DE1636293A1 - Verfahren zum Waschen von Filtern mit vertikalen Filterelementen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Waschen von Filtern mit vertikalen Filterelementen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum klaschen von Filtern, die zur Piltrierung voriFlüssigkeiten, insbesondere Wasser dienen und aus einer an beiden Enden geschlossenen Kammer be-stehen, die in zwei Teile durch eine Trägerplatte aus Filter-. elementen unterteilt Jgt, über die die zu filtrierende Blüssigkeit tritt,-wobei gegebenenfalls eine Auskleidung mit einer filtrierenden Masse torgesehen ist.
• Oft verwindet man fair die 7iltrierung diverser Flüssigkeiten, insbesondere von Wasser, Pilter mit vertikalen Elementen, wie In '2`igur 1 der Zeichnungen dargestellt, bestehend aus einem w: beiden bhden geschlossenen Zylinder, der in zwei Teile durch eine die eil terele -ente 12 tragende Platte 11 unterteilt ist. Bei bekannten Piltern dieser nrt bestehen. diese Filterelemente, im allgemeinen von ü;yrlindrischer P orn, oft aus einem Träger aus :etull oder Dunststoff, der perforiert ist und von. einem Tuch um:,.üllt wird, das selbst entweder ein Netallüej-.Febe oder ein Gewebe aus natürlichen oder synthetischen yasern sein kann und als Träger für das Ililtermaterial, beispielsweise Kieselgur, Zellulose, Aktivkohle etc., auch Vorschichtmaterial genannt, dient.
• -L-'.las das Vorschichtmaterial bildende Pulver wird in das Filter mit Hilfe einer Pumpe 22 (Figur 2) in Form einer im Trog 21 aufbereiteten Suspension eingeführt. Die Maschenhohlräume des Trägertuches besitzen .Abmessungen größer als die der das Fil-;e---me.terial bildenden Partikel, wobei die dicksten Partikel auf äem Tuch zuräckgehalten werden, indem sie an der Stelle der äei Löcher eine .Art Gewölbe oder Föhlungen bilden, während die .feinsten Partikel durch die Löcher hindurchtreten und, mitgerissen durch den Nasserstrom, in den Trog 2'f über die Rohrleitung 23 zurÜckgelangen. Diese feinen Partikel, die von. der °umpe 22 wieder wafgenormen werden, werden in das Filter zurückgeführt, wo sie progressiv durch die dicksten bereits auf dem. Tuch fest haftenden :Partikel zurückgehalten werden. Die Zifkulation des Vorschichtmaterials wird so fortgesetzt, bis . r,a# auf den iilterelementen eine gleichförmige Schicht des ein Netz von sehr feinen Poren bildendem Haterials erhält. 2achdem die Vorscnic*#Lst so gebildet ist, ist das Filter bereit, um die Filtrierung der Flüssigkeit, die von den in Suspension befindlichen Verunreinigungen befreit werden soll, sicherzustellen. Die zu filternde Flüssigkeit wird dann. in das Filter . :über die Rohrleitung (13 (Figur 1) eingefän.rt, durchsetzt die Vorschic ht, die die festen darin vorhandenen Verunreinigungen zur'äcks'^.ü.l.t wand tritt im-oberen Teil der Vorrichtung durch die Rohrleitung 19 aus.
• Je nacüdem, ude der Filtervorgang abläuft, kolnatiert die Vorscnicht und, wenn der hierauf beruhende Druckverlust einen bestimmten ä:ert erreicht hat, müssen die Filterelemente gewaschen werden. Dieses Waschen erfolgt im 2rinzip dadurch, daß man im Gegenstrom in den Filterelementen die filtrierte Flüssigkeit milk; Busreichender Menge zurückschickt, derart, daß ein Abreißen der Vorsclvicht über die gesamte Oberfläche dieser Elemente sichergestellt wird. Diese verdichtete Vorschicht haftet tatsäch lich stark am Trägertuch.
• Da die Abmessungen der Löcher des Tuches ausreichend groß sein müssen, um nicht dessen Verstopfen in Kauf nehmen zu müssen und, da dessen Porosität größtmöglich sein muß, damit die nützliche 1ilterflä.che selbst größtmöglich wird, und, da im übrigen dieses Tuch für die Waschdurchflußnenge einen gewissen Druck TrerlKs:: schaffen muß, damit die Verteilung der Flüssigkeit @;.ber ie gesamte Oberfläche sichergestellt wird, ist es notwendig, daß der Augenblickswert dieser Menge recht erheblich ist, ein, Wert, der im übrigen umso größer sein muß, je größer die Porosität äes Tuches selbst ist.
• Das klassische Waschverfahren besteht darin, daß, nachdem das ,Filter durch Schließen der Schieber 13 und 19 isoliert- ist, die Glocke 17 entleert wird, indem man den hierfür vorgesehenen Schieber 15 sowie den Schieber zur Verbindung mit der Atmosphäre öffnet und diese Ventile wieder durch Öffnen des Schiebers 13 schließt und nach dem Mario tte'shhen Gesetz unter dem Druck des Kreises die in der Glocke enthaltene Luft komprimiert, indem man in dieser ein bestimmtes Flüssigkeitsvolumen ansteigen läßt. Nachdem der Schieber 13 geschlossen. ist, wird der Entleerungsschieber 14 für das Filter plötzlich geöffnet. Die sich entspannende Luft drückt dann mit großer Geschwindigkeit die in der Glocke enthaltene Flüssigkeit im Gegenstrom durch die Filterelemente und ruft so ein Abreifen der Vorschiclzt hervor.-Zan hat bereits versucht, dieses Waschverfahren zu verbessern, indem man den oberen Teil des Filters mit einem Ballon verband, in dem sich komprimierte Luft bei einem Druck größer als dem der Flüssigkeit befand. Das Öffnen des Ventiles 14 ruft dann aufCrunk des Entspannens dieser Luft ein heftiges Austreiben der in der Glocke enthaltenen Flüssigkeit über die Filterelemente hervor. Die Wirksamkeit dieser Waschverfahren ist aber bisjetzt noch immer nicht zufriedenstellend, da in Praxis der .Augenblicks--,vert.der zum Waschen benötigten Durchflußmenge durch den Druckverlust aufgrund des Ausfließens von Flüssigkeit über die Rohrleitung und den Entleerungsschieber begrenzt wird, dessen Öffnung in übertriebener Weise acht vergrößert werden kann.
• Erfindungsgemäß sollen nun die Nachteile dieses Verfahrens überwunden werden und ein wirksamerer Waschvorgang herbeigeführt werden.
• Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art unter der Trägerplatte der Filterelemente ein Druckluftkissen gebildet wird, das über die 1.lilterelemente einQ bestimmte Menge an Flüssigkeit, die sich im unteren Teil des Filters befindet, bis oberhalb der Trägerplatte der Filterelemente drückt, wo diese Flüssigkeit die den oberen Teil oder die Glocke des Filters füllende Luft komprimiert, und daß man. dann plötzlich eine Dek®mpression dieses Druckluftkissens derart hervorruft, daß der schnelle .Durchgang der Flüssigkeitsmenge über die Filterelemente mit erheblicher Menge hervorgerufen wird und somit die Verunreinigungen durch die Filterelemente zurückgehalten werden.
• Das Piltor besitzt hierzu nach der Alasführungsfoder Erfindizßg eine Rohrleitung 16 mit Schieber 16a, wodurch es möglich wird, Druckluft unter die Trägerplatte 11 der Fil7terelemente einzuführen; auch ist eine Rohrleitung 24 mit Schieber 24a vorgesehen, die es erlaubt, die Unterseite der Platte mit der Atmosphäre zu verbinden.
• Vor dera aaschvorgan# wird das Filter durch Schließen der Ventile 13 und 19 von Strömungskreis isoliert und die docke durch Öffnen der Schieber 15 und 18 entleert. Da die Glocke nun Flüssig- und voll Duft bei atmosphärischem Druck ist, werden die Schieber 15 und 18 geschlossen. Man öffnet dann das Einlaßventil für komprimierte Luft 16a, die Luft sammelt sieh unter der Platte an und drückt das Wasser durch die Filterelemente in die Glocke zurück, wo die dort vorhandene Luft so komprimiert . wird. Da nun Flüssigkeit in der Kitte des Pordnbündels, daß die Vorscricht bildet, vorhanden ist, widersetzt sich die hierauf beruhrende gapillarspannung dem Durchgang der Luft durch diese Vorschicht. Die zugeführte Luftmenge wird so geregelt, daß der Druckverlust aufgrund von Ausfließen von ]?lüs_-igkeit durch die VOrschiCIlt bei Aufsteigen der Flüssigkeit in der Glocke immer kleiner als die Kapillarspannung bleibt. Die Luft bleibt so unter der Trägerplatte eingeschlossen und ein iUüssigkeitsvolumen, das wenigstens gleich dem Innenvolumen sämtlicher F.ilterelenente sein muß, wird so in die Glocke zurückgedrückt. Ist der gewünschte Druck erreicht, so wird der Schieber 16a geschlossen und es tritt nun, wie in Fig= 3 dargestellt, unter der Trägerplatte ein beim gewünschten Druck komprimiertes Luft® volunen auf und oberhalb der Platte, in der Glocke, ist eine-Wassermenge vorhanden, die wenigstens gleich dem Volumen der -.Filterelemente ist. Diese komprimiert ein Luftkissen unter einem Druck gleich dem Druck der Luft unter der Platte, wobei ein rechnerischer Abzug für die Hohe H der Flüssigkeitssäule gemacht werden Muß.- .
• Der Schieber 24a wird dann plötzlich geöffnet und die sich entspannende Luft entweicht nach außen mit erheblichem Durchsatz in diesem Augenblick. Das in der Glocke enthaltene Wasser wird in diesem Augenblick unter eben diese Menge über die Filterelenente zurückgedrückt und ruft ein besonders heftiges und vollständiges Abreißen der Vorschickt hervor. Es genügt dann, den Entleerangsschieber. '! 4 des Filters zu öffnen, um durch die Elemente von der Vorschickt und den von ihr zurückgehaltenen Partikeln zu bef=reien.
• Das erfindungs enä, ße Verfahren ist besonders wirksam, da für einen @;e@ec@eney: verfügbaren Isntriebsdruch der Durchsatz eines iiediuns durc_L eine Öffnung umge?:errt proportional der Quwdratinarzel wei-#zes spezifischen Gewichtes -ist. INIan erhält so für ein- und die-,i-eiche A-astrittsöffnung und den gleicher wirksam werdenden @4ruclr, beiszielsweise von 3 bar, einen Augenblicksdurchsatz an der etwa. 1,5fach größer als der ist, den mm unüer gleic e n Bediüungen durch die bekannten Verfa-ire niren erhalten könnte.
• s Das erfindungsgemäße V#fahren erlaubt die Vertrendung von ilterU-üc'_Zern.mit großen Taschen und großer 2orosität, die eine große Filternutzfläche bieten und praktisch keine Tendenz zum Verstopfen zeigen.
• Das erfindungsgemäße Vd:rfahren ist aber nicht auf die so£enannten "Vorschicht"-Filter beschränkt, d.h. nicht auf Filtern, deren Filterelemente aus einem mit einer Vorschicht verkleideten Träger der obenbeschriebenen Weise bestehen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft zum !-*laschen von Filtern der betrachteten Art herangezogen werden, bei dem die ilterorgane aus vertikalen a:1 einer Platte festen Elementen bestehen. Diese Elemente können entweder durch eine poröse hasse wie be.ispielsvreiee Carborundüm, Sinterme Lall, sei es -mittels eines metallischen Gewebes oder ausgehend von natürlichen oder synthetischen Fasern hergestellt. Die Porositwt die@,es .Material.- abhängig von seiner Natur soll so gez-r@@h.l t werden, da.-, die X anillari twtsphänor.,ene, die erfindungsgemäß angesprochen werden, sich im Filterelement einstellen können. _ Düs gleiche ig gilt! für die 3..las chenabmessunü und/oder a- e :;ebart des das Elemente bildenden Gewebes. Die so herrres toll ten Elemente können aber auch gegebenenfalls 4.n der oberbeschriebenen Weise mit einet Vorschicht ausgekleidet sein.

Claims (1)

1. P ATE2TT UTSPR ÜC --#-1D 1.) Verfahren zum Wäschen von Filtern zur Filtration von Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, bestehend aus einer an ihren beiden Enden geschlossenen Kammer, die in zwei Teile durch eine Trägerplatte aus Filterelementen unterteilt ist, durch die die zu filtrierende Flüssigkeit tritt, wobei gegebenenfalls eine aus'_cleidung mit filtrierender hasse vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Trägerplatte der Filterelemente ein Druckluftkissen erzeugt wird, das durch die Filterelemente hindurch eine bestimmte Menge Flüssigkeit, die sich im unteren Teil des Filters befindet, bis oberhalb der Trägerplatte der rilterelemente drückt, wo diese Flüssigkeit die den oberen Teil oder die Glocke des Filters füllende Luft komprimiert, dass da= plötzlich eine Dekompression des Druckluftkissens derart hervorgerufen wird, daß mit erheblichem Durchsatz die Flüssigkeit dusch die Filterelemente tritt und folglich die Verunreir@iguunge@i du;-.;@ die Filterelemente zurückgehalten werden. 2.) Verfahren nach .A-nnspruch 1, dadurch der Durchsatz an unter die Trägerplatte der .Filter.-aemert@. . ;@@Zrter Luft für die Bildung des Druc@luftkizsens c.@.n ars@:.@:@ ..@erar t geregelt wird, daß der Druckverlust aufgrund von Ab- f-ießen von Flüssigkeit über die Filterelemente beim Zurück-. .- cken in die Glocke kleiner als die in diesen Filterelementen 71_errscrende Kapillarspannung wird und daß die Regelung andererscits derart erfolgt, daß die bis oberhalb der Trägerplatte in der G1oc'LLe gedrückte Flüssigkeit wenigstens gleich dem desamtvolumen der Filterelemente ist. 3. ) Vorfahren nach einen der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge-'_@c:zcic@@.ne t, dE.ß die lil terelenente aus einen porösen Material be-'Vehen oder aus einem Gewebe hergestellt sind, das metallischer :wtur :ein kann oder ausgehend von natürlichen oder synthetischen Fasern hergestellt ist, wobei die Porösität des Materials and/oder die .Abmessungen der Maschen des Gewebes und/oder seine ;; es.r t derart getrw@yl t sind, daß in Filterelement das zur Durch-@w:.Lang des Verfahrens notwendige apillaritätsphänömen hewcr-@;e# af er@ wird. Filter zur Durchführung des Verfahrens nach einen der @j.:@sp @ci:e 1 bis 3, gekennzeichnet einerseits durch eine RohrleitürLf; (105) zur Zuführung von Druckluft unter die Trägerplatte (11) ; w-@dererseits durch einen Kanal (18) zur ebindung des Filters mi t der Atmosphäre, das sich unmittelbar unterhalb der TrLer-@,la.:, te (1 i) der i@_ ;,erelemente (12) befindet, wobei die Abmesunjen dieses Kanals so gewählt sind, daß sich eine heftige De-@%.ompression des gebildeten Druckluftkissens einstellt.