AT394497B - Fluessigkeitsfilter - Google Patents

Description

AT 394 497 B

Filter mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1, die z. B. durch die DE-PS 1 253 025 und 1 192 913 bekannt sind, werden industriell in der Betriebswasserversorgung für Kühl- und Brauchzwecke zur Abscheidung von Feststoffen jeglicher Art eingesetzt, um Störungen und Schäden zu verhindern. Die Filter arbeiten unter Aufrechterhaltung des Filtervorganges mit einer Selbstreinigung durch eine kontinuierliche Rückspülung der Filtertrommel oder eine Intervallspülung.

Die kegelstumpfartig ausgebildeten Filtertrommeln dieser bekannten Filter sind mit einer Vielzahl von Filterelementen, bis zu 3000 bei großen Filtern, ausgestattet. Die Filterelemente, die je nach Einsatzgebiet des Filters als Draht-, Schlitz-, Lochelemente oder Lochscheiben ausgebildet sind, werden mittels Schraubringen in entsprechenden Bohrungen im Trommelmantel gehalten.

Bei dieser Filtertrommelkonstruktion ist die Filterfläche bezogen auf die gesamte Mantelfläche verhältnismäßig klein, so daß zur Erzielung einer guten Filterwirkung große Filtertrommeln mit Filtergehäusen entsprechender Abmessungen erforderlich sind. Die Trommeln erfordern wegen der Vielzahl der im Trommelmantel zu bohrenden Löcher für die Filterelemente und durch das Schneiden des Innengewindes in den Löchern zum Einschrauben der Halteringe für die Filterelemente eine aufwendige, teure Bearbeitung. Aufgrund der mehrfachen Umlenkung der zu reinigenden Flüssigkeit in den Filterelementen sowie der Trommel und der dadurch bedingten Reibungsverluste arbeiten die bekannten, mit derartigen Trommeln ausgerüsteten Filter mit unerwünschten Druckverlusten, die durch entsprechende Erhöhung des Betriebsdruckes der Flüssigkeit wieder ausgeglichen werden müssen. Die ungünstige Strömungsführung in der Filtertrommel mit der Vielzahl an Filterelementen und die in den Filterelementen festsitzenden Verunreinigungen haben verhältnismäßig lange Spülzeiten zur Folge. Korrosion und Erosion in chloridhaltigen Flüssigkeiten bewirken eine Beschädigung des Innengewindes in den Mantelbohrungen der Trommel zur Aufnahme der Filterelemente, so daß bei einem Betriebsdruck zwischen zwei und zehn bar bei einer stärkeren Beschädigung der Gewindebohrung das Filterelement durch die Flüssigkeit aus dem Trommelmantel in den Innenraum der Trommel gedrückt wird und damit das Filter nicht mehr funktionsfähig ist. Diese Anfälligkeit der Trommel gegen Beschädigungen verringert in starkem Maße die Standzeit derselben. Die Wartung und Reparatur der Filter, verbunden mit einer Inspektion jedes einzelnen Filterelementes und ggf. dem Austausch beschädigter Filterelemente, ist sehr arbeits- und zeitintensiv und führt zu längeren Stillstandszeiten der Filter. Zur Aufrechterhaltung des Betriebs einer mit den bekannten Filtern ausgerüsteten Industrieanlage ist deshalb eine teure Lagerhaltung an kompletten Filtern und Ersatzteilen wie Trommeln und Filterelementen erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flüssigkeitsßlter zu entwickeln, das sich gegenüber den bekannten Filtern durch eine wesentlich verbesserte Filterleistung und eine geringere Störanfälligkeit auszeichnet.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruches 1.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfmdungsgemäße Flüssigkeitsfilter zeichnet sich gegenüber den bekannten Filtern durch folgende Vorteile aus:

Aufgrund der erheblich größeren Filterfläche, bezogen auf die äußere Mantelfläche der Filtertrommel, kann die Durchsatzmenge bei gleicher Filtergröße wesentlich gesteigert oder bei gleicher Durchsatzmenge ein kleineres Filter gewählt werden. Die optimalen Strömungsverhältnisse bei der geraden Strömungsführung der zu reinigenden Flüssigkeit bzw. der Rückspülflüssigkeit durch die Stützkörbe mit Gittermaschen großer Höhe und Breite und dem dazwischen angeordneten Filterkorb bewirken einen geringen Druckverlust des Filters und eine wesentlich schnellere und intensive Rückspülung der Filterflächen. Die dreiteilige Filtertrommelkonstruktion ermöglicht einen schnellen und einfachen Austausch des z. B. aus Lochblech hergestellten Filterkorbes im Rahmen von Reparatur- und Wartungsarbeiten. Schließlich zeichnet sich die Filtertrommel durch eine lange Lebensdauer durch den Einsatz von Stützkörben aus Aluminium-Gußlegierungen mit einer Hart-Coatierung für die Filtertrommel und die Verwendung eines Filterkorbes aus einem hochwertigen Filtermaterial, z. B. einem Feinlochblech aus Edelstahl, aus.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt des Filters,

Fig. 2 einen um 90° versetzten Teillängsschnitt nach Linie (II-II) der Fig. 1 und

Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie (ΠΙ-ΙΠ) der Fig. 2 in vergrößerter Darstellung.

Das zylindrische Gehäuse (1) des Flüssigkeitsfilters nach den Fig. 1 bis 3 ist in eine zylindrische Eintrittskammer (2) mit einem Einlaß (3) für die verunreinigte Flüssigkeit und eine zylindrische Austrittskammer (4) mit einem Auslaß (5) für die gereinigte Flüssigkeit unterteilt. Die zylindrische Austrittskammer (4) ist im unteren Bereich des Filtergehäuses (1) und koaxial zu diesem angeordnet. Einlaß (3) und Auslaß (5) liegen sich im Bodenbereich des Filtergehäuses (1) diagonal gegenüber.

In der Eintrittskammer (2) des Filtergehäuses (1) ist eine lotrechte Filtertrommel (6) mit einer kegelstumpfartigen bzw. konischen Form eingebaut, die durch eine auf dem Gehäusedeckel (7) in einem Ständer (8) mittels Wälzlagern (9) gelagerte Welle (10) und einen Elektromotor (11) mit Reduziergetriebe (12) drehbar angetrieben ist. Die Filtertrommel (6) mit Antrieb bildet in Verbindung mit dem Gehäusedeckel (7) eine Montageeinheit

Die Filtertrommel (6) besteht aus einem äußeren (13) und einem inneren kegelstumpfförmigen Stützkorb -2-

Claims (6)

1. AT 394 497 B (14), die ein Gitter (15) mit Durchtrittsöffnungen für die verunreinigte Flüssigkeit aufweisen, sowie einem zwischen den beiden Stützkörben (13,14) angeordneten, ebenfalls kegelstumpfförmigen Filterkorb (16). Der innere Stützkorb (14) sitzt mit seinem Deckel (17) in einem am oberen Rand des äußeren Stützkorbes (13) angeordneten Ringflansch (18) und mit seinem offenen unteren Ende in einem Ringflansch (19) am unteren Rand des äußeren Stützkorbes (13). Das untere Ende des äußeren Stützkorbes (13) ist im oberen Ende der zylindrischen Austrittskammer (4) durch ein freies Laufspiel geführt. Bei einer Vergrößerung des Laufspiels der Filtertrommel (6) durch Verschleiß im Betrieb kann dieses durch die Einstellmuttern (20) nachreguliert werden. Die Gittermaschen (21) der Stützkörbe (13,14) weisen eine rechteckige, sich entsprechend der konischen Korbform vom oberen zum unteren Korbrand verjüngende Form auf. Die Stützkörbe (13,14) bestehen aus einem Gußmaterial, vorzugsweise einer hoch verschleißfesten Aluminiumlegierung mit einer Hart-Coatierung, und der Füterkorb (16) ist aus einem Lochblech aus hochwertigem Edelstahl hergestellt. An der Innenwand des Filtergehäuses (1) sind zwei an die Manteloberfläche der Trommel (6) angrenzende und zu dieser hin offene Rückspülkanäle (22, 23) mit einem Auslaß (24,25) für die Rückspülflüssigkeit diagonal gegenüberliegend und in Richtung der Trommelachse (26-26) gegeneinander versetzt angeordnet. Die zu reinigende Flüssigkeit tritt unter Druck durch den Einlaß (3) in die Eintrittskammer (2) des Filters ein, strömt um den Außenmantel der Trommel (6), fließt durch die Gitter (15) des äußeren und inneren Stützkorbes (13,14) und den Filterkorb (16) in das Innere der Trommel (6) und verläßt von dort aus das Filter über die Austrittskammer (4) und den Auslaß (5). Die in der Flüssigkeit enthaltenen Verunreinigungen werden auf dem Filterkorb (16) der Trommel (6) zurückgehalten. Grundsätzlich arbeitet das Filter mit einer kontinuierlichen Spülung. Bei jeder Umdrehung der z. B. mit einer Drehzahl von vier Umdrehungen pro Minute rotierenden Filtertrommel (6) passieren die oberen Gittermaschen (21a) der Stützkörbe (13, 14) mit den zugehörigen Filterflächen des Filterkorbes (6) den oberen Rückspülkanal (22) und die unteren Gittermaschen (21b) der Stützkörbe (13,14) mit den zugehörigen Filterflächen des Filterkorbes (16) den unteren Rückspülkanal (23). Der Unterschied zwischen Filterbetriebsdruck und Atmosphäre bewirkt die Rückspülung der Filterflächen des Filterkorbes (16) im Gegenstrom durch die aus dem Inneren der Filtertrommel (6) in die Rückspülkanäle (22, 23) fließende Flüssigkeit Die Rückspülflüssigkeit mit den vom Außenmantel des Filterkorbes (16) abgelösten Verunreinigungen fließt über die Auslässe (24,25) der Rückspülkanäle (22, 23) aus dem Filter ab. Die Spülwassermenge beträgt je nach Verunreinigung ca. 0,5-5 % der filtrierten Flüssigkeit und wird durch nicht dargestellte Regulierventile in den an die Auslässe (24,25) der Rückspülkanäle (22,23) angeschlossenen Abflußleitungen eingestellt. Zur Vermeidung einer Kuizschlußströmung bei der Spülung zwischen der Eintrittskammer (2) des Filtergehäuses (1) und den Rückspülkanälen (22, 23) über die von den Gittermaschen (21) des äußeren Stützkorbes (13) der Filtertrommel (6) gebildeten Spülkammem ist die maximale Breite (a) der Gittermaschen (21) der Stützkörbe (13,14) kleiner bemessen als die Breite (b) der gegenüber dem Außenmantel des äußeren Stützkorbes (13) der Filtertrommel (6) gebildeten Dichtflächen (27, 28) beidseits der Rückspülkanäle (22,23). Das Filter kann auch mit einer Intervallspülung arbeiten, und zwar in konstanten Spülintervallen mittels einer Zeitsteuerung der in die Abflußleitungen der Rückspülkanäle (22,23) eingebauten Absperrventile oder mittels einer Differenzdrucksteuerung, die die genannten Absperrventile in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen der in das Filter eintretenden verunreinigten und der das Filter verlassenden gereinigten Flüssigkeit betätigt. PATENTANSPRÜCHE 1. Filter für Flüssigkeiten mit einer in der Eintrittskammer eines zylindrischen Filtergehäuses lotrecht angeordneten Filtertrommel, die ein geschlossenes oberes und ein offenes unteres Ende sowie einen mit Durchtrittsöffnungen und einem Filtermittel versehenen Mantel aufweist, durch eine auf dem Filtergehäuse in einem Ständer gelagerte Welle und einen Motor drehangetrieben ist und mit ihrem unteren offenen Ende mit einem Laufspiel in der Trennwand zwischen Eintritts- und Austrittskammer des Filtergehäuses sitzt, einem Einlaß in die Eintrittskammer und einem Auslaß aus der Austrittskammer sowie mit einem oder mehreren an die Manteloberfläche der Trommel angrenzenden und zu dieser hin offenen Rückspülkanal bzw. Kanälen mit einem Auslaß für die Rückspülflüssigkeit, gekennzeichnet durch eine mehrteilige, auswechselbare Filtertrommel (6) mit einem äußeren (13) und einem inneren Stützkorb (14), die ein Gitter (15) mit Durchtrittsöffiiungen für die zu filternde Flüssigkeit aufweisen, sowie einen zwischen den beiden Stützkörben (13,14) angeordneten Filterkorb (16) aus einem Filtermaterial, vorzugsweise Lochblech.
2. 2. Filter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine kegelstumpfartige Form der beiden Stützkörbe (13, 14) und des Filterkorbes (16). -3- AT 394 497 B
3. 3. Filter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gittermaschen (21) der Stützkörbe (13, 14) eine rechteckige, sich entsprechend der konischen Korbform vom oberen zum unteren Korbrand verjüngende Form aufweisen.
4. 4. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch zwei diagonal gegenüberliegend und in Richtung da- Trommelachse (26-26) gegeneinander versetzt an der Innenwand des Filtergehäuses (1) angeordnete Rückspülkanäle (22, 23) mit einem Auslaß (24, 25) für die Rückspülflüssigkeit.
5. 5. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Breite (a) der Gitter-10 maschen (21) der Stützkörbe (13, 14) kleiner ist als die Breite (b) der gegenüber dem Außenmantel des äußeren Stützkorbes (13) der Filtertrommel (6) gebildeten Dichtflächen (27, 28) beidseits der Rückspülkanäle (23,24).
6. 6. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkörbe (13, 14) aus 15 einem Gußmaterial, vorzugsweise eine Aluminiumlegierung mit einer Hart-Coatierung bestehen. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen