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Selbsttätige Filterregeneriervorrichtung
Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Filterregeneriervorrichtung, insbesondere für nach dem Ba- senaustauschverfahren arbeitende Wasserenthärtungsanlagen mit einem Enthärter, der das zu regenerie- rende Filter enthält und der in eine, mit Hartwasser beaufschlagte Ringleitung eingeschaltet ist, in wel- che a) ein Zweiwegeventil im Bereich der Einmündung der Hartwasserzulaufleitung eingebaut ist, und an welche b) eine Weichwasserablaufleitung sowie c) eine Zulaufleitung für ein Regeneriermittel ange- schlossen sind, wobei die Zulaufleitung in den zwischen Weichwasserablauf und Enthärter liegenden Ab- schnitt der Ringleitung mündet.
Bei Vorrichtungen dieser Art ist es bekannt, das Zweiwegeventil vom
Flüssigkeitsdruck zu steuern, dessen Grösse von einem Ablassventil beeinflussbar ist, das von einem Zeit- werk aus der Geschlossen-in die Offenstellung bewegbar ist, wobei durch den Flüssigkeitsdruck das Zweiwegeventil in eine Stellung gebracht wird, in der Regenerierflüssigkeit dem Filter zugeführt wird. Durch die Steuerung des Ablassventils und damit auch des Zweiwegeventil über ein Zeitwerk ist zwar garantiert, dass nach Ablauf bestimmter Zeitintervalle die Regenerierung des Filters einsetzt. Da jedoch die Flüssigkeitsmenge, die in dem zwischen zwei Regenerierungen liegenden Zeitraum durch das Filter strömt, nicht konstant ist, kann es vorkommen, dass bei zu grosser Durchströmmenge keine befriedigende Enthärtung erzielbar ist.
Weiters sind auch Wasserenthärter bekannt, bei denen im wechselseitigen Betrieb von Wasserfiltern mit basenaustauschendem Material die Regenerierung mittels Kochsalzlösung durch Umschalten der Filter von einem Wassermesser eingeleitet wird, dessen Zeiger in bestimmter Stellung einen elektrischen Stromkreis schliesst, wodurch der Anker eines Elektromagneten angezogen und hiedurch mittels eines Zapfens und eines Zahnradgetriebes od. dgl. die Absperrorgane in der Ablaufleitung der Filter wechselseitig umgestellt werden.
Bei einem wechselseitigen Betrieb von Enthärtern sind immer zwei Enthärter notwendig, die hohe Anlagekosten verursachen, die sich durch den mechanischen Aufwand für die Umsteuervorrichtung noch erhöhen. Weiterhin ist bei den bisher bekannten Ausführungen der mechanische Aufwand für die Umsteuerung der Regenerierflüssigkeit, beispielsweise der Salzsole, zu gross.
Die Nachteile der bekannten Vorrichtungen werden erfindungsgemäss durch eine in den Hartwasserzulauf eingeschaltete Wasseruhr vermieden, die das Zweiwegeventil umsteuert, sobald eine bestimmte Hartwassermenge hindurchgeströmt ist, so dass das Regeneriermittel dem Enthärter zugeführt wird. Hiedurch ist es möglich, die Regenerierung in Abhängigkeit von der durch das Filter hindurchgeströmten Wassermenge zu steuern, so dass der Härtegrad des Wassers nach der Enthärtung konstant gehalten werden kann, wobei nur ein einziges Filter vorgesehen wird, dessen Regenerierung in einstellbaren Zeiträumen erfolgt, um das Arbeiten der Anlage der jeweils gegebenen Wasserhärte anpassen zu können.
Das Zweiwegeventil verbindet den einzigen Enthärter zur Lieferung des Weichwassers über eine Pumpe mit dem Weichwasserauslauf, während es beim Regenerieren des Enthärters das Hartwasser zu einem Teil im Gegenstrom durch den Enthärter und zum andern Teil unmittelbar zum Weichwasserauslauf leitet. Da das Regenerieren nur kurze Zeit, in der Regel nur Minuten, in Anspruch nimmt, braucht für diese kurze Zeit, beispielsweise in einem Dampfkessel, keine Kesselsteinbildung befürchtet zu werden.
Die bei der Schaltung des Mehrwegeventils auf Regenerieren in umgekehrter Richtung wie vorher arbeitende Pumpe, die eine motorgetriebene Pumpe, eine Wasserstrahlpumpe oder sonst eine geeignete Pumpe sein kann, saugt gleichzeitig das Regeneriermittel, z. B. Salzsole, aus einem Regeneriermittelbehälter an. Von dem Wassermesser, beispielsweise einer Wasseruhr, wird eine Wählscheibe in Umdre-
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hung versetzt, auf der der zeitliche Abstand zweier Regenerierungen entsprechend der gegebenen Wasser- härte einstellbar ist.
Ein Stutzen der Pumpe ist an die Leitung zum Regeneriermittelbehälter angeschlossen, und durch diese Leitung wird im Nebenstrom enthärtetes Wasser dem Behälter über ein Ventil zugeleitet. Der Re- generiermittelbehälter kann ein Salzsolebereiter mit einem konischen Salzbehälter und einem Innenrohr mit Schlitzen, vorteilhaft aus Kunststoff oder einem andern gegen Salzsole unempfindlichen Stoff, sein, das am unteren Ende eine Filterschicht und im Inneren einen Schwimmer hat, der in einstellbarer Stel- lung das Ventil für den Zulauf von Wasser schliesst. Zweckmässig ist in dem Innenrohr eine Rührvorrich- tung eingebaut, die eine gleichmässige Konzentration der Salzsole gewährleistet, da sie das am Boden des Salzsolebereiters sich etwa absetzende Salz sofort bei Beginn des Regenerierens innig mit der Flüssig- keit mischt.
An die Leitung vom Mehrwegeventil zum Enthärter ist ein mit dem Mehrwegeventil zu be- tätigendes Ventil angeschlossen, das bei Schaltung des Enthärters auf Regenerieren den Spülwasserauslauf öffnet. Die Ventile sind vorteilhaft als Elektromagnetventile ausgebildet. In besonderen Fällen, z. B. für
Reparaturen, kann der Hartwassereinlauf über ein Überbrückungsventil mit dem Weichwasserauslauf kurz- geschlossen werden.
Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in ihrer Anwendung auf einen Wasserenthärter wieder, u. zw. rein schematisch, während der Salzsolebereiter im Längsschnitt dargestellt ist.
Die Anlage besteht aus einem Enthärter 4 bekannter Bauart, beispielsweise einem Ionenaustauscher, dem Salzsolebereiter 9 und den für die selbsttätige Regenerierung erforderlichen Steuerelementen, der
Wasseruhr 2 mit Wählscheibe, die die elektrischen Kontakte trägt, dem Schaltschütz 13 und dem Zeitwerk 14, den Ventilen 3 und 12 und der Pumpe 5. Das Ventil 3 ist ein als Wechselventil ausgebildetes Elektromagnetventil für den Hartwasserzulauf, das Ventil 12 ein Elektromagnetventil bekannter Art für den Spülwasserauslauf. Das Überbrückungsventil 17 verbindet den Hartwasserzulauf l mit dem Weichwasserauslauf 6 bei Reparaturen. Als Pumpe 5 kann sowohl eine Wasserstrahlpumpe als auch jede beliebige Motorpumpe verwendet werden.
Der im Schnitt gezeigte Salzsolebereiter 9 besteht aus dem vorzugsweise konischen Salzbehälter 18, dem Innenrohr 8 aus Kunststoff oder einem sonstigen gegen Salzsole unempfindlichen Stoff, das an seinem unteren Ende Durchtrittsöffnungen für die Salzsole besitzt. Der Boden des Salzsolebereiters wird von einer Filterschicht 11 bedeckt, vorzugsweise einer Kiesschicht. Über der Filterschicht ist das für die Solebereitung erforderliche Salz gelagert. In dem Innenrohr befindet sich ein Schwimmer 10, der bei einem bestimmten Flüssigkeits-Höchststand das Schwimmerventil 7 schliesst. Wird das Schwimmerventil aus irgendwelchen Gründen nicht geschlossen, so ermöglicht ein Sicherheitsauflauf 19 den Flüssigkeitsaustritt. In dem Innenrohr 8 ist eine Rührvorrichtung 15, die eine gleichmässige Konzentration der Salzsole gewährleistet.
Beim Enthärten arbeitet die Anlage so, dass das zu enthärtende Wasser im Hauptstrom vom Einlauf l durch die Leitung a zur Wasseruhr 2, durch das Wechselventil 3 und die Leitung b von oben in den Enthärter 4 läuft. Das Weichwasser aus dem Enthärter strömt durch die Leitung c der Pumpe 5 zu und wird durch die Leitung d über den Weichwasserauslauf 6 zum Verbraucher geführt. Gleichzeitig drückt die Pumpe 5 durch ihren Stutzen einen Nebenstrom über die Leitung f in das Innenrohr 8 des Salzsolebereiters 9. Hat die Flüssigkeit im Innenrohr eine bestimmte Höhe erreicht, so wird durch den Schwimmer 10 das Schwimmerventil 7 geschlossen. Da das Wasser im Innenrohr 8 durch Schlitze und am unteren Ende durch die Filterschicht 11 hindurchtreten kann, wird die trockene Salzfüllung im Salzbehälter ebenfalls bewässert.
Durch Konzentrationsausgleich bildet sich auch im Innenrohr eine Salzlösung, welche zum Regenerieren benötigt wird. Beim Enthärten ist das Ventil 12 zum Spülwasserauslauf 16 geschlossen und der Weg von der Leitung a über das Wechselventil 3 zur Leitung i gesperrt.
Das Regenerieren des Enthärters 4 erfolgt, wenn nach Durchlaufen einer einstellbaren Menge Hartwassers durch die Wasseruhr 2 die Wählscheibe mit den als Stiftschrauben ausgebildeten Kontakten einen Arbeitsstromkreis schliesst. Je nach der Wasserhärte werden mehr oder weniger Kontakte auf der Wählscheibe eingeschraubt, so dass der zeitliche Abstand zwischen zwei Regenerierungen den jeweiligen Verhältnissen angepasst werden kann. Beim Umlauf der Wählscheibe wird von den Kontakten ein Schaltschütz 13 betätigt, das den Selbsthaltekontakt für das Zeitwerk 14, die Kontakte für die Ventile 3 und 12, für das Rührwerk 15 und für die Pumpe 5 enthält.
Durch das Wechselventil 3 läuft jetzt ein Teil des Hartwassers im Hauptstrom durch die Leitung a, das Ventil 3, die Leitung i und die Leitung d über eine Abzweigung vor der Pumpe 5 unmittelbar über den Weichwasserauslauf 6 zum Verbraucher, der Hartwasser erhält, damit seine Versorgung nicht unterbrochen wird. Da das Regenerieren nur Minuten in Anspruch nimmt, besteht für diese kurze Zeit keine Gefahr einer unerwünschten Umsetzung, z. B. einer Kesselsteinbildung in einem Dampfkessel.
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Ein Nebenstrom des Hartwassers durch die Leitung i zur Pumpe 5 saugt durch die Saugleitung f Sole aus dem Innenrohr 8, und das Gemisch Salzsole-Hartwasser strömt durch die Leitung c von unten in den Enthärter 4, dessen Austauschermasse dadurch regeneriert wird. Für das Leersaugen des Salzsolebereiters 9 werden etwa zwei Drittel der Ablaufzeit des Zeitwerks 14 verwendet, während das restliche Drittel zum Spülen des Enthärters mit klarem Wasser dient.
Spülwasser und überschüssige Salzlösung werden durch das Ventil 12 dem Spülwasserauslauf 16 zugeführt. Nach Ablauf des Zeitwerks 14 wird das Schaltschütz 13 wieder geöffnet, das Rührwerk 15 und die Pumpe 5 werden abgeschaltet, das Ventil 12 geschlossen und der Weg Leitung a, Wechselventil 3, Leitung i, Leitung d gesperrt, so dass das Hartwasser wieder dem Enthärter 4 zugeleitet und der Spülwasserauslauf 16 geschlossen wird. Gleichzeitig füllt sich wieder der Solebereiter 9 so lange, bis der Schwimmer 10 das Schwimmerventil 7 schliesst.
Der selbsttätig regenerierende Wasserenthärter gemäss der Erfindung arbeitet also nahezu völlig war-
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B.füllung auf eine Markierung für den Niedrigstand wieder aufzufüllen.
Die Erfindung ist in Anwendung auf eine Wasserenthärtungsanlage beschrieben, doch erhellt aus den Darlegungen, dass sie für andere Filteranlagen in gleicher Weise brauchbar ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Selbsttätige Filterregeneriervorrichtung, insbesondere für nach dem Basenaustausch verfahren arbeitende Wasserenthärtungsanlagen mit einem Enthärter, der das zu regenerierende Filter enthält und der in eine mit Hartwasser beaufschlagte Ringleitung eingeschaltet ist, in welche a) ein Zweiwegeventil im Bereich der Einmündung der Hartwasserzulaufleitung eingebaut ist, und an welche b) eine Weichwasserablaufleitung sowie c) eine Zulaufleitung für ein Regeneriermittel angeschlossen sind, wobei die Zulaufleitung in den zwischen Weichwasserablauf und Enthärter liegenden Abschnitt der Ringleitung mündet, gekennzeichnet durch eine in den Hartwasserzulauf eingeschaltete Wasseruhr, die das Zweiwegeventil umsteuert, sobald eine bestimmte Hartwassermenge hindurchgeströmt ist,
so dass das Regeneriermittel dem Enthärter zugeführt wird.