DE10226463A1 - Filtereinrichtung und Verfahren zur Abreinigung von feinporigen Filtermitteln - Google Patents

Filtereinrichtung und Verfahren zur Abreinigung von feinporigen Filtermitteln Download PDF

Info

Publication number
DE10226463A1
DE10226463A1 DE2002126463 DE10226463A DE10226463A1 DE 10226463 A1 DE10226463 A1 DE 10226463A1 DE 2002126463 DE2002126463 DE 2002126463 DE 10226463 A DE10226463 A DE 10226463A DE 10226463 A1 DE10226463 A1 DE 10226463A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
filter
backwashing
cleaning
pulse
fine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE2002126463
Other languages
English (en)
Inventor
Helmut Dipl.-Chem. Dr. Wiedmann
Gerd Dipl.-Ing. Schachtebeck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FAUDI SERVICE GMBH, 35260 STADTALLENDORF, DE
Original Assignee
FAUDI FILTERSYSTEME GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FAUDI FILTERSYSTEME GmbH filed Critical FAUDI FILTERSYSTEME GmbH
Priority to DE20221585U priority Critical patent/DE20221585U1/de
Priority to DE2002126463 priority patent/DE10226463A1/de
Publication of DE10226463A1 publication Critical patent/DE10226463A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/13Supported filter elements
    • B01D29/15Supported filter elements arranged for inward flow filtration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/50Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D29/52Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in parallel connection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/62Regenerating the filter material in the filter
    • B01D29/66Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps
    • B01D29/661Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps by using gas-bumps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/62Regenerating the filter material in the filter
    • B01D29/70Regenerating the filter material in the filter by forces created by movement of the filter element
    • B01D29/72Regenerating the filter material in the filter by forces created by movement of the filter element involving vibrations

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Eine Filtereinrichtung weist mindestens ein Filterelement (16) mit regenerierbarem, insbesondere feinporigem,Filtermittel (3) und eine Einrichtung zur Pulsrückspülung des Filtermittels (3) auf. Zur verbesserten Abreinigung ist in der Filtereinrichtung (1) ein Ultraschallschwinger (12) vorgesehen. Das Verfahren dient der Abreinigung von insbesondere feinporigen Filtermitteln (3) durch Rückspülung mit Eigen- oder Fremdflüssigkeit, wobei die Rückspülung gepulst erfolgt und während der Rückspülung auf das Filtermittel (3) einwirkende Ultraschallwellen erzeugt werden (Fig. 1).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung mit mindestens einem Filterelement mit regenerierbarem, insbesondere feinporigem Filtermittel und einer Einrichtung zur Pulsrückspülung des Filtermittels sowie ein Verfahren zur Abreinigung von insbesondere feinporigen Filtermitteln durch Rückspülung mit Eigen- oder Fremdflüssigkeit, vorzugsweise mit der vorgenannten Filtereinrichtung.
  • Das Prinzip der Pulsrückspülung mit Eigen- oder Fremdmedium ist insbesondere bei Modul-Rückspülfiltern bekannt. Dabei werden durch eine Umkehrung der Filtrationsrichtung die auf dem Filtermittel abgelagerten Filtratrückstände ausgespült. Entsprechende Filteranlagen für Modul-Rückspülfiltern bestehen in der Regel aus mindestens zwei oder mehreren parallel geschalteten Filterkammern, bei denen der für die Rückspülung benötigte Volumenstrom dadurch bereitgestellt wird, dass sich während der Rückspülung einer Filterkammer mindestens eine weitere Filterkammer in Betrieb befindet. Der für die Rückspülung erforderliche Druck wird durch Androsselung einer gemeinsamen Filtrat-Sammelleitung erzeugt. Eine Verbesserung der Spülwirkung lässt sich dadurch erreichen, dass die Rückspülung gepulst vorgenommen wird. Allerdings lassen sich insbesondere feinabscheidende Filtermittel auch durch eine Pulsrückspülung häufig nicht vollständig reinigen, so dass die Filtrierleistung auch unmittelbar nach einer Rückspülung nicht optimal ist.
  • Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mit einfachen Mitteln eine effektivere Abreinigung der Filtermittel zu erreichen.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Filtereinrichtung der eingangs genannten Art im Wesentlichen dadurch gelöst, dass die Filtereinrichtung zusätzlich einen Ultra schallschwinger aufweist. Durch die vorzugsweise zeitgleich mit der Pulsrückspülung erzeugten Ultraschallwellen werden die Filtratrückstände, die sich in den feinen Poren der Filter abgelagert haben, zusätzlich gelockert und können bei der Rückspülung einfacher abtransportiert werden. Typischerweise weisen die Filtermittel gemäß der vorliegenden Erfindung Poren im Bereich bis 50 μm, insbesondere 0,5 μm bis 25 μm auf.
  • Besonders vorteilhaft ist die gleichzeitige Anwendung von Ultraschall und Pulsrückspülung bei Feinstfiltern aus Metallfaservlies. Dadurch lassen sich die eine Tiefenfilterstruktur aufweisenden Metallfaservliese regenerieren, indem die während eines Filtrationszyklus in dem mikroporösen Metallfaservlies eingelagerten hochfeinen Schmutzpartikel durch die Ultraschallwirkung (Mikrokavitation) aus dem Wirrtaser-Gefüge abgelöst und mit der gegen die Filtrationsrichtung gerichteten Rückspülflüssigkeit ausgetragen werden. Es können auch Filtermittel aus Partikelsinterwerkstoffen aus Kunststoff oder Metall eingesetzt werden.
  • Erfindungsgemäß ist das Metallfaservlies und/oder der Partikelsinterwerkstoff mehrlagig aufgebaut, wobei in Filtrationsrichtung eine asymmetrische Abstufung aus Lagen von grober nach feiner Faserung und eine Abschlusslage mit grober Faserung vorgesehen sind. Dabei hat sich die als Drainage wirkende Abschlusslage bei der Rückspülung als besonders vorteilhaft erwiesen. Die Drainage ist ein mechanischer Schutz der feinsten Filterlage in den Bereichen, in denen der Stützkörper des Filtermittels anliegt. An diesen Kontaktstellen wird ferner die Filtrationswirkung durch den Drainage-Effekt nicht unterbunden. Derartige Metallfaservliese weisen typischerweise eine Feinheit bis 50 μm, insbesondere 0,5 μm bis 25 μm, auf und eignen sich daher besonders gut als Feinst- oder Mikrofilter. Sie liefern eine höhere Schmutzaufnahme und bessere Abscheidefeinheiten als herkömmliche fein abscheidende Filtermittel wie Gewebe und Porensinter. Aufgrund der Tiefenstruktur des mehrlagigen Aufbaus lassen sich Metallfaservliese ohne den Einsatz von Ultraschallwellen nicht effektiv regenerieren.
  • Vorzugsweise sind das in einer Filterkerze oder einem Filterelement angeordnete Filtermittel und die das Filterelement aufnehmende Filterkammer insbesondere zylinderförmig aufgebaut, wobei der Abstand zwischen dem Filtermittel und der Wand der Filterkammer im Vergleich zum Filtermitteldurchmesser klein ist, um das bei der Rückspülung zu verdrängende Behältervolumen zu minimieren. Dadurch wird die Zeit für die Rückspülung insgesamt verkürzt und die Rückspülmenge möglichst klein gehalten.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Ultraschallschwinger ein sich über die Länge des Filtermittels erstreckender Stabschwinger, damit die Ultraschallwellen möglichst überall auf das Filtermittel einwirken.
  • Dabei hat sich als eine besonders vorteilhafte Anordnung ergeben, dass der Ultraschallschwinger auf der Filtratseite insbesondere konzentrisch mit dem Filtermittel angeordnet ist. Dadurch wird eine gleichmäßige Ultraschallwirkung über die gesamte Filtermittelfläche erreicht.
  • Alternativ ist erfindungsgemäß der Ultraschallschwinger auf der Unfiltratseite vorzugsweise in der Mitte der Filterkammer angeordnet und insbesondere von mehreren Filterelementen umgeben. Durch die Verwendung mehrerer Filterelemente mit vergleichsweise kleinem Durchmesser, bspw. Filterkerzen, und ggf. zusätzlichen Verdrängungskörpern kann das Totvolumen in der Filterkammer der Filtereinrichtung auch in dieser Anordnung klein gehalten werden. Je nach Größe der Filterkammer ist eine Anzahl zwischen 3 bis 10 Filterkerzen sinnvoll. Mit einer derartigen Anordnung lässt sich eine große Filterfläche erreichen.
  • Außerdem wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit einem Verfahren zur Abreinigung von insbesondere feinporigen Filtermitteln durch Rückspülung mit Eigen- oder Fremdflüssigkeit gelöst, vorzugsweise unter Verwendung der vorbeschriebenen Filtereinrichtung. Dabei erfolgt die Rückspülung gepulst, wobei während der Rückspülung insbesondere gleichzeitig auf das Filtermittel einwirkende Ultraschallwellen erzeugt werden.
  • Dabei können erfindungsgemäß die Ultraschallwellen auch diskontinuierlich erzeugt werden. Die Ultraschallpulse können dann mit den Rückspülpulsen zusammenfallen oder zeitlich versetzt sein. Bei vielen Anwendungen ist aber auch eine kontinuierliche Einwirkung der Ultraschallwellen zu bevorzugen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass bei einer Rückspülung zunächst eine erste Pulsfolge mit einer vorgebbaren Anzahl von Abreinigungspulsen mit jeweils nachfolgender Pause und anschließend eine zweite Pulsfolge mit einer vorgebbaren Anzahl von Spülpulsen erzeugt werden. Ein Abreinigungspuls wird dabei bspw. durch das Öffnen und Schließen eines Ventils zu der unter Druck stehenden Rückspülflüssigkeit mit einer nachfolgenden Pause erzeugt. Die Pause ist dabei vorzugsweise länger als die Öffnungs- und Schießzeiten des Ventils und dient der ungestörten Einwirkung der Ultraschallwellen. Nach der vorgebbaren Anzahl von Abreinigungspulsen werden dann in einer weiteren Pulsfolge die Spülpulse erzeugt. Durch die beiden Abreinigungspulsen erzeugten Stöße werden die durch die Ultraschallwirkung abgelösten Schmutzpartikel aus dem Filtermittel ausgetragen. Während der Pausen bleibt die Ultraschalleinrichtung aktiv. Durch die abschließenden Spülpulse werden die restlichen in dem Unfiltratraum der Filterkammer verbliebenen Schmutzpartikel ausgespült. Dafür reichen in der Regel ein bis drei Spülpulse.
  • Besonders einfach lassen sich Abreinigungspulse und/oder Spülpulse durch eine aufeinanderfolgende Öffnung und Schließung eines Rückspülventils bei konstant anliegendem Rückspüldruck erzeugen. Der Rückspüldruck ist dabei vorzugsweise in einem Bereich von 0,05 bar bis 1,5 bar einstellbar.
  • Da es für die Reinigungswirkung vorteilhaft ist, wenn die Abreinigungspulse vergleichsweise kurz aufeinander folgen, wohingegen bei den Spülpulsen eine größere Menge an Rückspülflüssigkeit zur Verdrängung des unfiltratseitigen Volumens gewünscht ist, sind die Abreinigungspulse kürzer als die Spülpulse.
  • Eine Verbesserung der Standzeiten der Filtereinrichtung lässt sich ferner dadurch erreichen, dass vor der Filterung durch das Filtermittel eine Vorabtrennung von großen Schmutzpartikeln erfolgt. Dies kann besonders einfach an einem unfiltratseitig auf dem Filtermittel aufgebrachten Stützgewebe erfolgen.
  • Ferner betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines mehrlagigen Metallfaservlies als Filtermittel für die Feinst- oder Mikrofiltration von niedrig- bis mittelviskosen Flüssigkeiten und/oder wässrigen Medien, wobei die Abreinigung des Metallfaservlies durch Pulsrückspülung unter Einwirkung von Ultraschallwellen erfolgt. Durch die Kombination von Pulsrückspülung und Ultraschall ist es möglich geworden, Metallfaservliese auch bei der Filtration von Flüssigkeiten mit einer Viskosität bis etwa 20 mm2/s bei 40°C einzusetzen, da so eine effektive Reinigung der Metallfaservliese erreicht wird. Damit kann die hohe Schmutzaufnahmekapazität aufgrund der hohen Porosität bei gleichzeitiger Filterfeinheit dieser Filtermittel auch für insbesondere höher viskose Flüssigkeiten eingesetzt werden. Dies ermöglicht hohe Volumenströme bei geringem hydrodynamischem Widerstand und führt zu langen Standzeiten pro Zyklus. Es können auch Filtermittel aus Partikelsinterwerkstoffen aus Kunststoff oder Metall eingesetzt werden.
  • Besonders vorteilhaft ist ein Aufbau, bei dem das Metallfaservlies und/oder der Partikelsinterwerkstoff eine asymmetrische Abstufung der Abscheidefeinheiten von grob nach fein in Filtrationsrichtung aufweist.
  • Nachfolgend werden verschiedene Ausgestaltungen der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Dabei ergeben sich weitere vorteilhafte Merkmale und Wirkungen der vorliegenden Erfindung.
  • Es zeigen:
    • 1 schematisch einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Filtereinrichtung;
    • 2 einen Querschnitt durch die Filteranordnung gemäß 1 mit einer Anordnung der Filtermittel gemäß einer ersten Ausführungsform;
    • 3 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung mit einer Anordnung der Filterelemente gemäß einer zweiten Ausführungsform;
    • 4 eine Durchführung für die elektrische Versorgung des Ultraschallschwingers;
    • 5 das Prinzip der Rückspülung mit Fremdflüssigkeit;
    • 6 das Prinzip der Rückspülung mit Eigenflüssigkeit;
  • Die in 1 dargestellte Filtereinrichtung 1 besteht aus einer zylinderförmigen Filterkammer 2, in der sich ein ebenfalls zylinderförmiges Filterelement 16 be findet, das als Filtermittel 3 ein Metallfaservlies enthält. Auf der Filtratseite 4 ist an dem Filtermittel 3 ein spiralförmig gewickelter Stützdraht 5 vorgesehen, um den beim Filtrieren auftretenden Kollapsdruck aufzunehmen. Auf der Unfiltratseite 6 des Filtermittels 3 ist ein aufgesintertes Stützgewebe 7 aufgebracht, um die bei der Rückspülung auftretende Ringspannung aufzunehmen. Außerdem wirkt es als Grobfilter, um eine Verblockung der Metallfaservliesoberfläche durch grobe Schmutzpartikel wie Flocken oder Flusen zu vermeiden. Die Dimensionierung dieser Stützkonstruktionen ist hinsichtlich einer möglichst großen freien Filterfläche optimiert. Gehalten wird das Filtermittel 3 durch einen Filtermittelhalter 8, der dem Filterelement 16 die Form einer Filterkerze gibt, die in die Filterkammer 2 einsetzbar ist. Auf der dem Filtermittelhalter 8 gegenüberliegenden Seite schießt eine Bodenplatte 25 das Filterelement 16 ab.
  • Oberhalb des Filterelementes 16 wird die Filtratseite 4 der Filterkammer 2 durch eine Einsatzplatte 9 mit Durchlassöffnungen 10 zum Durchtritt des Filtrats abgedeckt. Über ein Filtratauslassventil 11 wird das Filtrat aus der Filterkammer 2 ausgeführt.
  • Im Zentrum der Einsatzplatte 9 ist ein stabförmiger Ultraschallschwinger 12 angebracht, der sich im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Filtermittels 3 erstreckt. Über eine elektrische Durchführung 13 ist der Ultraschallschwinger 12 von außerhalb der Filterkammer 2 elektrisch anschließbar.
  • Am unteren Ende der Filterkammer 2 befindet sich seitlich ein Unfiltrateinlassventil 14 zum Zuführen des zu filternden Mediums und im Zentrum ein Rückspülventil 15, um bei der Rückspülung das Unfiltrat zusammen mit den von dem Filtermittel 3 abgelösten Filtratrückständen bzw. Schmutzpartikeln auszuspülen.
  • Während der Filtration strömt Unfiltrat durch das Unfiltrateinlassventil 14, steigt in der Filterkammer 2 zwischen der Wand der Filterkammer 2 und dem Filtermit tel 3 nach oben, wird beim Durchtritt durch das Filtermittel 3 gefiltert und fließt als Filtrat durch das Filtratauslassventil 11 ab. Bei der Reinigung des Filtermittels 3 durch Rückspülung wird Filtrat durch das Filtratauslassventil 11 in die Filterkammer 2 geleitet und in entgegengesetzter Richtung durch das Filtermittel 3 gedrückt. Gleichzeitig werden von dem Ultraschallschwinger 12 Ultraschallwellen ausgesendet, die die Filtratrückstände auf dem Filtermittel 3 zusätzlich lösen. Die aufgrund der Ultraschallwellen und der Rückspülung gelösten Schmutzrückstände werden zusammen mit dem Unfiltrat durch das Rückspülventil 15 ausgespült. Danach wird der Filterungsprozess wie zuvor beschrieben fortgeführt.
  • 2 zeigt die Anordnung des Filtermittels 3 und des Ultraschallschwingers 12 in der Filterkammer 2 in horizontalem Querschnitt. Bei dieser Anordnung erfolgt die Filtration von außen nach innen, wobei aufgrund des schmalen Ringspalts zwischen der Wand der Filterkammer 2 und dem Filtermittel 3 nur ein geringes Totvolumen besteht. Da der stabförmige Ultraschallschwinger 12 konzentrisch in der Achse des zylinderförmigen Filtermittels 3 und der ebenfalls zylinderförmigen Filterkammer 2 angeordnet ist, wirken die Ultraschallwellen gleichmäßig auf das Filtermittel 3 ein, wobei die höchste Ultraschall-Intensität auf die feinste Vlieslage des als Filtermittel 3 dienenden Metallfaservlieses trifft. Dabei darf der Abstand des auf der Filtratseite 4 angeordneten Ultraschallschwingers 12 zu dem Filtermittel 3 nicht zu groß werden, da die Wirkung der Ultraschallwellen mit dem Radius abnimmt.
  • 3 stellt eine alternative Anordnung mit mehreren als Filterkerzen ausgebildeten Filterelementen 16 dar, die um den Ultraschallschwinger 12 herum angeordnet sind. Bei dieser Anordnung befindet sich der Ultraschallschwinger 12 auf der Unfiltratseite 6. Dabei wird durch den kurzen Abstand der Filterkerzen 16 zu dem Ultraschallschwinger 12 die Ultraschallwirkung auf das Filtermittel 3 gut ausgenutzt.
  • In 4 ist die elektrische Durchführung 13 zum Anschluss des Ultraschallschwingers 12 im Detail dargestellt. Für die Durchführung 13 ist in der Einsatzplatte 9 ein Kanal 17 ausgebildet, dessen eines Ende seitlich aus der Einsatzplatte 9 und dessen anderes Ende oben aus der Einsatzplatte 9 austritt. Über ein Anschlussstück 18 ist der zu dem Ultraschallschwinger 12 führende Schwingerschlauch 19 abdichtend anschließbar. In dem nach außen führenden Abschnitt des Kanals 17 kann ein Gewinde vorgesehen sein. Damit wurde eine mit in die Einsatzplatte 9 integrierte Durchführung für den elektrischen Anschluss geschaffen, ohne dass zusätzliche Veränderungen an der Filterkammer 2 vorgenommen werden müssen. Diese Anordnung ist somit besonders für die Wartung und Montage vorteilhaft. Ferner wird bei Undichtigkeiten eine Leckage gut sichtbar. Um ein Abknicken des Schwingerschlauchs 19 in Bereich unmittelbar oberhalb der Einsatzplatte 9 zu vermeiden, ist ein Bereich B des Schwingerschlauchs 19 nicht biegbar ausgebildet.
  • Anhand der 5 und 6 wird das Prinzip der Rückspülung mit Fremdflüssigkeit bzw. mit Eigenflüssigkeit im Hinblick auf die Ventilstellungen für mehrere Filtermodule 20 in einer Modulfilteranlage beschrieben. Jedes der Filtermodule 20 kann dabei wie in den 1 bis 3 beschrieben aufgebaut sein.
  • Bei der Rückspülung mit Fremdflüssigkeit fließt über das Filtrationsventil 21 die verschmutzte Flüssigkeit in das Filtermodul 20 und durchströmt die Filterelemente von außen nach innen. Feststoffe, die größer als die Filterfeinheit des Filtermittels 3 sind, werden zurückgehalten Das Filtrat strömt anschließend über das Filtrationsventil 22 ab. Die Rückspülventile 23 und 24 sind während der Filtration geschlossen. Während der Filtration wird der Differenzdruck und somit der Verschmutzungsgrad am Ein- und Austritt des Verteiler- bzw. Sammelrohres gemessen. Ist der eingestellte Grenzwert erreicht, wird über die Steuerung der Anlage die Reinigung eingeleitet. Dazu werden die Filtrationsventile 21 und 22 geschlossen und die Rückspülventile 23 und 24 geöffnet. Das Filtermodul 20 wird jetzt in umgekehrter Richtung durchströmt, die Feststoffe abgelöst und ausgespült. Nach einer vorgebbaren Spülzeit oder einer bestimmten Anzahl von Pulsfolgen mit Abreinigungs- und/oder Rückspülpulsen werden die Ventile 23 und 24 geschlossen und die Ventile 21 und 22 wieder geöffnet. Dabei können die Filtermodule 20 jeweils nacheinander gereinigt werden, so dass auf den gerade nicht zurückgespülten Filtermodulen 20 der Anlage die Filtration weiterläuft.
  • 6 zeigt denselben Prozess für die Rückspülung mit Eigenflüssigkeit. Dabei können das Filtrationsventil 22 und das Rückspülventil 24 auf der Filteraustrittseite und der Verteiler für die Rückspülflüssigkeit entfallen, wobei im übrigen der Ablauf während Filtration und Rückspülung ähnlich ist. Nach dem Schließen des Filtrationsventils 21 und vor dem Öffnen des Rückspülventils 23 wird ein Teilstrom des Filtrats der übrigen Filter auf das rückzuspülende Filter umgelenkt und zur Rückspülung verwendet.
  • Nachfolgend werden Funktion und Betrieb der in 1 dargestellten Filtereinrichtung 1 mit einer daran angeschlossenen, nicht dargestellten Pulsrückspüleinrichtung näher beschrieben.
  • Eine Rückspülung wird nach Erreichen eines maximalen Differenzdrucks zwischen der Filtratseite und der Unfiltratseite des Filtermittels 3, nach Ablauf einer vorgebbaren maximalen Filtrationszeit oder durch manuelles Einschalten eingeleitet. Der Differenzdruck wird dazu in dem an der Filterkammer 2 angebrachten Differenzdruckmesser bestimmt. Dabei hat sich herausgestellt, dass es für die Abreinigbarkeit des Filtermittels vorteilhaft ist, wenn der bei der Filtration auftretende Differenzdruck einen Bereich bis 0,7 bar nicht überschreitet. Bei der Rückspülung wird das Unfiltrateinlassventil 14 geschlossen, der Ultraschallschwinger 12 eingeschaltet und das Rückspülventil 15 getaktet. Dabei baut sich der für die Rückspülung erforderliche Druck an dem Filtermittel 3 auf, der ggf. entsprechend den Anforderungen bspw. über ein Ventil eingestellt werden kann.
  • Durch periodisches Öffnen und Schließen des Ventils 15 entstehen Rückspülpulse entgegen der Filtrationsrichtung, die über die Rückspülleitung abgeführt werden. Durch ein zusätzliches Ventil in der Rückspülleitung kann die Rückspülmenge ggf. gedrosselt werden. Sowohl die Öffnungs- und Schließzeit des Ventils 15 als auch die Anzahl der Pulse sind über eine Steuereinrichtung parametrierbar. Aus der Gesamtzahl der Puls- und Pausenzeiten ergibt sich die Rückspüldauer. Dabei wird die Anzahl der abgelaufenen Rückspülzyklen über einen Zähler erfasst. Während des Rückspülbetriebes ist die Ultraschalleinrichtung ständig aktiv und ein Ultraschallgenerator eingeschaltet. Die Energiedichte des Ultraschallgenerators ist dabei entsprechend dem Filtermittel 3 und dem zu filternden Medium einstellbar.
  • Der Rückspülzyklus beginnt mit einer ersten Pulsfolge aus einer frei wählbaren Anzahl von Abreinigungspulsen, die aus einer frei wählbaren Anzahl von Öffnungen und Schließungen des angesteuerten Ventils 15 und einer sich nach einer Öffnung und Schließung anschließenden Pausenzeit bestehen und einen Abreinigungspuls bilden. Die Anzahl der Pulse wird durch einen ersten Zähler und die Anzahl der Öffnungen und Schließungen des ansteuerbaren Ventils 15 durch einen weiteren Zähler ermittelt. Die Dauer der Öffnung und Schließung des Ventils 15 werden durch Timer festgelegt. Die Pulse der ersten Pulsfolge dienen zur Erzeugung der Abreinigungspulse, so dass im Normalfall kurze Öffnungszeiten des Ventils 15 gewünscht sind. Durch die von den Timern eingestellten Schließ- und Pausenzeiten ergibt sich die beim Ultraschallbetrieb notwendige Wirkdauer.
  • Nach Ablauf der ersten Pulsfolge aus einer Anzahl von Abreinigungspulsen wird eine weitere Pulsfolge initiiert. Diese dient einer längeren Spülung für die Ver drängung des Totvolumens in der als Modulbehälter ausgebildeten Filterkammer 2 und läuft daher in der Regel nur ein bis drei mal ab. Dies wird ebenfalls durch einen Zähler festgestellt. Wiederum werden die Öffnungs- und die Schließzeit des Ventils 15 durch Timer eingestellt, wobei hier die Öffnungszeit des Ventils 15 wesentlich länger ist als bei der ersten Pulsfolge.
  • Die vorbeschriebene Filteranlage wird meistens als Modulfilteranlage ausgeführt, wie in den 5 und 6 schematisch dargestellt. Bei solchen Analgen mit mindestens zwei oder mehr Filterkammern 2, 20 wird der für die Rückspülpulse erforderliche Volumenstrom und Druck durch Androsselung der gemeinsamen Filtratleitung zur Verfügung gestellt. Bei Filteranlagen mit nur einer Filterkammer 2, 20 wird dagegen eine speziell angeschlossene Rückspüleinrichtung zur Verfügung gestellt, in der der notwendige Rückspüldruck bspw. durch eine entsprechende Förderpumpe erzeugt wird.
  • Mit der vorliegenden Erfindung ist es gelungen, eine Filtereinrichtung 1 und ein Verfahren zu deren Reinigung vorzuschlagen, die es ermöglichen, auch besonders feinporige Filtermittel 3 durch eine Kombination von Pulsrückspülung und Ultraschall besonders effektiv zu reinigen.
  • 1
    Filtereinrichtung
    2
    Filterkammer
    3
    Filtermittel
    4
    Filtratseite
    5
    Stützdraht
    6
    Unfiltratseite
    7
    Stützgewebe
    8
    Filtermittelhalter
    9
    Einsatzplatte
    10
    Durchlassöffnungen
    11
    Filtratauslassventil
    12
    Ultraschallschwinger
    13
    elektrische Durchführung
    14
    Unfiltrateinlassventil
    15
    Rückspülauslassventil
    16
    Filterelement
    17
    Kanal
    18
    Anschlussstück
    19
    Schwingerschlauch
    20
    Filtermodule
    21, 22
    Filtrationsventile
    23, 24
    Rückspülventile
    25
    Bodenplatte
    B
    nicht biegbarer Bereich

Claims (16)

  1. Filtereinrichtung mit mindestens einem Filterelement (16) mit regenerierbarem, insbesondere feinporigem Filtermittel (3) und einer Einrichtung zur Pulsrückspülung des Filtermittels (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung (1) einen Ultraschallschwinger (12) aufweist.
  2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermittel (3) ein Feinstfilter aus Metallfaservlies und/oder Partikelsinterwerkstoff ist.
  3. Filtereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallfaservlies und/oder der Partikelsinterwerkstoff mehrlagig aufgebaut ist, wobei in Filtrationsrichtung eine asymmetrische Abstufung aus Lagen von grober nach feiner Faserung und eine Abschlusslage mit grober Faserung vorgesehen sind.
  4. Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermittel (3) und eine Filterkammer (2) insbesondere zylinderförmig sind und der Abstand zwischen dem Filtermittel (3) und der Wand der Filterkammer (2) im Vergleich zum Filtermitteldurchmesser klein ist.
  5. Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ultraschallschwinger (12) ein sich über die Länge des Filtermittels (3) erstreckender Stabschwinger ist.
  6. Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ultraschallschwinger (12) auf der Filtratseite (4) insbesondere konzentrisch mit dem Filtermittel (3) angeordnet ist.
  7. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ultraschallschwinger (12) auf der Unfiltratseite (6) vorzugsweise in der Mitte einer Filterkammer (2) angeordnet und von mehreren Filtermitteln (3) umgeben ist.
  8. Verfahren zur Abreinigung von insbesondere feinporigen Filtermitteln (3) durch Rückspülung mit Eigen- oder Fremdflüssigkeit, vorzugsweise in einer Filtereinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückspülung gepulst erfolgt und während der Rückspülung auf das Filtermittel (3) einwirkende Ultraschallwellen erzeugt werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallwellen diskontinuierlich erzeugt werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Rückspülung zunächst eine erste Pulsfolge mit einer vorgebbaren Anzahl von Abreinigungspulsen mit jeweils nachfolgender Pause und anschließend eine zweite Pulsfolge mit einer vorgebbaren Anzahl von Spülpulsen erzeugt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallwellen während der ersten Pulsfolge erzeugt werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abreinigungspuls und/oder ein Spülpuls durch eine aufeinanderfolgende Öffnung und Schließung eines Rückspülventils (15) erzeugt wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abreinigungspulse kürzer sind als die Spülpulse.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Filterung durch das Filtermittel (3) eine Vorabtrennung von groben Schmutzpartikeln vorzugsweise an einem unfiltratseitig auf dem Filtermittel (3) aufgebrachten Stützgewebe erfolgt.
  15. Verwendung eines mehrlagigen Metallfaservlies und/oder eines Partikelsinterwerkstoffs als Filtermittel (3) für die Feinst- oder Mikrofiltration von niedrig- bis mittelviskosen Flüssigkeiten und/oder wässrigen Medien, wobei die Abreinigung durch Pulsrückspülung unter Einwirkung von Ultraschallwellen erfolgt.
  16. Verwendung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallfaservlies und/oder der Partikelsinterwerkstoff eine asymmetrische Abstufung der Abscheidefeinheiten von grob nach fein in Filtrationsrichtung aufweist.
DE2002126463 2002-06-13 2002-06-13 Filtereinrichtung und Verfahren zur Abreinigung von feinporigen Filtermitteln Ceased DE10226463A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE20221585U DE20221585U1 (de) 2002-06-13 2002-06-13 Filtereinrichtung
DE2002126463 DE10226463A1 (de) 2002-06-13 2002-06-13 Filtereinrichtung und Verfahren zur Abreinigung von feinporigen Filtermitteln

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002126463 DE10226463A1 (de) 2002-06-13 2002-06-13 Filtereinrichtung und Verfahren zur Abreinigung von feinporigen Filtermitteln

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10226463A1 true DE10226463A1 (de) 2004-01-08

Family

ID=29719053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2002126463 Ceased DE10226463A1 (de) 2002-06-13 2002-06-13 Filtereinrichtung und Verfahren zur Abreinigung von feinporigen Filtermitteln

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10226463A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1559469A2 (de) 2004-01-30 2005-08-03 P.M.P.O. S.R.L. Anlage und Verfahren zur Behandlung eines Kühlfluids in mechanischen Bearbeitungsanlagen
DE102006057996A1 (de) * 2006-12-08 2008-06-12 Aquaworx Ag Filtermodul
DE102009010702A1 (de) * 2009-02-27 2010-09-02 Gneuß Kunststofftechnik GmbH Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe
DE102016200791A1 (de) * 2016-01-21 2017-07-27 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren zellulärer Bestandteile einer potenziell Zellen enthaltenden Probe
EP4238627A1 (de) * 2022-03-01 2023-09-06 Hydac Filtertechnik GmbH Abscheidevorrichtung
WO2024150075A1 (en) * 2023-01-10 2024-07-18 Interpump Group S.P.A. Filtration apparatus with electro-acoustic device and related operating method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4226445A1 (de) * 1992-08-10 1994-02-17 Siemens Ag Filtereinrichtung mit einem Filterkörper und Verfahren zu dessen Reinigung
DE10038412A1 (de) * 2000-08-07 2002-02-21 Mann & Hummel Filter Filterelement mit einem auf einen Stützkörper aufgebrachten Filtermedium
GB2371246A (en) * 2000-12-15 2002-07-24 Jr James Benenson Cleaning filters in situ using ultrasound

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4226445A1 (de) * 1992-08-10 1994-02-17 Siemens Ag Filtereinrichtung mit einem Filterkörper und Verfahren zu dessen Reinigung
DE10038412A1 (de) * 2000-08-07 2002-02-21 Mann & Hummel Filter Filterelement mit einem auf einen Stützkörper aufgebrachten Filtermedium
GB2371246A (en) * 2000-12-15 2002-07-24 Jr James Benenson Cleaning filters in situ using ultrasound

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1559469A2 (de) 2004-01-30 2005-08-03 P.M.P.O. S.R.L. Anlage und Verfahren zur Behandlung eines Kühlfluids in mechanischen Bearbeitungsanlagen
EP1559469A3 (de) * 2004-01-30 2005-10-19 P.M.P.O. S.R.L. Anlage und Verfahren zur Behandlung eines Kühlfluids in mechanischen Bearbeitungsanlagen
US8361313B2 (en) 2004-01-30 2013-01-29 P.M.P.O. S.R.L. Plant and method for the treatment of the recovery cooling fluid in mechanical processing plants
DE102006057996A1 (de) * 2006-12-08 2008-06-12 Aquaworx Ag Filtermodul
DE102006057996B4 (de) * 2006-12-08 2011-08-25 Aquaworx Holding Ag Filtermodul
DE102009010702A1 (de) * 2009-02-27 2010-09-02 Gneuß Kunststofftechnik GmbH Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe
DE102016200791A1 (de) * 2016-01-21 2017-07-27 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren zellulärer Bestandteile einer potenziell Zellen enthaltenden Probe
EP4238627A1 (de) * 2022-03-01 2023-09-06 Hydac Filtertechnik GmbH Abscheidevorrichtung
WO2024150075A1 (en) * 2023-01-10 2024-07-18 Interpump Group S.P.A. Filtration apparatus with electro-acoustic device and related operating method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1237640B1 (de) Rückspülfiltervorrichtung
EP0519028B1 (de) Vorrichtung zum reinigen der bearbeitungsflüssigkeit für eine elektroerosive oder elektrochemische bearbeitungsmaschine
EP0262398B1 (de) Anschwemmfilter
EP0572369B1 (de) Rückspülbare Filtervorrichtung zur Filtration hochviskoser Flüssigkeiten
EP1183087B1 (de) Rückspülbares flüssigkeitsfilter
US5207930A (en) Filtration system with helical filter cartridge
EP3226996B1 (de) Filtervorrichtung, hydrauliksystem und rückspülverfahren
DE10022538A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von Getränkesatz
DE10226463A1 (de) Filtereinrichtung und Verfahren zur Abreinigung von feinporigen Filtermitteln
EP1721656A1 (de) Crossflow-Filtermembran, Membranmodul und Verfahren zur Crossflow-Tiefenfiltration
EP0718022B1 (de) Spaltfilter für Flüssigkeiten oder Gase
DE102007049658A1 (de) Filter
DE20221585U1 (de) Filtereinrichtung
DE1536826C3 (de) Filtervorrichtung
DE19844310A1 (de) Filtervorrichtung
DE20209240U1 (de) Filtereinrichtung
EP1258276B1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Filtration von Fluiden, die in Bearbeitungsmaschinen anfallen
DE19606420C1 (de) Verfahren zur Regeneration von Feinfiltern und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE102008012935B4 (de) Vorrichtung zum Reinigen von verschmutzten Flüssigkeiten mit einem Rückspülfilter
CH685760A5 (de) Verfahren zum Ausfiltrieren von Fremdstoffen und Vorrichtung hiefür.
DE60104564T2 (de) Rückspülung eines statisch betriebenen hohlfaserfilters
AT503282B1 (de) Verfahren zum filtrieren von flüssigkeiten
DE19603856C2 (de) Rückspülbarer Filter
WO2022074030A1 (de) Absaugvorrichtung für einen scheibenfilter sowie verfahren zum filtrieren von flüssigkeiten mit einem scheibenfilter
CH660851A5 (en) Process for continuously thickening suspensions

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: FAUDI SERVICE GMBH, 35260 STADTALLENDORF, DE

8131 Rejection