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Filter mit einer Vielzahl von Filterkerzen Die Erfindung befaßt sich
mit einem Filter, welcher aus einer Vielzahl von Filterkerzen besteht.
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Diese Filterkerzen sind in einer Filterkammer angeordnet und an eine
Druckkammer angeschlossen, welche sich über die Filterkammer befindet und gegenüber
dieser durch eine Trennwand abgeschlossen ist. Der an die Druckkammer angeschlossene
Filtratabfluß befindet sich an einem abnehmbaren Deckel, und Trübezufluß erfolgt
in den unteren Teil der Filterkammer.
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Bei einem bekannten Filter der vorgenannten Art sind die Filterkerzen
an der ebenen Trennwand aufgehängt und münden in die Druckkammer. Die Trennwand
ist zwischen der Filterkammer und dem abnehmbaren Deckel eingeklemmt und kann nach
Abnahme des Deckels zusammen mit den Filterkerzen abgehoben werden.
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Die Arbeitsweise dieses bekannten Filters ist folgende: Im Normalbetrieb
wird die Trübe an den Filterkerzen gefiltert, und das so erhaltene Filtrat fließt
über die Druckkammer in einem Filtratabfluß ab. Der Filterkuchen setzt sich hierbei
an den Filterkerzen ab. Um diesen Filterkuchen periodisch von den Filterkerzen entfernen
zu können, wird die Richtung des Flüssigkeitsstroms umgekehrt, d. h., die Flüssigkeit
fließt von der Filtrat- zur Trübeseite.
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Dies wird dadurch erreicht, daß der Filtratabfluß verschlossen wird,
so daß die über den Trübezufluß eintretende, unter Druck stehende Flüssigkeit nicht
mehr nach Durchtritt durch die Filterkerzen aus der Druckkammer abfließen kann.
Hierdurch wird die in der Druckkammer befindliche Luft komprimiert. Sodann wird
ein in der Filterkammer befindliches Ventil rasch geöffnet, wodurch die komprimierte
Luft in der Druckkammer die in der Druckkamer und in den Filterkerzen befindliche
Flüssigkeit durch die Filterkerzen in Richtung der Filterkammer preßt. Hierdurch
wird der Filterkuchen von den Filterkerzenoberflächen gelöst und über die vom Ventil
geöffnete Leitung abgeführt.
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Diese Rückspülung reinigt jedoch die Kerzen nur unvollkommen, insbesondere
wenn sie durch einen starken Filterkuchen belegt sind. Deshalb muß eine Möglichkeit
vorgesehen werden, daß die Kerzen auch manuell gereinigt werden können. Bei der
vorbeschriebenen bekannten Anordnung wird dies dadurch ermöglicht, daß nach Abnahme
des Deckels die Trennwand mit den Kerzen abgehoben, d. h. aus der Filterkammer entnommen
werden. Wegen der Größe und des Gewichts der Trennwand und der Kerzen ist dies jedoch
sehr umständlich und erfordert ein tragkräftiges Hebezeug.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zwecks Reinigung der Filterkerzen
eine gute Zugänglichkeit von oben zu schaffen, bei der einzelne Filterkerzen auch
manuell aus der Filterkammer entnommen werden können.
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Diese Aufgabe wird bei einem Filter der eingangs genannten Art gemäß
der Erfindung dadurch gelöst, daß die mit dem Deckel die Druckkammer bildende Trennwand
fest mit diesem verbunden ist und die Filterkerzen in Abständen von einem Filtratsammler
getragen und an diesen angeschlossen sind, der seinerseits von der Behälterwand
der Filterkammer getragen wird und der aus einer Anzahl Röhren besteht, welche in
einer Ebene im Abstand zueinander verlaufen und in einem längs verlaufenden Hauptsammelrohr
münden, welches ein vertikal verlaufendes Sammelrohr trägt, das über einen an der
Trennwand angeordneten Anschluß lösbar mit der Druckkammer verbunden ist.
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Nach Abnahme des Deckels mit der Trennwand sind die Filterkerzen
von oben zugänglich und können beispielsweise mittels eines Wasserstrahls gereinigt
werden.
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Damit die unteren Enden der Filterkerzen unverrückbar in der Filterkammer
bleiben und bei einem Austausch leicht entnommen werden können, ist ein
an
sich bekannter Abstandshalter mit Vorsprüngen vorgesehen und jeder Vorsprung von
unten in je eine Filterkerze greift, wobei um jeden Vorsprung herum eine Feder angeordnet
ist, welche die Filterkerze gegen den Filtratsammler drückt.
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Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung an Hand eines
Ausführungsbeispieles in der Zeichnung erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht
eines Filters mit einer Vielzahl von Filterkerzen in einer Anordnung gemäß der Erfindung
mit Teilschnitten des Deckels und der Filterkammer, Fig. 2 eine teilweise Draufsicht
auf den Filtratsammler, Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Filterkerze,
Fig.4 eine-schaubildliche Ansicht eines Abstandshalters, der dazu dient, die rohrförmigen
Filterelemente in fester Lage innerhalb der Filterkammer zu halten, Fig. 5 eine
teilweise geschnittene Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles eines
Abstandshalters und Fig. 6 eine Seitenansicht eines Filters mit einer Vielzahl von
Filterkerzen, wobei Teile des Deckels und der Kammer geschnitten sind.
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In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 bis 4 ist mit 10 ein senkrecht
angeordneter Filter bezeichnet, der eine senkrechte Filterkammer 12 aufweist. Die
Kammer 12 hat einen hohlen zylindrischen Mittelteil 14, der nach oben zu offen ist
und einen im wesentlichen konischen unteren Teil 16, der am Boden in eine Auslaßöffnung
18 für den Filterkuchen ausläuft, die über ein Ventil 17 mit einer Abfiußleitung
19 verbunden werden kann. Am oberen Umfang des Mittelteiles 14 ist ein Ringflansch
20 mit einer Umfangsnut 21 an der Oberfläche angebracht, in der ein Abdichtring
23 eingesetzt ist, der zwischen dem Flansch 20 und einem ähnlichen Flansch 25 am
unteren Umfang eines domartige Deckels 26 zusammengepreßt ist. Ferner ist ein Filtratsammler
28 vorgesehen, der, wie aus Fig. 2 deutlich hervorgeht, ein Hauptsammelrohr 30 aufweist,
von dem sich eine Vielzahl von seitlichen im wesentlichen parallelen Röhren 32 erstrecken.
Das Hauptsammelrohr 30 wird in der Filterkammer durch Halter 31 getragen, die in
der Kammer 12 befestigt sind und die U-förmige Klammern 33 aufweisen, mit denen
die Halter oberhalb des Hauptsammelrohres 30 verbunden sind. Wie deutlich aus Fig.
3 hervorgeht, haben die sich seitlich erstreckenden Röhren 32, die gleichen Querschnitt
aufweisen, eine Höhe, die im wesentlichen der doppelten Breite entspricht, so daß
sich hier eine Konstruktion ergibt, die ausreichend kräftig ist, um die Filterelemente
zu tragen und die einen genügend großen Querschnitt bei verhältnismäßig kleiner
Grundfläche ergibt.
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Die sich seitlich erstreckenden Röhren32 haben jeweils eine Vielzahl
von nach unten gerichteten Öffnungen 34, an die sich, beispielsweise durch Schweißen,
hohle Verbindungsglieder 37 anschließen, die jeweils an ihrem unteren Ende ein Innengewinde
haben, um so die Filterelemente abdichtend aufnehmen zu können.
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Die seitlichen Röhren 32 sind mit dem Hauptsammelrohr 30 fest verbunden
und münden in dieses. Das jeweils äußere Ende der einzelnen seitlichen Röhren 32
ist verschlossen.
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Von dem Hauptsammelrohr 30 aus erstreckt sich nach oben ein Sammelrohr
36, das, wie deutlich aus Fig. 1 hervorgeht, einen äußeren Ringfiansch 37 a hat
und eine Ringnut 39 zur Aufnahme eines federnden Abdichtringes 40 aufweist. Wie
aus F i g. 1 hervorgeht, ist das obere Ende des Rohres 36 in einem flachen Ring
42 verschiebbar angeordnet, der eine Öffnung 44 umgibt, welche zentral in einer
Trennwand 46 angeordnet ist. Wenn der Deckel 26 in seiner Lage gemäß Fig. 1 ist,
so kommuniziert die im Deckel26 oberhalb der Trennwand 46 angeordnete Druckkammer
mit den einzelnen, sich seitlich erstreckenden Röhren 32, und zwar über das Rohr
36 und das Hauptsammelrohr 30. Durch einen außen am Deckel 26 befestigten Halter
49 wird ein Filtratabflußrohr48 getragen, das sich nach unten durch den Deckel 26
hindurch bis in die Nähe der Trennwand 46 dicht neben der Öffnung 44 erstreckt.
Das äußere Ende des Filtratabflußrohres 48 ist über ein Ventil 52 mit einer Rohrleitung
53 verbunden, über die das Filtrat abgeführt wird. Im Deckel 26 ist ein Schauglas
50 angebracht, während ein ähnliches Schauglas 51 an der Filterkammer vorgesehen
ist.
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In der Nähe des Bodens des zylindrischen Mittelteiles 14 ist ein
Abstandhalter 54 angeordnet, der aus einer Vielzahl von Längsrippen 56 besteht,
die miteinander durch eine Vielzahl von senkrechten Zwischenstücken 57 verbunden
sind. Der Abstandhalter 54 ist damit aus einer Vielzahl von Metallrippen gebildet,
deren senkrechte Abmessung wesentlich größer als deren Stärke ist, so daß sich eine
außerordentlich kräftige Gitterkonstruktion ergibt, die in horizontaler Ebene gesehen
eine minimale Oberfläche aufweist, auf der sich während der Filterreinigung oder
während des Filtrierens nur wenige Festteilchen ansammeln können. Zwar kann der
Abstandhalter 54 in der Kammer 12 durch die den konischen Teil 16 bildende Wände
getragen werden, doch ist, um den Zusammenbau der Filterelemente mit dem Abstandhalter
54 zu erleichtern, vorzugsweise die Konstruktion so getroffen, daß der Halter 54
mit dem Filtratsammler 28 mittels einer Vielzahl von Verbindungsstangen 56 a verbunden
ist. Diese Verbindungsstangen erstrecken sich durch entsprechende Öffnungen von
Platten 59, die an dem Halter 54 angeschweißt sind, und ferner durch Platten 55,
die mit den Röhren 32 verschweißt sind. Auf diese Weise wird das richtige Fluchten
des Abstandhalters mit dem Sammler gewährleistet. Die gesamte Filterbaueinheit kann
als Ganzes aus dem Mittelteil zum Ersetzen der Filterelemente oder für irgendwelche
Reparaturen herausgenommen werden. Die Verbindungsstangen 56a werden mit Hilfe von
Sechskantmuttern 58 gehalten.
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Der Abstandhalter 54 trägt an den Verbindungsstellen der Rippen 56
Stifte 60, die sich nach oben erstrecken. Diese Stifte greifen lose und mit Spiel
in nach unten gerichtete Öffnungen62 der rohrförmigen Filterkerzen 64 ein. Die Kerzen
64 haben jeweils einen hohlen, perforierten Kernteil 66, der am Boden durch ein
napfartiges Verschlußglied 68 verschlossen ist.
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Die einzelnen Filterkerzen 64 sind am Oberteil mit einer Kappe 70
versehen, die mit dem Kernteil 66 und ferner mit einem mit einem Innengewinde versehenen
Gegenkupplungsglied 71 fest verbunden ist, in das das untere Gewindeende eines Verbindungsstückes
73 eingeschraubt ist. Das obere Ende des
Verbindungsstückes 73 hat
ein Außengewinde und greift in das Verbindungsglied 37 ein. Die Öffnung 62, in die
der Stift 60 sich erstreckt, wird vorteilhafterweise durch ein Rohr 75 gebildet,
das mit seinem Oberteil an dem Verschlußglied 68 angeschweißt ist und das am Boden
offen ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Filterelemente allein durch das
obere Verbindungsglied gehalten. Die Stifte 60 dienen lediglich dazu, eine seitliche
Bewegung der Filterelemente 64 relativ zueinander und zur Kammer 12 zu verhindern.
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Um eine relativ feine, poröse Oberfläche zu schaffen, auf der die
übliche Vorschicht vor dem Beginn des eigentlichen Filtervorganges abgesetzt wird,
ist ein Filtertuch 77 um den perforierten Kernteil 66 des Filterelementes herum
angeordnet. Das Filtertuch wird mit Hilfe von Federklemmen 78 und 82 gehalten. Die
Klemmen 78 und 82 werden auf die elastischen Buchsen 80 und 84 aufgesetzt.
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In Fig. 5 ist ein weiterer Abstandhalter zur Verwendung in dem Filter
10 dargestellt. Die Filterkerze 90 hat einen perforierten Kernteil 92, an dem ein
nicht durchlochtes Verschlußglied 93 am Boden in geeigneter Weise befestigt ist
und das eine Oberteilkappe 94 trägt, die eine zentrale Bohrung 95 aufweist. An dem
Verschlußglied 93 ist ein Rohr 96 befestigt und erstreckt sich axial von diesem
nach unten. Ferner ist mit diesem Rohr 96 ein federndes, elastomeres Rohrstück98
fest verbunden. Auf dem Stift 60 ist eine Unterlegscheibe 100 mit einer Öffnung
101 angeordnet. Der Stift 60 ist von einer Schraubenfeder 102 umgeben, die auf die
Unterlegscheibe 100 einen Druck ausübt, wodurch dann das Filterelement 90 nach oben
gegen das zugehörige Rohr 32 angepreßt wird.
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In der Bohrung95 der Oberteilkappe94 ist ein mit Innengewinde versehenes
Verbindungsstück 104 befestigt, das das äußere Gewindeende 105 eines Verbindungsstückes
106 aufnimmt. Das obere Ende 108 des Verbindungsstückes 106 ist rohrförmig und weist
eine Ringnut 109 zur Aufnahme eines O-Ringes in Form eines federnden Abdichtringes
110 auf.
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Der äußere Durchmesser des Rohrteils 108 ist größer als der innere
Durchmesser der Öffnung 34 in den Röhren 32 und liegt damit gegen die Bodenseite
der Leitung auf einer die Öffnung 34 umgebenden Fläche an. Ein durch ein Rohr 112
gebildeter Führungsring ist am Boden der Röhren um die Öffnung34 herum befestigt,
um so eine seitliche Bewegung der Filterkerze 90 relativ zur Öffnung 34 zu verhindern
und die Abdichtung vorzunehmen.
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Das Verbindungsstück 106 ist von einer elastomeren Buchsell4 umgeben,
gegen die das Filtertuch 77 mittels der Federklemme 78 angedrückt wird. Eine Filterkerze
der Baugruppe kann einfach dadurch entfernt werden, indem die Filterkerze so weit
nach unten gedrückt wird, bis der Oberteil aus dem Rohr 112 austritt.
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Beim Betrieb des Filters ist die Auslaßöffnung 18 durch das Ventil
17 verschlossen. Über die Leitung 118 tritt die Trübe ein, und das Filtrat fließt
über die Leitung 48 ab. Hierbei fließt die Flüssigkeit durch die Filterkerzen 64,
die Röhren 32 und das Hauptsammelrohr 30 zum Sammelrohr 36 und von hier über die
Druckkammer. Dabei wird in der Druckkammer oberhalb des freien Endes des Filtratabflußrohres
48 Luft eingeschlossen, und ebenfalls unmittelbar unterhalb der Trennwand 46 im
oberen
Bereich der Filterkammer. Wenn der Filterkuchen eine Dicke erreicht hat, bei
der eine wirksame Arbeitsweise nicht mehr gewährleistet ist und es notwendig wird,
den Filterkuchen von den Filtertüchern zu entfernen, so wird das Ventil 52 in dem
Filtratabflußrohr 48 geschlossen, während über die Einlaßleitung 118 mit Ventil
120 eine Druckflüssigkeit einfließt. Zu diesem Zeitpunkt ist ein Ventil 122 in einer
Auslaßleitung 121, die sich unmittelbar unterhalb der Trennwand 46 am Deckel 26
befindet, offen, so daß nun die unterhalb der Trennwand angesammelte Luft aus der
Filterkammer herausgedrückt wird, wenn die Flüssigkeit in der Kammer bis unter die
Trennwand ansteigt.
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Wenn die Flüssigkeit in die Filterkammer unter Druck einfließt, so
wird die im Deckelraum angesammelte Luft komprimiert. Die Druckanzeige erfolgt durch
das Manometer 119. Wenn der Druck einen ausreichend hohen Wert erreicht hat und
in der Druckkammer sich eine Flüssigkeitsmenge befindet, die im wesentlichen gleich
oder größer als das gesamte Volumen aller Filterkerzen ist, so wird der Einlaß 118
durch das Ventil 120 geschlossen. Das Ventil 122 wird vorteilhafterweise dann geschlossen,
wenn Flüssigkeit durch die Auslaßöffnung 121 auszufließen beginnt. Anschließend
wird das Ventil 17 der Abflußleitung 18 rasch geöffnet. Die im Deckelraum eingeschlossene,
komprimierte Luft dehnt sich nun aus und drückt in Richtung durch die Filterkerzen
den Filterkuchen ab. Der Filterkuchen wird über die Leitung 19 abgeführt.
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Gemäß der Erfindung kann der Deckel 26 entfernt werden, falls sich
die Filterkerzen infolge eines übermäßigen Aufbaus von Festteilchen verstopft haben.
Da die Filterkerzen nun durch die Zwischenräume zwischen dem Hauptsammelrohr 30
und den Röhren32 ohne weiteres zugänglich sind, kann die Bedienungsperson den Filterkuchen
von den Filterelementen beispielsweise mittels eines starken Wasserstrahles entfernen.
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Im Filter gemäß Fig. 1 ist ein einziges Sammelrohr 36 für den Filtratsammler
vorgesehen, doch ist es möglich, im Bedarfsfall zwei oder mehr derartige Sammelrohre
zu verwenden, die im Abstand voneinander an dem Hauptsammelrohr 30 angeschlossen
sind.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 kann der Deckel 131 von der
Trennwand 46' in bekannter Weise getrennt werden, so daß nun ein Zugang zu der Druckkammer
für Reparaturen od. dgl. möglich ist. Wenn es erforderlich ist, eine Schutzschicht
an den Wänden der Druckkammer vorzusehen, so kann dies ohne weiteres dadurch bewerkstelligt
werden, daß die Trennwand 46' vom Deckel 131 getrennt wird, worauf dann die Oberfläche
der beiden Teile getrennt ummantelt werden kann. Wenn es notwendig ist, einen Zugang
zu den Filterkerzen selbst herzustellen, so kann der Deckel 131 entfernt werden,
und anschließend kann die Trennwand 46' abgenommen werden, um so den Filtratsammler
28' und die zugehörigen Filterkerzen freizulegen.
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An der Filterkammer 12' ist ein Ringflansch 126 und am Deckel 131
ein weiterer Ringflansch 134 angeordnet, welche beide eine Nut 127 bzw. 136 zur
Aufnahme einer Dichtung 129 bzw. 138 aufweisen.
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Dazwischen ist der Flansch 142 der Trennwand 46' angeordnet, und das
Zusammenpressen erfolgt über an sich bekannte Verschraubungen. Die restlichen
Bezugszeichen
der F i g. 6 stimmen mit den Bezugszeichen der Fig. 1 und 2 überein, jedoch ist
ihnen ein hochstehender Strich beigefügt.