DE20220668U1 - Operation of filter for liquids, especially liquid fuels, lubricants, cooling lubricants and washing liquids, comprises filter phase and reversible flow phase - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein System mit einem Filter für Flüssigkeiten, insbesondere flüssige Brenn-, Schmier- und Kühlschmierstoffe sowie Waschlaugen und -lösungen, dessen von der Flüssigkeit durchströmbares Filtermittel den Filter in eine den Filtereinlaß umfassende Schmutzseite und den Filtratauslaß umfassende Filtratseite trennt, und der in der Rückspülphase in entgegengesetzter Richtung zur Filtrierrichtung durch ein Rückspülverfahren mit Rückspülmedium rückspülbar ist. Mit dem System ist ein Verfahren zum Betrieb eines Filters für Flüssigkeiten, insbesondere flüssige Brenn-, Schmier- und Kühlschmierstoffe sowie Waschlaugen und -lösungen, mit einer Filtrierphase, in der die Flüssigkeit durch einen Filtereinlaß in die Schmutzseite des Filters eintritt und nach Durchströmen des Filtermittels und Übertritt in die Filtratseite aus einem Filtratauslaß austritt, und mit einer Rückspülphase, in der das Filtermittel in entgegengesetzter Richtung von einem Rückspülmedium durchströmt und gelöste Verunreinigungen aus der Schmutzseite des Filters ausgebracht werden, durchführbar.The invention relates to a system with a filter for Liquids, especially liquid ones Fuels, lubricants and cooling lubricants as well as wash liquors and solutions, its from the liquid flowed through Filter means the filter in a dirt side surrounding the filter inlet and encompassing the filtrate outlet Filtrate side separates, and that in the backwash phase in the opposite Direction to the filtering direction by a backwash process with backwash medium is backwashable. With the system is a method for operating a filter for liquids, in particular liquid Fuels, lubricants and cooling lubricants as well as wash liquors and solutions, with a filtering phase in which the liquid flows through a filter inlet into the Dirt side of the filter enters and after flowing through the Filter media and transfer emerges from the filtrate outlet into the filtrate side, and with a backwash phase, in which the filter medium is in the opposite direction from one backwashing flows through and solved Impurities are removed from the dirt side of the filter, feasible.
Gattungsgemäße Systeme und entsprechende
Verfahren zum Rückspülen von
Rückspülfiltern
sind in unterschiedlichen Varianten und Ausführungsformen im Stand der Technik
bekannt. Die Rückspülung bzw.
Reinigung der Filterelemente, die von einem zylindrischen Filtereinsatz
oder einer Mehrzahl von z.B. konzentrisch angeordneten Filterkerzen
gebildet werden, erfolgt meist im Gegenstrom zur Filtrierrichtung.
Einige Reinigungs verfahren und Systeme reinigen hierbei ausschließlich mit
Filtrat. Bei diesen Filtern ist ein drehbares Spülglied vorgesehen, mit dem
einzelne Filterkerzen vom Filtrierbetrieb abgeschottet und dem Rückspülbetrieb
unterzogen werden (z.B.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein System vorzuschlagen, mit dem durch optimierte Reinigung des Filtermittels eine lange, wartungsfreie Lebensdauer des Filters erzielt werden kann.The object of the invention is a Propose system with the optimized cleaning of the filter medium a long, maintenance-free service life of the filter can be achieved can.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.This task is claimed by the 1 specified invention solved.
Das System zur Regeneration des Filtermittels kennzeichnet sich dadurch, daß das Filtermittel mit wenigstens einem vom Rückspülverfahren insbesondere im Reinigungsmedium oder in der Strömungscharakteristik des Rückspülmediums abweichenden Reinigungsverfahren reinigbar bzw. rückspülbar ist. Bei dem System wird mithin die Optimierung der Regeneration des Filtermittels, wie z.B. die Regeneration eines Filtereinsatzes oder von Filterkerzen, durch Kombination und Anwendung unterschied licher Rückspül- oder Reinigungsverfahren erzielt. Beim erfindungsgemäßen System kann das Filtermittel zur Regeneration des Filters vor, während und/oder nach der Rückspülphase mit wenigstens einem von dem ersten Rückspülverfahren insbesondere im Reinigungsmedium oder in der Strömungscharakteristik des Rückspülmediums abweichenden Reinigungsverfahren gereinigt werden. Zusätzlich zu dem ersten, bei jedem Filter vorgesehenen, im Gegenstrom reinigenden Rückspülverfahren ist wenigstens ein zweites, nach einem anderen Prinzip arbeitendes Reinigungsverfahren durchführbar, so daß durch Hintereinanderschalten oder durch gleichzeitiges Anwenden des Rückspülverfahrens und des wenigstens einen Reinigungsverfahrens die Reinigung des Filtermittels verbessert wird. Die unterschiedlichen Reinigungskomponenten oder Reinigungsmedien sowie die unterschiedlichen, durchführbaren Reinigungs- und Rückspülverfahrensvarianten sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 14.The filter medium regeneration system is characterized in that the Filter medium with at least one of the backwashing process, especially in the Cleaning medium or in the flow characteristics of the backwash medium deviating cleaning processes can be cleaned or backwashed. The system therefore optimizes the regeneration of the Filter media, e.g. the regeneration of a filter insert or of filter cartridges, through combination and application different Backwash or Cleaning process achieved. In the system according to the invention, the filter medium can for regeneration of the filter before, during and / or after the backwash phase at least one of the first backwashing process in particular Cleaning medium or in the flow characteristics of the backwash medium deviating cleaning procedures can be cleaned. In addition to that first, provided for each filter, cleaning in counterflow backwash is at least a second one working on a different principle Cleaning procedure feasible, so that through Connect in series or by using the backwash process at the same time and the cleaning of the at least one cleaning method Filter means is improved. The different cleaning components or cleaning media as well as the different, feasible cleaning and backwashing process variants are the subject of the subclaims 2 to 14.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die Dauer, Intensität und/oder Strömungscharakteristika des Reinigungs- oder Rückspülmediums in der Reinigungsphase und des Rückspülmediums in der Rückspülphase eingestellt werden oder selbsteinstellend geregelt werden kann. Durch die freie Wählbarkeit des Zeitpunktes und der Einwirkzeit des jeweiligen Reinigungsmediums bzw. Reinigungsverfahrens oder Rückspülverfahrens kann die Regeneration des Filtermittels u.a. an dessen Verschmutzungsgrad angepaßt werden, so daß die Reinigungswirkung des Reinigungsverfahrens oder des Spülverfahrens erhöht wird. Um an dem System unterschiedliche Reinigungs- und Rückspülverfahren durchführen zu können, ist es günstig, wenn das System eine vorzugsweise programmierbare Steuereinheit umfaßt, mit der die Systemkomponenten für die unterschiedlichen Reinigungs- oder Rückspülverfahren in freier Abfolge und/oder frei festlegbarer Dauer ansteuerbar sind. Im Rückspülverfahren kann insbesondere mit Filtrat, mithin mit Eigenmedium, rückgespült werden.It is particularly advantageous if the Duration, intensity and / or flow characteristics of the cleaning or backwashing medium in the cleaning phase and the backwash medium set in the backwash phase can be regulated or self-adjusting. By the free eligibility the time and the exposure time of the respective cleaning medium or cleaning process or backwashing process can the regeneration of the filter medium its degree of pollution customized so that the Cleaning effect of the cleaning process or the rinsing process is increased. To different cleaning and backwashing processes on the system carry out to be able is it convenient if the system is a preferably programmable control unit comprises with which the system components for the different cleaning or backwashing processes in free sequence and / or freely definable duration can be controlled. In the backwash process can be backwashed in particular with filtrate, i.e. with your own medium.
Das System kann einen Ultraschallerzeuger bzw. eine Ultraschallsonde umfassen, die vorzugsweise im Zentrum des Filtermittels angeordnet ist. Mit dem Ultraschallerzeuger kann eine Ultraschalleinwirkung auf das Filtermittel bewirkt werden.The system can be an ultrasound generator or comprise an ultrasound probe, which is preferably in the center of the Filter means is arranged. With the ultrasonic generator one can The effect of ultrasound on the filter medium.
Alternativ oder zusätzlich können der Filtratseite und der Schmutzseite jeweils eine Kolben-Zylindereinheit oder eine Membraneinheit zum Umwälzen des Filterinhalts zugeordnet sein, mit denen eine Kolbenreinigung bzw. Reinigung durch Umwälzen des Filterinhalts bewirkt werden kann. Hierdurch kann als Reinigungs- oder Rückspülverfahren die Flüssigkeit im Filter umgewälzt werden. Die Membraneinheiten können beispielsweise druckluftbeaufschlagte Membranen aufweisen. Zweckmäßigerweise wird beim Umwälzen mit Kolben-/Zylindereinheiten in Gegenrichtung zur Filtrierrichtung eine hohe Kolbengeschwindigkeit und beim Umwälzen in Filtrierrichtung eine niedrige Kolbengeschwindigkeit eingestellt. Vorzugsweise bildet eine der Kolbenzylindereinheiten eine Entlastungseinheit mit passivem Kolben, der dem jeweiligen Druckkolben keinen oder nur geringen Widerstand entgegensetzt. Auch beim Umwälzen mit Membraneinheiten wird vorzugsweise mit höherer Geschwindigkeit in Gegenrichtung zur Filtrierrichtung als umgekehrt umgewälzt.As an alternative or in addition, the filtrate side and the dirt side can each have a piston-cylinder unit or a membrane unit for circulation Zen of the filter content can be assigned, with which a piston cleaning or cleaning can be effected by circulating the filter content. As a result, the liquid can be circulated in the filter as a cleaning or backwashing process. The membrane units can, for example, have membranes pressurized with compressed air. Expediently, a high piston speed is set when circulating with piston / cylinder units in the opposite direction to the filtering direction and a low piston speed when circulating in the filtering direction. One of the piston-cylinder units preferably forms a relief unit with a passive piston, which provides no or only slight resistance to the respective pressure piston. Even when circulating with membrane units, it is preferably circulated at a higher speed in the opposite direction to the filtering direction than vice versa.
Weiter alternativ oder zusätzlich kann das System eine Vakuumquelle umfassen, die vorzugsweise der Schmutzseite unmittelbar oder über eine Zwischenkammer zuschaltbar ist, so daß beim Entleeren des Filters oder bei einer Druckgasrückspülung der Strömungswiderstand geringer ist. Das Vakuum kann zur Erhöhung des Differenzdrucks zwischen Filtrat- und Schmutzseite des Filters eingesetzt werden.Further alternatively or additionally can the system may include a vacuum source, preferably the dirt side immediately or over an intermediate chamber can be activated so that when the filter is emptied or with a compressed gas backwash flow resistance is less. The vacuum can increase the differential pressure between Filtrate and dirt side of the filter can be used.
Weiter alternativ oder zusätzlich kann ein Druckluftspeicher oder eine -quelle vorgesehen sein, die vorzugsweise der Filtratseite des Filters zuschaltbar ist. Als Reinigungs- oder Rückspülmedium kann dann Druckluft eingesetzt werden, die vorzugsweise aus dem Duckspeicher der Filtratseite des Filters zugeführt wird.Further alternatively or additionally can a compressed air reservoir or source may be provided, which is preferably the filtrate side of the filter can be switched on. As a cleaning or backwashing medium then compressed air can be used, preferably from the Pressure accumulator is fed to the filtrate side of the filter.
Besonders vorteilhaft ist, wenn in einer separaten Kammer mit begrenztem Volumen das Vakuum erzeugt wird und der Filterinhalt nach Öffnen eines sehr schnell schaltbaren Absperrorgans, beispielsweise eines Keilflachschiebers, in die evakuierte Kammer geleert wird. Der mit dem Vakuum erzielte geringe Widerstand beim Entleeren kann sich besonders vorteilhaft zusammen mit der Rückspülung mit Eigenmedium oder bei der Druckgasrückspülung auswirken, da der Rückspülimpuls auf das Filtermittel erhöht wird.It is particularly advantageous if in a separate chamber with limited volume creates the vacuum and the filter content after opening a very quickly switchable shut-off device, for example one Wedge flat gate valve, is emptied into the evacuated chamber. The one with the vacuum achieved low resistance when emptying particularly advantageous together with backwashing with your own medium or of compressed gas backwashing, because the backwash pulse increased on the filter medium becomes.
Weiter vorzugsweise oder alternativ können ein Pulsventil oder mehrere Pulsventile vorgesehen sein oder es sind Schnellschalteinheiten für ein Ventil zur Erzeugung einer Pulsation im Reinigungsmedium, Rückspülmedium oder in der Flüssigkeit vorgesehen. Hierdurch kann das Filtermittel mit pulsierendem Reinigungs- oder Rückspülmedium oder mit pulsierender Flüssigkeit gereinigt werden, mithin die Strömungscharakteristik des Mediums gezielt beeinflußt werden. Vorzugsweise kann die Flüssigkeit über das oder die Pulsventil/e aus der Schmutzseite im Filter abgeführt wird. Als Pulsventile können auch mit Schnellschalteinheiten versehene Ventile eingesetzt werden, die den z.B. abfließenden Flüssigkeitsstrom mit vergleichsweise hoher Frequenz absperren und freigeben, so daß hierüber die Pulsation in der Flüssigkeit bzw. dem Reinigungs- oder Rückspülmedium erzeugt wird. Eine besonders günstige Ausführungsform eines Pulsventils könnte eine rotierende und mit wenigstens einer Bohrung versehene Welle umfassen.More preferably or alternatively can one Pulse valve or a plurality of pulse valves can be provided or are Quick switching units for a valve for generating a pulsation in the cleaning medium, backwashing medium or in the liquid intended. As a result, the filter medium with pulsating cleaning or backwash medium or with pulsating liquid be cleaned, hence the flow characteristics of the medium influenced specifically become. Preferably, the liquid can or the pulse valve (s) is removed from the dirt side in the filter. As pulse valves can valves equipped with quick-switching units are also used, which e.g. outflowing Liquid flow with shut off and release comparatively high frequency, so that the Pulsation in the liquid or the cleaning or backwashing medium becomes. A particularly cheap one embodiment a pulse valve a rotating shaft with at least one bore include.
Weiter vorzugsweise oder alternativ kann der Filter mit einem vorzugsweise kreiszylindrischen Tauchrohr zwischen Filterein laß und Filterelement als Zyklonvorabscheider versehen sein. Die Lebensdauer des Filters bzw. des Filtermittels kann auch dadurch erhöht werden, daß durch feste Einbauten im Filtergehäuse und/oder eine tangentiale Zuströmung eine Vorabscheidung von Verunreinigungen in der Flüssigkeit bewirkt wird.More preferably or alternatively can the filter with a preferably circular cylindrical immersion tube between filter in and Filter element can be provided as a cyclone pre-separator. The lifespan the filter or the filter medium can also be increased by that by fixed installations in the filter housing and / or a tangential inflow Pre-separation of impurities in the liquid is effected.
Als zusätzliche oder alternative Systemkomponente kann dem Filter eine absperrbare Kammer als Sedimentationskammer und/oder Vakuumkammer zugeordnet sein. Hierdurch wird in der Rückspülphase eine Ruhephase zur Sedimentation von Verunreinigungen erreicht, wobei die Sedimentation vorzugsweise in einer separaten, absperrbaren Sedimentationskammer durchgeführt wird und/oder der Druck in dem in der Sedimentationskammer oder dem Filter aufgenommenen Medium erhöht wird. Die vorgenannten Maßnahmen tragen insbesondere dazu bei, den Verlust an Flüssigkeit, insbesondere an Filtrat sowie die Zeitdauer für die Rückspülphase zu minimieren.As an additional or alternative system component the filter can have a lockable chamber as a sedimentation chamber and / or a vacuum chamber. This will result in a backwash phase Resting phase for sedimentation of contaminants reached, whereby the sedimentation preferably in a separate, lockable Sedimentation chamber carried out and / or the pressure in the sedimentation chamber or the Filter recorded medium increased becomes. The above measures in particular contribute to the loss of fluid, especially filtrate as well as the length of time for to minimize the backwash phase.
In insbesondere bevorzugter Ausgestaltung bildet das System eine Versuchsanlage, in der sämtliche Reinigungskomponenten integriert sind und mit der für unterschiedliche Flüssigkeiten oder unterschiedliche Verunreinigungen von Flüssigkeiten die Betriebsbedingungen und die Reinigungs- bzw. Rückspülverfahren optimierbar sind.In a particularly preferred embodiment the system is a test facility in which all cleaning components are integrated and with the for different liquids or different contamination of liquids the operating conditions and the cleaning or backwashing process can be optimized.
Diese und weitere Ausgestaltungen des Systems werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels für ein System mit sämtlichen Reinigungskomponenten ersichtlich, wobei das Ausführungsbeispiel nicht schutzbeschränkend ist und einzelne Komponenten weggelassen und/oder durch andere Komponenten ersetzt werden könnten. In der Zeichnung zeigen:These and other configurations of the system are described in the description below Drawing shown embodiment for a System with all Cleaning components can be seen, but the embodiment is not protection limiting is and individual components omitted and / or by other components could be replaced. The drawing shows:
Die
Im Filtrierbetrieb durchströmt die Flüssigkeit die
Filterkerzen
Im folgenden werden nun die unterschiedlichen
Rückspül- bzw.
Reinigungsverfahren und zugehörigen
Komponenten beschrieben, die im System
Als weiteres Reinigungsverfahren
ist eine Ultraschallsonde
Alternativ oder zusätzlich zur
mit den Kolben-/Zylindereinheiten
Alternativ oder zusätzlich kann
die Reinigung oder Rückspülung bei
höherem
Differenzdruck durchgeführt
werden, indem über
die Vakuumquelle
Die Kammer
Mit dem erfindungsgemäßen System kann für die Regeneration des Filtermittels mit verschiedenen Rückspül- und Reinigungsverfahren wie insbesondere Druckluft- oder Druckgasrückspülung, Pulsventilreinigung, Umwälzen mit Kolbenreinigung sowie durch Ultraschalleinwirkung gereinigt werden. Unterstützend können sich eine Zyklonabscheidung, zentrifugale Einströmung, Sedimentation und Erhöhen des Differenzdrucks durch Vakuumrückspülung auswirken. Die Dauer, Intensität und/oder Strömungscharakteristika des im jeweiligen Reinigungs- oder Rückspülverfahren eingesetzten Reinigungs- oder Rückspülmediums kann mit einer programmierbaren Steuereinheit (nicht gezeigt) für einen automatischen Betrieb eingestellt werden, so daß in der Versuchsanlage die optimalen Betriebsbedingungen für die Reini gung bzw. Rückspülung der Filterelemente des Filters bestimmt werden können. Im Einsatz können mehrere Systeme mit Filtern parallelgeschaltet werden, so daß zu jeder Zeit wenigstens ein Filter zur Filtration zur Verfügung steht.With the system according to the invention can for the regeneration of the filter medium with various backwashing and cleaning processes such as compressed air or compressed gas backwashing, pulse valve cleaning, circulate cleaned with piston cleaning and by ultrasound become. supportive can cyclone separation, centrifugal inflow, sedimentation and increasing the Differential pressure through vacuum backwash. The duration, intensity and / or flow characteristics the cleaning or used in the respective cleaning or backwashing process Rückspülmediums can with a programmable control unit (not shown) for one automatic operation can be set so that in the pilot plant optimal operating conditions for the Cleaning or backwashing the Filter elements of the filter can be determined. Several can be used Systems with filters can be connected in parallel, so that each At least one filter is available for filtration.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20040129 |
|
R150 | Term of protection extended to 6 years |
Effective date: 20051020 |
|
R151 | Term of protection extended to 8 years |
Effective date: 20081028 |
|
R152 | Term of protection extended to 10 years |
Effective date: 20101019 |
|
R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |