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PATENTANSPRÜCHE
1. Filterkerze zur Filtration von Flüssigkeiten und Gasen, mit einem durchlässigen Träger und einem über diesen Träger gespannten Filtergewebe, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Filterkerze eine polyederartige Form mit geraden oder nach innen gekrümmten Flächen aufweist.
2. Filterkerze nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt ein Drei- oder Mehreck darstellt.
3. Filterkerze nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet. dass die Ecken des polyederartigen Körpers abgerundet sind.
4. Filterkerze nach den Patentansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächen nach innen gekrümmt sind und diese Krümmungen ohne Kanten in die abgerundeten Ecken übergehen.
5. Filterkerze nach den Patentansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger ( 1 ) aus einem gelochten oder geschlitzten Profilkörper besteht.
6. Filterkerze nach den Patentansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) aus einem porösen Material besteht.
7. Filterkerze nach den Patentansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) in den Ecken aus Profilkörpern und aus grobmaschigem Gewebe besteht.
8. Filterkerze nach den Patentansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerze im Innern mit Füllkörpern (5) beschickt ist.
9. Filterkerze nach den Patentansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergewebe (2) aus Stahlfasergewebe gefertigt ist.
10. Filterkerze nach den Patentansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergewebe (2) aus rostfreiem Gewebe besteht.
Gegenstand der Erfindung ist eine Filterkerze, insbesondere geeignet zur Anschwemmfiltration von Flüssigkeiten und Gasen.
Zur Filtration von Flüssigkeiten werden vielfach sogenannte Kerzenanschwemmfilter verwendet, welche paketweise in einem Druckbehälter eingebaut sind. Die Filterkerzen bestehen normalerweise aus einem porösen oder gelochten rohrförmigen Körper, der mit einem Filtergewebe überzogen werden kann. Die zu filtrierende Flüssigkeit wird in den Druckbehälter eingepumpt, durchströmt die Filterschicht der Kerze und wird nach aussen abgeführt. Der auf der Kerze aufgebaute Filterkuchen wird nun beispielsweise durch Rückspülung mit einer klaren Flüssigkeit oder, wenn der Rückstand in trockener Form gesammelt werden soll, mit Luft oder einem Gas entfernt.
Vielfach besteht die Schwierigkeit bei Kerzenanschwemmfiltern darin, dass sich der auf der Kerze aufgebaute Filterkuchen schlecht von der Oberfläche der Filterkerze löst und nur teilweise entfernt werden kann. In einigen Fällen wird eine Verbesserung dadurch erhalten, das beispielsweise ein Filtergewebe über die Kerze gezogen wird, welches im Durchmesser etwas grösser ist als die Kerze selbst. Während der Filtration wird dann das Gewebe gegen die Kerze gedrückt, und das sackförmige Gewebe bildet Falten, da ja sein Durchmesser grösser ist als derjenige der Kerze. Beim Rückspülen bläht sich das Gewebe auf, und es findet eine bessere Loslösung des
Kuchens statt.
Die Methode hat Nachteile, indem erstens die Falten eine unregelmässige Filterfläche darstellen und zweitens nur Ge webe verwendet werden können, welche einer solchen mechanischen Beanspruchung standhalten. Die Falten können bei Überlappung nach einer gewissen Zeit zum Zerreissen der Gewebe führen. Die Methode ist auch nicht anwendbar, wenn das Gewebe aus einem starren Material wie Metall besteht oder dichtgewobenen Kunststoffen.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Anschwemmfilterkerze, die die genannten Nachteile nicht aufweist und eine leichte Abreinigung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss nach Patentanspruch 1 gelöst und ist dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Filterkerze eine polyederartige Form aus geraden oder gekrümmten Flächen aufweist.
So kann dem Gewebe eine gewisse Beweglichkeit gegeben werden, wenn die Form, d. h. der Querschnitt der Filterkerze nicht rund, sondern als Mehreck gestaltet ist. Bei ebenen Flächen besitzt das Gewebe etwas Beweglichkeit. welbst wenn es straff über die Kerze gezogen wird. Während der Filtration wird das Gewebe fest auf die durchlässige Unterlage gedrückt und bei der Rückspülung leicht abgehoben. Diese Bewegung genügt. um den Filterkuchen so zu lösen. dass er vom Gewebe abfällt.
Die Erfindung soll anhand von Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch die erfindungsgemässe Filterkerze während der Filtration.
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Filterkerze während der Rückspülung,
Fig. 3 eine Variante der Filterkerze mit nach innen gewölbten Flächen während der Filtration,
Fig. 4 die Variante nach Fig. 3 während der Rückspülung,
Fig. 5 eine Variante der Filterkerze mit nur 3 Filterflächen im Zustand der Filtration,
Fig. 6 die Variante nach Fig. 5 während der Rückspülung,
Fig. 7 eine Variante der Filterkerze mit rechteckigem Querschnitt während der Filtration,
Fig. 8 die Variante nach Fig. 7 während der Rückspülung,
Fig. 9 eine Variante der Filterkerze mit oktaedrischem Querschnitt und ebenen Flächen während der Filtration.
Fig. 10 die Variante nach Fig. 9 während der Rückspülung,
Fig. 11 eine Variante der Filterkerze mit polyedrischem Querschnitt und gewölbten Filterflächen,
Fig. 12 die Variante nach Fig. 11 während der Rückspülung,
Fig. 13 eine Variante der Filterkerze mit innenliegenden Profilen während der Filtration,
Fig. 14 die Variante nach Fig. 13 während der Rückspülung,
Fig. 15 die perspektivische Darstellung der erfindungsge mässen Filterkerze mit Füllkörpern.
Fig. 1 zeigt den Querschnitt durch die erfindungsgemässe Filterkerze, hier in quadratischer oder sonst mehreckiger Form.
Die durchlässige Stützunterlage 2 besteht aus einem viereckigen gelochten Profil, welches mit dem Gewebe 2 überzogen ist. Die Pfeile deuten die Strömungsrichtung durch das Filterelement an. Während der Filtrationsperiode wird das Gewebe durch den Flüssigkeitsdruck fest auf die gelochte
Unterlage gedrückt. Es baut sich ein Filterkuchen 3 auf dem Gewebe 2 auf.
Fig. 2 zeigt den Zustand während der Rückspülung. Zwischen der gelochten Unterlage 1 und dem Gewebe 2 bildet sich ein kleiner Hohlraum 4 durch die Elastizität des Gewebes, welcher vielfach genügt, um den Filterkuchen 3 zu lösen und so vom Gewebe 2 zu entfernen.
Werden beispielsweise festere Gewebe verwendet, wie Metallgewebe usw., so kann die Reinigung der Kerze verbessert werden, wenn die Flächen leicht nach innen verformt sind.
Eine solche Ausführung zeigt Fig. 3. Das Filtergewebe 2 wird
während der Filtration auch hier gegen die durchlässige Unterlage 1 gedrückt. und der Filterkuchen 3 baut sich auf. In der Rückspülphase (Fig. 4) biegt sich das Gewebe 2 nach aussen, das heisst, das Spiel für die Bewegung des Gewebes ist grÏsser als in Fig. 1 und 2. Der Filterkuchen 3 wird also stärker bewegt als in Fig. 1 und 2 dargestellt und fällt demzufolge besser vom Gewebe ab. Fig. 4 zeigt diese Rückspülphase mit der gewölbten durchlässigen Unterlage 1, dem nach aussen abgehobenen Gewebe 2, dem abfallenden Filterkuchen 3 und dem relativ grossen Zwischenraum 4 zwischen Gewebe und Unterlage.
Auch bei Metallgeweben ist die Bewegung sehr klein, so dass keine Gefahr eines Zerreissens besteht.
Die Ausführung mit Metallgeweben ist vor allem dort interessant, so Höchsttemperaturen angewandt werden, wie beispielsweise bei der Filtration von hydrierter Kohle bei der Kohleverflüssigung.
In Fig. 5 und 6 weist die Filterkerze eine dreieckige Form auf.
Fig. 7 und 8 zeigen Varianten. wobei der Querschnitt ein Rechteck darstellt.
In Fig. 5 bis 8 sind die Innenräume der Filterkerzen mit Füllkörpern 5 ausgefüllt, was erlaubt, die durchlässige Unterlage schwächer und demzufolge billiger zu bauen. Solche Füllkörper haben auch den Vorteil gleichmässiger Filterbeaufschlagung durch den Druckverlust von unten nach oben, innerhalb der Kerze selbst.
Fig. 9 bis 12 zeigen eine Ausführung mit Oktaeder-Querschnitt. In Fig. 9 und 10 mit geraden Flächen, in Fig. 11 und 12 mit leicht nach innen gewölbten Flächen. Fig. 9 und 11 zeigen die Filtrationsphase; Fig. 10 und 12 die Rückspülphase.
Fig. 13 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher die Filterkerze nur aus Profilen 6, beispielsweise aus Rundprofilen bestehen, wobei die durchlässige Unterlage 1 aus einem grobmaschigen Netz besteht, welches mit Füllkörpern 5 gefüllt ist. Die Darstellung zeigt die Filtrationsphase; Fig. 14 die Rückspülphase.
Fig. 15 zeigt den Autbau einer erfindungsgemässen Filterkerze mit Füllkörpern 5.
Es kann jede Art von Polyedern verwendet werden. Die Auswahl des Polyeders richtet sich nach der Grösse der Kerze.
des zu verwendenden Filtergewebes usw.
Wie schon erwähnt, hängt die Auswahl des Grundquerschnittes von der Grösse. d. h. dem Durchmesser der Kerze einerseits und von der Auswahl des Gewebes anderseits ab.
Die freie bewegliche Distanz für das Gewebe zwischen den Auflagepunkten soll so gewählt werden, dass die Bewegungsmöglichkeit des Gewebes möglichst gross ist, aber nicht so, dass eine bleibende Verformung auftritt.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Filterkerze im Innern mit Füllkörpern gefüllt ist. Dadurch wird eine sehr rasche und gründliche Trocknung des Filterkuchens beim Ausblasen mit Gas in Richtung der Filtration erzielt. Da beim Rückspülen die Füllkörper jedoch einen zu grossen Widerstand bilden, würde der Filterkuchen nur im oberen Bereich der Befestigung ausgeblasen werden. Hier ist es notwendig, Öffnungen im Stützgitter vorzusehen, damit das Rückspülgas leicht zwischen Filtertuch und Stützgitter eintreten kann und so der Filterkuchen auf seiner ganzen Länge abgestossen werden kann.
Es soll noch erwähnt werden, dass Filterkerzen nach dieser Erfindung den weiteren Vorteil besitzen, dass bei Verwendung von Metallgeweben die leichte Bewegung des Gewebes eine dauernde Verkrustung verhindert. indem die Drähte des Gewebes sich gegeneinander etwas verschieben und ausgetrocknete Schmutzteile gelöst werden.
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PATENT CLAIMS
1. Filter candle for the filtration of liquids and gases, with a permeable support and a filter fabric stretched over this support, characterized in that the cross section of the filter candle has a polyhedral shape with straight or inwardly curved surfaces.
2. Filter candle according to claim 1, characterized in that the cross section represents a triangle or polygon.
3. Filter candle according to claims 1 and 2, characterized. that the corners of the polyhedron-like body are rounded.
4. Filter candle according to claims 1 to 3, characterized in that the surfaces are curved inwards and these curvatures pass into the rounded corners without edges.
5. Filter candle according to claims 1 to 4, characterized in that the carrier (1) consists of a perforated or slotted profile body.
6. Filter candle according to claims 1 to 4, characterized in that the carrier (1) consists of a porous material.
7. filter candle according to claims 1 to 3, characterized in that the carrier (1) in the corners consists of profile bodies and of coarse-mesh fabric.
8. Filter candle according to claims 1 to 7, characterized in that the candle is filled with fillers (5) inside.
9. Filter candle according to claims 1 to 8, characterized in that the filter fabric (2) is made of steel fiber fabric.
10. Filter candle according to claims 1 to 8, characterized in that the filter fabric (2) consists of stainless fabric.
The invention relates to a filter candle, particularly suitable for precoat filtration of liquids and gases.
So-called candle precoat filters are often used to filter liquids, which are installed in packs in a pressure vessel. The filter candles usually consist of a porous or perforated tubular body that can be covered with a filter fabric. The liquid to be filtered is pumped into the pressure vessel, flows through the filter layer of the candle and is discharged to the outside. The filter cake built up on the candle is now removed, for example by backwashing with a clear liquid or, if the residue is to be collected in dry form, with air or a gas.
In many cases, the difficulty with pre-drip filters is that the filter cake built up on the candle is badly detached from the surface of the filter candle and can only be partially removed. In some cases an improvement is obtained by, for example, pulling a filter fabric over the candle which is slightly larger in diameter than the candle itself. During the filtration, the fabric is then pressed against the candle and the sack-shaped fabric forms folds because yes its diameter is larger than that of the candle. When backwashing, the tissue swells and there is a better detachment of the
Cake instead.
The method has disadvantages in that, firstly, the pleats represent an irregular filter surface and secondly, only fabrics that can withstand such mechanical stress can be used. If they overlap, the folds can tear the tissues after a certain time. The method is also not applicable if the fabric is made of a rigid material such as metal or tightly woven plastics.
The object of the invention is to provide a precoat filter cartridge which does not have the disadvantages mentioned and which enables easy cleaning.
This object is achieved according to claim 1 and is characterized in that the cross section of the filter candle has a polyhedron-like shape made of straight or curved surfaces.
So the tissue can be given a certain mobility if the shape, i.e. H. the cross section of the filter candle is not round, but is designed as a polygon. The fabric has some flexibility on flat surfaces. even if it is pulled tight over the candle. During filtration, the tissue is pressed firmly onto the permeable surface and slightly lifted off during backwashing. This movement is enough. to loosen the filter cake like this. that it falls off the fabric.
The invention will be explained with reference to drawings. Show it:
Fig. 1 shows a cross section through the filter candle according to the invention during the filtration.
2 shows a cross section through the filter candle during backwashing,
3 shows a variant of the filter candle with inwardly curved surfaces during the filtration,
4 shows the variant according to FIG. 3 during backwashing,
5 shows a variant of the filter candle with only 3 filter surfaces in the state of filtration,
6 shows the variant according to FIG. 5 during backwashing,
7 shows a variant of the filter candle with a rectangular cross section during the filtration,
8 shows the variant according to FIG. 7 during backwashing,
Fig. 9 shows a variant of the filter cartridge with an octahedral cross section and flat surfaces during the filtration.
10 shows the variant according to FIG. 9 during backwashing,
11 shows a variant of the filter candle with a polyhedral cross-section and curved filter surfaces,
12 shows the variant according to FIG. 11 during backwashing,
13 shows a variant of the filter candle with internal profiles during the filtration,
14 shows the variant according to FIG. 13 during backwashing,
15 is a perspective view of the filter candle according to the invention with packing elements.
Fig. 1 shows the cross section through the filter candle according to the invention, here in a square or otherwise polygonal shape.
The permeable support pad 2 consists of a square perforated profile, which is covered with the fabric 2. The arrows indicate the direction of flow through the filter element. During the filtration period, the tissue is firmly pressed onto the perforated by the liquid pressure
Pad pressed. A filter cake 3 builds up on the fabric 2.
Fig. 2 shows the state during the backwash. A small cavity 4 is formed between the perforated base 1 and the fabric 2 due to the elasticity of the fabric, which is often sufficient to detach the filter cake 3 and thus remove it from the fabric 2.
For example, if stronger fabrics are used, such as metal mesh, etc., the cleaning of the candle can be improved if the surfaces are slightly deformed inwards.
Such an embodiment is shown in FIG. 3. The filter fabric 2 is
also pressed against the permeable base 1 during the filtration. and the filter cake 3 builds up. In the backwash phase (FIG. 4), the fabric 2 bends outwards, that is to say the play for the movement of the fabric is greater than in FIGS. 1 and 2. The filter cake 3 is therefore moved more than in FIGS. 1 and 2 shown and therefore falls off the tissue better. FIG. 4 shows this backwashing phase with the arched permeable base 1, the fabric 2 lifted outwards, the falling filter cake 3 and the relatively large space 4 between the fabric and the base.
Even with metal mesh, the movement is very small so that there is no risk of tearing.
The design with metal mesh is particularly interesting there, so maximum temperatures are used, such as in the filtration of hydrogenated coal in coal liquefaction.
5 and 6, the filter candle has a triangular shape.
7 and 8 show variants. where the cross section represents a rectangle.
5 to 8, the interior of the filter candles are filled with fillers 5, which allows the permeable base to be made weaker and therefore cheaper. Such fillers also have the advantage of even filter application due to the pressure loss from bottom to top, inside the candle itself.
9 to 12 show an embodiment with an octahedron cross section. In FIGS. 9 and 10 with straight surfaces, in FIGS. 11 and 12 with slightly curved surfaces. Figures 9 and 11 show the filtration phase; 10 and 12, the backwash phase.
FIG. 13 shows an embodiment in which the filter candle consists only of profiles 6, for example of round profiles, the permeable base 1 consisting of a coarse-mesh network which is filled with packing elements 5. The illustration shows the filtration phase; 14 the backwash phase.
15 shows the construction of a filter candle according to the invention with packing elements 5.
Any type of polyhedron can be used. The selection of the polyhedron depends on the size of the candle.
the filter fabric to be used etc.
As already mentioned, the selection of the basic cross-section depends on the size. d. H. the diameter of the candle on the one hand and the selection of the fabric on the other.
The free movable distance for the tissue between the support points should be chosen so that the movement of the tissue is as large as possible, but not so that permanent deformation occurs.
It is particularly advantageous if the filter candle is filled with packing elements on the inside. This results in a very quick and thorough drying of the filter cake when blowing out with gas in the direction of the filtration. However, since the fillers form too great a resistance during backwashing, the filter cake would only be blown out in the upper area of the fastening. Here it is necessary to provide openings in the support grid so that the backwashing gas can easily enter between the filter cloth and the support grid and the filter cake can be pushed off along its entire length.
It should also be mentioned that filter cartridges according to this invention have the further advantage that the slight movement of the fabric prevents permanent incrustation when metal fabrics are used. by slightly shifting the wires of the fabric against each other and loosening dried-up dirt particles.