DE3836530C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Be­ trieb eines rückspülbaren Filters nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Verfahren ist im wesentlichen durch die US- PS 44 82 461 bekannt. Rückspülbare Filter werden in vielen Gebieten der Verfahrenstechnik angesetzt. Um einen optimalen Filterbetrieb zu erhalten, der von Zeit zu Zeit ein Rückspülen erfordert, wird der Druck vor und nach dem Filtermittel ständig mit Meßfühlern gemessen, die aktuelle Druckdifferenz ermittelt, - z. B. mit einem herkömmlichen Prozeßrechner geeigneter Bauart - und als Hauptsteuergröße für die Einleitung und Dauer des Rückspülvorgangs verwendet. Es wird z. B. ein Solldifferenzdruck in den Rechner eingegeben, der von der Art des eingesetzten Filters, dem Filtermittel und dem zu filternden Medium abhängt und der z. B. dem Rechner ständig mit dem aktuellen Differenzdruck verglichen wird. Der Rechner umfaßt z. B. auch einen Betriebszeitzähler. Es werden Zeitintervalle für die Sollfiltrationszeit und Zeitintervalle für Sollspülzeit vorgegeben, wobei diese vorgegebenen Zeitintervalle ebenfalls von der Art und dem Zustand des Filters, des Filtermittels und des zu filternden Mediums abhängen. Im Normalbetrieb wird nach Ablauf der Sollfiltrationszeit der Rückspülvorgang eingeleitet, der über die Sollspülzeit andauert. Beim Rückspülvorgang sinkt normalerweise der aktuelle Differenzdruck unter den vorgegebenen Solldifferenzdruck. Danach beginnt erneut die Sollfiltrationszeit abzulaufen.

Als Sicherungsmaßnahme ist bei dem bekannten Verfahren vorgesehen, daß unabhängig vom Ablauf der Sollfiltrationszeit die Rückspülfolge unterbrochen und der Rückspülvorgang eingeleitet wird, wenn während des Filtervorgangs der vorgebenene Solldifferenzdruck erreicht wird. Ein schnelleres Ansteigen des aktuellen Differenzdrucks als beim Normalbetrieb deutet auf starke Verunreinigungen des zu filternden Mediums, Verstopfen der Filtermittel oder ähnliches hin.

Es kann vorkommen, daß eine mechanische Beschädigung oder ein mangelhaftes Einspannen des Filtermittels z. B. ein Riß oder Loch in einem Filtertuch oder Filtergewebe entsteht, wodurch ein einwandfreies Filtrieren nicht mehr gewährlei­ stet ist. Dies kann mit dem bekannten Verfahren während des Betriebes nicht festgestellt werden, da eine solche Beschädigung zu einem Absinken des Differenzdruckes führt, was vom Rechner als Anzeichen für Normalbetrieb gewertet wird. Die Folge ist jedoch ein zumindest teilweises Durchströmen des Filters mit ungefiltertem Medium und entsprechend nachteiligen Folgen für die nachgeschalteten Verfahrensstufen. Aus dem englischsprachigen Abstract der JP 57- 91 714 A2 ist es bekannt, zum Hinweis auf eine Beschädigung des Filtermittels ein die Sollfiltrationszeit übersteigendes Zeitintervall vorzugeben und einen Vergleich mit der Filtrationszeit durchzuführen. Wird die Sollfiltrationszeit von der laufenden Filtrationszeit überschritten, erfolgt am Ende des vorgegebenen Zeitintervalls eine Anzeige. Bei dem Verfahren gemäß der US-PS 44 82 461 kann diese Maßnahme jedoch nicht greifen, da die Sollfiltrationszeit niemals überschritten wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betrieb eines Filters zu schaffen, das eine Beschädigung des Filtermittels während des Betriebes und ohne Öffnen des Filters erkennen läßt.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 gelöst.

Wirkungsweise und Vorteile der Erfindung werden in Verbin­ dung mit einer Zeichnung beschrieben.

Die einzige Zeichnung stellt ein schematisches Blockdia­ gramm zum erfindungsgemäßen Verfahren dar.

Bevor auf die in der Zeichnung dargestellten Einzelheiten näher eingegangen wird, sei vorangestellt, daß jedes der beschriebenen Merkmale für sich oder in Verbindung mit Merk­ malen der Ansprüche von erfindungswesentlicher Bedeutung sein kann.

Ein zu filterndes Medium strömt durch ein Filtermittel, z. B. ein Filtergewebe. Das Filtermittel hält feste Verun­ reinigungen in dem Medium zurück und setzt sich dabei fort­ schreitend zu. Die Verunreinigungen haften dabei an der dem zu filternden Medium zugewendeten Seite des Filtermittels. In der stark schematisierten Figur ist der eigentliche Fil­ ter nicht gezeigt, da er zum Stand der Technik gehört. Das Filtermittel kann verschiedene geometrische Formen annehmen, es kann z. B. in einer oder mehreren parallelen Ebenen oder auf einem oder mehreren Zylindermänteln angeordnet sein.

Beim Rückspülvorgang wird die Strömungsrichtung in dem Fil­ ter umgekehrt, d. h. eine Spülflüssigkeit, z. B. gefiltertes Medium, spült von der Rückseite des Filtermittels her die angelagerten festen Verunreinigungen durch eine nicht dar­ gestellte Anordnung von Leitungen und Ventilen aus dem Fil­ ter heraus.

Druckmeßfühler messen während des Betriebes den Druck P₁ und P₂ beidseitig des Filtermittels und leiten entspre­ chende Signale über eine Verstärkungselektronik entsprechend der aktuellen Druckdifferenz ΔP an einen Rechner und einen Speicher. Die verwendeten Meß- und Verarbei­ tungsgeräte für Signale entsprechen dem Stand der Technik und werden nicht weiter erläutert.

Der Rechner vergleicht in einer bekannten Vergleichsschal­ tung die aktuelle Druckdifferenz ΔP ständig mit einem vorgegebenen Solldifferenzdruck ΔP₁. Außerdem vergleicht der Rechner in einer weiteren Vergleichsschaltung die laufende Betriebszeit t mit einer manuell eingebbaren Soll­ filtrationszeit t₁.

Bei Erreichen der Bedingung ΔP gleich ΔP₁ oder t gleich t₁, je nachdem welche Bedingung zuerst vorliegt, gibt der Rechner ein Signal "Spülen" an eine nicht gezeigte bekann­ te Steuereinheit, die den Rückspülvorgang einleitet.

Auch während des Rückspülvorgangs werden, wie beim Filter­ vorgang, der Differenzdruck ΔP und die laufende Betriebszeit t im Rechner datenmäßig verarbeitet.

Während des Rückspülvorgangs vergleicht der Rechner ΔP mit P₁ und t mit einer manuell eingebbaren Sollspülzeit t₂. Nach Ablauf von t₂ und Erreichen der Bedingung ΔP kleiner als ΔP₁ gibt der Rechner ein Signal "Spülung beendet" an die Steuereinheit, die den Rückspülvorgang unterbricht.

Die Zahl der an die Steuereinheit gegebenen Signale und die Zahl der Zustände ΔP gleich ΔP₁ werden in einem Zäh­ ler gezählt und in einem Speicher gespeichert.

Nach Ablauf der Sollspülzeit t₂ und Nichterreichen der Be­ dingung ΔP kleiner als ΔP₁ wird der Rückspülvorgang solange fortgesetzt, bis der akutelle Differenzdruck ΔP kleiner als der vorgegebene Solldifferenzdruck ΔP₁ ist. Dieser Vorgang wird Dauerspülung genannt.

Weiterhin wird in dem Rechner eine Zeit t₃ manuell einge­ geben. Ist die Betriebszeit t gleich t₃ erreicht, wird vom Rechner ein Abfragesignal an den Speicher geleitet mit dem Inhalt, ob ΔP₁ während der eingegebenen Zeit erreicht wurde. Wenn die Rückmeldung vom Speicher an den Rechner negativ ist, sperrt der Rechner für ein eingebbares Kon­ trollintervall t₄ oder für eine wählbare Anzahl n₁ von Sollfiltrationszeiten t₁ den Rückspülvorgang. Ist die Be­ triebszeit t gleich t₄ oder gleich n₁×t₁ erreicht, wird erneut ein Abfragesignal mit dem Inhalt, ob ΔP₁ erreicht wurde, an den Speicher geleitet. Ist auch diese Rückmeldung negativ, gibt der Rechner ein Signal "Gewebekontrolle" an das Anzeigegerät. Ist die Rückmeldung positiv, schaltet die Anlage auf Normalbetrieb und der Zyklus beginnend mit der eingegebenen Zeit t₃ läuft erneut ab.

Alternativ zu t₃ ist in den Rechner eine vorgegebene Zahl von Rückspülvorgängen eingebbar.

Durch diese automatische Prüfung während des Betriebes wird angezeigt, daß der aktuelle Differenzdruck ΔP kleiner ist als es dem Normalbetrieb entspricht. Das läßt die Vermutung zu, daß eine Beschädigung des Filtermittels vor­ liegt und löst eine Überprüfung des Filters aus. Dabei werden fehlerhafte und/oder beschädigte Filtermittel er­ setzt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß ein zweiter Solldifferenzdruck ΔP₂ in den Rechner eingeb­ bar ist. ΔP₂ liegt höher als ΔP₁. Wenn ΔP gleich ΔP₂ ist, gibt der Rechner ein Signal "Sperren" an die Steuer­ einheit, die den Filter- bzw. Rückspülvorgang sperrt. Gleichzeitig gibt der Rechner ein Signal "Filterstörung" an das Anzeigegerät. Aus diesem Signal in Verbindung mit dem erkennbar gesperrten Spülvorgang wird eine Betriebs­ störung erkannt und entsprechende Maßnahmen werden einge­ leitet.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die vorstehend dargestellten, durch den Rechner gesteuer­ ten Vorgänge sämtlich unter Ausschaltung der Automatik durch manuelle Betätigung von Bedienungsorganen am Rechner ausgelöst werden können, wenn es z. B. beim Probebetrieb oder aus anderen Gründen gewünscht wird.

Weiter sieht Ausgestaltungen der Erfindung vor, daß das An­ zeigegerät ein LC-Display ist, auf dem sowohl die Anzahl als auch die Art von Betriebsvorgängen bzw. -zuständen an­ gezeigt wird. Dadurch ist jederzeit eine Überwachung durch das Wartungspersonal möglich. Die Anzeige ist frei program­ mierbar, z. B. kann auch "Motorstörung" angezeigt werden, wenn ein zum Betrieb des Filters erforderlicher Motor aus­ fällt.

Zusätzlich zu dem Drucksignal sieht eine weitere Ausgestal­ tung der Erfindung einen Temperaturfühler im Medium vor oder nach dem Filtermittel vor (nicht gezeigt), der ein Temperatursignal an den Rechner gibt, das im Anzeigegerät als Temperaturwert anzeigt wird. Es ist natürlich ohne weiteres möglich, eine weitere Vergleichsschaltung in dem Rechner vorzusehen, in der der Temperaturwert mit einer manuell eingebbaren Solltemperatur verglichen wird. Bei Überschreiten der Solltemperatur kann z. B. "Übertemperatur" am Anzeigegerät angezeigt werden.

Mit dem Verfahren ist es somit möglich, den Betrieb eines Filters automatisch zu überwachen, Störungen rechtzeitig zu erkennen und Schäden durch durchströmende Verunreini­ gungen weitgehend zu verhindern.

Claims (7)

1. Verfahren zum Betrieb eines rückspülbaren Filters, bei dem ein Filtervorgang und ein Rückspülvorgang abwech­ selnd aufeinander folgen, bei dem aus den Drücken auf beiden Seiten eines Filtermittels in einem Rechner ständig ein aktueller Differenzdruck ermittelt wird und mit einem vorgegebenen Solldifferenzdruck ΔP₁ verglichen wird, bei dem der Rückspülvorgang eingeleitet wird, wenn der aktuelle Differenzdruck den vorgegebenen Soll­ differenzdruck ΔP₁ überschreitet und nach einer vorgegebe­ nen Sollspülzeit beendet wird, falls der aktuelle Dif­ ferenzdruck den vorgegebenen Solldifferenzdruck ΔP₁ unter­ schreitet, und bei dem ferner nach einer vorgegebenen Sollfiltrationszeit der Rückspülvorgang eingeleitet wird, auch wenn der vorgegebene Solldifferenzdruck ΔP₁ noch nicht erreicht worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß während der aufeinanderfolgenden Filtervorgänge und Rückspülvorgänge das Erreichen des vorgebebenen Soll­ differenzdruckes ΔP₁ in einem Speicher festgehalten wird, daß nach einer in den Rechner eingebbaren Zeit t₃, wenn der vorgegebene Solldifferenzdruck ΔP₁ in dieser ein­ gegebenen Zeit t₃ nicht im Speicher festgehalten worden ist, der Rückspülvorgang für ein ebenfalls in den Rechner eingebbares Kontrollintervall t₄ gesperrt wird, und daß, auch wenn die Dauer des Kontrollintervalls t₄ der vorgegebene Solldifferenzdruck ΔP₁ nicht im Speicher festgehalten worden ist, eine Anzeige "Gewebekon­ trolle" abgeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alternativ zu der in den Rechner eingebbaren Zeit t₃ eine Zahl von Rückspülvorgängen eingegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß alternativ zu dem Kontrollintervall t₄ eine Zahl von Filtervorgängen eingegeben wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, durch einen weiteren Solldifferenzdruck ΔP₂, der höher als ΔP₁ liegt und bei dessen Überschreiten der Rückspülvorgang gesperrt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die automatischen Regelvorgänge durch manuelle Steuervorgänge ersetzbar sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ferner im Filter ein Temperaturfühler vorgesehen ist, der über den Rechner ein Anzeigesignal abgibt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Art und Anzahl der Betriebszustände auf einem LC-Display angezeigt werden.