DE2140159C3 - Kontinuierlich arbeitendes Eindickfilter für die Zuckerindustrie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches arbeitendes Eindickfilter für die Zuckerindustrie, bei dem in einem Druckbehälter, der gesteuert betätigbare Ventile aufweist, dem zu filtrierende Flüssigkeit kontinuierlich unter Druck zugeführt und Schlamm im Bereich eines konischen Bodens abgezogen wird, Filterkerzen angeordnet sind, deren Filtrataustrittsöffnungen in Gruppen in zugehörige Filtratsammelräume münden, die über eine zyklisch arbeitende Steuereinrichtung periodisch absperrbar und mit Abführleitungen für Filtrat sowie für Trüblauf und mit einer Zuführuhgsleitung für die Spülflüssigkeit verbindbar sind.

Bekannt ist es, die Steuereinrichtung, über weiche die einzelnen Filterkerzen periodisch mit den Abführungsleitungen bzw. der Zuführungsleitung verbunden werden, in Gestalt eines Steuerkopfes auszubilden, der unmittelbar oberhalb der oberen Enden der Filterkerzen angeordnet ist (DT-Gbm 1 942 542). Lochreihen und relativ zu diesen verdrehbare gelochte Teile mit entsprechenden Kanälen und Abzweigungen stellen bei diesem Steuerkopf nacheinander die gewünschten Verbindungen zwischen den einzelnen Filterkerzen und den jeweiligen Leitungen her. Soll eine Ruhephase eingeschaltet werden, dann versperrt der drehbare Teil des Steuerkopfes des Austrittsquerschnitt der betreffenden Filterkerze.

Bei diesem bekannten kontinuierlich arbeitenden Eindickfilter unterliegen die aufeinandergleitenden Flächen des Steuerkopfes einem ständigen Verschleiß, und es treten auch Abdichtungsprobleme auf. Daraus resultiert die bekannte Tatsache, daß kontinuierlich arbei- 6s tende Eindickfilter mit derartigen mechanisch angetriebenen Steuerköpfen in besonders hohem Maße wartungsbedürftig sind.

Der schwerwiegendste Nachteil dieser bekannten Eindickfilter besteht aber nicht im hohen Betriebsaufwand, sondern darin, daß der rotierend angetriebene Steuerkopf ein starres, unveränderliches Filtrationspro gramm vorschreibt, dessen einzelne aufeinanderfolgen- *k Setriebsphasen zeitlich gleich groß sind. Diese konstruktionsbedingte Eigenschaft der bekannten kontinuierlich arbeitenden Eindickfilter mit rotierend angetriebenen Steuerköpfen macht es unmöglich, die Filterflächen in ökonomischer Weise auszunutzen oder das Filtrationsprogramm so zu ändern, daß es der jeweiligen Beschaffenheit des zu filtrierenden Saftes optimal angepaßt ist Bei einem Filtrationsprogramm, das sich aus fünf Betriebsphasen, beispielsweise aus der Betriebsphase Ruhe, Rückspülung. Ruhe, Trüblauf und Filtration zusammensetzt, müssen die Ruhepausen ebenso groß gewählt werden wie die Betriebsphase Filtration oder Trüblauf oder Rückspülung, obwohl eine derart große Dauer nicht erforderlich ist. Es geht daher Betriebszeit verloren. Ähnlich verhält es sich auch mit den anderen Betriebsphasen.

Die Filterkerzen, die im Verlauf des Filtrationsprogramms gerade abgereinigt werden, verunreinigen ihre unmittelbare Umgebung stark mit dem von ihren Oberflächen abgelösten Feststoffe. In der unmittelbaren Nachbarschaft dieser Filterkerzen befinden sich frisch gereirigte Filterkerzen. Der abgelöste Feststoff wandert daher in erheblicher Menge zu den frisch abgereinigten Filterkerzen und macht dadurch einen Teil der Abreinigung zunichte. Der mechanische Steuerkopf macht es unmöglich, Filterkerzen, die gerade abgereinigt werden, und solche, die frisch gereinigt sind, räum lieh voneinander zu trennen, damit dieser Nachteil vermieden wird.

Dieses Filter kann, wenn befürchtet werden muß. daß Gase im Filtergehäuse frei werden, nach oben ansteigen und dabei Teile des Filterkuchens mitreißen, mit Hilfe einer äußeren Ringleitung mit Trübflüssigkeit beschickt werden. Um dabei die Strömungsgeschwindigkeit der Ttübflüssigkeit zu beherrschen, wird die Ringleitung an vier Stellen ihres Umfanges mit Trübflüssigkeit beschickt, wobei vier gesteuerte Ventile dafür sorgen, daß nie an allen vier Stellen zugleich eingespeist wird. Den Ventilen dienen vom Steuerkopf abgeleitete Steuerimpulse zur Betätigung. Auf die ökonomische Ausnutzung des Filters oder auf die Programmgestaltung kann mit diesen im Trübezulaufweg liegenden Ventilen kein Einfluß genommen «verden.

Bei einem anderen, kontinuierlich arbeitenden, mit Filterkerzen bestückten Eindickfilter (DT-PS 611 191) sind die Filterkerzen gruppenweise in getrennten Räumen, sogenannten Filterzellen, untergebracht. Der Steuerkopf ist nach Art eines Kükenhahnes mit rotierend angetriebenem Küken ausgebildet. Bei diesem Filter wird der Zulauf der Trübflüssigkeit ebenfalls über den Steuerkopf gesteuert. Das vergrößert den technischen Aufwand. Im übrigen kann auch bei diesem Filter nur zyklisch gearbeitet werden. Änderungen eines Filtrationsprogramms sind auch nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kontinuierlich arbeitendes Eindickfilter zu schaffen, bei dem die einzelnen Filterkerzen nacheinander zeitlich unterschiedlich große, gegebenenfalls in ihrer Größe einstellbare Betriebsphasen durchlaufen.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe kennzeichnet sich ein kontinuierlich arbeitendes Eindickfilter der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch, daß die Anzahl der Grupoen der Anzahl der aufeinander-

folgenden Betriebsphasen des jeweiligen Filtrationsprogramms oder einem gradzahligen Vielfachen dieser Anzahl entspricht und daß jeder Fihratsammelraum einen aus dem Druckbehälter herausgeführten Verteiler aufweist, der über die Ventile mit den Abführungsleitungen für Filtrat und Trüblauf sowit mit der Zuführungsleitung für die Spülflüssigkei. verbunden ist, und daß zur Steuerung der Ventile die Steuereinrichtung mit wählbarer Zykluszeit vorgesehen ist, die mit Einrichtungen zur Einstellung des Zeitanteils der einzelnen Betriebsphasen an der Gesamtzeit des jeweiligen Filtrationsprogramms ausgerüstet ist.

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Eindickfilter werden die bisher auftretenden Nachteile der bekannten Ausführungen vermieden, ohne daß die Vorteile dieses Filtertypes preisgegeben werden müssen. Eine Schaltwalze mit den einstellbaren Schaltnocken als Beispiel für eine Steuereinrichtung mit Einrichtungen zu<· Einstellung der einzelnen Zeitanteile oder an deren Stelle verwendete Zeitrelais e.lauben es, die Zeitspanne eines Filtrationsprogramms in beliebig große Zeitabschnitte aufzuteilen und so den einzelnen Betriebsphasen unterschiedlich große, jedoch den jeweiligen Bedürfnissen eng angepaßte Zeiten zuzumessen. Dadurch, daß auch die Drehzahl und damit die Zykluszeit der Schaltwalze gewählt werden kann, läßt sich das Filtrationsprogramm je nach Bedarf verlängern oder verkürzen. Die Kombination der beiden Einstellmaßnahmen gewährleistet einen ökonomischen Betrieb des Eindickfilters.

Für die Erfindung ist es unbeachtlich, welche Art der Steuerung gewählt wird, denn es hängt von den jeweiligen Einsatzbedingungen ab, ob zur Steuerung Magnetventile verwendet werden, bei denen die Schaltwalze oder die Zeitrelais elektrische Schalter betätigen, oder ob hydraulisch oder pneumatisch betätigte Ventile vorgezogen werden müssen.

Das neue kontinuierlich arbeitende Eindickfilter kann im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen auch wahlweise mit unterschiedlich Zusammengesetzten Filtrationsprogrammen betrieben werden, denn es ist möglich, einzelne Betriebsphasen auszulassen und die Zeit, die diese Betriebsphasen normalerweise in Anspruch nehmen, anderen Betriebsphasen des Programms zuzuordnen. Außerdem könm 1 die Filterkerzen. die gerade gereinigt werden, durch schaltungstechnische Maßnahmen räumlich von frisch gereinigten Kerzen getrennt werden.

Lediglich der Vollständigkeit halber ist zu erwähnen, daß das erfindungsgemäß ausgebildete kontinuierlich arbeitende Eindickfilter zwar grundsätzlich für den Einsatz in der Zuckerindustrie bestimmt ist, jedoch auch für andere Filtrationsaufgaben verwendet werden kann. Die Filtration mit dem neuen Eindickfilter läßt sich auch dann durchführen, wenn an Stelle der Druckfiltration mit einer Vakuum- oder Saugfiltration gearbeitet wird.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäß ausgebildeten Eindickfilters ist in den Zeichnungen dargestellt.

F i g. 1 zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäß ausgebildeten Filters;

F i g. 2 zeigt eine Draufsicht auf das Filter gemäß F i g. 1;

F i g. 3 zeigt ein Schema, aus dem die Arbeitsweise des Filters gemäß F i g. 1 und 2 zu erkennen ist

In den Figuren is.t ein koniinuierlich arbeitendes Eindickfilter 1 gezeigt. Dieses Filter weist einen Druckbehälter 2 auf, in dem eine Anzahl von Filterkerzen 3 austauschbar angeordnet ist. Der während der Filtration eingedickte Schlamm rammelt sich in einem konischen Boden 4 des Druckbehälter. Eine Rühreinrichtung 5 hält den angesammelten Schlamm in fließfähigem Zustande, damit er über einen Austrittsstutzen 6 abgezogen werden kann. Eine Regeleinrichtung 7 überwacht die Dichte des sich ansammelnden Schlamms und steuert ein Regelventil 8, das den Austrittsquerschnitt für den Schlamm bedarfsweise vergrößert oder verkleinert

Das zu filtrierende Medium, beispielsweise Saft, wird dem Druckbehälter 2 kontinuierlich über eine Zuführungsleitung 9 eingespeist Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird das zu filtrierende Medium unter Druck in den Druckbehälter 2 eingeleitet

Das Filtrat durchsetzt die Filterkerzen von außen nach innen, steigt in den Fiiterkerzen an und tritt über im einzelnen nicht gezeichnete Filtrataustrittsöffnungen aus den FilterKcrzen 3 aus. Die einzelnen Filterkerzen sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in fünf Gruppen aufgeteilt. Jede Gruppe von Filterkerzen 3 mündet mit ihren Filtrataustrittsöffnungen in einen gemeinsamen Filtratsammelraum 10, der von den Filtratsammelräumen der anderen Gruppen getrennt ist. Aus jedem Filtratsammelraum 10 führt ein Anschlußstutzen 11 heraus. Über diesen Anschlußstutzen 11 ist jeder Filtratsammelraum 10 mit einer zugeordneten Verteileinrichtung 12 verbunden. Die Verteileinrichtung 12 besitzt bei dem Ausführungsbeispiel drei Abzweigleitungen 13, 14, 15, in die gesteuert betätigbare Ventile 16 eingeschaltet sind. Die Abzweigleitung 13 ist mit der Abführungsleitung für den Trüblauf verbunden, die Abzweigleitung 14 führt zur Abführungsleitung für das Filtrat, und die Abzweigung 15 ist mit der Zuführungsleitung für die Rückspülflüssigkeit verbunden. Die gesteuert betätigbaren Ventile stehen über Steuerleitungen 17 mit einer lediglich als Block gezeichneten Schaltwalze 18 in Verbindung, die von einem Antriebsmotor 19 mit wählbarer Geschwindigkeit in Rotation versetzt wird. Einzelheiten dieser Schaltwalze sind nicht dargestellt, weil beliebige handelsübliche Ausführungen oder auch eine entsprechende Anzahl einstellbarer Zeitrelais verwendet werden können. Wenn die gesteuert betätigbaren Ventile 16 als Magnetventile ausgebildet sind, dann empfiehlt es sich, eine Schaltwalze 18 zu verwenden, die mit Nockenscheiben bestückt ist, vvHche elektrische Schalter betätigen. Die Nockenscheiben dieser Schaltwalze 18 müssen die Einstellung von Schaltzeiten ermöglichen, damit die Zeit, während welcher die Ventile 16 geöffnet oder geschlossen sind, beliebig gewählt werden kann. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht ein IJmleuf der Schaltwalze 18 einem Filtrationsprogramm. Die Dauer dieses Programms kann durch entsprechende Wahl der Drehzahl, mit welcher der Antriebsmotor 19 die Schaltwalze 18 antreibt, den jeweiligen Bedürfnissen angepaßt werden.

In der Fig.3 ist lediglich ein Verteiler 12 mit den entsprechenden Abzweigungen und Ventilen dargestellt, jeder Filtratsammelraum 10 ist jedoch mit einem derartigen Verteiler 12 ausgerüstet und besitzt gesteuert betätigbare Ventile 16.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. 2 140

   Patentanspruch:

   Kontinuierlich arbeitendes Eindickfilter für die Zuckerindustrie, bei dem in einem Druckbehälter, der gesteuert betätigbare Ventile aufweist dem zu filtrierende Flüssigkeit kontinuierlich unter Druck zugeführt und Schlamm im Bereich eines konischen Bodens abgezogen wird, Filterkerzen angeordnet sind, deren Filtrataustrittsöffnungen in Gruppen in zugehörige Filtratsammelräume munden, die über eine zyklisch arbeitende Steuereinrichtung periodisch absperrbar und mit Abführleitungen für Filtrat sowie für Trüblauf und mit einer Zuführungsleitung für die Spülflüssigkeit verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Gruppen der Anzahl der aufeinanderfolgenden Betriebsphasen des jeweiligen Filtrationsprogramms oder einem gradzahligen Vielfachen dieser Anzahl entspricht und daß jeder FiFtratsammelraum (10) einen aus dem Druckbehälter (2) herausgeführten Verteiler (12) aufweist, der über die Ventile (16) mit den Abführungsleitungen für Filtrat und Trüblauf sowie mit der Zuführungsleitung für die Spülflüssigkeit verbunden ist und daß zur Steuerung der Ventile (16) die Steuereinrichtung (18) mit wählbarer Zykluszeit vorgesehen ist, die mit Einrichtungen zur Einstellung des Zeitanteils der einzelnen Betriebsphasen an der Gesamtzeit des Zyklus eines Filtrationsprogramms ausgerüstet ist.