DE1436325B - Steuereinrichtung fur eine Filteran lage - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrich- chen Filters ist verwickelt und muß auch als zeit-

tung für eine Filteranlage mit mehreren in einzelnen raubend angesehen werden.

Behältern untergebrachten unter Flüssigkeitsdruck Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

betreibbaren und rückspülbareh bzw. als Ionenaus- über große Zeiträume hinweg mit geringstmöglichem

tauscher betreibbaren Filtereinheiten. 5 Aufwand zu betreibende Filteranlage von einfachster

Es ist bereits ein ununterbrochen arbeitender Bauart und mit hohem Durchsatz zu schaffen.
Druckzellenfilter mit im Kreis angeordneten orts- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gefesten Zellen bekannt. löst, daß sämtlichen Filtereinheiten ein gemeinsamer

Der bekannte Druckzellenfilter findet insbesondere unter Druck stehender Rohflüssigkeitsraum zugeord-Verwendung für die Filterung von Flüssigkeiten unter io net ist, in dem ein Regelelement angeordnet ist und daß Druck, aus denen die in diesen enthaltenen festen ein Sammelbehälter nebst Regulierventil vorhanden Stoffe in gepreßter Kuchenform bei einer möglichst ist, welcher mit sämtlichen Filtereinheiten in Verbingroßen Mengenleistung gewonnen werden sollen. Da- dung steht, derart, daß bei Inbetriebnahme der bei erfolgt die Steuerung der gesamten Betriebsvor- Steuereinrichtung das Regulierventil in eine Drosselgänge des Druckzellenfilters durch ein unterhalb der 15 Stellung bringbar ist, wodurch bei — z. B. automati-Filterzellen angeordnetes mehrwegiges Zentralsteuer- schem — Abschalten einer Filtereinheit von der organ. Dieses Steuerorgan vermittelt nicht nur die Rohflüssigkeit automatisch Filtrat aus dem Sammelsteuerung der Filtration unter Zuführung der unter behälter in die abgeschaltete Filtereinheit zwecks Druck gehaltenen Rohflüssigkeit, Abführung des FiI- Rückspülung gedrückt wird.

trats und die Reinigung der Filterkörper, sondern 20 Hiermit können verschiedene, durch die Aufgaben-

auch die erforderliche Überleitung des Rohflüssig- Stellung gegebene Voraussetzungen erfüllt werden,

keitsinhalts der den Filterbetrieb beendeten Zelle in Zunächst muß die Anlage so ausgebaut werden, daß

die von den Filterrückständen ausgeräumte und wie- sie auch als Großanlage gebaut werden kann. Dieser

der in Betrieb gehende Zelle und besonders auch die Forderung wird durch die räumliche Trennung der

Austragung der in Kuchenform gepreßten Filterrück- 25 einzelnen Filtereinheiten untereinander und von der

stände durch einen entsprechend weiten zentralen Steuereinrichtung entsprochen, und so ist es möglich,

Auslauf. die Behälter für die Filtereinheiten ausreichend groß

Die vorstehend beschriebene bekannte Filtervor- zu dimensionieren, die Steuereinrichtung aber nur richtung und weitere einschlägige, zum Stand der nach Zufluß und Abfluß auszulegen. Diese Anord-Technik gehörende Filter sind jedoch viel zu korn- 30 nung ist ferner dazu geeignet, sehr einfache, genormte pliziert, als daß sie im technischen Großverfahren Behälterformen zu verwenden.
Anwendung finden könnten. Die bekannten Filter- Die Steuerung der Regenerations-, Wasch- und anlagen sind mit Kreislauf- bzw. Umkehrströmungen Spülvorgänge nach der Erfindung erlaubt es, Ionenversehen, die einen großen Druckverlust zur Folge austausch-Anlagen mit geringeren Füllmengen bei haben und daher insbesondere bei größeren Anlagen 35 hohen Härtegraden und großen Leistungen zu befür hohe Durchsatzmengen ungeeignet sind. Je mehr treiben, als es nach den bekannten Verfahren möglich Kanäle eine derartige Filteranlage besitzt und je ver- ist, da eine Wiederbelebung einer Filtereinheit in wickelter die Strömungsführung ist, desto mehr Ge- kürzerer Zeitspanne als bisher und ohne Betriebsfahr besteht, daß sich die Kanäle im Laufe der Zeit unterbrechung der ganzen Anlage erfolgen kann,
zusetzen, die Anlage oftmals gereinigt und hierzu 40 Bei einer mit einer im oberen Bereich der Filterstillgelegt werden muß. Gerade bei Filteranlagen ist einheiten angeordneten, aus einem Rohflüssigkeitses aber erforderlich, daß sie vielfach über lange Zeit- raum, dem ein Regelelement zugeordnet ist, bestehenräume hinweg einwandfrei arbeiten, ohne daß die den Steuereinrichtung, ergibt sich erfindungsgemäß Möglichkeit besteht, in größerem Umfange Wartungs- eine vorteilhafte Ausführungsform dadurch, daß im arbeiten durchzuführen. 45 unteren Bereich der Filtereinheiten zusätzlich eine

Bekannt sind auch Filtereinrichtungen mit Steuer- der der oberen Steuereinrichtung entsprechende köpfen, welche nur im Gußverfahren hergestellt wer- Steuereinrichtung angeordnet ist, wobei der Flüssigden können und die Filtereinheiten kerzengleich keitsraum dieser Steuereinrichtung dem Sammeltragen. Diese Anlagen, die außerdem noch von Hand . behälter entspricht. Dadurch lassen sich die Filterumgestellt werden müssen, sind für den technischen 50 einheiten in einfacher Weise auch als Ionenaustau-Großeinsatz ebenfalls ungeeignet. Durch die Ausbil- scher betreiben, da durch entsprechende Stellung dung des Steuerteiles als Gußteil wird auch die Zu- eines Regelelementes eine Auswaschung eines abgegänglichkeit der einzelnen Teile erschwert, wenn nicht schalteten Filters von oben nach unten und umgekehrt gar unmöglich gemacht. möglich ist.

Bei einer anderen bekannten : Filteranlage steht; 55 Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht .darin,

— wie bei einer Kläranlage — die Rohflüssigkeit daß durch zusätzliche Anordnung eines Zulaufventils

unter atmosphärischem Druck. Der Durchsatz einer bei der oberen Steuereinrichtung die Zugabe von Re-

solchen Filteranlage ist nicht sehr hoch anzusetzen, generationsmitteln piöglich ist.

und die vielen und großen bewegten Teile sind für Erfindungsgemäß ist durch das Zulaufventil auch

einen rationellen Einsatz ungeeignet. 60 die Zugabe von! Filterhilfsmitteln bei der Erst-

Eine Anschwemmfilteranlage, bei der die Strömung anschwemmung bei Anschwemmfiltern möglich,

im großen und ganzen auch in Längsrichtung des In der Zeichnung ist die Erfindung an Ausfüh-

Behälters erfolgt, ist ebenfalls bekannt. Das Hin- rungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigt

durchtreten der Flüssigkeit durch lotrecht aufgestellte A b b. 1 eine Filteranlage im Schnitt nach der

Filterwände bedingt jedoch im Bereich dieser Filter- 65 Linie I-I der A b b. 2,

wände eine waagerechte Strömung, die innerhalb des A b b. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der

Mittelrohres wieder in eine Strömung in Längsrich- A b b. 1 und

tung des Behälters übergeht. Der Betrieb eines sol- Abb. 3a, 3b, 3c und 4a, 4b, 4c schematische

3 4

Darstellungen von Betriebsweisen der erfindungsge- - Der Betrieb der erfindungsgemäßen Anlage wird

mäßen Filteranlage. nun durch Beispiele näher erläutert:

Ein als Steuerkopf ausgebildeter Rohflüssigkeits-

raum 1 mit einem Regelelement 2 ist — wie aus Beispiel 1
Abb. 2 ersichtlich — zentrisch zu in ringförmiger -5 Die zu filtrierende oder aufzubereitende Flüssig-Anordnung aufgestellten Filtereinheiten 4 angeord- keit, wie Wasser, Abwasser, Lösungen od. dgl., wird iet. Ein einem Sammelbehälter 5 nachgeschalteter, (A b b. 1) durch den Rohwassereintritt A in den Rohais Regulierventil ausgebildeter Schieber 6 regelt in flüssigkeitsraum 1 eingeführt. Im Innern des Roh-Verbindung mit einem Regulier- und Einstellschie- flüssigkeitsraumes 1 befindet sich das Regelelement 2, oer 9 — zur Nachregulierung — die Gesamtfiltra- io welches die Verteilung der zu filtrierenden Flüssigtionsleistung aller in der Anlage zusammengefaßten keit auf die Rohwasserzugänge 3 der einzelnen auf riltereinheiten 4 und gleichzeitig die Spülwasser- Betrieb geschalteten Filtereinheiten 4 bewirkt und nengen und -geschwindigkeit. gleichzeitig den Rückspülvorgang nach entsprechen-

Der Rohflüssigkeitsraum 1 ist als geschlossene Ein- dem Stellungswinkel übernimmt,
ieit ausgebildet. Das Schließen der einzelnen Roh- 15 Das Rohwasser tritt in die jeweiligen Filtereinheiwasserzugänge 3 zu den Filtereinheiten 4 erfolgt ten 4 zur Filtration oder Aufbereitung ein. Nach Verdurch das Regelelement 2, einen vorzugsweise ringför- lassen der Filtereinheiten 4 gelangt das Medium in tnig ausgebildeten Gleitschuh, Kolbenschieber oder den Sammelbehälter 5, welcher gleichzeitig als Hauptein Küken, Steuersegment oder eine Schaltmuschel. abfluß C für das filtrierte oder aufbereitete Wasser

Das Reglement 2 muß in bekannter Weise so aus- 20 dient.

gebildet sein, daß gleichzeitig mehrere freie Durch- Der Filtrationsvorgang erfolgt in der vorbeschrietrittsöffnungen zu den einzelnen Filtereinheiten 4 für benen Art bei jeder Filtereinheit 4 gleichzeitig, wenn den Zulauf geöffnet sind, während eine Öffnung für das Regelelement 2 im Stellungswinkel α steht den Zufluß gesperrt bleibt. Diese zwar für den Zulauf (Abb. 2). Wird der Stellungswinkel α um die gleiche abgesperrte öffnung ermöglicht jedoch durch ihre as Gradstellung durch den Antrieb verstellt, so tritt nun-Ausbildung (Abb. 1, 2, 3 a, 3 b, 3 c) in entgegenge- mehr eine Durchlauf verbindung im entgegengesetzsetzter Richtung den Abfluß des Spül- und Wasch- ten Sinne der Filtrationsrichtung bei einer Filtereinwassers im Rohflüssigkeitsraum 1. Sinngemäß erlaubt einheit 4 zur Rückspülung ein. Durch diese Schalteine Stellung des Regelelementes 2 zwischen zwei stellung wird der in der Rückspülung befindliche Durchflußöffnungen im Rohflüssigkeitsraum 1 den 30 Filter drucklos und ermöglicht seine automatische Betrieb aller Filtereinheiten 4 gleichzeitig, solange ein Rückspülung.

Spülvorgang nicht erforderlich ist. Der Antrieb R des Das filtrierte Wasser tritt bei dem Flansch 8 in die

Regelelementes 2 kann von Hand, elektrisch, pneu- Filtereinheit 4 von unten ein und am Austritts-

matisch, hydraulisch oder in beliebiger anderer Weise flansch 7 über das Regelelement 2 zum Spülwasser-

rargenommen werden. 35 abfluß B in Verbindung mit einem Regulier- und Ein-

Der als Reinwasser-Zwischen- und Spülwasser- Stellschieber 9 für die Spülwassermenge aus.

Verteilungsbehälter ausgebildete Sammelbehälter 5 Die Betätigung bzw. Schaltung des Regelelemen-

st in einer einfachen geschlossenen Form mit belie- tes 2 in Verbindung mit dem Antrieb kann über eine

jigen, der Anzahl der Filtereinheiten 4 entsprechen- Zeit- bzw. Differenzdruck- öder ähnliche Schaltung

ien Anschlüssen und auch gleichzeitig mit einer Ab- 4° erfolgen. :·,:;;

»angsleitung für Reinwasser ausgebildet. In den ein- BeisDiel 2

meinen Verbindungsleitungen zwischen dem Sammel— · "

ehälter 5 und den Filtereinheiten 4 können, bei. 8 Betriebsweisen, in denen Regenerier- oder An-

bsperrorgane vorgesehen sein, die vorzugsweise als ~ schwemm-Mittel od. dgl. von oben auf das Ionen-

reiwegeschieber ausgebildet sein können. Durch die 45 austauscher- oder die Filterflächen gegeben und nach

Absperrorgane 8 kann erforderlichenfalls Luft für einer gewissen Wiederbelebungszeit unterhalb der

iine Luft- oder kombinierte Luft-Wasser-Rückspü- Filtereinheit abgezogen werden und wobei das an-

lung zugeführt werden, die in Verbindung mit der schließende Waschen dieser Materialien ebenfalls

Schaltung des oberen Abganges gesteuert wird. Die von oben nach unten erfolgt oder umgekehrt, zeigen

Absperrorgane 8 können in Verbindung mit den Aus- 5° die A b b. 3 a, 3 b, 3 c und 4 a, 4 b, 4 c in verschiede-

"rittsflanschen 7 aber auch dazu dienen, die be- nen Schaltbildern.

effende Filtereinheit 4 für Reparaturzwecke od. dgl. Die A b b. 3 a, 3 b, 3 c stellen die Regelung mit

ußer Betrieb zu nehmen. zwei Steuereinheiten dar, die einander entsprechen

Mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung kön- und Flüssigkeitsräume 1 bzw. la aufweisen. Hierbei en auch Filteranlagen gesteuert werden, die z. B. 55 dient der ebenfalls als Steuerkopf ausgebildete jaus einer Vielzahl von Anschwemm- und Siebfiltern Flüssigkeitsraum 1 α als zusätzliches Regelorgan und "Hein oder in Kombination mit anderen Filtertypen gleichzeitig als Reinwasser-Sammel- und Spülwasser-Bestehen, wobei es unerheblich ist, daß der erwähnte verteilungsbehälter wie im Beispiel 1 der Sammelbehällückspülvorgang bei Anschwemmfiltern, z. B. dem ter 5. Zusätzlich ist hierbei am Regelelement 2 ein Ablösen des Filterkuchens von der Filterplatte oder 60 Ventil 10 angebracht, durch welches das Regenerier- -Kerze, gleichzusetzen ist. Für die Durchführung von oder Anschwemm-Mittel der jeweils im Stadium der Betriebsweisen, in denen Regeneriermittel zur Wie- Regeneration befindlichen Filtereinheit 4 zugeführt derbelebung von Filter-oder Ionenaustauschermassen wird.

erforderlich sind, können weitere Steuerköpfe la, Abb. 3a zeigt den Regenerationsvorgang im Abweiche nach dem gleichen Prinzip oder ähnlich arbei- 65 wärtsstrom und gleichzeitig den im Aufwärtsstrom ten, zusätzlich angebracht werden, die dann den Re- _iT—, erfolgenden Rückspülvorgang. Bei der Regeneration generations- und Waschvorgang in analoger Weise Γ-? sind die Ventile 10 und 9 a geöffnet, während das regeln. ¹^i Ventil 9 geschlossen bleibt. Der Stellungswinkel der

Regelelemente 2 und 2 α ist aus dem Schaltbild ersichtlich. Der Steuerkopf la mit Regelelement 2 a ermöglicht gleichfalls eine Luftrückspülung.

A b b. 3 b zeigt den Waschvorgang im Abwärtsstrom. Hierbei ist nur das Ventil 9 a geöffnet.

A b b. 3 c zeigt sämtliche Filtereinheiten 4 in Betriebsstellung. Dabei bleiben alle Ventile geschlossen, und die Regelelemente 2 und 2 a der beiden Flüssigkeitsräume 1 und la stehen im Stellungswinkel α.

Beispiel 3

Die Abb. 4a, 4b, 4c stellen eine Steuerungsart unter Verwendung eines als Steuerkopf ausgebildeten Flüssigkeitsraumes 1 und eines als Reinwasser-Sammel- und Spülwasser-Verteilungsbehälter ausgebildeten Sammelbehälters 5 in Verbindung mit einem Dreiwegeschieber 11, welcher für jede Filtereinheit 4 erforderlich ist, dar.

Bei Betriebsweisen, in denen der Regenerationsund Waschvorgang im Abwärtsstrom, der Rückspülvorgang im Aufwärtsstrom erfolgen sollen, können mit dem jeweils am Dreiwegeschieber 11 vorgesehenen Ventil 12 die Regulierung der Waschwasser- oder Regeneriermittel, aber auch der Rückspülmengen und ihrer Geschwindigkeiten, eingestellt werden.

An Stelle des Ventils 12 kann auch — wie bereits beschrieben — der Anschluß einer Luftzuführung für eine Luft- oder Luftwasser-Rückspülung vorgesehen werden. Der Vorteil des Dreiwege-Ventils 11 liegt in der Möglichkeit, wenn bei 7 und 8 Absperrventile oder Schieber eingebaut würden für die Entleerung der Filter, Filtereinheiten für Zwecke der Reparatur oder andere Zwecke außer Betrieb zu nehmen. Durch eine Relais-Programm-Schaltung können ferner der Flüssigkeitsraum und die Ventile abstimmungsmäßig gesteuert werden.

A b b. 4 a zeigt den Regenerationsvorgang im Abwärts- und den Rückspülvorgang im Aufwärtsstrom. ; Aus Abb. 4b ist der Waschvorgang im Abwärtsstrom ersichtlich.

Die A b b. 4 c zeigt sämtliche Filtereinheiten 4 in Betriebsstellung. ^:

Claims (3)

:5 Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für eine Filteranlage mit mehreren in einzelnen Behältern untergebrachtenunter Flüssigkeitsdruck betreibbaren und rückspülbaren bzw. als Ionenaustauscher betreibbaren¹ Filtereinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß sämtlichen Filtereinheiten (4) ein gemeinsamer unter Druck stehender Rohflüssigkeitsraum (1) zugeordnet ist, in dem ein Regel-

i5^: element (2) angeordnet ist und daß ein Sammelbehälter (5) nebst Regulierventil (6) vorhanden ist, welcher mit sämtlichen Filtereinheiten (4) in Verbindung steht, derart, daß bei Inbetriebnahme der Steuereinrichtung das Regulierventil (6) in

so eine Drosselstellung bringbar ist, wodurch bei — z. B. automatischem — Abschalten einer Filtereinheit (4) von der Rohflüssigkeit automatisch Filtrat aus dem Sammelbehälter (5) in die abgeschaltete Filtereinheit (4) zwecks Rückspülung gedrückt wird.

2. Filteranlage nach Anspruch 1, mit einer im oberen Bereich der Filtereinheiten angeordneten, aus einem Rohflüssigkeitsraum, dem ein Regelelement zugeordnet ist, bestehenden Steuerein-.

30' richtung, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Bereich der Filtereinheiten (4) zusätzlich eine der der oberen Steuereinrichtung (1,2) entsprechende Steuereinrichtung (la, 2a) angeordnet ist, wobei der Flüssigkeitsraum (la) dieser Steuereinrichtung (la, 2a) dem Sammelbehälter (5) entspricht.

3. Filteranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zugabe von Regenerationsmitteln oder Filterhilfsmaterial ein zusätzliches Zulaufventil (10) bei der oberen Steuer- einrichtung (1, 2) angeordnet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen