DE102016112112A1

DE102016112112A1 - Zentrifugalfiltervorrichtung und Verfahren zum Bedienen derselben

Info

Publication number: DE102016112112A1
Application number: DE102016112112.6A
Authority: DE
Inventors: Jung-Ming Wu
Original assignee: Seven Juice Co Ltd
Current assignee: Wu Jung Ming Tw
Priority date: 2015-07-03
Filing date: 2016-07-01
Publication date: 2017-01-05
Anticipated expiration: 2036-07-02
Also published as: US20170001203A1; DE102016112112B4

Abstract

Zentrifugalfiltervorrichtung, die eine Schleudertrommel (1) und einen Rotationsfilter (2) aufweist. Der Rotationsfilter (2) ist im Aufnahmeraum (S1) drehbar gelagert und weist einen Filterhauptkörper (21) und ein Filtrataustrittsrohr (22) auf. Der Filterhauptkörper (21) besitzt einen Filterzylinder (211), der einen Filtratauffangraum (S2) begrenzt. Das Filtrataustrittsrohr (22) kommuniziert mit dem Filtratauffangraum (S2). Die Schleudertrommel (1) und/oder der Rotationsfilter (2) werden/wird in Rotation so versetzt, dass sich die Ursprungsflüssigkeit mitdreht und ein Wirbelstrom erzeugt wird, wodurch die Ursprungsflüssigkeit unter Einwirkung der Zentrifugalkraft in ein zur Schleudertrommel (1) hin geworfenes Schwerphasenfluid und ein dem Filterzylinder (211) sich annäherndes Leichtphasenfluid zentrifugal separierbar ist. Nach dem der Filtration dienenden Durchlaufen des Leichtphasenfluids durch den Filterzylinder (211) ist geklärtes Filtrat im Filtratauffangraum (S2) auffangbar, wobei das Filtrat durch das Filtrataustrittsrohr (22) aus der Zentrifugalfiltervorrichtung ausfließt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrifugalfiltervorrichtung, insbesondere eine Zentrifugalfiltervorrichtung, bei der durch Rotation einer Schleudertrommel oder eines Rotationsfilters die Zentrifugalkraft erzeugt wird, mit der die Ursprungsflüssigkeit in Schwer- und Leichtphasenfluid zentrifugal separierbar ist.
Die Zentrifugierung ist weit verbreitet in der Petrochemie-, Metallurgie-, Chemie-, Biotechnologie-, Lebensmittel-, Energie-, Maschinen-, Strom-, Kohle-, Wein-, Textil-, Pharma-, Gesundheits- und anderen Branchen eingesetzt. Bei herkömmlichen Zentrifugaleinheiten kann die Trennung der Fest- und Flüssigphase, der Flüssig- und Flüssigphase, der Flüssig-Flüssig-Festphase, Fest-Flüssig-Flüssigphase stattfinden. Das Wort "Flüssig" beinhaltet hier die Flüssigphase und die Gasphase. Die wichtigsten Aufgaben der Zentrifugaleinheit sind Entwässerung, Klärung, Klassifizierung, Konzentration und Trennung.
Bei der Zentrifugation tritt im Allgemeinen eine Suspensionslösung unter der Zentrifugalkraft durch den Filter durch, sodass feste Partikel auf der Oberfläche des Filters adsorbiert werden und weiterhin als Filterkuchen abgesetzt werden. Die Flüssigkeit, die durch die Kuchenschicht und den Filter ausfließt und somit klar wirkt, wird als Filtrat bezeichnet. Es gibt unterschiedliche Bauarten von zentrifugalen Filtervorrichtungen. Häufig gesehen sind dreifüßige, flache, hängende und seitengefilterte Filtervorrichtungen, bei denen die Entladung durch einen Abstreifer, einen Kolben, eine Spindel, die Zentrifugalkraft, die Vibration, einen Vorschub, das Umstülpen erfolgt. Die detaillierte Struktur und das Prinzip einer zentrifugalen Filtervorrichtung können aus dem "Handbuch für Industriezentrifugen und Filterauswahl" (ISBN 978-7-122-18787-1) entnommen werden.
Bei strengeren Industrieanforderungen an die Partikelgröße werden eine große Zentrifugalkraft und ein feinerer Filter benötigt, um die kleineren Partikel abzutrennen. Jedoch können die kleineren Partikel den Filter verstopfen, was zu Schwierigkeiten bei anschließender Zentrifugation und Filtration führt. Deshalb müssen häufig Filtervorgänge unterbrochen werden, um den Filter zu reinigen und / oder den Filter auszutauschen. Dies erfordert einen größeren Zeit- und Kostenaufwand. Damit ist ein zentrifugales Trenngerät nötig, die die Ablagerung von Verschmutzungen auf dem Filter verlangsamt und eine einfache Bedienung gewährleistet.
Wie in 1 gezeigt, weist ein herkömmlicher Zentrifugalseparator PA100 einen Hauptkörper PA1, eine Drehachse PA2 und eine Siebanordnung PA3 auf. Die Drehachse PA2 ist im Hauptkörper PA1 drehbar gelagert. Die Siebanordnung PA3 sitzt auf der Drehachse PA2 auf und dreht sich mit dieser mit. Dreht sich die Drehachse PA2, wird die durch eine Einspeiseöffnung PA21 der Drehachse PA2 in die Siebanordnung PA3 eintretende Ursprungsflüssigkeit PA300 in Rotation versetzt, wodurch sich eine Zentrifugalkraft ergibt, durch die die Ursprungsflüssigkeit zur Siebanordnung PA3 so geworfen wird, dass sich die in der Ursprungsflüssigkeit PA300 (das ist das zu filtrierende Substrat) enthaltenden Partikel zu einem Feststoffkuchen PA200 auf der Siebanordnung PA3 ablagern.
Da sich die Ursprungsflüssigkeit PA300 bei der Drehung der Drehachse PA2 mit dieser mitdreht, strömen die in der Ursprungsflüssigkeit PA300 enthaltenden Partikel in Fließrichtung der Ursprungsflüssigkeit PA300, sodass die Ablagerung auf der Siebanordnung PA3 stattfindet. Wird der Zentrifugalseparator für einige Zeit eingesetzt, wird die Filtrationsgeschwindigkeit des Zentrifugalseparators PA100 mit der Zunahme der Dicke des Feststoffkuchens PA200 reduziert. Daher muss der Zentrifugalseparator PA100 für die Entfernung des Feststoffkuchens PA200 heruntergefahren werden, um eine vorgegebene Filtrationsgeschwindigkeit des Zentrifugalseparators PA100 aufrecht zu halten.
Im Gegensatz zur herkömmlichen Zentrifugalfiltervorrichtung, bei der sich die Partikel und das Filtrat in gleicher Richtung bewegen und somit auf dem Filtermittel ablagern, wodurch die Filtrationsrate reduziert oder der Filter zur Reinigung häufig ausgetauscht wird, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifugalfiltervorrichtung zu schaffen, bei der die Zentrifugalkraft so zum Einsatz kommt, dass sich die Partikel unter Einwirkung der Zentrifugalkraft in Richtung der Zentrifugalkraft bewegen, während durch die Gewichtsverteilung bewirkt wird, dass sich die Ursprungsflüssigkeit gezwungen zur anderen Richtung bzw. zum Filtermittel hin bewegt. Hierdurch ergibt sich eine hohe und stabile Filtrationsrate. Außerdem muss der Filter nicht häufig ausgetauscht werden. Sogar erübrigt sich der Austausch des Filtermittels.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Zentrifugalfiltervorrichtung, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Gemäß der Erfindung wird eine Zentrifugalfiltervorrichtung bereitgestellt, die für die Filtration einer Ursprungsflüssigkeit eingesetzt ist, wobei in der Ursprungsflüssigkeit mehrere Sorten von Partikeln enthalten sind, wobei die Zentrifugalfiltervorrichtung Folgendes aufweist:
eine Schleudertrommel, die einen Aufnahmeraum besitzt, in dem die Ursprungsflüssigkeit aufgenommen ist;
einen Rotationsfilter, der im Aufnahmeraum drehbar gelagert ist und Folgendes aufweist:
einen Filterhauptkörper, der einen Filterzylinder aufweist, wobei der Filterzylinder einen Filtratauffangraum begrenzt; und
ein Filtrataustrittsrohr, das mit dem Filterhauptkörper verbunden ist und mit dem Filtratauffangraum kommuniziert,
wobei die Zentrifugalkraft so zum Einsatz kommt, dass die Schleudertrommel und/oder der Rotationsfilter in Rotation so versetzt werden/wird, dass sich die Ursprungsflüssigkeit mitdreht und ein Wirbelstrom erzeugt wird;
wobei, im Falle, dass die Zufuhrmenge der Quellenflüssigkeit nicht abnimmt, die Quellenflüssigkeit durch die Zentrifugalkraft in das zur Schleudertrommel hin geworfene Schwerphasenfluid und das dem Filterzylinder sich annähernde Leichtphasenfluid umgewandelt wird;
wobei eine Gewichtsverteilung der Partikel der Quellenflüssigkeit in einer von dem Schwerphasenfluid zum Leichtphasenfluid abnehmenden Weise stattfindet; und
wobei das Leichtphasenfluid durch den Filterzylinder hindurchgeführt und als Filtrat in den Filtratauffangraum eintritt, und wobei das Filtrat dann durch das Filtrataustrittsrohr aus der Zentrifugalfiltervorrichtung ausfließt.
Gemäß der Erfindung weist der Filterhauptkörper ferner einen Sockel und einen Oberdeckel auf, wobei der Filterzylinder unten vom Sockel und oben vom Oberdeckel eingespannt ist. Ein Filtratauffangraum ist von dem Filterzylinder, dem Sockel und dem Oberdeckel begrenzt, wobei das Filtrataustrittsrohr mit dem Sockel verbunden ist.
Gemäß der Erfindung weist der Rotationsfilter ferner ein Ursprungsflüssigkeits-Zuführrohr auf, das mit dem Filterhauptkörper verbunden und durch die Schleudertrommel hindurch drehbar gelagert ist, wobei das Ursprungsflüssigkeits-Zuführrohr wenigstens eine Austrittsöffnung aufweist, die mit dem Aufnahmeraum kommuniziert, sodass die Ursprungsflüssigkeit durch das Ursprungsflüssigkeits-Zuführrohr in den Aufnahmeraum eintritt.
Gemäß der Erfindung handelt es sich bei dem Zylinderkörper um einen Filterzylinder.
Gemäß der Erfindung ist das Filtrataustrittsrohr durch die Schleudertrommel hindurch drehbar gelagert.
Gemäß der Erfindung weist die Schleudertrommel einen unteren Befestigungsabschnitt, einen Zylinderkörper und einen oberen Befestigungsabschnitt auf, wobei der untere Befestigungsabschnitt mit wenigstens einer Flüssigkeitsaustrittsöffnung versehen ist, die mit dem Aufnahmeraum kommuniziert. Die Partikel treten durch die Flüssigkeitsaustrittsöffnung aus dem Aufnahmeraum aus. Der Zylinderkörper ist mit dem unteren Befestigungsabschnitt verbunden, wobei der obere Befestigungsabschnitt mit dem Zylinderkörper verbunden ist. Der untere Befestigungsabschnitt, der Zylinderkörper und der obere Befestigungsabschnitt begrenzen gemeinsam den Aufnahmeraum.
Gemäß der Erfindung ist die Zentrifugalfiltervorrichtung ferner mit einem Flüssigkeitssammeltank versehen, in dem die Schleudertrommel drehbar gelagert ist, wobei die Schleudertrommel mit wenigstens einer Flüssigkeitsaustrittsöffnung versehen ist, die mit dem Aufnahmeraum kommuniziert. Der Flüssigkeitssammeltank dient der Aufnahme des aus der Flüssigkeitsaustrittsöffnung ausfließenden Schwerphasenfluids. Der Flüssigkeitssammeltank besitzt eine obere Flüssigkeitsauffangschale, wobei der obere Befestigungsabschnitt über wenigstens eine Überlauföffnung verfügt, die mit dem Aufnahmeraum kommuniziert. Die obere Flüssigkeitsauffangschale ist oben am Flüssigkeitssammeltank angeordnet.
Gemäß der Erfindung weist die Schleudertrommel einen Zylinderkörper auf, der für die Filtration des Schwerphasenfluids sorgt.
Gemäß der Erfindung weist die Schleudertrommel einen gewendelten Abstreifer auf, der sich außerhalb des Filterzylinders befindet.
Gemäß der Erfindung weist der Filterhauptkörper mehrere Scheiben auf, die mit dem Filterzylinder verbunden sind.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Bedienen einer Zentrifugalfiltervorrichtung bereitgestellt, das die folgenden Schritte aufweist:

a) Bereitstellen einer Förderleitung, über die ein die Ursprungsflüssigkeit speichernder Ursprungsflüssigkeitsspeicherbehälter mit dem Aufnahmeraum der Schleudertrommel kommuniziert;
b) Verwenden einer Pumpe zum Einspeisen und zum ständigen Vollfüllen der im Ursprungsflüssigkeitsspeicherbehälter gespeicherten Ursprungsflüssigkeit in den Aufnahmeraum; und
c) Versetzen der Schleudertrommel und/oder des Rotationsfilters in Rotation, sodass sich die im Aufnahmeraum befindliche Ursprungsflüssigkeit durch die Zentrifugalkraft mitdreht und ein Wirbelstrom entsteht, und wobei, im Falle, dass die Zufuhrmenge der Quellenflüssigkeit nicht abnimmt, die Quellenflüssigkeit durch die Zentrifugalkraft in das zur Schleudertrommel hin geworfene Schwerphasenfluid und das dem Filterzylinder sich annähernde Leichtphasenfluid umgewandelt wird, wobei eine Gewichtsverteilung der Partikel der Quellenflüssigkeit in einer von dem Schwerphasenfluid zum Leichtphasenfluid abnehmenden Weise stattfindet, woraufhin das Leichtphasenfluid durch den Filterzylinder hindurchgeführt und als Filtrat in den Filtratauffangraum eintritt, und wobei das Filtrat dann durch das Filtrataustrittsrohr aus der Zentrifugalfiltervorrichtung ausfließt.

Im Gegensatz zum herkömmlichen Zentrifugalseparator, bei dem die Zentrifugalkraft zur Trennung von Fremdstoffen und Partikeln von der Ursprungsflüssigkeit eingesetzt wird und die Partikel in gleicher Richtung zum Fluid verlaufen, was zur Ablagerung der Partikel auf dem Zentrifugal-Filtermittel führt, wodurch die Filtrationsrate verringert wird oder den Filter häufig ausgetauscht werden muss, ist der erfindungsgemäße Rotationsfilter in der Schleudertrommel so angeordnet, dass der Rotationsfilter drehbar ist. Durch die bei der Drehung der Schleudertrommel erzeugte Zentrifugalkraft kann sich das Schwerphasenfluid zusammen mit den Partikeln in Richtung der Wandung der Schleudertrommel hin bewegen. Durch die Einstellung, dass die Einlassmenge geringfügig größer ist als die Auslassmenge, kann sich das Leichtphasenfluid [kaum mit Partikeln versehen] in entgegengesetzter Richtung wie der Filterzylinder bewegen. Das Filtrat fällt bei der Filtration durch den Filterzylinder an und wird im Filtratauffangraum aufgefangen, wobei das Filtrat durch das Filtrataustrittsrohr aus der Zentrifugalfiltervorrichtung austritt. Im Vergleich mit dem Stand der Technik ist die erfindungsgemäße Filtration weder eine Filtration durch den Filterkuchen noch eine Durchlauf-Filtration, sondern die Filtration durch die entgegengesetzte Bewegungsrichtung zwischen den Partikeln und dem Filtrat. Auf diese Weise wird die Ablagerung verzögert, wobei die Filtrationsrate verbessert wird.
Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Zentrifugalseparators;
2 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zentrifugalfiltervorrichtung;
3 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zentrifugalfiltervorrichtung;
4 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zentrifugalfiltervorrichtung;
5 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zentrifugalfiltervorrichtung;
6 eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zentrifugalfiltervorrichtung;
7 ein Systemdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zentrifugalfiltervorrichtung; und
8 ein Diagramm über den zeitlichen Verlauf des Filtratdurchflusses bei einer herkömmlichen Filtervorrichtung und einer erfindungsgemäßen Zentrifugalfiltervorrichtung.
Wie aus 2 ersichtlich, ist eine Zentrifugalfiltervorrichtung 100 für die Filtration einer Ursprungsflüssigkeit eingesetzt. In der Ursprungsflüssigkeit sind mehrere Sorten von Partikeln [nicht gezeigt] enthalten. Die Zentrifugalfiltervorrichtung 100 weist eine Schleudertrommel 1, einen Rotationsfilter 2 und einen Flüssigkeitssammeltank 3 auf. Die Schleudertrommel 1 weist einen unteren Befestigungsabschnitt 11, einen Zylinderkörper 12 und einen oberen Befestigungsabschnitt 13 auf. Der untere Befestigungsabschnitt 11 ist mit einer Mehrzahl von Flüssigkeitsaustrittsöffnungen 111 versehen. Der Zylinderkörper 12 ist mit dem unteren Befestigungsabschnitt 11 verbunden, wobei der obere Befestigungsabschnitt 13 mit dem Zylinderkörper 12 verbunden ist, sodass der untere Befestigungsabschnitt 11, der Zylinderkörper 12 und der obere Befestigungsabschnitt 13 einen Aufnahmeraum S1 begrenzen, der die Trommel einer herkömmlichen Zentrifuge darstellt. Der Aufnahmeraum S1 ist zylindrisch, trommelförmig, kegelig oder in Form einer telezentrischen Zentrifuge oder eines Zentrifugalabscheiders ausgebildet, worauf die Erfindung nicht beschränkt sein soll. In der Praxis sind der untere Befestigungsabschnitt 11, der Zylinderkörper 12 und der obere Befestigungsabschnitt 13 aus leichtem und hartem Material wie z. B. Acryl hergestellt, worauf die Erfindung nicht darauf beschränkt sein soll. Der Zylinderkörper 12 ist mit dem unteren Befestigungsabschnitt 11 und dem oberen Befestigungsabschnitt 13 verschraubt. Die Verbindung soll nicht darauf beschränkt sein. Diese kann in unterschiedlicher Art vorgenommen werden. An der Flüssigkeitsaustrittsöffnung 111 ist ein Ventil angeordnet, das für die Steuerung der Durchflussrate sorgt.
Der Rotationsfilter 2 ist im Aufnahmeraum S1 drehbar gelagert und mit einem Filterhauptkörper 21, einem Filtrataustrittsrohr 22 und einem Ursprungsflüssigkeits-Zuführrohr 23 versehen. Der Filterhauptkörper 21 weist einen Filterzylinder 211, einen Sockel 212 und einen Oberdeckel 213 auf. In der Praxis ist der Filterzylinder 211 aus einem Filtermittel hergestellt und zylindrisch ausgebildet, worauf die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt sein soll. Der Filterzylinder 211 kann jedoch auch aus faltbarem [oder verallgemeinertem] Filtermittel hergestellt werden. Der Sockel 212 greift in den Boden des Filterzylinders 211 formschlüssig ein, während der Oberdeckel 213 formschlüssig mit dem oberen Ende des Filterzylinders 211 verbunden ist, sodass der Filterzylinder 211 unten vom Sockel 212 und oben vom Oberdeckel 213 eingespannt ist. Gleichzeitig ist ein Filtratauffangraum S2 von dem Filterzylinder 211, dem Sockel 212 und dem Oberdeckel 213 begrenzt.
Das Flüssigkeitsaustrittsrohr 22 ist drehbar im unteren Befestigungsabschnitt 11 der Schleudertrommel 1 angeordnet und mit dem Sockel 212 des Hauptkörpers 21 verbunden. Das Filtrataustrittsrohr 22 ist mit dem Filtratauffangraum S2 verbunden. Das Filtrataustrittsrohr 22 und der untere Befestigungsabschnitt 11 sind über Lager drehbar verbunden, sodass das Filtrataustrittsrohr 22 und der untere Befestigungsabschnitt 11 gegeneinander drehbar gelagert sind.
Das Ursprungsflüssigkeits-Zuführrohr 23 ist im oberen Befestigungsabschnitt 13 der Schleudertrommel 1 drehbar gelagert und mit dem Oberdeckel 213 verbunden. Außerdem ist das Ursprungsflüssigkeits-Zuführrohr 23 mit einer Mehrzahl von Austrittsöffnungen 231 versehen. In der Zeichnung ist lediglich eine Austrittsöffnung 231 dargestellt. Die Austrittsöffnung 231 kommuniziert mit dem Aufnahmeraum S1, sodass die Ursprungsflüssigkeit durch das Ursprungsflüssigkeits-Zuführrohr 23 in den Aufnahmeraum S1 gelangt. Die Ursprungsflüssigkeits-Zuführrohr 23 und der obere Befestigungsabschnitt 13 sind über Lager drehbar verbunden, sodass die Ursprungsflüssigkeits-Zuführrohr 23 und der obere Befestigungsabschnitt 13 gegeneinander drehbar gelagert sind.
Der Flüssigkeitssammeltank 3 ist auf die Schleudertrommel 1 aufgeschoben, während die Schleudertrommel 1 drehbar im Flüssigkeitssammeltank 3 gelagert ist.
In der Praxis wird die Ursprungsflüssigkeit über das Ursprungsflüssigkeits-Zuführrohr 23 kontinuierlich durch die Austrittsöffnungen 231 in den Aufnahmeraum S1 so eingespeist, dass die Zufuhrmenge geringfügig größer ist als die Menge der bei der vom Filterzylinder 211 übernommenen Filtration anfallenden geklärten Flüssigkeit. Die im Aufnahmeraum S1 befindliche Ursprungsflüssigkeit wird durch Rotation der Schleudertrommel 1 oder des Rotationsfilters 2 so gedreht, dass ein Wirbelstrom erzeugt wird. Die Ursprungsflüssigkeit wird durch die Zentrifugalkraft in ein zur Schleudertrommel 1 hin geworfenes Schwerphasenfluid und ein dem Filterzylinder 211 sich annäherndes Leichtphasenfluid zentrifugal separiert. Das Schwerphasenfluid ist ein [Partikel enthaltendes] Fluid, das mehr von der Zentrifugalkraft beeinflusst ist, während das Leichtphasenfluid ein Fluid ist, das weniger von der Zentrifugalkraft beeinflusst ist. Das zum Zylinderkörper 12 geworfene Schwerphasenfluid sinkt nach unten und strömt in Flüssigkeitsform durch die Flüssigkeitsaustrittsöffnungen 111 des unteren Befestigungsabschnitts 11 aus dem Flüssigkeitssammeltank 3 hinaus. Hierdurch ergibt sich eine Ursprungsflüssigkeit mit einer großen Anzahl von schweren Partikeln. Die Flüssigkeitsaustrittsöffnungen 111 können so eingestellt werden, dass diese geöffnet werden, wenn die Zentrifugalfiltervorrichtung für eine vorgegebene Zeit läuft. Ist der Zulauf der Ursprungsflüssigkeit in den Aufnahmeraum S1 gleich oder größer als der Ablauf des Filtrats von dem Filtrataustrittsrohr 22, strömt das Leichtphasenfluid zum Filterzylinder 211. Nach dem gezwungenen Durchlaufen des Leichtphasenfluids durch den Filterzylinder 211 wird geklärtes Filtrat im Filtratauffangraum S2 aufgefangen. Außerdem tritt das Filtrat aus dem Filtrataustrittsrohr 22 aus. Sicherlich kann die Vorrichtung so eingestellt werden, dass das Leichtphasenfluid zum Filterzylinder 211 strömt, wenn der Zulauf der Ursprungsflüssigkeit in den Aufnahmeraum S1 gleich oder größer als die Summe des Ablaufs der Flüssigkeit von der Flüssigkeitsaustrittsöffnung 111 und des Ablaufs des Filtrats von dem Filtrataustrittsrohr 22 ist. Nach dem gezwungenen Durchlaufen des Leichtphasenfluids durch den Filterzylinder 211 wird geklärtes Filtrat im Filtratauffangraum S2 aufgefangen. Außerdem tritt das Filtrat aus dem Filtrataustrittsrohr 22 aus.
Die Rotation der Schleudertrommel 1 und des Rotationsfilters 2 erfolgt in der folgenden Weise. Da der Rotationsfilter 2 mit dem Filtrataustrittsrohr 22 und dem Ursprungsflüssigkeits-Zuführrohr 23 verbunden ist, kann der Rotationsfilter 2 durch Verbindung mit einem Antriebsmotor den Rotationsfilter 2 in Rotation versetzen. Die Schleudertrommel 1 ist unmittelbar mit einem Antriebsmotor verbunden, um die Schleudertrommel 1 in Rotation zu versetzen. Je nach Bedarf kann es eingestellt werden, dass sich die Schleudertrommel 1 und der Rotationsfilter 2 in gleicher Richtung oder in entgegengesetzter Richtung drehen, um den Wirbelstrom der Ursprungsflüssigkeit im Aufnahmeraum S1 zu beschleunigen und somit die Filtereffizienz zu verbessern. Der Filterzylinder 211 dreht sich bei der Drehung des Rotationsfilters 2 mit dem Rotationsfilter 2 mit. Diese Rotation kann die Scherung erzeugen, durch die vermieden wird, dass die Partikel an der Oberfläche des Filterzylinders 211 anhaften. Auf diese Weise wird die Ablagerung verzögert, wobei die Filtrationsrate verbessert wird.
3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zentrifugalfiltervorrichtung 100a, die vom Grundsatz her das gleiche Ausführungsbeispiel ist wie in 2, jedoch mit dem Unterschied, dass die Zentrifugalfiltervorrichtung 100a ferner einen Ständer 4a aufweist, der für die Unterstützung eines dem Flüssigkeitssammeltank 3 ähnlichen Flüssigkeitssammeltanks 3a sorgt. Außerdem weist der Flüssigkeitssammeltank 3a ferner ein Flüssigkeitsablaufrohr 31a und eine obere Flüssigkeitsauffangschale 32a auf. Wenn der Flüssigkeitssammeltank 3a die durch die von der Schleudertrommel 1a ausgeführte, zentrifugale Trennung anfallende Flüssigkeit aufnimmt, läuft die Flüssigkeit durch das Flüssigkeitsablaufrohr 31a ab. Die obere Flüssigkeitsauffangschale 32a sitzt auf dem oberen Befestigungsabschnitt 13a. Der obere Befestigungsabschnitt 13a ist mit einer Mehrzahl von mit dem Aufnahmeraum kommunizierenden Überlauföffnungen 131a versehen. Die obere Flüssigkeitsauffangschale 32a sorgt dafür, das durch die Überlauföffnungen 131a abfließende, sekundäre Leichtfluid aufzufangen. Ferner weist die obere Flüssigkeitsauffangschale 32a ein Ablassventil 321a auf, durch das die Ablassmenge des sekundären Leichtfluids gesteuert werden kann.
4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zentrifugalfiltervorrichtung 100b, die vom Grundsatz her das gleiche Ausführungsbeispiel ist wie in 2, jedoch mit dem Unterschied, dass die Schleudertrommel 1b einen gewendelten Abstreifer 24b aufweist, der sich außerhalb des Filterzylinders 211b befindet. Bei der Drehung des Filterzylinders 211b werden die sich an der Innenwand des Zylinderkörpers 12b ablagernden Partikel abgestreift.
5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zentrifugalfiltervorrichtung 100c, die vom Grundsatz her das gleiche Ausführungsbeispiel ist wie in 2, jedoch mit dem Unterschied, dass gegenüber dem oben erwähnten Filterhauptkörper 21 mehrere Scheiben 214c vorgesehen sind, die mit dem Filterzylinder 211c einstückig ausgebildet sind und sich nach unten erstrecken. Die Scheiben 214c und der Filterzylinder 211c dienen als Filtermittel. Bei der Drehung des Hauptkörpers drehen sich die Scheiben 214c mit dem Hauptkörper mit. Dadurch wird die Filtration der Ursprungsflüssigkeit beschleunigt.
6 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zentrifugalfiltervorrichtung 100d, die eine Schleudertrommel 1d, einen Rotationsfilter 2 und einen Flüssigkeitssammeltank 3 aufweist. Die Zentrifugalfiltervorrichtung 100d ist vom Grundsatz her das gleiche Ausführungsbeispiel wie die oben erwähnte Zentrifugalfiltervorrichtung 100, jedoch mit dem Unterschied, dass bei der Zentrifugalfiltervorrichtung 100d die oben erwähnte Schleudertrommel 1 durch die Schleudertrommel 1d ersetzt wird, die einen unteren Befestigungsabschnitt 11d, einen Zylinderkörper 12d und einen oberen Befestigungsabschnitt 13d aufweist. Der Zylinderkörper 12d ist zwischen dem unteren Befestigungsabschnitt 11d und dem oberen Befestigungsabschnitt 13d vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erfüllt der Zylinderkörper 12d die Filtrationsfunktion. In der Praxis ist der Zylinderkörper 12d aus einem Filtermittel hergestellt.
Wie oben erwähnt, tritt die Ursprungsflüssigkeit durch das Ursprungsflüssigkeits-Zuführrohr 23 in den von dem unteren Befestigungsabschnitt 11d, dem Zylinderkörper 12d und dem oberen Befestigungsabschnitt 13d begrenzten Aufnahmeraum [nicht gezeigt] ein. Bei der Drehung der Schleudertrommel 1d oder des Rotationsfilters 2 dreht sich die Ursprungsflüssigkeit mit dieser oder diesem mit. Die Ursprungsflüssigkeit wird durch Rotation der Schleudertrommel 1d oder des Rotationsfilters 2d so gedreht, dass die Ursprungsflüssigkeit durch die Zentrifugalkraft in ein zum Zylinderkörper 12d hin geworfenes Schwerphasenfluid und ein dem Filterzylinder 211 sich annäherndes Leichtphasenfluid zentrifugal separiert wird. Beim Durchlauf des Leichtphasenfluids durch den Filterzylinder 211 fällt das Filtrat an. Außerdem fällt beim Durchlauf des zum Zylinderkörper 12 geworfenen Schwerphasenfluids durch den die Filtration erfüllenden Zylinderkörper 12d das Filtrat an, das im Flüssigkeitssammeltank 3 aufgefangen wird. Ferner können sich die im Schwerphasenfluid enthaltenen Partikel an der Innenwand des Zylinderkörpers 12 als Filterkuchen FC ablagern. Auf diese Weise kann das Filtrat durch den Filterzylinder 211 des Rotationsfilters 2 der Zentrifugalfiltervorrichtung 100d ständig erzeugt werden. Außerdem kann die Ausbeute des Filtrats durch den die Filtration erfüllenden Zylinderkörper 12d erhöht werden. Ferner kann der Filterkuchen FC effektiv gesammelt werden. Darüber hinaus hat der Filterkuchen unter längerer Einwirkung der Zentrifugalkraft einen hohen Feststoffgehalt.
In 7 ist ein System zum Gebrauch der erfindungsgemäßen Zentrifugalfiltervorrichtung gezeigt. Vor dem Gebrauch der erfindungsgemäßen Zentrifugalfiltervorrichtung 100 wird zunächst eine Förderleitung 200 bereitgestellt, über die ein die Ursprungsflüssigkeit speichernder Ursprungsflüssigkeitsspeicherbehälter 300 mit dem Aufnahmeraum S1 der Schleudertrommel 1 kommuniziert. Die Förderleitung 200 weist einen Einlassabschnitt 201, einen Auslassabschnitt 202, einen ersten Rücklaufabschnitt 203, einen zweiten Rücklaufabschnitt 204 auf. Der Einlassabschnitt 201 ist im unteren Bereich des Ursprungsflüssigkeitsspeicherbehälters 300 angeordnet, wobei der Auslassabschnitt 202 mit dem Ursprungsflüssigkeits-Zuführrohr 23 der Zentrifugalfiltervorrichtung 100 verbunden ist. Der erste Rücklaufabschnitt 203 und der zweite Rücklaufabschnitt 204 sind am oberen Ende des Ursprungsflüssigkeitsspeicherbehälters 300 angeordnet.
Mittels einer Pumpe P wird die im Ursprungsflüssigkeitsspeicherbehälter 300 gespeicherte Ursprungsflüssigkeit in den Aufnahmeraum S1 eingespeist. Die Pumpe P ist dem Einlassabschnitt 201 benachbart angeordnet und zwischen dem Einlassabschnitt 201 und dem Auslassabschnitt 202 der Förderleitung 200 vorgesehen.
Zwischen dem Einlassabschnitt 201 und dem ersten Rücklaufabschnitt 203 ist ein erstes Rücklaufventil V1 angeordnet. Zwischen dem Einlassabschnitt 201 und dem Auslassabschnitt 202 ist ein Durchflussregelventil V2 vorgesehen. Zwischen dem Einlassabschnitt 201 und dem zweiten Rücklaufabschnitt 204 ist ein zweites Rücklaufventil V3 vorgesehen, wobei das Durchflussregelventil V2 beidseitig mit je einem Druckmesser P1, P2 versehen ist.
Im Aufnahmeraum S1 ist die Ursprungsflüssigkeit eingefüllt, wobei entweder die Schleudertrommel 1 und/oder der Rotationsfilter 2 zur Rotation angetrieben werden/wird, um die Ursprungsflüssigkeit im Aufnahmeraum S1 in einen Wirbelstrom zu bringen und somit diese in Schwer- und Leichtphasenfluid zentrifugal zu separieren. Durch den Durchlauf des Leichtphasenfluid durch den Filterzylinder 211 fällt das Filtrat an. Die Durchflussmenge der Ursprungsflüssigkeit kann aufgezeichnet werden. Beim kontinuierlichen Öffnen der Flüssigkeitsaustrittsöffnung 111 kann es eingestellt werden, dass die Durchflussmenge der Ursprungsflüssigkeit in den Aufnahmeraum S1 größer als die Summe der Durchflussmenge des Filtrats und der Austrittsmenge der Flüssigkeit ist. Beim kontinuierlichen Schließen der Flüssigkeitsaustrittsöffnung 111 wird es eingestellt werden, dass die Durchflussmenge der Ursprungsflüssigkeit in den Aufnahmeraum S1 größer als die Durchflussmenge des Filtrats ist.
Am Anfang des Betriebs werden das erste Rücklaufventil V1, das Durchflussregelventil V2 und das zweite Rücklaufventil V3 vollständig geöffnet gehalten. Fangen/Fängt die Schleudertrommel 1 und/oder der Rotationsfilter 2 zur Rotation an, kann die Durchflussmenge beim ersten Rücklaufventil V1 eingestellt werden, wobei der Druckwert des Druckmessers P1 beobachtet wird, ob der Druck der in den Aufnahmeraum S1 gelangenden Ursprungsflüssigkeit den vorgegebenen Druckwert erreicht. Der Druckwert hängt von der Filtrationsgeschwindigkeit der Zentrifugalfiltervorrichtung 100 ab. In einem gewissen Druckbereich erhöht sich die Filtrationsgeschwindigkeit der Zentrifugalfiltervorrichtung 100, wenn der Druck zunimmt. Wird der Aufnahmeraum S1 mit der Ursprungsflüssigkeit vollgefüllt, kann die Restluft im Aufnahmeraum S1 durch Öffnen des zweiten Rücklaufventils V3 abgelassen werden.
8 zeigt ein Diagramm über den zeitlichen Verlauf des Filtratdurchflusses bei einer herkömmlichen Filtervorrichtung und einer erfindungsgemäßen Zentrifugalfiltervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei Kurve C3 für die herkömmliche Filtervorrichtung, Kurve C2 für die erfindungsgemäße Zentrifugalfiltervorrichtung und Kurve C1 für die Filtration des Wassers dargestellt ist. Der Verlauf wird ermittelt, dass ein Experiment bei dem Filtermittel und der Ursprungsflüssigkeit [enthaltend 0,3 Gew%, 37 bis 44 Mikron Siliciumcarbidpartikel) unter gleichen Bedingungen für etwa eine Stunde durchgeführt wird.
Wie in der Kurve C1 in 8 dargestellt, beträgt der Filtratdurchfluss bei der Filtration von Wasser für eine Stunde etwa 200 LPH L/m²-Stunde-Bar. Dies stellt den maximalen Filtratdurchfluss für das verwendete Filtermittel dar. Wie in der Kurve C3 in 8 dargestellt, sinkt der Filtratdurchfluss bei der Filtration der Ursprungsflüssigkeit durch die herkömmliche Filtervorrichtung für eine Stunde zu 75 LPH L/m²-Stunde-Bar. Der Grund dafür liegt in der Ablagerung von Partikeln auf dem Filtermittel. Wie aus der Kurve C2 in 8 ersichtlich, beträgt der Filtratdurchfluss bei der Filtration der Ursprungsflüssigkeit durch die erfindungsgemäße Zentrifugalfiltervorrichtung für eine Stunde im Gegensatz zur herkömmlichen Filtervorrichtung etwa 150 LPH L/m²-Stunde-Bar. Somit ist klar, dass unter dem gleichen Filtermittel mit den gleichen Betriebsbedingungen die Filtrationsrate durch die erfindungsgemäße Zentrifugalfiltervorrichtung etwa zweimal größer als diejenige durch die herkömmliche Filtervorrichtung ist. Wird die Betriebszeit erhöht, ist es sehr wahrscheinlich, die herkömmliche Filtervorrichtung außer Betrieb setzen zu müssen, um den zu dicken Filterkuchen zu entfernen. Bei der erfindungsgemäßen Zentrifugalfiltervorrichtung kann der Betrieb viel weniger von dem Filterkuchen beeinflusst sein. Außerdem kann ein Dauerbetrieb der erfindungsgemäßen Zentrifugalfiltervorrichtung durch Ablassen von Rückständen erfolgen.
Im Gegensatz zum herkömmlichen Zentrifugalseparator, bei dem die Zentrifugalkraft zur Trennung von Fremdstoffen und Partikeln von der Ursprungsflüssigkeit eingesetzt wird und die Partikel in gleicher Richtung zum Fluid verlaufen, was zur Ablagerung der Partikel auf dem Zentrifugal-Filtermittel führt, wodurch die Filtrationsrate verringert wird oder der Filter häufig ausgetauscht werden muss, ist der erfindungsgemäße Rotationsfilter 2 in der Schleudertrommel 1 so angeordnet, dass der Rotationsfilter 2 drehbar ist. Durch die bei der Drehung der Schleudertrommel 1 erzeugte Zentrifugalkraft kann sich das Schwerphasenfluid zusammen mit den Partikeln in Richtung der Wandung der Schleudertrommel 1 hin bewegen. Durch die Einstellung, dass die Einlassmenge geringfügig größer ist als die Auslassmenge, kann sich das Leichtphasenfluid [kaum mit Partikeln versehen] in entgegengesetzter Richtung wie der Filterzylinder 211 bewegen. Das Filtrat fällt bei der Filtration durch den Filterzylinder 211 an und wird im Filtratauffangraum S2 aufgefangen, wobei das Filtrat durch das Filtrataustrittsrohr 22 aus der Zentrifugalfiltervorrichtung 100 austritt. Im Vergleich mit dem Stand der Technik ist die erfindungsgemäße Filtration weder eine Filtration durch Filterkuchen noch eine Durchlauf-Filtration, sondern die Filtration durch die entgegengesetzte Bewegungsrichtung zwischen den Partikeln und dem Filtrat. Auf diese Weise wird die Ablagerung verzögert, wobei die Filtrationsrate verbessert wird.
Der erfindungsgemäße Rotationsfilter 2 ist in der Schleudertrommel 1 angeordnet. Durch die Rotation der Schleudertrommel 1 oder des Rotationsfilters 2 entsteht ein Wirbelstrom. Dabei bewegen sich die größeren und schwereren Partikel unter Einwirkung der Zentrifugalkraft in Richtung der Innenwand der Schleudertrommel 1. Damit lagern sich die Partikel nicht auf der Oberfläche des Rotationsfilters 2 ab. Deshalb kann die Ursprungsflüssigkeit effektiv und kontinuierlich durch den Rotationsfilter 2 gefiltert werden. Daher kann die Standzeit effektiv erhöht werden. Außerdem wird vermieden, dass die Reinigung oder der Austausch des Filterzylinders 211 des Rotationsfilters 2 häufig stattfinden muss. Ferner kann die maximale Filtrationsrate effektiv gehalten werden. Daher kann die erfindungsgemäße Zentrifugalfiltervorrichtung in geeigneter Weise sowohl für den Satzbetrieb als auch für den kontinuierlichen Betrieb eingesetzt werden.
Erfindungsgemäß ist ferner ein Flüssigkeitssammeltank 3 vorgesehen, in dem die von der Flüssigkeitsaustrittsöffnung 111 abgelassene, Partikel enthaltende Flüssigkeit aufgefangen wird. Sogar ist eine obere Flüssigkeitsauffangschale 32a für eine abgestufte Filtration der Ursprungsflüssigkeit vorgesehen.
Bei der Filtration durch den herkömmlichen Zentrifugalseparator kann die Filtrationsrate durch Ablagerung von Partikeln auf dem Filtermittel leicht reduziert werden. Bei der zentrifugalen Filtration durch die erfindungsgemäße Zentrifugalfiltervorrichtung ist es perfekt, wenn die Zentrifugalkraft so groß ist, dass sich alle Partikel zur Wandung des Zylinderkörpers 12 der Schleudertrommel 1 hin bewegen. Jedoch können sich noch einige Partikel auf dem Filterhauptkörper 21 ablagern, wenn die Zentrifugalkraft nicht ausreichend ist. In diesem Fall wird die Filtrationsrate allmählich reduziert. Daher kann an einer Filtrataustrittsstelle des Filtrataustrittsrohrs 22 ein Durchflusssensor angebracht sein, mit dem die Einlassmenge der Ursprungsflüssigkeit mit der Abnahme des Filtratdurchflusses entsprechend verringert wird. Gemäß der Kurve C2 in 8 beträgt die Filtrationsrate bei der Betriebszeit von 2000 Sekunden etwa 200 LPH und bei 3000 Sekunden etwa 170 LPH. Der Unterschied liegt bei 30 LPH. Daher kann die Einlassmenge bei 3000 Sekunden um 30 LPH reduziert werden.
In der Praxis kann die erfindungsgemäße Zentrifugalfiltervorrichtung beispielsweise auf das Wafer-Schneid- und Schleifprogramm angewendet werden. Das Hauptelement von Wafer ist Si. Daher wird SiC häufig als Schleifkörner eingesetzt. Gleichzeitig werden organische Lösungsmittel, wie z. B. Polyethylenglykol [PEG] verwendet. Zur Kosteneinsparung ist es üblich, organische Lösungsmittel zu recyceln. Tritt das SiC und Si enthaltende Polyethylenglykol [PEG] in die erfindungsgemäße Zentrifugalfiltervorrichtung ein, werden die schwereren Partikel von SiC durch die Zentrifugalkraft zur Innenwand des Zylinderkörpers geworfen und durch die Flüssigkeitsöffnung abgelassen, wobei die weniger schweren Partikel von Si aus der Überlauföffnung austreten. Das leichteste organische Lösungsmittel [PEG] wird durch die von dem Filterzylinder vorgenommene Filtration als geklärtes Filtrat im Filtratauffangraum S2 aufgefangen. Damit kann das organische Lösungsmittel effektiv zurückgewonnen werden, wobei die Kosten im erheblichen Maße reduziert werden. Um die Ablagerung von SiC-Partikeln an der Innenwand des Zylinderkörpers zu verhindern, kann auf dem Rotationsfilter 2 der gewendelte Abstreifer montiert werden, mit dem sich die an der Innenwand des Zylinderkörpers sich ablagernden SiC-Partikel abstreifen und dann entfernen lassen.
Beim oben beschriebenen Beispiel handelt es sich um Filtration der Flüssigkeit. Denkbar wäre auch die Anwendung der erfindungsgemäßen Zentrifugalfiltervorrichtung auf die Gasfiltration.
Die vorstehende Beschreibung stellt die Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht die Ansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung von einem Fachmann vorgenommen werden können, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
Bezugszeichenliste

PA100: Zentrifugalseparator
PA1: Hauptkörper
PA2: Drehachse
PA21: Einspeiseöffnung PA21
PA3: Siebanordnung
PA200: Feststoffkuchen
PA300: Ursprungsflüssigkeit
100: Zentrifugalfiltervorrichtung
1: Schleudertrommel
11: unterer Befestigungsabschnitt
111: Flüssigkeitsaustrittsöffnung
12: Zylinderkörper
13: oberer Befestigungsabschnitt
2: Rotationsfilter
21: Hauptkörper
211: Filterzylinder
212: Sockel
213: Oberdeckel
22: Filtrataustrittsrohr
23: Ursprungsflüssigkeits-Zuführrohr
231: Austrittsöffnung
3: Flüssigkeitssammeltank
S1: Aufnahmeraum
S2: Filtratauffangraum
100a: Zentrifugalfiltervorrichtung
1a: Schleudertrommel
13a: oberer Befestigungsabschnitt
131a: Überlauföffnung
3a: Flüssigkeitssammeltank
31a: Flüssigkeitsablaufrohr
32a: obere Flüssigkeitsauffangschale
321a: Ablassventil
4a: Ständer
100b: Zentrifugalfiltervorrichtung
1b: Schleudertrommel
211b: Filterzylinder
24b: gewendelter Abstreifer
100c: Zentrifugalfiltervorrichtung
2c: Rotationsfilter
211c: Filterzylinder
214c: Scheibe
100d: Zentrifugalfiltervorrichtung
1d: Schleudertrommel
11d: unterer Befestigungsabschnitt
12d: Zylinderkörper
13d: oberer Befestigungsabschnitt
200: Förderleitung
201: Einlassabschnitt
202: Auslassabschnitt
203: erster Rücklaufabschnitt
204: zweiter Rücklaufabschnitt
300: Ursprungsflüssigkeitsspeicherbehälter
C1, C2, C3: Kurve
FC: Filterkuchen
P: Pumpe
P1, P2: Druckmesser
V1: erstes Rücklaufventil
V2: Durchflussregelventil
V3: zweites Rücklaufventil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

"Handbuch für Industriezentrifugen und Filterauswahl" (ISBN 978-7-122-18787-1) [0003]

Claims

Zentrifugalfiltervorrichtung, die für die Filtration einer Ursprungsflüssigkeit eingesetzt ist, wobei in der Ursprungsflüssigkeit mehrere Sorten von Partikeln enthalten sind, wobei die Zentrifugalfiltervorrichtung (100) Folgendes aufweist: eine Schleudertrommel (1), die einen Aufnahmeraum (S1) besitzt, in dem die Ursprungsflüssigkeit aufgenommen ist; einen Rotationsfilter (2), der im Aufnahmeraum (S1) drehbar gelagert ist und Folgendes aufweist: einen Filterhauptkörper (21), der einen Filterzylinder (211) aufweist, wobei der Filterzylinder (211) einen Filtratauffangraum (S2) begrenzt; und ein Filtrataustrittsrohr (22), das mit dem Filterhauptkörper (21) verbunden ist und mit dem Filtratauffangraum (S2) kommuniziert, wobei die Zentrifugalkraft so zum Einsatz kommt, dass die Schleudertrommel (1) und/oder der Rotationsfilter (2) in Rotation so versetzt werden/wird, dass sich die Ursprungsflüssigkeit mitdreht und ein Wirbelstrom erzeugt wird; wobei, im Falle, dass die Zufuhrmenge der Quellenflüssigkeit nicht abnimmt, die Quellenflüssigkeit durch die Zentrifugalkraft in das zur Schleudertrommel (1) hin geworfene Schwerphasenfluid und das dem Filterzylinder (211) sich annähernde Leichtphasenfluid umgewandelt wird; wobei eine Gewichtsverteilung der Partikel der Quellenflüssigkeit in einer von dem Schwerphasenfluid zum Leichtphasenfluid abnehmenden Weise stattfindet; und wobei das Leichtphasenfluid durch den Filterzylinder (211) hindurchgeführt und als Filtrat in den Filtratauffangraum (S2) eintritt, und wobei das Filtrat dann durch das Filtrataustrittsrohr (22) aus der Zentrifugalfiltervorrichtung ausfließt.
Zentrifugalfiltervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterhauptkörper (21) ferner einen Sockel (212) und einen Oberdeckel (213) aufweist, wobei der Filterzylinder (211) unten vom Sockel (212) und oben vom Oberdeckel (213) eingespannt ist, und wobei ein Filtratauffangraum (S2) von dem Filterzylinder (211), dem Sockel (212) und dem Oberdeckel (213) begrenzt ist, und wobei das Filtrataustrittsrohr (22) mit dem Sockel (212) verbunden ist.
Zentrifugalfiltervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationsfilter (2) ferner ein Ursprungsflüssigkeits-Zuführrohr (23) aufweist, das mit dem Filterhauptkörper (21) verbunden und durch die Schleudertrommel (1) hindurch drehbar gelagert ist, wobei das Ursprungsflüssigkeits-Zuführrohr (23) wenigstens eine Austrittsöffnung (231) aufweist, die mit dem Aufnahmeraum (S1) kommuniziert, sodass die Ursprungsflüssigkeit durch das Ursprungsflüssigkeits-Zuführrohr (23) in den Aufnahmeraum (S1) eintritt.
Zentrifugalfiltervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtrataustrittsrohr (22) durch die Schleudertrommel (1) hindurch drehbar gelagert ist.
Zentrifugalfiltervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleudertrommel (1) einen unteren Befestigungsabschnitt (11), einen Zylinderkörper (12) und einen oberen Befestigungsabschnitt (13) aufweist, wobei der untere Befestigungsabschnitt (11) mit wenigstens einer Flüssigkeitsaustrittsöffnung (111) versehen ist, die mit dem Aufnahmeraum (S1) kommuniziert, wobei das Schwerphasenfluid durch die Flüssigkeitsaustrittsöffnung (111) aus dem Aufnahmeraum (S1) ausfließt, und wobei der Zylinderkörper (12) mit dem unteren Befestigungsabschnitt (11) verbunden ist, und wobei der obere Befestigungsabschnitt (13) mit dem Zylinderkörper (12) verbunden ist, und wobei der untere Befestigungsabschnitt (11), der Zylinderkörper (12) und der obere Befestigungsabschnitt (13) gemeinsam den Aufnahmeraum (S1) begrenzen.
Zentrifugalfiltervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner mit einem Flüssigkeitssammeltank (3), in dem die Schleudertrommel (1) drehbar gelagert ist, wobei die Schleudertrommel (1) mit wenigstens einer Flüssigkeitsaustrittsöffnung (111) versehen ist, die mit dem Aufnahmeraum (S1) kommuniziert, und wobei der Flüssigkeitssammeltank (3) der Aufnahme des aus der Flüssigkeitsaustrittsöffnung (111) ausfließenden Schwerphasenfluids dient.
Zentrifugalfiltervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleudertrommel (1d) einen Zylinderkörper (12d) aufweist, der für die Filtration des Schwerphasenfluids sorgt.
Zentrifugalfiltervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleudertrommel (1b) einen gewendelten Abstreifer (24b) aufweist, der sich außerhalb des Filterzylinders (211b) befindet.
Zentrifugalfiltervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterhauptkörper (21) mehrere Scheiben (214c) aufweist, die mit dem Filterzylinder (211c) verbunden sind.
Verfahren zum Bedienen einer Zentrifugalfiltervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das die folgenden Schritte aufweist: a) Bereitstellen einer Förderleitung (200), über die ein die Ursprungsflüssigkeit speichernder Ursprungsflüssigkeitsspeicherbehälter (300) mit dem Aufnahmeraum (S1) der Schleudertrommel (1) kommuniziert; b) Verwenden einer Pumpe zum Einspeisen und zum ständigen Vollfüllen der im Ursprungsflüssigkeitsspeicherbehälter (300) gespeicherten Ursprungsflüssigkeit in den Aufnahmeraum (S1) mittels einer Pumpe; und c) Versetzen der Schleudertrommel (1) und/oder des Rotationsfilters (2) in Rotation, sodass sich die im Aufnahmeraum (S1) befindliche Ursprungsflüssigkeit durch die Zentrifugalkraft mitdreht und ein Wirbelstrom entsteht, und wobei, im Falle, dass die Zufuhrmenge der Quellenflüssigkeit nicht abnimmt, die Quellenflüssigkeit durch die Zentrifugalkraft in das zur Schleudertrommel (1) hin geworfene Schwerphasenfluid und das dem Filterzylinder (211) sich annähernde Leichtphasenfluid umwandelt wird, wobei eine Gewichtsverteilung der Partikel der Quellenflüssigkeit in einer von dem Schwerphasenfluid zum Leichtphasenfluid abnehmenden Weise stattfindet, woraufhin das Leichtphasenfluid durch den Filterzylinder (211) hindurchgeführt und als Filtrat in den Filtratauffangraum (S2) eintritt, und wobei das Filtrat dann durch das Filtrataustrittsrohr (22) aus der Zentrifugalfiltervorrichtung ausfließt.