DE102007028353A1 - Spacer for use in cross-flow filter system, has upper and lower discs connected with each other by bars, which define non-filtrate conveying space, recess for discharging filtrate, and supply unit for supplying non-filtrate - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Distanzstück zum Einsatz in einer Filteranlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Filteranlage mit dem Distanzstück.The The present invention relates to a spacer for use in a filter system according to the preamble of claim 1 and a Filter system with the spacer.
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet von Filtrationsanlagen, die die Querstromtechnologie, auch als Cross-Flow-Technologie bekannt, nutzen. Bei derartigen Filteranlagen wird über dem Filtermittel eine Querströmung erzeugt mit dem Ziel, die Filtermitteloberfläche von Rückständen, auch als Filterkuchen bezeichnet, freizuhalten. Bei den erfindungsgegenständlichen Filteranlagen werden scheibenförmige Filtermittel genutzt, die hintereinander zu einem Filtermittelstapel angeordnet und aufgereiht werden. Das Filtermittelpaket kann in der Filteranlage dabei sowohl horizontal als auch vertikal betrieben werden. Damit über jedem einzelnen Filtermittel des Filtermittelpaketes eine entsprechende Querströmung erzielt werden kann, werden sogenannte Distanzstücke zwischen den einzelnen Filtermitteln angeordnet. Es handelt sich dabei in der Regel um scheibenförmige Elemente aus Metall oder Kunststoff. Filtermittel und Distanzstücke werden üblicherweise über einem Zentralrohr abwechselnd aufgereiht und befestigt. Die Ableitung des Filtrates erfolgt über das Zentralrohr.The present invention is in the field of filtration equipment, the cross-flow technology, also known as cross-flow technology, use. In such filter systems is above the filter medium a cross flow created with the target, the filter medium surface Residues, also known as filter cake, kept clear. In the inventive filter systems disc-shaped filter means are used, one behind the other arranged and strung to a filter media stack. The Filter agent package can be both horizontal in the filter system as well as vertically operated. So about each one Filter means of the filter medium packet a corresponding cross flow can be achieved, so-called spacers between arranged the individual filter means. These are in usually around disc-shaped elements made of metal or plastic. Filter media and spacers are usually over a central tube alternately strung and fixed. The derivative the filtrate takes place via the central tube.
Bei
der Cross-Flow-Technologie wird der Partikelabtrag auf der Filtermitteloberfläche
bewirkt, indem das zu filtrierende Unfiltrat in Bewegung versetzt
wird und so über die Filtermitteloberfläche gelenkt
wird. Als Unfiltrat werden Flüssigkeiten, Gase und Feststoffe
bezeichnet, die mit der Filteranlage filtriert werden sollen. Flüssige
Unfiltrate werden auch als Suspension bezeichnet. Unter gasförmigen
Unfiltraten wird auch Luft verstanden, die gefiltert werden soll.
Durch die Filtration zurückgehaltene Stoffe, die wiederum
flüssig, fest oder gasförmig sein können, werden
als Retentat bezeichnet. Als Filtrat wird das gefilterte Unfiltrat,
d. h. der gefilterte Stoff, nach dem Filtrationsvorgang bezeichnet.
Filtersysteme, die in Cross-Flow-Technologie betrieben werden, sind
beispielsweise beschrieben in der
Derzeit ist bekannt, das Zentralrohr gekammert zu gestalten, um darin sowohl die Zufuhr von Unfiltrat als auch die Ableitung von Filtrat durchzuführen. Eine solche Gestaltung macht die Konstruktion der Filteranlagen aufwändig. Zudem ist die Zufuhr von Unfiltrat oftmals unzufriedenstellend; es entstehen sog. Schattenbereiche auf dem Filtermittel durch ein unvollständiges Überstreichen der Filtermitteloberfläche durch das Unfiltrat.Currently It is known to chamber the central tube to accommodate both to carry out the supply of unfiltered as well as the discharge of filtrate. Such a design makes the construction of the filter systems consuming. In addition, the supply of unfiltered is often unsatisfactory; so-called shadow areas are created on the filter medium incomplete sweeping of the filter medium surface through the unfiltrate.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, bekannte Filteranlagen konstruktiv zu verbessern.task The present invention is therefore, known filter systems constructive to improve.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Distanzstück nach Anspruch 1 und eine Filteranlage nach Anspruch 20. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.These Task is solved by a spacer after Claim 1 and a filter system according to claim 20. Advantageous Embodiments are the subject of the dependent claims.
Es sind in einer Filteranlage der Erfindung Distanzstücke vorgesehen, die eine mehrfache Funktion ausüben. Zum einen dienen sie wie im Stand der Technik bekannte Distanzstücke dazu, die einzelnen Filtermittel des Filtermittelpaketes voneinander zu beabstanden. Darüber hinaus erfolgt über die Distanzstücke jedoch auch die Filtratabfuhr und die Unfiltratzufuhr. Hierfür weist das erfindungsgemäße Distanzstück zumindest ein Mittel zum Ableiten von Filtrat und zumindest ein Mittel zum Zuführen von Unfiltrat auf. Als Beispiele für Mittel zum Ableiten von Filtrat seien Bohrungen, Ausnehmungen und Leitungen, die in dem Distanzstück angebracht sind, genannt. Bevorzugt erstreckt sich eine Ausnehmung zum Ableiten von Filtrat rechtwinklig zur Hauptebene des Distanzstückes. Die Ausnehmung befindet sich im Anschlussbereich des Filtermittels an das Distanzstück.It are spacers in a filter system of the invention provided that perform a multiple function. On the one hand they serve as known in the art spacers to the individual filter means of the filter medium package from each other to space. In addition, via the Spacers but also the Filtratabfuhr and the Unfiltratzufuhr. For this purpose, the spacer according to the invention at least one means for draining filtrate and at least one Means for supplying unfiltered material. As examples of Means for draining filtrate are bores, recesses and Lines that are mounted in the spacer, called. Preferably, a recess for discharging filtrate extends perpendicular to the main plane of the spacer. The recess is located in the connection area of the filter medium to the spacer.
Erfindungsgemäß weist das Distanzstück eine Oberscheibe und eine Unterscheibe auf. Die Oberscheibe und die Unterscheibe sind miteinander durch Stege verbunden, wobei diese Stege zumindest einen Unfiltratdurchleitungsraum begrenzen. Das Mittel zum Zuführen von Unfiltrat ist folglich ein Unfiltratdurchleitungsraum.According to the invention the spacer is a top plate and a bottom plate on. The upper disc and the lower disc are through each other Webs connected, said webs at least one Unfiltratdurchleitungsraum limit. The means for supplying unfiltered material is therefore an unfiltered transit room.
Vorteilhaft ist, dass ein gesondertes Zentralrohr bei erfindungsgemäßen Anlagen vollständig entfallen kann. Selbst wenn ein solches noch vorgesehen wird, so braucht es nicht gekammert zu sein. Es kann ein einfaches Rohr mit entsprechenden Öffnungen, die mit dem Unfiltratdurchleitungsraum zusammenwirken, sein. Die Filtratableitung erfolgt innerhalb der hintereinander angeordneten Distanzstücke. Die Ausnehmungen zum Ableiten des Filtrates sind dabei so hintereinander aufgereiht, dass die zumindest eine Ausnehmung, bevorzugt mehrere Ausnehmungen jedes Distanzstückes zusammenwirken, um die Filtratableitung bzw. die mehreren Filtratableitungen zu bilden.Advantageous is that a separate central tube in accordance with the invention Completely eliminated. Even if such is still provided, so it does not need to be chambered. It can a simple tube with appropriate openings, with be the unfiltrate transit space interact. The Filtratableitung takes place within the successively arranged spacers. The recesses for draining the filtrate are so one behind the other lined up that the at least one recess, preferably several Recesses of each spacer cooperate to the Filtratableitung or to form the multiple Filtratableitungen.
Das erfindungsgemäße Mittel zum Zuführen von Unfiltrat hat die Form eines Spaltes, der von den die Ober- und Unterscheibe zusammenhaltenden Stegen begrenzt wird. Die erfindungsgemäße Gestaltung des Distanzstückes bewirkt ein verbessertes Einströmen von Unfiltrat in die Filteranlage und über die Filtermittel hinweg. Die Filtermittel werden gleichmäßig überströmt und von Feststoffen, welche sich auf der Filtermitteloberfläche absetzen können, freigehalten. Somit sind längere Betriebszeiten einer Filteranlage gegenüber herkömmlichen Filteranlagen möglich.The Inventive means for feeding Unfiltrate has the form of a gap, which is the upper and Bottom-disc cohesive webs is limited. The inventive Design of the spacer causes an improved influx of unfiltered material in the filter system and on the filter media time. The filter media are flowed over evenly and of solids that are on the filter media surface can settle, kept free. Thus, longer ones Operating times of a filter system over conventional Filter systems possible.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung haben die den Unfiltratdurchleitungsraum begrenzenden Stege ein bauchiges Ende und ein spitz zulaufendes Ende. Besonders bevorzugt ist das bauchige Ende zur Mitte der Distanzscheibe hin orientiert. Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass die Stege Flügelform haben, insbesondere die Form aerodynamisch gestalteter Flügel. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass jeder Steg zumindest zwei Seiten hat, die den Unfiltratdurchleitungsraum begrenzen. Es ist vorgesehen, dass die eine Seite jedes Steges länger ist, als die andere Seite. Es entstehen somit gekrümmte Seitenflächen der Stege. Bevorzugt sind derartige Stege so angeordnet, dass auf die kürzere Seite eines Steges die längere Seite des nächstfolgenden Steges folgt. Somit weist der durch die Stege begrenzte Unfiltratzuleitungsraum eine Trichterform auf, wobei der Trichter nicht rotationssymmetrisch ist, sondern geneigt ist. Der verengte Bereich des Unfiltratzuleitungsraumes in Trichterform befindet sich dabei in Richtung zur Mitte des Distanzstückes hin. Er verläuft bevorzugt parallel zur Hauptebene des Distanzstücks und in radialer Richtung, ausgehend von einer zentralen Öffnung oder Bohrung des Distanzstückes. Als Hauptebene des Distanzstückes wird dabei die Ebene der größten Oberfläche des scheibenförmigen Distanzstückes angesehen. Die zentralen Öffnungen mehrerer übereinander angeordneter Distanzstücke, beispielsweise in einer Filteranlage, bilden eine Unfiltratsammelzuleitung, von welcher die einzelnen Unfiltratdurchleitungsräume ausgehen. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung mündet der Unfiltratdurchleitungsraum in einen umlaufenden Ringspalt. Anders ausgedrückt erstrecken sich die den Unfiltratdurchleitungsraum begrenzenden Stege nicht bis zur äußeren Kante der Oberscheibe und Unterscheibe des Distanzstückes. Stattdessen enden sie in einem gewissen Abstand zur Außenkante, so dass umlaufend ein Ringspalt ausgebildet wird.According to one preferred embodiments have the unfiltrate passage space bordering webs a bulbous end and a tapered The End. Particularly preferred is the bulbous end to the center of the spacer oriented. Another embodiment provides that the webs Wing shape, in particular the shape aerodynamically designed Wing. It is preferably provided that each web at least has two sides that bound the unfiltrate transit space. It it is envisaged that one side of each bridge is longer, as the other side. This results in curved side surfaces of the bridges. Preferably, such webs are arranged so that on the shorter side of a bridge the longer side the next bridge follows. Thus, the by the webs limited unfiltratzuleitungsraum a funnel shape, the funnel is not rotationally symmetric, but inclined is. The narrowed area of the unfiltrate supply conduit in funnel shape is located in the direction of the center of the spacer out. It preferably runs parallel to the main plane of the Spacer and in the radial direction, starting from a central opening or bore of the spacer. The main plane of the spacer is the plane the largest surface of the disc-shaped Spacer viewed. The central openings several superimposed spacers, For example, in a filter system, form a Unfiltratsammelzuleitung, from which the individual unfiltrate transfer rooms emanate. According to one Another preferred embodiment of the unfiltrate passage space opens in a circumferential annular gap. In other words, extend the webs delimiting the unfiltrate passage space are not up to the outer edge of the upper disc and lower disc of the spacer. Instead, they end up in a certain Distance to the outer edge, so that circumferentially an annular gap is trained.
Das Mittel zum Ableiten von Filtrat ist bevorzugt im Bereich der Stege, das heißt durch die Stege des Distanzstückes hindurch, ausgebildet. Bevorzugt handelt es sich hierbei um eine Ausnehmung, welche sich rechtwinklig zur Hauptebene des Distanzstückes erstreckt und welche sich im Bereich des Anschlusses des Filtermittels an das Distanzstück befindet.The Means for draining filtrate is preferred in the region of the webs, that is through the webs of the spacer, educated. This is preferably a recess, which extends at right angles to the main plane of the spacer and which in the area of the connection of the filter medium the spacer is located.
Bevorzugt sind mehrere Unfiltratdurchleitungsräume pro Distanzstück vorgesehen, insbesondere drei oder mehr. Diese sind dann bevorzugt gleichmäßig um den Umfang des Distanzstückes herum verteilt. Bevorzugt ist ebenfalls, dass mehrere Mittel zum Ableiten von Filtrat pro Distanzstück vorgesehen sind, insbesondere drei oder mehr, bevorzugt sechs. Die Distanzstücke, auch als Distanzscheiben bezeichnet, haben überwiegend einen kreisrunden Durchmesser, da dies sich strömungstechnisch als besonders günstig herausgestellt hat. Ihr Durchmesser ist dem Durchmesser des Zentralrohrs und dem Durchmesser der Filtermittel angepasst. Um eine möglichst hohe Filterfläche zu erzielen, werden die Distanzstücke vorzugsweise einen möglichst geringen Durchmesser haben. Die Höhe der Distanzstücke bestimmt sich nach dem Abstand, der zwischen den einzelnen Filtermitteln erzeugt werden soll. Einerseits ist der Abstand der Filtermittel eines Filtermittelpaketes möglichst gering zu wählen, um eine möglichst hohe Filtermittelfläche zur Verfügung zu stellen. Andererseits ist ein gewisser Abstand zwischen den Filtermitteln notwendig, um dem Unfiltrat zu erlauben, sich über diese Filtermitteloberfläche effektiv zu bewegen.Prefers are several unfiltrate transit rooms per spacer provided, in particular three or more. These are then preferably uniform distributed around the circumference of the spacer. Prefers is also that several means for draining filtrate per Spacer are provided, in particular three or more, preferably six. The spacers, also as spacers designated, have predominantly a circular diameter, because this is technically fluid as particularly favorable has exposed. Their diameter is the diameter of the central tube and adapted to the diameter of the filter media. To one as possible high filter surface to achieve the spacers preferably have the smallest possible diameter. The height of the spacers is determined by the distance that is generated between the individual filter means should. On the one hand, the distance between the filter means of a filter agent package to choose as low as possible, as possible provide high filter medium area. On the other hand, there is a certain distance between the filter means necessary to allow the unfiltrate to get over this To effectively move the filter media surface.
Eine weitere Ausführung sieht vor, dass in dem Distanzstück auch ein Mittel zum Ableiten von Unfiltrat vorgesehen ist, sozusagen ein Rücklauf. Dieses kann wiederum eine Leitung oder Bohrung sein. Vorteilhaft ist, dass dann ein Behälter entfallen kann. Ferner kann durch das Vorsehen von einer oder mehreren zusätzlichen Leitungen im Distanzstück auch ein Mittel zum Entlüften bereitgestellt werden. Damit kann sich im Bereich des Zentrums im Verlauf der Filtration von Liquiden ansammelnde Luft abgezogen werden. Da Luft den Filtrationsvorgang von Flüssigkeiten behindert und auch die Membrane des Filtermittels austrocknen kann, ist dies von Vorteil.A Another embodiment provides that in the spacer Also provided is a means for draining unfiltrate, so to speak a return. This in turn can be a pipe or bore. It is advantageous that then a container can be omitted. Furthermore, by providing one or more additional ones Cables in the spacer also a means of venting to be provided. This may be in the area of the center in the course be deducted from the filtration of liquid accumulating air. There Air obstructs the filtration process of liquids and even the membrane of the filter medium can dry out, this is advantageous.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Es zeigen:following The invention will be explained in more detail with reference to the drawings and described. Show it:
Die
Das
Distanzstück
Im
Bereich der Stege
In
der Darstellung der
Die
Gemäß einer
anderen, in den Zeichnungen nicht dargestellten Ausführung
ist vorgesehen, dass die Höhe des Unfiltratdurchleitungsraums
Die
in den Ausführungsbeispielen dargestellten Stege
- 1, 100, 200, 3001, 100, 200, 300
- Distanzstückspacer
- 22
- zentrale Öffnungcentral opening
- 3, 103, 203, 3033, 103, 203, 303
- UnfiltratdurchleitungsraumUnfiltratdurchleitungsraum
- 4, 104, 204, 3044, 104, 204, 304
- Stegweb
- 5, 105, 205, 3055, 105, 205, 305
- Pfeilarrow
- 66
- Umfangscope
- 7, 107, 207, 3077, 107, 207, 307
- bauchiges Endebulbous The End
- 88th
- Ausnehmung zum Ableiten von Filtratrecess for draining filtrate
- 99
- Schrauböffnungscrew opening
- 1010
- BefestigungsmitteldurchlassFasteners passage
- 1111
- Nutgroove
- 1212
- Nutgroove
- 13, 113, 213, 31313 113, 213, 313
- spitz zulaufendes Endepointed tapering end
- 14, 11414 114
- erste Seite des Stegsfirst Side of the dock
- 15, 11515 115
- zweite Seite des Stegssecond Side of the dock
- 16, 116, 216, 31616 116, 216, 316
- verengter Bereich des Unfiltratdurchleitungsraumsconstricted Area of the unfiltrate transit space
- 17, 117, 21717 117, 217
- erweiterter Bereich des Unfiltratdurchleitungsraumsextended Area of the unfiltrate transit space
- 1818
- Mündung des Unfiltratdurchleitungsraumsmuzzle the unfiltrate transit space
- 1919
- Anschlussbereich des Filtermittelsterminal area of the filter medium
- 2020
- OberscheibeOberscheibe
- 2121
- Unterscheibelower pane
- 22, 12222 122
- Ringspaltannular gap
- 2323
- innere Oberflächeinner surface
- 224, 324224 324
- Fortsatzextension
- 325325
- Leitblechbaffle
- Ee
- Hauptebenemain level
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - WO 2004/069372 [0003] WO 2004/069372 [0003]
Claims (20)
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DE102007028353A DE102007028353A1 (en) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | Spacer for use in cross-flow filter system, has upper and lower discs connected with each other by bars, which define non-filtrate conveying space, recess for discharging filtrate, and supply unit for supplying non-filtrate |
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DE (1) | DE102007028353A1 (en) |
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CN105597543A (en) * | 2016-04-05 | 2016-05-25 | 成都美富特膜科技有限公司 | Spacing net structure for water treatment membrane stack |
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2007
- 2007-06-15 DE DE102007028353A patent/DE102007028353A1/en not_active Withdrawn
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