AT401355B

AT401355B - Scheibenfilter zum abtrennen von flüssigkeiten aus einer suspension, insbesondere faserstoffsuspension

Info

Publication number: AT401355B
Application number: AT0172394A
Authority: AT
Inventors: Peter Dipl Ing Dr Scheucher; Josef Ing Muser; Wilhelm Ing Korpar
Original assignee: Andritz Patentverwaltung
Priority date: 1994-09-08
Filing date: 1994-09-08
Publication date: 1996-08-26
Also published as: SE9503070L; SE9503070D0; ATA172394A; DE19531614A1; DE19531614C2; US5792352A; SE518393C2

Description

AT 401 355 B

Die Erfindung betrifft einen Scheibenfilter zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus einer Suspension, insbesondere Faserstoffsuspension, mit mehreren, insbesondere sektorförmigen, Filterelementen, die einen Rahmen und beiderseits darauf befestigte Filterflächen, über die gegebenenfalls ein Filtermedium angebracht ist, aufweisen, wobei die Filterflächen Vertiefungen und Erhebungen aufweisen, die Kanäle bilden, sowie mit einer hohlen, mit Filtratkanälen versehenen Filterwelle versehen sind, wobei die Filterelemente (6) Sammelkanäle (12) aufweisen, die mit den aus Vertiefungen und Erhebungen gebildeten Kanälen (11) einerseits und mit den Filtratkanälen (8) der Filterwelle (3) andererseits verbunden sind.

Die bekannten Scheibenfilter bzw. Filtersegmente der oben genannten Art haben vor allem den großen Nachteil, daß die aus den Vertiefungen und Erhebungen gebildeten Kanäle für die Filtratabfuhr am Fuß des Filtersegments einen Engpaß bilden. Weiters sind in der Oberfläche des Filterelementes Löcher zur Filtratabfuhr vorgesehen, wodurch eine Umlenkung der Strömung des Filtrates und somit eine Behinderung des Filtratabflusses vorliegt. Dadurch kann das Filtrat nicht genügend abgeführt werden und es kann auch keine ausreichende Entfeuchtung erreicht werden.

Ziel der Erfindung ist es durch geeignete Gestaltung des Scheibenfilters bzw. der Filtersegmente die obigen Nachteile zu vermeiden und insbesondere auch Suspensionen mit relativ niedrigen Feststoffgehalt, wie dies insbesondere bei der Faserstoffrückgewinnung in der Papierindustrie auftritt, entwässern zu können.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß der Querschnitt der Sammelkanäle der Filterelemente sich in Richtung zum Auslaßstutzen erweitert und, daß die Filterflächen und der Rahmen einen Hohlraum bilden, der an der Filterwelle zugewandten Seite offen ist. Dadurch wird auch der in Richtung zur Filterwelle zunehmenden Filtratmenge Rechnung getragen, so daß eine ungehinderte Abführung des Filtrats ermöglicht wird. Durch diesen Hohlraum kann in einfacher Weise sowohl in der Suspension als auch im Trockensaugbereich ein Druckausgleich zwischen Hohlraum und umgebenden Raum erreicht werden, wodurch aufwendige Stützkonstruktionen innerhalb des Hohlraum des Filterelements entfallen können.

Eine Weiterführung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelkanäle asymmetrisch im Filterelement angeordnet sind und teilweise durch den Rahmen gebildet werden. Durch diese Anordnung der Sammelkanäle kann das Filterelement besonders günstig gestaltet und gefertigt werden, wobei die gesamte Oberfläche des Filterelements für die Filtration zur Verfügung steht.

Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Filerwelle fest montierte Haltungen bzw. Führungen für die Filterelemente aufweist. Durch diese Ausgestaltung können in einfacher Weise die Filterelementen vom Montagepersonal in die Halterungen eingeschoben und montiert werden.

Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Filterwelle mit den Filtratkanälen verbundene Einlaßstutzen aufweist, wobei die Auslaufstutzen Filterelemente mit dem Einlaßstutzen der Filter verbunden, vorzugsweise in diese hineingesteckt, sein können. Dadurch wird eine sichere Filtratabfuhr in die Filterwelle und Abdichtung bei gleichzeitig einfacher Montage der filterelemente ermöglicht.

Eine besonders günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die aus Vertiefungen und Erhebungen gebildeten Kanäle der Filterelemente unter einem Winkel a zur Segmentmittelachse geneigt sind, wobei der Winkel azwischen 30 * und 90', vorzugsweise etwa 60 *, betragen kann. Durch die Neigung der Kanäle zur Segmentmittelachse läßt sich die Filtratabfuhr günstig beeinflussen.

Eine besonders günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sich der Querschnitt der Kanäle der Filterelemente in Richtung zum Sammelkanal hin erweitert. Dies führt zu geringsten Gesamtvolumina der Filtratkanäle bei gleichzeitig an die Filtratmenge angepaßtem Querschnitt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Filterelemente durch die Verbindung mit dem benachbarten Filterelement am Umfang der Filterscheibe erfolgt. Durch diese Verbindung der Filterelemente wird die gesamte Filterscheibe stabilisiert, wobei im Fall des Einschubs der Filterelemente in Halterungen lediglich diese Verbindung der Filterelemente nötig ist. Dadurch wird eine besonders günstige Montage erreicht, da lediglich außen am Umfang der Filterscheibe Befestigungen montiert werden müssen. Dies wirkt sich besonders vorteilhaft bei Filtern mit großen Filterscheibendurchmesser aus.

Die Erfindung wird nun im folgenden anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei Fig. 1 die Ansicht einer Filterscheibe eines erfindungsgemäßen Scheibenfilters, Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Filterelement, Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie lll-lll in Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 2, Fig. 5 einen Schnitt gemäß Linie V-V in Fig. 2, Fig. 6 einen Ausschnitt VI aus Fig. 2 sowie Fig. 7 einen Schnitt gemäß Linie Vll-Vll in Fig. 6 darstellt.

Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Scheibenfilters 1 gemäß der Erfindung. Das Filter besteht dabei aus einem Filtertrog 2, einer Filterwelle 3 sowie gegebenenfalls einer Abdeckhaube 4. Auf der Filterwelle 3 sind Halterungen bzw. Führungen 5 fest montiert, in die Filterelemente 6 eingeschoben 2

Claims

AT 401 355 B werden. Die Filterwelle 3 weist hierbei Einlaßstutzen 7 auf, die in Filtratkanäle 8 münden. In diese Einlaßstutzen 7 wird der Auslaßstutzen 13 der Filterelemente 6 eingeschoben. Das Filter dreht sich dabei in Richtung des Pfeiles 9, wodurch der Auslaßstutzen 13 des Filterelements 6 jeweils als letztes aus der Suspension auftaucht und somit verhindert wird, daß Filtrat zurückfließt. Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Filterelement 6, wobei die benachbarten Filterelemente 6 sowie die Filterwelle 3 angedeutet sind. Das Filterelement 6 besteht aus einem Rahmen 10, in dem Fläche 16 montiert werden, die Vertiefungen 11 aufweist. Diese Vertiefungen 11 dienen als Filtratkanäle und münden in einen Sammelkanal 12, der sich entlang der nachlaufenden Kante des Filterelements 6 erstreckt. Der Querschnitt des Sammelkanals 12 erweitert sich in Richtung auf die Filterwelle 3 und mündet in den Auslaßstutzen 13, welcher seinerseits mit dem Einlaßstutzen 7 der Filterwelle 3 verbunden ist. An der Unterseite 14 des Filterelements 6 ist der durch die Fläche 16 gebildete Hohlraum gegenüber der Umgebung offen. Durch diese Öffnungen kann Suspension in den Hohlraum gelangen, wodurch sich allfällige Druckkräfte gegenseitig aufheben. Analoges gilt für den Bereich der Entfeuchtung. Die einzelnen Filterelemente 6 sind mittels Halterungen 15 am äußeren Umfang miteinander verbunden. Der Filterbeutel wird in üblicher Weise auf das Filterelement aufgeschrumpft und am unteren, der Filterwelle zugewandten Ende, mit Halteblechen befestigt. Diese Haltebleche dienen gleichzeitig als Abdeckbleche für Filtratkanäle im Fußbereich, die für die Ableitung des Filtrates notwendig sind, aber nicht als Entwässerungsflächen dienen sollen. Dies begünstigt die Entwässerung durch entsprechende Anpassung der Steuerzeiten des Scheibenfilters. Fig. 3 zeigt einen Schnitt gemäß Linie lll-lll in Fig. 2 entlang eines Filtratkanals 11. Das Filterelement 6 besteht aus symmetrisch angeordneten Blechen 16, die Erhöhungen und Vertiefungen aufweisen und dadurch Filtratkanäle 11 bilden. Zwischen den Blechen 16 befindet sich ein Hohlraum 17. An einem Ende befindet sich ein Sammelkanal 12, der teilweise durch den Rahmen 10 gebildet wird. Durch die Neigung der Filtratkanäle 11 erfolgt die Strömung in den Sammelkanal bereits in Richtung zum Auslaßstutzen, wodurch keine Strömungsumlenkun-gen und somit auch keine Behinderungen der Strömung auftreten. Fig. 4 zeigt die Befestigung des Auslaßstutzens 13 des Filterelements 6 im Einlaßstutzen 7 der Filterwelle 3. Im Übergangsbereich weist dabei der Ausiaßstutzen 13 einen geringeren Außendurchmesser auf, der dem Innendurchmesser des Einlaufstutzens 7 entspricht. Zur sicheren Abdichtung sind Dichtringe 18 vorgesehen. Fig. 5 zeigt einen Schnitt gemäß Linie V-V in Fig. 2 und stellt die Befestigung der Filterelemente 6 in den Halterungen bzw. Führungen 5 dar. Die Halterungen 5 sind dabei so geformt, daß sie die Rahmen 10, der Filterelemente 6 sowie die darüber angebrachten Filterbeutel 21 umschließen und somit eine stabile Führung für die Filterelemente 6 bieten. Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt VI aus Fig. 2, wobei hier die Verbindung zweier Filterelemente 6 durch über deren Rahmen 10 sowie über dem Filtermedium, z.B. Filterbeutel, angebrachte Segmentverbindungen 15 dargestellt ist. Diese Verbindungen 15 sind mittels Schrauben 20 in den Halterungen 5 an der Längsseite der Filterelemente verbunden. Fig. 7 zeigt einen Schnitt gemäß Linie Vll-Vll in Fig. 6, der die Ausführung der Segmentverbindungen 15 in U-Form zeigt. Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Es könnte z.B. die Befestigung der Filterelemente auch durch entsprechende Einrichtungen direkt an der Filterwelle erfolgen. In diesem Fall sind die Halterungen bzw. Führungen nicht unbedingt erforderlich. Diese Halterungen bzw. Führungen können auch andere Formen als die dargestellte aufweisen. Patentanspiüche 1. Scheibenfilter zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus einer Suspension, insbesondere Faserstoffsuspension, mit mehreren, insbesondere sektorförmigen, Filterelementen, die einen Rahmen und beiderseits darauf befestigte Filterflächen, über die gegebenenfalls ein Filtermedium angebracht ist, aufweisen, wobei die Filterflächen Vertiefungen und Erhebungen aufweisen, die Kanäle bilden, sowie mit einer hohen, mit Filtratkanälen versehenen Filterwelle, wobei die Filterelemente (6) Sammelkanäle (12) aufweisen, die mit den aus Vertiefungen und Erhebungen gebildeten Kanälen (11) einerseits und mit den Filtratkanälen (8) der Filterwelle (3) andererseits verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Sammelkanäle (12) der Filterelemente (6) sich in Richtung zum Auslaßstutzen (13) erweitert und die Filterflächen (16) und der Rahmen (10) einen Hohlraum (17) bilden, der an der der Filterwelle (3) zugewandten Seite offen ist. 3 AT 401 355 B
2. Scheibenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelkanäle (12) asymmetrisch im Filterelement (6) angeordnet sind und teilweise durch den Rahmen (10) gebildet werden.(Fig. 2)
3. Scheibenfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterwelle (3) fest montierte Halterungen (5) für die Filterelemente (6) aufweist.(Fig. 1)
4. Scheibenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Filterwelle (3) mit den Filtratkanälen (8) verbundene Einlaßstutzen (7) aufweist, die vorzugsweise an der Filterwelle (3) angeflanscht sind.(Fig. 2)
5. Scheibenfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßstutzen (13) der Filterelemente (6) mit den Einlaßstutzen (7) der Filterwelle (3) verbunden, vorzugsweise in diese hineingesteckt, sind.(Fig. 4)
6. Scheibenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Vertiefungen und Erhebungen gebildeten Kanäle (11) der Filterelemente (6) unter einem Winkel (a) zur Segmentmittelachse geneigt sind.(Fig. 2)
7. Scheibenfilter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (a) zwischen 30° und 90°, vorzugsweise etwa 60 °, beträgt.(Fig. 2)
8. Scheibenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Querschnitt der Kanäle (11) der Filterelemente (6) in Richtung zum Sammelkanal (12) hin erweitert.
9. Scheibenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Filterelemente (6) sowie der Filterbeutel (21) durch das Niederschrauben der Segmentverbindung (15) mit den benachbarten Filterelementen (6) erfolgt.(Fig. 6) Hiezu 5 Blatt Zeichnungen 4