprozesse früher im vollen
Maße einsetzen und abgeschlossen werden.
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Die zwischen der Abflußöffnung und der in Drehrichtung voraus angeordneten
Ecke verlaufende Wand des Innenraumes der einzelnen Saugtasche hat eine bestimmte
Neigung gegen die zugehörige Radialrichtung. Dies bedeutet, daß ab einem bestimmten
Punkt im absteigenden Teil der Trockensaugzone die Abflußöffnung höher zu liegen
kommt als die in Drehrichtung voraus befindliche Ecke des Innenraumes.
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Bei gewissen Produkten, die eine lange Trockensaugung erfordern, müßte
somit dieser Behandlungsschritt bis zu diesem Punkt der Drehbewegung abgeschlossen
sein, um zu vermeiden, daß sich nachgesaugte Flüssigkeit in der tiefer als die Abflußöffnung
gelegenen Ecke des Innenraumes der Saugtasche ansammelt und, z.B. bei der erwähnten
Belüftung der Filterzelle zum Zweck der Filterkuchenabnahme, durch das Filtermedium
zurückströmt. Aus dem Zwang, die Filtertrommel mit der Folge einer Leistungsminderung
entsprechend
langsamer drehen zu müssen, damit der Trockensaugprozess
bei Erreichen des genannten Punktes abgeschlossen ist, führen die Maßnahmen nach
den Unteransprechen heraus. Unter Vermeidung beweglicher Teile und mit geringem
Aufwand werden Vorrichtungen angegeben, mit deren Hilfe die Leistungsfähigkeit der
Trommelfilter weiterhin zu steigern ist.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein erfindungsgemäßes
Trommelfilter im Querschnitt nach der Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 einen Teil des
Trommelfilters im Längsschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 und Fig. 3 und 4 Details
von weitergebildeten Trommelfiltern in Querschnitten.
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Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Trommelfilter weist einen Trog
1 zur Aufnahme der zu filtrierenden Suspension 2 auf. In diesen Trog 1 taucht die
zylindrische Filtertrommel 3 ein, welche mittels eines nicht dargestellten Antriebes
um die Achse 4 in der durch den
Pfeil a angedeuteten Richtung drehbar
ist. Die sich über die Länge der Filtertrommel 3 erstreckenden Filterzellen 5 am
Trommelmantel 6 gehen an den Stirnseiten der Filtertrommel 3 in Saugtaschen 7 über,
an deren Abf lußöffnungen 8 die zum Steuerkopf 9 führenden Absaugleitungen 10 angeschlossen
sind. Eine mit dem Achsenanschluß 11 verbundene Evakuiereinrichtung ist als für
die Erläuterung der Erfindung unwesentlich nicht dargestellt.
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Oberhalb der Austauchseite der Filtertrommel 3 sind Waschvorrichtungen
12 angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Seite befindet sich eine Abnahmevorrichtung
13 für die Entfernung des auf dem Trommelmantel 6 abgesetzten Filterkuchens. Im
hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die an die Filterzellen 5 anschließenden
Saugtaschen 7 an den Stirnseiten der Filtertrommel 3 vorgesehen. Sie können jedoch
auch in achsialem Abstand von den Stirnseiten im Inneren der Filtertrommel 3 angebracht
sein.
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Der Ausführungsforitt nach Fig. 1 ist entnehmbar, daß der Abfluß der
Flüssigkeit aus den Saugtaschen 7 über die Abflußöffnungen 8 und die Absaugleitungen
10 bereits vor Erreichen der Waschvorrichtungen 12 einsetzt, nämlich dann, wenn
die hintere Wand der Saugtaschen 7 und die Absaugleitungen eine entsprechende Neigung
haben. Andererseits
ist der Abfluß aus den Saugtaschen 7 bis über
den Kulminationspunkt derselben gewährleistet, und zwar auf Grund der dreieckförmigen
Gestalt der Saugtaschen 7.
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Einzelheiten von erfindungsgemäß weitergebildeten Ausfffhrungsformen
von Filtertrommeln zeigen die Fig. 3 und 4.
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Gemäß Fig. 3 ist der Innenraum 14 einer Saugtasche 15 ebenfalls von
etwa dreieckförmiger Gestalt. An seiner radial verlaufenden, in Drehrichtung gesehen
rückwärtigen Wand 16 befindet sich die Abflußöffnung 17, die den Eingang zu einer
Absaugleitung 18 bildet. Vom vordersten Bereich 19 des Innenraumes 14 führt von
einer Auslaufmündung 20 aus eine Nebenleitung 21 zurück zur Absaugleitung 18. Durch
diese Nebenleitung 21 fließen trotz der ein normales Abfließen über die Abflußöffnung
17 von einer bestimmten Drehlage der Trommel ab nicht erlaubenden Gestaltung der
Saugtasche 15 sich im vorderen Bereich 19 des Innenraumes 14 ansammelnde Flüssigkeitsteile
in die Absaugleitung 18.
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Der Innenraum 22 einer in Fig. 4 dargestellten Saugtasche 31 weist
ebenfalls eine dreieckähnliche Gestalt mit radial verlaufender rückwärtiger Wand
23 und vorderem Bereich 24 auf. Eine Absaugleitung 32 schließt an einer Abflußöffnung
30 an. Der bei dem erwähnten Durchlaufen der Trockensaugzone bestehende Luftstrom,
der
den Innenraum 22 über die Abflußöffnung 30 verläßt,wird zur
Erzeugung einer Saugwirkung auf sich im vordersten Bereich 24 des Innenraumes 22
ansammelnde Flüssigkeitsteile ausgenutzt. Hierzu dient ein in der Saugtasche 31
an der den vordersten Bereich 24 mit der Abflußöffnung 30 verbindenden Wand 25 angebrachtes,
als Nebenleitung 29 dienendes Injektorsaugrohr 26, das einen Kanal mit engem, vorzugsweise
rundem Innenquerschnitt bildet. Die Ansaugöffnung 27 des Injektorsaugrohrs 26 befindet
sich im vordersten Bereich 24 des Innenraumes 22, die Austrittsöffnung 28 mit der
bei Injektorsaugrohren üblichen, in der Zeichnung nicht in Einzelheiten dargestellten
Ausgestaltung am Übergang zwischen der Saugtasche 31 und der Absaugleitung 32, in
diesem Falle also unmittelbar an der Abflußöffnung 30.