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EP0685325A2 - Device for separating the liquid portion from the solid portion in two-phase systems - Google Patents

Device for separating the liquid portion from the solid portion in two-phase systems Download PDF

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Publication number
EP0685325A2
EP0685325A2 EP95106675A EP95106675A EP0685325A2 EP 0685325 A2 EP0685325 A2 EP 0685325A2 EP 95106675 A EP95106675 A EP 95106675A EP 95106675 A EP95106675 A EP 95106675A EP 0685325 A2 EP0685325 A2 EP 0685325A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filter
screw
filter medium
section
filter elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP95106675A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0685325B1 (en
EP0685325A3 (en
Inventor
Dietrich Dr. Ing. Schlegel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE29522135U priority Critical patent/DE29522135U1/en
Publication of EP0685325A2 publication Critical patent/EP0685325A2/en
Publication of EP0685325A3 publication Critical patent/EP0685325A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0685325B1 publication Critical patent/EP0685325B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B9/00Presses specially adapted for particular purposes
    • B30B9/02Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material
    • B30B9/12Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using pressing worms or screws co-operating with a permeable casing
    • B30B9/125Control arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/0082Dust eliminating means; Mould or press ram cleaning means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B9/00Presses specially adapted for particular purposes
    • B30B9/02Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material
    • B30B9/12Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using pressing worms or screws co-operating with a permeable casing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B9/00Presses specially adapted for particular purposes
    • B30B9/02Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material
    • B30B9/26Permeable casings or strainers

Definitions

  • the invention relates to a device for separating the liquid fraction from the solid fraction of finely disperse mineral sludges, in particular a ceramic slurry, with a screw and with cylindrical filter means surrounding the screw with radial spacing and arranged along the screw, which with the screw limit a conveying channel for the slip , which is fed via a material feed at one end of the filter screw press and, after being conveyed through the channels of the rotating screw at the other end, is discharged as a solid discharge via a mouthpiece, the liquid fraction flowing through the filter medium being discharged via a filtrate discharge.
  • a device according to the preamble of claim 1 is already known (EP-B 0 138 920), in which the filter means surrounding the screw are arranged in a housing.
  • the filter media surfaces facing the screw of the filter media accommodated in the housing are covered with an abrasion-resistant protective grille for protection against abrasion.
  • a stationary filter cake forms in the mesh of this grid, which represents a significant flow resistance for the filtrate drain.
  • This resistance becomes smaller, the smaller the thickness of the grating and the smaller the area portion of the filter medium surface covered by the grating bars.
  • the thickness of the grid and the proportion of the area covered by the grid cannot be reduced arbitrarily, so that there are limits to a reduction in the resistance for the filtrate outflow.
  • the use of the protective grid also results a structural effort of such a known filter screw press.
  • the object of the invention is to eliminate the disadvantage of the prior art, in particular to provide a device for separating the liquid portion from the solid portion, which is structurally simple and does not require additional protective grids for the filter medium.
  • the invention is based on the knowledge that from the beginning to the middle of the screw channel the two-phase system is still liquid to soft plastic, so that a filter cake resting on the filter medium is formed in the gap between the outside diameter of the screw and the inside diameter of the filter cylinder, the solids content of which is higher than that of the medium in the screw channel, so that the filter media are protected against friction due to the resting filter cake.
  • the use of filter media that do not have to be designed for high abrasion resistance is sufficient in this section, or additional protective measures of the filter media by connecting protective grids and the like can be omitted.
  • the invention takes this into account by the two-stage structure of the device, filter media with lower abrasion resistance being able to be used in the first filter medium section, whereas filter media which are characterized by a higher abrasion resistance are used in the second filter medium section adjoining it.
  • Porous silicon carbide or silicon nitride cylinders are particularly suitable for this.
  • the filter means are accommodated in filter elements with a limited axial length, which are advantageously constructed identically. This offers the possibility of assembling the filter elements in a modular manner, by arranging filter elements of the first filter medium section and filter elements of the second filter medium section next to one another along the screw axis. The filter elements are sealed against each other by conventional seals.
  • the filter media of the first filter section are distinguished by the finest pores close to the filter media surface, the pore system expanding into the filter media. As a result, fine particles are largely retained on the surface of the filter medium, whereas fine particles entering the pore system can easily pass through the filter medium. This largely prevents blockages.
  • a stationary filter cake layer adheres firmly to the surface of the filter medium in the first filter section in such a way that abrasion and primary clogging are kept away from the filter medium.
  • zone 2 i.e. the second filter section
  • the two-phase system is already concentrated to a disperse plastic material.
  • the solid particles are apparently so firmly fixed in a solid framework that the finest solid particles do not penetrate into the filter medium even if the protective stationary cake layer no longer exists here.
  • the protective grids on the filter media originally provided according to EP-B 0 138 920 can be dispensed with, which would greatly increase the resistance to the outflow of the filtrate and would thereby reduce the performance very much.
  • the construction is considerably cheaper. Relatively inexpensive filter elements that are sensitive to abrasion can be used for the first filter section, whereas only abrasion-resistant abrasion elements are required in the second filter section.
  • Fine-pored sintered sieve mesh and porous silicon carbide are examples of the filter media required in the respective sections. Of course, other suitable filter media can also be used.
  • the division according to the invention of the filtering screw cylinder into a number of self-supporting elements with a correspondingly smaller axial extension of the filter elements, in which the filter media are well fastened in undivided steel cylinders, is particularly advantageous, as a result of which the very high forces that occur during processing can be well absorbed.
  • a closed housing, which accommodates the filter elements, is dispensable, rather a frame that defines the position of the filter elements and absorbs the torques that act on the individual filter elements is sufficient.
  • the filter elements are expediently designed to be self-supporting, the filter means either being welded into a solid steel cylinder or a steel cylinder being shrunk over the filter means, which is particularly the case when ceramic filter media are used.
  • the filter elements are only fixed by means of tie rods and otherwise secured against rotation on the outside by a frame. This results in an overall very simple, easy-to-assemble construction of a filter screw press.
  • a special rinsing process is also essential to clean both the screw channel and the filter elements after longer operating times.
  • the snail channels through tap water are in a first work cycle rinsed, whereas in a second working cycle the filter elements are rinsed with changing flow direction, preferably individually with rinsing water under pressure. It is also possible to rinse the pore system of the filter elements with rinsing water intermittently against the flow direction of the filtrate without rinsing the screw channels beforehand.
  • the device according to FIG. 1 is formed by a filter screw press which has a conventional screw 1, which is arranged within a housing formed by filter elements 2 and 3 arranged next to one another and is rotatably mounted at 4.
  • the screw 1 which is set in rotation by a drive (not shown), serves to convey ceramic slip which is transported through the screw channel formed between the screw 1 and the filter elements 2 and 3 for the purpose of separating the liquid portion from the solid portion.
  • the slip is fed to the screw channel 5 via the material feed 6 at one end of the filter screw press and leaves the press via the mouthpiece 7 at the other end.
  • a discharge opening is shown which serves as a bypass and is closer below is explained.
  • the filter elements 2 of the first filter medium section extend over at least half of the part of the screw which is effective for the slurry conveyance. In the illustrated embodiment, four filter elements 2 are shown, to which three filter elements of the second filter medium section are connected.
  • the cylindrical filter elements 2 and 3 arranged alongside one another along the screw axis are sealed next to one another by seals 9 of conventional design.
  • the filter elements 2 and 3 are self-supporting, so that an additional housing for the filter screw press is not required.
  • the filter screw press comprises a flushing water supply line 10, via which, via a water pump 11 and a control valve 12, flushing water can be supplied to the individual filter elements with the interposition of valves V 1 to V n .
  • a further rinsing water circuit is formed by the water line 13 and the valve 14, which opens into the filter screw press at 15, and by the rinsing water line 15a and the control valve 16, the line 15a at the mouth end at 16a discharging the rinsing water from the screw channel.
  • a sedimentation basin for the rinsing water is identified by 17, a line 18 also opening into the basin 17, which leads away from the bypass 8.
  • tie rods are shown schematically, which serve to fix the filter elements 2 and 3.
  • Figures 2 to 5 show the structure of the filter elements 2 of the first filter medium section.
  • 2 shows the filter medium 21 of the first filter medium section, which is preferably formed from a plurality of layers of screen fabrics arranged one above the other, which are sintered together. This results in the porous system of the filter means 21, which is otherwise circular cylindrical.
  • the filter medium can also be formed from a porous sintered metal cylinder, in particular sintered steel.
  • the porous cylindrical filter media 22 of the second filter media section are formed from ceramic material, in particular silicon carbide or silicon nitride.
  • the sintered sieve fabrics or sintered steel cylinders for the first and the silicon carbide or silicon nitride cylinders for the second filter medium section are each received in a solid steel cylinder 23a or 23b, which is shown in FIGS. 3 and 7.
  • channels 24 are arranged in the interior of the steel cylinder 23 at a distance of approximately 20 mm in the circumferential direction, which are connected to one another by one or more axially extending channels 25, which conduct the filtrate to outlet bores 26 in the steel cylinder 23a.
  • circumferential channels 24 are also provided in the steel cylinder 23b for receiving the filter medium 22 of the second filter medium section and are connected by longitudinal channels 25 in order to discharge the filtrate via the outlet bore 26.
  • the sintered sieve fabrics or sintered steel cylinders are welded into the steel cylinder 23a, as can be seen from FIG. 5.
  • the silicon carbide or silicon nitride cylinders according to FIG. 6 are ground to the exact extent to form the filter element, so that the steel cylinder 23b can be thermally shrunk on.
  • the composite filter element is shown in FIG. 9.
  • the tolerances of the dimensions are to be selected such that after the steel cylinder has cooled down and at a filtration pressure of 120 bar in the screw channel, the cylindrical filter medium (silicon carbide or silicon nitride) is on average free of stress in the circumferential direction. If the pressure in the screw channel or in Filter element assumes the value zero, the cylindrical filter medium gets circumferentially under high pressure through the shrunk-on steel jacket.
  • the wall thickness of the cylindrical filter medium is chosen so that the silicon carbide or silicon nitride material is not overstressed.
  • the filter elements 2 and 3 are self-supporting and do not need to be supported from the outside by a special housing. They are only arranged on a corresponding frame, which is identified by 27 in FIGS. 4 and 8.
  • This frame 27 has a recess 28 in which an extension of the steel cylinder engages, as a result of which the frame 27 absorbs the torque applied to the surface of the filter medium by the rotating screw on the inside.
  • the filter elements have a limited axial length, the length of the filter elements in the preferred embodiment being in the range from 100 to 200 mm.
  • the division of the filter medium into individual filter elements not only results in a modular system, but the filter media made of screen mesh and sintered steel can also be welded to the surrounding steel jackets. This also ensures problem-free thermal shrinking of the steel jackets onto the filter media made of silicon carbide and silicon nitride. Even with the targeted ones described below This construction of the screw cylinder from individual filter elements 2 and 3 has proven itself in sections flushing the filter elements.
  • the two-phase system in the screw channel is still liquid to soft plastic.
  • the filter elements 2 are arranged in this area.
  • the screw is not yet effective (slightly falling pressure in this zone).
  • a filter cake resting on the filter cylinder is formed in the gap between the outer diameter of the screw and the inner diameter of the filter cylinder and has a significantly higher solids content than the medium in the screw channel. This filter cake also has a significantly higher mechanical strength than the material in the screw channel.
  • This resting filter cake layer is very important in the first section, since it keeps the friction away from the filter medium.
  • the filter media are made from sintered screen fabrics or sintered steel in known pore structures, the finest pores being located close to the filter media surface where the filter cake is formed. From there, the pore system expands into the respective filter medium. Fine particles are largely retained on the surface of the filter medium. The finest particles that penetrate the filter medium are very likely to completely pass through the widening channels of the filter medium and come off with the filtrate. This significantly reduces the possibility of constipation.
  • the solids concentration in the screw channel has risen to over 60 percent by weight to such an extent that a clear distinction between the medium in the screw channel and the filter cake layer on the filter medium is no longer possible.
  • the snail is clearly effective. Dewatering takes place here essentially by compression of the disperse plastic medium in the screw channel, the solid particles already touching one another.
  • a filter medium made of very abrasion-resistant silicon carbide or silicon nitride must be used, although a protective grille is not required. Due to the very rough surface structure of the silicon carbide, wall sliding is sometimes prevented, but wall sliding processes can no longer be completely excluded at the highest solid concentrations.
  • the filtrate flow gradually decreases, which is due to clogging processes.
  • the fine pores of the filter medium and especially the stationary cake layer on the filter medium are gradually added over a longer period of operation by the finest solid particles also present in the screw channel in the two-phase system, so that the flow resistance for the filtrate flow increases.
  • this blockage can be reversed by rinsing. The rinsing takes place in two steps, namely at the end of a long stationary operation of the filter screw press.
  • the mouthpiece 7 or the bypass 8 for the outflow of the plastic material at the mouth end of the screw channel is opened in order to greatly reduce the flow resistance for the outflow of the plastic material from the screw channel.
  • the screw continues to rotate and the slip flow via the material feed 6 is also maintained.
  • the rotating screw is thus capable of largely transporting the plastic material out of the screw channel through its conveying action, which takes place until slip slips through from the material feed 6 to the outlet at the mouthpiece 7 or bypass 8.
  • the slip supply 6 is shut off and the water supply tap 14 is opened so that water is fed into the filter screw press.
  • the water now flows through the screw channels and now, instead of slip, leaves the housing of the filter screw press via the mouthpiece 7 or the bypass 8. This effectively rinses the screw channel, which is largely cleaned of slip and plastic material.
  • the rotation of the screw supports the rinsing process.
  • the rinsing process is finished when slurry and residues of plastic material have been rinsed out of the screw channel.
  • connection to the water supply network at 14 and the outflow openings 7 and 8 are closed.
  • rinse water is passed under higher pressure via automatically controlled valves 12 and 16 in alternating flow directions through the pore system of the filter medium.
  • the change of direction is controlled in a predetermined time cycle by the solenoid valves 12 and 16.
  • the Flushing water flow for the filter medium is conveyed by a piston pump 11, for example hydraulically driven.
  • the discharge pressure can then be easily controlled hydraulically (10 to 30 bar).
  • the flushing water flow would decrease after a short time in flushes with a constant flow direction, since the fine particles which clog the pore system and are first released from their positions by the flushing water flow, after a short distance, settle again at any angle of the pore system and lead to new blockages . This is avoided by a repeated reversal of the direction of the flushing water flow, which transports the fine particles out of very angled pore systems, which is especially true for filter media made of porous ceramic.
  • This rinsing process of the filter elements is interrupted a few times by rinsing the screw channel with tap water, as described above, in order to convey residues of the disperse plastic material which have still detached from the surface of the filter medium out of the screw channel.
  • a simplified flushing method also proves its worth, which can be used during the ongoing operation of the screw press without first flushing the screw channels. Flushing water is passed through the pore system of the filter elements at a higher pressure than is present in the screw channel in the opposite direction to the filtrate flow. The flushing water flow must be switched on repeatedly for a limited time interval. As soon as the rinsing water flow is switched off for the subsequent time interval, a part of the rinsing water entered in the screw channel flows back through the pore system of the filter medium in the direction of the filtrate flow due to the high pressure in the screw channel, so that there is also a rinsing with changing flow direction. Again, it makes sense to rinse the filter elements one after the other.
  • the cycle times for the rinsing processes are selected to be of different lengths in the different directions.
  • a particle in the direction of the longer cycle time statistically covers a larger distance than in the opposite direction and thus has a chance of being removed from the interior of the filter medium. With this procedure it is possible to remove the gradual clogging of the filter elements caused by the finest particles, which occurs during longer operating times.
  • the use of a plurality of filter screws in parallel with one another is proposed for this section.
  • the first filter section 29 forms a filter screw with a large diameter.
  • the second filter section 30 is formed by a plurality of filter screws with a smaller diameter working in parallel with respect to the first filter section 29.
  • four filter screws 31 working in parallel are provided.
  • the diameter of the filter screws 31 of the second filter section 30 is expediently a quarter of the diameter of the filter screw 32 of the first filter section 29.
  • the filter screws 31 feed the extrudate into a common mouthpiece 33, from which then only one strand 34 of plastic mass emerges.
  • the opening cross section of the mouthpiece 33 is controlled in a known manner so that a constant predetermined pressure prevails in front of the mouthpiece.
  • the common rotational frequency of the screws of the second filter section 30 is so matched to the rotational frequency of the screw 32 of the first section that in the transition from section 29 to section 30 the concentration is established in the two-phase system, which necessitates the change of the filter medium.
  • 35 drive units of the individual filter screws 31 are designated.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

The separating device has a two-stage structure with a first filter section and a second adjoining filter section. The first filter section produces a stationary filter cake layer on the filter assembly with a clearly higher solid content than the slime conveyed in the worm channel (5) which extends from the material supply (6) along the worm axis. The second filter section is built up of filters which have a higher abrasion strength than the filters fitted in the first section. The filters in the first section pref. comprise several layers of sintered-together fine mesh screen fabric or porous sinter metal whilst the filters in the second section are formed from porous ceramic such as silicon carbide or silicon nitride. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen des Flüssiganteils vom Feststoffanteil von fein dispersen mineralischen Schlämmen, insbesondere eines keramischen Schlickers, mit einer Schnecke und mit die Schnecke mit Radialabstand umgebenden und längs der Schnecke angeordneten zylinderischen Filtermitteln, die mit der Schnecke einen Förderkanal für den Schlicker begrenzen, der über eine Materialzuführung an einem Ende der Filterschneckenpresse zugeführt und nach Förderung durch die Kanäle der rotierenden Schnecke am anderen Ende als Feststoffaustrag über ein Mundstück abgeführt wird, wobei der das Filtermittel durchströmende Flüssiganteil über einen Filtratabzug abgeführt wird.The invention relates to a device for separating the liquid fraction from the solid fraction of finely disperse mineral sludges, in particular a ceramic slurry, with a screw and with cylindrical filter means surrounding the screw with radial spacing and arranged along the screw, which with the screw limit a conveying channel for the slip , which is fed via a material feed at one end of the filter screw press and, after being conveyed through the channels of the rotating screw at the other end, is discharged as a solid discharge via a mouthpiece, the liquid fraction flowing through the filter medium being discharged via a filtrate discharge.

Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 ist bereits bekannt (EP-B 0 138 920), bei der die die Schnecke umgebenden Filtermittel in einem Gehäuse angeordnet sind. Die der Schnecke zugewandten Filtermitteloberflächen der im Gehäuse aufgenommenen Filtermittel sind zum Schutz gegen Abrieb mit einem abriebfesten Schutzgitter überzogen. In den Maschen dieses Gitters bildet sich ein stationärer Filterkuchen, der einen bedeutenden strömungswiderstand für den Filtratabfluß darstellt. Dieser Widerstand wird umso kleiner, je geringer die Dicke des Gitters und je kleiner der von den Gitterstäben überdeckte Flächenanteil der Filtermitteloberfläche ist. Aus Festigkeits- und Stabilitätsgründen, aber auch zur Erfüllung der Schutzfunktion kann die Dicke des Gitters und der durch das Gitter überdeckte Flächenanteil nicht beliebig verkleinert werden, so daß einer Reduktion des Widerstandes für den Filtratabfluß Grenzen gesetzt sind. Abgesehen von dem durch das Schutzgitter bedingten nachteilhaften Strömungswiderstand für den Filtratabfluß ergibt sich durch den Einsatz der Schutzgitter jedoch auch ein baulicher Aufwand einer solchen bekannten Filterschneckenpresse.A device according to the preamble of claim 1 is already known (EP-B 0 138 920), in which the filter means surrounding the screw are arranged in a housing. The filter media surfaces facing the screw of the filter media accommodated in the housing are covered with an abrasion-resistant protective grille for protection against abrasion. A stationary filter cake forms in the mesh of this grid, which represents a significant flow resistance for the filtrate drain. This resistance becomes smaller, the smaller the thickness of the grating and the smaller the area portion of the filter medium surface covered by the grating bars. For reasons of strength and stability, but also to fulfill the protective function, the thickness of the grid and the proportion of the area covered by the grid cannot be reduced arbitrarily, so that there are limits to a reduction in the resistance for the filtrate outflow. Apart from the disadvantageous flow resistance for the filtrate outflow caused by the protective grid, the use of the protective grid also results a structural effort of such a known filter screw press.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Nachteil des Standes der Technik zu beheben, insbesondere eine Vorrichtung zum Trennen des Flüssiganteils vom Feststoffanteil zu schaffen, die baulich einfach aufgebaut ist und ohne das Erfordernis zusätzlicher Schutzgitter für die Filtermittel auskommt.The object of the invention is to eliminate the disadvantage of the prior art, in particular to provide a device for separating the liquid portion from the solid portion, which is structurally simple and does not require additional protective grids for the filter medium.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 enthaltenen Merkmale gelöst, wobei zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale gekennzeichnet sind.This object is achieved according to the invention by the features contained in the characterizing part of claim 1, expedient developments of the invention being characterized by the features contained in the subclaims.

Die Erfindung geht von der Kenntnis aus, daß vom Beginn bis über die Mitte des Schneckenkanals das Zweiphasensystem noch flüssig bis weichplastisch ist, so daß sich im Spalt zwischen Außendurchmesser der Schnecke und Innendurchmesser des Filterzylinders ein auf dem Filtermittel ruhender Filterkuchen ausbildet, dessen Feststoffgehalt höher als der des Mediums im Schneckenkanal ist, so daß aufgrund des ruhenden Filterkuchens die Filtermittel gegen Reibung geschützt sind. Aus diesem Grund genügt in diesem Abschnitt der Einsatz von Filtermitteln, die nicht auf hohe Abriebfestigkeit ausgelegt sein müssen bzw. können zusätzliche Schutzmaßnahmen der Filtermittel durch Vorschalten von Schutzgittern und dergleichen entfallen. Dem trägt die Erfindung durch den zweistufigen Aufbau der Vorrichtung Rechnung, wobei in dem ersten Filtermittelabschnitt Filtermittel mit geringerer Abriebfestigkeit eingesetzt werden können, hingegen im zweiten daran anschließenden Filtermittelabschnitt Filtermittel verwendet werden, die sich durch eine höhere Abriebfestigkeit auszeichnen. Hierfür eignen sich insbesondere poröse Siliziumkarbid- oder Siliziumnitridzylinder. Hierbei ist es zweckmäßig, daß die Filtermittel in Filterelementen mit begrenzter axialer Länge aufgenommen sind, die vorteilhafterweise baugleich ausgeführt sind. Dies bietet die Möglichkeit, die Filterelemente baukastenartig zusammenzusetzen, indem Filterelemente des ersten Filtermittelabschnittes und Filterelemente des zweiten Filtermittelabschnittes nebeneinander längs der Schneckenachse angeordnet werden. Die Filterelemente sind hierbei gegeneinander durch herkömmliche Dichtungen abgedichtet.The invention is based on the knowledge that from the beginning to the middle of the screw channel the two-phase system is still liquid to soft plastic, so that a filter cake resting on the filter medium is formed in the gap between the outside diameter of the screw and the inside diameter of the filter cylinder, the solids content of which is higher than that of the medium in the screw channel, so that the filter media are protected against friction due to the resting filter cake. For this reason, the use of filter media that do not have to be designed for high abrasion resistance is sufficient in this section, or additional protective measures of the filter media by connecting protective grids and the like can be omitted. The invention takes this into account by the two-stage structure of the device, filter media with lower abrasion resistance being able to be used in the first filter medium section, whereas filter media which are characterized by a higher abrasion resistance are used in the second filter medium section adjoining it. Porous silicon carbide or silicon nitride cylinders are particularly suitable for this. It is expedient here that the filter means are accommodated in filter elements with a limited axial length, which are advantageously constructed identically. This offers the possibility of assembling the filter elements in a modular manner, by arranging filter elements of the first filter medium section and filter elements of the second filter medium section next to one another along the screw axis. The filter elements are sealed against each other by conventional seals.

Die Filtermittel des ersten Filterabschnittes zeichnen sich durch feinste Poren dicht an der Filtermitteloberfläche aus, wobei sich das Porensystem in das Filtermittel hinein erweitert. Dadurch werden feine Teilchen weitgehend an der Filtermitteloberfläche festgehalten, wohingegen in das Porensystem eindringende Feinstteilchen das Filtermittel ohne weiteres passieren können. Dadurch werden Verstopfungen weitgehend vermieden.The filter media of the first filter section are distinguished by the finest pores close to the filter media surface, the pore system expanding into the filter media. As a result, fine particles are largely retained on the surface of the filter medium, whereas fine particles entering the pore system can easily pass through the filter medium. This largely prevents blockages.

Bei fein dispers mineralischen Schlämmen, insbesondere bei keramischem Schlicker, haftet im ersten Filterabschnitt eine stationäre Filterkuchenschicht auf der Oberfläche des Filtermediums derart fest, daß dadurch Abrieb und primäre Verstopfung vom Filtermedium ferngehalten werden. In Zone 2, also dem zweiten Filterabschnitt, ist das Zweiphasensystem schon zu einem dispers plastischem Material konzentriert. Hier besteht im ganzen Schneckenkanal ein unmittelbarer Kontakt der dispersen Feststoffteilchen untereinander. Die Feststoffteilchen sind hier offenbar in einem Feststoffgerüst so stark fixiert, daß ein Eindringen feinster Feststoffteilchen in das Filtermedium auch dann nicht erfolgt, wenn die schützende stationäre Kuchenschicht hier nicht mehr existiert. Aufgrund dieses Sachverhalts kann auf die ursprünglich gemäß der EP-B 0 138 920 vorgesehenen Schutzgitter auf den Filtermedien verzichtet werden, die den Widerstand für den Abfluß des Filtrats sehr erhöhen und dadurch die Leistung sehr erniedrigen würden. Zugleich ergibt sich eine erhebliche Verbilligung der Konstruktion. Gegen Abrieb empfindliche relativ billige Filterelemente können für den ersten Filterabschnitt verwendet werden, wohingegen lediglich im zweiten Filterabschnitt entsprechend abriebfestere Abriebelemente erforderlich sind.In the case of finely disperse mineral sludges, in particular in the case of ceramic slurry, a stationary filter cake layer adheres firmly to the surface of the filter medium in the first filter section in such a way that abrasion and primary clogging are kept away from the filter medium. In zone 2, i.e. the second filter section, the two-phase system is already concentrated to a disperse plastic material. Here there is direct contact between the disperse solid particles in the entire screw channel. The solid particles are apparently so firmly fixed in a solid framework that the finest solid particles do not penetrate into the filter medium even if the protective stationary cake layer no longer exists here. Due to this fact, the protective grids on the filter media originally provided according to EP-B 0 138 920 can be dispensed with, which would greatly increase the resistance to the outflow of the filtrate and would thereby reduce the performance very much. At the same time, the construction is considerably cheaper. Relatively inexpensive filter elements that are sensitive to abrasion can be used for the first filter section, whereas only abrasion-resistant abrasion elements are required in the second filter section.

Dies ist sehr wesentlich für den wirtschaftlichen und damit praktischen Erfolg der Vorrichtung.This is very important for the economic and thus practical success of the device.

Feinporiges Sintersiebgewebe und poröses Siliziumkarbid sind Beispiele für die in den jeweiligen Abschnitten erforderlichen Filtermedien. Selbstverständlich können aber auch andere geeignete Filtermedien Anwendung finden.Fine-pored sintered sieve mesh and porous silicon carbide are examples of the filter media required in the respective sections. Of course, other suitable filter media can also be used.

Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Unterteilung des filtrierenden Schneckenzylinders in eine Anzahl von selbsttragenden Elementen mit entsprechend kleinerer axialer Erstreckung der Filterelemente, in denen die Filtermedien in ungeteilten Stahlzylindern gut befestigt sind, wodurch die bei der Verarbeitung auftretenden sehr hohen Kräfte gut aufgenommen werden können. Ein geschlossenes Gehäuse, das die Filterelemente aufnimmt, ist dabei entbehrlich, vielmehr genügt ein Rahmen, der die Position der Filterelemente festlegt und die Drehmomente, die auf die einzelnen Filterelemente einwirken, aufnimmt.The division according to the invention of the filtering screw cylinder into a number of self-supporting elements with a correspondingly smaller axial extension of the filter elements, in which the filter media are well fastened in undivided steel cylinders, is particularly advantageous, as a result of which the very high forces that occur during processing can be well absorbed. A closed housing, which accommodates the filter elements, is dispensable, rather a frame that defines the position of the filter elements and absorbs the torques that act on the individual filter elements is sufficient.

Zweckmäßigerweise sind die Filterelemente selbsttragend ausgebildet, wobei die Filtermittel entweder in einem massiven Stahlzylinder eingeschweißt sind oder ein Stahlzylinder über die Filtermittel aufgeschrumpft wird, was insbesondere beim Einsatz keramischer Filtermedien der Fall ist. Infolge der selbsttragenden Eigenschaft der Filterelemente entfällt das Erfordernis eines zusätzlichen Gehäuses. Die Filterelemente werden nach dem Aneinanderreihen lediglich mittels Zugankern festgelegt und im übrigen außen durch einen Rahmen gegen Drehung gesichert. Dadurch ergibt sich ein insgesamt sehr einfacher, leicht zu montierender Aufbau einer Filterschneckenpresse.The filter elements are expediently designed to be self-supporting, the filter means either being welded into a solid steel cylinder or a steel cylinder being shrunk over the filter means, which is particularly the case when ceramic filter media are used. As a result of the self-supporting property of the filter elements, there is no need for an additional housing. After stringing together, the filter elements are only fixed by means of tie rods and otherwise secured against rotation on the outside by a frame. This results in an overall very simple, easy-to-assemble construction of a filter screw press.

Wesentlich ist schließlich auch noch ein besonderes Spülverfahren, um sowohl den Schneckenkanal wie auch die Filterelemente nach längeren Betriebszeiten zu reinigen. Hierzu werden in einem ersten Arbeitstakt die Schneckenkanäle durch Leitungswasser gespült, wohingegegen in einem zweiten Arbeitstakt die Filterelemente mit wechselnder Strömungsrichtung, und zwar bevorzugt einzeln mit unter Druck stehendem Spülwasser durchspült werden. Es ist auch möglich, ohne vorherige Spülung der Schneckenkanäle nur das Porensystem der Filterelemente mit Spülwasser stoßweise gegen die Strömungsrichtung des Filtrates zu durchspülen.Finally, a special rinsing process is also essential to clean both the screw channel and the filter elements after longer operating times. For this purpose, the snail channels through tap water are in a first work cycle rinsed, whereas in a second working cycle the filter elements are rinsed with changing flow direction, preferably individually with rinsing water under pressure. It is also possible to rinse the pore system of the filter elements with rinsing water intermittently against the flow direction of the filtrate without rinsing the screw channels beforehand.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen

  • Figur 1 eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung durch die Längsachse,
  • Figuren 2 bis 5 Details eines Filterelements des ersten Abschnittes der Vorrichtung sowie
  • Figuren 6 bis 9 entsprechende Detaildarstellungen eines Filterelements des zweiten Abschnittes der Vorrichtung.
  • Figur 10 eine schematische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Vorrichtung.
A preferred embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. Show in it
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of the device through the longitudinal axis,
  • Figures 2 to 5 details of a filter element of the first section of the device and
  • Figures 6 to 9 corresponding detailed representations of a filter element of the second section of the device.
  • Figure 10 is a schematic view of an alternative embodiment of the device.

Die Vorrichtung nach Figur 1 ist durch eine Filterschneckenpresse gebildet, die eine herkömmliche Schnecke 1 aufweist, welche innerhalb eines durch nebeneinander angeordnete Filterelemente 2 und 3 gebildeten Gehäuses angeordnet und bei 4 drehbar gelagert ist. Die durch einen nicht dargestellten Antrieb in Drehung versetzte Schnecke 1 dient zur Förderung von keramischem Schlicker, der zum Zwecke der Trennung des Flüssiganteils vom Feststoffanteil durch den zwischen der Schnecke 1 und den Filterelementen 2 und 3 gebildeten Schneckenkanal transportiert wird. Der Schlicker wird an einem Ende der Filterschneckenpresse über die Materialzufuhr 6 dem Schneckenkanal 5 zugeführt und verläßt am anderen Ende die Presse über das Mundstück 7. Bei 8 ist eine Abführöffnung dargestellt, die als Bypass dient und nachfolgend noch näher erläutert wird. Die Filterelemente 2 des ersten Filtermittelabschnittes erstrecken sich über mindestens die Hälfte des für die Schlickerförderung wirksamen Teils der Schnecke. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind hierbei vier Filterelemente 2 dargestellt, an denen sich drei Filterelemente des zweiten Filtermittelabschnittes anschließen. Die längs der Schneckenachse nebeneinander angeordneten zylindrisch ausgebildeten Filterelemente 2 und 3 sind nebeneinander durch Dichtungen 9 herkömmlicher Bauart abgedichtet. Die Filterelemente 2 und 3 sind selbsttragend ausgebildet, so daß ein zusätzliches Gehäuse für die Filterschneckenpresse entfällt.The device according to FIG. 1 is formed by a filter screw press which has a conventional screw 1, which is arranged within a housing formed by filter elements 2 and 3 arranged next to one another and is rotatably mounted at 4. The screw 1, which is set in rotation by a drive (not shown), serves to convey ceramic slip which is transported through the screw channel formed between the screw 1 and the filter elements 2 and 3 for the purpose of separating the liquid portion from the solid portion. The slip is fed to the screw channel 5 via the material feed 6 at one end of the filter screw press and leaves the press via the mouthpiece 7 at the other end. At 8, a discharge opening is shown which serves as a bypass and is closer below is explained. The filter elements 2 of the first filter medium section extend over at least half of the part of the screw which is effective for the slurry conveyance. In the illustrated embodiment, four filter elements 2 are shown, to which three filter elements of the second filter medium section are connected. The cylindrical filter elements 2 and 3 arranged alongside one another along the screw axis are sealed next to one another by seals 9 of conventional design. The filter elements 2 and 3 are self-supporting, so that an additional housing for the filter screw press is not required.

Schließlich umfaßt die Filterschneckenpresse eine Spülwasserzufuhrleitung 10, über welche, über eine Wasserpumpe 11 und ein Steuerventil 12, Spülwasser den einzelnen Filterelementen unter Zwischenschaltung von Ventilen V₁ bis Vn zugeführt werden kann. Ein weiterer Spülwasserkreislauf ist durch die Wasserleitung 13 und das Ventil 14 gebildet, welche bei 15 in die Filterschneckenpresse einmündet, sowie durch die Spülwasserleitung 15a und das Steuerventil 16, wobei die Leitung 15a am mundstückseitigen Ende bei 16a das Spülwasser aus dem Schneckenkanal ableitet. Mit 17 ist ein Sedimentationsbecken für das Spülwasser gekennzeichnet, wobei in das Becken 17 auch eine Leitung 18 einmündet, die vom Bypass 8 abführt. Schließlich sind in Figur 1 mit 19 und 20 Zuganker schematisch dargestellt, die zur Festlegung der Filterelemente 2 und 3 dienen.Finally, the filter screw press comprises a flushing water supply line 10, via which, via a water pump 11 and a control valve 12, flushing water can be supplied to the individual filter elements with the interposition of valves V 1 to V n . A further rinsing water circuit is formed by the water line 13 and the valve 14, which opens into the filter screw press at 15, and by the rinsing water line 15a and the control valve 16, the line 15a at the mouth end at 16a discharging the rinsing water from the screw channel. A sedimentation basin for the rinsing water is identified by 17, a line 18 also opening into the basin 17, which leads away from the bypass 8. Finally, in Figure 1 with 19 and 20 tie rods are shown schematically, which serve to fix the filter elements 2 and 3.

Die Figuren 2 bis 5 zeigen den Aufbau der Filterelemente 2 des ersten Filtermittelabschnittes. Hierbei zeigt Figur 2 das Filtermittel 21 des ersten Filtermittelabschnittes, welches vorzugsweise aus mehreren Lagen von übereinander angeordneten Siebgeweben gebildet ist, die zusammengesintert sind. Dadurch ergibt sich das poröse System des Filtermittels 21, welches im übrigen kreiszylindrisch ausgebildet ist. Anstelle eines zusammengesinterten Siebgewebes kann das Filtermittel auch aus einem porösem Sintermetallzylinder, insbesondere Sinterstahl gebildet sein.Figures 2 to 5 show the structure of the filter elements 2 of the first filter medium section. 2 shows the filter medium 21 of the first filter medium section, which is preferably formed from a plurality of layers of screen fabrics arranged one above the other, which are sintered together. This results in the porous system of the filter means 21, which is otherwise circular cylindrical. Instead of a screen mesh sintered together, the filter medium can also be formed from a porous sintered metal cylinder, in particular sintered steel.

Die porösen zylinderischen Filtermittel 22 des zweiten Filtermittelabschnittes (Figur 6) sind aus keramischem Material gebildet, insbesondere Siliziumkarbid oder Siliziumnitrid.The porous cylindrical filter media 22 of the second filter media section (FIG. 6) are formed from ceramic material, in particular silicon carbide or silicon nitride.

Die Sintersiebgewebe bzw. Sinterstahlzylinder für den ersten sowie die Siliziumkarbid- bzw. Siliziumnitridzylinder für den zweiten Filtermittelabschnitt sind jeweils in einem massiven Stahlzylinder 23a bzw. 23b aufgenommen, der in den Figuren 3 und 7 dargestellt ist.The sintered sieve fabrics or sintered steel cylinders for the first and the silicon carbide or silicon nitride cylinders for the second filter medium section are each received in a solid steel cylinder 23a or 23b, which is shown in FIGS. 3 and 7.

Nach Figur 3 sind im Inneren des Stahlzylinders 23 im Abstand von etwa 20 mm in Umfangsrichtung laufende Kanäle 24 angeordnet, die durch einen oder mehrere axial verlaufende Kanäle 25 miteinander verbunden sind, die das Filtrat zu Auslaufbohrungen 26 im Stahlzylinder 23a leiten. Entsprechend sind auch im Stahlzylinder 23b zur Aufnahme des Filtermittels 22 des zweiten Filtermittelabschnittes umlaufende Kanäle 24 vorgesehen, die durch längs verlaufende Kanäle 25 verbunden sind, um das Filtrat über die Auslaufbohrung 26 abzuführen.According to FIG. 3, channels 24 are arranged in the interior of the steel cylinder 23 at a distance of approximately 20 mm in the circumferential direction, which are connected to one another by one or more axially extending channels 25, which conduct the filtrate to outlet bores 26 in the steel cylinder 23a. Correspondingly, circumferential channels 24 are also provided in the steel cylinder 23b for receiving the filter medium 22 of the second filter medium section and are connected by longitudinal channels 25 in order to discharge the filtrate via the outlet bore 26.

Die Sintersiebgewebe bzw. Sinterstahlzylinder sind in den Stahlzylinder 23a eingeschweißt, wie aus Figur 5 hervorgeht. Die Siliziumkarbid- bzw. Siliziumnitridzylinder nach Figur 6 werden zur Bildung des Filterelements auf genaues Maß beschliffen, so daß der Stahlzylinder 23b thermisch aufgeschrumpft werden kann. Das zusammengesetzte Filterelement ist hierbei in Figur 9 dargestellt.The sintered sieve fabrics or sintered steel cylinders are welded into the steel cylinder 23a, as can be seen from FIG. 5. The silicon carbide or silicon nitride cylinders according to FIG. 6 are ground to the exact extent to form the filter element, so that the steel cylinder 23b can be thermally shrunk on. The composite filter element is shown in FIG. 9.

Dabei sind beim Filterelement nach den Figuren 6 bis 9 die Toleranzen der Abmessungen so zu wählen, daß nach Abkühlen des Stahlzylinders und bei einem Filtrationsdruck von 120 bar im Schneckenkanal das zylinderische Filtermedium (Siliziumkarbid bzw. Siliziumnitrid) in Umfangsrichtung im Mittel spannungsfrei ist. Wenn der Druck im Schneckenkanal bzw. im Filterelement den Wert Null annimmt, gerät das zylindrische Filtermedium durch den aufgeschrumpften Stahlmantel unter hohem Druck in Umfangsrichtung. Die Wandstärke des zylinderischen Filtermediums ist hierbei so gewählt, daß das Siliziumkarbid- bzw. Siliziumnitridmaterial nicht überbeansprucht wird. Da die genannten Materialien hohe Druckspannungen, aber nur geringe Zugspannungen aufnehmen können, gelingt es nur auf dem dargestellten Weg, Filterelemente aus diesen Materialien zu erstellen, die hohe Filtrationsdrücke aufnehmen. Hierbei kommt es insbesondere auch auf die zylinderische Ausführung der Stahlzylinder als Vollmantel an, da bei Verwendung von Halbschalen keine ausreichend gleichmäßige Druckbeanspruchung auf dem Umfang des zylinderischen Filterelements gewährleistet werden kann. Dies könnte zu einem Zerbrechen der Filterelemente führen.In the case of the filter element according to FIGS. 6 to 9, the tolerances of the dimensions are to be selected such that after the steel cylinder has cooled down and at a filtration pressure of 120 bar in the screw channel, the cylindrical filter medium (silicon carbide or silicon nitride) is on average free of stress in the circumferential direction. If the pressure in the screw channel or in Filter element assumes the value zero, the cylindrical filter medium gets circumferentially under high pressure through the shrunk-on steel jacket. The wall thickness of the cylindrical filter medium is chosen so that the silicon carbide or silicon nitride material is not overstressed. Since the materials mentioned can absorb high compressive stresses but only low tensile stresses, it is only possible to create filter elements from these materials that absorb high filtration pressures in the way shown. In this case, it is particularly also a question of the cylindrical design of the steel cylinder as a solid jacket, since when using half-shells it is not possible to ensure a sufficiently uniform pressure load on the circumference of the cylindrical filter element. This could break the filter elements.

Die Filterelemente 2 und 3, wie sie in den Figuren 2 bis 5 und 6 bis 9 dargestellt sind, sind selbsttragend ausgebildet und brauchen von außen nicht durch ein besonderes Gehäuse abgestützt zu werden. Sie werden lediglich auf einem entsprechenden Rahmen angeordnet, der in den Figuren 4 und 8 mit 27 gekennzeichnet ist. Dieser Rahmen 27 weist eine Aussparung 28 auf, in welcher ein Fortsatz des Stahlzylinders eingreift, wodurch der Rahmen 27 das auf die Filtermitteloberfläche durch die rotierende Schnecke innen aufgebrachte Drehmoment aufnimmt.The filter elements 2 and 3, as shown in Figures 2 to 5 and 6 to 9, are self-supporting and do not need to be supported from the outside by a special housing. They are only arranged on a corresponding frame, which is identified by 27 in FIGS. 4 and 8. This frame 27 has a recess 28 in which an extension of the steel cylinder engages, as a result of which the frame 27 absorbs the torque applied to the surface of the filter medium by the rotating screw on the inside.

Die Filterelemente weisen begrenzte axiale Länge auf, wobei in der bevorzugten Ausführungsform die Länge der Filterelemente im Bereich von 100 bis 200 mm liegt. Durch die Aufteilung des Filtermediums in einzelne Filterelemente ergibt sich nicht nur ein Baukastensystem sondern können die Filtermedien aus Siebgewebe und aus Sinterstahl entsprechend an den umgebenden Stahlmänteln festgeschweißt werden. Ferner ist dadurch ein problemloses thermisches Aufschrumpfen der Stahlmäntel auf die Filtermittel aus Siliziumkarbid und Siliziumnitrid gewährleistet. Auch bei der gezielten nachfolgend noch beschriebenen abschnittsweisen Spülung der Filterelemente bewährt sich dieser Aufbau des Schneckenzylinders aus einzelnen Filterelementen 2 und 3.The filter elements have a limited axial length, the length of the filter elements in the preferred embodiment being in the range from 100 to 200 mm. The division of the filter medium into individual filter elements not only results in a modular system, but the filter media made of screen mesh and sintered steel can also be welded to the surrounding steel jackets. This also ensures problem-free thermal shrinking of the steel jackets onto the filter media made of silicon carbide and silicon nitride. Even with the targeted ones described below This construction of the screw cylinder from individual filter elements 2 and 3 has proven itself in sections flushing the filter elements.

Vom Einlauf des Schlickers bei 6 in den Schneckenkanal 5 bis über die Mitte des Schneckenkanals (bis zu ca. 60 Gewichtsprozent Trockensubstanz) ist das Zweiphasensystem im Schneckenkanal noch flüssig bis weichplastisch. In diesem Bereich sind die Filterelemente 2 angeordnet. Die Schnecke ist noch nicht förderwirksam (leicht abfallender Druck in dieser Zone). Im Spalt zwischen Außendurchmesser der Schnecke und Innendurchmesser des Filterzylinders bildet sich ein auf dem Filterzylinder ruhender Filterkuchen, der einen deutlich höheren Feststoffgehalt hat als das Medium im Schneckenkanal. Dieser Filterkuchen hat also auch eine deutlich höhere, mechanische Festigkeit als das Material im Schneckenkanal. Diese ruhende Filterkuchenschicht ist sehr wesentlich im ersten Abschnitt, da sie die Reibung vom Filtermittel fernhält. Dies gilt, wenn eine bestimmte Schichtdicke nicht unterschritten wird, die aufgrund von Versuchsergebnissen etwa 0,5 bis 1 mm beträgt. Der Widerstand für den Filtratabfluß liegt in diesem ersten Filtermittelabschnitt im wesentlichen in dieser ruhenden Filterkuchenschicht, denn im Schneckenkanal besteht aus hier nicht im einzelnen darzulegenden Gründen noch fast kein direkter Kontakt zwischen den Feststoffteilchen (Feststoffgerüstdruck 0). Der Widerstand für den Filtratabfluß kann nicht beliebig verkleinert werden, da eine minimale Dicke der ruhenden Filterkuchenschicht nicht unterschritten werden kann. Er ist aber ohne die Verwendung eines Schutzgitters, daß im ersten Filtermittelabschnitt überflüssig ist, auf jeden Fall kleiner als mit einem Schutzgitter. In dieser Zone genügen einige Lagen aus feinmaschigen Siebgeweben, die zusammengesintert wurden, oder poröse Sinterstahlzylinder als Filtermittel, da hier eine Gefährdung der Filtermittel durch Abrieb nicht besteht.From the entry of the slip at 6 into the screw channel 5 to the middle of the screw channel (up to approx. 60% by weight dry matter), the two-phase system in the screw channel is still liquid to soft plastic. The filter elements 2 are arranged in this area. The screw is not yet effective (slightly falling pressure in this zone). A filter cake resting on the filter cylinder is formed in the gap between the outer diameter of the screw and the inner diameter of the filter cylinder and has a significantly higher solids content than the medium in the screw channel. This filter cake also has a significantly higher mechanical strength than the material in the screw channel. This resting filter cake layer is very important in the first section, since it keeps the friction away from the filter medium. This applies if a certain layer thickness is not undershot, which is approximately 0.5 to 1 mm based on test results. The resistance for the filtrate outflow in this first filter medium section lies essentially in this resting filter cake layer, because in the screw channel there is almost no direct contact between the solid particles (solid framework pressure 0) for reasons that cannot be explained here in detail. The resistance to the filtrate outflow cannot be reduced arbitrarily, since the minimum thickness of the resting filter cake layer cannot be undercut. But without the use of a protective grille that is unnecessary in the first filter medium section, it is in any case smaller than with a protective grille. In this zone, a few layers of fine-meshed sieve fabrics that have been sintered together or porous sintered steel cylinders are sufficient as filter media, since there is no risk of the filter media due to abrasion.

Zweckmäßigerweise sind bei den Filtermitteln aus zusammengesinterten Siebgeweben oder Sinterstahl in bekannterweise Porenstrukturen realisiert, wobei sich die feinsten Poren dicht an der Filtermitteloberfläche befinden, wo sich der Filterkuchen bildet. Von dort aus erweitert sich das Porensystem in das jeweilige Filtermedium hinein. Feine Teilchen werden dadurch weitgehend an der Filtermitteloberfläche festgehalten. Feinste Teilchen, die in das Filtermittel eindringen, werden mit großer Wahrscheinlichkeit die sich erweiternden Kanäle des Filtermittels ganz passieren und mit dem Filtrat abgehen. Die Möglichkeit von Verstopfungen wird so wesentlich reduziert.Appropriately, the filter media are made from sintered screen fabrics or sintered steel in known pore structures, the finest pores being located close to the filter media surface where the filter cake is formed. From there, the pore system expands into the respective filter medium. Fine particles are largely retained on the surface of the filter medium. The finest particles that penetrate the filter medium are very likely to completely pass through the widening channels of the filter medium and come off with the filtrate. This significantly reduces the possibility of constipation.

Im zweiten sich am ersten unmittelbar anschließenden Filtermittelabschnitt ist die Feststoffkonzentration im Schneckenkanal mit über 60 Gewichtsprozent soweit angestiegen, daß eine deutliche Unterscheidung zwischen Medium im Schneckenkanal und Filterkuchenschicht auf dem Filtermittel nicht mehr möglich ist. Die Schnecke ist deutlich förderwirksam. Die Entwässerung erfolgt hier im wesentlichen durch Kompression des dispers plastischen Mediums im Schneckenkanal, wobei die Feststoffteilchen sich bereits direkt berühren. Zur Vermeidung von Abrieb muß ein Filtermedium aus sehr abriebfestem Siliziumkarbid oder Siliziumnitrid verwendet werden, wobei jedoch ein Schutzgitter nicht erforderlich ist. Durch die sehr rauhe Oberflächenstruktur des Siliziumkarbids wird teilweise noch das Wandgleiten verhindert, jedoch sind bei höchsten Feststoffkonzentrationen Wandgleitvorgänge nicht mehr ganz ausschließbar.In the second immediately following filter medium section, the solids concentration in the screw channel has risen to over 60 percent by weight to such an extent that a clear distinction between the medium in the screw channel and the filter cake layer on the filter medium is no longer possible. The snail is clearly effective. Dewatering takes place here essentially by compression of the disperse plastic medium in the screw channel, the solid particles already touching one another. To avoid abrasion, a filter medium made of very abrasion-resistant silicon carbide or silicon nitride must be used, although a protective grille is not required. Due to the very rough surface structure of the silicon carbide, wall sliding is sometimes prevented, but wall sliding processes can no longer be completely excluded at the highest solid concentrations.

Im Laufe einer längeren Betriebszeit, wie es in der Praxis auftritt, nimmt der Filtratstrom allmählich ab, was auf Verstopfungsvorgänge zurückzuführen ist. Die feinen Poren des Filtermittels und vor allem der stationären Kuchenschicht auf dem Filtermittel werden im Laufe einer längeren Betriebszeit von den im Zweiphasensystem im Schneckenkanal auch vorhandenen feinsten Feststoffteilchen allmählich zugesetzt, so daß der Strömungswiderstand für den Filtratstrom zunimmt. Diese Verstopfung kann jedoch durch einen Spülvorgang rückgängig gemacht werden. Hierbei läuft die Spülung in zwei Schritten ab und zwar am Ende eines längeren stationären Betriebs der Filterschneckenpresse.Over a longer period of operation, as occurs in practice, the filtrate flow gradually decreases, which is due to clogging processes. The fine pores of the filter medium and especially the stationary cake layer on the filter medium are gradually added over a longer period of operation by the finest solid particles also present in the screw channel in the two-phase system, so that the flow resistance for the filtrate flow increases. However, this blockage can be reversed by rinsing. The rinsing takes place in two steps, namely at the end of a long stationary operation of the filter screw press.

Zum Zwecke der Spülung wird das Mundstück 7 oder der Bypass 8 für den Abfluß des plastischen Materials am mundstückseitigen Ende des Schneckenkanals geöffnet, um den Strömungswiderstand für den Ausfluß des plastischen Materials aus dem Schneckenkanal stark zu reduzieren. Die Schnecke rotiert weiter und auch der Schlickerzufluß über die Materialzufuhr 6 wird beibehalten. Die rotierende Schnecke ist damit in der Lage, durch ihre Förderwirkung das plastische Material weitgehend aus dem Schneckenkanal abzutransportieren, was solange erfolgt, bis Schlicker von der Materialzufuhr 6 bis zum Auslauf beim Mundstück 7 oder Bypass 8 durchschlägt. Dann wird die Schlickerzufuhr 6 abgesperrt und der Wasserleitungshahn 14 geöffnet, so daß Wasser in die Filterschneckenpresse eingespeist wird. Das Wasser strömt nun durch die Schneckenkanäle und verläßt nun anstelle von Schlicker das Gehäuse der Filterschneckenpresse über das Mundstück 7 oder den Bypass 8. Dadurch erfolgt eine wirksame Spülung des Schneckenkanals, der weitgehend von Schlicker und plastischem Material gereinigt wird. Die Rotationsbewegung der Schnecke unterstützt hierbei den Spülvorgang. Der Spülvorgang ist beendet, wenn Schlicker und Reste von plastischem Material aus dem Schneckenkanal herausgespült worden sind.For the purpose of flushing, the mouthpiece 7 or the bypass 8 for the outflow of the plastic material at the mouth end of the screw channel is opened in order to greatly reduce the flow resistance for the outflow of the plastic material from the screw channel. The screw continues to rotate and the slip flow via the material feed 6 is also maintained. The rotating screw is thus capable of largely transporting the plastic material out of the screw channel through its conveying action, which takes place until slip slips through from the material feed 6 to the outlet at the mouthpiece 7 or bypass 8. Then the slip supply 6 is shut off and the water supply tap 14 is opened so that water is fed into the filter screw press. The water now flows through the screw channels and now, instead of slip, leaves the housing of the filter screw press via the mouthpiece 7 or the bypass 8. This effectively rinses the screw channel, which is largely cleaned of slip and plastic material. The rotation of the screw supports the rinsing process. The rinsing process is finished when slurry and residues of plastic material have been rinsed out of the screw channel.

Es schließt sich dann zweckmäßigerweise eine Spülung der Filterelemente an. Hierzu wird der Anschluß an das Wasserleitungsnetz bei 14 und werden die Ausflußöffnungen 7 und 8 geschlossen. Danach wird Spülwasser unter höherem Druck über automatisch gesteuerte Ventile 12 und 16 in wechselnder Strömungsrichtung durch das Porensystem der Filtermittel geleitet. Die Steuerung des Richtungswechsels erfolgt in einem vorgegebenen Zeittakt durch die Magnetventile 12 und 16. Der Spülwasserstrom für die Filtermittel wird von einer beispielsweise hydraulisch angetriebenen Kolbenpumpe 11 gefördert. Der Förderdruck kann dann auf einfache Weise hydraulisch geregelt werden (10 bis 30 bar). Der Spülwasserstrom würde bei Spülungen mit gleichbleibender Strömungsrichtung nach kurzer Zeit abnehmen, da sich die feinen Teilchen, die das Porensystem verstopfen und durch den Spülwasserstrom zunächst aus ihren Positionen herausgelöst werden, sich nach kurzem Weg erneut in irgendwelchen Winkeln des Porensystemes festsetzen und zu neuen Verstopfungen führen. Dies wird vermieden durch eine wiederholte Richtungsumkehr des Spülwasserstromes, der die feinen Teilchen aus sehr verwinkelten Porensystemen heraustransportiert, was vor allem bei Filtermitteln aus poröser Keramik gilt.It is then expedient to rinse the filter elements. For this purpose, the connection to the water supply network at 14 and the outflow openings 7 and 8 are closed. Then rinse water is passed under higher pressure via automatically controlled valves 12 and 16 in alternating flow directions through the pore system of the filter medium. The change of direction is controlled in a predetermined time cycle by the solenoid valves 12 and 16. The Flushing water flow for the filter medium is conveyed by a piston pump 11, for example hydraulically driven. The discharge pressure can then be easily controlled hydraulically (10 to 30 bar). The flushing water flow would decrease after a short time in flushes with a constant flow direction, since the fine particles which clog the pore system and are first released from their positions by the flushing water flow, after a short distance, settle again at any angle of the pore system and lead to new blockages . This is avoided by a repeated reversal of the direction of the flushing water flow, which transports the fine particles out of very angled pore systems, which is especially true for filter media made of porous ceramic.

Zweckmäßigerweise wird ferner immer nur ein begrenzter Abschnitt des filtrierenden Schneckenzylinders gespült, um zu vermeiden, daß der Spülwasserstrom über schon freigespülte Abschnitte des Schneckenzylinders fließt, während andere noch verstopfte Abschnitte ungespült bleiben. Es werden daher die einzelnen Filterelemente 2 und 3 je für sich gespült. Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß nacheinander immer nur jeweils eines der Ventile V₁ bis Vn geöffnet wird.Expediently, only a limited section of the filtering screw cylinder is also always flushed in order to avoid that the flushing water flow flows over sections of the screw cylinder that have already been flushed out, while other sections which are still blocked remain unflushed. The individual filter elements 2 and 3 are therefore rinsed individually. This is accomplished in that only one of the valves V 1 to V n is opened one after the other.

Dieser Spülvorgang der Filterelemente wird einige Male durch eine Spülung des Schneckenkanals mit Leitungswasser unterbrochen, wie er vorher beschrieben wurde, um Reste des dispers plastischem Materials, die sich noch von der Oberfläche der Filtermittel gelöst haben, aus dem Schneckenkanal hinauszubefördern.This rinsing process of the filter elements is interrupted a few times by rinsing the screw channel with tap water, as described above, in order to convey residues of the disperse plastic material which have still detached from the surface of the filter medium out of the screw channel.

In besonderen Fällen bewährt sich auch ein vereinfachtes Spülverfahren, welches während des laufenden Betriebes der Schneckenpresse ohne vorherige Spülung der Schneckenkanäle angewendet werden kann. Spülwasser wird unter einem höheren Druck, als er im Schneckenkanal vorliegt, in Gegenrichtung zum Filtratstrom durch das Porensystem der Filterelemente geleitet. Der Spülwasserstrom muß jeweils wiederholt für ein begrenztes Zeitintervall eingeschaltet werden. Sobald der Spülwasserstrom für das nachfolgende Zeitintervall abgeschaltet wird, fließt aufgrund des hohen Druckes im Schneckenkanal ein Teil des in den Schneckenkanal eingetragenen Spülwassers durch das Porensystem des Filtermediums in Richtung des Filtratstromes zurück, so daß sich ebenfalls eine Spülung mit wechselnder Strömungsrichtung ergibt. Auch hier ist es sinnvoll die Filterelemente je für sich nacheinander zu spülen.In special cases, a simplified flushing method also proves its worth, which can be used during the ongoing operation of the screw press without first flushing the screw channels. Flushing water is passed through the pore system of the filter elements at a higher pressure than is present in the screw channel in the opposite direction to the filtrate flow. The flushing water flow must be switched on repeatedly for a limited time interval. As soon as the rinsing water flow is switched off for the subsequent time interval, a part of the rinsing water entered in the screw channel flows back through the pore system of the filter medium in the direction of the filtrate flow due to the high pressure in the screw channel, so that there is also a rinsing with changing flow direction. Again, it makes sense to rinse the filter elements one after the other.

Besonders vorteilhaft ist, daß die Taktzeiten für die Spühlvorgänge in den verschiedenen Richtungen unterschiedlich lang gewählt werden. Dies hat zur Folge, daß ein Teilchen in der Richtung der längeren Taktzeit im statistischen Mittel eine größere Wegstrecke zurücklegt als in der Gegenrichtung und so eine Chance hat, aus dem Inneren des Filtermediums abtransportiert zu werden. Mit dieser Verfahrensweise gelingt es, einen in größeren Betriebszeiten eintretende allmähliche Verstopfung der Filterelemente durch feinste Teilchen zu beseitigen.It is particularly advantageous that the cycle times for the rinsing processes are selected to be of different lengths in the different directions. The result of this is that a particle in the direction of the longer cycle time statistically covers a larger distance than in the opposite direction and thus has a chance of being removed from the interior of the filter medium. With this procedure it is possible to remove the gradual clogging of the filter elements caused by the finest particles, which occurs during longer operating times.

Die Ausbildung einzelner Filterelemente zusammen mit der Unterteilung des filtrierenden Schneckenzylinders in zwei Abschnitte mit unterschiedlichen Filtermedien kommen insbesondere dann zum Tragen, wenn es darum geht, die Vorrichtung für größere Leistung auszulegen. Der Vergrößerung der Transport-geschwindigkeit des Mehrphasensystems im Schneckenkanal und der Strömungsgeschwindigkeit der flüssigen Phase im Porensystem, das durch die dispers feste Phase gebildet wird, sind aus strömungstechnischen Gründen enge Grenzen gesetzt. Eine Leistungssteigerung der Vorrichtung durch Verlängerung der axialen Erstreckung der Schnecke und durch Vergrößerung der Schneckenkanaltiefe ist daher nur in sehr begrenztem Umfang möglich. Im wesentlichen kann die Leistung nur durch eine Vergrößerung des Durchmessers erreicht werden. Filterelemente mit Siebgewebe für den ersten Filterabschnitt können ohne größere fertigungstechnische Probleme und mit vertretbarem Aufwand mit größerem Durchmesser hergestellt werden. Filterelemente mit poröser Keramik können dagegen im Durchmesser nur begrenzt vergrößert werden. Es entstehen schon bei Durchmessern von 400 mm kaum mehr zu bewältigende fertigungstechnische Probleme bei der Bearbeitung durch Schleifen und dementsprechend hohe Kosten. Zur Leistungsvergrößerung wird erfindungsgemäß für diesen Abschnitt der Einsatz mehrerer Filterschnecken parallel zueinander vorgeschlagen. Eine solche Ausführungsform ist in Fig. 10 dargestellt. Hierbei bildet der erste Filterabschnitt 29 eine Filterschnecke mit großem Durchmesser. Hingegen ist der zweite Filterabschnitt 30 durch mehrere parallel arbeitende Filterschnecken mit kleinerem Durchmesser gegenüber dem ersten Filterabschnitt 29 gebildet. Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 sind vier parallel arbeitende Filterschnecken 31 vorgesehen. Hierbei beträgt der Durchmesser der Filterschnecken 31 des zweiten Filterabschnitts 30 zweckmäßigerweise ein Viertel des Durchmessers der Filterschnecke 32 des ersten Filterabschnitts 29. Die Filterschnecken 31 speisen das Extrudat in ein gemeinsames Mundstück 33 ein, aus dem dann nur ein Strang 34 plastischer Masse austritt. Der Öffnungsquerschnitt des Mundstücks 33 wird in bekannter Weise so gesteuert, daß vor dem Mundstück ein konstant vorgegebener Druck herrscht. Die gemeinsame Drehfrequenz der Schnecken des zweiten Filterabschnitts 30 wird so auf die Drehfrequenz der Schnecke 32 des ersten Abschnitts abgestimmt, daß im Übergang von Abschnitt 29 zu Abschnitt 30 sich die Konzentration im Zweiphasensystem einstellt, die den Wechsel des Filtermediums erforderlich macht. Schließlich sind in Fig. 10 mit 35 Antriebseinheiten der einzelnen Filterschnecken 31 bezeichnet.The formation of individual filter elements together with the division of the filtering screw cylinder into two sections with different filter media are particularly important when it comes to designing the device for greater performance. The increase in the transport speed of the multiphase system in the screw channel and the flow rate of the liquid phase in the pore system, which is formed by the disperse solid phase, are subject to strict limits for fluidic reasons. An increase in performance of the device by extending the axial extent of the screw and by increasing the screw channel depth is therefore only possible to a very limited extent. Essentially, performance can only be achieved by increasing the diameter. Filter elements with screen mesh for the first filter section can be produced without major production problems and with reasonable Effort can be made with a larger diameter. In contrast, filter elements with porous ceramics can only be increased in diameter to a limited extent. Even with diameters of 400 mm, there are hardly any manageable manufacturing problems when processing by grinding and correspondingly high costs. To increase performance, the use of a plurality of filter screws in parallel with one another is proposed for this section. Such an embodiment is shown in FIG. 10. Here, the first filter section 29 forms a filter screw with a large diameter. In contrast, the second filter section 30 is formed by a plurality of filter screws with a smaller diameter working in parallel with respect to the first filter section 29. In the embodiment according to FIG. 10, four filter screws 31 working in parallel are provided. The diameter of the filter screws 31 of the second filter section 30 is expediently a quarter of the diameter of the filter screw 32 of the first filter section 29. The filter screws 31 feed the extrudate into a common mouthpiece 33, from which then only one strand 34 of plastic mass emerges. The opening cross section of the mouthpiece 33 is controlled in a known manner so that a constant predetermined pressure prevails in front of the mouthpiece. The common rotational frequency of the screws of the second filter section 30 is so matched to the rotational frequency of the screw 32 of the first section that in the transition from section 29 to section 30 the concentration is established in the two-phase system, which necessitates the change of the filter medium. Finally, in FIG. 10, 35 drive units of the individual filter screws 31 are designated.

Claims (20)

Vorrichtung zum Trennen des Flüssiganteils vom Feststoffanteil von fein dispersen mineralischen Schlämmen, insbesondere eines keramischen Schlickers, mit einer Schnecke (1) und mit die Schnecke umgebenden und längs der Schneckenachse angeordneten zylindrischen Filtermitteln, die mit der Schnecke (1) einen Förderkanal (5) für den Schlicker begrenzen, der über eine Materialzuführung (6) an einem Ende der Vorrichtung der Schnecke (1) zugeführt wird und nach Förderung durch die rotierende Schnecke am anderen Ende als Feststoffaustrag über ein Mundstück (7) abgeführt wird, wobei der das Filtermittel durchströmende Flüssiganteil über zu einem Filtratabzug führende Kanäle (24, 25) abgeführt wird, gekennzeichnet durch einen zweistufigen Aufbau der Vorrichtung mit einem ersten Filtermittelabschnitt für den Aufbau einer ruhenden Filterkuchenschicht auf dem Filtermittel (21) mit einem deutlich höheren Feststoffgehalt als der im Schneckenkanal (5) geförderte Schlicker, der sich von der Materialzuführung (6) längs der Schneckenachse erstreckt, und mit einem zweiten daran anschließenden Filtermittelabschnitt, der aus Filtermittel (22) aufgebaut ist, die eine höhere Abriebfestigkeit als die Filtermittel (21) des ersten Filtermittelabschnittes besitzen.Device for separating the liquid portion from the solid portion of finely disperse mineral sludges, in particular a ceramic slip, with a screw (1) and with cylindrical filter means surrounding the screw and arranged along the screw axis, which with the screw (1) provide a delivery channel (5) for limit the slip which is fed via a material feed (6) at one end of the device to the screw (1) and, after being conveyed by the rotating screw at the other end, is discharged as solid discharge via a mouthpiece (7), the liquid portion flowing through the filter medium is discharged via channels (24, 25) leading to a filtrate discharge, characterized by a two-stage construction of the device with a first filter medium section for the construction of a resting filter cake layer on the filter medium (21) with a significantly higher solids content than that conveyed in the screw channel (5) Schlicker, the sic h extends from the material feed (6) along the screw axis, and with a second adjoining filter medium section, which is constructed from filter medium (22), which have a higher abrasion resistance than the filter medium (21) of the first filter medium section. Vorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtermittel und zwar vorzugsweise die des ersten Filtermittelabschnittes (21) feinste Poren dicht an der der Schnecke (1) zugewandten Filtermitteloberfläche aufweisen, von wo aus sich die Porenkanäle in das Filtermittel (21) hinein erweitern.Apparatus according to claim 1, characterized in that the filter means, preferably those of the first filter medium section (21), have very fine pores close to the filter medium surface facing the screw (1), from where the pore channels widen into the filter medium (21). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtermittel (21) des ersten Filtermittelabschnittes aus mehreren Lagen von vorzugsweise zusammengesinterten, feinmaschigen Siebgeweben oder aus porösem Sintermetall und die Filtermittel (22) des zweiten Filtermittelabschnittes aus porösem Keramikmaterial, insbesondere aus Siliziumkarbid oder Siliziumnitrid gebildet sind.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the filter means (21) of the first filter means section from several layers of preferably sintered, fine-mesh sieve fabrics or from porous sintered metal and the filter media (22) of the second filter media section are formed from porous ceramic material, in particular from silicon carbide or silicon nitride. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Filtermittelabschnitt sich vom Schlickereinlauf bis mindestens zur Mitte der Schnecke (1) erstreckt, vorzugsweise über einen Bereich, in dem der Feststoffgehalt des Schlickers 42 bis 60 Gewichtsprozent beträgt, vorzugsweise bis zu maximal 60 Gewichtsprozent, woran dann der zweite Filtermittelabschnitt anschließt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first filter medium section extends from the slip inlet to at least the middle of the screw (1), preferably over a range in which the solids content of the slip is 42 to 60 percent by weight, preferably up to a maximum of 60 Weight percent, which is then followed by the second filter medium section. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Filtermittelabschnitte jeweils aus nebeneinander angeordneten selbsttragenden Filterelementen (2, 3) aufgebaut sind, von denen jedes Filterelement aus einem massiven Stahlzylinder (23) mit einem darin aufgenommenen zylinderischen Filtermittel (21) bzw. (22) gebildet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the two filter medium sections are each constructed from self-supporting filter elements (2, 3) arranged next to one another, each of which filter element consists of a solid steel cylinder (23) with a cylindrical filter medium (21) or (22) is formed. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtermittel (21) des ersten Filtermittelabschnittes jeweils im Stahlzylinder (23) angeschweißt sind, und daß die Filterelemente (3) des zweiten Filtermittelabschnittes durch thermisches Aufschrumpfen des entsprechenden Stahlzylinders (23) auf das Filtermittel (22) gebildet sind.Apparatus according to claim 5, characterized in that the filter means (21) of the first filter medium section are welded in each case in the steel cylinder (23), and that the filter elements (3) of the second filter medium section by thermally shrinking the corresponding steel cylinder (23) onto the filter medium (22 ) are formed. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Filterelementen (3) des zweiten Filtermittelabschnittes die Toleranzen der Abmessungen so gewählt sind, daß nach dem Abkühlen des Stahlzylinders (23) und bei einem Filtrationsdruck von etwa 120 bar im Schneckenkanal (5) das zylinderische Filtermittel (22) in Umfangsrichtung im Mittel spannungsfrei ist.Apparatus according to claim 6, characterized in that the tolerances of the dimensions are selected in the filter elements (3) of the second filter medium section so that after the cooling of the steel cylinder (23) and at a filtration pressure of about 120 bar in Screw channel (5), the cylindrical filter means (22) is stress-free in the circumferential direction on average. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente (2, 3) eine axiale Erstreckung im Bereich von 100 bis 200 mm aufweisen.Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the filter elements (2, 3) have an axial extent in the range from 100 to 200 mm. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines jeden Filterelements (2, 3) zwischen Stahlzylinder (23) und darin aufgenommenem Filtermittel (21, 22) Kanäle ausgebildet sind.Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that channels are formed within each filter element (2, 3) between the steel cylinder (23) and the filter means (21, 22) accommodated therein. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle des Filterelements (2, 3) aus vorzugsweise in einem Abstand von etwa 20 mm in Umfangsrichtung verlaufenden Kanäle (24) gebildet sind, die durch einen oder mehrere axial verlaufende Kanäle (25) verbunden sind, die zu einer oder mehreren Auslaufbohrungen (26) im Stahlzylinder (23) führen.Apparatus according to claim 9, characterized in that the channels of the filter element (2, 3) are formed from channels (24) which run preferably at a distance of about 20 mm in the circumferential direction and which are connected by one or more axially running channels (25) that lead to one or more outlet bores (26) in the steel cylinder (23). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente (2, 3) auf einem längs der Schneckenachse angeordneten Rahmen (27) gegen Drehung gesichert angeordnet sind.Device according to one of claims 5 to 10, characterized in that the filter elements (2, 3) are arranged on a frame (27) arranged along the screw axis so as to be secured against rotation. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten zylinderischen Filterelementen (2, 3) umlaufende Dichtungen (9) angeordnet sind.Device according to one of claims 5 to 11, characterized in that circumferential seals (9) are arranged between adjacent cylindrical filter elements (2, 3). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Spülsystem, bei dem in einem ersten Arbeitstakt die Schneckenkanäle und in einem zweiten Arbeitstakt die Filterelemente (2, 3) gespült werden.Device according to one of the preceding claims, characterized by a flushing system in which the screw channels are flushed in a first working cycle and the filter elements (2, 3) are flushed in a second working cycle. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülung der Schneckenkanäle dadurch erfolgt, daß das Mundstück (7) oder ein am mundstückseitigen Ende der Schnecke (1) angeordneter Bypass (8) vorzugsweise bei rotierender Schnecke (1) und fortdauerndem Schlickereintrag über die Materialzuführung (6) geöffnet wird bis Schlicker vom Einlauf bis zum Auslauf beim Mundstück (7) oder Bypass (8) durchschlägt, danach die Schlickerzufuhr unterbunden und Wasser am materialzuführseitigen Ende der Vorrichtung eingespeist wird.Apparatus according to claim 13, characterized in that the screw channels are rinsed in that the mouthpiece (7) or a bypass (8) arranged at the end of the screw (1) on the mouthpiece preferably with a rotating screw (1) and continuous slip input via the material feed (6) is opened until slip passes through from the inlet to the outlet at the mouthpiece (7) or bypass (8), then the slip supply is prevented and water is fed in at the material feed end of the device. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülung der Filterelemente (2, 3) dadurch erfolgt, daß nach Spülung des Schneckenkanals bei geschlossenem Mundstück (7), Bypass (8) und Schlickerzuführung (6) unter Druck stehendes Spülwasser ventilgesteuert in wechselnder Strömungsrichtung durch das Porensystem der Filterelemente (2, 3) geleitet wird.Apparatus according to claim 13 or 14, characterized in that the filter elements (2, 3) are rinsed in that, after rinsing the screw channel with the mouthpiece (7) closed, bypass (8) and slip supply (6), pressurized rinsing water is valve-controlled in changing flow direction is passed through the pore system of the filter elements (2, 3). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 mit einem Spülsystem, dadurch gekennzeichnet, daß im laufenden Betrieb der Filterschneckenpresse ohne vorherige Spülung des Schneckenkanals Spülwasser unter höherem Druck, als er im Schneckenkanal herrscht, von der Spülwasserpumpe (11) über das Ventil (12) in Gegenrichtung zum Filtratstrom durch das Porensystem der Filterelemente geleitet wird, wobei das Ventil (12) nach einem vorgebbaren Zeittakt so gesteuert wird, daß während eines Spülvorganges jeweils mehrere Male auf ein Zeitintervall, in dem der Spülwasserstrom entgegengesetzt zum Filtratstrom durch die Filterelemente gepumpt wird, ein Zeitintervall folgt, in dem ein freier Filtratabfluß aus den Filterelementen eingestellt wird, so daß durch den hohen Innendruck im Zweiphasensystem im Schneckenkanal ein Flüssigkeitsstrom durch die Filterelemente in Richtung des Filtratstromes erfolgt.Device according to one of claims 1 to 12 with a flushing system, characterized in that during operation of the filter screw press without flushing the screw channel, flushing water at a higher pressure than is present in the screw channel from the flushing water pump (11) via the valve (12) in The opposite direction to the filtrate flow is passed through the pore system of the filter elements, the valve (12) being controlled after a predeterminable time cycle in such a way that during a flushing process, a time interval in which the flushing water flow is pumped through the filter elements in the opposite direction to the filtrate flow Time interval follows in which a free filtrate outflow from the filter elements is set, so that a liquid flow through the filter elements in the direction of the filtrate flow takes place through the filter elements due to the high internal pressure in the two-phase system. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülvorgang durch Rotation der Schnecke (1) unterstützt wird.Device according to one of claims 13 to 16, characterized in that the rinsing process is supported by rotation of the screw (1). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Filterelemente (2, 3) nacheinander jeweils für sich gespült werden.Device according to one of claims 13 to 17, characterized in that the individual filter elements (2, 3) are rinsed one after the other. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülung der Filterelemente (2, 3) einige Male durch eine Spülung des Schneckenkanals unterbrochen wird.Device according to one of claims 13 to 18, characterized in that the rinsing of the filter elements (2, 3) is interrupted a few times by rinsing the screw channel. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Filterabschnitt (30) mehrere parallel arbeitende Filterschnecken (31) vorgesehen sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of filter screws (31) working in parallel are provided in the second filter section (30).
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