DE102005019394A1 - Filtervorrichtung und Filtrationsverfahren - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung (1) mit einem Behälter (2), zumindest einem scheibenförmigen Filtermittel (6), das in dem Behälter angeordnet ist, zumindest einer Suspensionszuleitung (3) und einer Suspensionsableitung (4) und zumindest einer Filtratableitung (5). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Filtermittel rotierbar ist, wodurch in dem Behälter befindliche Suspension in eine rotatorische Bewegung (16) über dem Filtermittel versetzbar ist, und dass weitere Suspension über die Suspensionszuleitung in einem von dem Rotationswinkel der rotierenden Suspension abweichenden Winkel in den Behälter einströmbar ist (18), so dass die einströmende Suspension die durch die Rotation der Filtermittel bewirkte rotatorische Bewegung der Suspension stört. Weiter betrifft die Erfindung ein Filtrationsverfahren, das insbesondere mit der Filtervorrichtung (1) durchführbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Filtrationsverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
  • In der Fachliteratur werden mit den Oberbegriffen „Filtervorrichtungen" oder „Filteraufbauten" Hilfseinrichtungen bezeichnet, auf oder mit denen in Flüssigkeiten oder Gasen gelöste Stoffe beliebigen Aggregatzustands oder Schweb- und Trübstoffe beliebigster Form vom Lösungsmittel getrennt und entfernt werden.
  • Die zu filtrierende Flüssigkeit wird als „Suspension" und die den Filter durchlaufende gereinigte Flüssigkeit wird als „Filtrat" bezeichnet. Das auf dem Filter verbleibende feste Material heißt „Rückstand" und wird auch als „Filterkuchen" bezeichnet.
  • Als „Filtermittel" werden geeignete Hilfsvorrichtungen, Werkstücke, Beschichtungen oder Werkstoffe bezeichnet, welche zur Filtration notwendig sind. Bekannt sind verschiedenste Realisierungsformen für Filtermittel aus allen nur erdenkbaren Materialkombinationen, Kunststoffen, Keramiken oder Edelmetallen in verschiedenster Porosität und Grundstruktur.
  • Zur Verbesserung der Filtrationsleistung von Filtervorrichtungen mit scheibenförmigen Filtermitteln ist bekannt, hintereinander über eine Welle angeordnete Filtermittel mit Hilfe eines externen Motors in Rotation zu versetzen. Dadurch wird auf der Filtermitteloberfläche eine Querströmung, der so genannte Cross-Flow erzeugt. Diese Querströmung verhindert ein Zusetzen der Filtermitteloberfläche. In der Praxis erwies sich diese Maßnahme jedoch als nicht ausreichend. Es kam trotzdem zu der Ausbildung von Rückständen. Weiterhin erwiesen sich die Vorrichtungen auch dahingehend als nachteilig, dass sich bei einer höheren Drehgeschwindigkeit des Filtermittelpaketes eine stehende Wassersäule ausbildet, die die Filtration nahezu zum Erliegen bringt. Zur Verhinderung des Aufbaus stehender Wassersäulen ist bekannt, mechanische Stromstörer einzubauen. Hierbei handelt es sich um mechanische Strukturen, bspw. in der Art von Kämmen, die im Filterbehälter mit angeordnet sind und sich in der Regel sowohl zwischen Behälterwand und Filtermittelpaket als auch zwischen den einzelnen Filtermittelscheiben erstrecken. Die rotierende Strömung, die durch das Drehen des Filtermittelpaketes erzeugt wird, wird immer wieder an diesen Stromstörern gestört, so dass Verwirbelungen auftreten, die zum Einen den Filterkuchenabtrag verbessern und zum Anderen das Aufbauen einer stehenden Suspensionssäule verhindern. Nachteilig an den mechanischen Stromstörern ist, dass sich Schattenbereiche um diese herum ausbilden, an denen nicht nur der Abtrag des Filterkuchens verhindert wird, sondern sich im Gegenteil sogar Material ansammelt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine eingangs beschriebene Filtervorrichtung mit rotierenden scheibenförmigen Filtermitteln und das dazugehörige Filtrationsverfahren derart zu verbessern, dass der Abtrag von Rückständen auf der Filtermitteloberfläche weiter verbessert wird und ein Aufbau eines Filterkuchens möglichst verhindert bzw. stark reduziert wird, um einen störungs- und wartungsarmen Betrieb zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Filtervorrichtung nach Anspruch 1 und ein Filtrationsverfahren nach Anspruch 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung weist einen Behälter auf, in dem zumindest ein scheibenförmiges Filtermittel angeordnet ist. Weiterhin hat der Behälter zumindest eine Suspensionszuleitung und eine Suspensionsableitung und zumindest eine Filtratableitung. Das Filtermittel ist erfindungsgemäß rotierbar, wodurch eine Strömung über dem Filtermittel erzeugbar ist. Durch die Rotation des Filtermittels wird die in dem Behälter befindliche Suspension in eine rotatorische Bewegung versetzt. Über die Suspensionszuleitung ist zusätzliche Suspension in den Behälter einströmbar, wobei die Suspensionszuleitung so angeordnet ist, dass die einströmende Suspension, die durch die Rotation der Filtermittel bewirkte rotatorische Bewegung der Suspension stört. Die gleichmäßig rotierende Strömung der Suspension wird zumindest lokal unterbrochen.
  • Anstelle eines statischen, mechanischen Stromstörers ist erfindungsgemäß folglich ein kinematischer Stromstörer vorgesehen, indem Suspension gezielt in den Behälter so eingeströmt wird, dass die einströmende Suspension die rotierende Strömung, welche durch die Rotation der Filtermittel erzeugt wird, behindert und von ihrer Bahn ablenkt. Die einströmende Suspension hat hierfür bspw. einen von der Rotationsströmung abweichenden Strömungswinkel. Es wird die Suspension also schräg eingeströmt. Unter dem Begriff „schräges Einströmen von Suspension" wird verstanden, dass die Suspension dem Behälter in einem Winkel zugeführt wird, der von der Geraden, die sich von der Öffnung der Suspensionszuleitung zu der Längsachse des Behälters erstreckt, abweicht. Man könnte diese Art des Einströmens auch als tangentiales Einströmen oder als radiales Einströmen bezeichnen. Die Strömungsrichtungen der einströmenden Suspension und die der rotierenden Suspension weichen bevorzugt voneinander ab. Sie können sogar einander entgegengesetzt sein.
  • Nach den Formeln für eine gleichmäßige Rotation ω = 2πf, [s–1] und für eine gleichmäßig beschleunigte Rotation
    Figure 00030001
    [s–1], wobei ω = Winkelgeschwindigkeit, α = Winkelbeschleunigung, f = Frequenz und φ = überstrichener Winkel [rad] sind, könnte die Beziehung auch so ausgedrückt werden, dass eine gleichmäßig beschleunigte rotatorische Suspensionsbewegung, die durch die Rotation der Filterscheiben beschleunigt wird, durch Suspensionszuströmung, die von dem Beschleunigungswinkel α abweicht, in ihrer gleichmäßigen Rotation ω unterbrochen wird. Der Filtrateinströmwinkel β ist dabei bevorzugt ungleich dem Beschleunigungswinkel α.
  • Alternativ könnte auch eine Stromstörung über eine gepulste Zuströmung der Suspension erfolgen. Hierdurch wird die rotierende Suspension fortlaufend lokal kurzzeitig beschleunigt.
  • Die Erfinder haben überraschend gefunden, dass die Kombination von rotatorischer Strömung und dazu schräg auftreffender Suspensionsströmung nicht nur einen verbesserten Partikelabtrag bewirkt, sondern es auch ermöglicht, die Filtervorrichtung vergleichsweise wenig aufwendig zu konstruieren. Die „kinematische" Stromstörung erwies sich gegenüber der mechanischen Stromstörung als überlegen, sowohl hinsichtlich des Partikelabtrags als auch hinsichtlich der Standzeiten. Zwar sind im Grunde sowohl Filtervorrichtungen, bei denen durch die Rotation des Filtermittelpaketes ein Cross-Flow erzielt wird, als auch Filtervorrichtungen, bei denen ein Cross-Flow über das gezielte Einströmen von Suspension bewirkt wird, bekannt, dennoch kann die vorliegende Erfindung nicht als eine bloße nahe liegende Kombination angesehen werden. Jedes dieser bekannten Verfahren bzw. Filtervorrichtungen bewirkt bereits für sich einen Abtrag von Partikeln von der Filteroberfläche. Es war nicht vorherzusehen, dass gezieltes Einströmen von Suspension zusätzlich zur Suspensionsrotation den Partikelabtrag verbessern würde. Im Gegenteil, die Entwicklung von Filtervorrichtungen ging von solchen mit rotierenden Filtermittelpaketen weg, da die hierfür notwendigen Drehdurchführungen als nachteilig angesehen worden sind. Nun stellte sich heraus, dass bei gezieltem Einströmen von Suspension mechanische Stromstörer entfallen können, was den Aufbau dieser vorbekannten Filtervorrichtungen erheblich vereinfacht. Dass dabei auch noch der Partikelabtrag verbessert wird im Vergleich mit mechanischen Stromstörern, ebenso wie im Vergleich mit herkömmlichen rotierenden Filtermittelpaketen ohne Stromstörer, sowie mit herkömmlichen Filtervorrichtungen, die einen Cross-Flow durch Einströmen von Suspension erzeugen, war nicht vorherzusehen.
  • Erfindungsgemäß wird die Rotation des Filtermittels mit Hilfe eines Antriebes, bspw. einem elektrischen Antrieb, bewirkt. Alternativ ist vorgesehen, dass das Filtermittel durch die einströmende Suspension rotierbar ist. Hierfür können z. B. am Rand des Filtermittels Strukturen in der Art von Flügeln oder Rotorschaufeln ausgebildet sein, an denen die einströmende Suspension angreifen kann und so dieses Filtermittel in Rotation versetzt. Prinzipiell können solche Strukturen an jedem einzelnen Filtermittel vorgesehen sein, so dass jedes einzelne Filtermittel gesondert in Rotation versetzt wird. Werden dabei verschiedene Anströmgeschwindigkeiten gewählt, so entstehen bereits durch die Rotation Verwirbelungen, welche den Partikelabtrag verbessern. Weiter ist es auch möglich ein Paket an Filtermitteln mit Hilfe eines einzigen oder mit Hilfe von mehreren einzelnen durch die Strömung angetriebenen Filtermitteln rotieren zu lassen, indem das Filtermittelpaket bspw. über eine Welle drehbar gelagert ist. Anstelle des Vorsehens von entsprechenden Strukturen direkt an einem Filtermittel können auch gesonderte Antriebseinrichtungen in der Art von bspw. Antriebsrädern vorgesehen sein, die nur dem Zweck dienen, das Filtermittel bzw. das Filtermittelpaket in Rotation zu versetzen. All diesen Ausführungen ist gemeinsam, dass ein externer motorischer Antrieb vollständig entfällt und die Filtermittel allein über die einströmende Suspension in Rotation versetzt werden. Neben dem Antrieb dienenden Suspensionszuleitungen sind dann noch zusätzlich Suspensionszuleitungen vorgesehen, welche nur dem Zweck dienen, die durch die Filtermittelrotation bewirkte Strömung zu stören.
  • Das Grundprinzip der Erfindung liegt folglich darin, dass eine rotierende Grundströmung erzeugt wird, in der Regel durch Rotation von zumindest einem Filtermittel, und dass diese Grundströmung der Suspension durch das Einströmen von Suspension gestört wird, wodurch der Partikelabtrag auf der Filtermitteloberfläche verbessert wird.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Es zeigen:
  • 1: eine teilweise geschnittene, perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung;
  • 2: eine teilweise geschnittene, perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung;
  • 3: einen Längsschnitt durch einen Teilbereich noch eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung;
  • 4: einen Längsschnitt durch noch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Filtervorrichtung;
  • 5: einen Schnitt entlang der Linie V-V der 4; und
  • 6: einen Schnitt entlang der Linie VI-VI der 4.
  • Wie aus 1 ersichtlich, weist die erfindungsgemäße Filtervorrichtung 1 einen Behälter 2 auf, in dessen Behälterwand 7 mehrere Suspensionszuleitungen 3 und Suspensionsableitungen 4 angeordnet sind. Aus der Darstellung wird deutlich, dass sich der Querschnitt der Suspensionszuleitungen 3 zum Behälterinnenraum 10 hin verjüngt, wohingegen der Querschnitt der Suspensionsableitungen 4 gleichbleibend bzw. erweitert ist. Im Behälterinnenraum 10 sind eine Anzahl an scheibenförmigen Filtermitteln 6 angeordnet. Die Anordnung der Filtermittel erfolgt über einer Längsachse L des Behälters 2, die im Ausführungsbeispiel der 1 mit der Filtratableitung 5 zusammenfällt. In diesem Ausführungsbeispiel fallen die Längsachse L des Behälters 2 und die Längsachse des Filtermittelpaketes zusammen. Die Zuleitung der Suspension ist durch die Pfeile 13, deren Ableitung durch die Pfeile 14 und die Ableitung des Filtrats durch den Pfeil 15 dargestellt. Der Behälter weist überdies einen Behälterdeckel 9, der den Behälter 2 nach oben hin begrenzt, und einen Behälterboden 8 auf, der ihn nach unten hin begrenzt. Der Behälterboden 8 ist im Ausführungsbeispiel der 1 trichterförmig gestaltet und mit einem Partikelablass 11 (Pfeil 12) versehen.
  • Die Filtermittel 6 sind drehbar angeordnet, wie angedeutet durch den Pfeil 17. Das Filtermittelpaket rotiert um die Längsachse L. Angetrieben wird es von einem nicht dargestellten Motor. Die Abdichtung der Filtervorrichtung 1 kann zum Beispiel über eine Gleitringdichtung 20 im Behälterdeckel 9 erfolgen. Durch die Rotation der Filtermittel 6 wird die im Behälter 2 befindliche Suspension in Strömung versetzt. Sie strömt in Rotationsrichtung der Filtermittel 6 um die Längsachse L herum. Diese Strömung der Suspension ist in 1 durch die Pfeile 16 wiedergegeben. Durch die Strömung wird eine Überströmung der Filtermittel 6 bewirkt. Eine zweite, von dieser Strömung abweichende Strömung, wird durch den Einstrom von Suspension über die Suspensionszuleitungen 3 erzeugt; dargestellt durch die Pfeile 18. Diese Strömung 18 ist in der Ausführung der 1 der Strömung 16 in etwa entgegengesetzt. Die durch die Filtermittelrotation bewirkte Strömung dreht sich in diesem Beispiel im Uhrzeigersinn um die Längsachse L und die Strömung durch den Einstrom von Suspension dreht sich im Gegenuhrzeigersinn um diese Achse. Es treffen die beiden Strömungen im Einströmbereich des Suspension folglich aufeinander, wodurch Verwirbelungen und Störungen in der Strömung erzeugt werden. Durch diese Störungen in der Strömung wird der Partikelabtrag der rotierenden Strömung 16 weiter verbessert und es wird das Ausbilden einer stehenden Suspensionssäule verhindert.
  • Bevorzugt ist jedem Filtermittel 6 zumindest eine Suspensionszuleitung 3 zugeordnet. Der Einsatz aus einer oder mehreren Düsen bestehenden Einlassvorrichtungen, die Suspensionszuleitungen 3, führt auf Grund des erheblich verringerten Querschnitts von typischerweise wenigen Millimetern lokal zu erhöhten Strömungsgeschwindigkeiten. Die Suspensionszuleitungen 3 können aus einer bzw. mehreren Einzeldüsen bestehen oder können Konfigurationen annehmen, die aus mehreren Düsen bestehen (z.B. schwenkbare oder quasistationäre Kammstrukturen). Sie sind punktförmig an verschiedenen Positionen im Behälter 2 angeordnet und sind ggf. mit verschiedenen Drücken, Durchmessern und Anströmgeschwindigkeiten beaufschlagbar, um die auf die Rotationsströmung durch die Filtermittel 6 auftreffende Strömung hinsichtlich der Strömungsform und -geschwindigkeit gezielt zu beeinflussen.
  • Die Filterung der Suspension erfolgt über die Filtermittel 6 hin zur Filtratableitung 5. Es sei darauf hingewiesen, dass die Filtratableitung 5 z.B. auch über den Behälterboden 8 erfolgen kann, nicht nur wie dargestellt über den Behälterdeckel 9. Im Ausführungsbeispiel der 1 sind der besseren Darstellbarkeit halber lediglich einige wenige Filtermittel 6 und die dazugehörigen Suspensionszuleitungen 3 und -ableitungen 4 dargestellt. Es können jedoch, lediglich von der gewünschten Filterleistung und den räumlichen Gegebenheiten abhängig, eine annähernd beliebige Anzahl an Filtermitteln 6 übereinander angeordnet und die Suspensionszu- und -ableitungen 3, 4 entsprechend zugeordnet werden. Weiterhin können auch mehrere Filtermittelstapel in einem Gehäuse angeordnet werden. In der 1 sind lediglich eine Suspensionszuleitung 3 und eine entsprechende Suspensionsableitung 4 pro Filtermittel 6 dargestellt. Da die Filtermittel rotieren, ist dies ausreichend, um eine Störung der rotierenden Strömung zu erzielen. Es ist jedoch ebenfalls vorgesehen, dass mehrere annähernd gleichmäßig horizontal über die Behälterwand 7 verteilt, angeordnet werden.
  • Die Suspension kann zur Stromstörung kontinuierlich eingeströmt werden. Sie kann aber auch nur zeitweilig eingeströmt werden oder in bestimmten Intervallen, zum Beispiel in Form einer pulsierenden Strömung. Auch die Beimischung von Luft ist vorgesehen.
  • In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Filtervorrichtung 200 in perspektivischer, teilweise geschnittener Darstellung gezeigt. Die Filtervorrichtung 200 weist einen Behälter 202 auf, der Behälterwand 207, Behälterdeckel 209 und Behälterboden 208 aufweist. In der Behälterwand 207 sind Suspensionszuleitungen 203 angeordnet (Pfeil 213). Die Suspensionszuleitungen 203 reichen in den Behälterinnenraum 210 hinein, zwischen die Filtermittel 206. Dort strömen sie Suspension über Düsen 223 auf die Oberflächen der Filtermittel 206. Die Filtermittel 206 rotieren, ermöglicht durch die Gleitringdichtungen 220, um die Längsachse L der Filtervorrichtung 200 – im Ausführungsbeispiel der 2 im Uhrzeigersinn (Pfeil 217) – wodurch eine rotierende Strömung erzeugt wird, angedeutet durch die Pfeile 216 (vgl. 1). Die Strömung rotiert dabei in Ebenen parallel zu den Ebenen der Filtermittel 206. Über die Suspensionszuleitungen 203 wird Suspension eingeströmt, die in diesem Ausführungsbeispiel nicht der rotierenden Strömung (Pfeil 216) entgegengesetzt ist, sondern die in einem Winkel β zu der Ebene der Filtermittel und damit der rotierenden Strömung eingeströmt wird (Pfeil 218). Dadurch wird eine Strömungsstörung erzeugt, die den Partikelabtrag auf der Filtermitteloberfläche weiter verbessert. Es können pro Suspensionszuleitung 203 mehrere oder auch nur eine Düse 223 vorgesehen sein, im Ausführungsbeispiel der 2 sind es drei. Die Suspensionszuleitungen 203 können dabei ortsfest oder schwenk- bzw. drehbar ausgeführt sein. Die Ableitung der Suspension kann in üblicher Weise erfolgen und ist nicht dargestellt. Die Filtratableitung kann über die Achse des Behälters 202 erfolgen, wo die Filtratableitung 205 (Pfeil 215) angeordnet sein kann. Ein Partikelablass 211 (Pfeil 212) kann wiederum vorgesehen sein.
  • 3 zeigt eine systematische Darstellung eines Längsschnittes durch einen Teilbereich eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung 500. Hierbei ist vorgesehen, dass zumindest die Suspensionszuleitungen, aber auch die Suspensionsableitungen in unterschiedlichen Höhen, anders ausgedrückt in unterschiedlichen Ebenen in Relation zu den Ebenen E eines jeden Filtermittels 605, 605' um den Umfang des Behälters angeordnet sein können. In 3 sind der besseren Darstellbarkeit halber lediglich die Suspensionszuleitungen 530, 531, 532 und 533 eingetragen; die Suspensionsableitungen sind nicht dargestellt. Sie können jedoch sowohl in bekannter Weise, d.h. wie unter den übrigen Fig. beschrieben, ausgebildet sein, als auch ähnlich versetzt angeordnet sein wie die Suspensionszuleitungen 530533. Weiterhin ist in 3 lediglich ein Ausschnitt dargestellt, der beispielsweise einem mittleren Bereich einer Filtervorrichtung entnommen sein könnte, mit Filtermitteln 506, 506', Behälterwand 507, Suspensionssammelzuleitungen 523, Suspensionszuleitungen 530533 und Filtratableitung 505 (Pfeil 515). In der Behälterwand 507 sind um den Umfang des Behälters verteilt mehrere Suspensionszuleitungen 530533 ausgebildet. Diese befinden sich relativ zueinander auf unterschiedlichen Höhen des Behälters. Die Suspensionszuleitungen 530 und 533 befinden sich auf ungefähr derselben Höhe – in etwa mittig zwischen zwei benachbarten Filtermitteln 506, 506' – wobei diese Mitte durch die strichpunktierte Linie Z angedeutet ist. Die Suspensionszuleitung 531 ist dagegen etwas oberhalb dieser Ebene angeordnet und die Suspensionszuleitung 532 etwas unterhalb.
  • Die Suspension wird zunächst in den Suspensionssammelzuleitungen 523 zugeführt (Pfeile 513), von wo aus sie über die Suspensionszuleitungen 530533 dem Inneren des Behälters zugeführt wird und die rotierende Strömung, erzeugt durch die (nicht dargestellte) Rotation der Filtermittel, stört und verwirbelt. Da sich durch die geschnittene Darstellung eine Aufsicht auf die Behälterinnenwand 512 ergibt, sind die Suspensionssammelzuleitungen 523 der Suspensionzuleitungen 531 und 532 strichliert dargestellt; sie befinden sich in bzw. hinter der Behälterwand 507. Selbiges gilt für die Suspensionszuleitungen 531 und 532, von denen lediglich die Austrittsöffnung mit im Vergleich zur Zuführung verringertem Querschnitt sichtbar ist (vgl. Suspensionszuleitungen 530, 533), der Rest ist ebenfalls strichliert dargestellt.
  • Die 4 bis 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Filtervorrichtung 600 weist eine Anzahl an Filtermitteln 606 auf. Das Filtrat wird über die Filtratableitung 605 abgeleitet, angedeutet durch den Pfeil 615. Ferner sind jedem Filtermittel 606 Suspensionszuleitungen 603 und Suspensionszuleitungen 604 zugeordnet. Jede Suspensionszuleitung 603 und jede Suspensionsableitung 604 der Behälterwand 607 münden in eine Suspensionssammelzuleitung 623 bzw. eine Suspensionssammelableitung 624, über die die Suspension der Filtervorrichtung 600 zugeführt (Pfeil 613) bzw. abgeführt (Pfeil 614) wird. Die Filtermittel 606 sind über der Filtratableitung 605 befestigt, d.h. zentral gelagert. Eventuell sich ansammelnde Feststoffe und Partikel können über einen Partikelablass 611 im Behälterboden 608 abgeführt werden (Pfeil 612).
  • Um eine rotierende Strömung der Suspension in dem Behälterinnenraum 610 zu erzeugen (vgl. Schnitt V-V, 5), wird durch einströmende Suspension (Pfeil 617) ein mit dem Filtermittelpaket verbundenes Flügelrad 650 angetrieben. Hierdurch werden die Filtermittel 606 in Drehung versetzt, was wiederum die Suspension zur Rotation um die Längsachse des Filtermittelpaketes und damit in diesem Ausführungsbeispiel des Behälters 602 bringt. Im Ausführungsbeispiel der 46 ist ein Flügelrad 650 vorgesehen. Es können jedoch auch mehrere solcher Antriebsmittel in einer Filtervorrichtung vorgesehen sein. Die rotierende Suspension ist durch den Pfeil 616 angedeutet. Die einströmende Suspension, die das Flügelrad 650 antreibt, ist durch den Pfeil 617 verbildlicht.
  • Zur Störung der rotierenden Strömung sind wiederum Suspensionszuleitungen 603 vorgesehen (vgl. Schnitt VI-VI in 6). Aus der Darstellung der 6 wird deutlich, dass diese in verschiedenen Orientierungen vorgesehen sein können, so dass Suspension zur Störung der Strömung in diverse Richtungen eingeströmt wird (Pfeile 618, 619). Die Suspensionszuleitungen 603b und 603d sind identisch, nämlich linkstangential ausgerichtet, der Einstrom erfolgt folglich im Gegenuhrzeigersinn. Die Suspensionszuleitungen 603a und 603c sind dagegen rechtstangential ausgerichtet, so dass der Einstrom im Uhrzeigersinn erfolgt. Damit wird eine ausgezeichnete Verwirbelung erzielt. Auch die Suspensionsableitungen 604 können variierend ausgerichtet sein. Die Suspensionsableitungen 604a und 604c sind rechtstangential ausgerichtet, wohingegen die Suspensionsableitungen 604b und 604d linkstangential angeordnet sind.

Claims (10)

  1. Filtervorrichtung (1, 200, 500, 600) mit einem Behälter (2, 202, 602), zumindest einem scheibenförmigen Filtermittel (6, 206, 506, 606), das in dem Behälter angeordnet ist, zumindest einer Suspensionszuleitung (3, 203, 530, 531, 532, 533, 603) und einer Suspensionsableitung (4, 504, 604) und zumindest einer Filtratableitung (5, 205, 505, 605), dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermittel rotierbar ist, wodurch in dem Behälter befindliche Suspension in eine rotatorische Bewegung (16, 216, 616) über dem Filtermittel versetzbar ist, und dass weitere Suspension über die Suspensionszuleitung in einem von dem Rotationswinkel der rotierenden Suspension abweichenden Winkel in den Behälter einströmbar ist (18, 218, 618, 619), so dass die einströmende Suspension die durch die Rotation der Filtermittel bewirkte rotatorische Bewegung der Suspension stört.
  2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermittel mit Hilfe eines Antriebs, insbesondere eines elektrischen Antriebs, rotierbar ist.
  3. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermittel durch die einströmende Suspension (617) rotierbar ist.
  4. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Rotieren des Filtermittels an dem Filtermittel Strukturen angebracht sind, an denen die einströmende Suspension angreift und so das Filtermittel in Rotation versetzbar ist.
  5. Filtervorrichtung nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Behälter eine Antriebseinrichtung (650) vorgesehen ist, die mit dem Filtermittel zusammenwirkt und an der die einströmende Suspension angreift, wodurch das Filtermittel in Rotation versetzbar ist.
  6. Filtervorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Suspension in den Behälter für den Antrieb des Filtermittels in eine Richtung einströmbar ist, die der Störeinströmungsrichtung entgegengesetzt ist.
  7. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Suspensionszuleitung (203) in den Behälter (202) der Filtervorrichtung (200) hineinragt, insbesondere zwischen mehrere übereinander angeordnete Filtermittel (206), wobei die Suspension in einem Winkel (β) zu der Ebene des Filtermittels und damit der rotierenden Strömung einströmbar ist.
  8. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Suspensionszuleitungen vorgesehen sind, die in zumindest zwei verschiedenen Einströmrichtungen ausgerichtet sind und sich insbesondere in ihrem Einströmwinkel und/oder in ihrer Einströmrichtung unterscheiden.
  9. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einem Filtermittel mehrere Suspensionszuleitungen (530, 531, 532, 533) zugeordnet sind, wobei diese Suspensionszuleitungen relativ zur Ebene (E) des Filtermittels (506) in verschiedenen Höhen angeordnet sind.
  10. Filtrationsverfahren, das in einer Filtervorrichtung nach Anspruch 1 durchführbar ist, bei dem durch Rotation von mindestens einem scheibenförmigen Filtermittel die Suspension in eine gleichmäßig beschleunigte rotatorische Bewegung versetzt wird und bei dem die rotatorische Bewegung der Suspension durch Einströmen von Suspension über zumindest eine Suspensionszuleitung zumindest lokal in ihrer gleichmäßigen Rotation unterbrochen wird, wobei das Einströmen in einem Winkel erfolgt, der vom Beschleunigungswinkel der rotatorischen Bewegung der Suspension und/oder von der Ebene der rotierenden Suspension abweicht.
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