DE1411736C - Filtrierapparat mit automatischer Ruck spulung - Google Patents
Filtrierapparat mit automatischer Ruck spulungInfo
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Description
i 4 11 /Ö6
1 2
Die Erfindung bezieht sich auf einen ventillosen, 31 verbunden, in dem sich ein Überlaufwehr 32 beautomatisch
arbeitenden, gravimetrischen Filtrier- findet. Ein Einlaßrohr 33 ist mit einem Flüssigkeitsapparat der in der USA.-Patentschrift 2 879 891 dar- abschluß 34 und einem von Hand einstellbaren
gestellten und beschriebenen Art. In einem derarti- Schließventil 35 versehen. Das Rohr 33 führt von
gen Apparat wird das Rückspülen automatisch mit- 5 dem Kasten 31 zum oberen Abschnitt der Filterkamtels
eines Siphons eingeleitet. Es ist nun festgestellt mer 16. Eine Ablaufleitung 36 ist mit der Ablaufworden,
daß bei verhältnismäßig niedrigen Filtrier- kammer 15 verbunden und hat eine offene Oberseite,
geschwindigkeiten der Siphon nicht immer einwand- die etwa bis zur gleichen Ebene reicht wie die Oberfrei arbeitet, so daß Störungen bei der zwangläufigen seite des Behälters 10. Aus dem oberen Abschnitt
Einleitung des Rückspülvorganges.auf treten. io der Ablauf leitung 36 wird das gefilterte Wasser über
Mit der Erfindung wird ein abgeändertes Rück- das Auslaßrohr 37 durch natürliches Gefalle einer
spülrohr geschaffen, das eine zwangläufige und Verwendungsstelle, beispielsweise einem Klärbrun-
sichere Einleitung der Rückspülstufe herbeiführt, nen, zugeführt.
selbst wenn sich die Filtriergeschwindigkeit über Ein Rückspülrohr 40 ist mit der Decke 14 verbun-
weite Größenbereiche ändert. 15 den und stellt eine Verbindung mit dem Oberteil der
Der automatisch arbeitende gravimetrische FiI- Filterkammer 16 her. Eine an der Decke 14 angetrierapparat
mit einer Filterkammer, mit einem un- brachte Prallwand 41 zwingt die in das Rohr 40 einteren
Ablauf für diese Filterkammer, mit einem fließende Flüssigkeit, nahe der Decke 14 in waage-Rückspülwasserspeicherraum
mit einer offenen Ober- rechter Richtung zu fließen. Das Rückspülrohr 40 seite oberhalb dieser Filterkammer, mit einem Rohr 20 hat einen nach oben gerichteten Rohrabschnitt 42,
oder mehreren Rohren, die den Ablaufraum und den der zuerst lotrecht verläuft und dann mit einem
unteren Abschnitt des Rückspülwasserspeicherrau- schrägliegenden Rohrabschnitt 43 nach oben zu einem
mes verbindet, mit einem Einlaßrohr, das von einer Umkehrkrümmer 44 gerichtet ist. Von dem Umkehr-Quelle
der zu filtrierenden Flüssigkeit zu einem krümmer 44 verläuft das Rückspülrohr 40 über einen
oberen Abschnitt der Filterkammer verläuft, mit 35 Reduzierstutzen 49 in einen nach unten gerichteten
einer Auslaßleitung, die sich aus dem unteren Ab- Rohrabschnitt 45, der einen etwas kleineren Durchlaufraum
nach oben erstreckt und ein oberes offenes messer hat und in einem Vorratssumpf 46 endet, der
Ende etwa an der Ebene der Oberseite des Rückspül- auf einer Ebene liegt, die sich unterhalb des Spülwasserspeicherraumes
aufweist, mit einem für die Wasserspeicherraumes 17 befindet·. Der Vorratssumpf
gefilterte Flüssigkeit bestimmten Auslaßrohr, das mit 30 46 hat einen Auslaß 47, der zu einer Verwendungsder
Ablaufleitung verbunden ist und dessen höchster stelle für Abwasser führt und ist mit einem Überlauf-Abschnitt
an einer Ebene nahe, jedoch unter der wehr 48 versehen, so daß das untere Ende des lot-Oberseite
des Rückspülwasserspeicherraumes liegt, rechten Rohrabschnittes 45 des Rückspülrohres 40 in
mit einem Abwassersumpf, der in einer Ebene liegt, Wasser eintaucht und geschlossen wird. Am unteren
die sich unterhalb des Rückspülwasserspeicherrau- 35 Ende des lotrechten Rohrabschnittes 45 befindet sich
mes befindet, und mit einem Rückspülrohr, das mit ein Rückspülwasserregler 50, der aus einem becherder
Oberseite des Rückspülwasserspeicherraumes förmigen Gehäuse 51 mit einem Ablenkkegel 52 beverbunden
ist, wobei dieses Rückspülrohr einen Um- steht. Mehrere Gewindestangen 53 sind an dem Gekehrkrümmer
hat, der oberhalb der oberen Seite des häuse 51 angeschweißt. Die Gewindestangen 53 tra-Rückspülwasserspeicherraumes
liegt, ferner sich ein 40 gen an ihren oberen Enden Gewindemuttern 54, die Rohrabschnitt dieses Rückspülrohres aus der Filter- auf einem Flansch 55 aufliegen, der am lotrechten
kammer nach oben zu dem Umkehrkrümmer er- Rohrabschnitt 45 angeschweißt ist.
streckt, und ferner sich ein Rohrabschnitt von dem Ein Entlüftungsrohr 57 ist mit seinem einen Ende Umkehrkrümmer nach unten erstreckt und in diesem mit dem Umkehrkrümmer 44 verbunden und endet Abwassersumpf endet, ist dadurch gekennzeichnet, 45 mit seinem anderen Ende innerhalb eines Gehäuses daß der nach unten gerichtete Rohrabschnitt eine 58, das im unteren Abschnitt des Speicherraumes 17 innere Querschnittsfläche hat, die gleich 0,2 bis angeordnet und am Entlüftungsrohr 57 mittels einer 0,4 °/o der Querschnittsfläche der Filterkammer ist, Konsole 59 befestigt ist.
streckt, und ferner sich ein Rohrabschnitt von dem Ein Entlüftungsrohr 57 ist mit seinem einen Ende Umkehrkrümmer nach unten erstreckt und in diesem mit dem Umkehrkrümmer 44 verbunden und endet Abwassersumpf endet, ist dadurch gekennzeichnet, 45 mit seinem anderen Ende innerhalb eines Gehäuses daß der nach unten gerichtete Rohrabschnitt eine 58, das im unteren Abschnitt des Speicherraumes 17 innere Querschnittsfläche hat, die gleich 0,2 bis angeordnet und am Entlüftungsrohr 57 mittels einer 0,4 °/o der Querschnittsfläche der Filterkammer ist, Konsole 59 befestigt ist.
wobei der nach oben verlaufende Rohrabschnitt eine Im Zuführrohr eines Ejektors 60 befindet sich ein
innere Querschnittsfläche hat; die mindestens 40 °/o 50 Y-förmiges Rohrverbindungsstück 61, das an einer
größer ist als die Querschnittsfläche des nach unten hohen Stelle des Zuführrohres an einer Ebene angegerichteten
Rohrabschnittes. ordnet ist, die sich in einem kleinen Abstand' unter-
Der Behälter 10 hat eine Seitenwand 11, eine halb des Rohrkrümmers 44 befindet. Ein nach oben
Bodenwand 12, eine Zwischenwand 13 und eine gerichteter Rohrschenkel 62 verbindet den nach oben
Decke 14. Auf diese Weise wird in dem Behälter 10 55 gerichteten Rohrabschnitt 42 des Rückspülrohres 40
eine untere Ablaufkammer 15, eine in der Mitte lie- mit dem Y-förmigen Rohrverbindungsstück 61, und
gende Filterkammer 16 und eine obere Spülwasser- ein nach unten gerichteter Rohrschenkel 63 verbinspeicherkammer
17 gebildet. Rohre 18, die an den det das Y-förmige Verbindungsstück 61 mit dem Zwischenboden 13 und die Decke 14 angeschweißt Ejektor 60. Ein Entlüftungsrohr 64 verbindet das
sind, verbinden die untere Ablaufkammer 15 und die 60 Rohrverbindungsstück 61 und den Umkehrkrümmer
Spülwasserspeicherkammer 17. Innerhalb der Filter- 44. Ein Saugrohr 65 führt von dem Ejektor 60 zu
kammer 16 befindet sich ein Bett 19 aus Sand oder dem Umkehrkrümmer 44. Ein Ablaufrohr66 für den
einem anderen körnigen Material, das von dem Zwi- Ejektor 60 endet innerhalb des Vorratssumpfes 46
schenboden 13 getragen wird, der mehrere Filter- unterhalb der oberen Seite des Überlaufwehres 48.
düsen 20 aufweist. Die Filterdüsen 20 sind Vorzugs- 65 Erfindungsgemäß hat die innere Querschnittsfläche weise scheibenförmig, wie sie aus der USA.-Patent- des nach unten gerichteten Rohrabschnittes 45 gleich schrift 2 743 016 bekannt sind. Ein Zuführrohr 30 0,2 bis 0,4% der Querschnittsfläche der Filterfür das zu filtrierende Wasser ist mit einem Kasten kammer 16, wobei der nach oben verlaufende
düsen 20 aufweist. Die Filterdüsen 20 sind Vorzugs- 65 Erfindungsgemäß hat die innere Querschnittsfläche weise scheibenförmig, wie sie aus der USA.-Patent- des nach unten gerichteten Rohrabschnittes 45 gleich schrift 2 743 016 bekannt sind. Ein Zuführrohr 30 0,2 bis 0,4% der Querschnittsfläche der Filterfür das zu filtrierende Wasser ist mit einem Kasten kammer 16, wobei der nach oben verlaufende
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Rohrabschnitt 42, vorzugsweise einschließlich des laßrohr 33 und auch in den Rohren 43 und 62 all-Umkehrkrümmers
44, mit einer Querschnittsfläche mählich an. ' ; ;'-■>■
versehen ist, die mindestens 40% größer als die Sobald der im Rohr 62 befindliche Spiegel die
Querschnittsfläche des nach unten gerichteten Rohr- Ebene des Y-förmigen Rohrverbindungsstückes 61
abschnittes 45 ist. Es besteht zwar keine kritische 5 erreicht hat, strömt Wasser über die Rohre 62 und 63
obere Grenze für den Durchmesser des nach oben zum Ejektor 60 und von dort über das Rohr 66 in
gerichteten Rohrabschnittes 42, doch ist es weder den Sumpf 46. Alle in das Rohr 62 gelangenden Luftvorteilhaft
noch wirtschaftlich günstig, wenn dieser Waschen werden in dem Rohrverbindungsstück 61
Durchmesser um mehr als etwa 70% größer als der freigegeben und störmen über das Entlüftungsrohr
Durchmesser des nach unten gerichteten Rohr- io 64 in den Umkehrkrümmer 44. Der in dem Ejektor
abschnittes gemacht wird. Als Beispiel sei folgendes 60 erzeugte Sog saugt Luft aus dem Umkehrkrümmer
gegeben: . 44 über das Rohr 65 und fördert die Luft in den
Bei einem Filterapparat, dessen zylindrische FiI- Sumpf 46. Es wird auf diese Weise ein Teilvakuum
terkammer 16 einen Durchmesser von 3 m (d. h. erzeugt, das in dem Rückspülrohr 40 zwischen dem
einer waagerechten Querschnittsfläche von 7,2 m2) 15 in dem schrägliegenden Rohrabschnitt 43 vorhandeaufweist,
hat der nach unten gerichtete Rohrab- nen Spiegel und dem Sumpfspiegel in Rohrabschnitt
schnitt 45 erfindungsgemäß einen Durchmesser von ^ 45 eingeschlossen ist. Durch dieses Teilvakuum wer-15,24
cm, d. h. eine innere Querschnittsfläche von den die Spiegel sowohl in dem schrägliegenden Rohr-0,0182
m2. Der nach oben gerichtete Rohrabschnitt abschnitt 43 als auch in dem lotrechten Abschnitt 45
42 hat hierbei einen Durchmesser von 25,4 cm (in- 20 des Rückspülrohres 40 gehoben. Sobald der im
nere Querschnittsfläche von 0,050 m2). Die innere schrägliegenden Rohrabschnitt 43 vorhandene Spie-Querschnittsfläche
des nach unten gerichteten Rohr- gel den Umkehrkrümmer 44 erreicht hat, fließt Wasabschnittes
45 ist also gleich 0,25 % der Quer- ser über den Umkehrkrümmer 44 und den Reduzierschnittsfläche
der Filterkammer 16, und die innere rohrstutzen 49 in den nach unten gerichteten Rohr-Querschnittsfläche
des nach oben gerichteten Rohr- as abschnitt 45. Der Ejektor 60 saugt weiterhin Luft aus
abschnittes 42 ist 176 % größer als die Querschnitts- dem Umkehrkrümmer 44 ab, und sobald der größte
fläche des nach unten gerichteten Rohrabschnittes Teil der Luft auf diese Weise abgesaugt worden ist,
45. Der Durchmesser des Rohrabschnittes 42 ist um füllt sich das Rückspülrohr 40 im wesentlichen volletwa
67 % größer als der Durchmesser des Rohr- ständig mit Wasser und arbeitet dann als Siphon
abschnittes 45. Alle diese Abmessungen liegen inner- 3° oder Saugheber.
halb der beanspruchten Relation der drei Quer- Das Wasser strömt nun aus dem Speicherraum 17
schnittsflächen. über die Rohre 18 in die untere Ablaufkammer 15,
Zur Beschreibung der Arbeitsweise des Filtrier- dann nach oben über die Filterdüsen 20 und das Bett
apparates sei angenommen, daß das Filter sich in 19 um die Prallwand 41 herum über das Rückspüleinem
normalen Filterbetrieb befindet und Schwebe- 35 rohr 40 in den Sumpf 46 und dann über das Wehr 48
stoffe aus einem Wasservorrat entfernen soll. Der in das Auslaßrohr 47.
Spiegel im Speicherraum 17 ist durch die Linie OL Der Rückspülwasserregler 50 wird anfangs durch
angedeutet. Dieser Spiegel bleibt praktisch gleich Verstellen der Muttern 54 so eingestellt, bis die
hoch, da er nur kleinen Änderungen auf Grund von gewünschte Rückspülgeschwindigkeit oder -menge
Wechseln in der Strömungsgeschwindigkeit oder 40 durch teilweises Bedecken des unteren Endes des lot-
-menge durch den Apparat hindurch und Wechseln rechten Rohrabschnittes 45 erhalten wird. Diese Ströin
dem Fließwiderstand im Wasserauslaßrohr 37 für mungsgeschwindigkeit ist am Beginn des Rückspülfiltriertes
Wasser unterworfen ist. Der Spiegel im Ein- Vorganges größer und nimmt allmählich ab, wenn
laßrohr 33 ist durch die Linie IL angegeben. Der der Spiegel im Speicherraum 17 sinkt, da hierdurch
Höhenunterschied zwischen den Spiegeln OL und IL 45 die wirksame Druckhöhe des Siphons im Rückspülist
der in dem Apparat vorhandene Druckhöhenver- rohr verringert wird. Wird beispielsweise Sand als
lust, der in der Hauptsache durch das Filterbett 19 Filtermittel verwendet, dann beginnt die Rückspülentsteht.
Der· Wasserspiegel in dem Rückspülrohr 40 menge bei etwa 810 Liter je m2 je Minute und sinkt
und in dem schrägliegenden Ejektorzuführrohr 62 ist allmählich auf etwa 405 Liter je m2 je Minute an der
im wesentlichen der gleiche wie in dem Einlaßrohr 50 Filterbettfläche nahe dem Ende der Rückspülstufe.
33, da diese Rohre über den oberen Abschnitt der Eine derartig sich verringerte Rückspülmenge ist
Filterkammer 16 in Verbindung stehen. Der Spiegel wirksamer als die bisher allgemein verwendete gleich·
im Einlaßrohr 33 ist infolge der verhältnismäßig klei- förmige Spülmenge. Der höhere Anfangsstrom hebt
nen Reibungsverluste im Rohr 33 etwas höher. schnell das Filtermaterial und dehnt dessen Raum·
Das über das Zuführrohr 30 einströmende Wasser 55 bedarf um etwa 50 % aus, wobei eine größere Anfließt
über das Überlaufrohr 32 in das Einlaßrohr 33 fangswirbelung geschaffen wird, durch die ein gründ-
und über das offene Ventil 35 in den oberen Ab- liches Waschen und Reinigen des Filtermittels erfolgt,
schnitt der Filterkammer 16, dann durch das Bett 19 Die am Ende des Rückspülvorganges vorhandene
hindurch und über die Filterdüsen 20 in die untere niedrigere Strömungsmenge klassiert das Filtermittel
Ablaufkammer 15. Dann fließt das Wasser über die 60 und läßt es gleichmäßig und glatt absetzen. In der-Ablaufleitung
36 in das Auslaßrohr 37 für filtriertes artigen gravimetrischen Filtern ist zur Erzeugung des
Wasser. Rückspülstromes eine nur begrenzte Druckhöhe ver-
Bei fortgesetztem Filtern sammeln sich Fremdstoffe fügbar, die durch den Höhenunterschied zwischen
auf der Oberseite des Bettes 19 und innerhalb des dem Wasserspiegel in dem Sumpf 46 und der Ebene
Bettes 19. Der Druckhöhenverlust über das Filter 65 OL in dem Speicherraum 17 gegeben ist. Aus prakerhöht
sich, und da der Spiegel OL im Speicherraum tischen Gründen beträgt bei mit Wasser gefülltem
17 und in der Auslaßleitung 36 im wesentlichen Speicherraum 17 der Unterschied zwischen den Spie-
n\»\nh hnrb hlpiht itp\at rler Snieücl /L in dem Ein- eeln für eewöhnlich 3,6 m. Dies ist die zur Verfügung
Claims (2)
1. Automatisch rückspülbarer Filtrierapparat f mit einer Filterkammer, mit einem unteren Ablauf
für diese Filterkammer, mit einem Rückspülwasserspeicherraum mit einer offenen Oberseite
oberhalb dieser Filterkammer, mit einem Rohr oder mehreren Rohren, die den Ablaufraum und
den unteren Abschnitt des Rückspülwasserspeicherraumes verbinden, mit einem Einlaßrohr, das
von einer Quelle· der zu filtrierenden Flüssigkeit zu einem oberen Abschnitt der Filterkammer verläuft,
mit einer Auslaßleitung, die sich aus dem unteren Ablaufraum nach oben erstreckt und ein
oberes offenes Ende etwa an der Ebene der Oberseite des Rückspülwasserspeicherraumes aufweist,
mit einem für die gefilterte Flüssigkeit bestimmten Auslaßrohr, das mit der Ablaufleitung verbunden
ist und dessen höchster Abschnitt an einer Ebene, nahe jedoch unter der Oberseite des
Rückspülwasserspeicherraumes liegt, mit einem Abwassersumpf, der an einer Ebene liegt, die sich
unterhalb des Rückspülwasserspeicherraumes befindet, und mit einem Rückspülrohr, das mit der
Oberseite des Rückspülwasserspeicherraumes verbunden ist, wobei dieses Rückspülrohr einen Umkehrkrümmer
hat, der oberhalb der oberen Seite des Rückspülwasserspeicherraumes liegt, ferner
sich ein Rohrabschnitt dieses Rückspülrohres aus der Filterkammer nach oben zu dem Umkehrkrümmer
erstreckt, und ferner sich ein Rohrabschnitt von dem Umkehrkrümmer nach unten erstreckt und in diesem Vorratsbehälter endet,
dadurch gekennzeichnet, daß der nach unten gerichtete Rohrabschnitt (45) eine innere
Querschnittsfläche hat, die gleich 0,2 bis 0,4% der Querschnittsfläche der Filterkammer (16) ist,
wobei der nach oben verlaufende Rohrabschnitt (42) eine innere Querschnittsfläche hat, die mindestens
40% größer ist als die innere Querschnittsfläche des nach unten gerichteten Rohrabschnittes
(45).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Umkehrkrümmer
(44) und dem nach unten gerichteten Rohrabschnitt (45) ein Reduzierrohrverbindungsstück
(49) vorgesehen ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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