DD144207A1

DD144207A1 - FILTER CARTRIDGE

Info

Publication number: DD144207A1
Application number: DD21369879A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Schlueter; Hans-Heinrich Woldt
Original assignee: Wolfgang Schlueter; Woldt Hans Heinrich
Priority date: 1979-06-19
Filing date: 1979-06-19
Publication date: 1980-10-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Filterpatrone, die zur Reinigung von Flüssigkeiten dient. Es wird das Ziel verfolgt, die Standzeiten der Filterpatrone zu verlängern, und damit den Filtervorgang ökonomischer zu gestalten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Anwendung einfacher Fertigungsmethoden eine hochwirksame Filterpatrone, bestehend aus auf einem Stützrohr angeordneten Fasermaterial zu schaffen, wobei eine optimale Ausnutzung der Kapazität des Filtermittels zur Aufnahme der Feststoffe angestrebt wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Vliesstoff aus Glasstapelfasern mit konstanten Parametern spiralförmig um ein gelochtes Stützrohr gewickelt v/ird und in die äußeren Vlieslagen radial umlaufende Rillen eingearbeitet werden. Die einzelnen Vlieslagen werden untereinander nicht verbunden. Die Patrone ist geeignet zur Filtration von Flüssigkeiten· der verschiedensten Arten in der chemischen und petrolchemischen Industrie. - Fig.1 -The invention relates to a filter cartridge for cleaning Liquids serves. It is the goal pursued, the service lives of Extend filter cartridge, and thus the filtering process more economical to design. The invention is based on the object when used simple production methods a highly effective filter cartridge, consisting of arranged on a support tube fiber material create, making optimum use of the capacity of the filter medium the aim is to take up the solids. According to the invention the object is achieved in that nonwoven fabric Glass staple fibers with constant parameters spirally around perforated support tube wrapped v / ird and in the outer nonwoven layers Radial circumferential grooves are incorporated. The single ones Nonwoven layers are not connected to each other. The cartridge is suitable for the filtration of liquids of various kinds in the chemical and petrochemical industry. - Fig.1 -

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Filterpatrone Anwendungsgebiet der Erfindung Filter cartridge Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Filterpatrone, bestehend aus Vliesmaterial, zur Reinigung von Flüssigkeiten.The invention relates to a filter cartridge, consisting of nonwoven material, for the purification of liquids.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, daß Filterpatronen aus einer kompakten Schicht oder auch aus spiralförmig gewickelten Lagen aufgebaut werden können, wobei als Materialien Glasfaservliese, Textilien oder Kunststoffe verwendet werden. Bei der Herstellung erfolgt in der Regel eine Verbindung einzelner Materiallagen mit dem Ziel, ein stabiles Filtermittel mit den Merkmalen einer kompakten Schicht herzustellen.It is known that filter cartridges can be constructed from a compact layer or from spirally wound layers, being used as materials glass fiber webs, textiles or plastics. In the production usually takes place a combination of individual layers of material with the aim to produce a stable filter medium with the characteristics of a compact layer.

Bei den bekannten kompakten Filterpatronen werden die Feststoffpartikel zu einem großen Teil bereits im äußeren Filtermittelbereich zurückgehalten. Als Folge dessen tritt hier eine schnelle Verstopfung und damit ein Anstieg des Filtrationsdruckes auf.In the known compact filter cartridges, the solid particles are retained to a large extent already in the outer filter medium range. As a result, there occurs a rapid blockage and thus an increase in the filtration pressure.

Da bei einer solchen Ausführungsart der Patronen der innere Filtermittelbereich nicht effektiv zur Feststoffaufnähme genutzt wird, ist die erreichbare Kapazität derartiger Patronen stark begrenzt.In such an embodiment of the cartridges, since the inner filter media area is not effectively utilized for solids reception, the achievable capacity of such cartridges is severely limited.

Zur verbesserten Ausnutzung des Feststoffaufnahmevermögens der inneren Bereiche des Filtermaterials können bekanntlich Filterpatronen aus mehreren, mindestens jedoch zwei, Faserschichten bzw. Materiallagen mit unterschiedlicher Trennteilchengröße hergestellt werden. Dabei wird in Strömungsrichtung von der Außenseite zur Innenseite schrittweise dichteres Schichtmaterial verwendet. Mit dieser Ausführungsart der Filterpatrone soll Vorzugs- weise eine Abscheidung der größeren Partikel im äußeren FiItermittelbereich und der feineren Partikel im inneren Faserbereich erzielt werden. Zur Sicherung der Filtratreinheit müssen jedoch die inneren Filtermittellagen eine sehr kleine Trennteilchengröße' besitzen,, In diesem Bereich kommt es auf Grund der verkleinerten Querschnittsfläche und der Verstopfung des Filtermittels mit kleinerer Trennteilchengröße durch Feinstkorn zu hohen Filtrationsdriicken« Eine Filterpatrone mit gestufter Trennteilchengröße des Filtermittels ist nachteilig durch einen hohen Fertigungsaufwand gekennzeichnet, eine praktische Anwendung wird deshalb stets zu einer ökonomischen Frage,For improved utilization of the solids absorption capacity of the inner regions of the filter material, it is known that filter cartridges can be produced from a plurality of, but at least two, fiber layers or material layers with different particle sizes. In this case, gradually denser layer material is used in the flow direction from the outside to the inside. With this embodiment of the filter cartridge, it is preferable to achieve a separation of the larger particles in the outer filter medium region and of the finer particles in the inner fiber region. However, in order to ensure filtrate purity, the inner filter media layers must have a very small size separator particle size. In this range, ultrafine grain results in high filtration pressures due to the reduced cross-sectional area and blockage of the smaller particle size filter media. A filter cartridge having a graded particle size separator of the filter media is disadvantageous characterized by a high production cost, a practical application is therefore always an economic question,

Informationsquelle j OS 19 50 068; Kl. I2d, 19» IPG B 01 d,Information source j OS 19 50 068; Class I2d, 19 »IPG B 01 d,

27/04 - Scheibenartiges Filterelement -27/04 - Disc-like filter element -

Ziel der Erfindung: 'Object of the invention:

Ziel der Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile zu beseitigen und durch Verlängerung der Standzeiten der Patronen, den Filtrationsvorgang ökonomischer zu gestalten«The aim of the invention is to eliminate the disadvantages described and, by extending the service life of the cartridges, to make the filtration process more economical «

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Anwendung von einfachen Fertigungsmethoden eine hochwirksame Filterpatrone, bestehend aus auf einem Stützrohr angeordneten Pasermaterial zu schaffen, wobei eine optimale Ausnutzung der Kapazität des Filtermittels zur Aufnahme der Feststoffe angestrebt wird» .The invention has for its object to provide when using simple manufacturing methods, a highly effective filter cartridge consisting of arranged on a support tube Pasermaterial, with optimum utilization of the capacity of the filter means for receiving the solids is sought ».

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Vliesstoff aus Glasstapelfasern mit konstanter Qualität spiralförmig um ein gelochtes Stützrohr gewickelt wird und in die äußeren Vlieslagen radial umlaufende Rillen eingearbeitet werden. Die einzelnen Vlieslagen werden, "bis auf die stirnseitige Verklebung in Deckkappen, untereinander nicht verbunden, damit die Faserschicht einen elastischen Aufbau erhält. Die in die äußeren Vlieslagen eingearbeiteten Rillen sind so zu bemessen, daß zu Beginn des Filtrationsvorganges der Flüssigkeitsanteil, der durch diese strömt, gering ist, so wird erreicht, daß sich die abzufiltrierenden Feststoffe zuerst in den Außenlagen der zylindrischen Filterpatrone festsetzen. Mit zunehmender Verstopfung dieser Lagen wächst der Flüssigkeitsanteil, der durch die Rillen zu tiefergelegenen, weniger stark verunreinigten Vlieslagen strömt. Unter diesen Bedingungen erfolgt an den Flanken der Rillen keine Feststoffablagerung, da die Flüssigkeit in axialer Richtung in die Hohlräume zwischen den unverstopften Vlieslagen einströmt und die Feststoffe erst beim radialen Durchtritt der Flüssigkeit durch die Vlieclagen in diesem zurückgehalten werden. Die axiale Strömung wird durch eine beim Filtrationsvorgang auftretende Kanalbildung zwischen den Vlieslagen ermöglichte Diese erfolgt durch Zusammendrücken der Faserschicht auf Grund des ansteigenden FiltratioP-sdruckes, der auf die verstopften Vlieslagen einwirkt,According to the invention the object is achieved in that nonwoven fabric made of glass staple fibers of constant quality is spirally wound around a perforated support tube and incorporated into the outer nonwoven layers radially encircling grooves. The individual nonwoven layers are not connected to one another, except for the end-side bonding in cover caps, so that the fibrous layer is given an elastic structure The grooves incorporated into the outer nonwoven layers are to be dimensioned so that the liquid fraction flowing through them at the beginning of the filtration process , is low, it is achieved that the solids to be filtered first settle in the outer layers of the cylindrical filter cartridge.With increasing blockage of these layers, the proportion of liquid that flows through the grooves to deeper, less heavily contaminated nonwoven layers grows under these conditions Flanks of the grooves no solid deposition, since the liquid flows in the axial direction in the cavities between the unburned nonwoven layers and the solids are retained only in the radial passage of the liquid through the Vlieclagen in this This is done by compressing the fiber layer due to the rising FiltratioP-sdruckes acting on the clogged nonwoven layers,

Die erfindungsgemäße Ausführung der Patrone ermöglicht ein dynamisches Verhalten der Faserschicht beim Filtrationsvorgang, durch das die Vlieslagen und die sich dazwischen bildenden Hohlräume in Strömungsrichtung fortschreitend mit Feststoffen beladen werden. Die sich bildenden Kanäle stellen einen zusätzlichen Hohlraum dar, der sich nach Verstopfung der Vlieslagen mit Feststoffen zusetzt und damit die gewünschte optimale Ausnutzung des Fasermaterials noch verstärkt.The embodiment of the cartridge according to the invention enables a dynamic behavior of the fiber layer in the filtration process by which the nonwoven layers and the cavities forming therebetween are progressively loaded with solids in the direction of flow. The forming channels constitute an additional cavity which becomes clogged with solids after blockage of the nonwoven layers and thus further enhances the desired optimum utilization of the fiber material.

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Ausführungsbeispiel * Embodiment *

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsb'eispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Figo Λ - SchnittdarstellungFigo Λ - sectional view

In der Figo 1 ist eine Filterpatrone schematisch dargestellt, deren Filtermittel aus auf ein gelochtes Stützrohr 1 spiralförmig aufgewickeltem Vliesstoff 2 aus Glasstapelfasern besteht β · In die äußeren Vlieslagen 3 siad Rillen A- eingearbeitete . Die Stirnseiten der Patrone sind in Deckkappen 5 verklebt. Die einzelnen Vlieslagen sind untereinander nicht verbunden, so daß die gesamte Faserschicht einen elastischen Aufbau aufweist. Das Ende der aufgewickelten Vliesbahn ist mit der vorhergehenden Lage verklebt. Die Anzahl der ungerillten inneren Vlieslagen ist so groß gewählt, daß die geforderte Filtratreinheit gewährleistet ist und beträgt mindestens 50 % der Gesamtanzahl.FIG. 1 schematically shows a filter cartridge whose filter medium consists of nonwoven fabric 2 made of glass staple fibers spirally wound onto a perforated support tube 1. In the outer nonwoven layers 3, siad grooves A are incorporated. The end faces of the cartridge are glued in cover caps 5. The individual nonwoven layers are not connected to each other, so that the entire fiber layer has an elastic structure. The end of the wound nonwoven web is glued to the previous layer. The number of non-wound inner nonwoven layers is chosen so large that the required Filtratreinheit is guaranteed and is at least 50 % of the total number.

Der Abstand der radial umlaufenden Rillen, deren Breite 10 %. dieses Abstandes beträgt, ist gleich der Faserschichtdicke«, Zu Beginn des Filtrationsvorganges.strömt der grössere Flüssigkeitsanteil, auf Grund der geringen Querschnitt sf lache der Rillung gegenüber der Gesamtoberfläche, wie bei Patronen mit reiner Oberflächenfiltration, radial durch die Vlieslagen.The distance between the radial circumferential grooves whose width is 10 %. At the beginning of the filtration process, the larger liquid fraction flows, due to the small cross section, the scoring of the entire surface, as with cartridges with pure surface filtration, flows radially through the nonwoven layers.

Durch die in den Außenlagen auftretende Verstopfung erhöht sich durch Ansteigen des Filtrationsdruckes der durch die Rillen-fließende Flüssigkeitsanteil, Der weitere Strömungsverlauf erfolgt dann axial über Kanäle bzw. Zwischenräume, die durch Zusammendrücken der Faserschicht infolge der Erhöhung des Filtrationsdruckes, zwischen den Vlieslagen entstehen. Die Hohlräume und nachfolgenden Vlieslagen werden dadurch, entsprechend dem lokalen vorliegenden Verstopfungszustand, von außen nach innen fortschreitend, mit FeststoffDue to the blockage occurring in the outer layers, the liquid fraction flowing through the grooves increases due to the increase in the filtration pressure. The further course of flow then takes place axially via channels or interspaces which arise as a result of the increase in the filtration pressure between the nonwoven layers due to compression of the fiber layer. The voids and subsequent nonwoven layers thereby become solid from outside to inside according to the local clogging state

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fen beladen. Dadurch wird ausgeschlossen, daß die Patrone durch Zusetzen der äußeren Oberfläche"frühzeitig unbrauchbar wird» Das beschriebene dynamische Verhalten, bedingt durch das Zusammenwirken der beschriebenen konstruktiven Merkmale, bewirkt die optimale Ausnutzung des gesamten Fasermaterials zur Aufnahm^e der abgeschiedenen Feststoffteile.loaded. This prevents the cartridge from becoming unusable early by adding the outer surface. The dynamic behavior described, due to the interaction of the structural features described, causes the optimum utilization of the entire fiber material to take up the deposited solid parts.

Die Filterpatrone besteht im dargestellten Beispiel aus einem Stützrohr 1, Vliesmaterial 2, äußeren Vlieslagen 3» Rillen 4- und den Deckkappen 5.The filter cartridge consists in the illustrated example of a support tube 1, nonwoven material 2, outer nonwoven layers 3 "grooves 4- and the cover caps. 5

Claims

Erfinduiigsanäpruch

Filter cartridge, "consisting of a spirally wound on a perforated support tube filter means, characterized in that preferably nonwoven material (2) is used, which has constant parameters over the entire winding length, the nonwoven layers are not interconnected and in the outer layers (3) radially circumferential grooves (4) are incorporated.

For this 1 sheet drawing