DE1436308C - Düse für Filteranlagen mit feinkörnigem Filtermaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Düse für Filteranlagen mit feinkörnigem Filtermaterial, bestehend aus einem in den Boden der Filteranlage einsetzbaren Unterteil mit zentralem, durch den Filterboden hindurchtretendem Ablaufkanal, einem mit dem Unterteil verbundenen kegelförmigen, hohlen Oberteil mit Eintrittsöffnungen für die zu filternde Flüssigkeit auf der Kegelmantelfläche und auf Kegelmantellinien gelegenen Längsstegen zwischen den Eintrittsöffnungen und mit einer zwischen Ober- und Unterteil eingespannten Siebfläche.

Bekannte derartige Düsen benötigen zwischen sich und dem Filtersand ein Kiesbett, denn der Abstand zwischen den Längsstegen kann nicht so gering gemacht werden, daß nicht Sandteilchen in die Düse eindringen würden, die dann in der Flüssigkeit, z. B. dem Wasser, enthalten sind. Zwar ist unter dem domförmigen Oberteil der bekannten Düsen eine waagerechte Siebfläche vorgesehen, um eventuell eindringende Sandteilchen aufzuhalten, doch wird diese jiurch in der Flüssigkeit mitgeführten Sand schnell verstopfen. Eine Reinigung durch Rückspülen ist bei der waagerecht liegenden Siebfläche nur bedingt möglich und wird durch den darüber angeordneten Rippendom praktisch vollständig ver- as hindert. Die bekannte Düse ist also für reine Sandbettfilter ungeeignet.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist' es, eine Düse oben genannter Art so zu gestalten, daß/,,.·. sie für reine Sandbettfilter geeignet ist, schnell durch Rückspülen gereinigt werden kann und bei großen Durchsatzflächen trotzdem einen mechanisch stabilen Aufbau hat. Die Lösung dieser Aufgabe wird dadurch erreicht, daß die Längsstege des Oberteils einen beträchtlichen Abstand voneinander aufweisen und durch Querstege gegeneinander abgestützt sind, deren innere Begrenzungsflächen mit den inneren Begrenzungsflächen der Längsstege auf einer gemeinsamen Kegelfläche liegen, das Unterteil einen schließend in das Oberteil einpassenden hohlen Kegelaufsatz mit Durchbrechungen und Stegen aufweist, die mit den Öffnungen und Stegen des Oberteils fluchten, wobei die Siebfläche als wenigstens unten offenes, biegsames, kegelstumpfförmiges Feingewebesieb zwischen die korrespondierenden Kegelflächen des Oberteils und des Unterteils, die Öffnungen abdeckend, eingesetzt ist.

Es ist also bei der Erfindung bei mechanisch stabilem Aufbau der Innenraum der Düse durch die kegelstumpfförmige Siebfläche gegen eindringenden Sand abgeschirmt. Die Siebflächen haben eine starke Neigung gegen die Waagerechte, so daß beim Rückspülvorgang der abgesetzte Sand leicht von den Siebflächen entfernt werden kann und neben der Düse abwärtssinkt.

Zur Unterstützung der Reinigung wird jedoch nicht ein starres, sondern ein biegsames Sieb verwendet. Damit nun die Flexibilität des Siebes ausgenutzt werden kann, müssen seine nicht unterstützten Flächen groß genug sein, damit sie sich im Filterbetrieb nach innen, beim Rückspülen dagegen nach außen biegen können. Für dieses wechselweise Durchbiegen ist es auch nötig, daß das Sieb beidseitig gehalten ist, wofür Oberteil und Unterteil des Düsenkörpers kongruente Stege und Ausschnitte aufweisen. Es kann dann der die Siebfläche während des Filtervorganges zusetzende Sand bei der pulsierenden Bewegung des Siebes während des Rückspulens abgestoßen werden. Der Aufbau der Düse ist stabil, so daß sie hohen Drücken standhalten kann; die Gesamtfilterfläche ist groß, während aus mechanischen Gründen die einzelnen Filterflächen in Grenzen gehalten sind. Selbstreinigung durch Rückspülen ist sehr schnell und wirksam möglich.

Vorteilhaft ist es, die Öffnungen zwischen den Rippen und Stegen so zu gestalten, daß sie, sich nach innen und außen erweiternd, abgeschrägt sind. Hierdurch wird das Einströmen der zu filternden Flüssigkeit erleichtert, vor allem aber das Abstoßen des abgelagerten Sandes während des Rückspulens be günstigt;,'.:#;■?/ >.

Damit das Oberteil fest auf das kegelförmige Unterteil aufgesetzt werden kann, wird bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in die Kegelfläche des Unterteils eine Aussparung zur Aufnahme des Siebes eingeformt. Sind dann Ober- und Unterteil aus Kunststoff gefertigt, so können diese nach Einlegen des Siebes miteinander verschweißt werden. Die Verbindung kann jedoch auch einfach durch strammes Aufstecken des Oberteils auf das Unterteil oder durch Verkleben vorgenommen werden.

Das Sieb ist nicht, wie dies bei einem bekannten Filter bereits bekannt ist, bei den in Frage kommenden Drücken elastisch dehnbar, denn dies hätte den Nachteil, daß sich einzelne Sandkörnchen in die Siebmaschen hineinzwängen würden, die dann beim Rückspülvorgang nicht mehr abgestoßen werden könnten. Vielmehr führt das Sieb im Bereich der verhältnismäßig großen purchtrittsflächen beim Rücksp'ülen eine leichte pulsierende Bewegung aus, was der Selbstreinigung besonders zuträglich ist.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese nachfolgend beispielsweise in Verbindung mit den heiligenden Zeichnungen näher beschrieben, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, teilweise weggeschnitten, 'i.

F i g. 2 eine Draufsicht der in F i g. 1 dargestellten Düse,- .*mc> ywü ·>■.>;■-

F i g. 3 eine auseinandergezogene Darstellung der Düse nach Fig. 1, welche deren drei Hauptteile mit näheren Einzelheiten zeigt,

F i g. 4 eine Teilansicht von der Seite, welche die Düsen auf der Trägerplatte für ein Saridfilterbett angeordnet zeigt,

F i g. 5 eine Teilansicht im Schnitt durch die Öffnungen der Düse, welche das Biegen des Siebs beim Filtern und beim Rückspülen zeigt.

Die in der Zeichnung dargestellte allgemein mit 10 bezeichnete Düse weist einen hohlen Formteil auf, der als einteiliger innerer oder Unterteil 11 von im wesentlichen kegelstumpfförmiger Gestalt ausgebildet ist, welcher oben offen ist und eine Bodenwand 13 hat, von der ein mit einem Gewinde versehener hohler Schaft 14 nach unten absteht. Sowohl der obere als auch der untere Wandteil 15 bzw. 16 des Unterteils 11 sind dicker als der Hauptteil der Seitenwand und sind mit freien Kanten oder Schultern 17 versehen, zwischen denen ein Raum zur Aufnahme eines kegelstumpfförmigen Siebes 18 aus geeignetem biegsamem Material begrenzt wird. Dieses Sieb ist zwischen den konischen Wänden des Unterteils 11 und eines kegelstumpfförmigen Oberteils angeordnet, welch letzterer unten offen und mit einem Rand 19 ist und einen geschlossenen zylindrischen Abschnitt 20 aufweist, sonst jedoch in Form und Größe im wesentlichen dem Unterteil entspricht.

Die konischen Wandteile sowohl des Unterteils als auch des Oberteils sind mit einer Vielzahl in symmetrischen Abständen befindlichen und ausgefluchteten Öffnungen 21 versehen, durch welche filtriert und auch rückgespült wird. Der feste obere und untere Wandteil 15 bzw. 16 des Unterteils und der entsprechende innere Wandteil des Oberteils passen dicht aufeinander und ergeben einen verhältnismäßig großen Oberflächenbereich zur Befestigung der Teile aneinander und halten das Sieb fest in seiner Stellung. Falls erforderlich, können die Teile ferner durch harzhaltige oder harzartige Stoffe oder durch Wärmeanwendung, wenn die Teile aus Kunststoff geformt sind, dichtend miteinander verbunden werden.

Wie ersichtlich, ist der Abschnitt 20 des Oberteils im wesentlichen zylindrisch und weisen die konischen Wandteile sowohl des Oberteils als auch des Unterteils eine Reihe von senkrechten und waagerechten Rippen 22 auf, die durch die trapezförmigen Öffnungen in den Wandteilen gebildet werden. Diese Bauform ist wichtig, da sie es ermöglicht, daß die Düse dem hohen Druck des Sandes und der Flüssigkeit Widerstand leisten kann und trotzdem einen großen offenen Flächenbereich für den Durchtritt eines großen Flüssigkeitsvolumens hat. Wenn eine zusatzliehe Festigkeit erforderlich ist, können mehrere der senkrechten Rippen symmetrisch um die Wand herum verbreitert werden.

Bei dieser Anordnung ist ersichtlich, daß die zusammengebaute Düse eine außerordentlich hohe Festigkeit und trotzdem einen maximalen Strömungsquerschnitt hat. Bei der Verwendung mit einer aufwärtsgerichteten Strömung tritt Flüssigkeit in allen Richtungen aus und bewirkt eine Verteilung, die in vielen Fällen, beispielsweise beim Rückspülen eines Sandbettes, vorteilhaft sein kann.

In F i g. 4 sind die Düsen auf einer unteren Trägerwand 23 für ein Sandfilterbett 24 angeordnet gezeigt; während des Filtriervorganges strömt Flüssigkeit nach unten durch das Bett, tritt in die Düse ein und durch deren hohlen Schaft aus. Infolge des besonderen geschichteten Düsenaufbaus und die Biegsamkeit des Siebes kann sich kein Sand über den Öffnungen ansammeln.

Im unteren Teil der Fig. 5 ist daher das Sieb durch die Flüssigkeitsströmung beim Filtriervorgang, wie durch die Pfeile dargestellt, nach innen ausgebaucht gezeigt. Die Strömung wird periodisch umgekehrt, wenn das Sandbett verunreinigt ist, und bei diesem Rückspülen wird das Sieb nach außen ausgebaucht, wenn Flüssigkeit nach oben und aus den Öffnungen austritt, wie durch die Pfeile im oberen Teil der F i g. 5 angegeben. Dieses Verbiegen ist wichtig, da es zur Selbstreinigung der Düse dient. Während der nach unten gerichteten Strömung sammein sich Sandteilchen an der konkaven Seite des Siebes an, welche entfernt werden, wenn das Sieb durch die umgekehrte Flüssigkeitsströmung beim Rückspulen nach außen ausgebaucht wird. Ohne das beschriebene Sieb mit Selbstreinigung würde die Verwendung einer Düse dieser Art in einem Sandbett nicht möglich sein, da das Sieb bald verstopfen und die Flüssigkeitsströmung sperren würde.

Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß durch die Erfindung eine Düse geschaffen wurde, die einfach und billig ist, jedoch ausreichend fest ist, so daß sie den hohen Drücken Widerstand leisten kann, welche bei Sandfilteranlagen auftreten, und die infolge ihrer Fähigkeit zur Selbstreinigung das periodische Abschalten des Filtriervorgangs überflüssig macht, das bisher durch verstopfte Düsenöffnungen erforderlich war.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Düse für Filteranlagen mit feinkörnigem Filtermaterial, bestehend aus einem in den Boden der Filteranlage einsetzbaren Unterteil mit zentralem, durch den Filterboden hindurchtretenden Ablaufkanal, einem mit dem Unterteil verbundenen kegelförmigen, hohlen Oberteil mit Öffnungen für die zu filternde Flüssigkeit auf der Kegelmantelfläche und auf Kegelmantellinien gelegenen Längsstegen zwischen den Öffnungen und mit einer zwischen Ober- und Unterteil eingespannten Siebfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsstege (22) des Oberteils einen beträchtlichen Abstand voneinander aufweisen und durch Querstege gegeneinander abgestützt sind, deren innere Begrenzungsflächen mit den inneren Begrenzungsflächen der Längsstege (22) auf einer gemeinsamen Kegelfläche liegen, das Unterteil (11) einen schließend in das Oberteil einpassenden hohlen Kegelaufsatz mit Durchbrechungen und Stegen aufweist, die mit den Öffnungen (21) und Stegen des Oberteils fluchten, wobei die Siebfläche als wenigstens unten offenes, biegsames, kegelstumpfförmiges Feingewebesieb (18) zwischen die korrespondierenden Kegelflächen des Oberteils und des Unterteils (11), die Öffnungen (21) abdeckend, eingesetzt ist.

2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstege und die Öffnungen, (21) nach außen und innen erweiternd, abgeschrägt sind.

3. Düse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kegelfläche des Unterteils (11) eine Aussparung für die Aufnahme des Siebes (18) eingeformt ist.

4. Düse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Ober- und Unterteil aus Kunststoff bestehen und miteinander verschweißt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY