DE1943999C3 - Vorrichtung zum Filtrieren einer Flüssigkeit - Google Patents

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 Filteifläche, so daß eine vergleichsweise große Filterleistung erzielt werden kann. Jedoch ergeben sich ebenso wie bei anderen 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 bekanntcr Weise aufgebrachten Anschwemmschicht aus einem körnigen Filterhilfsmittel notwendig.

Es ist ferner bereits allgemein bekannt, zur Reinigung von Filterflächen eine Flüssigkeitsrückspülung vorzusehen, bei der vorzugsweise ein Teil des Filtrats 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, wei! 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 püsenboden und aufliegendem Filtermittel 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 Filteraußenfläche abgehobenen Teilchen und schwemmt sie von der Filterfläche fort.

Aus der deutschen AublegeschrifI 1 195273 ist zwar bereits eine Filtrienorrichtung mit mehreren, in der Trübekammer angeoidneten Filterelementen bekannt, die jeweils einen Schwimmer aufnehmen. Hier sind die Filterelemente jedoch flache, sich in Richtung auf ihren Umfangsrand verjüngende Scheiben, die einen etwa nabenförmigen Mittelabschnitt aufweisen, der eine obere und eine untere öffnuug aufweiM. 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 untere 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 Flüscigkeitsspiegels 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 jung von Gas und Flüssigkeit nicht erreicht wird. zugänglich sind und auch nicht die Gefahr besteht, Piese Schwierigkeit tritt insbesondere bei einer Viel- daß die Schwimmer bei Beginn der Rückspülpha^e in zahl von Filterelementen auf, die parallele Strö- ihrer unteren Stellung anhaften und daher nicht in jnungswege 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 !eilweite ge- Bei einer zweckmäßigen Ausfühtungssform der Erreinigt sind. findung sind die in den zylindrischen Filterelementen

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe angeordneten Schwimmer kugelförmig. Diese horm zugrunde, eine Filtriervorrichtung der eingangs ge- ίο gewährleistet, daß die Schwimmer dem Flüssigkeitsnannten 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 Losung dieser A.ufgabe geht die Erfindung terelementen angeordneten Schwimmer einen zylinvon der eingangs genannten Vorrichtung aus und ist drischen Abschnitt umfassen. Auch eine soJche Ausdadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter bildung des Schwimmers ist geeignet, sowohl eine Weise ent- an die unteren Enden der Filterelemente 20 gute Abdichtung innerhalb des Filterelementes zu angestiegene Rückspüleinrichtung mit ciuci Zulci- bewirken, wie auch du Festklemmen des Schwimtung fiir eine Spülflüssigkeit und einer Zuleitung für mers innerhalb des Filterelementes auszuschließen, ein Spüls-MN vorgesehen ist, und daß in jeder Filter- da ein Verkanten des Schwimmers infolge der Lange kerze ein ihren Querschnitt im wesentlichen ausfül- des zylindrischen Abschnitts in Verbindung mit seilender Schwimmer angeordnet ist. 23 nem das Filterelement im wesentlichen vollständig

Bei dieser Ausbildung trennen die Schwimmer dtn 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 Filtnerphase ist der Filterbehälter mit zu filtrierender 30 erläutert.

Flüssigkeit gefüllt, so daß alle Schwimmer am oberen Fig. 1 zeigt im Längsschnitt einen Filterbenalter,

Ende der Filterelemente angeordnet sind und die FiI- in dem mehrere erfindungsgemäße Filterelemente anterelemente daher auf ihrer gesamten Länge wirksam geordnet sind, sowie in schematischer Darstellung sind. Beim Entleeren des Behälters vor der Rück- eine dem Filterbehälter zugeordnete Filtnereinncr.-sDÜlphase sinken die Schwimmer bis zum unteren 35 tung;

Ende der Filterelemente ab, um dann während des F ig. 2 ist eine verkürzte Seitenansicht eines er in-

Rückspulens mit der eingeleiteten und im Filterbehä!- dungsgemäßen Filterelementes una zeigt das i-literter langsam ansteigenden Reinigungsflüssigkeit sich element während des normalen Gebrauchs zum ti innerhalb der Filterelemente auf dem Flüssigkeits- trieren einer Flüssigkeit, wobei das Filterelement teiispiegel allmählich aufwärts zu bewegen. Da die 40 weise weggebrochen gezeichnet ist, um weitere fcin-Schwimmer den Filterelementquerschnitt im wesent- zelheiten erkennbar zu machen; liehen vollständig ausfüllen, verhindern sie, daß das Fig. 3 ist eine verkürzte, teilweise als Schnitt gegleichzeitig eingeleitete Rückspülgas innerhalb der zeichnete Seitenansicht des Filterelernentes nacn Filterelemente über den Flüssigkeitsspiegel aufsteigt. Fig. 2 und zeigt diese für den Fall, dab <«r Oilier-Das Spülgas muß daher im überfluteten Bereich 45 behälter entleert worden ist, wobei man auueraem durch die Filterelemente nach außen in die Trübe- den Filterelementensitz una einen uasvertener kammer eintreten und kann daher nicht einfach am erkennt; .

oberen Ende einer oder mehrerer Filterelemente aus- Fig.4 zeigt in einer verkürzten, teilwf"- als

treten. Es wird somit der für eine wirksame Reini- Schnitt gezeichneten Seitenansicht das,Filterelement eung erforderliche Gasdruck innerhalb der Filterele- 50 den Sitz und den Gasverteiler nach Fig 3 tür den mente unter den Schwimmen aufrechterhalten, wo- Fall, daß ein Reinigungsvorgang durchgeführt wird bei eine gleichmäßige und vollständige Reinigung der F i g. 5 ist eine verkürzte, teilweise als bchnitt ge-

Filterelemente erhalten wird, die am unteren Ende zeichnete Seitenans.cht einer zweiten AusJ«hr_ung der Filterkerzen beginnt und allmählich nach oben form eines erf.ndungsgemaßen ^Fl]^te«^le™^ ""^d. fortschreitet, bis die Schwimmer am oberen Ende der 55 veranschaulicht ähnlich wie Fig.4 den Keinigungs Filterelemente angelangt sind und der Reinigungs- Vorgang. Filtriervorrich-

vorgang somit beendet ist. Auf diese Weise wird eine In F i g. 1 ist die erfindungsgemaße F 'lt™rvomch

zuverlässige und vollständige Filterelementreinigung mng insgesamt mit 10 Jbezeichnet. Die Vomchtung erreicht, die außerdem eine nur vergleichsweise ge- 1» umfaßt einen F.Iterbehalter 12 mit einer Z_ufuh ringe Menge an Rückspülflüssigkeit und Rückspülgas 6o ^ngsleigngM^nd ^^"„^aier Be-

^e Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Er- halter aus Stahl od. dgl. und umfaßt eine nach oben

findung weisen die Filterelemente an ihrem oberen gewölbte bzw. konvexe Stirnwand UI und' J>ncn nacli

Ende einen deckeiförmigen Verschluß und an ihrem unten gewölbten bzw. können Boden M. Der B unteren Ende einen das leichte Abheben des 6₅ hälter 12 ist durch eme nach unten konveK,niH

Schwimmers sichernden Stützanschlag auf. Durch Innenwand des Behalters 12 _?·»·™™.^_(tskam-

diese Maßnahme wird die Bewegungsstrecke der Ben verbündene Rohnvand 26 m |'^ηβ^_βίΚ.' Die

Schwimmer der wirksamen Länge der Filterelemente mer 22 und eine Filtratkammer 24 um

Zuführungsleitung 14 ragt durch den Boden 20 des Behälters und führt zu der Emtrittskammer 22, so daß die gesamte zugeführte Flüssigkeit direkt in die Eintrittskammer 22 eingeleitet wird. Die Zuführungsleitung 14 ist mit einer Rohrwand 26 z. B. durch Verschweißen verbunden. Auf diese Weise ist dafür gesorgt, daß keine direkte Verbindung zwischen der Eintrittskammer 22 und der Filtratkammer 24 bestellt. An der Rohrwand 26 ist oberhalb der Zuführungsleitung 14 eine nach oben konvexe Verteilerplatte 28 befestigt, die bewirkt, daß die über Leitung 14 zugeführte Flüssigkeit radial nach außen in der Eintrittskammer 22 verteilt wird.

Mehrere Sitze 30 für Filterpatronen ragen durch die Rohrwand 26, mit der sie z.B. durch Verschwelßen verbunden sind. Die Sitze 30 sind im wesentlichen parallel zur Längsachse des Filterbehälters 12 angeordnet und bilden Verbindungen zwischen der Eintrittskammer 22 und der Filtratkammer 24. Bei den Sitzen 30 ist das obere Ende vorzugsweise mit Außengewinde zum Aufnehmen der zugehörigen Filterelemente versehen, und an ihren unteren Enden tragen die Sitze Gasverteiler 32, die allgemein ringförmig gestaltet, am unteren Ende offen und mit den zugehörigen Filterelementen 30 verbunden sind. Ge- »5 maß F i g. 3 ist jeder Gasverteiler 32 nahe dem oberen Ende seiner Seitenwand mit einem Gaseinlaß 33 versehen. Wie im folgenden näher erläutert, tragen die Gasverteiler 32 dazu bei, eine gleichmäßige Verteilung des Gas-Flüssigkeits-Gemisches auf die FiI-terelemente während des Reinigungsvorganges zu gewährleisten.

Gemäß F i g. 1 ist ein Abweiser 34 für die Rückspülflüssigkeit in dem Behälter 12 gegenüber der Austrittsleitung 16 in der Filtratkammer 24 angeordnet, um eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit , während des noch zu beschreibenden Reinigungsvorgangs zu gewährleisten.

In der Eintrittskammer 22 sind mehrere Filterelemente 36 angeordnet, durch die die dem Filter zügeführte Flüssigkeit strömen muß bevor sie zu der Filterkammer 24 gelangen kann, um aus dem Filterbehälicr über die Auslaßleitung 16 abgezogen zu werden. Die Filterelemente weisen ringförmigen Querschnitt auf, und gemäß F i g. 2 umfaßt jedes Filterelement einen gewellten und gelochten Haupt- oder Tragkörper 38 aus einem geeigneten korrosionsbeständigen Werkstoff wie Aluminium oder nichtrostendem Stahl, der mit einer Schicht eines grobmaschigen Siebmaterials 39 bedeckt ist, auf die auf bekannte Weise ein feinmaschiges Sieb 40 aufgewickelt ist. Das grobmaschige Sieb 39 hat zweckmäßig eine Maschenweite von etwa 2,5 bis 3,5 mm, während ein geeignetes feinmaschiges Sieb 40 z.B. in der einen Richtung eine Maschenweite von etwa 0,5 mm und in der Querrichtung eine Maschenweite von etwa 0,1 mm hat. Der Innenraum der Filterelemente 36 ist allgemein zylindrisch, und jedes Filterelement trägt an ihrem oberen Ende eine Kappenbaugruppe 42 und am unteren Ende eine Befestigungsvorrichtung 44, die beide an dem betreffenden Filterelement 36 befestigt sind. Der Hauptkörper 38 und die Siebe 39 und 40 sind vorzugsweise mit der oberen Kappenbaugruppe 42 und der unteren Befestigungsvorrichtung 44 verschweißt, so daß die Flüssigkeit nur über die f.icbc oder die öffnung der Befestigungsvorrichtung 44 in das Innere der Filterelemente gelungen kann. Die untere Befestigungsvorrichtung 44 umfaßt einen mit Innengewinde versehenen Abschnitt 46, der auf einen mit Außengewinde versehenen Abschnitt des zugehörigen Sitzteils 30 aufschraubbar ist. Es sei bemerkt, daß man auch verschiedene andere bekannte Anordnungen vorsehen kann, um die Filterelemente in dem Filterbehälter zu unterstützen. Die Kappenbaugruppe 42 am oberen Ende umfaßt einen zentral angeordneten, nach oben ragenden Gewindebolzen 48. an dem eine Abstandsplatte 50 und eine Mutter 52 befestigt sind. Die Siebe 39 und 40, die Kappenbaugruppe 42 und die Befestigungsvorrichtung 44 bestehen sämtlich vorzugsweise aus einem korrosionsfesten Metall wie Aluminium oder nichtrostendem Stahl.

In der Filterpatrone 36 ist ein kugelförmiger Schwimmer 47 angeordnet, der sich längs des Innenraums der Filterpatrone in axialer Richtung und in unmittelbarer Nähe der Innenwand ungehindert bewegen kann. Das spezifische Gewicht des Schwimmers 47 ist so gewählt, daß es unter dem spezifischen Gewicht der zu filtrierenden Flüssigkeit und der zum Reinigen der Patronen verwendeten Flüssigkeit liegt. Der Schwimmer 47 ist in der gefilterten Flüssigkeit und der Reinigungsflüssigkeit schwimmfähig und kann örtlich begrenzte Abschnitte mit einem höheren spezifischen Gewicht als das der jeweiligen Flüssigkeiten, z.B. ein beschwertes unteres Ende, aufweisen. Gemäß F i g. 2 befindet sich der Schwimmer somit während des normalen Filtrierbetriebs, bei dem die Filterelemente mit Flüssigkeit gefüllt sind im oberen Ende des Innenraums des Filterelementes. In die Befestigungsvorrichtung 44 am unteren Ende ist ein als Stützanschlag dienender Querstift 53 eingebaut, um zu verhindern, daß sich der Schwimmer an der Befestigungsvorrichtung 44 abstützt, wenn das Filterelement in der in Fig. 3 gezeigten Weise entleert wird. Der Schwimmer besteht vorzugsweise aus einem korrosionsfesten Metall oder Kunststoff.

Gemäß F i g. 1 sind in dem Behälter 12 mehrere Filterpatronen 36 angeordnet, die durch die Abstandsplatten 50 in geeigneten Abständen voneinander und durch ein ringförmiges Bauteil 54 in einem geeigneten Abstand von der Innenwand des Behälters 12 gehalten sind. Um die Filter in dem Behälter weiter zu stabilisieren, sind die am weitesten innen angeordneten Filterelemente an benachbarten oder anderen mit Hilfe mehrerer Haltestangen 56 befestigt.

Die Filterelemente werden in den Filterbehälter über ein kleines Mannloch 58 in der oberen Stirnwand 18 des Filterbehälters in diesen eingeführt bzw. aus ihm entnommen. Das Mannloch 58 ist mit einem Deckel 60 versehen, der nach Bedarf entfernt oder geöffnet werden kann, um das Innere des Behälters 12 zugänglich zu machen.

Ferner ist der Filterbehälter 12 mit einem Einlüftungsstutzen 62 und einer Reservezuführungsleitung 64 versehen, die im vorliegenden Fall durch eine Kappe abgeschlossen ist. Der Entlüftungsstutzen 62 kann auf beliebige bekannte Weise ausgebildet sein.

Da die Filtervorrichtung 10 normalerweise zur Behandlung eines Wasserstroms dient, und da während des Reinigungsvorgangs ein Gemisch aus Wasser und Luft verwendet wird, bezieht sich die folgende Beschreibung auf das Arbeiten mit Wasser bi?.·. Luft. Es sei jedoch bemerkt, daß die Filtriervorrichtung 10 auch zur Behandlung anderer Flüssigkeiten dienen kann. Ferner kann man während des Reinigungsvorgangs andere Gase wie Stickstoff, Helium und Sauer-

• ι ι λ «η HnR die feinen Harzteilchen des Überzugsmaterials

stoff sowie andere Flüssigkeiten, z. B. organische Lo- ™Jf™^_wcmmung ausgeschieden und in Form

sungsmittel, keinigungsmittellösungcn usw., verwen- ausde J, Autsch^ ^ * fc_{nflächen der Filterek}-

^de ^^^^^1^

^deEine unter Verwendung von Wasser hergesteHte mcntc^^^^^1^ Aufschwemmung aus einem geeigneten Maicna.zum ^ Schichten aus den Harzteilchen die gc-

Überziehen der Filterelemente, und zwar im vorhe- wa , ^ _{Der ArbeitsschnU}

genden Fall von feinen Ioncnauslauschharzleilchen * ™^° _{dcs über}drucks wird durch Schliert einer Teilchengröße von 0,25 bis 0,037 mm wrd J £ AuSwemmungsvcnlils 72 und des Rückin einem Vorratsbehälter 68 bereitgehalten Gemäß ucnuaes, ^ b^ ^ _{überbrückungs}.

Fig.l ist eine Rohrleitung 70 mit einem Ventil 72 ίο leitung _% ^^ ^. _{die pumpe ?4 jedoch m} vorgesehen, die den Vorratsbehälter 68 mit einer ^ ^ _{der ausgetretene} Flüssigkeitsstrom

Pumpe 74 für die Aufschwemmung verbindet. Eine Nunmehr ist die Filtriervorrichtung zur BeÜberströmleitung 76 verbindet die Pumpe 74 mit.der κ . . ^ _{führlen Wassers bere}it. Die Dicke Zuführungsleitung 14 des Filterbehalters 12. bine Harzteilchenschicht Hegt vorzugsweise im Benahe der Pumpe 74 in der Überströmleitung 7b an- 15 ^ _{1 bjs 5()mm}^ _insbesondere zwischen 3

geordnetes Überströmventil 78 regell die Zufuhr der ^ ^ ^ ^^. _{dn nQch k]einerer Bereich von} Aufschwemmung oiler Flüssigkeit von der pumpe m ^^ ^ ^ ^ _{ft mm besonders bevorzU}gt wird. dem Filterbehäher. ρ;ι,Η_Ρηη Um den Filtrationsbetrieb einzuleiten, werden das

Das zu behandelnde Wasser wird der Filtrieren- überbrückungsventil 96 und das Überströmventil 78 lage über eine Speiseleitung 80 mit einem Rcgelventl » "berbruc^ »^^ _{das Entnahmev}entil 90 und 82 zugeführt. Die Speiseleitung 80 ist an die Über- s _Eini_aßventil 82 geöffnet werden. Nunmehr tritt stromleitung 76 zwischen dem Überströmventil 78 α ^ ^^ _{behandeIle Wasser in} die Filtnervor- und der Zuführungsleitung 14 angeschlossen. richtung über die Speiseleitung 80 ein und strömt

Die Austritlsleitung 16 des Filterbehalters 12 .st B Überströmleitung 76 und die Zuführungs-

an einem T-Stück 88 mit einer Entnahmeleitung 84 ^S durch _Filterbehälter 12. Der Druck des zu-

und einer Rückleitung 86 für die Aufschwemmung ^ ^_{n unbehande}lten Wassers bewirkt, daß dieses verbunden. Die Entnahmeleitung 84 fuhrt zu den ^^ ^^ ^ _Harzteilchenschichten der Filternicht dargestellten Verbrauchern z.B. einem _{lemente 36} gedrückt wird, um dann zu der Filtrat-Dampferzeuger od. dgl., und sie ist mit einem Ventil eiern * _der ^ ^ _{dje A} , _ßlei.

90 versehen Die Rückleitung 86 für die Aufschwem- 30 kam ^ ^^^ _{wer(jen kann Wahrcnd diese}r mung führt zu dem Vorratsbehälter 68 und ist mn * _{e verb}lcibcn die Schwimmer 47 gemäß

einem Rückleitungsventil 92 zum Regeln des dem H^ ^ _{oberen Enden der FiUere}lemente. Je-

Vorratsbehälter 68 wieder zuzuführenden Aur- _der ^b _Schwimmer bleibt in dieser Lage, solange die beschwemmungsstroms versehen. . treffenden Filterelemente mit Flüssigkeit gefüllt sind,

1-inc Überbrückungsleitung 94 mit einem Über- 35 ^ ^ ^ _{niedrigeres spezifisc}hes Gewicht als

brückunBsvcntil 96 verbindet die R^«^ °J ™^l _dic Flüssiekeit.

der Leitung 70 zum Abgeben der. Aufschwemmung ^ _Wasser ^_{1 durch die Flltra}t-An die Zuführungsleitung 14 ist eine Entleerungslei _kammer ^fc _{24 und die} Austrittsleitung 16 zu der Leitung 98 mit einem Ventil 100 angeschlossen. _{dic das Wasser dem} verbraucher zufuhrt. Wenn die Fillriervorrichtung 10 gebrauchsfertui 4 fc ^^^ _{erschöpft sich die Wirks}amke,t der Harzgemacht werden soll, wird zunächst jedes F'Hereuϊ _{daß die Harztei},_chen regeneriert oder erment mit einem Überzug versehen. Zu diesem Z«c.k ^ ^^ _{Sobald di} erforderlich ist. wird der Filterbehälter 12 mit nur wenig verunre η g Filtriervorgang durch Schließen des Einlaßtem Wasser, z.B. entmineralisieriem ν*^Sw, fr^u _{v und des Entna}hmevcntils unteroroenen. in dem Vorratsbehälter 68 wird e>ⁿ%Au^fschwem 45 v^ _FiUerbehälter zu reinigen, werden der Entmun. aus dem übcrzugsmater.al und entm"«ral«ier υ _sstut7en 62 und das Entleerungsventil 100 getan "Wasser hergestellt, wöbe, als Übcrzugsmatenal η g _{den FiUcrbchalter 12 zu} entleeren. Nach feine lonenamtauschharzteilchen verwendet werden ot _{en Entlcerung des} Behälters w.rd das Während des Aufbringens d« Überzug ""l¹^ _Entlcerungsventil 100 wieder geschissen. Beim Em-Vcn.ile mit Ausnahme des Ventils 72 zum| ZuJ^hl^ ⁵ _{ecren de}jf Riterbehälters wird die Flüssigkeit aus der Aufschwemmung, des überstromvent.Is 78^ und ^ec _FiUerckrnenten entfernt, so daß sich d.c des Rückleitungsventils 92 geschlossen Das Autbnn _s^_{wimmer 47} allmählich zum unteren Ende der FiI-gen des Überzugs wird dadurch eingeleitet d ß « ^ _{bcwe en und} schließlich gemäß Fig. Pumpe 74 in Betrieb gesetzt wird so ****£* ₅₅ „Berührung mit den Querstiften 53 kommen. Wenn schwemmung aus dem Vorratsbehälter 68 ^gezog^n ^.^ ^.^ .^ _{tfagen die Fllterelcin}en_tc wird und durch die Leitung 70 zu der Pumpe strornu _{36 noch ihrcn} überzug.

Dic Pumpe fördert die Aufschwemmung^ durch die ^ _{dn Gcmisch au Luf und} w asser ,η

Überströrnlcitung76 und ^die„^Zuf"^_r ^ng ₇Sü_hrten das Innere der Filterelemente über deren untere Lnin den F.lterbehälter 12. Der Druck der₎ z«S™^en_ _{6o den einge}ieitet, um die Filterelemente zu ran.gen. Zu

Aufschwemmung drückt das cntminera ««rtcJV« ^^ _{wir(J Luft dad r<}^ ,„ _{d Flltratkam}.

scr in dem Filterbehälter durch d,c Filterelemente _eingeleitet, daß ein Luftventil 102 in «ncr

hindurch, so drJJ dieses Wasser über die ™^kam i_uft,_eitun/i04 geöffnet w.rd. die durch die Saun-

mer 24 zu der Austrittsleitung 16 g¹«^·™^ 68 wand des Filterbehälters ragt and H Com obcivn

mineraiisicrte Wasser wird dem Vorratsbehälter ο» ^ ^ _{FiUratkammer M m} Vcrbmdu.ig steht,

über die Rücklehung 86 zugeführt Gleichzeitig wird durch öffnen eines Ventils 105 in

Im weiteren Verlauf des ^Artw1s*P,* _andlcn einer an die Austrittslcitung 16 angeschlossenen

Aufschwemmung mit den der ^Str"^mu^*7;_cbracht Rcinigungswasscr-Ziiführungslcitun}· 106 der Fillrat-

Flächcn der Filterelemente in Bcrunrung *. _; qn<JAÄin?_B

kammer 24 zugeführt. Das zugeführte Wasser steigt . bis zu einem Niveau an, das annähernd der Mitte zwischen den Enden der Gasverteiler 32 entspricht, woraufhin das durch die Zufuhr von Luft zu der FiI-tratkammer 24 erzeugte Druckgefälle ein weiteres Ansteigen der Flüssigkeit verhindert. Vielmehr tritt die Flüssigkeit jetzt in die unteren Enden der Gasverteiler ein, um nach oben duich die Sitze 30 zum inneren des Filterelementes 36 zu strömen. Die annähernde Standhöhe des Wassers in Uiesem Stadium ist in F i g. 4 dargestellt. Gleichzeitig strömt der Filtratkammer 24 über die Luftleitung 104 zugeführte Luft durch die Gaszumeßöffnungen 33, an denen sie mit Wasser gemischt wird, um dann zusammen mit dem Wasser in den Filterelementen nach oben zu strömen, wo die Luft Blasen 110 bildet. Der Luftdurchsatz wird vorzugsweise im Bereich von etwa 300 bis 4501 je Minute und je Quadratmeter der Filteroberfläche gehalten. Das Wasser oder eine andere Reinigungsflüssigkeit wird mit einer ausreichenden Ge- ao schwindigkeit zugeführt, die genügt, um zu bewirken, daß der Flüssigkeitsspiegel in der Eintrittskammer 22 um etwa 75 bis 380 mm/min ansteigt.

Wenn das Luft-Wasser-Gemisch in das Innere der Filter 36 eintritt, werden die feinen Harzteilchen zu- as sammen mit den zurückgebliebenen Bestandteilen des Filterkuchens durch die kombinierte Wirkung der in Bewegung befindlichen Flüssigkeit und der zusammenfallenden Luftblasen entfernt, während das Luft-Wasser-Gemisch von innen nach außen durch die Wände der Filterelemente strömt. Bei der weiteren Zufuhr von Luft und Wasser bildet das in die Einlaßkammer 22 über die Filterelemente einströmende Wasser eine sich nach oben bewegende Zone, innerhalb deren sich die Flüssigkeit in starker Bewegung befindet, wobei Luftblasen in der Flüssigkeit hochsteigen, so daß die Filterelemente allmählich vom unteren zum oberen Ende gereinigt werden. Beim weiteren Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels bewegen sich auch die Schwimmer 47 nach oben. Wegen des Vorhandenseins eines Schwimmers jedes Filterelementes wird ein übermäßiges Abtragen des Filterkuchens und der Harztcilchenschicht von über dem ansteigenden Flüssigkeitsspiegel liegenden Teilen der Filterelemente verhindert, so daß alle Filterelemente gleichmäßig gereinigt werden. Mit anderen Worten, die Luft bzw. ein Luft-Wasser-Gemisch wird nicht veranlaßt, schnell zu einer bestimmten Filterpatrone oder einem bestimmten Teil einet einzelnen Patrone zu strömen, da an der betreffenden Stelle der Filterkuchen und die Überzugsschicht vorzeitig entfernt worden sind.

Es ist wichtig, daß die Schwimmer 47 nur durch einen kleinen Abstand von den Innenwänden der Filterelemente getrennt sind, um ein Entweichen von Luft zu über den Schwimmern liegenden Teilen der Filterelemente möglichst zu verhindern. Da die Innenfläche jeder Filterelemente allgemein zylindrisch ist, braucht der Schwimmer 47 nur einen geeigneten Durchmesser zu erhalten, um mit einem kleinen Spielraum mit der Innenwand des Filterelementes zusammenarbeiten und sich ungehindert längs der Achse des Filterelementes bewegen zu können. Nachdem sich die Eintrittskammer mindestens bis zu den oberen Enden der Filterelemente mit Wasser gefüllt hat, wird die Zufuhr von Flüssigkeit zu den unteren Enden der Filterelemente durch Schließen des Ventils 105 der Reinigungswasser-Zuführungsleitung 106 unterbrochen. Dann wird das Ventil 100 in der Entleerungsleitung 98 geöffnet, woraufhin der Wasserspiegel in der Eintrittskammer 22 zu sinken beginnt. Die Zufuhr von Luft über die Leitung 104 wird fortgesetzt, so daß sich in dem Behälter 12 eine sich allmählich nach unten bewegende Trennfläche zwischen der Flüsigkeit und dem Gas ausbildet, wobei weiterhin längs der Filterelemente Luftblasen erzeugt werden, um die Flüssigkeit zu bewegen und eine weitere Reinigungswirkung hervorzurufen. Hierbei bewegen sich die Schwimmer 47 ebenfalls zusammen mit dem Wasserspiegel in der Eintrittskammer 22 nach unten, wobei sie wiederum die A-bgabe einer zu großen Luftmenge an ein bestimmtes Filterelement verhindern, da die Verteilung der Luft in über den Schwimmern liegenden Zonen verzögert wird. Während dieses Entleerungsvorgangs werden die von den Filtern abgelösten feinen Harzteilchen und die Teilchen des Filterkuchens aus dem Behälter abgeführt. Optimale Ergebnisse werden erzielt, wenn man das Ventil 100 so einstellt, daß der Wasserspiegel in der Eintrittskammer 22 mit einer Geschwindigkeit von etwa 100 bis 150 mm/min sinkt.

Nach dem Entleeren der Eintrittskammer 22 wird das Ventil 100 in der Entleerungsleitung 98 geschlossen, und die vorstehend beschriebenen Arbeitsschritte werden genügend oft wiederholt, bis die Filterelemente 36 gründlich gereinigt -worden sind. Während des zweiien und jedes weiteren Rcinigungsvorgangs kann die Hintrittskammer 22 mit einer höheren Geschwindigkeit gefüllt werden als während des ersten Rcinhnmgsvorgangs, da schon während dieses ersten Reinigungsvorgangs ein großer Td! der Harzteilchen und Δι - Γ ilterkuchens von den Filterelementen cr.ifemt worden sein wird.

Nach dor gründlichen Reinigung der Filterelemente wii J dct B- halter 12 zum letzten Mal enueert, und die Zufuhr \.·η Luft wird durch Schließen des Luftventil·· 102 Vuvndet. Nachdem die Filterelemente in der weiter ηΐχτ beschriebenen Weise mit einem neuer tibemiu \ ersehen worden sind, kann die FiI-tricrvoiridituiifi. wieder in Betrieb genommen werden

In Fig. S Ut oi-.c abgeänderte Ausführung:-form 112 eines Sehn im ..lers in der gleichen Stellung gezeigi wie der kugti:,»runge Schwimmer 47 in l· ig·4. Der abgeänderte Schwimmer 112 umfaßt einen mittleren allgemein zylindrischen Abschnitt 114, s> > daß er längs liner profkicn Strecke als der kugelförmige Schwimmer mn der Innenwand des Filterelementes 36 mit einem kleinen Spielraum zusammenarbeitet. Der abgeänderte Schwimmer 112 bewirkt somit eine bessere Abdichtung, und es besteht eine geringere Gefahr, daß größere Gemengen entlang der Außenfläche des Schwimmers entweichen. Um ein Festklemmen des abgeänderten Schwimmers in dem Filterelement zu verhindern, ist der Schwimmer mit einem kegelstumpfförmigen oberen Abschnitt 11* und einem ebenfalls kegefctumpfförmigen unteren Abschnitt 118 versehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

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 stehen, 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 (36) 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 gekennzeichnet, daß die in den zylindrisch ausgebildeten Filterelementen (36) angeordneten Schwimmer (47) kugelförmig sjnd.

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