DE1536914C3 - Kontinuierlich arbeitendes Flüssigkeitsfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein kontinuierlich arbeitendes Flüssigkeitsfilter mit einem langgestreckten, vertikalen Behälter, der nach oben zu in einen rohrförmigen vertikalen Fortsatz und nach unten zu in einen Spitzboden ausläuft, zueinander parallel aufrecht angeordneten und mit seitlichen, flüssigkeitsdurchlässigen öffnungen versehenen Kammern, mit einem an eine Druckquelle angeschlossenen Rohr, das Unter- und Oberteil des Behälters außerhalb desselben verbindet und das Säulen aus losem, körnigem Filtermaterial enthält

Bei bekannten Anordnungen erfolgt das Filtern durch horizontal angeordnete Filterschichten mit einer Dicke von 1 bis 2 m, wobei die Filterschichten aus Teilchen mit engen Größenbegrenzungen bestehen. Das unreine, zu filternde Wasser kann dabei durch die Filterschicht in vertikaler Richtung strömen. Die in dem unreinen Wasser verteilten Verunreinigungen werden in den Zwischenräumen zwischen den Teilchen bei Durchgang durch jede Filterschicht zurückgehalten.

Aus der US-PS 16 20 431 ist eine Flüssigkeitsfilteranordnung bekannt, bei der feiner Sand oder ein ähnliches Material in einer Filterkammer derart vorgesehen ist, daß das gesamte Filterbett durch Abziehen des Sandes von einem Teil des Filtersystems gereinigt werden kann. Dort ist zum Reinigen des Filtermaterials eine separate Kammer vorgesehen, so daß die gesamte Anordnung technisch aufwendig wird und das Filtermate rial, nicht ständig während des Betriebes des Flüssigkeitsfilters gereinigt werden kann.

Um dort jede Filterschicht zu regenerieren, muß sie mit einer Mischung von Wasser und Luft gewaschen werden. Für diesen Arbeitsvorgang ist es notwendig, das Filtern zu unterbrechen, woraus sich ein beträchtlicher Abfall der Filterleistung dieser bekannten Filtervorrichtungen ergibt. Auch benötigt diese bekannte Anordnung einen beträchtlichen Raumbedarf, wobei demzufolge große Gebäude und teuere Maschinenanlagen für den Betrieb erforderlich sind.

Aus der DT-PS 72 007 sind Trichter als Auffangeinrichtung nach vertikalen, flüssigkeitsbeaufschlagten Steigleitungen bei Filterapparaten bekannt; für dieses

ίο Merkmal wird kein Elementschutz beansprucht.

Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein kontinuierlich arbeitendes Flüssigkeitsfilter zu schaffen, dessen Filtermaterial über einen langen Zeitraum voll wirksam ist und außerdem während des Betriebes ständig gereinigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den Kammern mindestens eine Säule des Filtermaterials vorhanden ist und der Fortsatz eine Verengung aufweist.

Vorzugsweise ist die Durchtrittszone, durch die jede Säule des Filtermaterials hindurchtreten kann, einerseits durch eine Seitenwand einer Eintrittskammer für die zu filternde Flüssigkeit, wobei die Seitenwand eine Reihe von einander überlappenden, nach unten und zu der Durchtrittszone geneigten Platten umfaßt, und andererseits durch eine perforierte Seitenwand einer Austrittskammer für gereinigte Flüssigkeit gebildet. Dabei ist die Druckquelle vorteilhafterweise eine Druckluftquelle.

Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsfilters lassen sich folgendermaßen zusammenfassen. Die zu reinigende Flüssigkeit braucht, an Stelle durch eine Filterschicht von mehreren Metern Dicke, wie dies bei bekannten Anordnungen erforderlieh ist, lediglich durch eine Filtersäule von wenigen Dezimetern Dicke zu strömen. Damit wird die Filtrationsgeschwindigkeit und die Filterkapazität der erfindungsgemäßen Vorrichtung beträchtlich erhöht. Dies wird durch Anwendung einer horizontalen oder quer verlaufenden Strömungsrichtung der zu filternden Flüssigkeit durch die Filtersäule ermöglicht. Die Filterpartikel werden in jeder Filtersäule kontinuierlich verlagert, und damit strömt die zu filternde Flüssigkeit durch praktisch reine Partikel in der Säule, so daß ein wirkungsvoller Filtriervorgang geschaffen wird. Die Geschwindigkeit der sich in der Säule kontinuierlich abwärts bewegenden Partikel ist dabei derart, daß keine verunreinigten Partikel die reines Wasser sammelnden Filterkomponenten berühren können. Ferner läßt sich das Flüssigkeitsfilter auch beträchtlich kleiner als die bekannten Anordnungen bauen. Folglich ergeben sich geringere Herstellungskosten, die Raumerfordernisse sind geringer, wobei gleichfalls beträchtlich kleinere und billigere Gebäude für die Unterbringung der Filtervorrichtung ausreichen. Dies ist insbesondere auch wegen der vertikalen Anordnung der Filterschichten in Form von Säulen möglich. .

Auch ist die Umlauf-Geschwindigkeit der Filterpartikel unabhängig von dem Filtervorgang veränderbar, und zwar durch einfaches Steuern der Druckquelle, . welche das Strömen der verunreinigten Partikel zum oberen Bereich des Behälters bewirkt. Schließlich sind auch die Betriebskosten des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsfilters entsprechend gering.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 teilweise im Axialschnitt eine Seitenansicht

des Flüssigkeitsfilters,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie H-II in

Fig. 1,

F i g. 3 in vergrößertem Maßstab einen Teil der

F i g. 1, und

F i g. 4 eine Schrägansicht auf eine der in F i g. 3 dargestellten Kammerwände.

Das Flüssigkeitsfilter besteht aus einem vertikalen Behälter 2, in welchen ein Flüssigkeitseinlaß 1 und aus welchem ein Flüssigkeitsauslaß 20 führt. Zum Betrieb des Filters wird ein sich kontinuierlich vertikal nach unten bewegendes Bett von einzelnen Sandteilchen in Gang gesetzt, welches vier einzelne sich kontinuierlich bewegende kammerartige Säulen 15 aufweist, durch welche die zu filternde Flüssigkeit horizontal vom Einlaß 1 zum Auslaß 20 strömt.

Der Einlaß 1 hat zwei Zweigleitungen la und \b (F i g. 2), weiche in getrennte Eintrittskammern 3 bzw. 4 führen. Die Kammer 3 hat gegenüberliegende vertikale Seitenwände 9 und 10, die zum Durchlaß des zu filternden Wassers durchbrochen sind. Die Kammer 4 hat zwei gegenüberliegende vertikale Seitenwände 11 und 12, die ebenfalls zum Durchlaß des zu filternden Wassers durchbrochen sind. Der Auslaß 20 hat drei Zweigleitungen 20a, 206 und 20c, die aus in Abstand liegenden Austrittskammern 16, 17 bzw. 18 abführen. Die Austrittskammern 16,17,18 haben den Seitenwänden 9, 10 und 11, 12 der Kammer 5 und 4 gegenüberliegende perforierte Seitenwände 19. Alle Seitenwände 9, 10, 11,

12 und 19 liegen vertikal und sind horizontal seitlich den Säulen 15 von Filterteilchen nebeneinander angeordnet. Diese Säulen 15 liegen zwischen nebeneinanderliegenden Kammern 3,16; 3, 17; 4, 17 und 4, 18. Die Perforierungen in jeder Seitenwand 9, 10, 11 und 12 sind abwärts geneigt und durch schrägliegende Platten

13 (F i g. 3 und 4) gebildet, die mittels vertikaler Distanzbleche 33 in Abstand gehalten werden. Jede perforierte Seitenwand 19 ist von einer Siebabdeckung 40 abgedeckt, die den Durchtritt von Sandteilchen durch die Seitenwand 19 verhindert. Die Kammern 3, 4, 16 und 17 und 18 liegen im unteren aufgewölbten Abschnitt 42 (F i g. 1) des Behälters 2.

Der Behälter 2 hat einen Fortsatz 22 in Form eines vertikalen Schachtes, der von dem aufgewölbten Teil 42 über eine Verengung 23 in einen trichterförmigen, an seiner Oberseite offenen Teil 24 führt. Ein vertikales an seinem Ende offenes Siphonrohr 25 ist in dem trichterförmigen Abschnitt 24 angeordnet. Vom Rohr 25 führt ein Auslaß 26 aus dem Behälter 2. Ein Förderrohr 28 führt vom unteren Ende des Behälters 2 in den Trichterabschnitt 24 und mündet in diesem unterhalb des oberen Endes des Rohres 25 und oberhalb des Auslasses 26. Ein Rohr 30 führt von einer nicht dargestellten Druckluftzuführung über ein Klappenventil oder ein Sieb 32 in das Rohr 28. Nach einer Abwandlungsform führt eine Anzahl von Rohren entsprechend dem Rohr 28 vom unteren Ende des Behälters 2 zum Trichterabschnitt 24.

Bei Betrieb des Filters tritt das zu filternde Wasser aus einem nicht dargestellten Sammeltank in den Einlaß 1, strömt durch die Eintrittskammern 3, 4, durch deren perforierte Wände 9, 10, 11 und 12, dann durch die sich durch ihr Eigengewicht nach unten bewegenden Säulen 15, die perforierten Wände 19 und fließt durch den Auslaß 20 ab. Ein bestimmter Teil des Wassers steigt entlang dem Fortsatz 22 und die Verengung 23 nach oben in den Trichterabschnitt 24 und kommt dabei in Berührung mit den absinkenden, zu reinigenden Sandteilchen. Diese Sandteilchen haben das Wasser im Abschnitt 42 gereinigt und sind dann aus diesem Abschnitt 42 durch das Rohr 28 in den Trichterabschnitt 24 gefördert worden. Das im Fortsatz 22 aufsteigende Wasser, welches die Sandteilchen gereinigt

hat, strömt durch das Siphonrohr 25 und den Auslaß 26 •ab. Der Flüssigkeitsspiegel im Trichterabschnitt 24 wird durch den Auslaß 26 geregelt. Die zu reinigenden Sandteilchen werden als wäßrige Aufschlämmung durch das Rohr 28 in den Trichterabschnitt 24 durch Druckluft aus dem Rohr 30 gefördert. Ein Eintritt von Sand in das Rohr 30 wird durch das Klappenventil oder das Sieb 32 verhindert. Die gereinigten Sandteilchen werden durch ihr Eigengewicht durch den Fortsatz 22 abwärts in den aufgewölbten Abschnitt 42 zurückgeführt und dienen

erneut als Filtermaterial. Durch entsprechende Einstellung der Luftzuführung durch das Rohr 30 ist das Maß der Rückführung von Sand unabhängig von der Durchströmmenge der Flüssigkeit durch das Filter steuerbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kontinuierlich arbeitendes Flüssigkeitsfilter, mit einem langgestreckten, vertikalen Behälter, der nach oben zu in einen rohrförmigen vertikalen Fortsatz und nach unten zu in einen Spitzboden ausläuft, zueinander parallel aufrecht angeordneten und mit seitlichen, flüssigkeitsdurchlässigen Öffnungen versehenen Kammern, mit einem an eine Druckquelle über eine Leitung angeschlossenen Rohr, das Unter- und Oberteil des Behälters außerhalb desselben verbindet und das Säulen aus losem, körnigem Filtermaterial enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kammern (3, 4 bzw. 16, 17, 18) mindestens eine Säule (15) des Filtermaterials vorhanden ist und der Fortsatz (22) eine Verengung (23) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittszone, durch die jede Säule (15) des Filtermaterials hindurchtreten kann, einerseits durch eine Seitenwand (9,10,11,12) einer Eintrittskammer (3, 4) für die zu filtrierende Flüssigkeit, wobei die Seitenwand (9, 10, 11,12) eine Reihe von einander überlappenden, nach unten und zu der Durchtrittszone geneigten Platten (13) umfaßt, und andererseits durch eine perforierte Seitenwand (19) einer Austrittskammer (16, 17,18) für die gereinigte Flüssigkeit gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckquelle eine Druckluftquelle ist.