DE1943999B2

DE1943999B2 - Vorrichtung zum filtrieren einer fluessigkeit

Info

Publication number: DE1943999B2
Application number: DE19691943999
Authority: DE
Inventors: Alfonse Joseph Gillette N.J. Soriente (V.St.A.)
Original assignee: Ecodyne Corp., Chicago, IH. (V.StA.)
Priority date: 1968-08-30
Filing date: 1969-08-29
Publication date: 1973-03-29
Also published as: NO124148B; US3542195A; ES369935A1; ES198454Y; CH490881A; DE1943999A1; BE738166A; FR2016666A1; NL6912975A; DE1943999C3; ES198454U; GB1276525A; SE345202B

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum FiI-trieren einer Flüssigkeit mit einer Trübekammer, einer Filtratkammer und senkrecht in der Trübekammer angeordneten Filterelementen', deren offene untere Enden mit der Filtratkammer in Verbindung stehen.

Eine derartige Filtriervorrichtung ist aus der französischen Patentschrift 1 400 654 bekannt. Die Anordnung von zylindrischen Filterelementen, die vom Filtrat im wesentlichen radial von außen nach innen durchströmt werden und aus denen das Filtrat axial abgeleitet wird, führt in vorteilhafter Weise zu einer großen Filterfläche, so daß eine vergleichsweise große Filteileistung erzielt werden kann. Jedoch ergeben sich ebenso wie bei ande-en Filtern Schwierigkeiten, wenn infolge des allmählich anwachsenden Filterkuchens ein erhöhter Strömungswiderstand und sich damit ein erhöhter Druckabfall an der Filterfläche einstellt. Dann ist ein Austausch der Filterelemente bzw. eine Reinigung der Filterelemente vom Filterkuchen sowie einer gegebenenfalls vorher in bekannter Weise aufgebrachten Anschwemmschicht aus einem körnigen Filterhilfsmittel notwendig.

Es ist ferner bereits allgemein bekannt, zur Reinigung von Filterflachen eir.e Flüssigkeitsrückspülung vorzusehen, bei der vorzugsweise ein Teil des Filtrate in zur Filtrierphase umgekehrter Richtung durch die Filterfläche geleitet wird, wobei der Filterkuchen abgehoben und weggeschwemmt wird.

Die Anwendung der bekannten Flüssigkeitsrückspülung bei einer Filtriervorrichtung mit Filterelementen führt jedoch im allgemeinen nicht zu der erwünschten vollständigen Reinigung der Filterelemente, weil die Spülströmung nicht gleichmäßig durch die gesamte Filterfläche aller Filterelemente strömt. Es hat sich nun gezeigt, daß eine Filterreinigung dann besonders wirksam vorgenommen werden kann, wenn die Rückspülung nicht nur mit einer Flüssigkeit, sondern zugleich mit einem Gas, also insbesondere mit Wasser und Luft erfolgt wie es aus der deutschen Patentschrift 1 138377 für eine Filtriervorrichtung mit einem Düsenboden und aufliegendem Fi'termittel bereits bekannt ist. Die aufsteigenden Gasblasen üben eine Kraft aus, die bestrebt ist, die zu entfernenden Feststoffteilchen des Filterkuchens von der Filteraußenfläche abzuheben. Die Flüssigkeit verdünnt dann die von der Filterautsenfläche abgehobenen Teilchen und schwemmt sie von der FilterPiäche fort.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 195 273 ist zwar bereits eine Filtriervorrichtung mit mehreren, in der Trübekammer angeordneten Filterelementen bekannt, die jeweils einen Schwimmer aufnehmen. Hier sind die Filterelemente jedoch flache, sich in Richtung auf ihren UmfangSiand verjüngende Scheiben, die einen etwa nabenförmigen Mitte'.abschnitt aufweisen, der eine obere und eine untere öffnung aufweist, wobei die Filterscheiben so in gegenseitiger Anlage übereinander angeordnet sind, daß benachbarte Scheiben über jeweils eine ihrer Öffnungen miteinander verbunden sind und so ein durchgehender, zentraler Kanal für die Filtratableitung gebildet ist. Die Schwimmer sind jeweils zentral innerhalb der Filterscheiben angeordnet und legen sich in ihrer unteren Stellung abdichtend auf die betreffende unteie Scheibenöffnung, während sie bei aufsteigender Flüssigkeit von dieser öffnung abgehoben und bis an einen oberen Anschlag etwa in der Mitte zwischen der unteren und oberen öffnung der Filterscheibe bewegt werden. Die Schwimmer wirken also nur in ihrer unteren Stellung abdichtend. Sie dienen bei der bekannten Ausführung dazu, während der Filtrierphase bei nur teilweise gefüllter Trübekammer die nicht in Flüssigkeit eingetauchten Filterscheiben von den darunterliegenden wirksamen Filterscheiben abzusperren, so daß während des Filtrierens keine Luft zum Filtratablauf gelangen kann. Dagegen haben die Schwimmer keine Funktion im Rahmen einer Rückspülung und können insbesondere nicht das Aufsteigen von Gas durch die Filterscheibenanordnung jeweils in Höhe des Flüssigkeitsspiegels unterbinden, da jeweils nur die unteren Öffnungen der einzelnen Filterscheiben absperrbar sind, in jeder nicht abgesperrten Filterscheibe das Gas jedoch unabhängig vom Flüssigkeitsspiegel aufsteigen könnte.

Aber auch die gleichzeitige Anwendung von Gas und Flüssigkeit führt bei einer Filtriervorrichtung mit Filterelementen noch nicht zu der erstrebten vollständigen Reinigung. Der Grund hierfür liegt darin, daß während des Rückspulens der Flüssigkeitsspiegel im Filterbehälter bzw. in der Trübekammer langsam ansteigt und dann das gleichzeitig eingeleitete Gas in den Filterelementen aufsteigt und die Filterfläche an einer Stelle oberhalb des Flüssigkeitsspiegel durchströmt. Hat sich hier ein Gasdurchtritt gebildet, so entweicht das eingeleitete Gas im wesentlichen nur dort, wobei der Gasdruck in den Filterelementen zu-

rückgeht und die gewünschte kombinierte Rückspü- entsprechend festgelegt, wobei die Schwimmer leicht

lung von Gas und Flüssigkeit nicht erreicht wird. zugänglich sind und auch nicht die Gefahr besteht.

Diese Schwierigkeit tritt insbesondere bei einer Viel- daß die Schwimmer bei Beginn der Rückspülphase in

zahl von Filterelementen auf, die parallele Strö- ihrer unteren Stellung anhaften und daher nicht in

mungswege für die Rückspülung bilden. Hier strömt 5 einer für die vollständige Reinigung erforderlichen

das Gas im wesentlichen nur durch ein oder einige Weise gleichmäßig aufsteigen.

wenige Filterelemente aus, die als erste teilweise ge- Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erreinigt sind. findung sind die in den zylindrischen Filterelementen

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe angeordneten Schwimmer kugelförmig. Diese Form

zugrunde, eine Filtriervorrichtung der eingangs ge- ίο gewährleistet, daß die Schwimmer dem Flüssigkeits-

nannten Art so zu verbessern, daß eine wirksame spiegel glatt und ohne Verklemmen in den Filterele-

Rückspülung mittels Flüssigkeit und Gas vorgenom- menten folgen. Dabei kann auch mittels eines kugel-

men werden kann, ohne daß es zu den vorgenannten förmigen Schwimmers eine ausreichende Abdichtung

Schwierigkeiten kommt, daß also eine wirksame und erreicht werden, wie sich herausgestellt hat.

vollständige Filterreinigung während einer kurzen 15 Bei einer anderen zweckmäßigen Ausführungs-

Rückspülphase erreicht wird. form ist vorgesehen, daß die in den zylindrischen FiI-

Zur LöFung dieser Aufgabe geht die Erfindung terelementen angeordneten Schwimmer einen zylinvon der emgangs genannten Vorrichtung aus und ist drischen Abschnitt umfs cn. Auch eine solche Ausdadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter bildung des Schwimmers is. geeignet, sowohl eine Weise eine an die unteren Enden üer Filterelemente 20 gute Abdichtung innerhalb des Filterelementes zu angeschlossene Rückspüleinrichtung mit einer Zulei- bewirken, wie auch ein Festklemmen des Schwimtung für eine Spülflüssigkeit und einer Zuleitung für mers innerhalb des Filterelementes auszuschließen, ein Spülgas vorgesehen ist. und daß in jeder Filter- da ein Verkanten des Schwimmers infolge der Länge kerze ein ihren Querschnitt im wesentlichen ausfül- des zylindrischen Abschnitts in Verbindung mit seilender Schwimmer angeordnet ist. 25 nem das Filterelement im wesentlichen vollständig

Bei dieser Ausbildung trennen die Schwimmer den ausfüllenden Querschnitt ausgeschlossen ist.
Filtratraum innerhalb der Filterelemente in einen Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der oberen und in einen unteren Teil, die im wesentli- Erfindung werden im folgenden an Hand schematichen gegeneinander abgedichtet sind. Während der scher Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher Filtrierphase ist der Filterbehälter mit zu filtrierender 30 erläutert.

Flüssigkeit gefüllt, so daß alle Schwimmer am oberen F i g. 1 zeigt im Längsschnitt einen Filterbehälter,

Ende der Filterelemente angeordnet sind und die FiI- in dem mehrere erfindungsgemäße Filterelemente an-

terelemente daher auf ihrer gesamten Länge wirksam geordnet sind, sowie in schematischer Darstellung

sind. Beim Entleeren des Behälters vor der Rück- eine dem Filterbehälter zugeordnete Filtriereinrich-

spülphase sinken die Schwimmer bis zum unteren 35 tung;

Ende der Filterelemente ab, um dann während des F i g. 2 ist eine verkürzte Seitenansicht eines erfin-Rückspülens mit der eingeleiteten und im Filterbehäl- dungsgemäßen Filterelementes und zeigt das FiItC-ter langsam ansteigenden Reinigungsflüssigkeit sich element während des normalen Gebrauchs zum FiI-innerhalb der Filterelemente auf dem Flüssigkeits- trieren einer Flüssigkeit, wobei das Filterelement teil-Spiegel allmählich aufwärts zu bewegen. Da die 40 weise weggebrochen gezeichnet ist, um weitere EinSchwimmer den Fiiterelemeptquerschnitt im wesent- zelheiten erkennbar zu machen;
liehen vollständig ausfüller, verhindern sie, daß das F i g. 3 ist eine verkürzte, teilweise als Schnitt gcgleichzeitig eingeleitete Rückspülgas innerhalb der zeichnete Seitenansicht des Filterelementes nach Filterelemente über den Flüssigkeitsspiegel aufsteigt. F i g. 2 und zeigt diese für den Fail, daß der Filter-Das Spülgas muß daher im überfluteten Bereich 45 behälter entleert worden ist, wobei man außerdem durch die Filterelemente nach außen in die Trübe- den Filterelementensitz und einen Gasverteilei kammer eintreten und kann daher nicht einfach am erkennt;

oberen Ende einer oder mehrerer Filterelemente aus- F i g. 4 zeigt in einer verkürzten, teilweise als

treten. Es wird somit der für eine wirksame Reini- Schnitt gezeichneten Seitenansicht das Filterelement

jgung erforderliche Gasdruck innerhalb der Filterele- 50 den Sitz und den Gasverteiler nach Fig. 3 für der

mente unter den Schwimmern aufrechterhalten, wo- Fall, daß oin Reinigungsvorgang durchgeführt wird;

bei eine gleichmäßige und vollständige Reinigung der F i g. 5 ist eine verkürzte, teilweise als Schnitt ge-

Filterelemente erhalten wird, die am unteren Ende zeichnete Seitenansicht einer zweiten Ausführungs-

der Filterkerzen beginnt und allmählich nach oben form eines erfindungsgemäßen Filterelementes unc

fortschreitet, bis die Schwimmer am oberen Ende der 55 veranschaulicht ähnlich wie F i g. 4 den Reinigungs·

Filterelemente angelangt sind und der Reinigungs- Vorgang.

Vorgang somit beendet ist. Auf diese Weise wird eine In F i g. 1 ist die erfindungsgemäße Filtriervorrichzuverlässige und vollständige Filterelementreinigung tung insgesamt mit 10 bezeichnet. Die Vorrichtung erreicht, die außerdem eine nur vergleichsweise ge- 10 umfaßt einen Filterbehälter 12 mit einer Zuführinge Menge an Rückspülflüssigkeit und Rückspülgas 60 rungsleitu^g 14 und einer Austrittsleitung 16. Dei erfordert. Filterbehälter 12 ist ein allgemein zylindrischer Be-

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Er- halter aus Stahl od. dgl. und umfaßt eine nach ober findung weisen die Filterelemente an ihrem oberen gewölbte bzw. konvexe Stirnwand 18 und einen nach Ende einen deckeiförmigen Verschluß und an ihrem unten gewölbten bzw. konvexen Boden 20. Der Beunteren Ende J.nen das leichte Abheben des 65 halter 12 ist durch, eine nach unten konvexe, mit dei Schwimmers sichernden Stützanschlag auf. Durch Innenwand des Behälters 12 z.B. durch Verschwel· diese Maßnahme wird die Bewegungsstrecke der ßen verbundene Rohrwand 26 in eine Eintrittskam-Schwimmer der wirksamen Länge der Filterelemente mer 22 und eine Filtratkammer 24 unterteilt. Dit

Zuführungsleitung 14 ragt durch den. Boden 20 des mit Innengewinde versehenen Abschnitt 46, der auf Behälters und führt zu der Eintrittskammer 22, so daß einen mit Außengewinde versehenen Abschnitt des die gesamte zugeführte Flüssigkeit direkt in die Ein- zugehörigen Sitzteils 30 aufschraubbar ist. Es sei betrittskammer 22 eingeleitet wird. Die Zuführungslei- merkt, daß man auch verschiedene andere bekannte tung 14 ist mit einer Rohrwand 26 z. B. durch Ver- 5 Anordnungen vorsehen kann, um die Filterelemente schweißen verbunden. Auf diese Weise ist dafür ge- in dem Filterbehälter zu unterstützen. Die Kappensorgt, daß keine direkte Verbindung zwischen der baugruppe 42 am oberen Ende umfaßt einen zentral Eintrittskammer 22 und der Filtratkammer 24 be- angeordneten, nach oben ragenden Gewindebolzen steht. An der Rohrwand 26 ist oberhalb der Zufüh- 48, an dem eine Abstandsplatte 50 und eine Mutter rungsleitung 14 eine nach oben konvexe Verteiler- io 52 befestigt sind. Die Siebe 39 und 40, die Kappenplatte 28 befestigt, die bewirkt, daß die über Leitung baugruppe 42 und die Befestigungsvorrichtung 44 14 zugeführte Flüssigkeit radial nach außen in der bestehen sämtlich vorzugsweise aus einem korro-Eintrittskammer 22 verteilt wird. sionsfesten Metall wie Aluminium oder nichtrosten-

Mehrere Sitze 30 für Füterpatronen ragen durch dem Stahl.

die Rohrwand 26, mit der sie z. B. durch Verschwel- 13 In der Filterpatrone 36 ist ein kugelförmiger

ßen verbunden sind. Die Sitze 30 sind im wesentli- Schwimmer 47 angeordnet, der sich längs des Innen-

chen parallel zur Längsachse des Filterbehälters 12 raums der Filterpatrone in axialer Richtung und in

angeordnet und bilden Verbindungen zwischen der unmittelbarer Nähe der Innenwand ungehindert be-

Eintrittskammer 22 und der Filtratkammer 24. Bei wegen kann. Das spezifische Gewicht des Schwim-

den Sitzen 30 ist das obere Ende vorzugsweise mit ao mers 47 ist so gewählt, daß es unter dem spezifischen

Außengewinde zum Aufnehmen der zugehörigen FiI- Gewicht der zu filtrierenden Flüssigkeit und der

terelemente versehen, und an ihren unteren Enden zum Reinigen der Patronen verwendeten Flüssigkeit

tragen die Sitze Gasverteiler 32, die allgemein ring- liegt. Der Schwimmer 47 ist in der gefilterten Flüs-

förmig gestaltet, am unteren Ende offen und mit den sigkeit und der Reinigungsflüssigkeit schwimmfähig

zugehörigen Filterelementen 30 verbunden sind. Ge- «5 und k:.:n örtlich begrenzte Abschnitte mit einem hö-

mäß F i g. 3 ist jeder Gasverteiler 32 nahe dem obe- heren spezifischen Gewicht als das der jeweiligen

ren Ende seiner Seitenwand mit einem Gaseinlaß 33 Flüssigkeiten, z. B. ein beschwertes unteres Ende,

versehen. Wie im folgenden näher erläutert, tragen aufweisen. Gemäß F i g. 2 befindet sich der Schwim-

die Gasvericilci 32 dazu bei, eine gleichmäßige Ver- mer somit während des normalen Filtrierbetriebs, bei

teilung des Gas-Flüssigkeits-Gemisches auf die FiI- 30 dem die Filterelemente mit Flüssigkeit gefüllt sind im

tere'emente während des Reinigungsvorganges zu ge- oberen Ende des Innenraums des Filterelementes. In

währleisten. die Befestigungsvorrichtung 44 am unteren Ende ist

Gemäß F i g. 1 ist ein Abweiser 34 für die Rück- ein als Stützanschlag dienender Querstift 53 eingcspülflüssigkeit in dem Behälter 12 gegenüber der baut, um zu verhindern, daß sich der Schwimmer an Austrittsleitung 16 in der Filtratkammer 24 angeord- 35 der Befestigungsvorrichtung 44 abstützt, wenn das net. um eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit Filterelement in der in F i g. 3 gezeigten Weise entwährend des noch zu beschreibenden Reinigungsvor- leert wird. Der Schwimmer besteht vorzugsweise aus gangs zu gewährleisten. einem korrosionsfesten Metall oder Kunststoff.

In der Eintrittskammer 22 sind mehrere Filterele- Gemäß F i g. 1 sind in dem Behälter 12 mehrere mente 36 angeordnet, durch die die dem Filter züge- 40 Füterpatronen 36 angeordnet, die durch die Abführte Flüssigkeit strömen muß bevor sie zu der FiI- standsplatten 50 in geeigneten Abständen voneinanterkamnier 24 gelangen kann, um aus dem Filterbe- der und durch ein ringförmiges Bauteil 54 in einem halter über die Auslaßleitung 16 abgezogen zu wer- geeigneten Abstand von der Innenwand des Behälters den. Die Filterelemente weisen ringförmigen Quer- 12 gehalten sind. Um die Filter in dem Behälter weischnitt auf. und gemäß F i g. 2 umfaßt jedes Filterele- 45 ter zu stabilisieren, sind die am weitesten innen anment einen gewellten und gelochten Haupt- oder geordneten Filterelemente an benachbarten oder an-Tragkörper 38 aus einem geeigneten korrosionsbe- deren mit Hilfe mehrerer Haltestangen 56 bL.estigt.
ständigen Werkstoff wie Aluminium oder nichtro- Die Filterelemente werden in den Filterbehälter stendem Stahl, der mit einer Schicht eines grobma- über ein kleines Mannloch 58 in der oberen Stirnschigen Siebmaterials 39 bedeckt ist, auf die auf be- 50 wand 18 des Filterbehälters in diesen eingeführt bzw. kannte Weise ein feinmaschiges Sieb 40 aufgewickelt aus ihm entnommen. Das Mannloch 58 ist mit einem ist Das grobmaschige Sieb 39 hat zweckmäßig eine Deckel 60 versehen, der nach Bedarf entfernt oder Maschenweite von etwa 2,5 bis 3,5 mm, während ein geöffnet werden kann, um das Innere des Behälters geeignetes feinmaschiges Sieb 40 z. B. in der einen 12 zugänglich zu machen.

Richtung eine Maschenweite von etwa 0,5 mm und in 55 Ferner ist der Filterbehälter 12 mit einem Einlüf-

der Querrichtung eine Maschenweite von etwa tungsstutzen 62 und einer Reservezuführungsleitung

0,1 mm hat. Der Innenraum der Filterelement? 36 ist 64 versehen, die im vorliegenden Fall durch eine

allgemein zylindrisch, und jedes Filterelement trägt Kappe abgeschlossen ist. Der Entlüftungsstutzen 62

an ihrem oberen Ende eine Kappenbaugruppe 42 kann auf beliebige bekannte Weise ausgebildet sein,

und am unteren Ende eine Befestigungsvorrichtung 60 Da die Filtervorrichtung 10 normalerweise zur Be-

44, die beide an dem betreffenden Filterelement 36 handlung eines Wasserstroms dient, und da während

befestigt sind. Der Hauptkörper 38 und die Siebe 39 des Reinigungsvorgangs ein Gemisch aus Waser und

und 40 sind vorzugsweise mit der oberen Kappenbau- Luft verwendet wird, bezieht sich die folgende Be-

gruppe 42 und der unteren Befestigungsvorrichtung Schreibung auf das Arbeiten mit Wasser bzw. Luft.

44 verschweißt, so daß die Flüssigkeit nur über die 65 Es sei jedoch bemerkt, daß die Filtriervorrichtung 10

Siebe oder die Öffnung der Befestigungsvorrichtung auch zur Behandlung anderer Flüssigkeiten dienen

44 in das Innere der Filterelemente gelangen kann. kann. Ferner kann man während des Reinigungsvor-

Die untere Befestigungsvorrichtung 44 umfaßt einen gangs andere Gase wie Stickstoff, Helium und Sauer-

Stoff sowie andere Flüssigkeiten, z. B. organische Lösungsmittel, Reinigungsmittellösungen usw., verwenden.

Eine unter Verwendung von Wasser hergestellte Aufschwemmung aus einem geeigneten Material zum Überziehen der Filterelemente, und zwar im vorliegenden Fall von feinen Ionenaustauschharzteilchen mit einer Teilchengröße von 0.25 bis 0,037 mm wird so daß die feinen Harzteilchen des Überzugsmaterials aus der Aufschwemmung abgeschieden und in Form einer Schicht auf den Außenflächen der Filterelemente abgelagert werfen. Die Aufschwemmung wird innerhalb der erwähnten Teile der Anlage umgewälzt, bis die Schichten aus den Harzteilchen die gewünschte Dicke erhalten haben. Der Arbeitsschritt zum Aufbringen des Überdrucks wirf durch Schließen des Aufschwemmungsventils 72 und des Rück-

Aufschwemmung oder Flüssigkeit von der Pumpe zu dem Filterbehälter.
Das zu behandelnde Wasser

der Fütrieran-

82 zugeführt Die p
stromleitung 76 zwischen
und der Zufühningsieitung

Die Austnttsleitung 16
an einem T-Stuck 88 nut
und einer Ruckleitung »6 ^
verbunden. Die Entnahmeleitung 84 nicht dargestellten Verbrauchern

JJ

z.B.

zu einem

Überströmleitung 76 verbindet die irumpe Jt mn uti «...·■ .—

Zuführungsleitung 14 des Filterbdiälters 12. Eine handlung des zugeführten Wassers bereit. Die Dicke nahe der Pumpe 74 in der Überströmleitung 76 an- ts der Harzteilchenschicht liegt vorzugsweise im Begeordnetes Überströmventil 78 regelt die Zufuhr der reich von etwa 1 bis 50 mm, insbesondere zwischen 3

• - · -»-- m:s„:„i.«5» ,..„„ Hör Pumne tu und 25 mm, wobei ein noch kleinerer Bereich von

er*"a 3 bis 16 mm besonders bevorzugt wirf.

Um den Filtrationsbetrieb einzuleiten, werfen das ao Überbrückungsventil % und das Überströmventil 78 geschlossen, während das Entnahmeventil 90 und das Einlaßventil 82 geöffnet werfen. Nunmehr tritt das noch nicht behandelte Wasser in die Filtriervorrichtune über die Speiseleitung 80 ein und strömt ν«.v.. —- Jberströmleitung 76 und die Zuführungsleitung 14 zum Filterbehälter 12. Der Druck des zugeführten unbehandelten Wassers bewirkt, daß dieses Wasser durch die Harzteilchenschichten der Filterui elemente 36 gedrückt wiiu. tun dann zu der Filtrat-

90 versehen.Die Rückleitung 86 für die Aurscnwem- 30 kammer 24 zu gelangen, der es über die Auslaßleimung führt zu dem Vorratsbehälter 68 und ist mit tung 16 entnommen werfen kann. Wählend dieser einem Rückleitungsventil 92 zuna Regeta des dem Zeitspanne verbleiben die Schwimmer 47 gemäß Vorratsbehälter 68 wieder zuzuführenden Auf- F i g. 2 an den oberen Enden der Filterelemente. Jeschwemmungsstroms versehen. der Schwimmer bleibt in dieser Lage, solange die be-

Eine Überbrückungsleitung 94 mit einem Über- 35 treffenden Filterelemente mit Flüssigkeit gefüllt sind, brückungsventil 96 verbindet die Rückleitung 86 mit denn er hat ein niedrigeres spezifisches Gewicht als der Leitung 70 zum Abgeben der Aufschwemmung. die Flüssigkeit.

- — —· -'-·-* ** '·-* ■*'·"·> Pritiiwiinoslei- Das gereinigte Wasser strömt durch die Filtrat-

_4 und die Austrittsleitung 16 zu der Lei-

84, die das Wasser dem Verbraucher zuführt. !•-Blich erschöpft sich die Wirksamkeit der Harz-.^..^.„n, so daß die Harzteilchen regeneriert oder erneuert werden müssen. Sobald dies erforderlich ist, wird der Filtriervorgang durch Schließen des Einlaß-

In dem Vorratsbehälter ft» who eine nui».u»<.ui- ,_a ventils 82 und des Entnahmeventils unterbrochen, mung aus dem Überzugsmaterial und entmineralisier- Um den Filterbehälter zu reinigen, werfen der Enttem Wasser hergestellt, wobei als Überzugsmaterial lüftungsstutzen 62 und das Entleerungsventil 100 gefeine IonenaustauschharzteilcheTJ verwendet werfen. öffnet, um den Filterbehälter 12 zu entleeren. Nach

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Wenn die Filtnervornchtong 10

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wird der Filtcrbchältcr 12 nut nur

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^ ο ,Jnrtndigen Enüeerung des Behälters wirf das

f So Entleerungsventil 100 wieder geschlossen. Beim Ent-

g _def Riterbehälters wirf die Flüssigkeit aus den Filterelementen entfernt, so daß sich die Schwimmer 47 allmählich zum unteren Ende der Fü_terelemente ^g_6n und schließlich gemäß Fig.3

⁵⁵ SuS-J⁰Ai¹^

daß die

Wasser in dem FÜterbehälter duren nie Filterelemente hindurch, so daß dieses Wasser über die Fütratkammer 24 zu der Austrittsleitung 16 gelangt Dieses entmineralisierte Wasser wirf dem Vorratsbehälter über die Rückleitung 86 zugeführt

Im weiteren Verlauf des Arbeitsspiels wirf die ^das ^^ ^der ********* ^{über deren} ™^{1εΓε Εη}-6o den eingeleitet, um die ^demente » ™?^n. Z» diesem Zweck wird Luft dadurch m die Ffltratkamm_Sr24 eingeleitet, daß ein Luftventil 102 in c=ner Luftleitung 104 geöffnet wird, die durch die Seitenwand des Filterbehälters ragt und mit dem oberen 6= Teil der Filtratkammer 24 in Verbindung steht. " Gleichzeitig wirf durch öffnen eines Ventils 105 in

stssasÄ«ssr

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kammer 24 zugeführt. Das zugeführte Wasser steigt zu den oberen Er.den der Filterelemente mit Wasser bis zu einem Niveau an, das annähernd der Mitte gefüllt hat, wird die Zufuhr von Flüssigkeit zu den zwischen den Enden der Gasverteiler 32 entspricht, unteren Enden der Filterelemente durch Schließen woraufhin das durch die Zufuhr von Luft zu der FiI- des Ventils 105 der Reinigungswasser-Zuführungsleitratkammer 24 erzeugte Druckgefälle ein weiteres 5 tung 106 unterbrochen. Dann wird das Ventil 100 in Ansteigen der Flüssigkeit verhindert, Vielmehr tritt der Entleerungsleitung 9$ geöffnet, woraufhin der die Flüssigkeit jetat in die unteren Enden der Gasver- Wasserspiegel in der Eintpttskammer 22 zu sinken teiler ein, um nach oben durch die Sitze 30 zum In- beginnt. Die Zufuhr von Luft über die Leitung 104 neren des Filterelementes 36 zu strömen. Die annä- wird fortgesetzt, so daß siph in dem Behälter 12 eine hernde Standhöhe des Wassers in diesem Stadium ist io sich allmählich nach unten bewegende Trennfläche in F i g. 4 dargestellt. Gleichzeitig strömt der Filtrat- zwischen der Flüssigkeit und dem Gas ausbildet, wokammer 24 über die Luftleitung 104 zugeführte Luft bei weiterhin längs der Filterelemente Luftblasen erdurch die Gaszumeßöffnungen 33, an denen sie mit zeugt werden, um die Flüssigkeit zu bewegen und Wasser gemischt wird, um dann zusammen mit dem eine weitere Reinigungswidtung hervorzurufen Hier-Wasser in den Filterelementen nach oben zu strö- 15 bei bewegen sich die Schwimmer 47 ebenfalls zusammen, wo die Luft Blasen 110 bildet. Der Luftdurch- men mit dem Wasserspiegel in der Eintrittskammer satz wird vorzugsweise im Bereich von etwa 300 bis 22 nach unten, wobei sie wiederum die Abgabe einer 4501 je Minute und je Quadratmeter der Filterober- zu großen Luftmenge an ein bestimmtes Filterelefläche gehalten. Das Wiisser oder eine andere Reini- ment verhindern, da die Verteilung der Luft in über gungsflüssigkeit wird mit einer ausreichenden Ge- ao den Schwimmern liegenden Zonen verzögert wird, schwindigkeit zugeführt, die genügt, um zu bewirken, Während dieses Entleerungsvorgangs werden die von daß der Flüssigkeitsspiegel in der Eintrittskammer 22 den Filtern abgelösten fernen Harzteilchen und die um etwa 75 bis 380 mm/min ansteigt. Teilchen des Filterkuchens aus dem Behälter abge-Wenn das Luft-Wasser-Gemisch in das Innere der führt. Optimale Ergebnisse werden trzielt, wenn man Filter 36 eintritt, werden die feinen Ilarzteilchen zu- 35 das Ventil 100 so einstellt, daß der Wasserspiegel in sammen mit den zurückgebliebenen Bestandteilen der Eintrittskammer 22 mit einer Geschwindigkeit des Filterkuchens durch die kombinierte Wirkung von etwa 100 bis 150 mm/min sinkt, der in Bewegung befindlichen Flüssigkeit und der zu- Nach dem Entleeren der Eintrittskammer 22 wird sammenfallenden Luftblasen entfernt, während das das Ventil 100 in der Entleerungsleitung 98 geschlos-Luft-Wasser-Geinisch von innen nach außen durch 30 sen, und die vorstehend beschriebenen Aibeitsdie Wände der Filterelemente strömt. Bei der weite- schritte werden genügend oft wiederholt, bis die Füren Zufuhr von Luft und Wasser bildet das in die terelemente 36 gründlich gereinigt worden sind. Einlaßkammer 22 über die Filterelemente einströ- Während des zweiten und jedes weiteren Reinigungsmende Wasser eine sich nach oben bewegende Zone, Vorgangs kann die Eintrittskammer 22 mit einer höinnerhalb derei: sich die Flüssigkeit in starker Bewe- 35 heren Geschwindigkeit gefüllt werden als während gung befindet, vobei Luftblasen in der Flüssigkeit des ersten Reinigungsvorgangs, da schon während hochsteigen, so daß die Filterelemente allmählich dieses ersten Reinigungsvorgangs ein großer Teil der vom unteren zum oberen Ende gereinigt werden. Harzteilchen und des Filterkuchens von den Filter-Beim weiteren Ansteiger des Flüssigkeitsspiegels be- elementen entfernt worden sein wird, wegen sich auch die Schwimmer 47 nach oben. We- 40 Nach der gründlichen Reinigung der Filterelegen des Vorhandenseins eines Schwimmers jedes FiI- mente wird der Behälter 12 zum letzten Mal entleert, terelementes wird ein übermäßiges Abtragen des FiI- und die Zufuhr von Luft wird durch Schließen des terkuchens und der Harzteilchenschicht von über Luftventils 102 beendet. Nachdem die Filterelemente dem ansteigenden Flüssigkeitsspiegel liegenden Tei- in der weiter oben beschriebenen Weise mit einem len der Filterelemente verhindert, so daß ahe Filter- 45 neuen Überzug versehen worden sind, kann die FiI-elemcnte gleichmäßig gereinigt werden. Mit anderen triervorrichtung wieder in Betrieb genommen wer-Worten, die Luft bzw. ein Luft-Wasser-Gemisch wird den.

nicht veranlaßt, schnell zu einer bestimmten Filterpa- In F i g. 5 ist eine abgeänderte Ausführungsform trone oder einem bestimmten Teil einer einzelnen 112 eines Schwimmers in der gleichen Stellung gePatrone zu strömen, da an der betreffenden Stelle 50 zeigt wie der kugelförmige Schwimmer 47 in Fig. 4. der Filterkuchen und die Überzugsschicht vorzeitig Der abgeänderte Schwimmer 112 umfaßt einen mittentfernt worden sind. leren allgemein zylindrischen Abschnitt 114, so daß Es ist wichtig, daß die Schwimmer 47 nur durch er längs einer größeren Strecke als der kugelförmige einen kleinen Abstand von den Innenwänden der FiI- Schwimmer mit der Innenwand des Filterelementes terelemente getrennt sind, um ein Entweichen von 55 36 mit einem kleinen Spielraum zusammenarbeitet. Luft zu über den Schwimmern liegenden Teilen der Der abgeänderte Schwimmer 112 bewirkt somit eine Filterelemente möglichst zu verhindern. Da die In- bessere Abdichtung, und es besteht eine geringere nenfläche jeder Filterelemente allgemein zylindrisch Gefahr, daß größere Gasmengen entlang der Außenist, braucht der Schwimmer 47 nur einen geeigneten fläche des Schwimmers entweichen. Um ein Fest-Durchmesser zu erhalten, um mit einem kleinen 60 klemmen des abgeänderten Schwimmers in dem FiI-Spielraum mit der Innenwand des Filterelementes zu- terelement zu verhindern, ist der Schwimmer mit sammenarbeiten und sich ungehindert längs der einem kegeistumpfförmigen oberen Abschnitt 116 Achse des Filterelementes bewegen zu können. und einem ebenfalls kegeistumpfförmigen unteren Nachdem sich die Eintrittskammer mindestens bis Abschnitt 118 versehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Filtrieren einer Flüssigkeit mit einer Trübekammer, einer Filtratkammer und senkrecht in der Trübekammer angeordneten Filterelementen, deren offene untere Enden mit der Filtratkammer in Verbindung stehe λ, dadurch gekennzeichnet, daß eine an die unteren Enden der Filterelemente (36) angeschlossene Rückspüleinrichtung mit einer Zuleitung (106, 16) für die Spülflüssigkeit und einer Zuleitung (104) für das Spülgas vorgesehen ist. und daß in jedem Filterelement ein dessen Querschnitt im wesentlichen ausfüllender Schwimmer (47, 112) angeordnet ist.

2. Vorrichtung zum Filtrieren einer Flüssigkeit nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente 136) an ihrem oberen Ende einen deckeiförmigen Verschluß (42) und an ihrem unteren Ende einen das leichte Abheben des Schwimmers (47, 112) sichernden Stützanschlag (53) aufweisen.

3. Vorrichtung zum Filtrieren einer Flüssigkeit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ^ekennzeichnet, daß die in den zylindrisch ausgebildeten Filterelementen (36) angeordneten Schwimmer (47) kugelförmig sind.

4. Vorrichtung rarh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in den zylindrischen Filterelementen angeordneten Schwimmer (112) einen zylindrische!! Abschnitt (114) umfassen.