EP2456533A1 - Apparatus and filter element for filtering fluid-solid mixtures - Google Patents

Abstract

The invention relates to an apparatus for filtering fluid-solid mixtures (10), preferably suspensions, having a housing (2) which extends along an axis (1) and in which there are arranged filtering elements (23), over the filter areas (24) of which the fluid-solid mixture (10) flows. Said apparatus also has an inlet (11, 11’) which opens into the housing (2) and by means of which the housing (2) can be supplied with the fluid-solid mixture (10) and has a first outlet for the retentate which opens out from the housing (2) and a second outlet (32) for taking off the filtrate (33). The inlet (11, 11’) comprises a tangential inflow gap (12, 12’) which extends at least over the axial longitudinal section of the housing (2) that lies radially opposite the filter elements (23). The invention further comprises a filter element composed of a plurality of filter segments for such an apparatus.

Description

Beschreibung:  Description:

Vorrichtung und Filterelement zum Filtern von Fluid-Feststoff-Gemischen Device and filter element for filtering fluid-solid mixtures

Technisches Gebiet: Technical area:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Filtern von Fluid-Feststoff-Gemischen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Filterelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 17. Stand der Technik: The invention relates to a device for filtering fluid-solid mixtures according to the preamble of patent claim 1 and to a filter element according to the preamble of patent claim 17. PRIOR ART

Der Einsatzbereich der Erfindung erstreckt sich über das gesamte Gebiet der The scope of the invention extends over the entire field of

Membranfiltration und deckt somit sowohl die Mikro-, als auch Ultra-, als auch Membrane filtration and thus covers both the micro-, as well as ultra-, as well

Nanofiltration ab. Sogar im Bereich der Umkehrosmose ist die Umsetzung der Erfindung möglich. Nanofiltration off. Even in the field of reverse osmosis, the implementation of the invention is possible.

Das Grundprinzip der Filtration besteht darin, das zu filtrierende Fluid-Feststoff-Gemisch an einer Filterfläche vorbei zu führen, deren Öffnungen bzw. Poren so auf das Fluid- Feststoff-Gemisch abgestimmt sind, dass zumindest eine Komponente aus dem Gemisch die Filterfläche ungehindert durchströmen kann, während die übrigen Komponenten von der Filterfläche zurückgehalten werden. Triebkraft für die Durchströmung der Filterfläche ist die Druckdifferenz zwischen dem Bereich vor der Filterfläche und dem Bereich dahinter. Bei der statischen Filtration wird das zu filtrierende Fluid-Feststoff-Gemisch unter Druck in den Filterbereich vor der Filterfläche geführt, von wo es infolge des Transmembrandrucks als Permeat den Filter passiert. Dabei sammeln sich größere Partikel auf der Filterfläche an und bilden einen Filterkuchen. Dieser Vorgang wird auch als Deckschichtbildung oder Verblockung bezeichnet. Die Folge ist eine verminderte Filterleistung, die zwar in einem gewissen Rahmen durch eine Erhöhung des Transmembrandrucks ausgeglichen werden kann. Der maximal aufbringbare Druck ist allerdings von der Art des zu filtrierenden Gemisches sowie der mechanischen Festigkeit des Filters begrenzt. Sinkt die Filterleistung infolge Deckschichtbildung unter einen bestimmten Grenzwert, müssen statische Filter in regelmäßigen Intervallen durch Rückspülung und/oder The basic principle of the filtration is to pass the fluid-solid mixture to be filtered past a filter surface whose openings or pores are matched to the fluid-solid mixture so that at least one component from the mixture can flow through the filter surface unhindered while the remaining components are retained by the filter surface. The driving force for the flow through the filter surface is the pressure difference between the area in front of the filter surface and the area behind it. In the static filtration, the fluid-solid mixture to be filtered is conducted under pressure into the filter area in front of the filter surface, from where it passes as a result of the transmembrane pressure as the permeate the filter. Larger particles accumulate on the filter surface and form a filter cake. This process is also referred to as covering layer formation or blocking. The result is a reduced filter performance, which can be compensated to some extent by increasing the Transmembrandrucks. However, the maximum pressure that can be applied is limited by the type of mixture to be filtered and the mechanical strength of the filter. If the filter performance falls below a certain limit as a result of topcoat formation, static filters must be removed at regular intervals by backwashing and / or

Säuberung der Filterflächen von Verblockungen befreit werden. Das wirkt sich infolge der Unterbrechung des Filtrationsbetriebs nachteilig aus und treibt die Betriebskosten durch den damit verbundenen Wartungsaufwand in die Höhe. Cleaning the filter surfaces are freed from blocking. This has a detrimental effect due to the interruption of the filtration operation and drives the operating costs by the associated maintenance costs in the amount.

Um die Verblockungsneigung zu verringern, ist als Cross-Flow-Filtration auch schon bekannt, auf der Druckseite eine Überströmung parallel zu den Filterflächen zu erzeugen. Dabei wirken parallel zu den Filterflächen gerichtete Scherkräfte, die die an den In order to reduce the blocking tendency, it is already known as cross-flow filtration to produce an overflow parallel to the filter surfaces on the pressure side. In this case, directed parallel to the filter surfaces shear forces directed at the

Filterflächen anhaftenden Partikel ganz oder wenigstens teilweise loslösen. Der Vorteil der Cross-Flow-Filtration liegt vor allem in den längeren Standzeiten der Filterelemente. Als Nachteil erweisen sich jedoch die großen Volumina des Fluid-Feststoff-Gemisches, die zur Erzeugung der Überströmung im Kreislauf gepumpt werden müssen und so einen hohen Energiebedarf verursachen. Eine Weiterentwicklung bekannter Filtersysteme stellt die dynamische Filtration dar, bei der eine Überströmung der Filterflächen durch eine Bewegung des Filters gegenüber dem zu filtrierenden Gemisch erzielt wird. Dies kann beispielsweise durch Rotation von Filterelementen innerhalb des Filtergehäuses erreicht werden. Dadurch ist es möglich, mit geringem Transmembrandruck und geringer Pumpenleistung eine ausreichend starke Überströmung der Filterflächen zu schaffen, um diese weitgehend frei von Verblockung zu halten. Allerdings bedingt der rotierende Mechanismus eine aufwändige und damit teure Konstruktion der Filtervorrichtung. Zudem stellen die notwendigen und mit Druck beaufschlagten Dichtungen gegenüber bewegten Maschinenteilen eine latente Partially or at least partially detaching adhering particles from filter surfaces. The advantage of cross-flow filtration lies above all in the longer service life of the filter elements. The disadvantage, however, prove to be the large volumes of the fluid-solid mixture, which must be pumped to generate the overflow in the circulation and thus cause a high energy demand. A further development of known filter systems is the dynamic filtration, in which an overflow of the filter surfaces is achieved by a movement of the filter relative to the mixture to be filtered. This can be achieved for example by rotation of filter elements within the filter housing. This makes it possible to create a sufficiently strong flow over the filter surfaces with low transmembrane pressure and low pump power to keep them largely free of blocking. However, the rotating mechanism requires a complex and therefore expensive construction of the filter device. In addition, the necessary and pressurized seals against moving machine parts a latent

Schwachstelle im konstruktiven System dar. Weak point in the constructive system.

Eine demgegenüber erhebliche Verbesserung hinsichtlich der Betriebskosten und In contrast, a significant improvement in terms of operating costs and

Betriebssicherheit sowie des notwendigen Energiebedarfs und der Filterleistung bringt die in der DE 10 2005 027 509 A1 beschriebene Filtervorrichtung. Dort wird der Effekt ausgenutzt, dass bei tangentialer Beschickung eines zylindrischen Filtergehäuses ein Primärwirbel im umfangsnahen Bereich entsteht, der im axialen Kernbereich in einen Sekundärwirbel übergeht. Der Sekundärwirbel besitzt eine gegenüber dem Primärwirbel entgegengesetzte axiale Fließkomponente und infolge des geringeren Strömungsradius eine größere Strömungsgeschwindigkeit. Eine Anordnung der Filterflächen in der daraus resultierenden Wirbelzone wirkt einer Verblockungsneigung der Filterflächen entgegen, so dass ohne Einsatz bewegter Teile wie bei der dynamischen Filtration, und mit geringerem Druck als bei der konventionellen Cross-Flow-Filtration hohe Filterleistungen, das heißt hohe Fluxraten erreichbar sind. Dokument DE 10 2005 027 509 A1 , dessen Inhalt durch Bezugnahme als mit offenbart anzusehen ist, bildet für vorliegende Erfindung den nächstliegenden Stand der Technik. Operational safety and the necessary energy requirements and the filter performance brings the filter device described in DE 10 2005 027 509 A1. There, the effect is exploited that tangential feeding of a cylindrical filter housing creates a primary vortex in the area close to the circumference, which merges into a secondary vortex in the axial core area. The secondary vortex has opposite to the primary vortex opposite axial flow component and due to the smaller flow radius, a greater flow velocity. An arrangement of the filter surfaces in the resulting vortex zone counteracts a blocking tendency of the filter surfaces, see above that without the use of moving parts as in dynamic filtration, and with lower pressure than conventional cross-flow filtration high filter performance, ie high Fluxraten can be achieved. Document DE 10 2005 027 509 A1, the contents of which are incorporated herein by reference, is the closest prior art to the present invention.

Eine weitere Grenze in der Leistungssteigerung bekannter Vorrichtungen ist durch den Herstellungsprozess der Filterelemente vorgegeben, die, wie zum Beispiel bei Another limit in the increase in performance of known devices is given by the manufacturing process of the filter elements, which, as for example in

Keramikfiltern, durch einen Sinterprozess hergestellt sind. Die dabei aufzubringenden hohen Temperaturen und Drücke bergen mit zunehmenden Abmessungen die Gefahr, dass Schwund- und Sinterrisse vermehrt auftreten. Der dadurch bedingte hohe Anteil an Ausschuss verhindert einen Einsatz solcher Elemente in einem wirtschaftlich vertretbaren Rahmen, so dass eine Leistungssteigerung durch Verwendung größerer Filterelemente und damit Vergrößerung der Filterflächen nicht praktikabel ist. Die in der Praxis gebräuchlichen Filterelemente weisen einen Außendurchmesser von 300 mm bis 400 mm auf. Ceramic filters are produced by a sintering process. The high temperatures and pressures to be applied with increasing dimensions entail the danger that shrinkage and sintering cracks occur more frequently. The consequent high proportion of rejects prevents the use of such elements in an economically justifiable framework, so that an increase in performance through the use of larger filter elements and thus enlargement of the filter surfaces is impractical. The filter elements commonly used in practice have an outer diameter of 300 mm to 400 mm.

Darstellung der Erfindung: Presentation of the invention:

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad bekannter Filtervorrichtungen weiter zu steigern. Against this background, the invention has the object to further increase the efficiency of known filter devices.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 1 und/oder 17 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. This object is achieved by a device having the features of independent claims 1 and / or 17. Advantageous embodiments will be apparent from the dependent claims.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, das Fluid-Feststoff-Gemisch nicht nur punktuell dem Filtergehäuse zuzuführen, sondern eine achsparallel zur The basic idea of the invention is to supply the fluid-solid mixture not only selectively to the filter housing, but an axis-parallel to

Gehäuselängsachse verlaufende linienförmige Zuführung im Umfangsbereich des Gehäuses vorzusehen. Diese linienförmige Zuführung muss sich nicht notwendigerweise über die gesamte axiale Länge des Gehäuses erstrecken, was jedoch im Sinne einer möglichst wirkungsvollen Arbeitsweise wünschenswert ist. Vorteilhaft ist den Housing longitudinal axis extending linear supply to provide in the peripheral region of the housing. This linear feed does not necessarily extend over the entire axial length of the housing, but this is desirable in terms of the most effective operation possible. The advantage is the

schlitzförmigen Einlauf in dem den Filterelementen radial gegenüberliegenden slit-shaped inlet in which the filter elements radially opposite

Längsabschnitt des Gehäuses vorzusehen. Mit dieser Maßnahme stellt sich der Effekt ein, dass über die gesamte Länge des Einlaufe einheitliche Druckverhältnisse vorherrschen, die im umfangsnahen Bereich des Gehäuses zum Entstehen einer Wirbelströmung beitragen, die über die gesamte Provide longitudinal portion of the housing. With this measure, there is the effect that uniform pressure conditions prevail over the entire length of the inlet, which contribute to the emergence of a vortex flow in the region of the housing close to the circumference, which over the entire

Gehäuselängserstreckung eine einheitliche Tangentialgeschwindigkeit besitzt. Die von der Strömung ausgeübte Reinigungskraft auf die Filterflächen ist somit über die gesamte Filterfläche einheitlich, mit dem Ergebnis, dass alle Filterflächen im Gehäuse in der Lage sind, das Fluid-Feststoff-Gemisch in gleich hohem Maße zu filtrieren. Housing longitudinal extension has a uniform tangential velocity. The cleaning force exerted by the flow on the filter surfaces is thus uniform over the entire filter surface, with the result that all filter surfaces in the housing are able to filter the fluid-solid mixture to the same extent.

In besonderem Maße kommt vorliegende Erfindung bei Filtervorrichtungen zum Tragen, wie sie in der DE 10 2005 027 509 A1 beschrieben sind, deren besondere Effizienz aus dem Zusammenwirken eines äußeren Primärwirbels und eines inneren Sekundärwirbels beruht. Durch Kombination einer solchen Vorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Einlauf wird erreicht, dass die Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Primärwirbel und Sekundärwirbel über die gesamte axiale Länge der Vorrichtung im wesentlichen konstant bleibt, was zu einer über die Länge der Vorrichtung gleichmäßigen Ausbildung intensiver Turbulenzzonen an allen Filterflächen führt. Damit tragen alle Filterflächen gleichermaßen zu einer hohen Filtrationsleistung der Erfindung bei. To a particular extent, the present invention applies to filter devices, as described in DE 10 2005 027 509 A1, whose particular efficiency is based on the interaction of an outer primary vortex and an inner secondary vortex. By combining such a device with an inlet according to the invention, it is achieved that the differential speed between the primary vortex and the secondary vortex remains substantially constant over the entire axial length of the device, resulting in uniform formation of intensive turbulence zones on all filter surfaces over the length of the device. Thus, all filter surfaces equally contribute to a high filtration performance of the invention.

Bevorzugt ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei der der Einströmspalt durch ein zumindest im Bereich des Einlaufe spiralförmiges Gehäuse hergestellt ist, wobei die sich radial gegenüberliegende Gehäusewände eine tangentiale Überlappung aufweisen, was sich in zweierlei Hinsicht als vorteilhaft erweist. Zum einen kann der Einströmspalt durch Überlappung der Gehäusewände auf einfache Weise hergestellt werden. Zum anderen verhindert die spiralförmige Geometrie des Gehäuses Kollisionen der Zulaufströmung mit der Wirbelströmung im Gehäuse, so dass Druckverluste im Einlaufbereich nahezu eliminiert sind. Preferred is an embodiment of the invention, wherein the inflow is made by a spiral at least in the region of the inlet housing, wherein the radially opposite housing walls have a tangential overlap, which proves to be advantageous in two respects. On the one hand, the inflow gap can be produced in a simple manner by overlapping the housing walls. On the other hand, the spiral geometry of the housing prevents collisions of the inlet flow with the swirl flow in the housing, so that pressure losses in the inlet region are virtually eliminated.

Zur gleichmäßigen Beschickung des Einströmspalts über seine gesamte axiale Länge dient in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ein achsparallel verlaufendes For uniform loading of the inflow over its entire axial length is used in an advantageous embodiment of the invention, an axially parallel

Verteilerrohr mit ausreichend großem Strömungsquerschnitt. In einer einfachen Manifold with a sufficiently large flow cross section. In a simple

Ausführungsform wird das Verteilerrohr nur von einem seiner beiden Enden mit dem Fluid-Feststoff-Gemisch beaufschlagt. Um Druckverluste bis zum anderen Ende des Verteilerrohrs auszugleichen, ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, den Strömungswiderstand im Einströmspalt zur Kompensation der Druckverluste entsprechend zu reduzieren. Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, das Maß der Überlappung und damit die tangentiale Länge des Einströmspalts im Bereich der Beschickung des Verteilerrohrs maximal zu wählen und dann in Richtung des anderen Endes des Verteilerrohrs zu verringern. Bei Ausführungsformen, die eine Beschickung des Verteilerrohrs von dessen beiden Enden vorsehen, können das Maß der Überlappung und damit die örtliche Länge des Einströmspalts von einem maximalen Wert jeweils an den axialen Enden des Embodiment, the distributor tube is acted upon from one of its two ends with the fluid-solid mixture. To compensate pressure losses to the other end of the manifold, is provided in an advantageous embodiment of the invention, the flow resistance in the inflow to compensate for the pressure losses reduce accordingly. For this purpose, the invention provides to select the extent of the overlap and thus the tangential length of the inflow in the region of the feed of the manifold maximum and then reduce in the direction of the other end of the manifold. In embodiments which provide a feed of the manifold from both ends thereof, the amount of overlap and thus the local length of the inflow gap may be of a maximum value at the axial ends of each

Einströmspalts auf einen minimalen Wert auf mittlere Höhe des Einströmspalts abnehmen. Inlet gap to a minimum value on average height of the inflow gap decrease.

Um eine gerichtete, möglichst wirbelfreie Strömung im Einströmspalt zu erzeugen, ist eine gewisse Länge des Einströmspalts vorteilhaft, die gemäß einer vorteilhaften In order to produce a directional, as swirl-free as possible flow in the inflow, a certain length of the inflow is advantageous, according to an advantageous

Ausführungsform mindestens 20 mm und maximal 150 mm, vorzugsweise maximal 60 mm beträgt. Damit das Fluid-Feststoff-Gemisch mit einer vorteilhaften Geschwindigkeit in die erfindungsgemäße Vorrichtung strömt, besitzt der Spalt vorzugsweise eine radiale Breite von maximal 20 mm, insbesondere maximal 8 mm. Embodiment at least 20 mm and a maximum of 150 mm, preferably a maximum of 60 mm. So that the fluid-solid mixture flows into the device according to the invention at an advantageous speed, the gap preferably has a radial width of not more than 20 mm, in particular not more than 8 mm.

Unabhängig oder in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Einströmspalt kann eine Leistungssteigerung auch durch eine Vergrößerung der Filterflächen erzielt werden. Da der Herstellungsprozess der aus Sintermaterialien gefertigten Filterelemente größere Durchmesser nicht zulässt, besteht der Grundgedanke der Erfindung auch darin, Filterelemente in kleinere Filtersegmente zu unterteilen, die zusammen ein Independently or in combination with the inflow gap according to the invention, an increase in performance can also be achieved by enlarging the filter surfaces. Since the manufacturing process of the filter elements made of sintered materials does not allow larger diameters, the basic idea of the invention is also to subdivide filter elements into smaller filter segments which together

größerflächiges, in einer Ebene liegendes Filterelement ergeben und von denen jedes eine funktionstechnisch eigenständige Filtereinheit bildet. Dadurch gelingt es, material- und fertigungsimmanente Beschränkungen zu überwinden und Filterelemente mit einem Außendurchmesser von beispielsweise bis zu 800 mm herzustellen, was einer larger-area, lying in a plane filter element and each of which forms a functionally independent filter unit. This makes it possible to overcome material and manufacturing inherent limitations and produce filter elements with an outer diameter of, for example, up to 800 mm, which is a

Vervierfachung der Filterfläche gleichkommt. Damit ausgerüstete Vorrichtungen sind somit kompakter gebaut und kostengünstig in der Herstellung bei gleicher oder größerer Leistungseffizienz. Quadrupling the filter area is equal. Thus equipped devices are thus made more compact and inexpensive to manufacture with the same or greater power efficiency.

Eine zusätzliche Funktionalität und damit ein erweitertes Anwendungsfeld bietet eine Ausführungsform der Erfindung, bei dem zumindest ein Teil der Filterelemente oder der Filtersegmente mit Gas, vorzugsweise Druckluft, beaufschlagt werden können. Das Gas gelangt durch den Konzentratraum von innen durch die Filterflächen nach außen in das Fluid-Feststoff-Gemisch, wobei die aus den Filterflächen austretenden kleinen An additional functionality and thus an extended field of application provides an embodiment of the invention in which at least a portion of the filter elements or the filter segments with gas, preferably compressed air, can be acted upon. The gas passes through the concentrate space from the inside through the filter surfaces out into the Fluid-solid mixture, wherein emerging from the filter surfaces small

Gasbläschen das Lösen von Verblockungen an den Filterflächen unterstützen. Gas bubbles support the release of blockages on the filter surfaces.

Gleichzeitig wird durch den Eintrag von Gasmolekülen, vorzugsweise Sauerstoff, in das Fluid-Feststoff-Gemisch eine Belebung der im Fluid-Feststoff-Gemisch vorhandenen Mikroorganismen erreicht, deren gesteigerte Aktivität biologische Umwandlungsprozesse im Fluid-Feststoff-Gemisch beschleunigt. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist daher in der Lage biologische Umwandlungsprozesse nach Art eines Bioreaktors zu stimulieren und gleichzeitig die dabei entstehenden Produkte zu trennen. At the same time by the entry of gas molecules, preferably oxygen, in the fluid-solid mixture, an activation of the microorganisms present in the fluid-solid mixture whose accelerated activity accelerates biological conversion processes in the fluid-solid mixture. A device according to the invention is thus able to stimulate biological conversion processes in the manner of a bioreactor and at the same time to separate the resulting products.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen: Brief description of the drawings:

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten The invention is described below with reference to an illustrated in the drawing

Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt Embodiment explained in more detail. It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung entlang der in 1 shows a longitudinal section through a device according to the invention along the in

Fig. 2 dargestellten Linie I - 1,  2 illustrated line I - 1,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung entlang der dortigen Linie Il - II, Fig. 3 einen Teillängsschnitt durch die in Figur 2 dargestellte Vorrichtung entlang der dortigen Linie IM - III, 2 shows a cross section through the device shown in FIG. 1 along the line II - II there, FIG. 3 shows a partial longitudinal section through the device shown in FIG. 2 along the line IM - III there, FIG.

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung, Fig. 5 einen Teillängsschnitt durch die in Figur 4 dargestellte Vorrichtung, 4 shows a longitudinal section through a further embodiment of the invention, FIG. 5 shows a partial longitudinal section through the device shown in FIG. 4,

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine zusätzliche Ausführungsform der Erfindung, und Fig. 6 shows a cross section through an additional embodiment of the invention, and

Fig. 7 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Filterelement, das aus drei 7 is a plan view of a filter element according to the invention, which consists of three

Filtersegmenten zusammengesetzt ist. Wege zur Ausführung der Erfindung und gewerbliche Verwertbarkeit: Filter segments is composed. Ways to carry out the invention and commercial usability:

Die Figuren 1 bis 3 zeigen den genaueren Aufbau einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Entlang einer Achse 1 ist ein Gehäuse 2 angeordnet ist, wobei die Figures 1 to 3 show the more detailed construction of a first embodiment of the invention. Along an axis 1, a housing 2 is arranged, wherein the

Gehäuselängsachse mit der Achse 1 zusammenfällt. Das Gehäuse 2 setzt sich im Housing longitudinal axis coincides with the axis 1. The housing 2 sits in the

Wesentlichen aus einem oberen zylindrischen Abschnitt 3 und einem unteren Essentially from an upper cylindrical portion 3 and a lower

kegelförmigen Abschnitt 4 zusammen. Der zylindrische Abschnitt 3 ist oben mittels eines Deckels 5 verschlossen, der im Bereich der Achse 1 eine konzentrische Öffnung 6 besitzt. Die Öffnung 6 dient zur Durchführung eines zylindrischen Tauchrohres 7, das die conical section 4 together. The cylindrical portion 3 is closed at the top by means of a lid 5, which has a concentric opening 6 in the region of the axis 1. The opening 6 is used to carry out a cylindrical dip tube 7, the

Funktion einer Überlaufdüse ausübt. Durch geeignete Mittel, beispielsweise einem Function of an overflow nozzle exercises. By suitable means, for example a

Gewinde, ist das Tauchrohr 7 in axialer Richtung gegenüber dem Deckel 5 verstellbar angeordnet. Der Abschnitt 4 des Gehäuses 2 verjüngt sich nach unten kegelförmig und besitzt in seinem Tiefpunkt einen rohrförmigen Feststoffabzug 8, in den ein Regulierorgan 9 integriert ist. Zur Beschickung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Fluid-Feststoff- Gemisch 10 besitzt das Gehäuse 2 einen Einlauf 11 , der im wesentlichen aus einem Einströmspalt 12 besteht, der sich über die gesamte axiale Länge des zylindrischen Gehäuseabschnitts 3 erstreckt und das Fluid-Feststoff-Gemisch 10 tangential in das Innere des Gehäuses 2 einleitet. Thread, the dip tube 7 is arranged adjustable in the axial direction relative to the cover 5. The section 4 of the housing 2 tapers conically downwards and has in its low point a tubular solids discharge 8, in which a regulating member 9 is integrated. For charging a device according to the invention with a fluid-solid mixture 10, the housing 2 has an inlet 11, which consists essentially of an inflow gap 12 which extends over the entire axial length of the cylindrical housing portion 3 and the fluid-solid mixture 10th tangentially into the interior of the housing 2 initiates.

Ferner umfasst der Einlauf 11 ein achsparalleles Verteilerrohr 13 größeren Furthermore, the inlet 11 comprises an axially parallel manifold 13 larger

Durchmessers, das zur Speisung des Einströmspalts 12 entlang seiner Mantellinie eine durchgehende Öffnung aufweist, über welche das Verteilerrohr 13 an den Einströmspalt 13 (Fig. 2) angeschlossen ist. Im Verteilerrohr 13 erfolgt somit die axiale Zuführung des Fluid-Feststoff-Gemisches 10, das im Verteilerrohr 13 eine Umlenkung in tangentiale Richtung des Einströmspalts 12 erfährt und im Weiteren in das Innere des Gehäuses 2 gelangt. Diameter, which has to feed the Einströmspalts 12 along its generatrix a through opening, via which the manifold 13 is connected to the inflow gap 13 (Fig. 2). In the manifold 13 thus takes place the axial supply of the fluid-solid mixture 10, which undergoes a diversion in the tangential direction of the inflow gap 12 in the manifold 13 and further passes into the interior of the housing 2.

Wie vor allem aus Fig. 2 ersichtlich, ist zur Bildung des Einströmspalts 12 der zylindrische Gehäuseabschnitt 3 bezüglich der Achse 1 spiralförmig ausgebildet, das heißt der radiale Abstand der Gehäusewand zur Achse 1 nimmt in Umfangsrichtung kontinuierlich ab. Dadurch, dass sich die Gehäusewand über mehr als 360° erstreckt, überlappen sich die äußere Gehäusewand 14 und innere Gehäusewand 15 um ein Maß L (Fig. 3), das der Länge des Einströmspalts 12 entspricht. Die innere Gehäusewand 15 endet mit einer Kante 16, der radiale Abstand der äußeren Gehäusewand 14 zur inneren Gehäusewand 15 bestimmt die Breite des Einströmspalts 12. As can be seen in particular from FIG. 2, in order to form the inflow gap 12, the cylindrical housing section 3 is helically formed with respect to the axis 1, that is, the radial distance between the housing wall and the axis 1 decreases continuously in the circumferential direction. Due to the fact that the housing wall extends over more than 360 °, the outer housing wall 14 and the inner housing wall 15 overlap by a dimension L (FIG. 3) which corresponds to the length of the inflow gap 12. The inner housing wall 15 ends with a Edge 16, the radial distance of the outer housing wall 14 to the inner housing wall 15 determines the width of the inflow 12th

Das Maß der Überlappung L definiert somit die Länge des Einströmspalts 12. Die The degree of overlap L thus defines the length of Einströmspalts 12. Die

Überlappung L kann dabei vom bezogen auf die Einströmrichtung im Verteilerrohr 13 ersten axialen Ende 18 des Einströmspalts 12 zum axial gegenüberliegenden zweiten Ende 19 konstant sein, das heißt der Einströmspalt 12 besitzt über seine axiale Overlapping L can be constant from the first axial end 18 of the inflow gap 12 relative to the inflow direction in the inflow pipe 12 to the axially opposite second end 19, that is to say the inflow gap 12 has its axial one

Erstreckung eine einheitliche Länge. Extension a uniform length.

Im vorliegenden Beispiel ist jedoch ein Verlauf der Kante 16 entsprechend Fig. 3 realisiert. Man sieht eine maximale Überlappung L im Bereich des ersten Endes 18 des In the present example, however, a profile of the edge 16 according to FIG. 3 is realized. One sees a maximum overlap L in the area of the first end 18 of the

Einströmspalts 12 mit in Richtung des zweiten Endes 19 linear abnehmendem Verlauf, beispielsweise derart, dass die Länge des Einströmspalts 12 am zweiten Ende 19 nur noch halb so groß ist wie die Überlappung im Bereich des ersten Endes 18. Der Verlauf der Kante 16 muss nicht linear sein, sondern kann ebenso progressiv oder degressiv abnehmen. Ziel einer sich ändernden Spaltlänge ist es, Druckverluste im Verteilerrohr 13 zwischen dem ersten Ende 18 und zweiten Ende 19 durch eine kürzere Spaltlänge ganz oder teilweise zu kompensieren, so dass das Fluid-Feststoff-Gemisch 10 über die gesamte axiale Länge des Einlaufs 11 mit einheitlicher Geschwindigkeit in das Gehäuse 2 strömt.  Einströmspalts 12 with in the direction of the second end 19 linearly decreasing course, for example, such that the length of the Einströmspalts 12 at the second end 19 is only half as large as the overlap in the region of the first end 18. The course of the edge 16 does not have to be linear but can also decrease progressively or degressively. The aim of a changing gap length is to fully or partially compensate for pressure losses in the manifold 13 between the first end 18 and second end 19 by a shorter gap length, so that the fluid-solid mixture 10 over the entire axial length of the inlet 11 with a uniform Speed flows into the housing 2.

Der zylindrische Gehäuseabschnitt 3 dient zur Aufnahme einer Filtereinheit 22, die im Wesentlichen eine Vielzahl ringscheibenförmiger Filterelemente 23 umfasst. Die The cylindrical housing section 3 serves to receive a filter unit 22, which essentially comprises a multiplicity of annular disk-shaped filter elements 23. The

Filterelemente 23 bestehen im Wesentlichen aus einer doppelwandig ausgebildeten Ringscheibe, die im Inneren einen Filtratraum 26 beherbergt. Zumindest eine Seite, bevorzugterweise sowohl die Ober- als auch Unterseite der Filterelemente 23 sind permeabel und bilden somit Filterflächen 24 aus. Im Zentrum der Filterelemente 23 sieht man eine zentrale kreisförmige Öffnung 25. Dadurch weist jedes ringscheibenförmige Filterelement 23 einen äußeren Rand 27 und einen inneren Rand 28 auf, welche den Filtratraum 26 in radialer Richtung abdichten und begrenzen. Die Filterelemente 23 besitzen ferner drei exzentrisch in den Filterflächen 24 angeordnete Öffnungen 29, welche das Filterelement 23 durchdringen und zu deren Rand hin der Filtratraum 26 offen ist. Eine Vielzahl solcher Filterelemente 23 ist zu einem Filterpaket zusammengefasst und in das Gehäuse 2 eingesetzt. Dabei nehmen die Filterelemente 23 eine koaxial zur Achse 1 liegende Position ein, bei der sie unter Einhaltung eines radialen Abstandes zur inneren Wandung des Gehäuses 2 planparallel und in gegenseitigem axialem Abstand übereinander liegen. Die Fixierung der Filterelemente 23 im Gehäuse 2 in dieser Position geschieht über stabförmige Halter 30, die sich innerhalb der exzentrischen Öffnungen 29 durch alle Filterelemente 23 bis über den Deckel 5 des Gehäuses 2 hinaus erstrecken. Filter elements 23 essentially consist of a double-walled annular disk which accommodates a filtrate space 26 in the interior. At least one side, preferably both the top and bottom of the filter elements 23 are permeable and thus form filter surfaces 24. As a result, each annular disk-shaped filter element 23 has an outer edge 27 and an inner edge 28, which seal and limit the filtrate space 26 in the radial direction. The filter elements 23 also have three eccentrically arranged in the filter surfaces 24 openings 29 which penetrate the filter element 23 and to the edge of the filtrate 26 is open. A plurality of such filter elements 23 is combined to form a filter pack and inserted into the housing 2. In this case, the filter elements 23 assume a position lying coaxially to the axis 1, in which they are plane-parallel and at mutual axial distance one above the other, while maintaining a radial distance to the inner wall of the housing 2. The fixation of the filter elements 23 in the housing 2 in this position is done via rod-shaped holder 30 which extend within the eccentric openings 29 through all the filter elements 23 to over the cover 5 of the housing 2 addition.

Der radiale Wandabstand der Filterelemente 23 zum Gehäuse 2 ist unter anderem vom Durchmesser der Filterelemente 23 und dem Volumendurchsatz der Vorrichtung abhängig. Ohne sich darauf einzuschränken, hat sich im Betrieb einer The radial distance between the wall of the filter elements 23 to the housing 2 is dependent inter alia on the diameter of the filter elements 23 and the volume flow rate of the device. Without limiting itself to this, the operation has a

erfindungsgemäßen Vorrichtung ein radialer Abstand im Bereich von 5 mm bis 30 mm bewährt, vorzugsweise von etwa 15 mm. Device according to the invention a radial distance in the range of 5 mm to 30 mm proven, preferably of about 15 mm.

Zwischen den einzelnen Filterelementen 23 sowie dem obersten Filterelement 23 und dem Deckel 5 sind Abstandshalter 31 zwischengeschaltet, die die exzentrischen Between the individual filter elements 23 and the uppermost filter element 23 and the lid 5 spacers 31 are interposed, which are the eccentric

Öffnungen 29 umlaufen und die gleichzeitig eine abdichtende Funktion gegenüber den Filterelementen 23 ausüben. Auf diese Weise entstehen im Bereich der exzentrischen Öffnungen 29 zur Achse 1 parallele Filtratkanäle 32, gebildet von den Abstandshaltern 31 und den Öffnungen 29 in den Filterelementen 23. Die Filtratkanäle 32 münden im Bereich des Deckels 5 aus dem Gehäuse 2 und leiten das Filtrat (Pfeil 33) in einen nicht weiter dargestellten Sammelbehälter.  Reverse openings 29 and simultaneously exert a sealing function relative to the filter elements 23. In this way, in the region of the eccentric openings 29 parallel to the axis 1 Filtratkanäle 32 formed by the spacers 31 and the openings 29 in the filter elements 23. The filtrate channels 32 open in the region of the lid 5 from the housing 2 and pass the filtrate (arrow 33) in a collecting container, not shown.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist das Tauchrohr 7 so weit in das Gehäuse 2 axial As can be seen from Fig. 1, the dip tube 7 is so far into the housing 2 axially

eingeschoben, dass das untere Ende des Tauchrohrs 7 mit der Oberseite des obersten Filterelements 23 bündig abschließt. Dadurch kann das Fluid-Feststoff-Gemisch 10 nicht direkt vom Einlauf 11 in die vom Tauchrohr 7 gebildete Oberlaufdüse gelangen. inserted, that the lower end of the dip tube 7 is flush with the top of the uppermost filter element 23. As a result, the fluid-solid mixture 10 does not pass directly from the inlet 11 into the upper-flow nozzle formed by the dip tube 7.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung erklärt sich wie folgt. Über den Einlauf 11 , das heißt das Verteilerrohr 13 und den Einströmspalt 12, wird das Gehäuse 2 über die gesamte axiale Länge des zylindrischen Gehäuseabschnitts 3 einheitlich mit dem Fluid-Feststoff-Gemisch 10 beaufschlagt. Durch die tangentiale Einströmrichtung in das Gehäuseinnere wird dabei im umfangsnahen Bereich des Gehäuses 2 eine zirkulierende Strömung initiiert, die im Weiteren als Primärwirbel bezeichnet wird. Der Primärwirbel besitzt aufgrund der Längserstreckung des Einlaufe 11 über den zylindrischen Gehäuseabschnitt 3 eine über diesen Längsabschnitt einheitliche tangentiale The operation of the device according to the invention is explained as follows. About the inlet 11, that is, the manifold 13 and the inflow gap 12, the housing 2 is applied uniformly over the entire axial length of the cylindrical housing portion 3 with the fluid-solid mixture 10. Due to the tangential inflow direction into the interior of the housing, a circulating flow is initiated in the vicinity of the circumference of the housing 2, which is referred to below as primary vortex. The primary vortex has due to the longitudinal extent of the inlet 11 on the cylindrical Housing section 3 a uniform tangential over this longitudinal section

Bewegungskomponente. Movement component.

Hingegen bildet sich im Kernbereich um die Achse 1 ein Sekundärwirbel mit im Vergleich zum Primärwirbel gleichbleibendem Drehsinn, jedoch höherer Geschwindigkeit und einer axialen entgegengerichteten Bewegungskomponente, die zu einer Wirbelströmung innerhalb der zentrischen Öffnungen 15 in Richtung der Überlaufdüse in Form des Tauchrohrs 7 führt, die als aufkonzentriertes Fluid-Feststoff-Gemisch 36 das Gehäuse 2 verlässt. Primärwirbel und Sekundärwirbel stellen somit Potential Wirbel mit On the other hand, in the core area around the axis 1, a secondary vortex is formed with a constant direction of rotation compared to the primary vortex, but with a higher velocity and an axial oppositely directed component of movement which leads to a vortex flow within the centric openings 15 in the direction of the overflow nozzle in the form of the immersion tube 7 concentrated fluid-solid mixture 36 leaves the housing 2. Primary vertebrae and secondary vertebrae thus carry potential vortex

unterschiedlichen tangentialen und axialen Strömungsgeschwindigkeiten dar, was zur Bildung von ausgeprägten Turbulenzzonen führt. different tangential and axial flow rates, resulting in the formation of pronounced turbulence zones.

Schwerere, im Fluid-Feststoff-Gemisch 10 enthaltene Partikel werden infolge der im Primärwirbel vorherrschenden Zentrifugalkräfte radial nach außen getragen, wo sie an der Innenwandung des Gehäuses 2 langsam nach unten absinken und in den kegelförmigen Gehäuseabschnitt 4 gelangen. Über den Feststoffabzug 8 werden diese Feststoffpartikel kontinuierlich oder zyklisch aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung entfernt. Leichtere Partikelteilchen können in den Sekundärwirbel gelangen, mit dem sie das Gehäuse 2 über das Tauchrohr 7 wieder verlassen. Ein Teil dieser Partikel wird aber infolge der im Heavier particles contained in the fluid-solid mixture 10 are carried radially outwards due to the centrifugal forces prevailing in the primary vortex, where they slowly sink downwards on the inner wall of the housing 2 and enter the conical housing section 4. About the solids discharge 8, these solid particles are removed continuously or cyclically from the device according to the invention. Lighter particle particles can get into the secondary vortex with which they leave the housing 2 via the dip tube 7 again. Part of these particles is due to the

Sekundärwirbel vorherrschenden Zentrifugalkräfte in den Hohlraum zwischen den einzelnen Filterelementen 13 nach außen getragen und gelangt dabei in den Bereich des Primärwirbels. Die damit einhergehende radiale Beschleunigung der Partikel genügt, damit auch diese bis zur Innenwandung des Gehäuses 2 gelangen, wo sie Secondary vortex prevailing centrifugal forces carried in the cavity between the individual filter elements 13 to the outside and thereby enters the region of the primary vortex. The accompanying radial acceleration of the particles is sufficient so that they reach the inner wall of the housing 2, where they

schwerkraftbedingt nach unten in den Feststoffabzug 8 sinken. Infolge des Drucks, mit dem das Fluid-Feststoff-Gemisch 10 in das Gehäuse 2 eingeleitet wird, entsteht ein Druckgefälle gegenüber den Filtraträumen 26 der Filterelemente 23. Dieses Druckgefälle, auch als Transmembrandruck bezeichnet, bewirkt ein Eindringen des Filtrats 33 über die Filterflächen 24 in den Filtratraum 26, wo es über die Filtratkanäle 32 aus dem Gehäuse 2 geführt wird. Der damit einhergehenden Neigung zur due to gravity, sink down into the solids discharge 8. As a result of the pressure with which the fluid-solid mixture 10 is introduced into the housing 2, a pressure gradient with respect to the Filtraträumen 26 of the filter elements 23 is formed. This pressure gradient, also referred to as transmembrane pressure causes penetration of the filtrate 33 via the filter surfaces 24 in the filtrate space 26, where it is guided via the filtrate channels 32 from the housing 2. The associated tendency to

Deckschichtbildung auf den Filterflächen 24 wird durch die hochturbulenten Top layer formation on the filter surfaces 24 is caused by the highly turbulent

Strömungsverhältnisse im Übergangsbereich zwischen dem Primärwirbel und Flow conditions in the transition region between the primary vortex and

Sekundärwirbel entgegen gewirkt. Die dabei auftretenden Scherkräfte lösen Partikel von den Filterflächen 24. Unterstützt wird dieser Effekt von den im Sekundärwirbel mitgeführten Feststoff Partikeln, die, wie oben beschrieben, fliehkraftbedingt radial nach außen getragen werden. Secondary vertebra counteracted. The resulting shear forces dissolve particles from the filter surfaces 24. This effect is supported by the secondary vortex entrained solid particles, which, as described above, are carried by centrifugal force radially outward.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Weiterbildung der in den Fig. 1 bis 3 beschriebenen FIGS. 4 and 5 show a development of that described in FIGS. 1 to 3

Erfindung. Aus diesem Grund werden für gleiche Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet und es wird, um Wiederholungen zu vermeiden, auf das dort Gesagte verwiesen. Invention. For this reason, the same reference numerals are used for the same features and it is to avoid repetition, referred to what is said there.

Im Unterschied zu der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung weist die Weiterbildung gemäß Fig. 4 ein Gehäuse 2 mit nur zylindrischem Abschnitt 3 auf. Das Gehäuse 2 ist liegend angeordnet, also mit horizontaler Achse 1 , was jedoch nicht zwingend erforderlich ist. Der Zufluss zum Verteilerrohr 13 erfolgt nicht nur auf einer Seite, sondern sowohl am ersten Ende 18 des Einströmspalts 12 als auch zweiten Ende 19. Dadurch werden Druckverluste im Verteilerrohr 13 reduziert. Den sich daraus ergebenden spezifischen Druckverhältnissen wird durch eine Ausbildung des Einlaufe 10' mit einem Einströmspalt 12' Rechnung getragen, bei dem die maximale Überlappung und damit maximale Spaltlänge sowohl am ersten Ende 18 als auch zweiten Ende 19 vorhanden ist und auf einen minimalen Wert auf halber Gehäuselänge zurück geht. Ein dementsprechender Verlauf der Kante 16 der inneren Wand 15 ist in Fig. 5 dargestellt. In contrast to the embodiment of the invention shown in FIGS. 1 to 3, the development according to FIG. 4 has a housing 2 with only a cylindrical section 3. The housing 2 is arranged horizontally, ie with a horizontal axis 1, which is not absolutely necessary. The inflow to the manifold 13 takes place not only on one side, but both at the first end 18 of the inflow 12 and the second end 19. This pressure losses in the manifold 13 are reduced. The resulting specific pressure ratios is supported by a design of the inlet 10 'with an inflow 12', in which the maximum overlap and thus maximum gap length at both the first end 18 and second end 19 is present and to a minimum value in half Case length goes back. A corresponding course of the edge 16 of the inner wall 15 is shown in Fig. 5.

Ein solcher Einlauf 11' kann beispielsweise mit einer Vorrichtung wie unter den Fig. 1 bis 3 beschrieben, also mit nur einer axialen Überlaufdüse zum Abzug des aufkonzentrierten Fluid-Feststoff-Gemischs, kombiniert sein. Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform der Erfindung ist jedoch mit einem zweiten Tauchrohr 7' im Bereich des zweiten Endes 19 versehen, um eine zweite Überlaufdüse zu schaffen, so dass das aufkonzentrierte Gemisch an den sich gegenüberliegenden Stirnseiten des Gehäuses 2 abgezogen werden kann. Ferner weist die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform der Erfindung eine Rückführung des aufkonzentrierten Fluid-Feststoff-Gemischs 36 aus den Überlaufdüsen in den Einlauf 10' vor. Zu diesem Zweck sind die Tauchrohre 7, 7' jeweils über eine Leitung 37 mit dem Einlauf 10" verbunden. Eine in diesen Kreislauf zwischengeschaltete Pumpe 38 sorgt für den notwendigen Druck zur Beschickung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Zum Ausgleich des Verlustes an dem Fluid-Feststoff-Gemischs durch die Menge des abgezogenen Filtrats 33 ist eine weitere Leitung 39 an die Leitung 37 angeschlossen, über die neues zu filtrierendes Fluid-Feststoff-Gemisch von der Pumpe 40 in den Kreislauf und damit den Einlauf 10' gepumpt wird. Fig. 6 zeigt schließlich eine Ausführungsform der Erfindung, die auch mit den zuvor erwähnten Ausführungsformen kombiniert werden kann. Vor allem bei Gehäusen 2 mit größerem Durchmesser können zwei oder mehr erfindungsgemäße Einlaufe 11 gleichmäßig über den Gehäuseumfang verteilt vorgesehen sein, um die äußere Such an inlet 11 'can be combined, for example, with a device as described in FIGS. 1 to 3, ie with only one axial overflow nozzle for drawing off the concentrated fluid-solid mixture. However, the embodiment of the invention shown in Fig. 4 is provided with a second dip tube 7 'in the region of the second end 19 to provide a second overflow nozzle, so that the concentrated mixture at the opposite end faces of the housing 2 can be deducted. Furthermore, the embodiment of the invention shown in Fig. 4, a return of the concentrated fluid-solid mixture 36 from the overflow nozzles in the inlet 10 'before. For this purpose, the dip tubes 7, 7 'are each connected to the inlet 10 "via a line 37. A pump 38 connected in this circuit provides the necessary pressure for feeding the device according to the invention Compensation of the loss of the fluid-solid mixture by the amount of withdrawn filtrate 33, a further line 39 is connected to the line 37, via the new to be filtered fluid-solid mixture from the pump 40 into the circuit and thus the inlet 10th 'is pumped. Finally, Fig. 6 shows an embodiment of the invention which can also be combined with the aforementioned embodiments. Especially with housings 2 with a larger diameter, two or more inlet 11 according to the invention can be distributed evenly over the circumference of the housing to the outer

Wirbelströmung durch ausreichende Zufuhr von Fluid-Feststoff-Gemisch 10 zu stützen. To support turbulence by adequate supply of fluid-solid mixture 10.

Figur 7 zeigt ein Filterelement 23", dass aus drei Filtersegmenten 34 zusammen gesetzt ist, die in einer gemeinsamen Ebene liegen. Das Filterelement 23' besitzt die Form einer Ringscheibe und ist durch drei radial verlaufende Trennfugen 35 in einem Winkelabstand von jeweils 120° unterteilt. Jedes Filtersegment 34 ist randseitig geschlossen, so dass mehrere voneinander unabhängige Filtraträume entstehen. Für den Abzug des Filtrats weist jedes Filtersegment 34 an seiner Oberseite und /oder Unterseite mindestens eine Öffnung 29' auf, an die beispielsweise Rohre dicht anschließbar sind. 7 shows a filter element 23 ", which is composed of three filter segments 34 which lie in a common plane The filter element 23 'has the shape of an annular disk and is divided by three radially extending parting lines 35 at an angular distance of 120 ° each. Each filter segment 34 is closed on the edge, so that a plurality of independent filtrate spaces are formed For the withdrawal of the filtrate, each filter segment 34 has at least one opening 29 'at its top and / or bottom, to which, for example, pipes can be tightly connected.

Zur Befestigung der Filtersegmente 34 innerhalb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung können durch die Filtersegmente 34 sich erstreckende Befestigungsöffnungen 41 vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine Befestigung über die For fastening the filter segments 34 within a device according to the invention, mounting holes 41 extending through the filter segments 34 may be provided. Alternatively or additionally, attachment may be via the

Öffnungen 29' für den Filtratabzug erreicht werden. Eine andere - nicht dargestellte - Ausführungsform sieht die Anordnung eines umlaufenden Bügels oder Spannrings vor, der den dem Außenrand des Filterelements 23' bildenden Umfangsabschnitt der Can be achieved openings 29 'for the filtrate. Another - not shown - embodiment provides for the arrangement of a circumferential bracket or clamping ring, which is the outer edge of the filter element 23 'forming peripheral portion of

Filtersegmente 34 umfasst. Filter segments 34 includes.

In den Trennfugen 35 können die Filtersegmente 34 unter Kontakt aneinander stoßen, wobei in dieser Fuge auch Zentriermittel vorgesehen seien können, die dafür sorgen, dass die einzelnen Filtersegmente 34 in einer gemeinsamen Ebene liegen. Die In the joints 35, the filter segments 34 can abut each other under contact, wherein in this joint also centering means can be provided, which ensure that the individual filter segments 34 lie in a common plane. The

Filtersegmente 34 können jedoch auch im gegenseitigen Abstand zueinander angeordnet sein, so dass im Bereich der Trennfugen 35 jeweils eine Lücke entsteht. Dabei müssen die eine Trennfuge 35 bildenden Ränder der Filtersegmente 34 nicht notwendigerweise parallel zueinander verlaufen, das heißt, die einzelnen Filtersegmente 34 können auch eine vom Kreisscheibenausschnitt oder Ringscheibenausschnitt abweichende Form aufweisen, beispielsweise rechteckförmige, trapezförmige oder andere Umrisse besitzen. However, filter segments 34 can also be arranged at a mutual distance from each other, so that in each case a gap is created in the region of the joints 35. In this case, the edges of the filter segments 34 forming a parting line 35 do not necessarily have to run parallel to one another, that is, the individual filter segments 34 can also have a different shape of the circular disc or annular disc shape, for example, have rectangular, trapezoidal or other outlines.

Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombinationen der einzelnen The invention is not limited to the feature combinations of the individual

Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch solche Vorrichtungen, bei denen Merkmale der einzelnen Ausführungsformen untereinander kombiniert sind. Embodiments limited, but also includes such devices in which features of the individual embodiments are combined with each other.

Beispielsweise kann die unter Fig. 4 beschriebene Kreisströmung des Fluid-Feststoff- Gemischs auch bei der Ausführungsform entsprechend den Fig. 1 bis 3 verwirklicht sein.  For example, the circular flow of the fluid-solid mixture described under FIG. 4 can also be realized in the embodiment according to FIGS. 1 to 3.

Claims

Patentansprüche: claims:

1. Vorrichtung zum Filtern von Fluid-Feststoff-Gemischen (10), vorzugsweise 1. Device for filtering fluid-solid mixtures (10), preferably

Suspensionen, mit einem entlang einer Achse (1) sich erstreckenden Gehäuse (2), in dem Filterelemente (23) angeordnet sind, deren Filterflächen (24) vom Fluid- Feststoff-Gemisch (10) überströmt sind, und mit einem in das Gehäuse (2) mündenden Einlauf (11 , 11') mit dem das Gehäuse (2) mit dem Fluid-Feststoff- Gemisch (10) beschickbar ist und mit einem ersten aus dem Gehäuse (2) mündenden Auslauf für das Retentat und mit einem zweiten Auslauf (32) für den Abzug des Filtrats (33), dadurch gekennzeichnet, dass der Einlauf (1 1 , 11 ') einen tangential verlaufenden Einströmspalt (12, 12') umfasst, der sich zumindest über den den Filterelementen (23) radial gegenüberliegenden axialen  Suspensions, having a housing (2) extending along an axis (1), in which filter elements (23) are arranged, whose filter surfaces (24) are overflowed by the fluid-solid mixture (10), and into the housing (2). 2) opening inlet (11, 11 ') with which the housing (2) with the fluid-solid mixture (10) can be charged and with a first from the housing (2) emanating outlet for the retentate and with a second outlet ( 32) for the withdrawal of the filtrate (33), characterized in that the inlet (1 1, 11 ') comprises a tangentially extending inflow gap (12, 12') extending at least over the filter elements (23) radially opposite axial

Längsabschnitt des Gehäuses (2) erstreckt.  Longitudinal section of the housing (2) extends.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) im Querschnitt zumindest im Bereich des Einströmspalts (12, 12'), vorzugsweise über den gesamten Umfang, spiralförmig ausgebildet ist und der Einströmspalt (12, 12') durch tangentiale Überlappung L der Gehäusewand (14, 15) gebildet ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the housing (2) in cross section at least in the region of the inflow (12, 12 '), preferably over the entire circumference, is spirally formed and the inflow (12, 12') by tangential Overlap L of the housing wall (14, 15) is formed.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß der 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the measure of

Überlappung L über die gesamte axiale Länge des Einströmspalts (12, 12') konstant ist.  Overlap L over the entire axial length of the inflow gap (12, 12 ') is constant.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß der 4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the measure of

Überlappung L ausgehend vom ersten stirnseitigen Ende (18) des Gehäuses (2) in Richtung des gegenüberliegenden zweiten stirnseitigen Endes (19) des Gehäuses Overlapping L, starting from the first end face (18) of the housing (2) in the direction of the opposite second end face (19) of the housing

(2) abnimmt. (2) decreases.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß der 5. Apparatus according to claim 2, characterized in that the measure of

Überlappung L ausgehend von beiden stirnseitigen Enden (18, 19) des Gehäuses (2) zur Mitte abnimmt.  Overlapping L starting from both front ends (18, 19) of the housing (2) decreases towards the center.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Überlappung L 150 mm, vorzugsweise 60 mm beträgt. 6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the maximum overlap L 150 mm, preferably 60 mm.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die minimale Überlappung L 20 mm beträgt. 7. Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the minimum overlap L is 20 mm.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Breite des Einströmspalts (12, 12') maximal 20 mm beträgt, vorzugsweise 8 mm. 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the radial width of the inflow gap (12, 12 ') is a maximum of 20 mm, preferably 8 mm.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Einströmspalt (12, 12') zur Beschickung mit dem Fluid-Feststoff-Gemisch (10) unmittelbar ein axial verlaufendes Verteilerrohr (13) vorgeschaltet ist, aus dem der Einströmspalt (12, 12') über seine gesamte axiale Länge gespeist wird. 9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the inflow gap (12, 12 ') for charging with the fluid-solid mixture (10) immediately upstream of an axially extending manifold (13), from which the inflow (12, 12 ') is fed over its entire axial length.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilerrohr (13) von einem Ende oder beiden Enden mit dem Fluid-Feststoff-Gemisch (10) beaufschlagbar ist. 10. The device according to claim 9, characterized in that the distributor tube (13) from one end or both ends with the fluid-solid mixture (10) can be acted upon.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) an einem stimseitigen Ende oder beiden stirnseitigen Enden einen zur Achse (1) koaxialen Auslauf (7) für das aufkonzentrierte Retentat (36) besitzt. 11. The device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the housing (2) at one end face or two front ends to the axis (1) coaxial outlet (7) for the concentrated retentate (36).

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Filterflächen (24) der Filterelemente (23) unter Einhaltung eines radialen Abstandes um die Achse (1 ) angeordnet sind, so dass sich ein freier axialer Kernbereich ergibt. 12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the filter surfaces (24) of the filter elements (23) are arranged in compliance with a radial distance around the axis (1), so that there is a free axial core region.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterflächen (24) der Filterelemente (23) in Lotebenen zur Achse (1) angeordnet sind. 13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the filter surfaces (24) of the filter elements (23) in Lotebenen to the axis (1) are arranged.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente (23) ringscheibenförmige Gestalt besitzen, koaxial zur Achse (1) und planparallel mit axialem Abstand zueinander angeordnet sind. 14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the filter elements (23) have annular disk-shaped, coaxial with the axis (1) and are arranged plane-parallel with axial distance from each other.

15. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente (23, 23') jeweils aus mindestens zwei, vorzugsweise drei Filtersegmenten (34) zusammengesetzt sind, die in einer gemeinsamen Lotebene zur Achse (1) angeordnet sind. 15. Device according to one of the claims 1 to 14, characterized in that the filter elements (23, 23 ') are each composed of at least two, preferably three filter segments (34) which are arranged in a common solder plane to the axis (1).

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente (23, 23') unter Druck von Innen nach Außen mit einem Gas beaufschlagbar sind, so dass feine Gasbläschen aus den Filterflächen (24) austreten. 16. Device according to one of claims 1 to 15, characterized in that the filter elements (23, 23 ') under pressure from inside to outside can be acted upon with a gas, so that fine gas bubbles from the filter surfaces (24) emerge.

17. Filterelement geeignet zur Verwendung in einer Vorrichtung gemäß einem der17. Filter element suitable for use in a device according to one of

Patentansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (23') aus mehreren Filtersegmenten (34) zusammengesetzt ist, die in einer Claims 1 to 16, characterized in that the filter element (23 ') of a plurality of filter segments (34) is composed, in a

gemeinsamen Ebene angeordnet sind.  common plane are arranged.

18. Filterelement nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass sich die 18. Filter element according to claim 17, characterized in that the

Filtersegmente (34) jeweils über einen Kreisbogenabschnitt erstrecken und zusammengesetzt ein kreisscheibenförmiges oder kreisringscheibenförmiges Filterelement (23¹) bilden. Filter segments (34) each extend over a circular arc portion and composed a circular disk-shaped or annular disk-shaped filter element (23 ¹ ) form.

19. Filterelement nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass jedes19. Filter element according to claim 17 or 18, characterized in that each

Filtersegment (23) jeweils einen geschlossen Filtratraum umschließt und an der Ober- und/oder Unterseite eine Öffnung (29¹) für den Abzug des Filtrats vorgesehen ist. Filter segment (23) each encloses a closed Filtratraum and at the top and / or bottom an opening (29 ¹ ) is provided for the withdrawal of the filtrate.

20. Filterelement nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtersegmente (34) mittels eines gemeinsamen Rahmens gehalten sind. 20. Filter element according to one of claims 17 to 19, characterized in that the filter segments (34) are held by means of a common frame.