CH665361A5 - Vorrichtung zum abscheiden fester teilchen aus einer fluessigkeit. - Google Patents
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Description
BESCHREIBUNG Zum Filtern von Flüssigkeiten unterschiedlicher Art werden hauptsächlich zwei Arten von Filtern verwendet, und zwar Filter mit Filtereinsätzen wie Spaltfilter, Lochfilter oder Filtergewebe sowie als Zyklone bezeichnete Filter, bei denen die Abscheidung durch Zentrifugalkraft und/oder durch Massenträgheit erfolgt.
Magnetfilter werden zum Ausfiltern von ferromagneti-schem Abrieb, Gemischen von ferromagnetischen Teilchen und mit diesen verklammerten nicht magnetischen metallischen, keramischen, textilen oder anderen Feststoffteilchen aus Ölkreisläufen, Emulsionen oder Wasser eingesetzt.
Filter mit einem Einsatz werden zum Reinigen von Flüssigkeiten durch Ausscheiden von Schmutzpartikeln verwendet, die spezifisch leichter sind als die Flüssigkeit. Diese Filterart eignet sich nicht zur Entnahme von Verunreinigungen, die spezifisch schwerer sind als die Flüssigkeit, da sich die Schmutzpartikeln in den Filtereinsätzen festsetzen und nur unzureichend durch Rückspülen aus den Filtereinsätzen entfernt werden können, wobei der Säuberungsgrad von der Ausführung der Filtereinsätze abhängig ist.
Verunreinigungen, die spezifisch schwerer sind als die zu säubernde Flüssigkeit, werden vorzugsweise mit Hilfe von Zyklonen bzw. Separatoren von der Flüssigkeit getrennt, die wiederum den Nachteil aufweisen, dass spezifisch leichtere Schmutzteilchen nicht entfernt werden können.
Zur Reinigung von Flüssigkeiten von spezifisch leichteren und spezifisch schwereren Verschmutzungen werden im allgemeinen zwei getrennte Filtersysteme aus Zentrifugalabscheidern und Filtern mit Einsätzen hintereinander betrieben.
Es sind ferner kombinierte Abscheidesysteme bekannt, in denen die Flüssigkeit zunächst in einem Laminatfilter mit einer Spalt- oder Maschenweite von 100 oder 200 Mikron vorwiegend von spezifisch leichteren Verschmutzungen gereinigt und anschliessend die Flüssigkeit durch einen Zentrifugalabscheider zur Entnahme der spezifisch schwereren Schmutzpartikeln geleitet wird. Dieses kombinierte Filtersystem ist mit dem Nachteil behaftet, dass die spezifisch schwereren Schmutzteile, die gleich oder grösser sind als die Maschen- bzw. Spaltweite des Filtereinsatzes, sich in diesem festsetzen und nicht mehr rückgespült werden können. Im Betrieb nimmt die Verschmutzung des Filters ständig zu, so dass nach einer verhältnismässig kurzen Betriebszeit die Durchflussmenge stark abfällt und der Druckverlust der Flüssigkeit im Filter ansteigt und damit ein ordnungsgemässer Betrieb des Filters nicht mehr gewährleistet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Abscheiden fester Teilchen aus einer Flüssigkeit zu entwickeln, mit der sowohl Schmutzpartikeln, deren spezifisches Gewicht grösser ist als dasjenige der zu reinigenden Flüssigkeit, als auch spezifisch leichtere Verunreinigungen gleichennassen gut abgeschieden werden und bei der eine in der Praxis einfach zu handhabende und sichere Rückspülung der Filterelemente gewährleistet ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss gelöst durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1.
Zweckmässige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zeichnet sich durch die der Aufgabenstellung entnehmbaren Vorteile aus.
Die Erfindung ist nachstehend anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt der Vorrichtung und die
Fign. 2 bis 4 Querschnitte der Vorrichtung nach den Linien II-II, III-III und IV-IV der Fig. 1.
Die mit einem Doppelfilter ausgerüstete Abscheidevorrichtung nach den Fign. 1 bis 4 besteht aus einem Zentrifugalabscheider 1 und drei diesem in Strömungsrichtung der Flüssigkeit nachgeordneten Filterkerzen 2. Zentrifugalabscheider 1 und Filterkerzen 2 sind in einem als Doppelmantelrohr ausgeführten Filtergehäuse 3 eingebaut, das ein Aus-senrohr 4 und ein koaxial zu diesem angeordnetes Innenrohr 5 aufweist, die eine äussere Ringkammer 6 und eine zylindrische Innenkammer 7 bilden.
Die in die Innenkammer 7 eingebauten Filterkerzen 2 sind mit ihren unteren Enden in Rohrstutzen 8 gehalten, die in einen die Innenkammer 7 schliessenden unteren Rohrboden 9 eingesetzt sind, und sitzen mit ihren oberen Enden in einem oberen Rohrboden 10 mit Durchtrittsöffnungen 11 für die gefilterte Flüssigkeit.
Ringkammer 6 und Innenkammer 7 stehen über einen . am unteren Ende des Filtergehäuses angebrachten Schmutztrichter 12 mit einem Hauptabfluss 13 für das Schmutzkonzentrat in Verbindung.
Die zu filternde Flüssigkeit wird über einen Einlass 14, der durch einen radial auf das Filtergehäuse 3 aufgesetzten Rohrstutzen 15 mit einem Umlenkblech 16 gebildet wird, tangential in den oberen Raum der Ringkammer 6 eingeleitet.
Auf das obere Ende des Filtergehäuses 3 ist eine Haube 17 mit einer Austrittskammer 18 und einem Auslass 19 für die gefilterte Flüssigkeit aufgesetzt. Die Austrittskammer 18
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steht über die Durchtrittsöffnungen 11 in dem das obere Ende der Innenkammer 7 schliessenden oberen Rohrboden 10 mit der Innenkammer in Verbindung. Die Austrittskammer 18 in der Haube 17 wird von einer der Anzahl der Filterkerzen 2 entsprechenden Zahl von Spülrohren 20 durchsetzt, die an die Filterkerzen 2 angeschlossen sind und Absperrventile 21 aufweisen.
Die Haube 17 ist mittels eines Ringflansches 22 auf einem entsprechenden, das obere Ende der Ringkammer 6 schliessenden Ringflansch 23 am Filtergehäuse 3 festgeschraubt, wobei zwischen den beiden Ringflanschen 22,23 der obere Rohrboden 10 eingespannt ist.
Vom unteren Raum der Innenkammer 7 ist eine Neben-Konzentratableitung 24 für Schmutzstoffe, die spezifisch schwerer sind als die zu filtrierende Flüssigkeit, durch den Schmutztrichter 12 nach aussen geführt.
Im Abstand vom unteren Rohrboden 9 des Filtergehäuses 3 sind in den Schmutztrichter 12 Umlenkelemente 25 eingebaut, die die aus der Ringkammer 6 unten austretende Flüssigkeit in die Filterkerzen 2 in der Innenkammer 7 einleiten.
Die Betriebsweise der Vorrichtung ist folgende:
Die zu filtrierende Flüssigkeit, z. B. Wasser, wird mit erhöhter Geschwindigkeit durch den Einlass 14 tangential in die äussere Ringkammer 6 eingeleitet, in der Schmutzstoffe, die spezifisch schwerer sind als das Wasser, unter Fliehkrafteinwirkung abgetrennt werden und sich aus der nach unten offenen Ringkammer 6 in den Schmutztrichter 12 absetzen. Das in der Ringkammer 6 vorgereinigte Wasser wird unter Einwirkung der im oberen Bereich des Schmutztrichters 12 eingebauten Umlenkelemente 25 von unten durch die Rohrstutzen 8 in die in der Innenkammer 7 angeordneten Filterkerzen 2 eingeleitet, in denen die Verunreinigungen ausgefiltert werden, die spezifisch leichter sind als das zu reinigende Wasser. Das aus den Filterkerzen 2 in die Innenkammer 7
strömende gereinigte Wasser gelangt über die Durchtrittsöffnungen 11 im oberen Rohrboden 10 in die Austrittskammer 18 der Haube 17 und wird über den Auslass 19 aus dem Filter entnommen. Die sich im Schmutztrichter 12 ansammelnden schwereren Verunreinigungen werden über den Haupt-Konzentratabfluss 13 abgezogen. Schmutzstoffe mit einem das spezifische Gewicht des zu reinigenden Wassers übersteigenden spezifischen Gewicht, die ggf. in die Filterkerzen 2 gelangen und die kleiner sind als die Filterfeinheit der Kerzen, gelangen in die Innenkammer 7 und können über die Neben-Konzentratleitung 24 im Bodenbereich der Innenkammer 7 entnommen werden. Um einen Dauerbetrieb des Filters zu ermöglichen, erfolgt die Spülung der einzelnen Filterkerzen 2 nacheinander in bestimmten Zeitintervallen. Vorzugsweise wird vor der Spülung einer Filterkerze Schmutzkonzentrat aus dem Schmutztrichter entnommen. Die Spülung der Filterkerzen und der Konzentratablass aus dem Schmutztrichter werden über eine Zeituhr gesteuert, wobei die Spülintervalle an der Zeituhr und die Spülzeit je Filterkerze an einem Zeitrelais eingestellt werden. Bei Einleitung des Spülvorganges durch die Zeitschaltuhr öffnen sich ein nicht dargestelltes Absperrventil für den Hauptabfluss 13 des Schmutztrichters 12 und das Absperrventil 21 in dem Spülrohr 20 einer Filterkerze 2. Der in der Filterkerze 2 abgesetzte Schmutz wird mit dem Spülwasser durch das Spülrohr 20 entfernt, wobei als Spülwasser eine Teilmenge des aus der Ringkammer 6 austretenden vorgereinigten Wassers verwendet wird. Während des Spülens einer Filterkerze bleiben die beiden anderen Filterkerzen in Betrieb. Nach Ablauf der Spülzeit werden der Hauptabfluss 13 des Schmutztrichters 12 und das Spülrohr 20 wieder durch die Absperrventile geschlossen.
Die Anzahl der in das Filter eingebauten Filterkerzen richtet sich nach der Filtergrösse.
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1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Vorrichtung zum Abscheiden fester Teilchen aus einer Flüssigkeit, gekennzeichnet durch ein Filtergehäuse (3), in dem ein Zentrifugalabscheider (1) und mindestens eine diesem in Strömungsrichtung der Flüssigkeit nachgeordnete Filterkerze (2) eingebaut sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein als Doppelmantelrohr ausgebildetes Filtergehäuse (3) mit einem Aussen- und einem Innenrohr (4, 5), die eine äussere Ringkammer (6) und eine zylindrische Innenkammer (7) bilden, eine oder mehrere in die Innenkammer (7) eingesetzte Filterkerze(n) (2), einen Schmutztrichter (12) mit einem Haupt-Konzentratabfluss (13) am unteren Ende des Filtergehäuses (3), wobei über den Schmutztrichter (12) Ringkammer (6) und Innenkammer (7) miteinander in Verbindung stehen, einen in den oberen Raum der Ringkammer (6) tangential einmündenden Einlass (14) für die zu filternde Flüssigkeit sowie eine auf das obere Ende des Filtergehäuses (3) aufgesetzte Haube (17) mit einer Austrittskammer (18) und einem Auslass (19) für die gefilterte Flüssigkeit, wobei die Austrittskammer (18) an die Innenkammer (7) des Filtergehäuses (3) angeschlossen ist und von einer der Anzahl der Filterkerzen (2) entsprechenden Zahl von Spülrohren (2) durchsetzt ist, die an die Filterkerzen (2) angeschlossen sind und je ein Absperrventil (21) aufweisen.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Neben-Konzentratableitung (24) für spezifisch schwere Feststoffe im unteren Raum der Innenkammer (7).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Neben-Konzentratableitung (24) durch den Schmutztrichter (12) nach aussen führt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkerzen (2) mit Ihren unteren Enden in Rohrstutzen (8) gehalten sind, die in einen die Innenkammer (7) schliessenden unteren Rohrboden (9) eingesetzt sind, und mit ihren oberen Enden in einem oberen Rohrboden (10) sitzen, der Durchtrittsöffnungen (11) für die gefilterte Flüssigkeit aufweist.
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