Flüssigkeitsfilter.
AIan kennt bereits Flüssigkeitsfilter mit einem ein Filtermaterial (zum Beispiel Quarzsand) tragenden Zwischenboden, der mit Durchlässen für Spülluft und Spülwasser versehen ist, wobei zum Auswaschen des ver sclimutzt, en F'iltermaterials im'Gegenstrom zum zu filtrierenden Flüssigkeitsstrom ein Gemisch von Spülluft und Spülwasser durch das Filtermaterial hindurchgeführt wird.
Um das Druckluft-Spülwassergemisch gleichmässig durch diesen Boden und durch das Filtermaterial zu fördern, wurde im Zwischenboden eine möglichst grosse Zahl von Düsen eingebaut. Die gleichmässige Verteilung wurde dadurch erreicht, dass diese Düsen durch ein Tauchrohr in den unmittelbar unter dem Zwischenboden befindlichen Druckluftraum einmünden und am untern Teil des Tauchrohres seitliche Öffnungen aufweisen, durch welche die Druckluft in das Tauchrohr zur Mischung mit dem am untern Rohrquer- schnitt eintretenden Spülwasser eingeführt wird.
Das Druckluft-Wassergemisch steigt nun im Tauchrohr hoch und gelangt zum Düsenkopf, wo es durch kalibrierte Öffnungen gleichmässig ins Filterbett gelangt und den im Filtermaterial angesetzten Schlamm nach oben sp lt.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, llnter Vermeidung solcher mit Düsen versehener Tauchrohre, eine Vereinfachung zu schaffen. Die Erfindung betrifft ein Fliissig keitsfilter, mit einem das Filtermaterial tra genden Zwischenboden, der mit Durchlässen f r Sp lluft und eine Sp lfl ssigkeit versehen ist, welche zum Auswaschen des verschmutztenFilt'ermaterials im Gegenstrom zum zu filtrierenden Flüssigkeits- strom durch das Filtermaterial hindurchzuführen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenboden mindestens zum Teil aus Wandungsteilen besteht, die eine von der Waagrechten abweichende Lage aufweisen, und dass die Durchl'asskanäle für die beiden Spülkomponenten so angeordnet sind,
dass die dem Filtermaterial abgekehrten Kanalmündungen der Luftkanäle eine höhere Lage aufweisen als diejenigen der Flüssigkeits- kanÏle, wobei das Spülflüssigkeitsniveau wäh- rend des Spülvorganges in eine zwischen diesen M ndungen liegende H¯he einzustellen ist, damit die Luftkanäle durch sich ober bal-b der Sp lfl ssigkeit bildende, mit einer Sp lluftzufuhrleit verbundene Druokluft- polster, die Flüssigkeitskanäle dagegen durch die diese Polster naeh unten begrenzende, mit einer Spülflüssigkeitszufuhrleitung ver- bundene Fl ssigkeit gespiesen werden.
Hierdurch ist es bei geeigneter Ausbildung m¯glich, durch eine blosse, besondere Gestaltung des Zwischenbodens die Bildung von Druck luftpolstern über der Sp lfl ssigkeit und die Zuführung der beiden @ Sp lkomponenten zum Filtermaterial zu erreichen.
Falls. der Zwischenboden ausschliesslich aus von der waagrechten Lage abweichenden Wandungsteilen bestehen soll, kann er zum Beispiel eine im Quersehnitt wellenförmige oder zickzackförmige Gest. alt haben.
Die beiliegende Zeichnung zeigt einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen- standes.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführüngs- form eines Flüssigkeitsfilters im senlLrechten Querschnitt.
Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen in grösserem Massstab ausschnittsweise je eine andere Ausf hrungsform des Zwischenbodens.
Bei der Ausführungsform gemäss B Fig. 1 ist ein Filterbehälter 1 mit. einem Zwischen- boden 2 versehen, welcher eine Reihe von lÏngs durchlaufenden, nach oben vorspringenden Ausbuchtungen 3 aufweist. Diese Aubuchtungen 3 sind unmittelbar unter ihren Kuppen durch je eine Bohrung 4 in der in Fig. 1 im Hintergrunde befindlichen Stirnwand 5 mit einer gemeinsamen, ausserhalb dieser Stirnwand und dieser entlang durch- geführten Leitung 6 verbunden, durch welche Spülluft unter einem gewissen Druck zugeführt werden kann.
Oberhalb des Zwischenbodens 2 befinden sich die Filtermassen 7 in Form eines Filterbettes aus zum Beispiel losem Quarzsand.
Durch die Ausbuchtungen 3'des Zwischenbod, ens 2 weist letzterer eine Reihe von Wan dungsteilen 8 auf, welche eine von der Waag- reehten abweichende Lage aufweisen. Jeder dieser Wandungsteile 8 ist im untern Teil durch Flüssigkeitskanäle 9 und im obern Teil durch Luftkanäle 10 durchbrochen. Diese Kanäle können in zweckentsprechender Anzahl ber die ganze Lä. nge der Ausbuchtun- gen. 3 verteilt sein. In den unterhalb des Zwischenbodens 2 befindlichen Hohlraum 11 mündet eine Leitung 12, durch welche Sp lflüssigkeit unter einem bestimmten Druck zugeführt werden kann.
Beim Filtriervorgang wird die zu filtrierende Fl ssigkeit in blicher, nicht darge stellter Weise oberhalb des Filtermaterials 7 dem Behälter 1 zugeführt. Die Flüssigkeit. siekert durch das Filterbett. und wird auf diese Weise wie üblich filtriert. Das Filtrat gelangt durch die KanÏle 9 in den Raum 11 und wird von hier durch eine nicht dargestellte Leitung an die Gebrauchsstelle gef hrt.
Damit nach Möglichkeit ein unerwünschtes Hindurchsehleusen von Filtermaterialkornchen durch die KanÏle 9 unterbleibt, sind diese in Richtung des Filtrierstromes schrag aufwärts verlaufend angeordnet. Wie sich gezeigt hat, wird dadurch ein Mitführen von Filtermaterialteilchen praktisch vollständig vermieden, da die KanÏle 9 im Querschnitt genügend gross bemessen sind, um bei der dadurch bedingten, verhältnismässig geringen Durchflussgeschwindigkeit ein Mitreissen von Filtermaterialteilchen zu vermeiden. Die Luftkanäle 10 sind im Gegensatz zu den Fl ssigkeitskanÏlen 9 im Querschnitt so eng kalibriert, dass sie praktisch ein Durchfliessen von Flüssigkeit verhindern und im übrigen Filtermaterialteilchen nicht durchlassen würden.
Ist nach einer gewissen Dauer des Filtriervorganges das Filtermaterial 7 durch die ausfiltrierten Teile verschmutzt, dann wird der Filtriervorgang vorübergehend unterbrochen. Es setzt dann der Spülvorgang des Filtermaterials ein. Zu diesem Zwecke wird durch die Leitung 6 Spülluft, und durch die Leitung 12 Spülflüssigkeit zugef hrt. Die eingeführte Spülflüssigkeit steigt im Raum 11 an, wogegen die Spülluft durch die Bohrungen, 4 im obern Teil der Ausbuchtungen 3 je ein Druckpolster 13 bildet, welches nach unten durch die Spülflüssigkeit begrenzt ist.
Das die Grenzfläche bildende Flüssigkeitsniveau ist mit 14 bezeichnet. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weisen die dem Filtermaterial 7 abgekehrten Mündungen der Luftkanäle 10 eine derart höhere Lage auf als die betreffenden Mündungen der Flüssigkeitskanäle 9, dass das Niveau 14 durch entsprechende Aus balancierung des Druckes der Spülflüssigkeit mit dem Druckender Spülluft in einer zwischen diesen beiden Mündungen liegende H¯he einstellbar ist und während des ganzen Spülvorganges in dieser Lage gehalten wird.
Infolgedessen werden die KanÏle 9 während des ganzen Spülvorganges stÏndig mit Spülflüssigkeit gespiesen, welche durch die Ka näle 9 hindurch in das Filtermaterial 7 gepresst wird. Umgekehrt werden die Kanäle 10 ständig durch das Druckluftpolster gespiesen, wodurch eine vermöge der Kalibrierung der Kanäle 10 bestimmte Luftmenge in das Filtermaterial eingeblasen wird. Dadurch kommt der zum Reinigen der Filtermasse bliche Druckluft-Fl ssigkeitsstrom zustande, welcher in feiner Verteilung das ganze Fil termaterialbett von unten nach oben durchströmt und dadurch die Verunreinigungen aus dem Filtermaterial herausschwemmt. Die die Verunreinigungen mit sich fiihrende Spülflüssigkeit sammelt sich oberhalb des Filterbettes in einer Schicht 15 an und wird von hier laufend entfernt.
Nach Beendigung des Spülvorganges werden die Zufuhrleitungen 6 und 12 wieder abgeschaltet, so dass ein neuer Filtriervorgang erfolgen kann.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 lediglich durch eine andere Gestaltung des Zwischenbodens. Der Zwischenboden 16 weist nämlich eine Reihe von längs durchlaufen- den, nach oben vorspringenden Hohlleisten 17 a. uf, deren , HohlrÏume im obersten Teil durch je eine Bohrung 4 mit der Spülluft- zufuhrleitung verbunden sind. Die Bohrung 4 und die Spülluftleitung haben dieselbe Anordnung, wie an Hand der Fig. 1 erläutert.
Die Wandungen der Hohlleiste 17 sind im obern Teil von Spülluftkanälen 18 durchbrochen, welche kalibrierteAustrittsoffnun- gen 19 aufweisen. Der untere Teil der Wan dungen ist von Flüssigkeitskanälen 20 durchbrochen. Ausserdem befindet sich zwischen je zwei längs durchlaufenden Hohlleisten 17 je eine Reihe von senkrechten F'liissigkeits- kanälen 21, welche den unter dem Zwischenboden befindlichen Hohlraum 11 mit dem Filtermaterial verbinden.
Der Spülvorga, ng spielt sich analog ab wie bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1, indem die Spülflüssigkeit vorerst nach völli- gem Anfüllen des Hohlraumes 11 durch die Kanäle 21 in das Filtermaterial 7 eintritt und das Filtermaterial von unten nach oben durch- strömt. Hierbei tritt Spülflüssigkeit durch die KanÏle 20 in die Hohlleisten 17 ein, in welche von oben durch die Bohrung 4 Sp lluft unter abgestimmtem Druck eintritt, so dass sich wieder ein Flüssigkeitsniveau 22 bildet, welches zwischen den Mündungen der KanÏle 19 und 20 liegt. Über diesem Flüssigkeitsniveau befindet sich wieder ein Druckpolster 23, welches für den erforderlichen Druckausgleich der Druckluft mit dem Sp lflüssigkeitsdruck sorgt.
Das Druckpolster 22 speist die Kanäle 18 mit. Spulluft, welche durch die kalibrierten Öffnungen 19 in das Filtermaterial eintritt und zusammen mit der nach oben strömenden Sp lfl ssigkeit das zum Reinigen der Filtermasse benötigte, fein verteilte Druckluft-Spülflüssigkeitsgemisch bildet.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 3 unterscheidet sich von derjenigen gemäss Fig. 2 im Prinzip lediglich dadurch, dass die Zufuhr der Spiilfliissigkeit in das Innere der Hohlleiste direkt durch senkrechte Bohrun- gen 24 erfolgt, welche den unter dem Zwischenboden 16 befindlichen Hohlraum 11 unmittelbar mit dem im Innern der Hohlleiste 17 befindlichen Hohlraum verbindet. Die Wandungen der Hohlleiste 17 sind wieder im obern Teil mit Luftkanälen 18, welche kalibrierte Öffnungen 19 aufweisen, und mit im untern Teil befindlichen Flüssigkeitskanä- len 25 versehen.
Beim Spülvorgang tritt die Spülflüssigkeit durch die Kanäle 24 unmittelbar in die Hohlleiste 17, während oben durch die Bohrungen 4 Spülluft unter ab gestimmtem Druck eintritt, so dass sich wieder ein Druckpolster 23 bildet. Die dieses Druckpolster nach unten durch die Niveauflache 22 begrenzende Spülflüssigkeit tritt t durch die KanÏle 25 in das Filtermaterial 7 aus, welches daher wieder von den beiden Spülkomponenten, der flüssigen und der gasförmigen, in feiner Verteilung durchströmt wird. Auch hier wird der Druck der Sp lluft auf den Druck der Spülflüssigkeit so abgestimmt, dass das Niveau 22 sich zwischen den dem Filtermaterial 7. abgekehrten : M ndungen der KanÏle 18 und 25 einstellt.
Statt den in Fig. 2 und Fig. 3 dargestell- ten Ausführungsformen mit nach oben vorspringender Hohlleiste können natürlich auch Ausführungsformen vorgesehen werden, bei denen die Hohlleisten zum Beispiel zum Teil nach oben und zum Teil nach unten vorspringen.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 4 unterscheidet sich von derjenigen gemäss Fig. 1 in der Hauptsache nur dadurch, dass der Zwischenboden 2 eine Reihe von lÏngs durchlau- fenden, nach unten statt : nach oben vorspringenden Ausbuchtungen 26 aufweist, deren Wandungen im obern Tei von Spülluftikanälen 27 und im untern Teil von Spülflüssigkeits- kanälen 28 durchbrochen sind Die M ndungen der übereinanderliegenden KanÏle 2. 7 und 28 befinden sich auf der dem Filtermaterial zugekehrten Seite dicht übereinander,
wogegen sie auf der gegenüberliegenden Seite durch entsprechende Anordnung der KanÏle 27 und 28 um einen ausreichenden Abstand in der Höhenlage auseinanderliegen, um eine Einstellung des Spülflüssigkeits niveaus 29 zwischen den letztgen@annten M n- dlmgen während des ganzen Spülvorganges gewährleisten zu können. Die Luftkanäle 27 weisen auf der dem Filtermaterial zugekehr- ten Seite wieder kalibrierte ¯ffnungen 19 auf. Die Bohrungen 4 zum Zuführen der Spülluft befinden sich zwischen den Ausbuch- tungen 26. Im übrigen spielt sich der Sp lvorgang analog ab, wie an Hand der Fig. 1 beschrieben.
Entgegen der Darstellung in der Zeich- nung können die Flüssigkeitskanäle, insbesondere die KanÏle 20, 21 und 28, zur Verhin- derung des Durchtrittes von Filtermaterialteilehen mit siebartigen, eventuell schlitzartigen Einrichtungen versehen werden.
Die Luftkanäle können auch dadurch gebildet sein, dass das Wandungsmaterial mindestens in einem gewissen Bereich so Por¯s ist, da¯ es den Durchlass der Spiilluft ge stattet ; nicllt aber den Durchlass der Spül- flüssigkeit, wobei es für die 'Wirkung bedeutungslos ist, ob sich der por¯se Bereich der Wandung auch auf Wandungsteile, die ausserhalb des Luftpolsters liegen, erstreckt.
Zum Beispiel kann in Fig. 2 der Zeichnung die ganze Hohlleiste 17 aus porösem Material bestehen, bzw. nur der oberhalb des Flüssig keitsniveaus 22 liegende Teil dieser Leiste, und zwar in seinem ganzen Umfange oder nur in einem gewissen, f r den Durchtritt einer genügenden Luftmenge ausreichenden Bereich. Durch die Bildung der KanÏle mittels por¯sen Wandungen oder Wandungsteilen lässt sich eine feinere Verteilung der Spülluft erreichen, als dies durch meehanisch gebildete KanÏle möglich ist.