DE9309577U1

DE9309577U1 - Einrichtung zum automatischen Aufbereiten von Rückspülflüssigkeit eines Rückspülfilters

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Publication number: DE9309577U1
Application number: DE9309577U
Authority: DE
Original assignee: KOCH AUGUST G MASCHINEN
Current assignee: KOCH AUGUST G MASCHINEN
Priority date: 1993-06-28
Filing date: 1993-06-28
Publication date: 1993-08-19
Anticipated expiration: 2003-06-29

Description

Einrichtung zum automatischen Aufbereiten von Rückspülflüssigkeit eines Rückspülfilters

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zum automatischen Aufbereiten von Rückspülflüssigkeit eines Rückspülfilters nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Einrichtungen werden beispielsweise bei der Reinigung des Motoröls von Schiffsdieseln eingesetzt. Es kommen aber auch Einsätze bei anderen Spülmedien als verunreinigtes Öl in Betracht.

Bekannte Rückspülfilter haben ein Filtergehäuse, einen darin angeordneten Filtereinsatz mit einem Filtermittel und

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mindestens eine Rückspüldüse an der Einlaufseite des Filtereinsatzes. Speziell ausgestaltete Rückspülfilter sind beispielsweise aus dem DE-GM 84 38 010 oder der DE-PS 41 18 423 bekannt. Im Filtrationsbetrieb wird der Filtereinsatz von der Einlaufseite zur Auslaufseite durchströmt, so daß sich feste Verunreinigungen an der Einlaufseite ablagern und an der Auslaufseite ein Filtrat anfällt. Das Entfernen der Verunreinigung erfolgt im Rückspülbetrieb mittels einer konzentrisch gelagerten, drehbaren Düse, die eine offenbare Abflußleitung hat. Bei Rückspülbetrieb wird die Düse in Drehung versetzt und gleichzeitig die Abflußleitung geöffnet. Durch den Innendruck im Filtratraum und den niedrigeren Druck in der Abflußleitung entsteht ein Flüssigkeitsstrom vom Filtratraum durch den Filtereinsatz in den Spülspalt der Düse und von dort in die Abflußleitung. Der Flüssigkeitsstrom reißt Verunreinigungen aus dem Filtereinsatz heraus und spült diese weg. Durch Entlangführen des Ruckspüldusenkopfes über die gesamte Einlaufseite des Filtereinsatzes sind sämtliche Verunreinigungen entfernbar.

Die Umschaltung zwischen Filtrationsbetrieb und Rückspülbetrieb kann über eine Intervallsteuerung oder über einen Druckschalter ausgelöst werden, der die Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des Filtereinsatzes überwacht.

Aus der DE-PS 38 36 530 ist eine Filtersteuerung bekannt, die den Rückspülvorgang bei Überschreiten eines Solldifferenzdruckes oder nach einer vorgegebenen Sollfiltrationszeit einleitet. Wird während mehrerer aufeinanderfolgender Filter- und Rückspülvorgänge der Solldifferenzdruck nicht erreicht, wird der Rückspülvorgang während eines Kontrollintervalls gesperrt und bei Nichterreichen des Solldifferenzdruckes in dieser Zeit ein Alarm ausgelöst.

Bekannte Aufbereitungseinrichtungen für Rückspülflüssigkeit sind mit Sekundärfiltern in Form von Patronenfiltern ausgestattet. Die Patronenfilter sind nur einmal verwendbar und sind nach Erschöpfung ihrer Aufnahmekapazität zu entsorgen. Bei dieser Technik ist vor allem der betriebliche Aufwand durch das erforderliche Auswechseln der Filterpatronen und die Entsorgung unter Umweltaspekten nachteilig.

Bei einer bekannten Aufbereitungseinrichtung der eingangs genannten Art speist die Abflußleitung der Rückspülfüssigkeit eine Zentrifuge. Während des Rückspülbetriebes scheidet die Zentrifuge kontinuierlich Verunreinigungen ab. Diese Aufbereitungseinrichtung läßt jedoch noch zu wünschen übrig, da die Rückspülflüssigkeit hinter der Zentrifuge noch verhältnismäßig stark verunreinigt ist. Die Ein-

richtung hat sich deshalb in der Praxis nicht besonders bewährt. Dies gilt beispielsweise für den o.g. Schiffsbereich, in dem das Schmieröl im Vollstrom durch die Filtrationseinrichtung gegeben und die gereinigte Rückspülflüssigkeit durch einen Umlauftank in den Motor zurückgegeben wird. Eine unzulängliche Aufbereitung der Rückspülflüssigkeit hebt die Vorteile der Vollstromfilterung teilweise auf.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Aufbereitungseinrichtung für Rückspülflüssigkeit eines Rückspülfilters zu schaffen, die einen verbesserten Trenneffekt hat.

Die Aufgabe wird durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei einer erfindungsgemäßen Aufbereitungseinrichtung ist in die Abflußleitung ein Pufferbehälter geschaltet. Der Pufferbehälter ist mit den beiden Enden einer Umwälzleitung verbunden, deren Einlauf bodenseitig und deren Auslaß kopfseitig in den Pufferbehälter münden kann. In der Umwälzleitung befindet sich eine Umwälzpumpe, die Flüssigkeit aus dem Pufferbehälter abzieht und in diesen zurückdrückt. Dabei wird die Trenneinrichtung durchspült, die

ebenfalls in der Umwälzleitung angeordnet ist. Es ist denkbar, daß Umwälzpumpe und Trenneinrichtung als gemeinsame Einrichtung ausgebildet sind.

Hinter dem Pufferbehälter enthält die Abflußleitung ein Absperrorgan. Bei Filterbetrieb ist das Absperrorgan mittels der Steuereinrichtung geschlossen und die Trenneinrichtung wird mit Flüssigkeit aus dem Pufferbehälter durchströmt. Infolgedessen wird die gesamte Rückspülflüssigkeit im Pufferbehälter mehrfach durch die Trenneinrichtung befördert und von Verunreinigungen weitgehend getrennt .

Bevor der Rückspülfilter von Filterbetrieb auf Rückspülbetrieb umgeschaltet wird, wird das Absperrorgan geöffnet und der Pufferbehälter zumindest teilweise durch die Abflußleitung entleert. Hierdurch verläßt gereinigte Rückspülflüssigkeit die Aufbereitungseinrichtung und kann über einen Umlauftank einem Motor zugeführt werden. Während des Entleerens des Pufferbehälters kann die Umwälzleitung mittels eines weiteren Absperrorganes gesperrt sein, wobei auch in der Umwälzleitung enthaltene Flüssigkeit abgezogen werden kann. Ist der Pufferbehälter ausreichend entleert, schließt die Steuereinrichtung das Absperrorgan und schaltet auf Rückspülbetrieb. Dann gelangt verunreinigte Rück-

spülflüssigkeit in den Pufferbehälter, von wo aus sie der Trenneinrichtung zugeführt werden kann. Dafür kann ein weiteres Absperrorgan in der Umwälzleitung zu Beginn oder auch nach Abschluß des Rückspülvorganges geöffnet werden.

Bevorzugt ist die Trenneinrichtung eine Zentrifuge, die eine verhältnismäßig reine Flüssigfraktion und eine eingedickte Feststofffraktion liefert.

Die Umwälzeinrichtung kann sowohl der Umwälzung der Rückspülflüssigkeit durch die Umwälzleitung, als auch dem Befördern der gereinigten Rückspülflüssigkeit aus dem Pufferbehälter in die dahinter befindliche Abflußleitung dienen. Hierzu kann die Umwälzleitung über eine Abzweigung hinter der Umwälzeinrichtung mit der Abflußleitung hinter dem Pufferbehälter verbunden sein.

Zum Schutz der Umwälzpumpe gegen Trockenlauf kann die Steuereinrichtung mit einem unteren Niveauschalter zum Ermitteln eines für Schalten auf Rückspülbetrieb und Schließen des Absperrorgans ausreichenden Entleerungsgrads des Pufferbehälters verbunden sein. Ein Überlaufen des Pufferbehälters bei Dauerspülung des Rückspülfilters kann verhindert werden, wenn die Steuereinrichtung mit einem oberen Niveauschalter zum Ermitteln eines zur Auslösung

einer Notfunktion führenden Füllgrades des Pumpenbehälters verbunden ist. Für diesen Fall kann der Pufferbehälter eine Überlaufleitung aufweisen, die im Notfall Rückspülflüssigkeit direkt zum Umlauftank führt.

Bevorzugt beträgt das Volumen des Pufferbehälters das Mehrfache einer durchschnittlichen Rückspülmenge. Dann wird auch bei größeren Rückspülmengen ein stark verbesserter Aufbereitungsgrad der Rückspülflüssigkeit sichergestellt. Bei Einsatz einer Steuerung gemäß DE-PS 38 36 530 können größere Rückspülmengen anfallen, wenn der Solldifferenzdruck nur langsam unterschritten wird. Dauerspülung kann erfolgen, wenn nach einer Störung der Solldifferenzdruck nicht mehr unterschritten werden kann.

Schließlich sieht die Erfindung vor, daß der Pufferbehälter bodenseitig die Umwälzeinrichtung angeschlossen hat und kopfseitig neben einer Rücklauföffnung die Trenneinrichtung trägt. So kann der Pufferbehälter mit Umwälzpumpe und Zentrifuge zu einer Einheit montiert sein.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der dazugehörigen Zeichnung, die ein bevorzugtes Anlagenschema zeigt.

In der Zeichnung links ist ein Rückspülfilter 1 dargestellt, mit einem Eingang 2 für zu filtrierende Flüssigkeit und einem Ausgang 3 für das Filtrat. Der Rückspülfilter 1 trägt einen Antriebsmotor 4 für die im Inneren angeordnete Rückspüldüse. Eine Abflußleitung 5 für Rückspülflüssigkeit ist mit der Rückspüldüse verbunden. Die Abflußleitung 5 ist für Filterbetrieb mit einem Steuerventil 6 absperrbar. Soweit ist die Technik dieser Einrichtung zur Aufbereitung von Motoröl konventionell.

Hinter dem Steuerventil 6 ist die Abflußleitung 5 mit einem Pufferbehälter 7 verbunden, der kolonnenartig ausgebildet ist und einen Standfuß 8 aufweist. Der Pufferbehälter 7 ist mit einem unteren Schwimmerschalter 9 und mit einem oberen Schwimmerschalter 10 bestückt. Unterhalb des unteren Schwimmerschalters 9 kann der Pufferbehälter 7 etwa eine zweifache durchschnittliche Rückspülmenge 11 aufnehmen. Zwischen unterem Schwimmerschalter 9 und oberem Schwimmerschalter 10 ist eine einfache Rückspülmenge 12 eingezeichnet, wobei dort bis zu etwa drei durchschnittliche Rückspülmengen aufgenommen werden können.

An den Boden des Pufferbehälters 7 ist eine Umwälzleitung 13 angeschlossen. Diese enthält in Bodennähe eine Umwälzpumpe 14. Hinter der Umwälzpumpe 14 hat die Umwälzleitung

13 eine Abzweigung 15, an die ein nachgeordneter Abschnitt 5' der Abflußleitung angeschlossen ist. Diese enthält ein Magnetsteuerventil 16.

Die Umwälzleitung 13 ist hinter der Abzweigung 15 über ein weiteres Magnetsteuerventil 17 und ein Manometer 18 zu einer Zentrifuge 19 geführt. Die Zentrifuge 19 ist auf dem Deckel des Puffergefäßes 7 montiert, wobei ihr Austritt für eine Flüssigfraktion mit einer Rücklauföffnung des Pufferbehälters verbunden ist.

Deckelseitig ist an dem Pufferbehälter 7 überdies eine Überlaufleitung 20 angeschlossen, die wie der nachgeordnete Abschnitt der Abflußleitung 5' zu einem Umlauftank 21 geführt ist.

Diese Anlage arbeitet im Zusammenwirken mit einer nicht dargestellten Steuereinrichtung wie folgt:

Bei der Inbetriebnahme ist darauf zu achten, daß zunächst der Pufferbehälter 7 mindestens bis zum unteren Schwimmerschalter 9 mit Rückspülflüssigkeit befüllt wird. Erst dann darf die Anlage durch Einschalten der Filtersteuerung in Betrieb gesetzt werden. Vor Umschalten auf Rückspülbetrieb des Rückspülfilters 1 muß die Steuereinrichtung zunächst

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die Magnetsteuerventile 16, 17 umsteuern. Das Magnetsteuerventil 17 zwischen Umwälzpumpe 14 und Zentrifuge 19 wird geschlossen und gleichzeitig wird das Magnetsteuerventil 16 zwischen Umwälzpumpe 14 und Umlauftank 21 geöffnet. Infolgedessen fördert die Umwälzpumpe 14 solange Rückspülflüssigkeit in den Umlauf tank 21, bis der untere Schwimmerschalter 9 anspricht. Dann ist nur noch die restliche Flüssigkeit 11 im Pufferbehälter 7 enthalten.

Dann steuert die Steuereinrichtung die Magnetsteuerventile 16, 17 wieder um, so daß ersteres geschlossenen und letzteres geöffnet ist. Gleichzeitig schaltet die Steuereinrichtung das Rückspülfilter 1 auf Rückspülbetrieb, wobei das Steuerventil 6 geöffnet und der Motor 4 betrieben wird. Infolgedessen wird der Pufferbehälter 7 mit verunreinigter Rückspülflüssigkeit 12 befüllt. Nach Rückumschaltung des Rückspülfilters 1 in den Filterbetrieb wird die gesamte im Pufferbehälter enthaltene Rückspülflüssigkeit 11, 12 mittels der Umwälzpumpe 14 ständig durch das geöffnete Magnetsteuerventil 17 und die Zentrifuge 19 gepumpt und gereinigt. Die Pumpe ist zwischen den Spülungen des Rückspülfilters 1 ständig in Betrieb, d.h. die Rückspülflüssigkeit 11, 12 wird mehrfach durch die Zentrifuge 19 gepumpt.

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Das Umwälzen der Rückspülflüssigkeit im Pufferbehälter 7 durch die Zentrifuge 19 wird von der Steuereinrichtung beendet, wenn das Rückspülfilter 1 erneut in Rückspülbetrieb geschaltet werden soll. Der zuvor beschriebene Ablauf beginnt von neuem, in dem gereinigte Rückspülflüssigkeit aus dem Pufferbehälter in den Umlauftank 21 abgeführt wird.

Kommt es am Rückspülfilter 1 zu einer Störung, die eine Dauerspülung zur Folge hat oder fällt die Umwälzpumpe 14 bzw. ein Magnetventil aus, steigt der Flüssigkeitsstand im Pufferbehälter 7 an. Das Volumen ist so bemessen, daß die Rückspülflüssigkeit von mehreren Rückspülvorgängen aufgenommen werden kann. Bei länger andauernden Störungen kann der Pufferbehälter 7 jedoch überlaufen. Kurz bevor der Pufferbehälter 7 überläuft und somit ungereinigte Rückspülflüssigkeit über die Überlaufleitung 20 in den Umlauftank 21 fließt, löst der obere Schwimmerschalter 10 Alarm aus.

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Claims

- 12 Ansprüche

1. Einrichtung zum automatischen Aufbereiten von Rückspülflüssigkeit eines Rückspülfilters (I)/ mit einer Trenneinrichtung (19) für Verunreinigungen in einer Abflußleitung (5) der Rückspülflüssigkeit und einer Steuereinrichtung zum Umschalten des Rückspülfilters (1) zwischen Filtrationsbetrieb und Rückspülbetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußleitung (5) der Rückspülflüssigkeit einen Pufferbehälter (7) enthält, daß die Trenneinrichtung (19) in einer Umwälzleitung (13) mit einer Umwälzeinrichtung (14) des Pufferbehälters angeordnet ist, die Abflußleitung (5') hinter dem Pufferbehälter (7) ein Absperrorgan (16) enthält, und die Steuereinrichtung das Absperrorgan (16) vor dem Schalten des Rückspülfilters (1) auf Rückspülbetrieb öffnet und nach zumindest teilweisem Entleeren des Pufferbehälters (7) durch die Abflußleitung (13, 5') das Absperrorgan (16) schließt und auf Rückspülbetrieb schaltet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung eine Zentrifuge (19) ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzleitung (13) ein weiteres Absperror-

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gan (17) enthält und die Steuereinrichtung das weitere Absperrorgan beim Öffnen des Absperrorgans (16) in der Abflußleitung (5') schließt und während oder nach dem Rückspülbetrieb öffnet.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzleitung (13) über eine Abzweigung (15) hinter der Umwälzeinrichtung (14) mit der Abflußleitung (5') hinter dem Pufferbehälter (7) verbunden ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung mit einem unteren Niveauschalter (9) zum Ermitteln einer für Schalten auf Rückspülbetrieb und Schließen des Absperrorgans (16) ausreichenden Entleerungsgrades des Pufferbehälters (7) verbunden ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung mit einem oberen Niveauschalter (10) zum Ermitteln eines zur Auslösung einer Notfunktion führenden Füllgrades des Pufferbehälters (7) verbunden ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch

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gekennzeichnet, daß der Pufferbehälter (7) eine Überlaufleitung (20) aufweist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Pufferbehälters (7) das Mehrfache einer durchschnittlichen Rückspülmenge beträgt.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferbehälter bodenseitig an die Umwälzeinrichtung (14) angeschlossen ist und kopfseitig neben einer Rücklauföffnung die Trenneinrichtung (19) trägt.