DE19837569B4

DE19837569B4 - Verfahren zur Reinigung von Filterkerzen eines Kerzenfilters

Info

Publication number: DE19837569B4
Application number: DE19837569A
Authority: DE
Inventors: Roland Dr. Krüger; Rainer Kuhnt; Markus Dipl.-Ing. Kolczyk; Dietmar Dr. Oechsle
Original assignee: Schenk Filterbau GmbH; KHS GmbH
Current assignee: Schenk Filterbau GmbH; KHS GmbH
Priority date: 1998-08-19
Filing date: 1998-08-19
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2018-08-20
Also published as: CZ20001400A3; RU2207897C2; US6439273B1; EP1034023A1; CZ301157B6; JP2002523206A; CN1136029C; DE19837569A1; WO2000010681A1; CN1275092A; BR9906895A

Abstract

Verfahren zur Reinigung von Filterkerzen eines Kerzenfilters unter Verwendung einer von der Filtratseite in das Kerzeninnere einströmenden Reinigungsflüssigkeit, die in der der Filtratrichtung entgegengesetzten Richtung durch ein unter Überdruck stehendes gasförmiges Medium von innen nach außen durch die Filterkerzen gepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die im Gasraum befindliche Reinigungsflüssigkeit und das im Gasraum befindliche gasförmige Medium durch von einander getrennte Strömungswege (7, 8) in das Innere der Filterkerze (4) verbracht werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reinigung von Filterkerzen eines Kerzenfilters unter Verwendung einer von der Filtratseite in das Kerzeninnere einströmenden Reinigungsflüssigkeit, die in der der Filtratrichtung entgegengesetzten Richtung durch einen unter Überdruck stehendes gasförmiges Medium von innen nach außen durch die Filterkerzen gepresst wird sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei einem bekannten Verfahren zur Reinigung einer Filtereinrichtung wird der auf der Unfiltratseite der Filtereinrichtung an dem Filter eingestellte Filterkuchen dadurch entfernt, daß der zuführungsseitige Innenraum sowie ein Teil des oberhalb des zuführungsseitigen Innenraums gelegenen Filtratraumes bei geschlossener Abführungsseite von der Unfiltratseite her mit Wasser gefüllt ist, wobei die über dem Wasser stehende Luft in dem Filtratraum zusammengepresst wird. Nach dem Einfüllen des Wassers und der Zusammenpressung der Luft im oberen Teil des Filtratraumes wird ein Abfluss auf der Unfiltratseite schlagartig geöffnet, so daß die unter Druck stehende Luft eine intensive Rückströmung des im Filtratraum befindlichen Wassers durch das Filter hindurch bewirkt und dadurch der auf der Unfiltratseite des Filters angeschwemmte Filterkuchen vom Filter gelöst wird und sich mit dem im Unfiltratraum befindlichen Wasser vermischt und mit diesem durch den Abfluss aus der Filtereinrichtung entfernt wird.

Dieses Verfahren ist zwar relativ einfach, hat aber einen entscheidenden Nachteil, der darin zu sehen ist, daß der von dem Filter abgelöste Filterkuchen mit einer Wassermenge vermischt wird, die annähernd gleich dem Gesamtvolumen beider Innenräume der Filtriereinrichtung ist. Da dieses mit dem Filterkuchen vermischte Wasser nicht in dieser Form in das Abwasser eingeleitet werden kann, ist nachträglich noch eine umständliche Trennung des Trubes von dem Wasser erforderlich. Dadurch werden relativ hohe Anlagenkosten und auch nicht unbeträchtliche Unterhaltungskosten verursacht.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren zur Reinigung einer Filtereinrichtung mit eingebautem Filter wird eine Reinigungsflüssigkeit in einem gesonderten Behälter auf Überdruck gebracht und zur Durchführung der Reinigung über eine Zuleitung der Abführungsseite der Filtereinrichtung zugeführt und von da aus durch das Filter in der der Filtrierrichtung entgegengesetzten Richtung hindurchgepresst. Zur Beförderung der Reinigungsflüssigkeit von dem gesammelten Behälter zur Filtriereinrichtung wird ein unter Überdruck stehendes gasförmiges Medium verwendet.

Als Reinigungsflüssigkeit wird dabei zweckmäßig Wasser und als gasförmiges Medium Luft verwendet. Zur Verteilung der Reinigungsflüssigkeit sind dabei jeweils am abführungsseitigen Kerzenende angebrachte düsenförmige Verengungen oder im Abstand von dieser Verengung im Kerzeninneren angebrachte Prallkörper vorgesehen, mit welchen die einströmende Reinigungsflüssigkeit nach allen Seiten in Richtung der Kerzeninnenwände abgelenkt wird.

Als Nachteil ist hierbei anzusehen, daß die düsenförmigen Verengungen sowohl für die Zuleitung der Reinigungsflüssigkeit in das Innere der Filterkerze wie auch für die Druckluft vorgesehen sind, so daß bei Aufgabe eines Druckimpulses ein Nachlauf von Reinigungsflüssigkeit nicht möglich ist.

Zur weiteren Verbesserung der Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit und Druckmedium in das Innere der Filterkerze wurden zahlreiche Vorschläge unterbreitet.

So wurde z.B. eine Vorrichtung nach der DE 195 18 575 A1 bekannt. Diese Vorrichtung betrifft eine Filterkerze, welche an ihrem oberen Ende einen, mit einem Gewinde versehenen zylinderförmigen Ansatz aufweist. Mit diesem Ansatz ist die Filterkerze durch eine in einem Lochboden befindliche Bohrung geführt. Durch einen, auf das Gewinde der Filterkerze aufgeschraubten Rohrabschnitt wird die Filterkerze am Lochboden befestigt.

Die obere Öffnung des Rohrabschnittes überragt den oberhalb des Lochbodens vorliegenden Spiegel der dort befindlichen Reinigungs- oder Rückspülflüssigkeit, so dass das Innere der Filterkerze auf diesem Weg mit einem Gasraum verbunden ist.

Unterhalb der oberen Öffnung des Rohrabschnittes befindet sich im Mantel des Rohrabschnittes zumindest eine Öffnung, durch welche Reinigungsflüssigkeit zunächst in den Rohrabschnitt und anschließend in das Innere der Filterkerze gelangen kann.

Gas und Reinigungsflüssigkeit gelangen bei der vorgeschlagenen Vorrichtung auf einem gemeinsamen Weg in das Innere der Filterkerze. Dadurch, dass die Reinigungsflüssigkeit nur an einigen Stellen des Rohrabschnittes in diesen eindringen kann, ist die Ausbildung eines geschlossenen, am Inneren der Filterkerze anliegenden Films von Reinigungsflüssigkeit nicht sicher gestellt.

Ebenfalls bekannt wurde eine Vorrichtung nach der US 5 437 788 A . Diese Schrift stellt eine Vorrichtung vor, welche im Aufbau weitestgehend der zuvor dargestellten Vorrichtung gleicht. Abweichend ist vorgesehen, dass der oberhalb des Lochbodens befindliche Rohrabschnitt nicht direkt mit der Filterkerze verbunden ist. Vielmehr ist vorgesehen, diesen direkt auf dem Lochboden zu befestigen. Bezüglich der, in der Mantelfläche des Rohrabschnittes vorhandenen Öffnungen zum Einleiten der Reinigungsflüssigkeit ist vorgesehen, diese am unteren Ende des Rohrabschnittes, also mit geringem Abstand zum Lochboden anzuordnen.

Auch bei dieser Ausgestaltung gelangen Gas und Reinigungsflüssigkeit auf einem gemeinsamen Weg in das Innere der Filterkerze. Die oben beschriebenen Nachteile gelten somit auch für eine Vorrichtung gemäß der US 5 437 788 A .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier eine verbesserte Lösung zu finden, mit welcher trotz Zuführung des unter Druck stehenden gasförmigen Mediums nach wie vor ein automatischer Nachlauf der Reinigungsflüssigkeit in das Kerzeninnere gegeben ist, so daß praktisch ständig eine Beaufschlagung des Kerzeninnenraumes mit dieser Reinigungsflüssigkeit sichergestellt werden kann.

Erfindungsgemäß wird dieses bei einem Verfahren zur Reinigung von Filterkerzen dadurch erreicht, daß die Reinigungsflüssigkeit und das gasförmige Medium durch von einander getrennte Strömungswege in das Innere der Filterkerze verbracht werden.

Dabei hat es sich in selbständiger Ausgestaltung in der Erfindung als zweckmäßig erwiesen, daß unter Aufrechterhaltung der Reinigungsflüssigkeitszuführung ein ständiger Flüssigkeitsfilm aufrecht erhalten wird und dieser durch pulsierende Druckgaszuführung beaufschlagbar ist.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel des Verfahrens mit einer pulsierenden Druckgaszuführung ist vorgesehen, daß die zeitlichen Abstände der pulsierenden Druckgaszuführung mindestens dem zeitlichen Aufbau eines die Innenwandung wieder beaufschlagenden Flüssigkeitsfilms entsprechen der die pulsierende Druckgaszuführung erst dann eingeleitet wird, sobald sich an der Innenwandung der Kerze ein auf der gesamten Länge befindlicher Flüssigkeitsfilm gebildet hat.

Die Erfindung betrifft weiter eine rückspülbare Filteranordnung mit einer zwischen Unfiltrat- und Filtratraum angeordneten Trennebene und darin mit ihrem oberen Ende gehaltenen Filterkerzen, deren Innenraum mit seiner stirnseitigen Öffnung in den Filtratraum weist, wobei die stirnseitige Öffnung zwei voneinander getrennte Öffnungen aufweist, die höhenmäßig auf unterschiedlichen Ebenen enden.

In einer selbständigen Ausbildung dieser rückspülbaren Filteranordnung ist vorgesehen, daß die stirnseitige Öffnung der Filterkerze eine Zuleitung für Reinigungsflüssigkeit und eine davon getrennte und auf einer höheren Ebene endende zweite Zuleitung für ein druckbehaftetes gasförmiges Medium aufweist.

Als zweckmäßige Ausbildung dieser rückspülbaren Filteranordnung ist vorgesehen, daß die Zuleitung für Reinigungsflüssigkeit als Ringspalt ausgebildet ist, der einerseits von der Innenwandung der Filterkerze und andererseits von einem für die Zuleitung eines gasförmigen Mediums vorgesehenen Rohrstücks gebildet ist und dieses Rohrstück oberhalb der Filterkerze und/oder des Ringspalts endet.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der dazu ausgebildeten rückspülbaren Filteranordnung ist sichergestellt, daß praktisch ein ständiger Flüssigkeitsfilm aus dem Filtratraum in das Innere der Filterkerzen einströmen kann und so einen geschlossenen Flüssigkeitsfilm an deren Innenwandung bildet, der bei Druckbeaufschlagung ein gleichmäßiges und sicheres Ablösen des Filterkuchens bewirkt. Insbesondere durch pulsierende Druckbeaufschlagung kann innerhalb kürzester Zeit der zur Reinigung vorgesehene Flüssigkeitsfilm im Kerzeninneren aufgebaut werden, wodurch eine wesentlich schnellere und verbesserte Ablösung des Filterkuchens erfolgt.

Im nachfolgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
1 ein Filtergehäuse mit eingebauten Filterkerzen und
2 eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs der Filterkerzen.
Mit 1 ist ein haubenförmiger Filtratraum des Kesselfilters als Filtrationseinrichtung bezeichnet, unter dem sich ein Unfiltratraum 2 befindet. Der Unfiltratraum 2 besteht aus einem zylindrischen Teil mit einem sich nach unten kegelförmig verjüngenden Sammelraum 2', dessen Öffnungswinkel Alpha etwa 40–70° beträgt. Beide Räume, 1 und 2, sind durch einen Zwischenboden 3 mit Bohrungen zur Aufnahme von Filterelementen 4 voneinander getrennt. Der untere Teil des Sammelraumes 2' weist einen Stutzen 5 auf, der zur Zuführung und geeigneten Verteilung des Unfiltrats und zur Ableitung der Filterrückstände dient.
Gemäß dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die stirnseitige Öffnung 6 der Filterkerze zwei von einander getrennte Öffnungen 7, 8 auf, die höhenmäßig auf unterschiedlichen Ebenen enden. Auf diese Weise bildet die stirnseitige Öffnung 6 der Filterkerze eine Zuleitung 7 für Reinigungsflüssigkeit und eine davon getrennte und auf höherer Ebene endende zweite Zuleitung 8 für ein druckbehaftetes gasförmiges Medium. Zweckmäßig ist dabei die Zuleitung 7 für die Reinigungsflüssigkeit als Ringspalt ausgebildet, der einerseits von der Innenwandung 9 der Filterkerze und andererseits von einem für die Zuleitung eines gasförmigen Mediums vorgesehenen Rohrstücks 10 gebildet ist. Dieses Rohrstück 10 endet oberhalb der Filterkerze und/oder des Ringspaltes. Der so gebildete Ringspalt beginnt zweckmäßig mit dem stirnseitigen oberen Ende 11 der Filterkerze und/oder deren Befestigung und weist eine solche Länge auf, die eine geschlossene Flüssigkeitsfilmbildung an der Kerzeninnenwandung 12 sicherstellt. Zur verbesserten Strömungsführung können zusätzlich entsprechend ausgebildete Leitelemente innerhalb des Ringspaltes vorgesehen sein. Bei einer nicht in der Zeichnung dargestellten einstückigen Ausführung des Kopfteils der Filterkerze kann die Durchtrittsöffnung durch eine geeignete Bearbeitung dieses Kopfteils angebracht sein.
Durch die vorbeschriebene Ausbildung wird unmittelbar nach dem Durchtritt des Spülmediums ein auf dem gesamten Innenmantel der Filterkerze ein einstückig geschlossener Film erreicht. Die Mächtigkeit des Filmes läßt sich über die Größe des Spaltes genau einstellen und erlaubt so eine exakte Abstimmung der Reinigung. Insbesondere bei einem einstückigen Kopfteil erfolgt die Ausbildung des Spaltes durch gezieltes Ausfräsen oder durch Aufbringen von entsprechenden Abstandshaltern 13 bei zweiteiliger Ausführung. Über die Länge des Spaltes läßt sich der Film ebenfalls an das Medium und seine Eigenschaften anpassen. Der erzeugte Film kann sowohl zur Reinigung der Innenwandung benutzt werden, als auch zur Reinigung der Außenwandung und der Durchtrittspalte des Filtermediums. Dazu wird mit vorgespanntem Gas ein Druckstoß erzeugt, welcher den exakt justierenden Mediumfilm praktisch zeitgleich an allen Punkten im Innern des Filterkörpers nach außen drückt. Hierbei kann auch in Abständen eine pulsierende Druckgaszuführung vorgesehen sein, deren zeitliche Abstände dem Aufbau eines die Innenwandung wiederbeaufschlagenden Flüssigkeitsfilms nach durchgeführter Druckgaszuführung entsprechen.

Claims

Verfahren zur Reinigung von Filterkerzen eines Kerzenfilters unter Verwendung einer von der Filtratseite in das Kerzeninnere einströmenden Reinigungsflüssigkeit, die in der der Filtratrichtung entgegengesetzten Richtung durch ein unter Überdruck stehendes gasförmiges Medium von innen nach außen durch die Filterkerzen gepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die im Gasraum befindliche Reinigungsflüssigkeit und das im Gasraum befindliche gasförmige Medium durch von einander getrennte Strömungswege (7, 8) in das Innere der Filterkerze (4) verbracht werden.
Verfahren zur Reinigung von Filterkerzen eines Kerzenfilters unter Verwendung einer von der Filtratseite in das Kerzeninnere einströmenden Reinigungsflüssigkeit, die in der der Filtratrichtung entgegengesetzten Richtung durch ein unter Überdruck stehendes gasförmiges Medium von innen nach außen durch die Filterkerzen gepresst wird, wobei das gasförmige Medium pulsierend mit Druck beaufschlagt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass unter Aufrechterhaltung der Reinigungsflüssigkeitszuführung ein ständiger Flüssigkeitsfilm an der Innenwandung aufrecht erhalten wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitlichen Abstände der pulsierenden Druckgaszuführung mindestens dem zeitlichen Aufbau eines die Innenwandung wieder beaufschlagenden Flüssigkeitsfilms entsprechen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die pulsierende Druckgaszuführung erst dann eingeleitet wird, sobald sich an der Innenwandung (12) der Kerze (4) ein auf der gesamten Länge befindlicher Flüssigkeitsfilm gebildet hat.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsflüssigkeit unmittelbar am Kerzeninnenmantel oberhalb der Befestigungsstelle als ein an der Kerzeninnenwandung (12) herabströmender Film und das gasförmige Medium hiervon getrennt durch eine auf Abstand dazu angeordnete Öffnung zugeleitet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsflüssigkeit spiralförmig durch den ihr zugeordneten Strömungsweg (7) in das Innere der Filterkerze geleitet wird.
Rückspülbare Filteranordnung mit einer zwischen Unfiltrat- und Filtratraum angeordneten Trennebene und darin mit ihrem oberen Ende gehaltenen Filterkerzen, deren Innenraum mit seiner stirnseitigen Öffnung in den Filtratraum weist, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitige Öffnung der Filterkerze eine Zuleitung für Reinigungsflüssigkeit und eine davon getrennte und auf höherer Ebene endende zweite Zuleitung für ein druckbehaftetes gasförmiges Medium aufweist, und dass die getrennte Zuleitungen feste und untrennbare Bestandteile der Filterkerze sind.
Rückspülbare Filteranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (7) für Reinigungsflüssigkeit als Ringspalt ausgebildet ist, der einerseits von der Innenwandung (12) der Filterkerze (4) und andererseits von einem für die Zuleitung (8) eines gasförmigen Mediums vorgesehenen Rohrstücks (10) gebildet ist und dieses Rohrstück (10) oberhalb der Filterkerze (4) oder des Ringspalts endet.
Rückspülbare Filteranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt mit dem stirnseitigen oberen Ende (11) der Filterkerze (4) oder dessen Befestigung beginnt und eine solche Länge aufweist, die zu einer geschlossenen Flüssigkeitsfilmbildung an der Kerzeninnenwandung (12) ausreicht.
Rückspülbare Filteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 oder 9 dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt Leitelemente für die Flüssigkeit aufweist.