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Filteranlage
Die Erfindung betrifft Filteranlagen, wie sie im besonderen für die Badewasserreinigung verwendet werden. Die Badewasserreinigung mit Filtern wird in zunehmendem Masse vorgenommen, um in Schwimm- bädern auch ohne unerwünscht häufige Wassererneuerung ein andauernd reines, den hygienischen Anfor- derungen entsprechendes Badewasser zu gewährleisten. Zu diesem Zweck wurden bisher aus Kies oder ke- ramischen Granulaten bestehende Filter verwendet. Bei solchen Filtern ist das Filtermedium in einem ausbetonierten Schacht schichtweise aufgeschüttet, und das zu reinigende Wasser wird durch den gefüll- ten Schacht gepumpt. Diese Filteranlagen benötigen relativ viel Platz, weil das in einem Schwimm- becken enthaltene Wasservolumen innerhalb weniger Stunden zur Gänze durch das Filter umgewälzt wer- den muss.
Dieser grosse Platzbedarf ist besonders bei den immer mehr aufkommenden kleinen Badebecken in Gärten von Nachteil. Ausserdem ist die Reinigung solcher Filter mit Schwierigkeiten verbunden, weil die abgesetzten Verunreinigungen aus der körnigen Masse des Filtermediums herausgespült werden müssen.
Die Erfindung zielt deshalb darauf ab, eine Filteranlage zu schaffen, die bei nur geringem Platzbe- darf eine grosse Durchsatzleistung aufweist. Diese Aufgabe wird im Rahmen der Erfindung durch eine be- sondere Kombination eines Zentripetalfilters mit Filterkerzen gelöst. Beide Kombinationselemente sind zwar an sich bekannt, aber bisher für eine wirtschaftliche Badewasserreinigung als ungeeignet erachtet worden. Der Grund dafür liegt darin, dass einerseits von einem Zentripetalfilter durch Wirbelbildung nur relativ grosse Fremdkörper abgeschieden werden können, und dass anderseits die Filterkerzen in ihrer üblichen Anwendungsform zu schnell verschmutzen und daher für einen kontinuierlichen Badebetrieb eine zu langwierige und häufige Wartung erfordern.
Eine raumsparende und die Nachteile einer zu geringen Reinigung und einer zu oftmaligen Wartung vermeidende Filteranlage nach der Erfindung ist im wesentlichen gekennzeichnet durch die Kombination eines Zentripetalfilters mit einem tiefliegenden Einlass und einem hinter einem zylindrischen Sieb liegenden zentralen Auslass nach oben, der in ein vertikales, oben offenes Auslassrohr übergeht, und einer koaxial um dieses Rohr angeordneten Kreisgruppe von vertikalen Filterkerzen, wobei die Filterkerzen an eine zugleich zur Strömungsumlenkung der aus dem Auslassrohr austretenden Flüssigkeit dienenden Tragplatte aufgehängt sind.
Bei dieser Bauweise wird das vom Zentripetalfilter vorgereinigte Wasser den um das vertikale, oben offene Auslassrohr in einer Kreisgruppe angeordneten vertikalen Filterkerzen von oben nach unten strömend zugeführt, so dass sich der Grossteil der noch im Wasser enthaltenen Verunreinigungen nicht am Mantel der Filterkerzen absetzt, weil die normale, schwerkraftbedingte Sinkbewegung der Teilchen durch das in gleicher Richtung strömende Wasser beschleunigt wird. Auch bereits auf den Kerzen abgesetzte Verunreinigungsteilchen werden zum Teil vom zuströmenden vorgereinigten Wasser mitgenommen und in ihrer Fallgeschwindigkeit beschleunigt. Die meisten Verunreinigungen setzen sich daher am Boden des die Filterkerzen enthaltenden Raumes ab, wo sie durch eine Entleerungsleitung abgeführt werden können.
Bei den bekannten Filterkerzenanordnungen strömt dagegen das Wasser von unten nach oben an den Filterkerzen vorbei, so dass die Verunreinigungen durch das aufwärts strömende Wasser am Absinken gehindert und in einem Schwebezustand gehalten werden, bis sie vom in die Poren der Filterkerzen eindringenden Wasser mitgenommen und am Mantel der Kerzen abgesetzt werden. Da eine Reinigung der Kerzen durch das die Verunreinigungen am Absinken hindernde Wasser nicht möglich ist, können die Filterkerzen bei solchen Anordnungen nur durch Durchströmung in umgekehrter, d. h. radial von innen nach aussen verlaufender Richtung gereinigt werden, was mit einem kontinuierlichen Badebetrieb unvereinbar
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wäre.
Bei der erfindungsgemässen Filteranlage braucht eine Reinigung der Filterkerzen durch Durchströ- mung in umgekehrter Richtung nur so selten vorgenommen zu werden, dass dies in Zeiten schwachen Be- triebs vorgenommen werden kann.
Zur Gewährleistung einer vollkommenen und störungslosen Abfuhr der nach unten abgesunkenen Ver- unreinigungen ist es vorteilhaft, die Abdeckung des unter den Filterkerzen angeordneten Zentripetalfilters als eine gegen den zentralen Auslass hin konisch zulaufende Wand auszubilden, welche den Boden des die
Filterkerzen enthaltenden Raumes bildet. Die Verunreinigungen setzen sich dann in einem relativ schma- len Ringraum ab, von wo sie. ohne besondere neuerliche Aufwirbelung abgeführt werden können. Eine sehr einfache Bauweise ergibt sich, wenn das Zentripetalfilter und der die Filterkerzen enthaltende Raum in einem zylindrischen Behälter untergebracht sind, der im unteren Teil eine tangentiale Einlassleitung in das Zentripetalfilter und oben hinter der Tragplatte für die Filterkerzen eine Auslassleitung aufweist.
Zur
Abfuhr der Verunreinigungen ist es vorteilhaft, wenn das Zentripetalfilter und der die Filterkerzen enthal- tende Raum an ihren tiefsten Stellen über Absperrorgane an eine Entleerungsleitung anschliessbar sind.
Wenn die Absperrorgane fernsteuerbar sind und in regelmässigen Abständen automatisch öffnen, kann die
Anlage über längere Zeit praktisch wartungsfrei geführt werden. Ferner ist es vorteilhaft, die Ein- und die
Auslassleitung der Anlage auch mit einer gesondert zuschaltbaren Spülleitung für die Rückspülung zu verbinden.
In der Zeichnung ist eine erfindungsgemässe Filteranlage in teilweise geschnittenem Aufriss schematisch dargestellt. Bei dieser Anlage sind das Zentripetalfilter 1 und die Filterkerzen 2 in einem an seinen Enden verschlossenen, dreiteiligen Hohlzylinder 3 untergebracht. Der unterste 4 der drei durch Flansche
16,17 miteinander verbundenen Zylinderteile 4,5, 6 ist mit einem tangential angesetzten Einlassstutzen 7 versehen und geht in einen nach unten konisch zulaufenden Absetzraum 8 über, der in einen Auslassstutzen 9 mündet. Der Mittelteil 5 des Hohlzylinders 3 ist durch eine nach oben konisch zulaufende und in ein vertikales Auslassrohr 10 übergehende Trennwand 11 unterteilt. Unter dieser Wand 11 ist über Steher 12 und einen konischen Ansatz 13 ein zylindrisches, zum Hohlzylinder 3 koaxiales Sieb 14 befestigt.
Zwischen dem Mittelteil 5 und dem Oberteil 6 des Hohlzylinders ist eine Tragplatte 15 eingespannt, an der die Filterkerzen 2 in einer koaxialen Kreisgruppe hängend befestigt sind und bei zusammengesetztem Hohlzylinder in Kreisgruppenanordnung um das vertikale, zentrale Rohr 10 in den Mittelteil hineinragen. Das Auslassrohr 10 endet dabei knapp unterhalb der Tragplatte 15. Der Oberteil 6 des Hohlzylinders 3 weist einen radial abstehenden Auslassstutzen 18 sowie am obersten Punkt ein Entlüftungsventil 19 auf. Ausserdem verläuft vom obersten Hohlzylinderteil eine Leitung 20,21 und 22 zum unteren Einlassstutzen 7. An diese Leitung 20 ist ein zwischen zwei Absperrorganen 21,22 eingeschalteter Stutzen 23 für die Zuleitung des zu reinigenden Wassers angeschlossen.
Ausserdem ist an diese Leitung vor ihrem Eintritt in den Oberteil 6 des Hohlzylinders eine durch ein Absperrorgan 24 zuschaltbare Spülwasserleitung 25 angeschlossen. Der tiefste Punkt des von der Trennwand im Mittelteil des Hohlzylinders gebildeten Ringraumes steht mit einem Auslassstutzen 26 in Verbindung, der über ein Absperrorgan 27 mit einer Schlammentleerungsleitung 28 verbunden ist, in die auch der Ablassstutzen 9 aus dem Zentripetalfilter über ein Absperrorgan 29 mündet.
Bei Betrieb strömt das zu reinigende Wasser durch den Stutzen 23 an der Verbindungsleitung über das dem Einlassstutzen 7 vorgeschaltete geöffnete Absperrorgan 22 tangential in den Hohlzylinder ein, wo es unter Bildung eines zentralen Wirbels nach oben und aussen strömt, dabei das zylindrische Sieb 14 durchsetzt und im vertikalen Auslassrohr 10 nach oben steigt. Die gröbsten Verunreinigungen streben dabei der Wirbelachse zu, wo sie sich verdichten und im konischen Absetzraum 8 zur Ruhe kommen. Ein Teil der grossen Verunreinigungen wird auch im zylindrischen Sieb 14 abgeschieden, von wo es nach unten fällt, in den Wirbel hineingezogen wird und ebenfalls im konischen Absetzraum. 8 zur Ruhe kommt.
Das durch das vertikale zentrale Auslassrohr 10 nach oben strömende, bereits vorgereinigte Wasser wird an der die Filterkerzen 2 tragenden oberen Tragplatte 15 im Mittelteil nach unten umgelenkt und strömt an den vertikalen Filterkerzen 2 entlang nach unten und tritt durch die porösen Kerzenwände. Dabei sammeln sich am Umfang der Filterkerzen 2 die nicht durchgelassenen Verunreinigungen an, welche zum Grossteil von dem weiter nach unten strömenden Wasser im Absinken so beschleunigt werden, dass sie sich nicht an den Filterkerzen 2 absetzen, sondern erst im konisch geformten Ringraum 8 zur Ruhe kommen. Auch bereits an den Filterkerzen abgesetzte Verunreinigungen werden noch zum Teil vom nach unten strömenden Wasser mitgenommen.
Die Filterkerzen sind an der zwischen dem Oberteil 6 und dem Mittelteil 5 des Hohlzylinders 3 eingespannten Tragplatte 15 mittels Rohren 30 befestigt, die durch Muttern 31 an der Tragplatte 15 festgehalten werden. Die Rohre 30 haben Öffnungen 32, durch die das gereinigte Wasser einströmt und in den Oberteil 6 des Hohlzylinders gelangt, aus dem es über den Austrittsstutzen 18 wieder
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seinem Verwendungszweck zugeführt wird. Zusätzlich können dann noch Filterkerzen zur Entkeimung nachgeschaltet sein. Die Abfuhr der abgesetzten Verunreinigung erfolgt über die an die Ablassstutzen 9 des
Zentripetalfilters 1 und des die Filterkerzen 2 enthaltenden Raumes 5 anschliessenden Absperrorgane 29 bzw. 27 in die Schlammentleerungsleitung 28.
Wenn man diese Ventile fernsteuerbar macht und mit einem Programmschaltwerk steuert, kann die Abfuhr der abgesetzten Verunreinigungen automatisch er- folgen. Zur Durchspülung der Filterkerzen wird das unter dem Einlassstutzen 23 für das zu reinigende Was- ser angeordnete Absperrorgan 22 in der Verbindungsleitung 20 verschlossen und das über dem Stutzen 23 angeordnete Absperrorgan 21 sowie die beiden an die Ablassstutzen 9 und 26 anschliessenden Absperror- gane 29 bzw. 27 geöffnet. worauf das Wasser die Anlage in umgekehrter Richtung durchströmt und die enthaltenen Verunreinigungen in die Schlammentleerungsleitung 28 befördert. Zur vollkommenen Rei- nigung kann auch über die Spülwasserleitung 25 zuführbares reines Wasser verwendet werden.
In diesem
Fall wird auch das über dem Einlassstutzen 23 für das zu reinigende Wasser angeordnete Abschlussorgan 21 verschlossen und die gesamte Anlage mit reinem Wasser durchspült.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Filteranlage, insbesondere für Badewasserreinigung, gekennzeichnet durch die Kombination eines Zentripetalfilters (1) mit einem tiefliegenden Einlass (7) und einem hinter einem zylindrischen Sieb (14) liegenden zentralen Auslass nach oben, der in ein vertikales, oben offenes Auslassrohr (10) übergeht, und einer koaxial um dieses Rohr angeordneten Kreisgruppe von vertikalen Filterkerzen (2), wobei die Filter- kerzen an einer zugleich zur Strömungsumlenkung der aus dem Auslassrohr (10) austretenden Flüssigkeit dienenden Tragplatte (15) aufgehängt sind.