CN111565813B - 过滤器设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种过滤器设备，其具有带有用于未过滤液的流体入口(8)并且带有用于过滤液的流体出口(9)的过滤器壳体(1)并且具有至少一个被接纳在过滤器壳体(1)中的一件式或多件式的过滤器内芯(15、17)，所述过滤器内芯可以利用具有至少一个反冲洗机构(31)的反冲洗装置(25)在相对于过滤方向的逆流中被清洁，所述反冲洗装置借助于旋转驱动器(69、71)的引导流体的驱动轴(29)沿相应的过滤器内芯(15、17)的内侧是可移动的，其中，相应的反冲洗机构(31)在其邻近所述内侧的端部上具有至少一个间隙状的穿通口，所述穿通口平行于所述驱动轴(29)的旋转轴线地延伸并且所述穿通口通入到与所述驱动轴(29)引导流体地连接的流动腔中，其特征在于，存在具有至少一个另外的反冲洗机构(31)的至少一个另外的反冲洗装置(27)，所述引导流体的驱动轴(29)被划分为彼此分离的腔室(73、75)，并且其中一个反冲洗装置(25)的相应一个反冲洗机构(31)连接到所述腔室(73、75)中的一个腔室上而其中另一反冲洗装置(27)的相应另一反冲洗机构(31)连接到另一腔室(73、75)上。

Description

过滤器设备
技术领域
本发明涉及一种过滤器设备，其具有带有用于未过滤液的流体入口并且带有用于过滤液的流体出口的过滤器壳体并且具有至少一个被接纳在所述过滤器壳体中的一件式或多件式的过滤器内芯，所述过滤器内芯可以利用具有至少一个反冲洗机构的反冲洗装置在相对于过滤方向的逆流中被清洁，所述反冲洗装置借助于旋转驱动器的引导流体的驱动轴沿相应的过滤器内芯的内侧是可移动的，其中，相应的反冲洗机构在其邻近所述内侧的端部上具有至少一个间隙状的穿通口，所述穿通口平行于所述驱动轴的旋转轴线地延伸并且所述穿通口通入到与所述驱动轴引导流体地连接的流动腔中。
背景技术
这类的过滤器设备是现有技术，参见例如DE 20 2011 000 268 U。通过反冲洗来清洁过滤器内芯的可能性在这些过滤器设备中允许更长的在更换过滤器内芯之间的运行时间。由此能够降低维护成本并且避免频繁的运行中断。结合智能过滤器控制装置，过滤器设备能够在自动运行模式中运行，使得如果由于在过滤器上的污物堆积造成压差Δp达到需要进行清洁的预选极限值，则开始反冲洗过程。如果这样的过滤器设备使用在其中可能出现时间有限的污物冲击的应用中，例如可能在海洋使用中的应用、如压舱水应用，在这些应用中，由于港口船坞中沉积物涡旋，在进入口中可能出现极端的污物浓度，则已知的过滤器设备会出现困难。在这样的应用中，由于成本原因并且由于在这里所需的构造尺寸，将过滤器设备按照最恶劣的情况、即按照极端的污物冲击、所谓的TSS峰值(总悬浮固体)进行设计是不实际的。因此，过程安全性和设备可用性在已知的过滤器设备中尚待提高。
发明内容
鉴于这样的问题，本发明的任务在于，提供一种开头所述类型的过滤器设备，所述过滤器设备在其中预期出现极端的污物冲击的应用中确保高的运行安全性。
本发明的主要特征在于，存在具有至少一个另外的反冲洗机构的至少一个另外的反冲洗装置，引导流体的驱动轴划分为两个彼此分离的腔室，并且其中一个反冲洗装置的相应一个反冲洗机构连接到腔室之一上而其中另一反冲洗装置的相应另一反冲洗机构连接到另一腔室上。通过为相应的过滤器内芯设置至少一个额外的反冲洗装置，在根据本发明的过滤器设备中的反冲洗的效率能够灵活地适应在过滤器进入口中的污物浓度不同的情况下的要求。与已知的利用每个过滤器内芯的一个反冲洗装置的运行相比，接通第二个反冲洗装置将污物排放加速100％，使得也可以应对极端的污物冲击(TSS峰值)。
以有利的方式，根据本发明的过滤器设备例如可以以如下方式运行，使得在正常运行中，只要在过滤器上的时间上的增加Δp在预选的极限值内，就通过经由冲洗阀释放腔室中的仅一个腔室在反冲洗间隔内运行仅一个反冲洗装置。如果压差的增大加速，则这一个反冲洗装置进入连续运行。如果在这样的运行状态下进行污物冲击，则通过打开第二腔室的反冲洗阀接通第二反冲洗装置，直到压差下降到所期望的值为止，然后再次关断所述第二反冲洗装置。优选地，利用第一反冲洗装置的连续冲洗仍保持预选的时间，直到检测到正常负载的状态为止。以这种方式，本发明能够实现在高TSS质量流量的情况下更有效地利用筛网面积。由此可以在较小的过滤器构造尺寸的情况下过程安全地应对较高的TSS峰值。
有利地，所使用的反冲洗装置相对于所述驱动轴的旋转轴线在径向上彼此对置地设置。
可以使用多于两个的反冲洗机构，所述反冲洗设备以划分成组的方式分别配设给所述一个和另外的反冲洗装置。特别有利的是，在这里，由至少两个反冲洗机构以平行于驱动轴的旋转轴线的竖直叠置布置结构组成的一组可以形成一个反冲洗装置。
可以有利地采取如下布置结构，即：驱动轴沿着其旋转轴线被划分成两个腔室，其中一个反冲洗装置的反冲洗机构通入到其中一个腔室中，而其中另一反冲洗装置的反冲洗机构通入到其中另一腔室中。
为了使所述腔室与其附属的反冲洗阀连接，所述驱动轴可在其彼此对置的端侧上具有用于排出其中一个或其中另一反冲洗装置的反冲洗流体的通过口。
在一种有利的实施例中，设有两个竖直叠置的过滤器内芯，每个所述过滤器内芯具有两个反冲洗装置，其中，在这两个过滤器内芯中，其中一个反冲洗装置的反冲洗机构通入到一个腔室中而其中另一反冲洗装置的反冲洗机构通入到另一腔室中。
在一种特别有利的实施例中，在两个叠置的过滤器内芯中，驱动轴横向于旋转轴线划分成两个另外的腔室，其中，在每个过滤器内芯中，其中一个反冲洗装置的反冲洗机构通过各一个附属的腔室与其中一个通过口连接而其中另一反冲洗装置的反冲洗机构通过各一个另外的腔室与其中另一通过口连接。由此，在这两个过滤器内芯的这两个反冲洗装置运行时，反冲洗量在驱动轴的每个通过口处从两个彼此轴向偏移的反冲洗装置流出。这导致对作用在驱动轴上的流动力的补偿，并且导致机械负载的降低。
借助于冲洗阀可以操控反冲洗流体的经由驱动轴的通过口的排出，所述冲洗阀可以由附属的过滤器控制装置以已知的方式操作。
所述驱动轴在其一个端侧上、优选地在竖直安装方向的情况下在其上端侧处具有用于接合驱动马达的耦合部位。
特别有利的是，所述反冲洗机构无间距地在可相应配设的过滤器内芯的内侧上沿着该内侧被引导。
本发明的主题也是一种用于运行如上所述的过滤器设备的方法。
附图说明
下面借助在附图中示出的实施例详细阐述本发明。
在附图中：
图1示出根据本发明的过滤器设备的一种实施例的透视斜视图；
图2示出过滤器设备的实施例的竖直截面，其中，所述截面部分地偏离附图平面。
图3示出过滤器设备的实施例的中央竖直截面；
图4示出透视斜视图，其中，以中央截面竖直剖切地示出所述实施例；并且
图5示出用于根据本发明的过滤器设备的第二实施例的单独示出的驱动轴的透视斜视图，其中，为了清楚示出构造方式，透明地示出外壁区域。
具体实施方式
在将根据本发明的过滤器设备的实施例作为整体示出的图1至图4中，过滤器壳体作为整体以1标示。两件式的过滤器壳体1具有带有封闭底部5的圆柱体形的输入部件3。壳体主体部件7设置在所述输入部件3上，所述壳体主体部件如所述输入部件3那样是圆柱体形的。在输入部件3的侧壁上设有流体入口8以用于使未过滤液流入到所述输入部件中，并且用于过滤液的流体出口9位于主体部件7的侧壁上。如图1所示，在主体部件7的外侧上安装有开关盒11，所述开关盒主要包含根据现有技术的电子过滤器控制装置。所述主体部件7在上侧通过盖板部件13封闭。在主体部件7中接纳有下过滤器内芯15和上过滤器内芯17，在过滤过程中，所述下过滤器内芯和上过滤器内芯的过滤筛19或21被从内向外穿流。未过滤液从输入部件3出发经由预过滤器23流入到过滤器内芯15、17的内腔，所述预过滤器在海洋使用中设置为所谓的鱼网。
为了由下过滤器内芯15或上过滤器内芯17清洁在过滤筛19、21上的堆积物，每个过滤器内芯15、17具有第一反冲洗装置25和第二反冲洗装置27，所述第一反冲洗装置和第二反冲洗装置分别在径向上彼此对置地安装在由空心轴构成的驱动轴29上，所述驱动轴在延伸穿过所述过滤器内芯15、17的区段中具有长方形的横截面。如图3和图4所示，所述过滤器内芯15、17的反冲洗装置25和27分别具有两个反冲洗机构31，所述反冲洗机构成对地叠置地设置并且每对如图2所示保持在共同的托架33上。借助于调节装置35(图2)，所述托架33相对于所述驱动轴29是位置可调节的，使得所述反冲洗机构31以其外侧在所述驱动轴29旋转运动时在相关的过滤筛19、21的内侧上无间距被引导，反冲洗输入槽如通常那样位于所述反冲洗机构的外侧上。具有螺杆传动的调节装置35可以以例如在申请DE 10 201 7002 646.7(其示出在后公开的现有技术)的图1至图3中公开的方式来构造，使得通过用于托架33的调节装置35预设径向的外端部位置，所述调节装置可以从该端部位置克服弹簧力径向地向内运动。
所述驱动轴29在其下端部处支承在旋转轴承37中，所述旋转轴承保持在托臂39上，所述托臂在从输入部件3至主体部件7的过渡部处沿径向方向延伸。在所述旋转轴承37上，空心的驱动轴29的内腔以通过口41过渡到冲洗管路43中，所述冲洗管路被引导穿过输入部件3的底部5至冲洗阀45，所述冲洗阀可以由电动伺服马达47操作。所述驱动轴29的上端部支承在位于盖板部件13上的旋转轴承49中，其中，所述驱动轴29以轴颈51穿过所述旋转轴承49延伸至位于盖板部件13上的附件53中。附件53的内腔经由第二冲洗管路55与第二冲洗阀57连接，所述第二冲洗阀可以由电动伺服马达59操作。如在图5的设置用于第二实施例的驱动轴29的示例中所示，所述驱动轴29的轴颈51以空心销的方式构造。如所示那样，轴颈51具有作为从所述驱动轴29的内腔出来的出口的上通过口61、以及侧向的、窗口状的、用于流体连接至所述附件53的内腔并且因此流体连接至冲洗管路55的壁缺口63。此外，耦合槽65构成在所述轴颈51中，电动变速马达71的输出轴69的带动件67接合在所述耦合槽中，所述电动变速马达设置在所述附件53的上侧。
如图3和图4所示，在第一实施例中，所述驱动轴29通过分隔壁73分为两个腔室75和77，所述分隔壁在所述驱动轴29的大部分长度上在通过口41和61之间沿着旋转轴线延伸，其中的腔室75与下通过口41连接而另一腔室77与上通过口61连接。在每个过滤器内芯15和17中，位于附图左侧的各对反冲洗机构31的流道与腔室75连接，而位于附图右侧的各对反冲洗机构31与另一腔室77连接，仅在图4中示出所述流道中的一些流道并且以79标示。在打开在第一冲洗管路43上的反冲洗阀45时，所述第一冲洗管路经由通过口41与腔室75连接，因此，仅以过滤器内芯15、17的位于附图左侧的反冲洗装置25进行冲洗过程。如果在关闭第一冲洗阀45的情况下打开第二冲洗阀57，则仅以位于附图右侧的反冲洗装置27进行冲洗过程，所述右侧的反冲洗装置经由第二腔室77、上通过口61和反冲洗管路55与第二冲洗阀57连接。如果两个冲洗阀45和57都打开以用于特殊反冲洗，借助于两个过滤器内芯15和17的两个反冲洗装置25和27进行所述反冲洗。
因此，根据本发明的过滤器设备可以以如下方式运行，使得在正常的运行状态下(在该运行状态下，在过滤器上的压差Δp随时间的增大保持适度)，反冲洗装置中的仅一个反冲洗装置25或27被投入运行，以再次补偿压差的增大。在必要情况下，在这里，相应的所述一个反冲洗装置25或27保持连续运行。如果例如由于TSS峰值的出现而在进入口中出现极端的污物浓度，则通过打开相应的另外的冲洗阀45或57来接通过滤器内芯15、17的相应第二反冲洗装置25或27。如果在利用两个冲洗装置25和27进行反冲洗期间压差再次下降到正常值，则再次关断反冲洗装置25或27，而可以还以一个反冲洗装置25或27保持连续冲洗预选的时间。
图5示出用于根据本发明的过滤器设备的第二实施例的驱动轴29的构造方式。如所示那样，驱动轴29的内腔通过倾斜于旋转轴线延伸的两个另外的分隔壁81和83划分成两个额外的腔室85和87，其中的腔室85与上通过口61连接而另一腔室87与下通过口41连接。虽然在第一实施例中，流道79将两个过滤器内芯15和17的反冲洗装置25与下通过口41连接，但是在图5的构造方式中，仅下过滤器内芯15的反冲洗机构31的流道79与通过口41连接，而上过滤器内芯17的反冲洗装置25的流道79与上通过口61连接。如在第一实施例中那样，上过滤器内芯17的第二反冲洗装置27的流道89也与所述上通过口连接，而下过滤器内芯15的第二反冲洗装置27的流体通道与下通过口41连接，在第一实施例中也是这种情况。与第一实施例相比，在这种布置结构中在两个反冲洗装置25和27同时运行时实现在更均匀分布的位置上作用在驱动轴29上的流动力，使得驱动轴29在运行中遭受到较小的机械负载。

Claims (10)

1.过滤器设备，其具有带有用于未过滤液的流体入口(8)并且带有用于过滤液的流体出口(9)的过滤器壳体(1)和具有至少一个被接纳在所述过滤器壳体(1)中的一件式或多件式的过滤器内芯(15、17)，相应的过滤器内芯(15、17)能够利用分别具有两个反冲洗机构(31)的一个反冲洗装置(25)和另一反冲洗装置(27)在相对于过滤方向的逆流中被清洁，相应的反冲洗装置(25、27)借助于旋转驱动器的引导流体的驱动轴(29)沿相应的过滤器内芯(15、17)的内侧是可移动的，相应的反冲洗机构(31)在其邻近所述内侧的端部上具有至少一个间隙状的穿通口，所述穿通口平行于所述驱动轴(29)的旋转轴线地延伸并且所述穿通口通入到与所述驱动轴(29)引导流体地连接的流动腔中，所述驱动轴(29)在其彼此对置的端侧上具有用于排出其中一个反冲洗装置(25)或其中另一反冲洗装置(27)的反冲洗流体的通过口(41、61)，所述引导流体的驱动轴(29)由空心轴构成并且通过分隔壁(73)被划分为彼此分离的腔室(75、77)，所述分隔壁在所述驱动轴(29)的通过口(41、61)之间沿着旋转轴线延伸，并且其中一个反冲洗装置(25)的相应两个反冲洗机构(31)连接到所述腔室(75、77)中的一个腔室上而其中另一反冲洗装置(27)的相应两个反冲洗机构(31)连接到另一腔室上，相应的过滤器内芯(15、17)具有过滤筛(19、21)，相应的反冲洗装置(25、27)的两个反冲洗机构(31)成对地叠置地设置并且每对保持在共同的托架(33)上，借助于调节装置(35)，相应的托架(33)相对于所述驱动轴(29)是位置可调节的，使得所述反冲洗机构(31)以其外侧在所述驱动轴(29)旋转运动时在相应的过滤筛(19、21)的内侧上无间距地被引导。
2.根据权利要求1所述的过滤器设备，其特征在于，所使用的反冲洗装置(25、27)相对于所述驱动轴(29)的旋转轴线在径向上彼此对置地设置。
3.根据权利要求1或2所述的过滤器设备，其特征在于，使用多于两个的反冲洗机构(31)，所述反冲洗机构以划分成组的方式分别配设给所述一个反冲洗装置(25)和所述另一反冲洗装置(27)。
4.根据权利要求3所述的过滤器设备，其特征在于，由至少两个反冲洗机构(31)以平行于所述驱动轴(29)的旋转轴线的竖直叠置布置结构组成的一组形成一个反冲洗装置(25、27)。
5.根据权利要求1或2所述的过滤器设备，其特征在于，所述驱动轴(29)沿其旋转轴线被划分成两个腔室(75、77)，并且其中一个反冲洗装置(25)的反冲洗机构(31)通入到一个腔室(75)中而其中另一反冲洗装置(27)的反冲洗机构(31)通入到另一腔室(77)中。
6.根据权利要求1或2所述的过滤器设备，其特征在于，设有两个竖直叠置的过滤器内芯(15、17)，每个所述过滤器内芯具有两个反冲洗装置(25、27)，并且在这两个过滤器内芯(15、17)中，其中一个反冲洗装置(25)的反冲洗机构(31)通入到一个腔室(75)中而其中另一反冲洗装置(27)的反冲洗机构(31)通入到另一腔室(77)中。
7.根据权利要求1或2所述的过滤器设备，其特征在于，借助于冲洗阀(45 、 57 )能够操控反冲洗流体的经由所述驱动轴(29)的通过口(41、61)的排出。
8.根据权利要求1或2所述的过滤器设备，其特征在于，所述驱动轴(29)在其一个端侧上具有用于接合旋转驱动器的驱动马达(71)的耦合部位(51、65)。
9.根据权利要求1或2所述的过滤器设备，其特征在于，所述反冲洗机构(31)在可相应配设的过滤器内芯(15、17)的内侧上无间距地沿该内侧被引导。
10.使用根据权利要求1至9中任一项所述的过滤器设备的方法，其特征在于，
-在正常运行中，只要在相应的过滤器内芯(15、17)上的时间上的压差的增大在预选的极限值内，就通过经由冲洗阀(45、57)释放腔室(75、77)中的仅一个腔室在反冲洗间隔内运行仅一个反冲洗装置(25或27)，其中，借助于冲洗阀(45 、 57 )能够操控反冲洗流体的经由所述驱动轴(29)的通过口(41、61)的排出，
-如果压差的增大加速，则该一个反冲洗装置(25或27)进入连续运行，
-对于特殊反冲洗、即如果在这样的运行状态下进行污物冲击，则通过打开另一腔室的冲洗阀(57、45)接通另一反冲洗装置(27、25)，从而使用所有的反冲洗装置(25和27)，直到压差下降到所期望的值为止，然后再次关断所述另一反冲洗装置(27、25)，并且
-利用所述一个反冲洗装置(25或27)的连续冲洗仍被保持，直到检测到正常负载的状态为止。
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