CH703061A1 - Self-supporting filter element for installing in pressure filter container, has supporting tubes with equal diameter arranged around central tube and connected with each other by auxiliary material - Google Patents

Self-supporting filter element for installing in pressure filter container, has supporting tubes with equal diameter arranged around central tube and connected with each other by auxiliary material Download PDF

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CH703061A1
CH703061A1 CH00554/10A CH5542010A CH703061A1 CH 703061 A1 CH703061 A1 CH 703061A1 CH 00554/10 A CH00554/10 A CH 00554/10A CH 5542010 A CH5542010 A CH 5542010A CH 703061 A1 CH703061 A1 CH 703061A1
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Patrick Mueller
Ivo Schumacher
Klaus Menneking
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Mueller Drm Ag
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Abstract

The element has supporting tubes (4, 4') with equal diameter arranged around a central tube (3). The supporting tubes are connected with each other by an auxiliary material (6). The auxiliary material runs over length of each supporting tube, and comprises same plastic utilized for the supporting tubes. The supporting tubes are provided with reinforcing ribs and openings (9, 9') that occupy 20 percent of a free surface of the supporting tubes. A filter fabric (5) is stretched around the supporting tubes. The filter element is made of plastic. The auxiliary material is selected from a group consisting of polypropylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene sulfides, polyetheretherketone(RTM: high temperature crystalline thermoplastic) and acrylonitrile butadiene styrene.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein verbessertes selbstragendes Filterelement aus Kunststoff zum Einbau in einen Druckfilterbehälter, um welches ein Filtergewebe lose gespannt ist, bestehend aus einem Zentralrohr, um welches sechs Rohre mit gleichem Durchmesser um das Zentralrohr angeordnet sind. The invention relates to an improved self-supporting filter element made of plastic for installation in a pressure filter container, around which a filter fabric is loosely clamped, consisting of a central tube, around which six tubes are arranged with the same diameter around the central tube.

[0002] Ein Filterelement der Art ist aus der EP 66 921 bekannt. Das bekannte Filterelement besteht aus einem Zentralrohr, um welches sechs Rohre aus Kunststoff oder Metall mit runden Öffnungen oder Schlitzen angeordnet sind, die zum Ableiten eines Filtrats dienen. Die Anzahl und Grösse der Öffnungen ist jedoch begrenzt, da zu viele Öffnungen den Stützkörper schwächen und den Arbeitsaufwand bei der Herstellung des Filterelements erhöhen würden. A filter element of the type is known from EP 66 921. The known filter element consists of a central tube, around which six tubes made of plastic or metal are arranged with round openings or slots, which serve to drain a filtrate. However, the number and size of the openings is limited because too many openings would weaken the support body and increase the labor involved in the manufacture of the filter element.

[0003] Aus der DE 1 611 119 ist ein Kerzenfilter bekannt, welches aus einem flexiblen zylindrischen Mantel besteht, der mit möglichst vielen Öffnungen versehen ist. Dieser Mantel bildet ein Netz, welches beispielsweise mit Glaswolle als Stütz- und Filtermittel versehen ist. Die Konstruktion der Einsätze und Stützkörper der Filterkerze stellt ein kompliziert aufgebautes Filtergebilde dar. (S. 8, Zeilen 8-9). Es ist sehr aufwändig das Filterelement herzustellen und verteuert damit die Herstellung des Filters. Das Kerzenfilter selbst ist nicht zum Einbau in einen Druckbehälter vorgesehen. Beim bekannten Filter sind alle Rohre mit einem Filtermantel versehen und an ihren Enden mit dem äusseren Filtermantel thermisch verschweisst. Quer verlaufende Kunststoffstränge bilden die Verbindung der Filterelemente untereinander. Eine solche Konstruktion kann nicht für die lose Bespannung mit einem Filtergewebe verwendet werden, da das Gewebe bei der Beaufschlagung mit Druck von aussen Falten bildet und somit beschädigt wird. Ausserdem lässt sich bei dieser Konstruktion nur ein Flüssigaustrag durchführen. Ein Feststoffaustrag ist nicht möglich. From DE 1 611 119 a candle filter is known, which consists of a flexible cylindrical jacket which is provided with as many openings. This jacket forms a network, which is provided for example with glass wool as a support and filter means. The construction of the inserts and supporting body of the filter candle is a complex filter structure. (Page 8, lines 8-9). It is very complex to produce the filter element and thus more expensive the production of the filter. The cartridge filter itself is not intended for installation in a pressure vessel. In the known filter, all tubes are provided with a filter jacket and thermally welded at their ends to the outer filter jacket. Transverse plastic strands form the connection between the filter elements. Such a construction can not be used for loose clothing with a filter fabric, since the fabric forms wrinkles upon application of pressure from the outside and is thus damaged. In addition, only a liquid discharge can be carried out with this construction. A solids discharge is not possible.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es ein Kerzenfilterelement zur Verfügung zu stellen, welches zum Einbau in einen Druckbehälter geeignet ist und eine grosse Anzahl von Öffnungen und damit eine hohe Durchflussrate ermöglicht, ohne dabei die Stabilität des Stützkörpers des Filterelements negativ zu beeinträchtigen. Eine weitere Aufgabe ist es, ein stabileres Filterelement zum Einbau in einen Druckbehälter zur Verfügung zu stellen. The object of the invention is to provide a candle filter element available, which is suitable for installation in a pressure vessel and a large number of openings and thus a high flow rate allows, without negatively affecting the stability of the support body of the filter element. Another object is to provide a more stable filter element for installation in a pressure vessel.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Rohre durch ein Zusatzmaterial miteinander verbunden sind. Das Zusatzmaterial kann aus einem Kunststoffdraht bestehen. Die Verbindung kann durch Verschweissen erfolgen. Das hat den Vorteil, dass das Filterelement gegenüber bekannten Filterelementen unter Verwendung unverschweisster Rohre verstärkt ist und insbesondere bei höheren Temperaturen und Drucken weniger verformt wird. Eine Verbesserung um wenigstens 30% konnte erzielt werden. Ausserdem wurde eine Verbesserung der Stabilität in der Längsrichtung von ca. 30% gemessen. Die Bruchkraft konnte sogar um 50% erhöht werden. This object is achieved according to the invention that the tubes are connected by a filler material. The additional material may consist of a plastic wire. The connection can be made by welding. This has the advantage that the filter element is reinforced over known filter elements using unshielded tubes and is less deformed, especially at higher temperatures and pressures. An improvement of at least 30% could be achieved. In addition, an improvement in longitudinal stability of about 30% was measured. The breaking force could even be increased by 50%.

[0006] Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Zusatzmaterial über die ganze Länge der Rohre mit diesen verbunden ist. Die Verbindung kann beispielsweise durch Verschweissen erfolgen. Als Zusatzmaterial hat sich ein solches aus dem gleichen Material aus dem die Rohre bestehen als vorteilhaft erwiesen. Als Kunststoffe kommen insbesondere Polypropylene (PP), Polyvinylidenfluoride (PVDF), Polyethylensulfide (PPS), Polyetheretherketon (PEEK) und Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) infrage. It is particularly advantageous if the additional material is connected over the entire length of the tubes with these. The connection can be made for example by welding. As an additional material, such has been found in the same material from which the tubes are advantageous. Particularly suitable plastics are polypropylenes (PP), polyvinylidene fluorides (PVDF), polyethylene sulfides (PPS), polyether ether ketone (PEEK) and acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS).

[0007] Es ist zweckmässig die Rohre mit Verstärkungsrippen zu versehen, die beim Extrudieren angebracht werde, mit einer entsprechenden Form und so eine Einheit mit dem Rohr bilden. Die Wanddicke der Rohre beträgt zwischen 3 und 12 mm, bevorzugt 3 bis 8 mm, insbesondere 4 bis 6 mm. Das hat den Vorteil, dass eine grosse Anzahl von Öffnungen pro Oberfläche vorgesehen werden können. It is expedient to provide the tubes with reinforcing ribs, which will be mounted on extrusion, with a corresponding shape and so form a unit with the tube. The wall thickness of the tubes is between 3 and 12 mm, preferably 3 to 8 mm, in particular 4 to 6 mm. This has the advantage that a large number of openings per surface can be provided.

[0008] Es ist weiter vorteilhaft, wenn die Rohre mit Öffnungen versehen sind, welche 20% der gesamten freien Oberfläche der Rohre einnehmen. Das hat den Vorteil, dass die hydraulische Belastung der Filterelementes um bis zu einem Faktor 4 erhöht werden kann. It is also advantageous if the tubes are provided with openings which occupy 20% of the total free surface of the tubes. This has the advantage that the hydraulic load of the filter element can be increased by up to a factor of 4.

[0009] Zusätzlich sind die Stützrohre innen mit Verstärkungsrippen versehen, die das gesamte Filterelement stabilisieren und somit einen höheren Betriebsdruck und eine höhere Betriebstemperatur zulassen. In addition, the support tubes are internally provided with reinforcing ribs which stabilize the entire filter element and thus allow a higher operating pressure and a higher operating temperature.

[0010] Die Erfindung soll anhand einer Zeichnung näher beschrieben werden. Es zeigen: <tb>Fig. 1<sep>einen Längsschnitt durch das Filterelement, <tb>Fig. 2<sep>einen Querschnitt durch das Filterelement, <tb>Fig. 3<sep>eine Variante des Filterelements, <tb>Fig. 4<sep>eine Variante des Querschnitts des Filterelements, <tb>Fig. 5<sep>eine Perspektive Sicht des Filterelements.The invention will be described in more detail with reference to a drawing. Show it: <Tb> FIG. 1 <sep> a longitudinal section through the filter element, <Tb> FIG. 2 <sep> a cross section through the filter element, <Tb> FIG. 3 <sep> a variant of the filter element, <Tb> FIG. 4 <sep> a variant of the cross section of the filter element, <Tb> FIG. 5 <sep> a perspective view of the filter element.

[0011] Gemäss Fig. 1 besteht das Filterelement aus einem Boden 1 und einem Deckel 2. Um ein Zentralrohr 3 sind sechs Stützrohre 4 angeordnet, welche mit Zusatzmaterial 6, längs verbunden sind. Das Zentralrohr 3 weist eine geschlossene Oberfläche auf. Die Stützrohre 4, 4 ́ sind mit Öffnungen 9, 9 ́ versehen, die wenigsten 20% der gesamten Oberfläche ausmachen. Über die Rohre 4, 4 ́ den Boden 1 und den Deckel 2 ist ein Filtergewebe 5 gespannt. Das Filtergewebe 5 besitzt einen Durchmesser der dem Umfang des Filterelementes entspricht. Am oberen und unteren Ende wird das Filterelement an Abschlussstücken mit grösserem Umfang befestigt. Somit liegt das Gewebe 5 lose um das Filterelement und wird bei Druck von aussen gleichmässig an die Stützrohre 4, 4 ́ gedrückt. According to Fig. 1, the filter element consists of a bottom 1 and a cover 2. To a central tube 3, six support tubes 4 are arranged, which are longitudinally connected with additional material 6. The central tube 3 has a closed surface. The support tubes 4, 4 are provided with openings 9, 9, which make up at least 20% of the total surface area. About the tubes 4, 4 the bottom 1 and the lid 2, a filter fabric 5 is stretched. The filter fabric 5 has a diameter corresponding to the circumference of the filter element. At the top and bottom of the filter element is attached to end pieces with a larger circumference. Thus, the fabric 5 is loosely around the filter element and is pressed evenly under pressure from the outside to the support tubes 4, 4.

[0012] In Fig. 2 sind im Querschnitt das Zentralrohr 3, die darum angeordneten Rohre 4, 4 ́ und das mit den Rohren verschmolzene Zusatzmaterial 6 gezeigt, das über die ganze Länge der Rohre 4, 4 ́ verläuft. Das Filtergewebe 5 ist im Zustand der Rückspülung und mit das Filtergewebe 5 ́ im Zustand der Filtration gezeigt. In Fig. 2, the central tube 3, the tubes arranged around it 4, 4 and fused with the tubes additional material 6 shown in cross-section, which extends over the entire length of the tubes 4, 4. The filter fabric 5 is shown in the state of backwashing and with the filter fabric 5 in the state of filtration.

[0013] In Fig. 3 bestehen die Rohre 4, 4 ́ aus vertikalen Rippen 7, 7 ́ und horizontalen Rippen 8, 8 ́. In Fig. 3, the tubes 4, 4 of vertical ribs 7, 7 and horizontal ribs 8, 8th

[0014] In Fig. 4 sind die vertikalen Rippen 7, 7 ́ eingezeichnet. In Fig. 4, the vertical ribs 7, 7 are located.

[0015] Fig. 5 zeigt die Variante der Rippenrohre 4, 4 ́ im Profil Fig. 5 shows the variant of the finned tubes 4, 4 in profile

[0016] In Fig. 6 ist das Deformationsverhalten beispielsweise eines mit Zusatzmaterial 6 verstärktem Polypropylen-Filterelements gezeigt. Die Graphik zeigt auf der Abszisse die Deformationstemperatur von Kunststoffkerzen bei einem Druck von 7 bar. Die mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnete Säule gibt die Erfindung wieder, die mit 1 bezeichnete Säule den Stand der Technik. In Fig. 6, the deformation behavior is shown, for example, a reinforced with additional material 6 polypropylene filter element. The graph shows on the abscissa the deformation temperature of plastic candles at a pressure of 7 bar. The column designated by the reference numeral 2 represents the invention, the column designated 1 the state of the art.

[0017] Das erfindungsgemässe Filterelement zeigt ein um wenigstens 30% grössere Stabilität. Es wird bevorzugt zur Abtrennung von Feststoffen aus Gasen und Flüssigkeiten eingesetzt. Es ist besonders geeignet zur Filtration von schwerfiltrierbaren Flüssigkeiten bei höheren Drücken und Temperaturen. The inventive filter element shows at least 30% greater stability. It is preferably used for the separation of solids from gases and liquids. It is particularly suitable for filtration of difficult-to-filter liquids at higher pressures and temperatures.

Claims (6)

1. Verbessertes selbstragendes Filterelement aus Kunststoff zum Einbau in einen Druckfilterbehälter, um welches ein Filtergewebe (5) lose gespannt ist, bestehend aus einem Zentralrohr (3), um welches sechs Rohre (4) mit gleichem Durchmesser um das Zentralrohr (3) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (4) durch Zusatzmaterial (6) miteinander verbunden sind.1. Improved self-supporting filter element made of plastic for installation in a pressure filter container to which a filter fabric (5) is loosely stretched, consisting of a central tube (3) around which six tubes (4) of the same diameter around the central tube (3) are arranged , characterized in that the tubes (4) by additional material (6) are interconnected. 2. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzmaterial (6) über die ganze Länge der Rohre (4) verläuft.2. Filter element according to claim 1, characterized in that the additional material (6) over the entire length of the tubes (4). 3. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzmaterial (6) aus dem gleichen Kunststoff besteht, wie die Rohre (4).3. Filter element according to claim 1, characterized in that the additional material (6) consists of the same plastic, as the tubes (4). 4. Filterelement nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (4) mit Öffnungen versehen sind, welche wenigstens 20% der gesamten freien Oberfläche der Rohre (4, 4 ́) einnehmen.4. Filter element according to claims 1 to 3, characterized in that the tubes (4) are provided with openings which occupy at least 20% of the total free surface of the tubes (4, 4). 5. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (4, 4 ́) mit Verstärkungsrippen (7, 8) versehen sind.5. Filter element according to claim 1, characterized in that the tubes (4, 4) with reinforcing ribs (7, 8) are provided. 6. Filterelement nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 20 % der Oberfläche der Rohre mit Öffnungen versehen sind.6. Filter element according to claims 1 to 5, characterized in that at least 20% of the surface of the tubes are provided with openings.
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