DE202015103324U1 - Device for filtering fluids - Google Patents

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Abstract

Trapfilter zur Filtration von Fluiden mit zumindest einem Filterkessel (4) mit einem Unfiltratraum (4a) mit Einlauf (7) für Unfiltrat (1) und einem Filtratraum (4b) mit Auslauf (8) für Filtrat (9), dadurch gekennzeichnet, dass der Unfiltratraum (4a) und/oder der Einlauf (7) zugleich als Gaspuffer ausgebildet ist bzw. sind, indem sich der Unfiltratraum (4a) und gegebenenfalls der Einlauf (7) aus einem Unfiltratvolumen (10) und einem Gaspuffervolumen (11) zusammensetzen, und wobei der Unfiltratraum (4a) neben dem Einlauf (7) für das Unfiltrat (1) wenigstens einen Gasanschluss (12, 13) für die Gaszufuhr/Gasabfuhr eines Puffergases (14) aufweist, und wobei eine Flüssigkeitsspiegel-Stellvorrichtung (20, 21, 22) zur Einstellung des Filtrat-Flüssigkeitsspiegels im Unfiltratraum (4a) vorgesehen ist.Trapfilter for the filtration of fluids with at least one filter vessel (4) with a Unfiltratraum (4a) with inlet (7) for unfiltered material (1) and a filtrate (4b) with outlet (8) for filtrate (9), characterized in that Unfiltratraum (4a) and / or the inlet (7) is also formed as a gas buffer or are by the Unfiltratraum (4a) and optionally the inlet (7) of a Unfiltratvolumen (10) and a gas buffer volume (11) composed, and wherein the non-filtrate space (4a) adjacent to the inlet (7) for the unfiltered material (1) at least one gas connection (12, 13) for the gas supply / gas removal of a buffer gas (14), and wherein a liquid level adjusting device (20, 21, 22 ) is provided for adjusting the filtrate liquid level in the unfiltered space (4a).

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Figure DE202015103324U1_0001

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Filtration von Fluiden, insbesondere eine Filtervorrichtung für Getränke wie beispielsweise Bier, mit zumindest einem Filterkessel mit einem Unfiltratraum mit Einlauf für Unfiltrat und einem Filtratraum mit Auslauf für Filtrat.The invention relates to a device for the filtration of fluids, in particular a filter device for beverages such as beer, with at least one filter vessel with a Unfiltratraum with inlet for unfiltered and a Filtratraum with outlet for filtrate.

Bei der Filtration von Fluiden und insbesondere von Getränken wie beispielsweise Bier wird typischerweise mit der sogenannten Trapfiltration gearbeitet. Zu diesem Zweck ist der Filterkessel vorgesehen, welcher durch einen Filter in den Unfiltratraum und den Filtratraum unterteilt wird.In the filtration of fluids and in particular of beverages such as beer is typically worked with the so-called Trapfiltration. For this purpose, the filter vessel is provided, which is divided by a filter in the unfiltered space and the filtrate.

Üblicherweise ist dem Trapfilter ein Anschwemmfilter sowie ein Vorratsbehälter oder Puffertank vorgeschaltet, wobei das Fluid zuerst den Anschwemmfilter, dann den Vorratsbehälter und anschließend den Trapfilter erreicht.Usually, the trapfilter preceded by a precoat filter and a reservoir or buffer tank, the fluid first reaches the precoat, then the reservoir and then the trap filter.

Das Unfiltrat wird dem Unfiltratraum des Trapfilters zugeführt, läuft durch eine Filtermembran und erreicht als Flitrat den Filtratraum. Dieser Vorgang kann beispielsweise durch Pumpen unterstützt und/oder als solches hervorgerufen werden. Das filtrierte Getränk kann nun als Filtrat entnommen und abgezogen werden.The unfiltrate is fed to the unfiltered space of the trap filter, passes through a filter membrane and reaches the filtrate space as a filtrate. This process can for example be supported and / or caused by pumps. The filtered beverage can now be removed as filtrate and removed.

Der Puffertank sorgt dafür, dass der Druck des Unfiltrats im Wesentlichen konstant gehalten wird. Das heißt der Puffertank stellt sicher, dass trotz Druckstößen und schwankendem geodätischen Druckes des Unfiltrats am Einlauf des Unfiltratraumes keine oder nur unerhebliche Druckschwankungen zu verzeichnen sind. Außerdem erfährt das Unfiltrat durch den Puffertank eine derartige Volumenpufferung, dass jederzeit ausreichend Unfiltrat bevorratet wird, um ein zeitlich schwankenden Volumenstrom kompensieren zu können.The buffer tank ensures that the pressure of the unfiltered material is kept substantially constant. That is, the buffer tank ensures that despite pressure surges and fluctuating geodetic pressure of the unfiltered at the inlet of the unfiltered space no or only insignificant pressure fluctuations are recorded. In addition, the unfiltered through the buffer tank undergoes such a volume buffering that sufficient unfiltrate is always stored in order to compensate for a time-varying volumetric flow can.

Außerdem stellt der dem Trapfilter vorgeschaltete Puffertank sicher, dass das Unfiltrat typischerweise mit dem erforderlichen Gegendruck beaufschlagt wird, welcher ein Entgasen verhindert. In diesem Zusammenhang ist wesentlich, dass die Löslichkeit von CO2 in CO2-haltigen Getränken wie beispielsweise Bier abhängig von der Temperatur und dem Druck des Getränkes im Beispielfall sind. Aus diesem Grund muss das sogenannte Entlösen von CO2 aus dem Getränk verhindert werden. Das bedeutet, dass das Unfiltrat im Allgemeinen mit einem Druck beaufschlagt werden muss, welcher ca. 1 bar (0,1 MPa) über dem Sättigungsdruck von CO2 im Beispielfall angesiedelt ist. Dieser Druck bzw. Gegendruck wird unter anderem von dem dem Trapfilter vorgeschalteten Puffertank zur Verfügung gestellt und verhindert am oder im Einlauf für das Unfiltrat die bereits angesprochene Entgasung bzw. Kohlensäureentbindung.In addition, the upstream of the trap filter buffer ensures that the unfiltered material is typically applied to the required back pressure, which prevents degassing. In this context, it is essential that the solubility of CO 2 in CO 2 -containing beverages such as beer are dependent on the temperature and the pressure of the beverage in the example case. For this reason, the so-called release of CO 2 from the drink must be prevented. This means that the unfiltered material generally has to be pressurized, which is about 1 bar (0.1 MPa) above the saturation pressure of CO 2 in the example case. This pressure or back pressure is provided inter alia by the upstream of the trap filter buffer and prevented on or in the inlet for the unfiltered the already mentioned degassing or carbonation.

Der anlagentechnische Aufbau mit dem Puffertank zwischen Anschwemm- und Trapfilter ist jedoch enorm und vor dem Hintergrund eines wachsenden Preisdruckes bei der Anlagenrealisierung verbesserungsbedürftig. Das gilt auch, wenn man beispielsweise im Rahmen der DE 197 06 578 C2 oder auch entsprechend der EP 1 485 215 B1 jeweils zusätzliche Einrichtungen zum Dämpfen von Druckstößen vorschlägt. Denn diese Einrichtungen werden im Regelfall ergänzend zu den Puffertanks entsprechend der EP 1 250 948 B1 eingesetzt und erhöhen den anlagen- und verfahrenstechnischen Aufwand nochmals. Hier will die vorliegende Erfindung insgesamt Abhilfe und Verbesserung schaffen.However, the plant-technical structure with the buffer tank between alluvium and trap filter is enormous and in the context of growing price pressure in the realization of the facility needs improvement. This also applies if, for example, in the context of DE 197 06 578 C2 or according to the EP 1 485 215 B1 each additional means for damping pressure surges suggests. Because these facilities are usually in addition to the buffer tanks according to the EP 1 250 948 B1 used and increase the plant and process engineering effort again. Here, the present invention aims to provide a total of remedy and improvement.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine derartige Vorrichtung zur Filtration von Fluiden so weiter zu entwickeln, dass der anlagentechnische Aufwand verringert ist und eine Vereinfachung des Prozessablaufes beobachtet wird.The invention is based on the technical problem of further developing such a device for the filtration of fluids so that the plant-technical expenditure is reduced and a simplification of the process sequence is observed.

Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist eine gattungsgemäße Vorrichtung im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Unfiltratraum im Trapfilter und/oder der angeschlossene Einlauf zugleich als Gaspuffer ausgebildet ist bzw. sind.To solve this technical problem, a generic device in the invention is characterized in that the unfiltered space in the trap filter and / or the connected inlet is also designed as a gas buffer or are.

Im Rahmen der Erfindung übernimmt der Unfiltratraum also eine gleichsam zweifache bzw. mehrfache Funktion. Zunächst einmal sorgt er wie üblich dafür, dass das zu filtrierende Unfiltrat bevorratet wird und aus dem Unfiltratraum abgezogen werden kann. Darüber hinaus fungiert der Unfiltratraum als gleichsam vorgeschalteter Puffertank bzw. übernimmt die Funktion des Vorratsbehälters für das Unfiltrat respektive des an dieser Stelle üblicherweise vorgesehenen Puffertanks.In the context of the invention, the unfiltered space therefore assumes a function which is twice or more than one function. First of all, as usual, it ensures that the unfiltrate to be filtered is stored and can be removed from the unfiltrate space. In addition, the Unfiltratraum acts as a quasi upstream buffer tank or takes over the function of the reservoir for the unfiltered or respectively provided at this point buffer tanks.

Zu diesem Zweck setzt sich der Unfiltratraum volumetrisch aus einem Unfiltratvolumen und einem Gaspuffervolumen zusammen. Das Unfiltratvolumen ist dabei so ausgelegt und bemessen, dass der Unfiltratraum im Innern des Filterkessels genügend Unfiltrat speichern kann, so dass das Volumen des gemäß dem Stand der Technik externen und dem Filterkessel vorgeschalteten Puffertanks für das Unfiltrat erfindungsgemäß in den Filterkessel bzw. den Unfiltratraum verlagert ist, sodass der überaus kostenintensive Puffertank entfallen kann.For this purpose, the non-filtrate volume is composed volumetrically of a non-filtrate volume and a gas buffer volume. The unfiltrate volume is designed and dimensioned so that the unfiltered space inside the filter vessel can store enough unfiltered material, so that the volume of the external according to the prior art and upstream of the filter boiler buffer tank for the unfiltered according to the invention is displaced into the filter vessel or the unfiltered space so that the extremely costly buffer tank can be omitted.

Als weitere Besonderheit kommt hinzu, dass der Unfiltratraum als Gaspuffer fungiert und in diesem Zusammenhang dafür sorgt, dass das Getränk und beispielsweise Bier im Unfiltratraum mit dem nötigen Gegendruck ausgerüstet ist, damit das zuvor bereits beschriebene Entgasen bzw. die Kohlensäureentbindung verhindert wird. Im Allgemeinen wird hierzu der Druck des Gaspuffers bei der Behandlung von Bier so eingestellt, dass er ca. 1 bar (0,1 MPa) oberhalb des CO2-Sättigungsdruckes des Biers im Beispielfall angesiedelt ist. Zu diesem Zweck kann das Gas bzw. Puffergas des Gaspuffers auf einen vorgegebenen Druck geregelt werden, beispielsweise den bereits angesprochenen Druck im Innern des Unfiltratraumes und/oder Einlaufes von 1 bar oberhalb des Sättigungsdruckes des zu behandelnden Getränkes, im Beispielfall Bier.Another special feature is that the Unfiltratraum acts as a gas buffer and in this context ensures that the drink and beer, for example, in Unfiltratraum equipped with the necessary back pressure, so that the previously described degassing or the Carbonation is prevented. In general, for this purpose, the pressure of the gas buffer in the treatment of beer is adjusted so that it is located about 1 bar (0.1 MPa) above the CO 2 saturation pressure of the beer in the example case. For this purpose, the gas or buffer gas of the gas buffer can be regulated to a predetermined pressure, for example the already mentioned pressure in the interior of the unfiltrate and / or inlet of 1 bar above the saturation pressure of the beverage to be treated, in the example beer.

Um dies konstruktiv umzusetzen, verfügt der Unfiltratraum typischerweise neben dem Einlauf für das Unfiltrat über wenigstens einen Gasanschluss für die Gaszufuhr/Gasabfuhr des fraglichen Puffergases zur Herstellung des Gaspuffers. Bei der Behandlung von CO2-haltigen Getränken wie beispielsweise Bier kommt als Puffergas CO2 zum Einsatz. Grundsätzlich werden von der Erfindung natürlich auch andere Gase und hier insbesondere Inertgase abgedeckt. Dabei meint Inertgas im Rahmen der Erfindung ein reaktionsträges Gas, welches nicht zumindest aber nicht in produktschädigender Weise mit den behandelten Flüssigkeiten bzw. Getränken reagiert.To implement this constructively, the unfiltered space typically has, in addition to the inlet for the unfiltered material, at least one gas connection for the gas supply / gas removal of the buffer gas in question for the production of the gas buffer. In the treatment of CO 2 -containing beverages such as beer, CO 2 is used as the buffer gas. In principle, of course, other gases and in particular inert gases are also covered by the invention. In this context, inert gas in the context of the invention means an inert gas which does not react, at least not in product-damaging manner, with the treated liquids or beverages.

Tatsächlich werden im Allgemeinen zwei oder mehr Gasanschlüsse vorgesehen, nämlich wenigstens ein Gaseinlass und zumindest ein Gasauslass am Unfiltratraum. Der sich im Innern des Unfiltratraumes bildende oder vorgegebene Gaspuffer ist im Allgemeinen oberhalb des Unfiltrats im fraglichen Unfiltratraum angeordnet. Aus diesem Grund findet sich zumindest der Gasauslass am Kopf des Trapfilters. Zu diesem Zweck ist der Trapfilter mit einem volumenmäßig gegenüber dem Stand der Technik vergrößerten und ansonsten konventionell hergestellten Filterdom im Bereich des Unfiltratraumes ausgerüstet. Dieser Filterdom weist vorzugsweise, aber nicht zwingend zwei oder mehr Gasanschlüsse auf, nämlich den Gaseinlass knapp oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Unfiltrats und den Gasauslass kopfseitig des Filterdomes.In fact, two or more gas connections are generally provided, namely at least one gas inlet and at least one gas outlet at the unfiltered space. The gas buffer which forms or predisposes in the interior of the unfiltrate space is generally arranged above the unfiltrate in the unfiltered space in question. For this reason, at least the gas outlet is found at the head of the trap filter. For this purpose, the trap filter is equipped with a larger volume in terms of volume compared to the prior art and otherwise conventionally produced filter dome in the region of the unfiltered space. This filter dome preferably, but not necessarily, has two or more gas connections, namely the gas inlet just above the liquid level of the non-filtrate and the gas outlet on the top side of the filter dome.

Um in dem entsprechend erfindungsgemäß modifizierten Unfiltratraum des Trapfilters ähnliche Verhältnisse wie bei dem eingesparten zusätzlichen und dem Unfiltratraum vorgeschalteten Puffertank zu realisieren, ist eine Gasdruck-Stellvorrichtung zur Einstellung des Gasdruckes des Gaspuffers vorgesehen. Tatsächlich sorgt diese Gasdruck-Stellvorrichtung wie bereits beschrieben dafür, dass der Gasdruck beispielsweise 1 bar (0,1 MPa) oberhalb des Sättigungsdruckes für gelöstes CO2 in Bier angesiedelt ist, und zwar für den Fall, dass als Puffergas CO2 zum Einsatz kommt. Die Einstellung des Gasdruckes erfolgt im Sinne einer Regelung.In order to realize similar conditions as in the saved additional and the Unfiltratraum upstream buffer tank in the according to the invention modified Unfiltratraum the Trapfilters, a gas pressure adjusting device for adjusting the gas pressure of the gas buffer is provided. In fact, as already described, this gas pressure adjusting device ensures that the gas pressure is, for example, 1 bar (0.1 MPa) above the saturated CO 2 saturation pressure in beer, in the event that CO 2 is used as the buffer gas. The adjustment of the gas pressure takes place in the sense of a regulation.

Zu diesem Zweck ist die Gasdruck-Stellvorrichtung vorteilhaft mit einem Druckminderventil und einem Druckhalteventil ausgerüstet. Das Druckminderventil findet sich im Allgemeinen im Gaseinlass, wohingegen das Druckhalteventil im Gasauslass vorgesehen ist. Dabei mag das Druckminderventil dafür sorgen, dass das Gas bzw. CO2 im Beispielfall mit einem bestimmten Mindestdruck dem Gaseinlass zugeführt wird. Mit Hilfe des Druckhalteventils wird dagegen der maximal im Unfiltratraum beobachtete Druck des Puffergases vorgegeben.For this purpose, the gas pressure adjusting device is advantageously equipped with a pressure reducing valve and a pressure holding valve. The pressure reducing valve is generally located in the gas inlet, whereas the pressure holding valve is provided in the gas outlet. In this case, the pressure reducing valve may ensure that the gas or CO 2 is supplied in the example with a certain minimum pressure to the gas inlet. With the help of the pressure holding valve, however, the maximum observed in Unfiltratraum pressure of the buffer gas is specified.

Darüber hinaus ist neben der Gasdruck-Stellvorrichtung vorteilhaft eine Flüssigkeitsspiegel-Stellvorrichtung vorgesehen, mit deren Hilfe der Unfiltrat-Flüssigkeitsspiegel im Unfiltratraum eingestellt werden kann. Auch der Unfiltrat-Flüssigkeitsspiegel wird im Allgemeinen im Sinne einer Regelung vorgegeben und eingestellt. Tatsächlich wird der Flüssigkeitsspiegel des Unfiltrats im Unfiltratraum auf einen vorgegebenen Füllstand geregelt.In addition, in addition to the gas pressure adjusting device advantageously a liquid level adjusting device is provided, by means of which the unfiltered liquid level can be adjusted in the unfiltered space. Also, the unfiltered liquid level is generally set and set in the sense of a regulation. In fact, the liquid level of the unfiltered material in the unfiltered space is regulated to a predetermined level.

Um dies im Detail zu realisieren, setzt sich die Flüssigkeitsspiegel-Stellvorrichtung aus einem Flüssigkeitsspiegel-Sensor und einer Filtratpumpe zusammen. Mit Hilfe des Flüssigkeitsspiegel-Sensors wird der Flüssigkeitsspiegel im Innern des Unfiltratraumes abgefragt. Die Filtratpumpe sorgt dafür, dass das Filtrat aus dem Filtratraum über den Auslauf abgezogen wird und dadurch das zu filtrierende Unfiltrat durch den Filter in den Filtratraum gelangt. Bei der Filtratpumpe handelt es sich bevorzugt um eine frequenzgesteuerte Kreiselpumpe.To realize this in detail, the liquid level adjusting device is composed of a liquid level sensor and a filtrate pump. With the help of the liquid level sensor, the liquid level in the interior of the unfiltered space is interrogated. The filtrate pump ensures that the filtrate is withdrawn from the filtrate via the outlet and thus passes through the unfiltered filtrate to be filtered through the filter into the filtrate. The filtrate pump is preferably a frequency-controlled centrifugal pump.

Mit Hilfe einer Steuereinheit kann nun diese frequenzgesteuerte Kreiselpumpe bzw. allgemein die Filtratpumpe so beaufschlagt werden, dass je nach den vom Flüssigkeitsspiegel-Sensor ermittelten Werten für den Flüssigkeitsstand die Filtratpumpe für die gesteuerte bzw. geregelte Entleerung des Filtratraumes sorgt. Jedenfalls lässt sich mit Hilfe der Steuereinheit im Filtratraum der konstante Füllstand einstellen und beobachten.With the aid of a control unit, this frequency-controlled centrifugal pump or generally the filtrate pump can be acted upon in such a way that, depending on the values for the liquid level determined by the liquid level sensor, the filtrate pump ensures the controlled or regulated emptying of the filtrate space. In any case, can be set with the help of the control unit in the filtrate, the constant level and observe.

Darüber hinaus mag natürlich die Steuereinheit grundsätzlich auch dafür eingerichtet und vorgesehen sein, dass mit ihrer Hilfe die Gasdruck-Stellvorrichtung für den erforderlichen Gasdruck des Puffergases im Unfiltratraum sorgt. Dabei wird der Gasdruck des Puffergases auf einen von der Steuereinheit vorgegebenen Wert eingestellt bzw. geregelt.In addition, of course, the control unit may in principle also be set up and provided for that, with its help, the gas pressure adjusting device ensures the required gas pressure of the buffer gas in the unfiltered space. In this case, the gas pressure of the buffer gas is set or regulated to a value predetermined by the control unit.

Im Ergebnis wird eine Vorrichtung zur Filtration von Fluiden beschrieben, die sich zunächst einmal durch einen reduzierten anlagentechnischen Aufwand auszeichnet. Als Folge hiervon ist mit deutlich verringerten Investitionskosten bei der Realisierung zu rechnen. Außerdem führt die Verlagerung der Funktion des dem Filterkessel vorgeschalteten Puffertanks für Unfiltrat gleichsam in den Filterkessel dazu, dass der Platzbedarf gegenüber herkömmlichen Anlagen verringert ist.As a result, a device for the filtration of fluids is described, which is initially characterized by a reduced investment outlay. As a consequence of this, significantly lower investment costs can be expected in the realization. In addition, the shift of the function of the upstream of the filter boiler buffer tank for unfiltered leads as it were in the filter tank to the fact that the space required compared to conventional systems is reduced.

Als weitere Folge und sich hieraus ergebender Vorteil wird ein verringerter Wartungsbedarf beobachtet. Schließlich ist der Prozessablauf vereinfacht, weil die für das Unfiltrat erforderliche Puffermenge gleichsam im Filterkessel zur Verfügung gestellt wird und zugleich der Filterkessel bzw. dessen Unfiltratraum dafür sorgt, dass das zu behandelnde Fluid, im Beispielfall das CO2-haltige Getränk, mit dem nötigen Gegendruck beaufschlagt wird. Dieser Gegendruck ist im Beispielfall von Bier oberhalb des CO2-Sättigungsdruckes angesiedelt. Als weiterer Vorteil ist zu berücksichtigen, dass erfindungsgemäß nicht nur der Unfiltratraum als solcher die beschriebenen Funktionen übernehmen kann, sondern ergänzend auch der Einlauf als zusätzlicher Speicher für das Unfiltrat und/oder das Puffergas zur Verfügung steht. D. h., das komprimierbare Volumen des Puffergases kann kostengünstig und konstruktiv bei Bedarf erweitert werden. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen. As a further consequence and resulting advantage, a reduced need for maintenance is observed. Finally, the process flow is simplified because the amount of buffer required for the unfiltrate is made available in the filter vessel and at the same time the filter vessel or its Unfiltratraum ensures that the fluid to be treated, in the example, the CO 2 -containing beverage, with the necessary back pressure is charged. This backpressure is located in the example of beer above the CO 2 saturation pressure. Another advantage is to be considered that according to the invention, not only the unfiltered space as such can perform the functions described, but also the inlet as additional storage for the unfiltered and / or the buffer gas is available. D. h., The compressible volume of the buffer gas can be expanded cost-effectively and structurally as needed. Here are the main benefits.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Vorrichtung zur Filtration von Fluiden schematisch.In the following the invention will be explained in more detail with reference to a drawing showing only one exemplary embodiment. The single figure shows a device for the filtration of fluids schematically.

In der Fig. ist eine Vorrichtung zur Filtration von Fluiden dargestellt. Bei den zu behandelnden Fluiden handelt es sich im Ausführungsbeispiel um CO2-haltige Getränke und insbesondere Bier. Dieses Bier wird als Unfiltrat 1 der nachfolgend im Detail zu beschreibenden Vorrichtung zugeführt. Hierzu ist eine Pumpe 2 in einer Zuleitung 3 zu einem Filterkessel 4 vorgesehen.In the figure, an apparatus for the filtration of fluids is shown. The fluids to be treated in the exemplary embodiment are CO 2 -containing drinks and in particular beer. This beer is called unfiltrate 1 supplied to the device to be described in detail below. This is a pump 2 in a supply line 3 to a filter kettle 4 intended.

Das Unfiltrat 1 erreicht über die Zuleitung 3 einen Unfiltratraum 4a des Filterkessels 4. Der Unfiltratraum 4a ist von einem Filtratraum 4b durch einen Filter 6 getrennt. Jedenfalls muss das Unfiltrat 1 zunächst den Unfiltratraum 4a über einen Einlauf 7 erreichen und einen Filter passieren, um schließlich als gefiltertes Getränk im Beispielfall bzw. Filtrat 9 den Filtratraum 4b zu erreichen. Vom Filtratraum 4b ausgehend wird das Filtrat 9 über einen Auslauf 8 abgezogen.The unfiltrate 1 achieved via the supply line 3 an unfiltrate room 4a of the filter vessel 4 , The unfiltrate space 4a is from a filtrate room 4b through a filter 6 separated. Anyway, the unfiltered must 1 first the Unfiltratraum 4a over an enema 7 reach and pass a filter, finally, as a filtered drink in the example case or filtrate 9 the filtrate room 4b to reach. From the filtrate room 4b starting from the filtrate 9 over a spout 8th deducted.

Der Filtratraum 4b verfügt im Vergleich zu bisher eingesetzten Filterkesseln 4 über ein insgesamt vergrößertes Volumen. Das lässt sich darauf zurückführen, dass der Unfiltratraum 4a einerseits die Funktion eines im Stand der Technik typischerweise im Einlauf 7 vorhandenen Puffertanks für das Unfiltrat 9 übernimmt und andererseits als Gaspuffer fungiert bzw. zusätzlich einen Gaspuffer in seinem Innern aufweist. D. h., der Unfiltratraum 4a setzt sich volumetrisch aus einem in der Fig. angedeuteten Unfiltratvolumen 10 und zusätzlich einem Gaspuffervolumen 11 zusammen. Zu diesem Zweck ist der Unfiltratraum 4a neben dem Einlauf 7 für das Unfiltrat 1 mit zwei zusätzlichen Gasanschlüssen 12, 13 im Beispielfall ausgerüstet.The filtrate room 4b has in comparison to previously used filter boilers 4 over an overall enlarged volume. This can be attributed to the fact that the Unfiltratraum 4a on the one hand the function of a in the art typically in the inlet 7 existing buffer tanks for the unfiltrate 9 on the other hand acts as a gas buffer or additionally has a gas buffer in its interior. That is, the unfiltrate space 4a is volumetrically composed of an unfiltrate volume indicated in the FIGURE 10 and additionally a gas buffer volume 11 together. For this purpose is the Unfiltratraum 4a next to the inlet 7 for the unfiltrate 1 with two additional gas connections 12 . 13 equipped in the example case.

Tatsächlich ist ein Gaseinlass 12 oberhalb des Filters 6 an den Unfiltratraum 4a angeschlossen. Über diesen Gaseinlass 12 gelangt ein Puffergas 14 – im Beispielfall CO2 – in den Unfiltratraum 4a und füllt das Gaspuffervolumen 11 aus. Neben dem Gaseinlass 12 ist zusätzlich noch ein Gasauslass 13 am Unfiltratraum 4a vorgesehen. Aufgrund des geringeren spezifischen Gewichtes ist das Gaspuffervolumen 11 oberhalb des Unfiltratvolumens 10 angeordnet. Der Gasauslass 13 findet sich kopfseitig des Filterkessels 4 bzw. kopfseitig eines den Unfiltratraum 4a definierenden Filterdomes.In fact, there is a gas inlet 12 above the filter 6 to the Unfiltratraum 4a connected. About this gas inlet 12 a buffer gas arrives 14 - in the example case CO 2 - in the Unfiltratraum 4a and fills the gas buffer volume 11 out. Next to the gas inlet 12 is additionally a gas outlet 13 at the Unfiltratraum 4a intended. Due to the lower specific gravity, the gas buffer volume is 11 above the unfiltrate volume 10 arranged. The gas outlet 13 can be found on the head of the filter bowl 4 or on the head of a the Unfiltratraum 4a defining filter dome.

Tatsächlich mag der Filterkessel 4 insgesamt zweiteilig aufgebaut sein und setzt sich im Ausführungsbeispiel aus einem den Filtratraum 4b aufnehmenden Unterteil und dem bereits angesprochenen und den Unfiltratraum 4a definierenden Filterdom zusammen.In fact, the filter kettle likes 4 be constructed in two parts in total and is in the embodiment of a filtrate 4b receiving lower part and the already mentioned and the Unfiltratraum 4a defining filter dome together.

Mit Hilfe einer Gasdruck-Stellvorrichtung 15, 16 lässt sich der Gasdruck des Puffergases 14 im Innern des Unfiltratraumes 4a bzw. der Gasdruck des Gaspuffervolumens 11 einstellen. Zu diesem Zweck setzt sich die Gasdruck-Stellvorrichtung 15, 16 aus einem Druckminderventil 15 in einer Zuleitung 17 des Puffergases 14 zum Unfiltratraum 4a und zusätzlich einem Druckhalteventil 16 in einer Ableitung 18 für das Puffergas 14 zusammen. Endseitig der Ableitung 18 mit dem darin befindlichen Druckhalteventil 16 kann eine Einrichtung 19 zur Rückgewinnung des Puffergases 14 vorgesehen werden. Jedenfalls sorgen die beiden Ventile 15, 16 dafür, dass das Puffergas 14 im Innern des Unfiltratraumes 4a bzw. der Druck des Gaspuffervolumens 11 auf einen vorgegebenen Wert eingestellt und auf diesem Wert gehalten wird.With the help of a gas pressure adjusting device 15 . 16 can the gas pressure of the buffer gas 14 inside the Unfiltratraumes 4a or the gas pressure of the gas buffer volume 11 to adjust. For this purpose, the gas pressure actuator is set 15 . 16 from a pressure reducing valve 15 in a supply line 17 the buffer gas 14 to the unfiltered room 4a and additionally a pressure holding valve 16 in a derivation 18 for the buffer gas 14 together. End of the derivative 18 with the pressure holding valve therein 16 can be a device 19 for the recovery of the buffer gas 14 be provided. In any case, the two valves provide 15 . 16 for that the buffer gas 14 inside the Unfiltratraumes 4a or the pressure of the gas buffer volume 11 set to a predetermined value and held at this value.

Im Ausführungsbeispiel und nicht einschränkend ist das Druckminderventil 15 in der Zuleitung 17 für das Puffergas 14 so bemessen, dass dieses mit einem Druck von mehr als 1,5 bar (0,15 MPa) zugeführt wird. Das Druckhalteventil 16 sorgt dafür, dass der Druck im Gaspuffervolumen 11 unterhalb von 1,8 bar (0,18 MPa) gehalten wird, so dass der Druck des Puffergases 14 im Innern des Unfiltratraumes 4a auf Werte in einem Bereich zwischen 1,5 und 1,8 bar (0,15 MPa und 0,18 MPa) gehalten wird. Diese Angaben sind selbstverständlich nur beispielhaft und nicht zwingend zu verstehen. Insgesamt kommt es darauf an, dass der Druck des Puffergases 14 im Innern des Unfiltratraumes 4a oberhalb des Sättigungsdruckes des zu behandelnden Getränkes im Beispielfall angesiedelt ist, um ein Entgasen zu vermeiden.In the embodiment and not limiting is the pressure reducing valve 15 in the supply line 17 for the buffer gas 14 so that it is supplied with a pressure of more than 1.5 bar (0.15 MPa). The pressure holding valve 16 Ensures that the pressure in the gas buffer volume 11 is kept below 1.8 bar (0.18 MPa), so that the pressure of the buffer gas 14 inside the Unfiltratraumes 4a to values in a range between 1.5 and 1.8 bar (0.15 MPa and 0.18 MPa). This information is of course only exemplary and not necessarily to be understood. Overall, it is important that the pressure of the buffer gas 14 inside the Unfiltratraumes 4a is located above the saturation pressure of the beverage to be treated in the example case, to avoid degassing.

Zusätzlich zu dieser Gasdruck-Stellvorrichtung 15, 16 ist noch eine Flüssigkeitsspiegel-Stellvorrichtung 20, 21, 22 vorgesehen. Die Flüssigkeitsspiegel-Stellvorrichtung 20, 21, 22 weist im Wesentlichen einen Flüssigkeitsspiegel-Sensor 20 und eine Filtratpumpe 21 auf.In addition to this gas pressure actuator 15 . 16 is still a liquid level locking device 20 . 21 . 22 intended. The liquid level adjusting device 20 . 21 . 22 essentially has a liquid level sensor 20 and a filtrate pump 21 on.

Der Flüssigkeitsspiegel-Sensor 20 misst den Füllstand des Unfiltrates 1 im Unfiltratraum 4a bzw. das Unfiltratvolumen 10. Dagegen sorgt die Filtratpumpe 21 dafür, dass der Filtratraum 4b über den Auslauf 8 entleert wird. Der Flüssigkeitsspiegel-Sensor 20 und die Filtratpumpe 21 sind gemeinsam an eine Steuereinheit 22 angeschlossen. Je nach von dem Flüssigkeitsspiegel-Sensor 20 ermittelten Werten für den Füllstand des Unfiltrates 1 im Unfiltratraum 4a wird die Filtratpumpe 21 entsprechend angesteuert. Bei der Filtratpumpe 21 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um eine frequenzgesteuerte Kreiselpumpe 21, so dass die Steuereinheit 22 über die Frequenz die Pumpleistung der Filtratpumpe 21 vorgibt.The liquid level sensor 20 measures the level of the unfiltrate 1 in the unfiltered room 4a or the unfiltrate volume 10 , The filtrate pump takes care of that 21 for that the filtrate room 4b over the spout 8th is emptied. The liquid level sensor 20 and the filtrate pump 21 are common to a control unit 22 connected. Depending on the liquid level sensor 20 determined values for the fill level of the unfiltrate 1 in the unfiltered room 4a becomes the filtrate pump 21 controlled accordingly. At the filtrate pump 21 In the exemplary embodiment, this is a frequency-controlled centrifugal pump 21 so that the control unit 22 over the frequency the pumping power of the filtrate pump 21 pretends.

Dabei ist die Auslegung insgesamt so getroffen, dass der Flüssigkeitsspiegel des Unfiltrates 1 und folglich das Unfiltratvolumen 10 auf einen vorgegebenen Füllstand bzw. auf ein vorgegebenes Volumen geregelt werden. Das geschieht beispielsweise mit Hilfe eines aus einem Flüssigkeitsspiegel-Sensor 20, einer Filtratpumpe 21 und schließlich einer Steuereinheit 22 aufgebauten Regelkreises. Der Regelkreis kann in einer weiteren Ausführungsform beispielsweise auch aus einem Flüssigkeitsspiegel-Sensor, einer Unfiltratpumpe und einer Steuereinheit aufgebaut sein. In einer weiteren Ausführungsform kann der Regelkreis beispielsweise auch aus einem den Volumenstrom beeinflussenden Fluidventil, einer Unterdruck-Saugvorrichtung und einer Steuereinheit aufgebaut sein.The overall design is such that the liquid level of the unfiltered 1 and consequently the unfiltrate volume 10 be regulated to a predetermined level or to a predetermined volume. This happens for example with the help of a liquid level sensor 20 , a filtrate pump 21 and finally a control unit 22 built-up control loop. The control circuit may be constructed in a further embodiment, for example, from a liquid level sensor, a non-filtrate pump and a control unit. In a further embodiment, the control circuit can also be constructed, for example, from a fluid valve influencing the volume flow, a vacuum suction device and a control unit.

Grundsätzlich kann auch die Gasdruck-Stellvorrichtung 15, 16 an die Steuereinheit 22 angeschlossen werden. Dann sorgt die Steuereinheit 22 ergänzend dafür, dass mit Hilfe der Gasdruck-Stellvorrichtung 15, 16 der Gasdruck des Gaspuffers bzw. des Puffergases 14 im Innern des Unfiltratraumes 4a auf einen bestimmten und von der Steuereinheit 22 vorgegebenen Wert eingestellt respektive geregelt wird.Basically, the gas pressure adjusting device 15 . 16 to the control unit 22 be connected. Then the control unit provides 22 in addition to that with the help of the gas pressure adjusting device 15 . 16 the gas pressure of the gas buffer or the buffer gas 14 inside the Unfiltratraumes 4a to a specific and from the control unit 22 predetermined value is set or regulated.

Es besteht weiterhin die Möglichkeit, Filtrat 9 über eine Rückführleitung 24 der Zuleitung 3 wieder zuzuführen, falls das Filtrat 9 den Erfordernissen beispielsweise hinsichtlich der Trübe nicht genügt.There is still the possibility of filtrate 9 via a return line 24 the supply line 3 refill if the filtrate 9 does not meet the requirements for example with regard to the cloudiness.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19706578 C2 [0007] DE 19706578 C2 [0007]
  • EP 1485215 B1 [0007] EP 1485215 B1 [0007]
  • EP 1250948 B1 [0007] EP 1250948 B1 [0007]

Claims (10)

Trapfilter zur Filtration von Fluiden mit zumindest einem Filterkessel (4) mit einem Unfiltratraum (4a) mit Einlauf (7) für Unfiltrat (1) und einem Filtratraum (4b) mit Auslauf (8) für Filtrat (9), dadurch gekennzeichnet, dass der Unfiltratraum (4a) und/oder der Einlauf (7) zugleich als Gaspuffer ausgebildet ist bzw. sind, indem sich der Unfiltratraum (4a) und gegebenenfalls der Einlauf (7) aus einem Unfiltratvolumen (10) und einem Gaspuffervolumen (11) zusammensetzen, und wobei der Unfiltratraum (4a) neben dem Einlauf (7) für das Unfiltrat (1) wenigstens einen Gasanschluss (12, 13) für die Gaszufuhr/Gasabfuhr eines Puffergases (14) aufweist, und wobei eine Flüssigkeitsspiegel-Stellvorrichtung (20, 21, 22) zur Einstellung des Filtrat-Flüssigkeitsspiegels im Unfiltratraum (4a) vorgesehen ist.Trap filter for the filtration of fluids with at least one filter vessel ( 4 ) with an unfiltrate space ( 4a ) with enema ( 7 ) for unfiltrate ( 1 ) and a filtrate space ( 4b ) with spout ( 8th ) for filtrate ( 9 ), characterized in that the unfiltrate space ( 4a ) and / or the inlet ( 7 ) is also formed as a gas buffer or are by the Unfiltratraum ( 4a ) and possibly the inlet ( 7 ) from an unfiltrate volume ( 10 ) and a gas buffer volume ( 11 ) and the unfiltered space ( 4a ) next to the inlet ( 7 ) for the unfiltrate ( 1 ) at least one gas connection ( 12 . 13 ) for the gas supply / gas removal of a buffer gas ( 14 ), and wherein a liquid level adjusting device ( 20 . 21 . 22 ) for adjusting the filtrate liquid level in the unfiltered space ( 4a ) is provided. Trapfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Gasanschlüsse (12, 13), nämlich wenigstens ein Gaseinlass (12) und zumindest ein Gasauslass (13), am Unfiltratraum (4a) vorgesehen sind.Trapfilter according to claim 1, characterized in that two or more gas connections ( 12 . 13 ), namely at least one gas inlet ( 12 ) and at least one gas outlet ( 13 ), at the unfiltrate space ( 4a ) are provided. Trapfilter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gaspuffer oberhalb des Unfiltrats (1) im Unfiltratraum (4a) angeordnet ist.Trapfilter according to one of claims 1 or 2, characterized in that the gas buffer above the unfiltered ( 1 ) in the unfiltrate space ( 4a ) is arranged. Trapfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gasdruck-Stellvorrichtung (15, 16) zur Einstellung des Gasdruckes des Gaspuffers vorgesehen ist.Trapfilter according to one of claims 1 to 3, characterized in that a gas pressure adjusting device ( 15 . 16 ) is provided for adjusting the gas pressure of the gas buffer. Trapfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasdruck-Stellvorrichtung (15, 16) ein Druckminderventil (15) und ein Druckhalteventil (16) aufweist.Trapfilter according to claim 4, characterized in that the gas pressure adjusting device ( 15 . 16 ) a pressure reducing valve ( 15 ) and a pressure-maintaining valve ( 16 ) having. Trapfilter nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtratpumpe (21) als frequenzgesteuerte Kreiselpumpe (21) ausgebildet ist. Trapfilter according to one of the preceding claims, characterized in that the Filtratpumpe ( 21 ) as a frequency-controlled centrifugal pump ( 21 ) is trained. Trapfilter nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (22) vorgesehen ist, welche den Unfiltrat-Flüssigkeitsspiegel und/oder den Gasdruck auf einem vorgegebenen Wert hält.Trapfilter according to one of the preceding claims, characterized in that a control unit ( 22 ) is provided, which keeps the unfiltered liquid level and / or the gas pressure at a predetermined value. Trapfilter nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Puffergas (14) um ein Inertgas, insbesondere CO2, handelt.Trapfilter according to one of the preceding claims, characterized in that it is in the buffer gas ( 14 ) is an inert gas, in particular CO 2 , acts. Trapfilter nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsspiegel-Stellvorrichtung einen Flüssigkeitsspiegel-Sensor (20) aufweist.Trapfilter according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid level adjusting device, a liquid level sensor ( 20 ) having. Trapfilter nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsspiegel-Stellvorrichtung eine Filtratpumpe (21) aufweist.Trapfilter according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid level adjusting device is a Filtratpumpe ( 21 ) having.
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