DE1088469B - Method and device for the continuous separation of solids from liquids and their removal from the filter - Google Patents
Method and device for the continuous separation of solids from liquids and their removal from the filterInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur fortlaufenden Trennung von Feststoffen aus Flüssigkeiten" und ihre Entfernung aus dem Filter. Kontinuierlich arbeitende Filter, wie Trommelfilter, sind bekannt. Sie sind aber verhältnismäßig teuer in der Anschaffung und auch nicht überall und für alles einsatzfähig. So eignen sie sich nur für gut filtrierbare Flüssigkeiten und für das Arbeiten im großen. Andere Filtergattungen dagegen, z. B. die gebräuchlichen Scheibenfilter oder Filterpressen, lassen wohl eine Verwendung im größeren Außmaße zu, sind auch verhältnismäßig billig und besitzen auf engstem Raum eine erhebliche Filterfläche. Sie sind deshalb für schwer filtrierbare Stoffe geeignet, erfordern jedoch viele Bedienungsarbeiten von Hand. Außerdem gestatten sie nur chargenweisen Einsatz, arbeiten also nicht kontinuierlich. Vor allem aber macht bei ihnen die Beseitigung der Filterrückstände große Mühe, denn auch zusätzliche Reinigungsvorrichtungen vermögen nicht zu verhindern, daß sie nach jedem Filtervorgang auseinandergenommen und wieder zusammengebaut werden müssen. Das Arbeiten mit ihnen ist umständlich und zeitraubend.The invention relates to a method and a device for the continuous separation of Solids from liquids "and their removal from the filter. Continuously operating filters, such as Drum filters are known. But they are relatively expensive to buy and not everywhere and usable for everything. So they are only suitable for easily filterable liquids and for working in huge. Other types of filters, however, z. B. the common disc filters or filter presses leave probably a use on a larger scale, are also relatively cheap and have a very small size Space a considerable filter area. They are therefore suitable for substances that are difficult to filter, but require many manual operations. In addition, they can only be used in batches, so they work not continuously. Above all, however, the removal of the filter residue is very difficult for them, because even additional cleaning devices cannot prevent them from being used after each filtering process must be taken apart and reassembled. Working with them is cumbersome and time consuming.
Bekannt sind auch Scheibendrehfilter, bei denen die nach dem Filtervorgang auf den Filterelementen liegenden Rückstände durch Zentrifugalkraft abgeschleudert werden. Sie arbeiten daher praktisch ohne Unterbrechung. Dieser Gattung von Filtern gehört auch der Erfindungsgegenstand an. Von dem Bekannten unterscheidet er sich dadurch, daß die Filterelemente von den nach dem eigentlichen Filtervorgang angesammelten, gegebenenfalls vorher noch besonders behandelten Rückständen dadurch befreit werden, daß diese durch Rückspülung mit Flüssigkeit losgelöst und gleichzeitig oder sofort anschließend in an sich bekannter Weise durch Zentrifugalkraft abgeschleudert werden und dabei an die von den Rändern der Elemente in größerem Abstand befindliche Gehäusewand geworfen werden, danach von dort durch eine oder mehrere verschiedene Hilfseinrichtungen, wie Schaber, Druckluft, Spülflüssigkeit od. dgl., eventuell in Zusammenwirkung, losgelöst oder durch ihr eigenes Gewicht nach unten fallen und vom unteren Gehäuseteil aus, wenn nötig, durch geeignete Mittel, wie Förderschnecken, Injektoren od. dgl., unterstützt, ausgetragen werden.Rotary disk filters are also known, in which the filter elements after the filtering process lying residues can be thrown off by centrifugal force. You therefore work practically without Interruption. The subject of the invention also belongs to this type of filter. From the acquaintance It differs in that the filter elements are used after the actual filtering process accumulated residues, possibly previously specially treated, are freed by the fact that this detached by backwashing with liquid and then at the same time or immediately afterwards in per se known Way be thrown off by centrifugal force and thereby hit by the edges of the elements be thrown at a greater distance from the housing wall, then from there through an or several different auxiliary devices, such as scrapers, compressed air, rinsing liquid or the like, possibly in cooperation, detached or falling down by their own weight and from the lower housing part if necessary, supported by suitable means such as screw conveyors, injectors or the like will.
Durch die erfindungsgemäBe Kombination des Abschleuderns der Rückstände von den Filterplatten durch Zentrifugalkraft mit einer an sich bei anderen Filtergattungen bekannten Rückspülung werden auch fest haftende Substanzen, beispielsweise wenn sie schmierig, klebrig od. dgl. sind, mit Sicherheit auch bei feinmaschigen Geweben als Filterbelag mit Sicherheit losgelöst und von den Platten entfernt. Damit er-Verfahren und VorrichtungBy the inventive combination of spinning off the debris from the filter plates by centrifugal force with one per se on another Types of filter known for backwashing are also firmly adhering substances, for example when they are greasy, sticky or the like, with certainty also with fine-meshed fabrics as filter coverings with certainty detached and removed from the plates. So that he procedure and device
zur fortlaufenden Trennungfor continuous separation
von Feststoffen aus Flüssigkeitenof solids from liquids
und ihre Entfernung aus dem Filterand their removal from the filter
Anmelder:Applicant:
Dipl.- Chem. Dr.- Ing. Hans Müller,
Erlenbach, Zürich (Schweiz)Dipl.- Chem. Dr.- Ing.Hans Müller,
Erlenbach, Zurich (Switzerland)
Vertreter: Dr. jur. H. Schlüter, Rechtsanwalt,
Heidelberg, Neuenheimer Landstr. 48Representative: Dr. jur. H. Schlueter, lawyer,
Heidelberg, Neuenheimer Landstr. 48
Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 11. Juni und 28. Oktober 1955Claimed priority:
Switzerland from June 11th and October 28th 1955
Dipl.-Chem. Dr.-Ing. Hans Müller,Dipl.-Chem. Dr.-Ing. Hans Müller,
Erlenbach, Zürich (Schweiz),
ist als Erfinder genannt wordenErlenbach, Zurich (Switzerland),
has been named as the inventor
gibt sich erst ein wirtschaftliches Arbeiten mit dem Filter auch in schwierigen Fällen, in denen die Zentrifugalkraft allein oder die Rückspülung für sich keinen Erfolg bringt. Ein nach der Erfindung arbeitendes Filter, das dementsprechend eingerichtet ist, läßt sich weitgehend universell einsetzen im Gegensatz zu bekannten Geräten, die nur einen beschränkten Anwendungsbereich besitzen.there is only an economical work with the filter even in difficult cases in which the centrifugal force alone or the backwashing in itself is unsuccessful. A working according to the invention Filters that are set up accordingly can be used largely universally, in contrast to known ones Devices that have only a limited area of application.
Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung ist es möglich, die schnelle Umdrehung der Welle und die auf ihr befindlichen Elemente in besonderen Fällen in wechselnder Richtung erfolgen zu lassen, wobei gegebenenfalls ein solcher Drehrichtungswechsel bis zur rotierenden Vibration gesteigert werden kann. Beispielsweise ist dies angebracht, wenn bei klebrigen oder schmierenden Feststoffen sich nach mehreren Arbeitsspielen die Poren der Filtertücher oder -siebe teilweise verstopft haben. Der Filterapparat wirkt hierbei gewissermaßen als Waschmaschine für die Filtertücher. Eventuell kann gleichzeitig die Durchflußrichtung der Wasch- und Spülflüssigkeit geändert werden.According to a further embodiment of the invention, it is possible the rapid rotation of the shaft and the to have elements located on it in special cases in alternating direction, where appropriate such a change of direction of rotation can be increased to the point of rotating vibration. For example is this appropriate if sticky or smeary solids are after several Work games have partially clogged the pores of the filter cloths or sieves. The filter apparatus works here, as it were, as a washing machine for the filter cloths. The direction of flow can possibly be at the same time the washing and rinsing liquid can be changed.
Eine zur Durchführung der erfindungsgemäßenVerfahren verwendbare Vorrichtung ist in ihrem Aufbau und ihrer Wirkungsweise aus der Beschreibung und aus der Zeichnung ersichtlich.One for performing the methods of the invention usable device is in its structure and its mode of operation from the description and can be seen from the drawing.
Das in schematischer Darstellung gezeigte Verkörperungsbeispiel der erfindungsgemäßen VorrichtungThe embodiment shown in a schematic representation the device according to the invention
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besitzt ein Gehäuse 1, welches nach unten konisch oder sonstwie verjüngt in einen Äustragsstutzen 2 ausläuft. Der letztere befindet sich zweckmäßig seitlich von der Gehäusemittelachse. Oben ist das Gehäuse 1 durch einen Deckel 18 verschlossen, der ein Lager 3 für die Welle 4 trägt. Das andere Lager 5 für die Welle 4 ist im Schrägboden des Gehäuses 1 eingebaut, wobei ein geeignetes Mittel, wie Stopfbüchse, Schleifring, O-Ring od. dgl., nach außen abdichtet. Unterhalb des Deckels 18 ist die Welle 4 hohl ausgebildet und mit Löchern oder Schlitzen 6 versehen. Auf ihr sitzen Filterelemente 7, die in dem gezeigten Beispiel flache, runde Scheiben sind, aber jede andere passende Gestalt haben können. Zwischen je zwei Scheiben 7 sind Dichtungsringe 8 eingelegt, welche gleichzeitig für den notwendigen Abstand der Elemente untereinander sorgen. Eine Spannvorrichtung 9 hält die auswechselbar aufgesteckten Filterelemente 7 und die Dichtungsringe 8 zusammen. Am oberen Ende der Welle 4 ist ein Motor 10 oder ein sonstiges Antriebsmittel befestigt. has a housing 1 which is conical or downward otherwise tapered into a discharge nozzle 2. The latter is conveniently located to the side of the Housing center axis. At the top, the housing 1 is closed by a cover 18, which has a bearing 3 for the Wave 4 carries. The other bearing 5 for the shaft 4 is installed in the sloping bottom of the housing 1, with a Suitable means, such as a stuffing box, slip ring, O-ring or the like, seals to the outside. Below the Cover 18, the shaft 4 is hollow and provided with holes or slots 6. Sit on her Filter elements 7, which in the example shown are flat, round disks, but any other suitable shape can have. Between every two discs 7 sealing rings 8 are inserted, which at the same time for the ensure the necessary distance between the elements. A clamping device 9 holds the interchangeable plugged-on filter elements 7 and the sealing rings 8 together. At the top of the shaft 4 is a motor 10 or other drive means attached.
Die zu filternde Flüssigkeit wird durch einen Stutzen 11 in das Gehäuse 1 eingeführt und umfängt dort, wenn das letztere gefüllt ist, die Filterscheiben 7. Das Filtrat durchdringt deren Filterschicht und gelangt während des Filtervorganges in ihre Innenräume. Von da fließt es durch die Schlitze 6 in den hohlen Teil der Welle 4, der mit seinem freien Ende in einen Stutzen 12 ragt. Aus diesem wird das Filtrat dann abgezogen. Auf der Außenfläche der stillstehenden oder nur langsam drehenden Platten 7 sammeln sich dabei die ungelösten Rückstände aus der zu filternden Flüssigkeit an und bilden einen Kuchen 13. Wenn dieser eine bestimmte Stärke erreicht hat, so daß nur noch wenig oder überhaupt kein Filtrat mehr durch ihn dringen kann, wird bei abgestelltem Zufluß die Welle 4 in rasche Umdrehung versetzt und damit die Kuchen 13 von den Scheiben 7 durch Fliehkraft abgeschleudert. Die Umschaltung der Welle auf Hochtouren kann von Hand oder selbsttätig erfolgen. Im letzteren Falle wird z. B. durch das im Stutzen nur noch schwach fließende Filtrat ein Schalter od. dgl. ausgelöst.The liquid to be filtered is introduced through a nozzle 11 into the housing 1 and surrounds there, when the latter is filled, the filter disks 7. The filtrate penetrates their filter layer and arrives into their interiors during the filtering process. From there it flows through the slots 6 into the hollow part of the shaft 4, which protrudes with its free end into a connecting piece 12. This then becomes the filtrate deducted. On the outer surface of the stationary or slowly rotating plates 7 collect the undissolved residues from the liquid to be filtered and form a cake 13. If this has reached a certain strength, so that little or no more filtrate passes through can penetrate it, the shaft 4 is set in rapid rotation when the inflow is turned off and thus the Cake 13 thrown off the disks 7 by centrifugal force. The switching of the wave in full swing can be done manually or automatically. In the latter case z. B. by the in the nozzle only Filtrate still weakly flowing a switch or the like triggered.
Gleichzeitig wird im Augenblick des Abschleuderns mit Wasser durch Filterhohlwelle rückgespült. Diese Rückspülung ist an sich bei stehenden Filtern bekannt, hat aber bei der Erfindung im Zusammenhang mit der Abschleuderung besondere Vorteile. Der Filtervorgang verläuft hierbei so, daß zunächst das Filtergehäuse mit Wasser unter Zugabe von Filterhilfsmitteln, wie Kieselgur, Holzmehl, Asbest u. dgl., gefüllt wird. Das Wasser wird so lange abgezogen, bis sich auf den Filterplatten eine etwa 5 bis 10 mm starke Schicht aus dem Filterhilfsmittel gebildet hat. Danach wird der zu filternde Saft bis zur Undurchlässigkeit bzw. Schwerdurchlässigkeit der Schicht zugegeben. Wenn es soweit ist, wird die Filterschicht unter gleichzeitiger Rückspülung durch Wasser abgeschleudert.At the same time, water is backwashed through the hollow filter shaft at the moment it is spun off. These Backwashing is known per se in standing filters, but has in connection with the invention in connection with the Throwing off special advantages. The filtering process takes place in such a way that first the filter housing filled with water with the addition of filter aids such as kieselguhr, wood flour, asbestos and the like will. The water is drawn off until the filter plates are about 5 to 10 mm thick Has formed a layer of the filter aid. After that, the juice to be filtered becomes impermeable or poor permeability of the layer added. When the time comes, the filter layer is taking at the same time Backwash spun off by water.
An der Innenwandung des Gehäuses 1 gleiten die Filterrückstände durch ihr Eigengewicht ab und gelangen in den verjüngten unteren Teil des Gehäuses 1. Die sonst verschlossen gehaltene öffnung 14 wird bei Beginn des Abschleuder- und Rückspülvorganges entweder von Hand oder ebenfalls selbsttätig in Abhängigkeit von der erhöhten Drehzahl aufgemacht, die Rückstände werden ausgetragen. Unterstützt werden kann die Austragung der Kuchenbestandteile durch ein Hilfsmittel, wie Förderschnecke, Flüssigkeit, Druckgas od. dgl. Die Flüssigkeit oder das Druckgas spülen dieTeilchen des Filterbelages nach unten und schwemmen sie von dort aus dem Gehäuse. Soweit erforderlich, können auch mitrotierende Kratzbleche oder andere geeignete Vorrichtungen an der Innenwand des Gehäuses 1 vorbeistreichen, um dort ein Festhaften von Rückständen zu verhindern. Für Kuchen, deren Stoffe zur Zusammenballung neigen und die deshalb in größeren oder kleineren Stücken abgeschleudert werden, können, damit keine Verstopfung der Austragsöffnung 14 stattfindet, im unteren Teil des Gehäuses 1 Schlagstifte (nicht gezeichnet) mitrotieren. Sie zerkleinern, gegebenenfalls in Zusammenarbeit mit im Gehäuse feststehenden Stiften, die abgeschleuderten Filterrückstände.The filter residues slide off and arrive on the inner wall of the housing 1 under their own weight in the tapered lower part of the housing 1. The opening 14, which is otherwise kept closed, is at Start of the centrifugal and backwashing process either manually or automatically, depending on the situation opened by the increased speed, the residues are discharged. Get supported The cake components can be discharged using an auxiliary device such as a screw conveyor, liquid, or pressurized gas or the like. The liquid or the pressurized gas flush the particles of the filter lining downwards and float them from there out of the housing. If necessary, also rotating scraper plates or Brush other suitable devices past the inner wall of the housing 1 in order to adhere it there to prevent residues. For cakes whose substances tend to clump together and are therefore be thrown off in larger or smaller pieces, so that the discharge opening is not clogged 14 takes place, in the lower part of the housing 1 knock pins (not shown) rotate with it. They crush, if necessary in cooperation with pins fixed in the housing, the thrown off Filter residue.
Zur Entleerung der Rückstände können in dem Gehäuse 1 feststehende, zweckmäßig unterhalb des Dekkels 18 angebrachte Düsen (nicht gezeichnet) angeordnet sein, welche zwischen Kesselwand und Filterelementen einen Flüssigkeits- oder Druckgasstrom von oben nach unten erzeugen. Ihre öffnungen weisen in Richtung auf die Gehäusewandung zu nach unten. Bei entsprechender Konstruktion können die Düsen auch mitrotieren. In den Fällen, also bei stehenden oder mitrotierenden Düsen, kann sowohl zuerst abgeschleudert und dann mittels des Spülstromes entleert werden als auch die Spülung vor der beginnenden Umdrehung sein, so daß die abgeschleuderten Filterrückstände gar nicht erst die Gehäusewandung berühren.For emptying the residues can be fixed in the housing 1, expediently below the cover 18 attached nozzles (not shown), which between the boiler wall and filter elements generate a flow of liquid or pressurized gas from top to bottom. Your openings show in the direction of the housing wall downwards. With an appropriate construction, the nozzles also rotate. In those cases, i.e. with stationary or rotating nozzles, both can be thrown off first and then emptied by means of the flushing flow as well as the flushing before the beginning of the rotation so that the thrown off filter residues do not even touch the housing wall.
Wenn in der rotierenden Achse eine von außen bedienbare Klappe (nicht gezeichnet) eingebaut ist, durch welche ein Teil der Filterelemente ausgeschaltet werden kann, dann ergibt sich der Vorteil, daß der Apparat vor Beendigung der Filtration mit Preßluft bis auf das Niveau der abgesperrten Platten — meistens nur die unterste — entleert werden kann, und zwar unter gleichzeitiger Filtration des im Behälter befindlichen Flüssigkeitsvolumens. Vor der Entleerung bleiben dann im Kessel nur wenige Liter unfiltrierte Flüssigkeit zurück, welche wieder in das Zulaufgefäß zurückgepumpt werden müssen. Der ganze übrige Behälterinhalt kann auf diese Weise fertig filtriert werden.If an externally operated flap (not shown) is installed in the rotating axis, by which a part of the filter elements can be switched off, then there is the advantage that the Apparatus before the end of the filtration with compressed air up to the level of the shut-off plates - mostly only the bottom - can be emptied, while at the same time filtering what is in the container Liquid volume. Only a few liters of unfiltered liquid remain in the kettle before emptying back, which have to be pumped back into the feed vessel. All the rest of the container can be filtered in this way.
Die Drehrichtung der Welle beim Abschleudervorgang kann periodisch abwechselnd sein, gegebenenfalls soll der D rehrichtungswechsel bis zur rotierenden Vibration gesteigert werden. Eine solche Möglichkeit wird vorteilhaft dort angewendet, wo Filtertücher benutzt werden. Wenn sich nach einer oder mehreren Chargen die Filtertücher verstopft haben, wird der Filterapparat gleichsam als Waschmaschine gebraucht, indem die Drehrichtung der rotierenden Welle periodisch wie bei einer Waschmaschine geändert wird, eventuell unter gleichzeitiger Änderung der Durchflußrichtung der Waschflüssigkeit. Dies ergibt ein etwas schnelleres und intensiveres Auswaschen der Filtertücher als bei einer gleichförmigen Drehrichtung.The direction of rotation of the shaft during the spinning process can alternate periodically, if necessary the change in direction of rotation should be increased to the point of rotating vibration. One such possibility is used to advantage where filter cloths are used. If after one or more Batches that have clogged the filter cloths, the filter apparatus is used as a washing machine, as it were, by changing the direction of rotation of the rotating shaft periodically like a washing machine, possibly with a simultaneous change in the direction of flow of the washing liquid. This gives a slightly faster and more intensive washing of the filter cloths than with a uniform direction of rotation.
Ein Stutzen 17 gestattet eine totale Entleerung derA nozzle 17 allows a total emptying of the
Flüssigkeit aus dem Gehäuse 1, da er im tiefsten Punkt des Kessels angeordnet ist. Durch Umwälzen der Flüssigkeit vom Stutzen 17 zum Stutzen 11 undgleichzeitiges Ansetzen von Vakuum am Stutzen 12 kann auch der letzte Rest von Flüssigkeit filtriert werden, ebenso durch Aufgabe von Druckluft auf den Behälter 1 mit gleichzeitiger Zirkulation.Liquid from the housing 1, since it is located in the lowest point of the boiler. By circulating the liquid from the nozzle 17 to the nozzle 11 and at the same time applying a vacuum to the nozzle 12, the last remainder of the liquid can also be filtered, also by applying compressed air to the container 1 with simultaneous circulation.
Claims (7)
Deutsche Patentschrift Nr. 924 746;
französische Patentschrift Nr. 1 080 018.Considered publications:
German Patent No. 924 746;
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