DE20122045U1 - Filter, for fluids, e.g. beer, comprises filter vessel with pre-filtrate inlet, pre-filtrate chamber, filter candles, and filtrate outlet - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Anschwemmfilter zur Filtration und/oder Stabilisierung von Fluiden, insbesondere von Bier, gemäß dem Anspruch 1 und ein Anschwemmfiltersystem gemäß dem Anspruch 5.The invention relates to a precoat filter Filtration and / or stabilization of fluids, especially of Beer, according to the claim 1 and a precoat filter system according to claim 5.
Bei der Filtration und/oder Stabilisierung
von Bier werden derzeitig insbesondere Anschwemmfilter verwendet,
wie sie schematisch in
Der Einsatz von auch als Lochplatten bezeichneten Abdeckplatten bringt jedoch den Nachteil mit sich, dass die Strömung des Unfiltrats gegen die Unterseite der Lochplatten, also gegen eine Wand, gefahren wird. Theoretisch ergibt sich so eine linear auf null abnehmende Vertikalgeschwindigkeit, die zur Folge hat, dass sich die Kieselgurpartikel nicht gleichmäßig über die Höhe verteilen. Dem wird durch überlagerte Zirkulationsströmungen, die durch sog. Einlaufverteiler erzeugt werden, mehr oder weniger erfolgreich entgegengewirkt. Diese Strömungen werden auch vagabundierende Strömungen genannt.The use of also as perforated plates designated cover plates has the disadvantage, however, that the flow of the unfiltrate against the underside of the perforated plates, i.e. against a wall that is being driven. Theoretically, this results in a linear zero decreasing vertical speed, which results in the diatomaceous earth particles are not evenly distributed over the height. That is overlaid by Circulation flows, which are generated by so-called inlet distributors, more or less successfully counteracted. These currents are also vagabond currents called.
Somit ergibt sich das Problem, dass insbesondere bei geringer Filterleistung oder schwerfiltrierbaren Bieren die Anschwemmung der Anschwemmschicht, also des Filterhilfsmittels, wie z.B Kieselgur, vor und während der Filterung an den Filterkerzen unregelmäßig erfolgen kann. Insbesondere die schweren Filterhilfsmittelpartikel können nicht ausreichend gleichmäßig, insbesondere im oberen Bereich des Filterraums, mitgenommen werden und sich dann gleichmäßig ablagern. Eine dadurch sich einstellende inhomogene Partikelgrößenverteilung führt zu einer inhomogenen Verteilung des Durchflusses über die Länge der Kerze, da die Partikelverteilung maßgeblich den Durchflusswiderstand des Kuchens mitbestimmt.So the problem arises that especially with low filter performance or difficult to filter Beers the precoat, i.e. the filter aid, such as diatomaceous earth, before and during filtering on the filter cartridges can be irregular. especially the heavy filter aid particles cannot be sufficiently uniform, in particular in the upper area of the filter room, and then deposit evenly. A resulting inhomogeneous particle size distribution leads to a inhomogeneous distribution of the flow over the length of the candle because of the particle distribution essential determines the flow resistance of the cake.
Weiter bringt die herkömmliche Anordnung den Nachteil mit sich, dass sich dann, wenn z.B. ein Vormedium (z.B. Bier) im Filterkessel durch ein Nachmedium (z.B. Wasser) ausgetauscht werden soll, eine unerwünschte Verschnittmenge ergeben kann, weil durch die Filterelemente bereits das Nachmedium (Wasser) abfließt, während sich der Kessel noch voll Vormedium befindet.The conventional goes further Arrangement has the disadvantage that if e.g. a pre-medium (e.g. beer) in the filter kettle with a secondary medium (e.g. water) should be an undesirable Waste amount can result because of the filter elements already the secondary medium (water) flows off, while the boiler is still full of preliminary medium.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde einen Anschwemmfilter, sowie ein Filtrationsverfahren bereit zu stellen, um eine wirkungsvolle Anschwemmung der Anschwemmschicht auf den Filterkerzen zu erzielen und gleichzeitig zu ermöglichen, den Filtrationsvorgang an verschiedene Prozessschritte anzupassen.The present invention lies hence the task of a precoat filter and a filtration process to provide an effective precoat for the precoat to achieve the filter candles while enabling adapt the filtration process to different process steps.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 5 gelöst.According to the invention, this object is achieved by Features of the claims 1 and 5 solved.
Dadurch wird erreicht, das man ein Teil des Unfiltratstromes nicht durch die Filterkerzen, sondern direkt aus dem Filterkessel ausleiten kann. Durch die zwei Abläufe – einmal durch die Filterkerzen hindurch und andererseits direkt aus dem Unfiltratraum heraus – können somit zwei Teilströme erzielt werden, nämlich ein Filtratstrom und ein Unfiltratstrom. Durch den Unfiltratstrom kann selbst bei geringer Filterleistung oder bei schwerfiltrierbaren Bieren eine Grundströmung im Filter erzeugt werden, die eine gleichmäßige Anschwemmung sicherstellt. Insbesondere die schweren Kieselgurpartikel werden auch in den oberen Bereich des Filterraumes mitgenommen und können sich gleichmäßig auf den Filterkerzen ablagern. Mit dem Merkmal Ablauf ist im Zusammenhang mit der Erfindung ein solcher Ablauf ( oder mehrere ) zu verstehen, der die Möglichkeit schafft, im praktischen Betrieb relevante Mengen ausleiten zu können, d.h. der für diesen Zweck insbesondere einen geeigneten Durchmesser aufweist. Vorteilhafterweise wird man den Durchmesser des Unfiltratablaufs entsprechend, d.h. etwa gleich, wie den Durchmesser des Filtratablaufes wählen, um so unabhängig von der Teilstromaufteilung mit gleichen Abflussgeschwindigkeiten arbeiten zu können,This ensures that one Part of the unfiltrate flow not through the filter cartridges, but directly can lead out of the filter kettle. Through the two processes - once through the filter candles and on the other hand directly from the Unfiltrate space out - can two sub-streams can be achieved, namely a filtrate stream and an unfiltrate stream. Through the unfiltered flow can even with low filter performance or difficult to filter Beers a basic flow generated in the filter, which ensures an even precoat. In particular, the heavy diatomaceous earth particles are also found in the upper ones Area of the filter room and can spread evenly deposit the filter candles. Is related to the characteristic process to understand such a sequence (or several) with the invention, the the possibility manages to be able to discharge relevant quantities in practical operation, i.e. the For this Purpose in particular has a suitable diameter. advantageously, the diameter of the unfiltrate drain will be corresponding, i.e. about the same as to choose the diameter of the filtrate drain so independent from the partial flow division with the same discharge speeds to be able to work
Erfindungsgemäß sind sowohl der Ablauf für das Filtrat als auch der Ablauf für das Unfiltrat mengenmäßig regulierbar. Dadurch ist es erstmalig bei der Bierfiltration möglich, definierte und vor altem regelbare Anströmungen der Filterflächen zu erreichen. Durch den regelbaren Ablauf für Unfiltrat und Filtrat kann das Verhältnis des Unfiltratstroms zu dem Filtratstrom eingestellt werden. Somit können die Verschnittstrecken verschiedener Medien z.B. Wasser-Bier, Bier-Wasser oder Bier-Bier reduzieret werden, in dem man den Filtratstrom im Verhältnis zu dem Unfiltratstrom gering hält. Dadurch wird das Vormedium in kürzester Zeit von unten nach oben aus dem Unfiltratraum ausgeschoben, ohne daß nennenswerte Menge des Folgemediums durch die Filterelemente abfließen und den Verschnitt produzieren, denn die Verschnittmengen entstehen bei bisherigen Systemen dadurch, dass durch die Elemente bereits das Nachmedium abfließt, während sich der Kessel noch voll Vormedium befindet.According to the invention are both the drain for the filtrate as well as the process for the unfiltrate can be regulated in terms of quantity. This makes it possible for the first time in beer filtration, defined and before old adjustable flows of the filter surfaces to reach. Due to the adjustable process for unfiltrate and filtrate The relationship of the unfiltrate stream can be adjusted to the filtrate stream. Consequently can the blending distances of different media e.g. Water beer, beer water or beer-beer can be reduced by using the filtrate flow in the relationship keeps the unfiltered flow low. This will make the primary medium in the shortest possible time Time from bottom to top pushed out of the unfiltrate space without that noteworthy Flow off the amount of the subsequent medium through the filter elements and Produce the waste, because the waste amounts arise in previous systems because the elements already the night medium flows off, while the boiler is still full of preliminary medium.
Erfindungsgemäß ist der Zulauf für das Unfiltrat in einem Bereich unterhalb der Filterkerzen angeordnet ist, da der Kessel dann gleichmäßig von unten nach oben durchströmt werden kann.According to the invention, the inlet for the unfiltrate is is arranged in an area below the filter candles, since the Kettle then evenly from flows through upwards can be.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Filterkessel in an sich bekannter Weise durch eine Trennwand in einen Filtratraum und in einen Unfiltratraum geteilt, wobei der Ablauf für das Unfiltrat am oberen Ende der Filterkerzen in Bezug auf die Trennwand angeordnet ist oder aber in der Trennwand selbst ausgebildet ist. Diese Anordnung bringt eine sehr gleichmäßige Grundströmung des Unfiltrats bis in den oberen Bereich der Filterkerzen mit sich.According to a preferred embodiment, the filter kettle is divided in a manner known per se by a partition into a filtrate space and into an unfiltrate space, the outlet for the unfiltrate being arranged at the upper end of the filter candles with respect to the partition or else being formed in the partition itself , This arrangement brings a very uniform basic flow of the unfiltrate into the upper area of the filter cartridges yourself.
Alternativ dazu kann der Filterkessel auch einen Registerablauf für das Filtrat aufweisen, wobei dann der Ablauf für das Unfiltrat am oder über dem oberen Ende der Filterkerzen, z.B. in Bezug auf den Registerablauf angeordnet ist. Bei dem Registerablauf werden die Filterkerzen über Rohrsysteme zusammengefasst und separat abgeführt.. Diese Anordnung bringt den Vorteil mit sich, dass dann keine Trennwand mehr notwendig ist, so dass sich die Unfiltratströmung zwischen den Registerabläufen hindurch gleichmäßig nach oben fortsetzen kann. Darüber hinaus ist diese Anordnung platzsparend, da kein gesonderter Filtratraum mehr notwendig ist.Alternatively, the filter kettle also a register flow for have the filtrate, the drain for the unfiltrate then on or above the upper one End of the filter candles, e.g. arranged in relation to the register flow is. During the register process, the filter cartridges are placed over pipe systems summarized and discharged separately .. This arrangement brings the advantage that a partition is no longer necessary, so that the unfiltrate flow between the register processes through evenly can continue above. About that in addition, this arrangement is space-saving since there is no separate filtrate space is more necessary.
Es ist vorteilhaft, wenn der Ablauf für das Unfiltrat mit einer Bypassleitung verbindbar ist, um das abgeführte Unfiltrat erneut dem Unfiltratraum zuzuführen. Die Bypassleitung kann entweder unmittelbar zum Einlass in den Filterkessel führen, oder aber über einen Zwischenspeicher laufen. Die Verwendung eines Zwischenspeichers bringt den Vorteil mit sich, dass überschüssiges Unfiltrat gespeichert werden kann, wodurch der Verschnitt weiter reduziert wird.It is advantageous if the process for the Unfiltrate can be connected to a bypass line to the discharged unfiltrate to be returned to the unfiltrate space. The bypass line can either be directly to the inlet into the filter tank to lead, or about run a buffer. The use of a cache has the advantage that excess unfiltrate is stored can be reduced, which further reduces waste.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird Unfiltrat einem Unfiltratraum zugeführt und einerseits durch die Filterkerzen hindurch in einen Filtratstrom und andererseits unmittelbar als Unfiltratstrom aus dem Unfiltratraum geregelt abgeführt. Das abgeführte Unfiltrat kann dann über eine Bypassleitung erneut dem Unfiltratraum zugeführt werden.According to the method according to the invention Unfiltrat fed to an unfiltrate space and on the one hand through the Filter candles into a filtrate stream and on the other hand immediately discharged in a regulated manner from the unfiltrate space as unfiltered stream. The unfiltered product discharged can then over a bypass line can be fed again to the unfiltrate space.
Das Filtrationsverfahren kann mehrere aufeinander folgende Unterprozesse umfassen, bei denen unterschiedliche Medien nacheinander in den Unfiltratraum eingeleitet werden.The filtration process can be several include sequential sub-processes where different Media are introduced into the unfiltrate space one after the other.
So kann z. B. beim Verdrängen eines Vormediums durch ein Nachmedium das Verhältnis der Nennleistung von Unfiltratstrom zu Filtratstrom groß, z.B. 95:5 gewählt werden.So z. B. when displacing one Pre-medium by a post-medium the ratio of the nominal power of Unfiltrate flow to filtrate flow large, e.g. 95: 5 can be chosen.
Ein Unterprozess bei dem Filtrationsverfahren ist der Voranschwemmvorgang, bei dem in den Unfiltratraum ein Vormedium aus Wasser und Filterhilfsmittel eingeleitet wird, wobei das Verhältnis von Unfiltratstrom zu Filtratstrom kleiner 1 ist, z.B. 1:9 betragen kann. Mit diesem Voranschwemmvorgang kann eine geeignete Strömung des Unfiltrats hergestellt werden, so dass es zu einer gleichmäßigen Anlagerung der Anschwemmschicht kommt.A sub-process in the filtration process is the precoating process, in which a preliminary medium is in the unfiltrate space of water and filter aid is introduced, the ratio of unfiltrate to filtrate flow is less than 1, e.g. Can be 1: 9. With this A pre-wash process can produce a suitable flow of the unfiltrate be so that there is an even build-up of the precoat comes.
An den Voranschwemmvorgang kann sich als weiterer Prozessschritt ein Unterprozess anschließen, bei dem das Vormedium aus Wasser und Filterhilfsmittel mit dem zum filtrierenden Unfiltrat verdrängt wird.At the pre-wash process can turn out to be another process step connect a subprocess, at which is the primary medium of water and filter aid with the one to be filtered Unfiltrate displaced becomes.
Beim eigentlichen Filtrationsvorgang ist das Verhältnis von Unfiltratstrom zu Filtratstrom deutlich kleiner als 1, z.B. 5:95. Somit wird der Großteil des Unfiltrats durch die Filterkerzen geleitet, während nur ein kleiner Unfiltratstrom aufrecht erhalten wird, der für eine gleichmäßige Strömung des Unfiltrats im Unfiltratraum sorgt.During the actual filtration process is the relationship from unfiltrate stream to filtrate stream significantly less than 1, e.g. 5:95. So the majority of the unfiltrate passed through the filter cartridges while only one small unfiltered flow is maintained, which ensures a uniform flow of the Unfiltrates in the Unfiltratraum provides.
Nach dem Filtrationsvorgang wird der Filterinhalt durch ein Nachmedium ausgeschoben, wobei auch hier wieder das Verhältnis von Unfiltratstrom zu Filtratstrom deutlich größer als 1, z.B. 90: 10 oder noch größer gewählt werden kann.After the filtration process the filter content pushed out by a secondary medium, whereby here too again the relationship from unfiltrate stream to filtrate stream significantly greater than 1, e.g. 90: 10 or more be chosen larger can.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert.The invention is described below of the figures closer explained.
Der Filterkessel
Der Ablauf
Am oberen Ende des Filterkessels
Der Ablauf
Im Betrieb des erfindungsgemäßen Anschwemmfilters
Das nicht ausgeleitete Unfiltrat
tritt durch die Fluiddurchlässe
der Filterkerzen
Auch hier kann über eine Einrichtung, z.B. das
einstellbare Dosierventil
Eine solche Bypassleitung ist näher in der
Wie aus
Auch die Trübung des Filtrats und des Unfiltrats
kann gemessen werden. Wie aus
Das Filtersystem weist weiter eine
Versorgungsleitung
Das erfindungsgemäße Filtrationsverfahren, das hier anhand der Bierfiltration näher erläutert wird, kann mehrere Unterprozesse umfassen.The filtration method according to the invention, the here based on the beer filtration explained can include multiple sub-processes.
Zunächst befindet sich das in
Im Anschluss daran erfolgt der Anschwemmvorgang.
Dabei wird entgastes Wasser unter Zusatz von Filterhilfsmittel aus
der Dosiereinrichtung
Dieses Verhältnis von Filtrat zu Unfiltratstrom bringt
eine gleichmäßige Anschwemmung
und eine rasche Anschwemmung mit sich, wobei auch hier das Unfiltrat über die
Bypassleitung
Im Anschluss wird das Anschwemmwasser mit
dem eigentlichen Unfiltrat, nämlich
dem ungefilterten Bier, verdrängt.
Das Unfiltrat wird über
die Versorgungsleitung
Im Anschluss erfolgt der eigentliche
Filtrationsvorgang, wobei das Unfiltrat
Nach der eigentlichen Filtration
wird der Filterinhalt in den Vorratstank
Somit wird das Vormedium, hier also das Bier, in kürzester Zeit von unten nach oben aus dem Unfiltratraum ausgeschoben, ohne dass nennenswerte Mengen des Folgeme diums, hier also entgastes Wasser, durch die Filterelemente abfließen und den Verschnitt produzieren.Thus, the pre-medium is here the beer in the shortest Time from bottom to top pushed out of the unfiltrate space without that significant amounts of the follow-up medium, here degassed water, drain through the filter elements and produce the waste.
Das Unfiltrat im Vorratsbehälter
Nach entsprechender Reinigung wird die Anordnung wieder in ihre Grundstellung gebracht, wobei das System voll Sterilwasser und alle Absperrorgane geschlossen sind.After appropriate cleaning the arrangement returned to its basic position, the system full of sterile water and all shut-off devices are closed.
Wie aus dem zuvor beschriebenen Filtrationsverfahren
hervorgeht, kann dadurch, dass der Anschwemmfilter sowohl einen
Ablauf für
das Filtrat
Es ist noch anzumerken, dass in der vorstehenden Beschreibung überwiegend die Filtration von Bier beschrieben ist. Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung lassen sich aber genauso gut bei der kombinierten Stabilisierung von Bier einsetzen. Häufig erfolgt die Stabilisierung ohnehin bei der Filtration durch geeignete Zusätze, wie z.B. Kieselsäurepräparate.It should also be noted that in the above description predominantly the filtration of beer is described. The method according to the invention and the device can be combined just as well Use beer stabilization. Stabilization often takes place anyway in the case of filtration using suitable additives, e.g. Silica products.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 20040219 |
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R150 | Term of protection extended to 6 years |
Effective date: 20040326 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: KRONES AKTIENGESELLSCHAFT, DE Free format text: FORMER OWNER: ANTON STEINECKER MASCHINENFABRIK GMBH, 85356 FREISING, DE Effective date: 20051128 |
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R151 | Term of protection extended to 8 years |
Effective date: 20070319 |
|
R152 | Term of protection extended to 10 years |
Effective date: 20090415 |
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R071 | Expiry of right |