DE1163292B

DE1163292B - Geschlossenes Fluessigkeitsanschwemmfilter

Info

Publication number: DE1163292B
Application number: DEH35259A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wolfgang B Hoelscher
Original assignee: WOLFGANG B HOELSCHER DIPL ING
Current assignee: WOLFGANG B HOELSCHER DIPL ING
Priority date: 1958-12-31
Filing date: 1958-12-31
Publication date: 1964-02-20

Description

Geschlossenes Flüssigkeitsanschwemmfilter Die Erfindung betrifft ein geschlossenes Flüssigkeitsanschwemmfilter mit unbewegter einteiliger, um die Filterachse angeordneter Filterfläche, bestehend aus einem mit Filtergewebe überzogenen Stützkörper und einem um die Filterachse drehbaren Sprührohrsystem.
Bei einem bekannten Filter dieser Art besteht der Stützkörper für das Filtergewebe aus einem zylindrischen Hohlrost. Über diesen Hohlrost ist ein umgestülpter Filterärmel geschoben, der aus einem langen zylindrischen Abschnitt und einem kurzen kegelstumpfförmigen Endabschnitt besteht. Dieser Endabschnitt dient zur Befestigung des Filterärmels an der Bodenplatte des Stützkörpers. Da der sackartig ausgebildete Filterärmel zwei verschiedene Durchmesser hat, ist sein Zuschnitt verhältnismäßig schwierig und außerdem materialaufwendig. Ein Nachspannen des über das Stützgerüst gezogenen Filterärmels ist nur in Längsrichtung des Filters möglich. Ein Spannen des Filtergewebes in Umfangsrichtung erfolgt erst bei Betrieb des Filters, und zwar wird das Filtergewebe durch den Flüssigkeitsdruck gestreckt, so daß an den Stäben des Versteifungsgerüstes sich abstützende Filtertaschen bilden. Da bei schwankendem Flüssigkeitsdruck das Filtergewebe mehr oder weniger stark gedehnt wird, besteht die Gefahr, daß Teile des bereits gebildeten Filterkuchens vom Gewebe wieder abfallen, wodurch das Filter an diesen Stellen trüb läuft. Die Reinigung des Filtergewebes erfolgt durch eine Wasserströmung, die jedoch keine zuverlässige Ablösung der Verunreinigungen von allen Teilen der Filterfläche gewährleistet, weil die Strömungsenergie zu gering ist. Es ist zwar auch die Reinigung achsensymmetrisch angeordneter Filterflächen mittels Sprührohre bekannt, jedoch nur von der Filtrat- zur Rohflüssigkeitsseite hin. Bei Verwendung eines dichten Filtergewebes und einer verhältnismäßig dichten Unterlage ist die Reinigung durch die Spritzstrahlen nur beschränkt möglich, da diese einen zu großen Widerstand vorfinden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein aus einem mit Filtergewebe überzogenen Stützkörper und einem um die Filterachse drehbaren Sprührohrsystem gebildetes Flüssigkeitsanschwemmfilter zu schaffen, dessen Filtergewebe in allen Betriebslagen des Filters gleichmäßig straff gespannt ist und sich einwandfrei reinigen läßt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein über seine ganze Länge kegelstumpfförmiger Filtergewebeschlauch über die Innenoberfläche des Stützkörpers gezogen ist, der aus einem mindestens einmal in seiner Achsrichtung zusammengeschobenen Kegelstumpf derart gebildet ist, daß mindestens zwei jeweils entgegengesetzt gerichtete Kegelstümpfe gleicher Länge in sich geschachtelt sind, daß in den durch die Schachtelung der Kegelstümpfe entstandenen Zwischenräumen das um die Filterachse drehbare Sprührohrsystem rohflüssigkeitsseitig auf die Filterfläche einwirkt und daß am größten Umfang des äußeren Kegelstumpfes und am kleinsten Durchmesser des innersten Kegelstumpfes Halte- und Spannvorrichtungen für den Filtergewebeschlauch zur Festlegung und Spannung in Längs- und Umfangsrichtung vorgesehen sind.
Die kegelstumpfförmige Ausbildung des Stützkörpers und des Filtergewebeschlauches hat den Vorteil, daß das Gewebe, wenn es in Längsrichtung gespannt wird, gleichzeitig auch eine Spannung in Umfang richtung erhält. Das Filtergewebe wird also in einfacher Weise gleichmäßig über die gesamte Stützkörperfläche gespannt, so daß die Bildung einer gleichmäßig starken Anschwemmschicht gewährleistet ist.
Die übereinstimmende Achsensymmetrie von Filterfläche und Sprührohrsystem ergibt die Sicherheit einer gleichmäßigen und völligen Reinigung der Filterfläche. Für besondere Fälle kann das Sprührohrsystem mit einer der Filterfläche angepaßten Abstreifvorrichtung, z. B. mit einer gespannten Saite, ausgebildet sein. Durch den schrägen Verlauf der Filterflächen zum Sprührohrsystem ergibt sich der Vorteil, daß die meisten Reinigungsstrahlen schräg auf die Filterfläche auftreffen, wodurch eine die Filterschicht abhebende Reinigungswirkung entsteht.
Eine zweckmäßige bauliche Ausbildung des Filters gemäß der Erfindung besteht darin, daß bei der in der Projektion des ganzen Filtergehäusequerschnitts überdeckenden kegelstumpfförmigen Filterflächenanordnung der größte Umfang des äußeren Kegelstumpfes flüssigkeitsdicht mit dem Gehäuse verbunden ist, während die Deckfläche am innersten kleinsten Kegelstumpfdurchmesser durch eine kreis- flächenförmige, vorzugsweise druckseitig gewölbte Filterfläche abgedeckt ist.
Um das erfindungsgemäße Filter in unterschiedlicher Weise betreiben zu können, ist es zweckmäßig, wenn das Filtergehäuse mit dem Filtereinsatz in an sich bekannter Weise um eine Achse um 1800 derart schwenkbar ausgebildet ist, daß die Durchströmung von Filtergewebeschlauch und Filterstützkörper in Schwerkraftrichtung erfolgt. Ein um 1800 schwenkbares, bekanntes Filter weist mehrere parallel angeordnete Filterplatten auf, die sich stets, also auch beim Drehen des Filters, in senkrechter Lage befinden. Das Filter wird nach einiger Zeit der Filtration um 180 gedreht, damit das Material, welches sich am Boden des Gehäuses abgesetzt hat, von neuem mit der Filtratfiüssigkeit gemischt wird. Beim Filter gemäß der Erfindung kann entweder von unten nach oben oder in umgekehrter Richtung gefiltert werden.
Wenn in Schwerkraftrichtung von oben nach unten gefiltert wird, dann wird das Filter für die Reinigung um 1800 gedreht, so daß die Filterfläche von unten her abgespritzt werden kann.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Der Filterbehälter 1 ist zylinderförmig ausgebildet und besteht aus zwei Teilen. In der Trennfuge zwischen den beiden Behälterteilen ist unter Zwischenschaltung von Dichtungen der äußere Rand 2 des sich kegelstumpfförmig verengenden Stützkörpers 3 eingespannt. Außerdem ist in derTrennfuge mittels einer vorzugsweise konischen Klemmvorrichtung auch das Filtergewebe 4 eingespannt. Der aus gelochtem Material bestehende Stützkörper 3 bildet durch Ineinanderschachtelung drei Kegelstümpfe gleicher Länge, über deren Innenoberfläche der Filtergewebeschlauch 4 gezogen und gespannt ist. Ein ringförmiger Rahmen 5 spannt jeweils das Filtergewebe 4 gegen die nach innen gekrümmten Verbindungsstellen der ineinandergeschachtelten Stützkörperteile.
Am kleinsten Durchmesser des Stützkörpers 3 schließt eine gelochte, vorzugsweise nach der Druckseite gewölbte Platte 6, die ebenfalls mit Filtergewebe überzogen ist, die dort verbleibende Öffnung ab. An deren Rand ist eine Spannvorrichtung 7 für das Filtergewebe angeordnet.
Eine mehrarmige Traverse 8 versteift das Filterelement im oberen Bereich. Im Bodenteil des Behälters 1 ist um die Behälterachse drehbar ein mehrarmiges Sprührohrsystem 11 angeordnet, das mittels eines Riemens 10 od. dgl. über eine Scheibe 9 gedreht wird. Im Bereich des Sprührohrdurchtritts durch den Behälterboden befindet sich ein absperrbarer Anschlußstutzen 12 für die Zuführung des Druckwassers.
An den Armen der Sprührohre sind Düsen 13 derart angebracht, daß die austretenden Spritzstrahlen die gesamte Filterfläche bestreichen können. Die Sprührohrarme sind, ihrer Aufgabe entsprechend, zum Teil schräg und außermittig angeordnet, beschreiben jedoch Kreisbahnen um die Achse des Filterbehälters.
Im Behälterboden ist ein Rohrstutzen vorgesehen, an dem die Rohfiüssigkeitszuleitung 14 unter Zwischenschaltung eines Absperrorgans 15 und der Schlammablaß 16 angeschlossen sind. Eine Rückspülleitung 17 verbindet die Zuleitung 14 mit der Filtrat abflußleitung 18. Oben auf dem Filtergehäuse sind ein Entlüftungsventil 19 und ein Manometer 20 angeordnet, das als Differenzdruck-Manometer ausgebildet sein kann.
Das erfindungsgemäße Filter kann sowohl mit Überdruck als auch mit Unterdruck betrieben werden. Wegen des in der Praxis ausnutzbaren höheren Druckgefälles wird das Filter jedoch überwiegend mit Überdruck betrieben werden. Zur Inbetriebnahme wird das Filter bei abgesperrten Ventilen für Schlammablaß 16, Sprühsystem 11, Rückspülleitung 17, Filtratableitung 18 und bei geöffnetem Entlüftungsventil 19 durch die Zuleitung 14 von der Pumpe her gefüllt. Dann wird unter Flüssigkeitszirkulation eine Anschwemmung aus Filterhilfsmitteln, wie Kieselgur, Zellulose, Asbest. Aktivkohle usw., auf die gesamte mit Filtergewebe überspannte Filterfläche aufgebracht. Während der dann folgenden eigentlichen Filtration bildet sich auf der Filterfläche aus den ausfiltrierten Rückständen, z. T. noch gemischt mit weiteren kleinen Zugaben von Filterhilfsmitteln, ein Filterkuchen von wachsender Stärke und Widerstand. Nach Beendigung der Filtration wird, je nach Filtrationsgut, bei abgesperrten Ventilen für Zuleitung und Filtratableitung durch die Rückspülleitung 17 Überdruck auf die Klarseite der Filterfläche gegeben. Durch mehrmaliges kurzzeitiges Öffnen des Schlammablasses werden Druckstöße erzeugt, die den gebildeten Filterkuchen von der Filterfläche ablösen.
Danach wird bei geschlossenem Rückspülventil und geöffneten Ventilen 16, 19 für Entlüftung und Schlammablaß das Filter entleert. Anschließend wird durch mehrmaliges Drehen des Sprührohrsystems 11 die Filterfläche von der Trübseite her restlos sauber gesprüht.
Das Filtergewebe 4 wird bei allen Filtrationen, bei denen der Filterkuchen abgesprüht und als Schlamm abgelassen werden kann, derart angeordnet, daß sich die Rohrfiüssigkeitsseite unter dem Filterelement 3 befindet. Wird bei Filtrationsanwendungen Wert auf die trockene Gewinnung der ausgeschiedenen Feststoffe gelegt, so kann das ganze Filter in umgekehrter Anordnung betrieben werden, wobei sich dann der Rohflüssigkeitsraum über dem Filterelement befindet.
Hierbei entfällt der Gebrauch des Sprührohres und das ganze Filterelement wird jeweils zur Reinigung aus dem Behälter herausgenommen.
Die dritte Betriebsmöglichkeit des Filters besteht darin, daß es um eine waagerechte Achse um 1800 gedreht wird, so daß sich während der Filtration der Rohflüssigkeitsraum über dem Filterelement befindet.
Zur Reinigung der Filterfläche wird der Behälter in die alte Lage zurückgedreht, damit der Filterkuchen von unten her durch das Sprührohrsystem abgesprüht werden kann. Bei dieser Anordnung werden die Leitungsverbindungen von den Anschlußstellen des Behälters bis zur Drehachse des Filters geführt, so daß die Drehung des Behälters bei geschlossenen Leitungen erfolgen kann.

Claims

Patentansprüche: 1. Geschlossenes Flüssigkeitsanschwemmfilter mit unbewegter einteiliger, um die Filterachse angeordneter Filterfläche, bestehend aus einem mit Filtergewebe überzogenen Stützkörper und einem um die Filterachse drehbaren Sprührohrsystem, dadurch gekennzeichnet, daß ein über seine ganze Länge kegelstumpfförmiger Filtergewebeschlauch (4) über die Innenoberfläche des Stützkörpers (3) gezogen ist, der aus einem mindestens einmal in seiner Achsrichtung zusammengeschobenen Kegelstumpf derart gebildet ist, daß mindestens zwei jeweils entgegengesetzt gerichtete Kegelstümpfe gleicher Länge in sich geschachtelt sind, daß in den durch die Schachtelung der Kegelstümpfe entstandenen Zwischenräumen das um die Filterachse drehbare Sprührohrsystem (11) rohflüssigkeitsseitig auf die Filterfläche einwirkt und daß am größten Umfang des äußeren Kegelstumpfes und am kleinsten Durchmesser des innersten Kegelstumpfes Halte-und Spannvorrichtungen (5, 7) für den Filtergewebeschlauch (4) zur Festlegung und Spannung in Längs- und Umfangsrichtung vorgesehen sind.
2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der in der Projektion den ganzen Filtergehäusequerschnitt überdeckenden kegelstumpfförmigen Filterflächenanordnung der größte Umfang des äußeren Kegelstumpfes flüssigkeitsdicht mit dem Gehäuse (1) verbunden ist, während die Deckfläche am innersten kleinsten Kegelstumpfdurchmesser durch eine kreisflächenförmige, vorzugsweise druckseitig gewölbte Filter fläche (6) abgedeckt ist.
3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtergehäuse (1) mit dem Filtereinsatz (3, 4) in an sich bekannter Weise um eine Achse um 1800 derart schwenkbar ausgebildet ist, daß die Durchströmung von Filtergewebeschlauch (4) und Filterstützkörper (3) in Schwerkraftrichtung erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 39 043, 320612, 343144, 935424.