DE19603581A1 - Filteranordnung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Filteranordnung mit einem Grundkör
per, der im wesentlichen aus einem perforierten Rohr besteht,
das an einem Ende mit einer Befestigungsvorrichtung versehen
ist, wobei sich ein Fluidkanal vom Innenraum des perforierten
Rohrs aus durch die Befestigungsvorrichtung erstreckt, und mit
einem das perforierte Rohr koaxial umgebenden rohrartigen Fil
terkörper, der dichtend mit der einen Stirnseite an der Befe
stigungsvorrichtung und mit der anderen Stirnseite an einer das
perforierte Rohr an dessen von der Befestigungsvorrichtung ent
fernten freien Ende abschließenden, lösbar angeordneten Ab
schlußkörper anliegt.
Derartige Filterkörper, insbesondere in der Ausbildung als
Garnfilterelemente, werden zur Filtration von vorzugsweise
flüssigen Medien in der Industrie eingesetzt, hauptsächlich
aber zur Filtration von Wasserkondensat in Kraftwerken, bei
spielsweise Kernkraftwerken. Dabei werden bis zu 800 solcher
Garnfilterelemente in einer Filterplatte verschraubt und in ei
nem entsprechend dafür vorgesehenen Filtergehäuse eingebaut.
Die Strömung des zu filternden Mediums erfolgt vom Innenraum
des Filtergehäuses aus ins Innere der Garnfilterelemente und
von dort aus im inneren Fluidkanal derselben durch die Filter
platte heraus.
Eine derartige, beispielsweise aus der DE 43 36 262 bekannte
Filteranordnung besteht aus einem Grundkörper mit einem perfo
rierten Rohr, auf das auswechselbar ein rohrartiger Filterkör
per aufgeschoben ist. Dieser wird durch einen am freien Endbe
reich des perforierten Rohrs aufgeschraubten Abschlußkörper ge
sichert. Die bekannte Filteranordnung hat den Nachteil, daß bei
zu fest aufgeschraubtem Abschlußkörper der Filterkörper beschä
digt werden könnte, während bei zu schwach aufgeschraubtem Ab
schlußkörper die Gefahr eines Lösens und eines unerwünschten
ungefilterten Nebenstroms auftritt. Weiterhin kann der Filter
körper bei längerem Betrieb schrumpfen, so daß auch dann das zu
filternde Medium durch den entstehenden Spalt an der Filter
masse vorbei ins Innere der Filteranordnung gelangen kann.
Schließlich kann sich das Schraubgewinde des Abschlußkörpers
durch Ablagerungen, Korrosion oder dergleichen festsetzen, so
daß der Abschlußkörper nicht mehr vom perforierten Rohr gelöst
werden kann, ohne dieses zu beschädigen oder zu zerstören.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin,
eine Filteranordnung der eingangs genannten Gattung zu schaf
fen, bei der der Filterkörper schnell und einfach ausgewechselt
werden kann, und bei der auch bei längerem Gebrauch die stirn
seitige Dichtheit bzw. Abdichtung des Filterkörpers erhalten
bleibt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ab
schlußkörper federbelastet am Filterkörper anliegt.
Die erfindungsgemäße Filteranordnung hat dadurch den Vorteil,
daß der Abschlußkörper immer mit im wesentlichen gleichbleiben
der Kraft am Filterkörper anliegt, selbst wenn dieser aufgrund
von Alterung oder Korrosion schrumpft. Dadurch bleibt die
stirnseitige Abdichtung des Filterkörpers sicher erhalten.
Durch die federnde Anlage des Abschlußkörpers am Filterkörper
kann dieser Abschlußkörper dennoch beim Auswechseln des Filter
körpers leicht und schnell abgenommen werden, da die federbela
stete und dadurch nicht starre Fixierung des Abschlußkörpers
ein Festsitzen desselben verhindert.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch
1 angegebenen Filteranordnung möglich.
Eine besonders vorteilhafte konstruktive Ausgestaltung besteht
darin, daß sich ein Haltebolzen vom freien Ende des perforier
ten Rohrs aus durch eine Durchgangsöffnung des Abschlußkörpers
hindurch erstreckt, und daß eine sich am Haltebolzen abstüt
zende oder daran befestigte Druckfeder an der vom perforierten
Rohr abgewandten Außenseite des Abschlußkörpers anliegt. Dieser
Haltebolzen ist dabei zweckmäßigerweise als Gewindebolzen oder
Gewindeschraube ausgebildet. Der Haltebolzen kann dabei zusätz
lich noch als Halte- und/oder Positioniervorrichtung für die
gesamte Filteranordnung ausgebildet und vorzugsweise in einer
Lochplatte fixierbar sein, die beispielsweise bei sehr vielen
parallel angeordneten Filteranordnungen den Abstand zwischen
diesen aufrechterhält. Bei bekannten Filteranordnungen, bei
denen auf dem perforierten Rohr der Filterkörper fest fixiert
ist, kann beispielsweise in vorteilhafter Weise bei einem er
forderlichen Filterwechsel ein Umbau dadurch erfolgen, daß das
alte Filtermaterial vom perforierten Rohr abgetragen, bei
spielsweise abgefräst wird, wobei dann am freien Ende dieses
perforierten Rohrs der Haltebolzen angebracht wird, so daß ein
neuer auswechselbarer Filterkörper über das alte perforierte
Rohr geschoben und mittels eines erfindungsgemäßen Abschlußkör
pers daran fixiert werden kann. In Einzelfällen ist dabei der
Haltebolzen sogar schon vorhanden, und es muß lediglich eine
gegebenenfalls vorhandene endseitige Halteplatte für das Fil
termaterial entfernt werden.
Zur Befestigung des Haltebolzens an der Lochplatte oder einem
anderen Abstandssicherungssystem für mehrere Filteranordnungen,
ist der Haltebolzen mit wenigstens zwei Haltemuttern versehen,
wobei sich die Druckfeder an einer dieser Haltemuttern abstüt
zen kann. Die Druckfeder ist zweckmäßigerweise als den Halte
bolzen umgreifende Schraubenfeder ausgebildet.
Zur Befestigung des Haltebolzens am perforierten Rohr ist die
ses an seiner freien Stirnseite mit einem Halteelement verse
hen, das mit dem Haltebolzen verschweißt oder verschraubt ist.
Der Abschlußkörper übergreift zweckmäßigerweise kappen- oder
deckelartig die freie von der Befestigungsvorrichtung entfernte
Stirnseite der Filteranordnung, um eine stirnseitige Abdichtung
zu erreichen, die noch dadurch verbessert werden kann, daß der
Abschlußkörper mit einem den Filterkörper längsseitig geringfü
gig übergreifenden Rohrstück versehen ist. Dieses kann noch
einen zum Abschlußkörper hin abnehmenden Innenradius besitzen,
so daß der Filterkörper durch die dadurch gebildete konusartige
Verengung noch zusätzlich eingeklemmt wird.
Ebenfalls zur Verbesserung der Abdichtung trägt eine an der
freien Stirnseite des Filterkörpers anliegende Anlagefläche des
Abschlußkörpers bei, die mit einer Ringwulst versehen ist.
Die Haltevorrichtung ist vorzugsweise im wesentlichen als we
nigstens teilweise in einem Außengewinde versehenes Gewinderohr
ausgebildet, das mit einem radial abstehenden, insbesondere
scheibenartigen Anschlagelement versehen ist. Hierdurch können
so ausgebildete Filteranordnungen leicht in Öffnungen einer
Filterplatte eingesetzt und durch Verschraubung fixiert werden.
Zur Haltevorrichtung hin liegt der Filterkörper mit einer sei
ner Stirnseiten zweckmäßigerweise am Anschlagelement an, das
dadurch ebenfalls zwei Funktionen aufweist. Das Anschlagelement
ist wiederum zum Filterkörper hin zweckmäßigerweise zur besse
ren Abdichtung mit einer Ringwulst versehen.
Zum Auswechseln des Filterkörpers ist dieser auf das perforier
te Rohr aufschiebbar ausgebildet, wobei dieser Filterkörper
insbesondere als garngewickeltes oder gefaltetes Filterelement
oder als Sieb- oder Vliesfilterelement ausgebildet sein kann.
Zur Stabilisierung ist das Filtermaterial des Filterkörpers ra
dial außen an einem perforierten Rohr fixiert.
Der Filterkörper ist in vorteilhafter Weise länger als das per
forierte Rohr ausgebildet, damit der Abschlußkörper federnd am
Filterkörper und nicht am perforierten Rohr des Grundkörpers
anliegt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar
gestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt als Ausführungsbeispiel eine langge
streckte Filteranordnung in einer Längsschnittdarstellung.
Die in der einzigen Figur dargestellte Filteranordnung dient
zur Filtration von flüssigen Medien in der Industrie, wobei
selbstverständlich auch gasförmige Medien gefiltert werden kön
nen. Hauptsächlich werden solche langgestreckten stabartigen
Filteranordnungen in Kernkraftwerken oder auch in anderen
Kraftwerken zur Filtration von Wasserkondensat eingesetzt.
Hierbei werden bis zu 800 Elemente an einer Filterplatte ver
schraubt und in dafür vorgesehene Filtergehäuse eingebaut. Die
Filter können eine Länge bis ca. zwei Meter aufweisen. Die
Fluidströmung bzw. deren Richtung ist in der einzigen Figur
durch Pfeile dargestellt.
Die Filteranordnung besteht im wesentlichen aus einem Grundkör
per 10, der wiederum aus einem langen perforierten Rohr 11 be
steht, an dessen einem Ende an der Innenseite ein Gewinderohr
12 als Befestigungsvorrichtung angeschweißt ist. Dieses Gewin
derohr 12 weist lediglich an seinem freien Endbereich ein Außengewinde
13 auf. Das perforierte Rohr 11 wird beispielsweise
aus einem gelochten Bandblech hergestellt, das maschinell ge
rundet und längsseits plasmageschweißt wird.
Auf das Gewinderohr 12 ist eine Lochscheibe 14 aufgeschoben,
deren Lochdurchmesser im wesentlichen dem Durchmesser des Ge
winderohrs 12 entspricht, so daß diese Lochscheibe 14 bis zur
Stirnseite des angeschweißten perforierten Rohrs 11 aufgescho
ben werden kann und dort auch angeschweißt sein kann. Zur Befe
stigung der Filteranordnung an einer Lochplatte 15 wird das Ge
winderohr 12 durch eine entsprechende Durchgangsbohrung hin
durchgeschoben und an der gegenüberliegenden Seite durch Gewin
demuttern 16 fixiert. Dazwischen ist in üblicher Weise noch
eine Unterlagscheibe 17 vorgesehen. Die Lochscheibe 14 ist an
ihrer Seite, zur Lochplatte 15 hinweisenden Seite innen mit ei
ner Anfräsung von ca. 45° versehen. In dieser Anfräsung ist zur
Abdichtung von Lochscheibe 14/Gewinderohr 12 zur Lochplatte 15
ein O-Ring eingelegt.
Auf das perforierte Rohr 11 ist ein rohrartiger Filterkörper 18
aufgeschoben, der aus einem ebenfalls als perforiertes Rohr
ausgebildeten Stützrohr 19 besteht, an dessen Außenseite ein
Filtermaterial 20 angebracht ist. Hierbei können garngewickelte
Filterelemente, gefaltete Filterelemente, Sieb- oder Vliesfil
terelemente verwendet werden, wobei beispielsweise bei garnge
wickelten Filterelementen das Garn direkt auf das Stützrohr 19
gewickelt wird. Beim Aufschieben des Filterkörpers 18 gelangt
die in Aufschieberichtung vordere Stirnseite des Filtermateri
als 20 in Anlage mit der Lochscheibe 14, die an dieser Stelle
eine Ringwulst 21 besitzt, die dichtend in das Filtermaterial
20 eindringt.
Zur Fixierung des Filterkörpers 18 dient eine Abschlußkappe 22,
die auf das freie Ende des Filterkörpers 18 aufgesteckt wird,
welcher geringfügig über das perforierte Rohr 11 übersteht.
Zwischen dem Stützrohr 19 und dem perforierten Rohr 11 befindet
sich ein kleiner Ringspalt. Am freien Ende des perforierten
Rohrs 11 ist ein topfartiges Halteelement 23 angeschweißt, an
dem konzentrisch zum perforierten Rohr 11 ein Haltebolzen 24
fixiert, beispielsweise ebenfalls angeschweißt ist, der sich
vom freien Ende des perforierten Rohrs 11 aus nach außen er
streckt. Beim Aufschieben der Abschlußkappe 22 wird dieser Haltebolzen
24 durch eine Durchgangsöffnung in der Abschlußkappe
22 hindurchgeschoben. Dann wird eine Schraubenfeder 25 auf den
Haltebolzen 24 verschoben und schließlich werden zwei Gewinde
muttern 26 auf den mit einem Gewinde versehenen Endbereich des
Haltebolzens 24 aufgeschraubt, so daß sich die als Druckfeder
ausgebildete Schraubenfeder 25 einerseits an den Gewindemuttern
26 und andererseits an der Abschlußkappe 22 abstützt und diese
dadurch federnd an das Filtermaterial 20 anlegt.
Der Haltebolzen 24 kann zusätzlich zur besseren ortsfesten Fi
xierung der langgestreckten Filteranordnung dienen, indem er in
ein nicht dargestelltes Lochblech eingreift und daran mittels
der Gewindemuttern 26 fixiert wird.
In Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispiels kann an
stelle des Haltebolzens 24 auch eine Gewindeschraube treten,
die in das Halteelement 23 einschraubbar ausgebildet ist. Die
Schraubenfeder 25 stützt sich dann am Kopf dieser Gewinde
schraube ab. Im Falle einer Befestigung an einem Lochblech wird
dann noch eine zusätzliche Gewindemutter benötigt. Anstelle ei
ner Schraubenfeder 25 können selbstverständlich prinzipiell
auch andere Ausführungen von Druckfedern treten.
Die im montierten Zustand an der vom Gewinderohr 12 entfernten
Stirnseite des Filtermaterials 20 anliegende Anlagefläche der
Abschlußkappe 22 ist in ähnlicher Weise wie die Lochscheibe 14
mit einer Ringwulst 27 versehen, die sich in Folge der federn
den Anlage der Abschlußkappe 22 in das Filtermaterial 20 ein
gräbt. Die Abschlußkappe 22 besitzt einen rohrartigen Ansatz
28, der das Filtermaterial 20 geringfügig längsseitig über
greift. Der Innendurchmesser dieses rohrartigen Ansatzes 28
entspricht dabei im wesentlichen dem Außendurchmesser des Fil
termaterials 20, wobei dieser Durchmesser des rohrartigen An
satzes 28 zur stirnseitigen Anlagefläche hin verringert werden
kann, um das Filtermaterial 20 konusartig einzuklemmen.
Anstelle der beschriebenen Montagereihenfolge kann die Filtera
nordnung selbstverständlich auch im bereits montierten Zustand
in die Lochscheibe 14 eingesetzt und darin fixiert werden.
Insbesondere im Falle von Garnfilterelementen als Filtermate
rial 20 können auch noch Filterhilfsmittel angeschwemmt oder
auch mechanisch gefahren werden, bei entsprechender Schmutzauf
nahme kann dann das Garnfilterelement rückgespült werden, wobei
beispielsweise Druckluft mit einer entsprechenden Wassermenge
von innen nach außen geleitet wird. Bei völliger Erschöpfung,
d. h. bei totaler Schmutzaufnahme, muß die Filteranordnung er
neuert, d. h. das Filtermaterial 20 ausgetauscht werden. Hierzu
brauchen lediglich die Gewindemuttern 26 gelöst, die Abschluß
kappe 22 abgenommen, der Filterkörper 18 ausgetauscht und dann
die Abschlußkappe 22 wieder befestigt werden.
Es existieren auch ähnliche Filteranordnungen, bei denen das
Filtermaterial direkt am perforierten Rohr 11 fixiert, bei
spielsweise im Falle von Garnfilterelementen aufgewickelt ist.
Am freien Ende einer solchen Filteranordnung befindet sich dann
gewöhnlich eine Abschlußplatte. Um möglichst einen vollständi
gen Austausch zu vermeiden, der insbesondere in Kernkraftwerken
nicht unproblematisch im Hinblick auf die Entsorgung ist, kann
im Zuge der Filtererneuerung ein Umbau zur erfindungsgemäßen
Filteranordnung vorgenommen werden. Hierzu wird das alte Fil
termaterial vom perforierten Rohr 11 entfernt, beispielsweise
abgetrennt oder abgefräst, und dann wird das perforierte Rohr
11 gereinigt. Nach der Abtrennung der unteren Abschlußplatte -
sofern vorhanden - wird der Haltebolzen 24 in der beschriebenen
Weise angebracht. Nun braucht lediglich ein neuer mit einem
Stützrohr 19 versehener Filterkörper 18 auf das alte perfo
rierte Rohr 11 aufgeschoben und mittels einer neuen Abschluß
kappe 22 fixiert werden. Bei einem solchen Umbau bleibt die im
wesentlichen das Gewinderohr 12 umfassende Befestigungsvorrich
tung und das perforierte Rohr 11 der alten Anordnung erhalten.
Claims (19)
1. Filteranordnung mit einem Grundkörper, der im wesent
lichen aus einem perforierten Rohr besteht, das an einem Ende
mit einer Befestigungsvorrichtung versehen ist, wobei sich ein
Fluidkanal vom Innenraum des perforierten Rohrs aus durch die
Befestigungsvorrichtung erstreckt, und mit einem das perfo
rierte Rohr koaxial umgebenden rohrartigen Filterkörper, der
dichtend mit der einen Stirnseite an der Befestigungsvorrich
tung und mit der anderen Stirnseite an einer das perforierte
Rohr an dessen von der Befestigungsvorrichtung entfernten
freien Ende abschließenden, lösbar angeordneten Abschlußkörper
anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußkörper (22)
federbelastet am Filterkörper (18) anliegt.
2. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß sich ein Haltebolzen (24) vom freien Ende des perfo
rierten Rohrs (11) aus durch eine Durchgangsöffnung des Ab
schlußkörpers (22) hindurch erstreckt, und daß eine sich am
Haltebolzen (24) abstützende oder daran befestigte Druckfeder
(25) an der vom perforierten Rohr (11) abgewandten Außenseite
des Abschlußkörpers (22) anliegt.
3. Filteranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Haltebolzen (24) als Gewindebolzen oder Gewinde
schraube ausgebildet ist.
4. Filteranordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Haltebolzen (24) als Halte- und/oder Po
sitioniervorrichtung für die Filteranordnung ausgebildet und
vorzugsweise in einer Lochplatte fixierbar ist.
5. Filteranordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Haltebolzen (24) mit wenigstens zwei Hal
temuttern oder einem Kopf und einer Haltemutter versehen ist,
wobei sich die Druckfeder an einem dieser Halteglieder ab
stützt.
6. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (25) als den Haltebol
zen (24) umgreifende Schraubenfeder ausgebildet ist.
7. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß der Haltebolzen (24) mit einem am
freien Endbereich des perforierten Rohrs (11) fixierten Halte
element (23) verschweißt oder verschraubt ist.
8. Filteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußkörper kappen- oder
deckelartig die freie von der Befestigungsvorrichtung ent
fernte Stirnseite des Filterkörpers (18) übergreift.
9. Filteranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß der Abschlußkörper mit einem den Filterkörper (18)
längsseitig geringfügig übergreifenden Rohrstück (28) versehen
ist.
10. Filteranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß der Innenradius des Rohrstücks (28) zum Abschlußkörper
(22) hin abnimmt.
11. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß eine an der freien Stirnseite des
Filterkörpers (18) anliegende Anlagefläche des Abschlußkörpers
(22) mit einer Ringwulst (27) versehen ist.
12. Filteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung im we
sentlichen als wenigstens teilweise mit einem Außengewinde (13)
versehenes Gewinderohr (12) ausgebildet ist, das mit einem ra
dial abstehenden, insbesondere scheibenartigen Anschlagelement
(14) versehen ist.
13. Filteranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Filterkörper (18) mit einer seiner Stirnsei
ten am Anschlagelement (14) anliegt.
14. Filteranordnung nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Anschlagelement (14) zum Filterkörper (18)
hin mit einer Ringwulst (21) versehen ist.
15. Filteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkörper (18) auf das
perforierte Rohr (11) aufschiebbar ausgebildet ist.
16. Filteranordnung nach Anspruch 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Filterkörper (18) zum perforierten Rohr (11)
hin einen Ringspalt bildet.
17. Filteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkörper (18) als
garngewickeltes oder gefaltetes Filterelement oder als Sieb- oder
Vliesfilterelement ausgebildet ist.
18. Filteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkörper (18) ein ra
dial außen an einem perforierten Rohr (19) angebrachtes Filter
material (20) aufweist.
19. Filteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkörper (18) länger
als das perforierte Rohr (11) ausgebildet ist.
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Publications (1)
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