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Title:
METHOD AND DEVICE FOR FILLING A FILTER CHAMBER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/067142
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a method for impinging a filter chamber (15) with a liquid medium, the filter chamber (15) being embodied within a filter press along a separation plane (16) located between two filter plates (13) which border each other in a flush manner. Said filter chamber (15) is impinged upon by the medium through at least a plurality of tightly adjacent ducts (10), starting from a narrow face (12) of one filter plate, said ducts (10) extending directly into the filter chamber (15) via orifices (8). Also disclosed are a filter plate (13) as well as a feed shoe (1) and an inlet for a filter plate (13) used for carrying out the inventive method. In order to reduce wear of the ducts (10), the medium is delivered to each duct (10) through an associated outer inlet port (14) located on the narrow face (12) of the filter plate (13) while the ducts (10) separately extend substantially parallel to each other from the inlet ports (14) to the orifices (8).

Inventors:
BONN HEINZ (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/000193
Publication Date:
August 12, 2004
Filing Date:
January 14, 2004
Export Citation:
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Assignee:
LAROX OYJ (FI)
BONN HEINZ (DE)
International Classes:
B01D25/21; (IPC1-7): B01D25/21; B01D25/12; B01D25/30
Foreign References:
DE19956617A12001-06-07
US3656622A1972-04-18
US4964986A1990-10-23
GB1527038A1978-10-04
DE19700901A11998-07-23
DE3222987A11983-12-22
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 0113, no. 94 (C - 465) 23 December 1987 (1987-12-23)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 0174, no. 52 (C - 1099) 19 August 1993 (1993-08-19)
Attorney, Agent or Firm:
Bauer, Dirk (Aachen, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Verfahren zur Beaufschlagung einer Filterkammer (15), die in einer Filterpresse ent lang einer Trennebene (16) zwischen zwei bündig aneinander grenzenden Filterplatten (13) ausgebildet ist, mit einem flüssigen Medium, wobei die Filterkammer (15) ausge hend von einer Schmalseite (12) einer Filterplatte (13) durch mindestens eine Mehrzahl von eng beieinander liegenden Kanälen (10) mit dem Medium beaufschlagt wird, die in Mündungsöffnungen (8) unmittelbar in die Filterkammer (15) münden, dadurch ge kennzeichnet, dass jedem Kanal (10) das Medium durch eine zugeordnete äußere Ein lauföffnung (14) an der Schmalseite (12) der Filterplatte (13) zugeführt wird und die Kanäle (10) getrennt ausgehend von den Einlauföffnungen (14) im Wesentlichen paral lel bis zu den Mündungsöffnungen (8) verlaufen.
2. Verfahren nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Filter kammer (15) durch einen Füllschuh (1) mit dem Medium beaufschlagt wird, der in der Filterplatte (13) teilweise aufgenommen ist und in dem die Kanäle (10) ausgebildet sind.
3. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkammer (15) durch einen Zulauf (23,28, 30) mit dem Medium beaufschlagt wird, der an der Schmalseite (12) der Filterplatte (13) flüssigkeitsdicht angesetzt ist und der unmittelbar an den äußeren Einlauföffnungen (14) der in die Filterkammer (15) füh renden Kanäle (10) mündet.
4. Verfahren nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass über ein ander angeordnete Filterkammern (15) einer Filterpresse mit dem Medium durch min destens eine gemeinsame, senkrecht zu den Trennebenen (16) verlaufende Leitung be aufschlagt werden, wobei die Zuläufe (23,28) der Filterkammern (15) als Kollektoren ausgebildet sind, die jeweils einen Abschnitt (24) der Leitung und dieselbe Mehrzahl von im Wesentlichen parallelen Zulaufkanälen (27) aufweisen, die ausgehend von je weils zugeordneten Einlauföffnungen (26) an einer inneren Wandung (25) des Ab schnittes (24) getrennt verlaufen und unmittelbar in die äußeren Einlauföffnungen (14) der in die jeweils zugeordnete Filterkammer (15) führenden Kanäle (10) münden.
5. Filterplatte (13) für eine Filterpresse, in der jeweils entlang einer Trennebene (16) zwi schen zwei bündig aneinander grenzenden Filterplatten (13) mindestens eine Filter kammer (15) ausgebildet ist, die durch eine Mehrzahl von Kanälen (10), die ausgehend von einer Schmalseite (12) der Filterplatte (13) in Mündungsöffnungen (8) unmittelbar in die Filterkammer (15) münden, mit einem flüssigen Medium beaufschlagbar ist, da durch gekennzeichnet dass jeder Kanal (10) eine äußere Einlauföffnung (14) an der Schmalseite (12) der Filterplatte (13) aufweist und die Kanäle (10) ausgehend von den Einlauföffnungen (14) bis zu den Mündungsöffnungen (8) getrennt verlaufen.
6. Füllschuh (1) für eine Filterplatte (13) nach dem vorgenannten Anspruch, der in einer in der Filterplatte (13) ausgebildeten Aufnahme (11) teilweise aufnehmbar ist und durch eine Filterkammer (15) mit dem Medium beaufschlagbar ist, dadurch gekenn zeichnet, dass der Füllschuh (1) die Kanäle (10) aufweist.
7. Zulauf (23,28) für eine Filterplatte (13) nach Anspruch 5, durch den die Filterkammer (15) mit dem Medium beaufschlagbar ist, wobei der Zulauf (23,28) als Kollektor aus gebildet ist und einen Abschnitt (24) einer senkrecht zu der Trennebene (16) verlaufen den Leitung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf (23,28) dieselbe Mehr zahl von im Wesentlichen parallelen Zulaufkanälen (27) aufweist, die ausgehend von jeweils zugeordneten Einlauföffnungen (26) an einer inneren Wandung (25) des Ab schnittes (24) getrennt verlaufen und unmittelbar in die äußeren Einlauföffnungen (14) der in die Filterkammer (15) führenden Kanäle (10) münden.
Description:
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM BEFÜLLEN EINER FILTERKAMMER Einleitung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beaufschlagung einer Filterkammer, die in einer Filterpresse entlang einer Trennebene zwischen zwei bündig aneinander grenzenden Fil- terplatten ausgebildet ist, mit einem flüssigen Medium, wobei die Filterkammer ausgehend von einer Schmalseite einer Filterplatte durch mindestens eine Mehrzahl von eng beieinan- der liegenden Kanälen mit dem Medium beaufschlagt wird, die in Mündungsöffnungen unmittelbar in die Filterkammer münden. Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Filter- platte sowie einen Füllschuh und einen Zulauf für eine Filterplatte zur Ausführung dieses Verfahrens.

Filterpressen mit der vorgenannten Anordnung einer Mehrzahl von Filterplatten als Plat- tenstapel und zwischen je zwei auf einander liegenden Filterplatten ausgebildeten Filter- kammern sind allgemein bekannt. Bezug genommen wird in diesem Zusammenhang bei- spielsweise auf die DE 32 22 987 A1, die DE 32 22 988 AI und die DE 199 05 674 Cl. In den Filterkammern-im Wesentlichen in der jeweiligen Trennebene zwischen den angren- zenden Filterplatten-liegt ein Filtertuch. Im Betrieb solcher Filterpressen wird den Filter- kammern ein zu filtrierendes Medium-die"Trübe"-unter Druck zugeführt und durch das Filtertuch gepresst. Auf dem Filtertuch lagert sich hierbei die Feststofffracht des Medi- ums als"Filterkuchen"ab. Das gefilterte Medium (Filtrat) fließt unterhalb des Filtertuchs durch einen Abfluss aus den Filterkammern ab.

Allgemein bekannt ist, die Filterkammer ausgehend von einer Schmalseite einer Filterplat- te durch eine Mehrzahl von eng beieinander liegenden Kanälen zu beaufschlagen, die in Mündungsöffnungen unmittelbar in die Filterkammer münden. Die Kanäle weisen nach den bekannten Verfahren einen gemeinsamen Zulaufkanal auf, der-beispielsweise im Innern eines in eine Filterplatte eingesetzten Füllschuhs-in die Kanäle verzweigt wird.

Im Betrieb einer Filterpresse nach dem bekannten Verfahren sind die zwischen den Ein- lauföffnungen der Kanäle am Ende des gemeinsamen Zulaufkanals ausgebildeten Stege- insbesondere bei sehr aggressiven oder abrasiven Medien-hohem Verschleiß ausgesetzt, wodurch ein häufiger Wechsel des entsprechenden Bauteils unvermeidbar wird. Üblicher Weise werden sogenannte"Füllschuhe"in die Filterplatten eingesetzt, die einerseits diesen

Austausch erleichtern, andererseits die Verwendung widerstandsfähigerer Materialien an dieser hoch belasteten Stelle ermöglichen.

Darüber hinaus lagert sich in nach dem bekannten Verfahren betriebenen Filterpressen bevorzugt vor den Einlauföffnungen der Kanäle die Feststofffracht der Trübe ab. Um eine Blockade von Einlauföffnungen und damit eine reduzierte Leistungsfähigkeit der zugeord- neten Filterkammer zu vermeiden, ist eine regelmäßige Spülung und gegebenen Falls ma- nuelle Reinigung der betreffenden Bauteile erforderlich.

Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Beaufschlagung einer Filter- kammer vorzuschlagen, das die beschriebenen Nachteile des bekannten Verfahrens ver- meidet.

Lösung Ausgehend von dem bekannten Verfahren wird die Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, dass jedem Kanal das Medium durch eine zugeordnete äußere Einlauföffnung an der Schmalseite der Filterplatte zugeführt wird und die Kanäle getrennt ausgehend von den Einlauföffnungen im Wesentlichen parallel bis zu den Mündungsöffnungen verlaufen.

Durch die erfindungsgemäß getrennte Führung der Kanäle innerhalb der Filterplatte wird die Anlagerung der Feststofffracht der Trübe an einer schwer zugänglichen Stelle im In- nern der Filterplatte wirksam vermieden. Die Aufspaltung des Zulaufs auf die Mehrzahl von Kanälen erfolgt außerhalb der Filterplatte. Blockierte Einlauföffnungen sind ohne gro- ßen Aufwand von Außen zugänglich, können nach Demontage des Zulaufs-beispielswei- se durch einfache Sichtkontrolle-entdeckt und manuell oder automatisiert gereinigt wer- den.

Bevorzugt wird die Filterkammer durch einen Füllschuh mit dem Medium beaufschlagt, der in der Filterplatte teilweise aufgenommen ist und in dem die Kanäle ausgebildet sind.

Gegenüber der Ausformung der Kanäle unmittelbar in der Filterplatte ermöglicht die Ver- wendung eines Füllschuhs einerseits die Verwendung höherwertiger Materialien, die den Verschleiß an den Einlauföffnungen vermindern. Andererseits werden die Kosten eines Austausches bei verschlissenen Einlauföffnungen erheblich reduziert.

Die Filterkammer wird vorzugsweise durch einen Zulauf mit dem Medium beaufschlagt, der an der Schmalseite der Filterplatte flüssigkeitsdicht angesetzt ist und der unmittelbar an den äußeren Einlauföffnungen der in die Filterkammer führenden Kanäle mündet. In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden über einander angeordnete Filterkammern einer Filterpresse mit dem Medium durch mindestens eine gemeinsame, senkrecht zu den Trennebenen verlaufende Leitung beaufschlagt, wobei die Zuläufe der Filterkammern als Kollektoren ausgebildet sind, die jeweils einen Ab- schnitt der Leitung und dieselbe Mehrzahl von im Wesentlichen parallelen Zulaufkanälen aufweisen, die ausgehend von jeweils zugeordneten Einlauföffnungen an einer inneren Wandung des Abschnittes getrennt verlaufen und unmittelbar in die äußeren Einlauföff- nungen der in die jeweils zugeordnete Filterkammer führenden Kanäle münden.

Die außerhalb der Filterplatten verlaufende Leitung weist typischer Weise einen deutlich größeren Querschnitt als die in die Filterkammern führenden Kanäle auf. Die Fließge- schwindigkeit des Mediums ist in der zuführenden Leitung daher erheblich geringer als in den Kanälen. Die unmittelbar an die Wandung der Leitung verlegten Kanten der Einlauf- öffnungen sind so einerseits weniger Verschleiß durch abrasive Feststofffracht ausgesetzt, andererseits werden mögliche Ablagerungen dieser Feststofffracht durch das in der Leitung vorbeiströmende Medium weitgehend wieder freigespült.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung ebenfalls gelöst durch eine Filterplatte für eine Filterpresse, in der jeweils entlang einer Trennebene zwi- schen zwei bündig aneinander grenzenden Filterplatten mindestens eine Filter- kammer ausgebildet ist, die durch eine Mehrzahl von Kanälen, die ausgehend von einer Schmalseite der Filterplatte in Mündungsöffnungen unmittelbar in die Filter- kammer münden, mit einem flüssigen Medium beaufschlagbar ist, wobei jeder Ka- nal eine äußere Einlauföffnung an der Schmalseite der Filterplatte aufweist und die Kanäle ausgehend von den Einlauföffnungen bis zu den Mündungsöffnungen ge- trennt verlaufen, einen Füllschuh für eine Filterplatte nach dem vorgenannten Anspruch, der in einer in der Filterplatte ausgebildeten Aufnahme teilweise aufnehmbar ist und durch eine Filterkammer mit dem Medium beaufschlagbar ist, wobei der Füllschuh die Kanäle aufweist und

einen Zulauf für eine solche Filterplatte, durch den die Filterkammer mit dem Me- dium beaufschlagbar ist, wobei der Zulauf als Kollektor ausgebildet ist und einen senkrecht zu der Trennebene verlaufenden Leitungsabschnitt aufweist, wobei der Zulauf dieselbe Mehrzahl von im Wesentlichen parallelen Zulaufkanälen aufweist, die ausgehend von jeweils zugeordneten Zulauföffnungen an einer inneren Wan- dung des Abschnittes getrennt verlaufen und unmittelbar in die äußeren Einlauföff- nungen der in die Filterkammer führenden Kanäle münden.

Die erfindungsgemäße Filterplatte und die erfindungsgemäßen Füllschuhe und Zuläufe für diese Filterplatte ermöglichen die Anwendung des zuvor beschriebenen Verfahrens mit den genannten Vorteilen gegenüber dem Stand der Technik.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen Fig. la/b zwei perspektivische Darstellungen eines erfindungsgemäßen Füllschuhs, Fig. 2 einen Detail-Schnitt einer erfindungsgemäßen Filterplatte mit dem erfindungs- gemäßen Füllschuh, Fig. 3a/b zwei Details dieser Filterplatte, Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Zulaufs, Fig. 5 einen Detail-Schnitt dieses Zulaufs an der erfindungsgemäßen Filterplatte, Fig. 6a einen anderen erfindungsgemäßen Zulauf und Fig. 6b ein Adapterstück zu diesem Zulauf, Fig. 7 einen Detail-Schnitt dieses anderen Zulaufs an der erfindungsgemäßen Filterplatte und Fig. 8 einen Detail-Schnitt eines weiteren erfindungsgemäßen Zulaufs an der erfindungsgemäßen Filterplatte.

Der in den Figuren la und lb dargestellte erfindungsgemäße Füllschuh 1 aus PP weist ei- nen beidseitig abgeflachten Auslauf 2 und einen an diesen schräg angesetzten Stutzen 3 auf. Der Stutzen 3 weist einen im Wesentlichen konstanten Querschnitt entlang einer nicht dargestellten gerade verlaufenden Achse auf. Unmittelbar an die Stirnfläche 4 des Stutzens 3 schließt sich eine leichte Fase 5 an, die wiederum an eine umlaufende Nut 6 grenzt, in der ein Dichtelement 7 in Form eines O-Rings aus PE aufgenommen ist. Im Innern des Füllschuhs 1 verlaufen parallel von der Stirnfläche 4 des Stutzens 3 bis zu Mündungsöff-

nungen 8 an der Stirnfläche 9 des Auslaufs 2 fünf Kanäle 10 mit jeweils kreiszylindri- schem Querschnitt.

Der Füllschuh 1 ist gemäß Figur 2 in eine Aufnahme 11-im Detail dargestellt in Figur 3 a - an einer Schmalseite 12 einer Filterplatte 13 eingesetzt. Ausgehend von der Aufnahme 11 setzen sich die fünf Kanäle 10-wie aus Figur 3b ersichtlich-bis zu Einlauföffnungen 14 in der Schmalseite 12 der Filterplatte 13 fort. Die Aufnahme 11 ist der Form des Stut- zens 3 angepasst, weist aber gegenüber diesem ein leichtes, nicht dargestelltes Spiel auf.

Die in einer gleichfalls nicht dargestellten Filterpresse horizontal ausgerichtete Filterplatte 13 ist Teil eines nicht dargestellten Plattenstapels aus im Wesentlichen identischen Filter- platten 13. Zwischen der Filterplatte 13 und einer nicht dargestellten unteren Filterplatte ist eine Filterkammer 15 ausgebildet. Im Wesentlichen entlang der Trennebene 16 zwischen den Filterplatten 13 liegt ein nicht dargestelltes Filtertuch.

Oberhalb des Fülleelements ist ein Randwulst 17 einer flexiblen Membran 18 in einer um die Filterkammer 15 umlaufenden Nut 19 in der Filterplatte 13 aufgenommen. Die Memb- ran 18 trennt oberhalb der Filterkammer 15 einen Pressmittelraum 20 von dieser flüssigkeitsdicht ab.

Im Filterbetrieb der Filterpresse-also bei geschlossener Filterkammer 15-ist der Füll- schuh 1 auf der unteren Filterplatte abgestützt. Die Filterkammer 15 wird über einen nicht dargestellten Zulauf, der in der Zulaufaufnahme 21-im Detail dargestellt in Figur 3b- aufgenommen ist, durch die Kanäle 10 mit einer gleichfalls nicht dargestellten Trübe be- aufschlagt. Der Füllschuh 1 liegt-wie in Figur 1 dargestellt-nach oben flächig an der Membran 18 und diese im Bereich neben dem Randwulst 17 wiederum unmittelbar an der Filterplatte 13 an.

Während des Filtrationsprozesses lagert sich auf dem Filtertuch ein wiederum nicht darge- stellter Filterkuchen ab. Zum Auswerfen des Filterkuchens und zur Reinigung des Filter- tuchs (nach einem allgemein bekannten Verfahren) werden die Filterplatten 13 des Platten- stapels auseinander gefahren und die Filterkammern 15 geöffnet.

Durch ihr Eigengewicht drückt die Membran 18 den Auslauf 2 des Füllschuhs 1 nach un- ten. Der Stutzen 3 wird dadurch leicht um eine zu dem Schnitt gemäß Figur 1 senkrechte Achse verschwenkt und hierbei in der Aufnahme 11 verkantet. Zur Demontage-bei- spielsweise zum Austausch des Füllschuhs 1 wegen Verschleiß-wird der Füllschuh 1 am

Auslauf 2 von Hand leicht angehoben und gleitet ohne wesentlichen Widerstand aus der Aufnahme 11 heraus. Sofern erforderlich kann das Anheben durch ein Hebelwerkzeug unterstützt werden, das an einer eigens hierzu vorgesehenen Aussparung 22 zwischen Füll- schuh 1 und Filterplatte 13 angesetzt wird.

Figur 4 zeigt einen erfindungsgemäßen Zulauf 23, der als"Kollektor"ausgebildet ist. Der Zulauf 23 weist einen Abschnitt 24 einer nicht weiter dargestellten, senkrecht zu der Trennebene 16 verlaufenden Leitung auf, der an seiner inneren Wandung 25 Einlauföff- nungen 26 zu Zulaufkanälen 27 aufweist, die ausgehend von den Einlauföffnungen 26 pa- rallel verlaufen und-wie in Figur 5 gezeigt-unmittelbar in die äußeren Einlauföffnungen 14 der in die Filterkammer 15 führenden Kanäle 10 münden. Die Zuläufe 23 übereinander liegender Filterplatten 13 sind in nicht dargestellter Weise im geschlossenen Zustand der Filterpresse flüssigkeitsdicht aneinander gefügt.

Figur 6a zeigt einen alternativen, gleichfalls als"Kollektor"ausgebildeten erfindungsge- mäßen Zulauf 28, der mittels des in Figur 6b dargestellten Zulaufadapters 29 wie in Figur 7 gezeigt an der Filterplatte 13 angesetzt wird. Der Zulauf 28 weist gleichfalls an seiner in- neren Wandung 25 Einlauföffnungen 26 zu Zulaufkanälen 27 auf, die sich in dem Zulauf- adapter 29 fortsetzen. In Figur 7 ist ein weiterer erfindungsgemäßer Zulauf 30 gezeigt, der die Zuführung der Trübe über einen nicht dargestellten flexiblen Schlauch erlaubt. Auch dieser Zulauf 30 ist mittels eines Zulaufadapters 31 an der Filterplatte 13 angesetzt.

In den Figuren sind 1 Füllschuh 2 Auslauf 3 Stutzen 4 Stirnfläche 5 Fase 6 Nut 7 Dichtelement 8 Mündungsöffnung 9 Stirnfläche 10 Kanal 11 Aufnahme 12 Schmalseite 13 Filterplatte 14 Einlauföffnung 15 Filterkammer 16 Trennebene 17 Randwulst 18 Membran 19 Nut 20 Pressmittelraum 21 Zulaufaufnahme 22 Aussparung 23 Zulauf 24 Abschnitt 25 Wandung 26 Einlauföffnung 27 Zulaufkanal 28 Zulauf 29 Zulaufadapter 30 Zulauf 31 Zulaufadapter