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Filtriereinrichtung Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung,
für trübe und schleimige Flüssigkeiten, insbesondere Wein, bestehend aus einem stehend
angeordneten AnschwemmSilter auf Druckfilterbasis, einem Dosiergerät und einer Pumpe,
sowie die einzelnen Xeile untereinander verbindenden Rohrleitungen, wobei der Anschwemmfilter
ein als Zylindermantel augebildetes, von einem Filtertuch bzw.-gewebe bedecktes
Stützgewebe aufweist und der vom Stützgewebe umschlossene Innenraum des Anschwemmfilters
frei ist.
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filtereinrichtungen dieser Art sind in vielfachen Äusführungsarten
bekannt. Bei solchen bekannten Filtereinrichtungen besteht der Anschwemmfilter aus
einem Filterbehälter, in dem eine Vielzahl von ailterscheiben parallel zueinander
angeordnet sind.
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Diese Filter besitzen eine große Aufnahmefläche für die Anschwexmi#-stoffe.
lhachteilig ist jedoch bei diesen Filtern, daß die Stärke der anschwemmsonicht durch
den Abstand der einzelnen Filterscheiben voneinander begrenzt ist. Dies hat zur
Fol#e, daß der Filter bei stark verunreinigten Flüssigkeiten nach kurzer Zeit gereinigt
werden muß. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, den ilter vollständig zu entleeren,
und z.B. die Filterscheiben aus dem Filter herauszunehmen und die Anschwemmstoffe
samt den zugehörigen herausgefilterten Verunreinigungen mechanisch oder durch Flüssigkeitsstrahlen
von den Filterscheiben zu entfernen. Diese Unterbrechung des Filtervorganges ist
oftmals störend und die Erfindung hat sich daher die Auf gabe gestellt, eine Filtereinrichtung
zu schaffen, bei der zum einen die Stärke der Anschwemmschicht während des Filtervorganges
nicht durch Einbauten innerhalb des Filters begrenzt ist und zum anderen, eine trotzdem
erforderliche Reinigung des Filters in wesentlich kürzerer Zeit und mit wesentlich
einfacheren Ilitteln möglich ist.
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Aus der US-PS ist ein stehender Änschwemmfifter bekannt, bei dem
das Stützgewebe als Zylindermantel ausgebildet ist, wobei der Raum innerhalb des
Stützgewebes frei ist. Dieser bekannte Filter hat jedoch erhebliche Nachteile. So
ist das Stützgewebe im Abstand von der Behälterwand angeordnet. Dies führt dazu,
daß nach einer kurzen Betriebszeit die äußere Filterfläche des Stützgewebes durch
die angeschwemmte Kieselgur bis zur Behältswand
zupackt. Da die
Pumpenleistung auf die volle Filterfläche des Stürzgewebes ausgelegt ist, hat das
Zupacken der äußeren Filterfläche zur Folge, daß die Strömungsgeschwindigkeit an
der inneren Filterfläche verdoppelt wird, was zu einem Mitreißen der abgelagerten
Verunreinigungen führt. Außerdem stimmt ab diesem Zeitpunkt die rekundärdosierung
der Kieselgur nicht mehr.
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Ein weiterer nachteil des bekannten Filters besteht darin, daß der
ilterinhadlt nicht zur Gänze filtriert werden kann, sondern ein Trübeanteil übrigbleibt.
Schließlich ist die Reinigung des bekannten Filters insb. die Austragung des p terkuchens
nur durch sehr große Wassermengen möglich, durch die der Filterkuchen abgewaschen
wird, wobei, da das Waschwasser in die Kanalisation geleitet wird, die Abwässer
mit den Anschwemmstoffen und den herausfiltrierten Verunreinigungen belastet werden.
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Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen
solchen Anschwemmfilter dahingehend zu verbessern, daß einmal das teilweise Zupacken
von Filterflächen vermieden und zum anderen eine Restfiltration des Filterinhaltes
zu ermöglichen, sowie die Reinigung des Filters wesentlich zu erleichtern und dabei
eine Belastung der Abwässer möglichst hintanzuhalten.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Stützgewebe und
das Filtertuch bzw. -gewebe topfartig bzw.
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sackartig ausgebildet ist, wobei die vertikalen Teile' des Stützgewebes
unmittelbar an der Wand des Filterbehälters anliegen und der Bodenteil des Stützgewebes
zusammen mit dem Boden des Filterbehälters einen Biltratsammiraum bilden, und daß
die Pumpe zwecks Restfiltration des Filterinhalts mit ihrer Saugseite an dem Ablauf
des Filtratsammelraumes des Filters anschliS; bar ist.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Anschwemmfilters ist es
möglich, die Stärke der Anachwemmachicht beliebig zu erhöhen, sodaß der Filtervorgang
erst dann abgebrochen werden muß, wenn durch den Filterkuchen eine zu geringe Flüssigkeitsmenge
hindurchgepumpt werden kann, ohne daß dabei Teile der Filterflächen vorzeitig vom
Filtriervorgang ausgeschlossen werden.
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Ist der Filtriervorgang abgeschlossen, bzw. eine Reinigung des Änschwemmflters
infolge zu geringem i'ilterdurchsatz erforderlich, wird durch Umschalten die Abflußleitung
des 1#nschwemmfilters an die Saugseite der Pumpe angeschlossen und gleichzeitig
das Innere des Anschwemmfilters mit der Atmosphäre verbunden. Dadurch rinnt der
im Anschwemmfilter verbliebene Rest des Unfiltrats teilweise selbständig, teilweise
unter der Saugwirkung der Pumpe durch die Filter schicht im Bereich des Bodenteiles
des Stützgewebes, sodaß ohne zusätzlichen Aufwand eine Restfiltration möglich ist.
Selbstverständlich ist es auch möglich, während der Restfiltration den unfiltratrest
im Anschwemmfilter über eine nicht dargestellte Leitung von oben her mit Wasser,
Druckluft oder mit einem inerten Gas zu verdrängen, wobei durch die Anordnung des
Stützgewebes und des Filtertuches ein Vermischen des Unfiltrats mit dem Druckmedium
fast vollständig ausgeschaltet ist.
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Aber auch für den Fall, daß der filter gereinigt werden muß, ergibt
sich durch die erfindungsgemäße Anordnung des Stützgewebes und des Filtertuches
eine leichte Reinigungsmöglichkeit des filters. Wenn man nämlich, wie dies bei einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, vorgesehen ist, den an seiner Oberseite
öffnenbaren Filterbehälter bei geöffnetem Deckel um eine horizontale Achse um 1800
schwenkbar anordnet, ist es möglich, durch das auf den Kopf stellen des Filters
den im filter angesammelten Filterkuchen ohne mechanische Hilfsmittel zu entfernen,
da der Filterkuchen allein durch sein Eigengewicht sich vom Filtertuch löst und
in eine unter dem offenen Behälter angeordnete Wanne fällt. Diese Art der Reinigung
des Filters hat gegenüber den bekannten Reinigungsmöglichkeiten, bei denen der Filterkuchen
durch Flüssigkeitsstrahlen abgewaschen wird, wobei das Waschwasser samt den sich
lösenden Teilen des Filterkuchens einfach in die Kanalisation geleitet wird, den
Vorteil, daß eine Belastung der Abwässer mit den AnschwemmEtoffan und herausfiltrierten
Verunreinigungen vermieden wird. Die durch eine allfällige Nachreinigung mittels
Wasser auftretende Belastung der Abwässer ist dagegen vernachlässigbar gering.
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Um bei Reinigung des Filters zu vermieden, daß das Filtertuch bzw.
-gewebe mit dem Filterkuchen aus dem Behälter herausgezogen wird, ist nach einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein das Filtertuch bzw. -gewebe abstützender
Stützrahmen vorgesehen. Um bei-der Filterung durch das durchfliessende Unfiltrat
(Trübe) ein Abschwemmen der Anschwemmstoffe vom Filtertuch -bzw. - gewebe zu vermieden,
ist im Deckel des Anschwemmfilters unterhalb der Mündung der Speiseleitung ein Prallblech
angeordnett das oberhalb der Oberkante des Filtertuches bzw. -gewebes angeordnet
ist.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Stützgewebes und des Filtertuches
ergibt sich auch eine einfache Möglichkeit für die Restfiltration des nach Abschluß
des Filtervorganges im Filter zurückbleibenden Restes des UnfiltrEs. Schließt man
nämlich die Saugseite der Pumpe an den Auslauf des Filters an, so entsteht im Filter
ein Unterdruck, der gemeinsamtmit dem Bestreben des Unfiltrats aus dem Filter auszulaufen,
für eine Filtrierung des Restes sorgt, ohne daß der Filter zum Zwecke der Restfiltration
mit einer zusätzlichen Filterscheibe od. dgl.
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versehen werden muß.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Anschwemmfilters ergibt
sich dadurch, daß der Filriervorgang von innen nach außen erfolgt. Dadurch ist es
nämlich möglich, während des ganzen Filtervorganges Anachwemmatoffe durch eine sekundäre
Dosierung dem Unfiltrat beizugeben, was insbesondere bei schwer filtrierbaren, d.h.
einen sehr hohen Schleimanteil aufweisenden Unfiltraten notwendig ist. Diese Sekundärdosierung
der Anschwemmstoffe ist insbesondere auch deshalb möglich, da bei der erfindungsgemäßen
Ausbildung des Filters die Stärke der Anschwemmschicht praktischinicht begrenzt
ist. Kuchenstärken von 5 cm und mehr sind bei optimaler Filtration erreichbar.
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Schließlich ist es bei der Reinigung des erfindungsgemaßen Filters
möglich, das Stützgewebe durch Anschluß des Filtratauslasses an die Wasserleitung
zu spülen.
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Der Der erfindungsgemäße Filter, der insbesondere für die Verwendung
von Kieselgur oder Perlit als Änschwemmstoff ausgebildet ist, eignet sich haupt
sächlich für Eleinfilter mit einer Filterfläche bis zu ca. 2 1/2 m2.
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Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Filtriereinrichtung,
teilweise geschnitten, Fig. 2 das Anschwemmfilter der erfindungsgemäßen Filtriereinrichtung,
teilweise im Schnitt und Fig. 3 schematisch die Verrohrung der erfindungsgemäßen
Filtriereinrichtung.
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Wie aus Fi.g 1 ersichtlich, besteht die erfindungsgemäße Filtriereinrichtung
aus einem verfahrbaren Wagen 1, auf dem das Anschwemmfilter 2 und das Dosiergerät
3 stehend angeordnet sind. Das Anschwemmfilter 2 ist dabei um eine horizontale Achse
4 schwenkbar am Wagen 1 gelagert, wobei die Schwenkbewegung des Filters mittels
eines Handhebels 5 erzielt wird.
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Das Ansch#mmfilter 2 ist wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, mit
einem nach oben öffnenbaren Deckel 6 versehen, in den auch die Speiseleitung 7 mündet.
Weiters weist der Deckel 6 eine mittels Ventil 10 verschließbare Belüftungsöffnung
auf. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, ist nahe dem Boden des Behälters des
Anschwemmflters 2 ein Gitterrost 31 angeordnet, der ebenso wie die zylindrische
Behälterwand das Stützgewebe 27 für das Filtertuch bzw. -gewebe 28 trägt. Durch
den Gitterrost 31 und das Stützgewebe 27 wird der Filtratsammelraum 32 vom übrigen
Behälterinnenraum abgetrennt. Das Stützgewebe ist mittels eines sackförmig ausgebildeten
Filtertuches- bzw. -gewebes 28 zur Speiseleitung hin abgedeckt. Um beim Entleeren
des Anschwemmfilters ein Herausfallen des Filtertuches 28 zu verhindern, ist im
geringen Abstand von diesem ein Sitzramen 29 angeordnet, der ebenso wie der Filterkuchen
28 bei 0 am Behälter befestigt ist.
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Im Behälterdeckel ist im Abstand von der Mündung der Speiseleitung
7 ein Prallblech 34 angeordnet, daß ein Abschwemmen des Filterkuchess durch die
Strömung des Unfiltris verhindert und für eine gleichmäßige Verteilung des Unfiltrats
auf die gesamte Filterfläche sorgt.
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Der Dosierbehälter 3 weist in seinem unteren Teil zwei tangential
einmündende Rohrleitungen 12, 13 auf, die durch ihre Anordnung ein Rührwerk während
des Anschwemmvorganges ersetzen. Im Boden des Dosierbehälters 3 ist die Treibdüse
24 des Injektors eingesetzt, die mit der Rohrleitung 15 ver.
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bunden ist, und mittels einer Stellschraube 25, die sich in einer
Halterung 26 abstützt in ihrer Längsrichtung verschiebbar ist. Die Treibdüse 24
ragt in die Einzehdäse 23 hinein, die als Trichter ausgebildet ist und an der Leitung
22 befestigt ist. Die Leitung 22 verläßt den Behälter 3 durch den Rohrstutzen 17,
der über ein Ventil 36 mit der Hauptstromleitung 18 des Unfiltrats in Verbindung
steht. Oberhalb der Einmündung des Rohre stutzens 17 in die Hauptatromleitung 18
ist ein Durchflußmengenanzeiger 20 in die Leitung eingeschaltet, dem ein Manometer
35 nachgeschaltet ist. Im Boden des Dosierbehälters 3 ist neben der Treibdüse 24
eine Abflußöffnung 14 vorgesehen. Der Dosierbehälter 3 ist ebenso wie der Anschwemmfilter
2 mit einem nach oben aufklappbaren Deckel 11 versehen, der eine mittels eines Ventiles
verschließbare Belüftungsöffnung 21 aufweist.
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Im Raum zwischen den beiden Behältern 2 und 3 sind auf dem Wagen
1 die Pumpe 38 sowie die Anschlußleitungen 46 und 45 für das Filtrat und das Unfiltrat
(Trübe) vorgesehen.
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Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Filtriereinrichtung wird nunmehr
anhand der Fig. 3 näher erläutert. Zum Zwecke des Anschwemmens der Kieselgur am
Filtertuch 28 des Anschwemmfilters wird der Dosierbehälter 3 mit Kieselgur teilweise
gefüllt und sodann der Anschwemmfilter 2 und der Dosierbehälter 3 mit Unfiltrt gespeist.
Sodann werden die Ventile 43, 42, 40, 39,37, 14, 36t19 geschlossen und die Pumpe
38 eingeschaltet, Das nunmehr zwischen den Behält 2 und 3 zirkulierende Unfiltrat
iwirbelt im drucklosen Dosierbehälter 3 die Kieselgur auf und führt sie über die
Haptspeiseleitung 7 dem-AnschwemmSilter 2 von oben zu, wo sich die Kieselgur am
Filtertuch bzw. -gewebe 28 absetzt und an diesem eine Filterschicht aufbaut. Nachdem
am Filtertuch 28 des Anschwemmfilters eine entsprechende Filterschicht aufgebaut
wurde, werden die Ventile 44 und 41, 10 und 21 geschlossen und die Ventile 40, 43,
19,
37 und 36 geöffnet. IDl1nmeh3irkann dr eigentliche Filtervorgang beginnen. Das Unfiltrat/über
den Rohrstutzen 45, die Pumpe 38 und die Hauptstromleitung 18 der Speiseleitung
7 und damit dem Anschwemmfilter 2 zugeführt, wogegen das durch das Stützgewebe 27
sich im Biltatsammelraum 32 des Anschwemmfilters 2 sammelnde Filtrat über die Abflußleitung
@ dem Abflußstutzen 46 zugeführt wird. Durch die geöffneten Ventile 36, 37 wird
dabei ein bestimmter Anteil des Unfiltrats aus der Hauptstromleitung 18 in die Leitungen
15, 22, des Dosierbehälters abgeleitet und durch den Inåektor des Dosierbehälters
3 geführt, wobei das Unfiltrat zusätzlich Kieselgur aufnimmt und im weiteren an
der Filterschicht des Anschwemmfilters ablagert.
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Über die Ventile 19, 36 und 37 läßt sich dabei der den Dosierbehälter
3 durchfIie#ende Anteil des Unfiltrats einstellen p und am Durchflußmengenmesser
20 durch Sichtkontrolle an dessen Schauglas die Dosierung feststellen. Zum Zwecke
des genaueren Dosierens der von dem den Dosierbehälter 3 durchströmenden Nebenstrçom
des Unfiltrats mitgerissenen Kieselgur, ist es erfindungsgemäß möglich, den Abstand
zwischen der Treibdüse 24 und der Einziehdüse 23 wie aus Fig. 1 ersichtlich, mittels
der Stellschraube 25 zu verändern. Durch diese Vorgangsweise ist es möglich, die
sich im Anschwemmfilter aufbauende Filterschicht aus Kieselgur jederzeit dem Verunreinigungsgrad
des Unfiltrats anzupassen.
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Ist der Filtriervorgang abgeschlossen, bzw. eine Reinigung des Anschwemmfilters
infolge zu geringem Filterdurchsatz erforderlich, werden die Ventile 40, 37, 44,
43, 36 und 19 geschlossen und die Ventile 10, 42, und 39 geöffnet.
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Durch dieses Umschalten wurde die Abflußleitung 8 des Anschwemmfilters
2 an die Saugseite der Pumpe 38 angeschlossen und gleichzeitig das Innere des Anschwemmfilters
mit der Atmosphäre verbunden. Dadurch rinnt der im Anschwemmfilter verbliebene Rest
des Unfiltrats teilweise selbständig, teilweise unter der Saugwirkung der Pumpe
durch die Filterschicht im Bereich des Bodenteileslfhes Stützgewebes, sodaß ohne
zusätzlichen Aufwand eine Restfiltration möglich ist. Selbstverständlich ist es
auch möglich, während der Restfiltration den Unfiltratrest
im Anschwemmfilter
über eine nicht dargestellte Leitung von oben her mit Wasser, Druckluft oder mit
einem inerten Gas zu verdrängen, wobei durch die Anordnung des Stützgewebes 27 und
des Filtertuches 28 ein Vermischen des Unfiltrats mit dem Druckmedium fast vollständig
ausgeschaltet ist.
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Nachdem der letzte Rest des Unfiltrats aus dem Anschwemmfilter 2
herausgepumpt wurde, kann mit der Reinigung des Filters begonnen werden. Zu diesem
Zweck wird der Deckel 6 des Anschwemmfilters geöffnet und der Anschwemmfilter um
die Horizontalachse 4 um 1800 geschwrnkt. Sobald der Behälter auf dem Kopf steht,
beginnt sich der weitgehendst trockene Filterkuchen vom Filtertuch 28 zu lösen und
kann in einer unter dem Behälter geschobenen Wanne aufgefangen werden. Nachdem der
Filterkuchen heruntergefallen ist, kann eine andere Wanne unter dem Behälter geschoben
und dieser - falls notwendig - unter leichter Schrägstellung mittels Wasser ausgespritzt
werden. Ebenso'ist es möglich, die Äbflußleitung 8 des Anschwemmfilters an eine
Wasserleitung anzuschließen, um so die Verunreinigungen vom Filtertuch bzw. Filtergewebe
abzuspülen.