DE102010046988B4 - Method and device for monitoring a plurality of parallel filtration systems by means of turbidity measurement - Google Patents

Method and device for monitoring a plurality of parallel filtration systems by means of turbidity measurement Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Überwachung einer Mehrzahl von parallel angeordneten Filtrationssystemen (2) mittels einer Trübungsmessung, bei dem einem Vorratstank (5) über eine erste Pumpe (9) zu filtrierende Flüssigkeit entnommen, den Filtrationssystemen (2) über jeweils in den Konzentratzuläufen (12) angeordnete Rezirkulationspumpen (13) zugeführt und das Filtrat der Filtrationssysteme (2) über Filtratventile (8) und eine Filtratleitung (6) in einen Filtrattank (4) abgeleitet wird, wobei sektionsweise jedem Filtrationssystem (2) eine Filtratprobe entnommen, über eine Messleitung (18) einem gemeinsamen Trübungsmesser (3) zur Trübungsmessung zugeführt und ein Messleitungsventil (19) vor dem Trübungsmesser (3) geschlossen wird, damit die Probe über eine Beruhigungsstrecke mit freiem Auslauf zum Filtrattank (4) hin ausgasen kann, und bei Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes der Trübung in den Filtrattank (4) geleitet wird, und dass bei Überschreiten des vorgegebenen Grenzwertes das Filtrationssystem (2) durch Schließen des dem jeweiligen Filtrationssystem (2) an seinem Filtratausgang (7) vorgelagerten Filtratventils (8) und durch Abschalten seiner seinem Konzentratzulauf (12) vorgelagerten Rezirkulationspumpe (13) isoliert und der Filtrationsvorgang mit den verbleibenden Filtrationssystemen (2) fortgeführt wird.Method for monitoring a plurality of parallel arranged filtration systems (2) by means of a turbidity measurement, in which a storage tank (5) via a first pump (9) removed liquid to be filtered, the filtration systems (2) via each in the concentrate feeds (12) arranged recirculation pumps (13) and the filtrate of the filtration systems (2) via filtrate (8) and a filtrate (6) in a Filtrattank (4) is derived, wherein each filtration system (2) taken a Filtratprobe, via a measuring line (18) a a turbidity meter (3) supplied for turbidity measurement and a Meßleitungsventil (19) before the turbidity meter (3) is closed, so that the sample can outgas on a calming section with free outlet to Filtrattank (4) out, and falls below a predetermined limit of turbidity in the filtrate tank (4) is passed, and that when exceeding the predetermined limit value isolating the filtration system (2) by closing the filtrate valve (8) upstream of the respective filtration system (2) at its filtrate outlet (7) and by shutting off its recirculation pump (13) upstream of its concentrate inlet (12) and filtering the remaining filtration systems (2) is continued.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Mehrzahl von parallel angeordneten Filtrationssystemen mittels einer Trübungsmessung, bei dem einem Vorratstank über eine erste Pumpe zu filtrierende Flüssigkeit entnommen, den Filtrationssystemen zugeführt und das Filtrat der Filtrationssysteme in einen Filtrattank abgeleitet wird, wobei sektionsweise jedem Filtrationssystem eine Filtratprobe entnommen und über eine Messleitung einem gemeinsamen Trübungsmesser zur Trübungsmessung zugeführt wird und wobei bei Überschreiten des vorgegebenen Grenzwertes das Filtrationssystem durch Schließen eines des dem jeweiligen Filtrationssystem an seinem Filtratausgang vorgelagerten Filtratventils isoliert und der Filtrationsvorgang mit den verbleibenden Filtrationssystemen fortgeführt wird.The invention relates to a method for monitoring a plurality of parallel filtration systems by means of a turbidity measurement in which a storage tank to be filtered liquid removed from a storage tank, fed to the filtration systems and the filtrate of the filtration systems is discharged into a Filtrattank, wherein each filtration system a Filtratprobe is removed and fed via a measuring line to a common turbidity meter for turbidity measurement and wherein when the predetermined limit value is exceeded, the filtration system is isolated by closing one of the respective filtration system upstream of its Filtratausgang Filtratventils and the filtration process is continued with the remaining filtration systems.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Überwachung einer Mehrzahl von parallel angeordneten Filtrationssystemen mittels einer Trübungsmessung, mit einem Vorratstank, der über eine erste Pumpe und eine Produktleitung mit den Filtrationssystemen verbunden ist, mit einem Filtrattank, der über eine Filtratleitung jeweils über ein Filtratventil mit den Filtratausgängen der Filtrationssysteme verbunden ist, und mit einem Überwachungsrechner, wobei jedes Filtrationssystem einen Probeentnahmeausgang mit einem vorgelagerten Ventil aufweist, und dass die Ventile über eine Messleitung mit einem gemeinsamen Trübungsmesser verbunden sind.The invention further relates to a device for monitoring a plurality of parallel filtration systems by means of a turbidity measurement, with a storage tank, which is connected via a first pump and a product line to the filtration systems, with a Filtrattank via a filtrate via a respective filtrate with the Filtrate outputs the filtration systems is connected, and with a monitoring computer, each filtration system having a sampling output with an upstream valve, and that the valves are connected via a measuring line with a common haze meter.

Stand der TechnikState of the art

Bei Verfahren und Vorrichtungen zur Filtration von Flüssigkeiten mit einer Mehrzahl von parallel angeordneten Filtrationssystemen, die aus einer Mehrzahl von Filtrationsmodulen bestehen können, wird häufig mit einer automatischen Trübungsüberwachung das Gesamtfiltrat überwacht. Fällt ein Filtrationsmodul aus, wird dies an der erhöhten Trübung im Gesamtfiltrat detektiert und die automatische Steuerung bzw. der Überwachungsrechner geht in Störung und unterbricht den Filtrationsvorgang. Danach wird das defekte Filtrationsmodul ermittelt und ausgetauscht. Automatische Anlagen arbeiten oft am Wochenende bzw. in der Nacht, um am nächsten Arbeitstag das Produkt bereitzustellen. Geht die Anlage in Störung, steht das Filtrationsprodukt nicht wie gewünscht am nächsten Arbeitstag zur Verfügung und kann Produktionsabläufe nachteilig beeinflussen.In processes and devices for the filtration of liquids with a plurality of parallel filtration systems, which may consist of a plurality of filtration modules, often with an automatic turbidity monitoring the total filtrate is monitored. If a filtration module fails, this is detected by the increased turbidity in the total filtrate and the automatic control or the monitoring computer is disturbed and interrupts the filtration process. Thereafter, the defective filtration module is determined and replaced. Automatic systems often work at weekends or at night to provide the product the next business day. If the system malfunctions, the filtration product is not available as desired on the next working day and can adversely affect production processes.

Aus der JP 2003-334551 A ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung einer Mehrzahl von parallel angeordneten Filtrationssystemen mittels einer Trübungsmessung bekannt. Dabei wird zu filtrierendes Rohwasser einem Rohwassertank über eine Pumpe entnommen und parallel angeordneten Filtrationssystemen zugeführt. Das Filtrat der einzelnen Filtrationssysteme wird jeweils über ein Absperrventil einer gemeinsamen Filtratleitung weiter in einen Filtrattank abgeführt. Jedes Filtratsystem weist dabei vor seinem Absperrventil einen Abzweig mit einem Trübungsmesser zur Bestimmung der Trübung des dem Trübungsmesser vorgelagerten Filtrationssystems auf. Soweit bei einem der Filtrationssysteme ein vorgegebener Grenzwert der Trübung des Filtrats überschritten wird, wird das zugehörige Sperrventil geschlossen und der Filtrationsvorgang wird mit den restlichen Filtrationssystemen fortgesetzt. Das Filtrat des defekten Filtrationssystems wird über ein seinem Absperrventil vorgelagertes Rückflussventil dem Rohwassertank zugeführt.From the JP 2003-334551 A An apparatus and a method for monitoring a plurality of parallel filtration systems by means of a turbidity measurement is known. In this case, raw water to be filtered is taken from a raw water tank via a pump and fed to parallel filtration systems. The filtrate of the individual filtration systems is discharged via a shut-off valve of a common Filtratleitung further into a Filtrattank. Each filtrate system has before its shut-off valve on a branch with a turbidity meter for determining the turbidity of the turbidity meter upstream filtration system. As far as in one of the filtration systems, a predetermined threshold value of the turbidity of the filtrate is exceeded, the associated shut-off valve is closed and the filtration process is continued with the remaining filtration systems. The filtrate of the defective filtration system is fed to the raw water tank via a return valve upstream of its shut-off valve.

Soweit das defekte Filtrationssystem aus einer Mehrzahl von Filtrationsmodulen besteht, können diese einzeln auf ein defektes Filtrationsmodul überprüft und das oder die defekten Filtrationsmodule abgeschaltet werden. Die integren Filtrationsmodule können dann als Teilfiltrationssystem wieder zugeschaltet werden.Insofar as the defective filtration system consists of a plurality of filtration modules, they can be individually checked for a defective filtration module and the defective filtration module (s) can be switched off. The integral filtration modules can then be reconnected as a partial filtration system.

Nachteilig bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung ist, dass für jedes Filtrationssystem ein eigener Trübungsmesser benötigt wird. Dies kompliziert die Vorrichtung und ist mit höheren Kosten verbunden.A disadvantage of the known method and the known device is that a separate turbidity meter is required for each filtration system. This complicates the device and is associated with higher costs.

Weiterhin nachteilig ist, dass das bekannte Verfahren und die bekannte Vorrichtung durch ihre kontinuierliche Messung nicht geeignet sind, um die Trübung von Gasen enthaltenden Flüssigkeiten zu messen, da in der zu filtrierenden Flüssigkeit enthaltene Gasblasen das Messergebnis verfälschen können.Another disadvantage is that the known method and the known device by their continuous measurement are not suitable to measure the turbidity of gases containing liquids, as contained in the liquid to be filtered gas bubbles can falsify the measurement result.

Aus der JP H06-320 157 A ist ein Verfahren zur Überwachung einer Mehrzahl von parallel angeordneten Filtrationssystemen mittels einer Trübungsmessung beschrieben, bei dem einem Vorratstank über eine erste Pumpe zu filtrierende Flüssigkeit entnommen, den Filtrationssystemen zugeführt und das Filtrat der Filtrationssysteme in einen Filtrattank abgeleitet wird. Dabei wird sektionsweise jedem Filtrationssystem eine Filtratprobe entnommen und über eine Messleitung einem gemeinsamen Trübungsmesser zur Trübungsmessung zugeführt. Bei Überschreiten des vorgegebenen Grenzwertes wird das Filtrationssystem durch Schließen eines des dem jeweiligen Filtrationssystem an seinem Filtratausgang vorgelagerten Filtratventils isoliert und der Filtrationsvorgang wird mit den verbleibenden Filtrationssystemen fortgeführt.From the JP H06-320 157 A is a method for monitoring a plurality described by parallel filtration systems by means of a turbidity measurement, in which a storage tank to be filtered by a first pump liquid to be filtered, fed to the filtration systems and the filtrate of the filtration systems is discharged into a Filtrattank. In this process, a filtrate sample is taken in sections from each filtration system and fed via a measuring line to a common turbidity meter for turbidity measurement. When the predetermined limit value is exceeded, the filtration system is isolated by closing a filtrate valve upstream of the respective filtration system at its filtrate outlet, and the filtration process is continued with the remaining filtration systems.

Aus der JP H06-320 157 A ist weiterhin eine Vorrichtung zur Überwachung einer Mehrzahl von parallel angeordneten Filtrationssystemen mittels einer Trübungsmessung bekannt, die einen Vorratstank aufweist, der über eine erste Pumpe und eine Produktleitung mit den Filtrationssystemen verbunden ist. Die Vorrichtung weist weiterhin einen Filtrattank auf, der über eine Filtratleitung jeweils über ein Filtratventil mit den Filtratausgängen der Filtrationssysteme verbunden ist und weist einen Überwachungsrechner auf, wobei jedes Filtrationssystem einen Probeentnahmeausgang mit einem vorgelagerten Ventil aufweist, und wobei die Ventile über eine Messleitung mit einem gemeinsamen Trübungsmesser verbunden sind.From the JP H06-320 157 A Furthermore, an apparatus for monitoring a plurality of parallel filtration systems by means of a turbidity measurement is known, which has a storage tank which is connected via a first pump and a product line to the filtration systems. The apparatus further comprises a Filtrattank which is connected via a filtrate via a respective filtrate valve with the Filtratausgängen the filtration systems and has a monitoring computer, each filtration system having a sampling outlet with an upstream valve, and wherein the valves via a measuring line with a common Turbidity meters are connected.

Nachteilig bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung ist, dass Gasblasen enthaltende Flüssigkeiten das Ergebnis der Trübungsmessung verfälschen können.A disadvantage of the known method and the known device is that gas bubbles containing liquids can falsify the result of the turbidity measurement.

Aus der JP 2001-62 263 A ist ebenfalls eine Vorrichtung und ein Verfahren bekannt, das die oben bekannten Nachteile aufweist.From the JP 2001-62 263 A Also, an apparatus and a method is known which has the above-known disadvantages.

Aufgabenstellungtask

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Überwachung einer Mehrzahl von parallel angeordneten Filtrationssystemen mittels einer Trübungsmessung anzugeben, das relativ einfach und kostengünstig durchzuführen ist und das auch für die Filtration einer Gasblasen enthaltenden Flüssigkeit, wie z.B. Wein mit CO2-Bläschen, geeignet ist.Object of the present invention is therefore to provide a method for monitoring a plurality of parallel filtration systems by means of a turbidity measurement, which is relatively simple and inexpensive to perform and which also for the filtration of a gas bubbles containing liquid, such as wine with CO 2 bubbles, suitable is.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.Another object of the invention is to provide an apparatus for carrying out the method.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Aufgabe bezüglich des Verfahrens wird gelöst durch ein Verfahren zur Überwachung einer Mehrzahl von parallel angeordneten Filtrationssystemen mittels einer Trübungsmessung, bei dem einem Vorratstank über eine erste Pumpe zu filtrierende Flüssigkeit entnommen, den Filtrationssystemen über jeweils in den Konzentratzuläufen angeordnete Rezirkulationspumpen zugeführt und das Filtrat der Filtrationssysteme über Filtratventile und eine Filtratleitung in einen Filtrattank abgeleitet wird, wobei sektionsweise jedem Filtrationssystem eine Filtratprobe entnommen, über eine Messleitung einem gemeinsamen Trübungsmesser zur Trübungsmessung zugeführt und ein Messleitungsventil vor dem Trübungsmesser geschlossen wird, damit die Probe über eine Beruhigungsstrecke mit freiem Auslauf zum Filtrattank hin ausgasen kann, und bei Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes der Trübung in den Filtrattank geleitet wird, und dass bei Überschreiten des vorgegebenen Grenzwertes das Filtrationssystem durch Schließen des dem jeweiligen Filtrationssystem an seinem Filtratausgang vorgelagerten Filtratventils und durch Abschalten seiner seinem Konzentratzulauf vorgelagerten Rezirkulationspumpe isoliert und der Filtrationsvorgang mit den verbleibenden Filtrationssystemen (2) fortgeführt wird.The object with respect to the method is achieved by a method for monitoring a plurality of parallel filtration systems by means of a turbidity measurement, taken in a storage tank via a first pump liquid to be filtered, fed to the filtration systems via recirculation pumps arranged in the concentrate feeds and the filtrate of the filtration systems via filtration valves and a Filtratleitung in a Filtrattank is derived, wherein each Filtrationssystem a Filtrattprobe removed, fed via a measuring line to a common turbidity meter for turbidity measurement and a Meßleitungsventil is closed in front of the turbidity meter, so that the sample via a calming section with free outlet to the Filtrattank outgas can, and is passed below a predetermined limit of turbidity in the Filtrattank, and that when exceeding the predetermined limit, the Filtra tion system by closing the filtration system upstream of its Filtratausgang upstream Filtratventils and switching off his his concentrate concentrate upstream recirculation pump isolated and the filtration process with the remaining filtration systems ( 2 ) is continued.

Durch das vor dem Trübungssensor angeordnete Messleitungsventil, das während der Trübungsmessung geschlossen wird, und durch die Beruhigungsstrecke zum Filtrattank hin, wird zuverlässig erreicht, dass die Probe während der Messung zum Filtrattank hin ausgasen kann.The measurement line valve located in front of the turbidity sensor, which closes during the turbidity measurement, and through the settling path to the filtrate tank, reliably ensures that the sample can outgas during the measurement to the filtrate tank.

Dadurch, dass jedem Filtrationssystem sektionsweise eine Filtratprobe entnommen und einem gemeinsamen Trübungsmesser zur Trübungsmessung zugeführt wird, wird nur ein Trübungsmesser für die Mehrzahl von Filtrationssystemen benötigt und die Filtration kann relativ einfach und kostengünstig durchgeführt werden.As a result of the fact that a filtrate sample is taken in sections from each filtration system and fed to a common turbidity meter for turbidity measurement, only one turbidity meter is required for the majority of filtration systems and the filtration can be carried out relatively simply and inexpensively.

Dadurch, dass jedem Filtrationssystem sektionsweise eine Filtratprobe entnommen und über eine Beruhigungsstrecke in der der Trübungsmesser angeordnet ist ausgegast und dem gemeinsamen Trübungsmesser zur Trübungsmessung zugeführt wird, besteht ausreichend Zeit, um die Filtratprobe zu entgasen, so dass das Messergebnis nicht verfälscht wird.Since a filtrate sample is taken in sections from each filtration system and discharged via a calming section in which the turbidity meter is arranged and supplied to the turbidity meter for turbidity measurement, there is sufficient time to degas the filtrate sample so that the measurement result is not falsified.

Damit kann das erfindungsgemäße Verfahren auch für Gasblasen enthaltende Flüssigkeiten durchgeführt werden.Thus, the method according to the invention can also be carried out for liquids containing gas bubbles.

Unter Ausgasen soll ein Austreiben der Mehrzahl von in der Filtratprobe entstehenden Gasblasen aus der Beruhigungsstrecke verstanden werden, derart, dass die Trübungsmessung bei vorbestimmbaren Beruhigungszeiten zu reproduzierbaren Messergebnissen führt.Outgassing is to be understood as meaning expulsion of the plurality of gas bubbles arising in the filtrate sample from the calming section, such that the turbidity measurement leads to reproducible measurement results at predeterminable settling times.

Soweit aus dem als nicht integer ermittelten Filtrationssystem Filtrat in den Filtratbehälter eingetragen wird, ist durch den Verdünnungseffekt durch die Filtrate der übrigen Filtrationssysteme dies jedenfalls für kurze Zeiten tolerierbar.Insofar as filtrate is introduced from the non-identified filtration system into the filtrate container, this can be tolerated for a short time due to the dilution effect by the filtrates of the other filtration systems.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird von einem Überwachungsrechner eine produktspezifische Beruhigungszeitabgewartet, bevor die Filtratprobe auf ihre Trübung getestet wird.In accordance with a preferred embodiment of the invention, a monitor-specific computer waits for a product-specific settling time before the filtrate sample is tested for turbidity.

Dadurch wird eine ausreichende Entgasung vor der Trübungsmessung sichergestellt.This ensures sufficient degassing before turbidity measurement.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung arbeiten die Fitrationssysteme nach dem Crossflow-Filtrationsverfahren. Die erste Pumpe kann dabei als eine Feedpumpe ausgebildet sein, über die aus dem Vorratstank oder über eine Produktleitung den Filtrationssystemen die zu filtrierende Flüssigkeit zugeführt wird. Solche Crossflow-Filtrationssysteme haben sich insbesondere für die Filtration von Wein bewährt.According to a further preferred embodiment of the invention, the filtration systems work according to the crossflow filtration method. The first pump can be used as a feed pump be formed, via which the liquid to be filtered is supplied from the storage tank or via a product line to the filtration systems. Such crossflow filtration systems have proven particularly useful for the filtration of wine.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die zu filtrierende Flüssigkeit oder Retentat von den Filtrationssystemen in den Vorratstank zurückgeführt. Während der Probeentnahme ist das jeweilige Ventil zur Filtrationsabfuhr geschlossen und das Ventil zur Probenabfuhr geöffnet.According to another preferred embodiment of the invention, the liquid or retentate to be filtered is returned by the filtration systems in the storage tank. During sampling, the respective filtration removal valve is closed and the sample discharge valve is opened.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die zu filtrierende Flüssigkeit Wein.According to a further preferred embodiment of the invention, the liquid to be filtered is wine.

Die Aufgabe bezüglich der Vorrichtung wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Überwachung einer Mehrzahl von parallel angeordneten Filtrationssystemen mittels einer Trübungsmessung, mit einem Vorratstank, der über eine erste Pumpe und eine Produktleitung mit den Filtrationssystemen verbunden ist, mit einem Filtrattank, der über eine Filtratleitung jeweils über ein Filtratventil mit den Filtratausgängen der Filtrationssysteme verbunden ist, wobei in den Konzentratzuläufen der Filtrationssysteme Zulaufventile und zwischen den Zulaufventilen und den Filtratsystemen jeweils Rezirkulationspumpen, die mit der jeweiligen Rezirkulationsleitung des Loops der Filtratsysteme in Verbindung stehen, angeordnet sind, und mit einem Überwachungsrechner, wobei jedes Filtrationssystem einen Probeentnahmeausgang mit einem vorgelagerten Ventil aufweist, die Ventile über eine Messleitung mit einem gemeinsamen Trübungsmesser verbunden sind, und die Messleitung in dem Filtrattank endet, und dass die Messleitung als eine von der Horizontalen abweichende, aufsteigende Beruhigungsstrecke zur Ausgasung ausgebildet ist und dass der Trübungssensor nahe dem Anfang der aufsteigenden Beruhigungsstrecke hinter einem Messleitungsventil angeordnet ist.The object with respect to the device is achieved by a device for monitoring a plurality of parallel filtration systems by means of turbidity measurement, with a storage tank which is connected via a first pump and a product line to the filtration systems, with a Filtrattank over a Filtratleitung over each a filtrate valve is connected to the Filtratausgängen the filtration systems, wherein in the concentrate feeds of the filtration systems inlet valves and between the inlet valves and the Filtratsystemen recirculation pumps, which are in communication with the respective recirculation line of the loop of Filtratsysteme, and with a monitoring computer, each Filtration system having a sampling outlet with an upstream valve, the valves are connected via a measuring line with a common haze meter, and the measuring line terminates in the Filtrattank, and that the di e measuring line is designed as a deviating from the horizontal, ascending calming section for outgassing and that the turbidity sensor is located near the beginning of the ascending calming section behind a measuring line valve.

Die Beruhigungsstrecke sorgt nicht nur für eine ausreichende Entgasung sondern durch ihre immer gleiche Länge auch für reproduzierbare Messwerte, zumal somit ein konstant geringes Volumen zwischen Ventil und Trübungsmesser eingehalten ist. Die Probe wird direkt nach der Filtration hinter dem Modul aber vor der Filtratpumpe entnommen, so dass keine zusätzliche Ausgasung durch die Filtratpumpe generiert wird. Dadurch kann die Beruhigungszeit deutlich verkürzt werden. Zudem erfolgt die Probeentnahme im druckbehafteten Filtratsystem, welches der Ausgasung entgegenwirkt. Die Trübungsmessung erfolgt immer im Filtratkreislauf, so dass kein Filtratverlust auftritt.The calming section not only ensures adequate degassing but, due to its always the same length, also reproducible measured values, especially since a constant low volume between valve and turbidity meter is maintained. The sample is taken directly after the filtration behind the module but before the filtrate pump, so that no additional outgassing is generated by the filtrate pump. As a result, the settling time can be shortened significantly. In addition, the sampling takes place in the pressurized filtrate system, which counteracts the outgassing. The turbidity measurement always takes place in the filtrate circuit, so that no filtrate loss occurs.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Filtrationssysteme Crossflow-Filter auf, wobei zwischen den Zulaufventilen und den Filtrationssystemen jeweils Rezirkulationspumpen angeordnet sind.According to a preferred embodiment of the invention, the filtration systems have crossflow filters, recirculation pumps being arranged in each case between the inlet valves and the filtration systems.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Ventile und Pumpen von dem Überwachungsrechner steuerbar.According to a further preferred embodiment of the invention, the valves and pumps are controllable by the monitoring computer.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft veranschaulicht sind.Further details of the invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the invention are illustrated by way of example.

Figurenlistelist of figures

In den Zeichnungen zeigen:

  • 1: ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Überwachung einer Mehrzahl von parallel angeordneten Filtrationssystemen mit einem Trübungsmesser und
  • 2: ein Blockschaltbild der Vorrichtung von 1 während einer Probenentnahme aus dem mittleren Filtrationssystem mit fett dargestellten aktiven Leitungen und Elementen.
In the drawings show:
  • 1 FIG. 2 is a block diagram of an apparatus for monitoring a plurality of parallel filtration systems with a haze meter and
  • 2 : a block diagram of the device of 1 during sampling from the middle filtration system with bold lines and elements shown in bold.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Eine Vorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einer Mehrzahl von Filtrationssystemen 2, einem Trübungsmesser 3, einem Filtrattank 4 und einem Vorratstank 5.A device 1 consists essentially of a plurality of filtration systems 2 , a turbidimeter 3 , a Filtrattank 4 and a storage tank 5 ,

Die einander parallel geschalteten Filtrationssysteme 2 sind über eine gemeinsame Filtratleitung 6 mit dem Filtrattank 4 verbunden. Die Filtrationssysteme 2, die im Ausführungsbeispiel der 1 als Crossflow-Systeme ausgebildet sind, weisen jeweils einen Filtratausgang 7 auf, der über ein Filtratventil 8 mit der Filtratleitung 6 verbunden ist.The parallel connected filtration systems 2 are via a common filtrate line 6 with the filtrate tank 4 connected. The filtration systems 2 , which in the embodiment of the 1 are designed as crossflow systems, each have a filtrate output 7 on, over a filtrate valve 8th with the filtrate line 6 connected is.

Der Vorratstank 5, der eine zu filtrierende Flüssigkeit enthält, ist im Ausführungsbeispiel als ein Rezirkulationstank ausgebildet, der über eine erste Pumpe 9 mit einer Produktleitung 10 verbunden ist. Die Filtrationssysteme 2 sind jeweils über ein konzentratseitiges Rezirkulationsventil 11 mit der Produktleitung 10 verbunden. Zwischen Rezirkulationsventil 11 und einem Konzentratzulauf 12 ist jeweils eine Rezirkulationspumpe 13 angeordnet. Eine Rezirkulationsleitung 14 des Loops der Filtrationssysteme 2 ist jeweils mit einer gemeinsamen Entgasungsleitung 15, welche zusätzlich eine Konzentrationsverdünnung während einer Nachfüllphase ermöglicht, die die Produktleitung 10 fortsetzt, verbunden. Die Entgasungsleitung 15 mündet in dem Vorratstank 5.The storage tank 5 containing a liquid to be filtered is formed in the embodiment as a recirculation tank, which via a first pump 9 with a product line 10 connected is. The filtration systems 2 are each about a concentrate-side recirculation valve 11 with the product line 10 connected. Between recirculation valve 11 and a concentrate topping 12 is in each case a recirculation pump 13 arranged. A recirculation line 14 the loop of the filtration systems 2 is in each case with a common degassing line 15 , which additionally allows concentration dilution during a refill phase, the product line 10 continues, connected. The degassing line 15 flows into the storage tank 5 ,

Die Filtratseite des Filtrationssystems 2 weist neben dem Filtratausgang 7 einen Probeentnahmeausgang 16 auf. Der Probeentnahmeausgang 16 ist über ein vorgelagertes Ventil 17, das als ein Probeentnahmeventil ausgebildet ist (über welches aber auch eine Rückspülung der Module realisiert werden kann), mit einer Messleitung 18 (kann auch als Rückspülleitung dienen), die in eine aufsteigende Beruhigungsstrecke übergeht, verbunden. Die Messleitung 18 führt über ein Messleitungsventil 19 weiter zu dem gemeinsamen Trübungsmesser 3 und mündet in dem Filtrattank 4. The filtrate side of the filtration system 2 indicates next to the filtrate exit 7 a sampling outlet 16 on. The sampling output 16 is via an upstream valve 17 , which is designed as a sampling valve (via which, however, a backwashing of the modules can be realized), with a measuring line 18 (can also serve as a backwash line), which merges into an ascending calming section. The measuring line 18 leads via a measuring line valve 19 continue to the common opacimeter 3 and flows into the Filtrattank 4 ,

Der Filtrattank 4 ist über ein Tankventil 20 und eine Filtratpumpe 21 mit einer Filtratabgangsleitung 22 verbunden. Der Filtratpumpe 21 ist zur Messleitung 18 und zur Filtratabgangsleitung 22 jeweils ein Absperrventil 23, 24 vor- beziehungsweise nachgelagert.The Filtrattank 4 is via a tank valve 20 and a filtrate pump 21 with a Filtratabgangsleitung 22 connected. The filtrate pump 21 is to the measuring line 18 and to the filtrate outlet line 22 one stop valve each 23 . 24 upstream or downstream.

Im Ausführungsbeispiel der 1 und 2 sind drei Filtrationssysteme 2 parallel geschaltet. Bevorzugt werden zwei bis sechs Filtrationssysteme parallel geschaltet. Ein Filtrationssystem 2 kann aus einer Mehrzahl von nicht weiter dargestellten Filtrationsmodulen bestehen. So kann das Filtrationssystem 2 beispielsweise aus in einem so genanntem Rack mit sechs, vorzugsweise vier bis 12, angeordneten Filtrationsmodulen bestehen.In the embodiment of 1 and 2 are three filtration systems 2 connected in parallel. Preferably, two to six filtration systems are connected in parallel. A filtration system 2 may consist of a plurality of filtration modules, not shown. So can the filtration system 2 for example, in a so-called rack with six, preferably four to 12 , arranged filtration modules exist.

Während der Filtration wird über die Produktleitung 10 den Filtrationssystemen 2 die zu filtrierende Flüssigkeit zugeführt. Das Filtrat wird über die Filtratausgänge 7 und die Filtratventile 8 und weiter über die Filtratleitung 6 in den Filtrattank 4 abgeführt. Das Filtrat, beispielsweise Wein, wird aus dem Filtrattank 4 über das Tankventil 20 von der Filtratpumpe 21 über das Absperrventil 24 und die Filtratabgangsleitung 22 in nicht dargestellte Lagertanks abgefüllt. Dabei wird über eine nicht dargestellte Pumpenregelung ein konstanter absoluter Filtratdruck zwischen 0,2 und 0,5 bar auf der Pumpensaugseite 21 eingestellt.During the filtration is over the product line 10 the filtration systems 2 supplied to the liquid to be filtered. The filtrate is passed through the filtrate exits 7 and the filtrate valves 8th and continue on the filtrate line 6 in the filtrate tank 4 dissipated. The filtrate, for example, wine, is from the Filtrattank 4 over the tank valve 20 from the filtrate pump 21 over the shut-off valve 24 and the filtrate exit line 22 filled in storage tanks, not shown. In this case, via a pump control, not shown, a constant absolute filtrate pressure between 0.2 and 0.5 bar on the pump suction 21 set.

Die Proben zur Trübungsmessung werden separat an den einzelnen Filtrationssystemen 2 genommen.The samples for turbidity measurement are separated on the individual filtration systems 2 taken.

In 2 ist die Probenentnahme aus dem mittleren Filtratsystem 2 dargestellt. Die aktiven Leitungen und Ventile sind fett dargestellt.In 2 is the sampling from the middle filtrate system 2 shown. The active lines and valves are shown in bold.

Die Probe wird am Probeentnahmeausgang 16 des mittleren Filtrationssystems 2 über das Ventil 17 genommen. Während der Probenahme wird das Filtratventil 8 geschlossen, so dass sich ein genügend hoher Druck einstellt, welcher das Filtrat, d.h. die Probe, in die Messleitung 18 fließen lässt und das Messrohr oberhalb des Messleitungsventils 19 über den Trübungsmesser 3 zur Trübungsmessung zum Filtrattank 4 hin füllt. Nachdem das Messleitungsventil 19 geschlossen ist, kann die Probe zum Filtrattank 4 hin ausgasen und somit beruhigt werden. Die produktspezifische Beruhigungszeit wird von dem Überwachungsrechner ermittelt, um möglichst schnell mit der nächsten Probenziehung fortfahren zu können. Die Beruhigungszeit wird somit immer produktspezifisch ermittelt. Sobald der vorgegebene Grenzwert der Trübung unterschritten wird, gilt der Test als bestanden. Wird der Grenzwert der Trübung nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeit, z.B. das 1,5 bis 2fache der produktspezifisch ermittelten Beruhigungszeit, unterschritten, gilt das Filtrationssystem als defekt.The sample is taken at the sampling outlet 16 of the middle filtration system 2 over the valve 17 taken. During sampling, the filtrate valve becomes 8th closed, so that sets a sufficiently high pressure, which the filtrate, ie the sample into the measuring line 18 flow and the measuring tube above the measuring line valve 19 over the opacimeter 3 for turbidity measurement to the filtrate tank 4 fills up. After the measuring line valve 19 closed, the sample can be to the filtrate tank 4 outgas and thus be calmed. The product-specific settling time is determined by the monitoring computer in order to proceed as quickly as possible with the next sample extraction. The settling time is thus always determined product-specifically. As soon as the specified limit value of the turbidity is undershot, the test is passed. If the threshold value of the turbidity is not exceeded within a predetermined time, eg 1.5 to 2 times the product-specific determined settling time, the filtration system is considered to be defective.

Der nicht dargestellte Überwachungsrechner isoliert das defekte Filtratsystem 2 durch Schließen des Ventils 8 und Stoppen der Pumpe 13 und führt mit den verbleibenden integren Filtrationssystemen 2 den Filtrationsvorgang bis zum Ende durch.The monitoring computer, not shown, isolates the defective filtrate system 2 by closing the valve 8th and stopping the pump 13 and performs with the remaining integrity filtration systems 2 the filtration process through to the end.

Da Wein, abhängig vom Produkt und vom Zeitpunkt der Filtration, unterschiedlichen CO2-Gehalt aufweist, muss das Filtrat immer erst beruhigt werden und eine bestimmte, nämlich die vom Überwachungsrechner ermittelte, Entgasungs-/Beruhigungszeit abgewartet werden, bevor die Probe auf ihre Trübung getestet werden kann.Since wine, depending on the product and the time of filtration, has different CO 2 content, the filtrate must always be calmed down and a certain, namely determined by the monitoring computer, degassing / settling time to be awaited before the sample is tested for their turbidity can be.

Die Probeentnahme erfolgt dabei im druckbehafteten Filtratsystem 2, wodurch einer Ausgasung entgegengewirkt wird.The sample is taken in the pressurized filtrate system 2 , whereby an outgassing is counteracted.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Vorrichtungdevice
22
Filtrationssystemfiltration system
33
Trübungsmesserturbidimeter
44
Filtrattankfiltrate
55
Vorratstankstorage tank
66
Filtratleitungfiltrate
77
Filtratausgang von 2 Filtrate output from 2
88th
FiltratventilFiltrate
99
erste Pumpefirst pump
1010
Produktleitungproduct line
1111
Rezirkulationsventilrecirculation
1212
Konzentratzulauf von 2 Concentrate feed from 2
1313
Rezirkulationspumperecirculation pump
1414
Rezirkulationsleitung des LoopsRecirculation line of the loop
1515
Konzentratrücklauf-/EntgasungsleitungKonzentratrücklauf- / degassing
1616
Probeentnahmeausgang von 2 Sampling output of 2
1717
Ventil (Probenventil)Valve (sample valve)
1818
MessleitungMeasurement line
1919
MessleitungsventilMeasuring line valve
2020
Tankventil von 4 Tank valve of 4
2121
Filtratpumpefiltrate
2222
FiltratabgangsleitungFiltratabgangsleitung
2323
Absperrventilshut-off valve
2424
Absperrventilshut-off valve

Claims (9)

Verfahren zur Überwachung einer Mehrzahl von parallel angeordneten Filtrationssystemen (2) mittels einer Trübungsmessung, bei dem einem Vorratstank (5) über eine erste Pumpe (9) zu filtrierende Flüssigkeit entnommen, den Filtrationssystemen (2) über jeweils in den Konzentratzuläufen (12) angeordnete Rezirkulationspumpen (13) zugeführt und das Filtrat der Filtrationssysteme (2) über Filtratventile (8) und eine Filtratleitung (6) in einen Filtrattank (4) abgeleitet wird, wobei sektionsweise jedem Filtrationssystem (2) eine Filtratprobe entnommen, über eine Messleitung (18) einem gemeinsamen Trübungsmesser (3) zur Trübungsmessung zugeführt und ein Messleitungsventil (19) vor dem Trübungsmesser (3) geschlossen wird, damit die Probe über eine Beruhigungsstrecke mit freiem Auslauf zum Filtrattank (4) hin ausgasen kann, und bei Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes der Trübung in den Filtrattank (4) geleitet wird, und dass bei Überschreiten des vorgegebenen Grenzwertes das Filtrationssystem (2) durch Schließen des dem jeweiligen Filtrationssystem (2) an seinem Filtratausgang (7) vorgelagerten Filtratventils (8) und durch Abschalten seiner seinem Konzentratzulauf (12) vorgelagerten Rezirkulationspumpe (13) isoliert und der Filtrationsvorgang mit den verbleibenden Filtrationssystemen (2) fortgeführt wird. Method for monitoring a plurality of parallel arranged filtration systems (2) by means of a turbidity measurement, in which a storage tank (5) via a first pump (9) removed liquid to be filtered, the filtration systems (2) via each in the concentrate feeds (12) arranged recirculation pumps (13) and the filtrate of the filtration systems (2) via filtrate (8) and a filtrate (6) in a Filtrattank (4) is derived, wherein each filtration system (2) taken a Filtratprobe, via a measuring line (18) a a turbidity meter (3) supplied for turbidity measurement and a Meßleitungsventil (19) before the turbidity meter (3) is closed, so that the sample can outgas on a calming section with free outlet to Filtrattank (4) out, and falls below a predetermined limit of turbidity in the filtrate tank (4) is passed, and that when exceeding the predetermined limit value isolating the filtration system (2) by closing the filtrate valve (8) upstream of the respective filtration system (2) at its filtrate outlet (7) and by shutting off its recirculation pump (13) upstream of its concentrate inlet (12) and filtering the remaining filtration systems (2) is continued. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von einem Überwachungsrechner eine produktspezifische Beruhigungszeit abgewartet wird bevor die Filtratprobe auf ihre Trübung getestet wird.Method according to Claim 1 , characterized in that a product-specific settling time is awaited by a monitoring computer before the filtrate sample is tested for its turbidity. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fitrationssysteme (2) nach dem Crossflow-Filtrationsverfahren arbeiten.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the filtration systems (2) operate according to the crossflow filtration method. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zu filtrierende Flüssigkeit oder Retentat von den Filtrationssystemen (2) in den Vorratstank (5) zurückgeführt wird.Method according to Claim 3 , characterized in that the liquid or retentate to be filtered from the filtration systems (2) is returned to the storage tank (5). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass während der Probeentnahme das jeweilige Filtratventil (8) zur Filtrationsabfuhr geschlossen und das jeweilige Ventil (17) zur Probenabfuhr geöffnet ist.Method according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that during the sampling, the respective filtrate valve (8) for filtration removal closed and the respective valve (17) is open for sample removal. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zu filtrierende Flüssigkeit Wein ist.Method according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the liquid to be filtered is wine. Vorrichtung zur Überwachung einer Mehrzahl von parallel angeordneten Filtrationssystemen (2) mittels einer Trübungsmessung, mit einem Vorratstank (5), der über eine erste Pumpe (9) und eine Produktleitung (10) mit den Filtrationssystemen (2) verbunden ist, mit einem Filtrattank (4), der über eine Filtratleitung (6) jeweils über ein Filtratventil (8) mit den Filtratausgängen (7) der Filtrationssysteme (2) verbunden ist, wobei in den Konzentratzuläufen (12) der Filtrationssysteme (2) Zulaufventile (11) und zwischen den Zulaufventilen (11) und den Filtratsystemen (2) jeweils Rezirkulationspumpen (13), die mit der jeweiligen Rezirkulationsleitung (14) des Loops der Filtratsysteme (2) in Verbindung stehen, angeordnet sind, und mit einem Überwachungsrechner, wobei jedes Filtrationssystem (2) einen Probeentnahmeausgang (16) mit einem vorgelagerten Ventil (17) aufweist, die Ventile (17) über eine Messleitung (18) mit einem gemeinsamen Trübungsmesser (3) verbunden sind, und die Messleitung (18) in dem Filtrattank (4) endet, und dass die Messleitung (18)als eine von der Horizontalen abweichende, aufsteigende Beruhigungsstrecke zur Ausgasung ausgebildet ist und dass der Trübungssensor (3) nahe dem Anfang der aufsteigenden Beruhigungsstrecke hinter einem Messleitungsventil (19) angeordnet ist.Apparatus for monitoring a plurality of parallel arranged filtration systems (2) by means of a turbidity measurement, with a storage tank (5), which is connected via a first pump (9) and a product line (10) to the filtration systems (2), with a Filtrattank ( 4), which is connected via a filtrate (6) via a respective filtrate valve (8) with the filtrate (7) of the filtration systems (2), wherein in the concentrate feeds (12) of the filtration systems (2) inlet valves (11) and between the Inlet valves (11) and the filtrate systems (2) each recirculation pumps (13) which are associated with the respective recirculation line (14) of the loop of the filtrate (2) are arranged, and with a monitoring computer, each filtration system (2) a Sampling outlet (16) with an upstream valve (17), the valves (17) via a measuring line (18) with a common turbidity meter (3) are connected, and the Messle ends (18) in the Filtrattank (4), and that the measuring line (18) is formed as a deviating from the horizontal, ascending calming section for outgassing and that the turbidity sensor (3) near the beginning of the ascending calming section behind a measuring line valve (19 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtrationssysteme (2) Crossflow-Filter aufweisen.Device after Claim 7 , characterized in that the filtration systems (2) have crossflow filters. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (8, 11, 17, 19, 20, 23, 24) und Pumpen (9, 13, 21) von dem Überwachungsrechner steuerbar sind.Device after Claim 7 or 8th , characterized in that the valves (8, 11, 17, 19, 20, 23, 24) and pumps (9, 13, 21) are controllable by the monitoring computer.
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