DE2660239C2 - Verfahren zum Spülen der Filterkammern eines Filteraggregates sowie Filteraggregat zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrih't ein Verfahren zum Spülen der Filterkammern eines Filteraggregates, bei dem nach Ausschalten einer von mehreren Filterkammern aus dem Filterkreislauf ein Schlammauslaß geöffnet und danach das in der Filterkammer befindliche Filtrat durch ein Druckgas in Rückströmrichtung unter Druck b5 gesetzt und durch den Filtereinsatz hindurch gedrückt und zusammen mit den abgespülten Filterrückständen durch den Schlammauslaß ausgespült wird. Ferner ist die Erfindung auf ein Filteraggregat gerichtet, mit welchem sich das erfindungsgemäße Verfahren durchführen läßt und welches mehrere Filterkammern aufweist, die nacheinander zur Rückspülung ihrer Filtereinsätze über Ventile od. dgl. vom Filterkreislauf abschaltbar sind und deren Schmutzraum an einen unter geringen Druck, z. B. Atmosphärendruck, stehenden Schlammbehälter und deren Filtratraum auf der Sauberseite mit einer Druckmittelquelle verbindbar ist. Aus der gattungsbildenden DE-AS 18 01 441 ist ein Filteraggregat bekannt, dessen Filterkammern nacheinander aus dem Filterkreislauf abgeschaltet werden können und bei dem der Schmutzraum der abgeschalteten Filterkammer über ein Schlammventil geöffnet und der Filtratraum an eine Druckluftleitung angeschlossen werden kann, so daß die Druckluft das im Filtratraum befindliche Filtrat in Rückströmrichtung durch den Filtereinsatz drückt and dabei die auf der Schmutzseite befindliche Trübe sowie die abgespülten Filterrückstände zusammen mit dem Spülfiltrat durch das Schlammventil in einen Schlammbehälter abgeführt werden. Es hat sich gezeigt, daß trotz Anwendung verhältnismäßig hoher Spüldrücke die Spülwirkung nicht immer ausreichend ist und vor allem nicht über die gesamte Fläche des zu spülenden Filtereinsatzes wirksam ist. Auch wenn der Spüldruck zu Beginn des Rückspülvorgangs sehr hoch ist, baut sich der zwischen der Schmutzseite und der Sauberseite wirkende Differenzdruck rasch ab, wenn nur ein Teil der Filterrückstände in der Anfangsphase des Rückspülvorgangs vom Filtereinsatz abgelöst wird. Diese Verminderung der Druckdifferenz zwischen Schmutz- und Sauberseite geht um so schneller vor sich, je kleiner der Querschnitt des Schlammventils ist. Der sich beim Rückspülvorgang aufgrund des begrenzten Querschnitts des Schlammventils einstellende Staudruck bewirkt, daß nach Losbrechen nur eines Teiles des Filterkuchens vom Filtereinsatz der anfänglich hohe Differenzdruck zusammenbricht, so daß für die übrigen noch nicht gereinigten Bereiche des Filtereinsatzes die dann noch verbleibende Druckdifferenz für eine wirksame Spülung nicht mehr ausreicht.

Bekannt ist aus der DE-AS 17 61617 auch ein Filteraggregat, bei dem der Filtereinsatz aus in der Filterkammer hängend angeordneten Filterkerzen besteht. Der Kopfraum der Filterkammer oberhalb des Filtereinsatzes ist über eine Spülleitung an einen Behälter angeschlossen, der eine Reinigungsflüssigkeit aufnimmt, die beim öffnen eines Ventils durch Druckgas in den Kopfraum der Filterkammer getrieben wird. Die in den Kopfraum einströmende Reinigungsflüssigkeit prallt gegen eine Prallplatte und wird dadurch in der Filterkammer fein versprüht, so daß mehr oder weniger die gesamte Filterfläche des Filtereinsatzes benetzt wird. Um eine Reinigung des Filtereinsatzes von dem ausgefilterten Schmutz zu erreichen, wird die Filterkammer vor dem Reinigungsvorgang zu einem Schlammraum hin praktisch vollständig, d. h. bis in ein unter dem Filtereinsatz liegendes Niveau entleert, eine Beschleunigungsstrecke für das Spülfiltrat wird jedoch nicht gebildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren so auszugestalten, daß ohne größeren Aufwand ein besseres Spülen der einzelnen Filterkammern mit höherer Spülgeschwindigkeit der Spülflüssigkeit ermöglicht wird. Zugleich bezweckt die Erfindung ein für die Durchführung des Verfahrens geeignetes Filteraggregat.

Die vorgenannte Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß vor dem Einleiten des Spülvorgangs die Filterkammer auf der Schmutz- und Sauberseite teilweise entleert und drucklos gemacht wird zur Bildung einer Beschleunigungsstrecke für das Spülfiltrat, und daß anschließend das auf der Sauberseite befindlich;; Filtrat durch schlagartige Druckgasbeaufschlagung in den entleerten drucklosen Raum auf der Sauberseite der Filterkammer beschleunigt und mit hoher Geschwindigkeit in Rückströmrichtung durch den Filtereinsatz gedrückt wird.

Bei diesem Verfahren ergibt sich die durchgreifende Spülwirkung nicht nur durch den auf das Spülfiltrat wirkenden Gasdruck, sondern zusätzlich durch Beschleunigung des Spülfiltrats über die Beschleunigungsstrecke und die schlagartige Abbremsung der auf den Filtereinsatz aufprallenden Spülflüssigkeitsmenge. je größer die Geschwindigkeit und die Masse der aufprallenden Spülflüssigkeitsmenge ist, un so größer ist auch die Spülwirkung. Eine durchgreifende Reinigung des Filtereinsatzes läßt sich in diesem Fall selbst bei relativ niedrigem Gasdruck erreichen. Im allgemeinen genügt es, wenn nur ein verhältnismäßig kleiner Teil des Filtrats vor dem Rückspülvorgang aus der Filterkammer abgelassen wird, so daß eine entsprechend große Menge des Spülfiltrats vom Druckgas durch den Filtereinsatz getrieben wird. Trifft die beschleunigte Spülfiltratmenge gegen eine Wand oder Decke der Filterkammer, so wirkt der sich durch die «1 Massenkraft einstellende Druckstoß allseitig fort und damit über die gesamte Fläche des Filtereinsatzes. Oa zum Ablösen des Filterkuchens schon der erste Impuls genügt, benötigt man auf der Schmutzseite ein verhältnismäßig kleines Puffervolumen. Das heißt, daß i~> es im allgemeinen schon ausreicht, wenn vor dem Einleiten des Spülvorgangs die Schmutzseite der Filterkammer nur zu einem kleinen Teil, beispielsweise um ein Zehntel des Gesamtvolumens entleert zu werden braucht, um während des Ablösens des Filterrückstandes keinen den Spüleffekt mindernden Gegendruck aufkommen zu lassen.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das eingangs genannte Filteraggregat verwendet, das erfindungsgemäß so ausgebildet ist, daß *^r> im oberen Bereich des Schmutzraumes der Filterkammern ein nur nach unten zur Schmutzseite hin offener Gasaufnahmeraum vorgesehen ist, dessen Volumen mindestens 10% des die Trübe aufnehmenden Volumens des Schmutzraumes beträgt, und daß zwischen so dem Filtratraum und dem Druckmitleleinlaß ein Spülfiltrat aufnehmender Spülraum in Form zweier miteinander kommunizierender Teilräume angeordnet ist, dessen mit dem Druckmitteleinlaß verbundener Teilraum vom Druckmitteleinlaß aus abfallend zu einem tiefsten Punkt hin sich erstreckt und dessen anderer Teilraum sich vom tiefsten Punkt ansteigend zum Filtratraum erstreckt.

Bei einem Filteraggregat, bei welchem der Filtereinsatz etwa zentral in der Filterkammer angeordnet ist, ω läßt sich vorteilhafterweise die Anordnung so treffen, daß sich der Filtratraum bis über den Schmutzraum der Filterkammer erstreckt, wobei der Filtratraum von dem den Gasaufnahmeraum bildenden Kopfraum des Schmutzraumes durch eine ringförmige Trennwand <« abgetrennt ist, die den Filtereinsatz trägt.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert, !n dtr Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Filteraggregates mit Schlammbehälter und Aufbereitungsfilter zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig.2 eine gegenüber der Ausführungsform nach F i g. 1 abgewandelte Ausführungsform einer Filterkammer.

Das in F i g. 1 gezeigte Filteraggr;gat dient zur Reinigung von öl. Eine Pumpe 1 fördert verschmutztes Öl über eine Zuführleitung 2 zu den Filterkammern 3 bzw. 3' des Filteraggregates. Die Filterkammern 3 und 3' sind von gleicher Ausbildung. Sie weisen jeweils einen Filtereinsatz 4 bzw. 4' auf, der die Filterkammer in einen Schmutzraum 5 bzw. 5' und in einen Filtratraum 6 bzw. 6' unterteilt. Die Pumpe 1 drückt die in den Schrnutzraum 5 bzw. 5' einströmende Trübe durch den Filtereinsatz 4 bzw. 4' in den auf der Sauberseite befindlichen Filtratraum 6 bzw. 6', von wo das gefilterte öl bzw. das Filtrat über den Filtratauslaß 7 bzw. T abgeführt wird.

Die Filterkammem 3, 3' lassen sich durch Schließen der in der Zuführleitung 2 und in den Filtratauslaß 7 angeordneten Ventile 11, 12 bzw. 11', 12' wechselweise aus dem Filterkreislauf abschalten. Zum Rückspülen der jeweils aus dem Filterkreislauf abgeschalteten Filterkammer 3 bzw. 3' wird ein zugeordnetes Schlammventil 13 bzw. 13' im Schlammablaß 8 bzw. 8' geöffnet, so daß die in dem Schmutzraum 5 bzw. 5' befindliche Trübe in einen Schlammbehälter 16 abgelassen wird. Über einen Druckmitteleinlaß 9 bzw. 9' kann aus einem Druckgasbehälter 10 durch öffnen eines Druckgasventils 14 bzw. 14' das in der Filterkammer 3 bzw. 3' befindliche Spülfiltrat durch den Filtereinsatz 4 bzw. 4' gedrückt werden, so daß sich die Filterrückstände vom Filtereinsatz ablösen und zusammen mit dem Spülfiltrat durch den Schlammablaß 8, 8' über eine Schiammleitung 15 in den Schlammbehälter 16 gelangen. Vor Einleiten des Rückspülvorgangs wird der betreffende Schmutzraum 5 bzw. 5' der zu spülenden Filterkammer 3 bzw. 3' teilweise entleert. Ferner wird die betreffende Filterkammer 3 bzw. 3' auch auf der Sauberseite zwischen dem Filtereinsatz 4 bzw. 4' und der Druckgaszuführung 9 bzw. 9' teilweise entleert. Hierdurch wird eine Beschleunigungsstrecke für das Spülfiltrat geschaffen.

Beider Ausführungsform nach Fig. 1 ist zwischen der Druckgaszuführung 9 bzw. 9' und dem Filtratraum 6 bzw. 6' auf der Sauberseite der Filterkammer 3 bzw. 3' ein Spülraum 32 bzw. 32' angeordnet, der von einer nicht bis zum Boden dieses Raumes reichenden Trennwand 33 in zwei kommunizierende Teilräume 32a und 32b unterteilt ist. In diesem Spülraum 32 befindet sich Spülfiltrat. Der eine Teilraum 32b ist über einen sehr großen Querschnitt mit dem Filtratraum 6 bzw. 6' der betreffenden Filterkammer verbunden, während der andere Teilraum 32a des Spülraumes 32 mit der Druckgasquelle bzw. dem Druckgasbehälter 10 verbunden ist.

Ist z. B. das Schlammventil 13 geöffnet und auch der Filtratraum 6 teilweise entleert, dann drückt das durch öffnen des Druckgasventils 14 einströmende Druckgas das im Spülraum 32 befindliche Spülfiltrat wie einen Flüssigkeitsstopfen vor sich her, beschleunigt ihn und drückt ihn in den freien Raum des teilweise entleerten Filtratraumes 6 der Filterkammer 3. Durch Beschleunigen des in dem Spülraum 32 befindlichen Spülfiltrats in den teilweise auf der Sauberseite entleerten Filtratraum 6 prallt die so in Bewegung gesetzte Flüssiekeitsmenee

auf die Wandung der Filterkammer und den Filtratspiegel auf, wodurch ein Druckimpuls erzeugt wird, der als Druckstoß auf der gesamten Oberfläche des Filtereinsatzes 4 wirksam wird und dadurch die Filterrückstände bzw. den Filterkuchen von dem Filtereinsatz 4 löst.

Die Spülung der Filterkammer 3 erfolgt mit Gasüberschuß, so daß über den Schlammablaß 8 und der Schlammleitung 15 Druckgas in den Schlammbehälter 16 gelangt. Der dort wirkende Gasdruck dient nun zur Förderung des Gemisches aus Trübe, Filterrückständen und Spülfiltrat zu einem Absetzbehälter hin oder zu einem Regenerator, oder, wie F i g. 1 zeigt, zu einem unmittelbar auf dem Schlammbehälter 16 angeordneten Aufbereitungsfilter 17. In dem Aufbereitungsfilter 17 befindet sich ein Filtereinsatz 18, der die Schmulzseite 19 von der Sauberseite 20 trennt. Der im Schlammbehälter 16 wirkende Gasdruck drückt das in diesem Behälter befindliche Gemisch aus Flüssigkeit und Feststoffteilchen über ein Steigrohr 21 in die Filterkammer 17.

In Fig. 1 ist der Spülraum 32 durch eine Trennwand 33 in zwei miteinander kommunizierende Teilräume 32a und 326 unterteilt, wobei der Teilraum 32a an den Druckgaseinlaß 9 angeschlossen ist, während der Teilraum 326 über einen großen Querschnitt mit dem Filtratraum 6 in Verbindung steht. Diese Anordnung ist in Fig. 1 in starker schematischer Vereinfachung dargestellt. Es ist erkennbar, daß durch öffnen des Ventils 14 das Druckgas die in den Teilräumen 32a und 326 befindliche Flüssigkeitsmenge schlagartig in den nur teilweise entleerten Filtratraum 6 beschleunigt, so daß die schlagartige Abbremsung der beschleunigten Flüssigkeitsmenge den Impuls liefert, durch den der Filterkuchen vom Filtereinsatz 4 abgelöst wird.

Das Entleeren des Schmutzraumes 5 erfolgt durch öffnen des Schlammventils 13, das über die Schlammsammelleitung 15 mit dem Schlammbehälter 16 in Verbindung steht. Im Schlammbehälter 16 ist der Druck relativ gering, so daß das im Raum 30 der Filterkammer sich sammelnde Gas die Trübe zumindest teilweise durch den SchiainrnausiaB S drückt. Dabei sind selbstverständlich das Einlaßventil 11, das Auslaßventil 12 und das Druckgasventil 14 geschlossen. Durch die teilweise Entleerung des Schmutzraumes 5 gelangt auch Filtrat aus dem Filtratraum 6 in den Schmutzraum 5, so daß auch der Filtratraum teilweise entleert wird. Dies ist von Bedeutung, damit die aus den Teilräumen 32a und 326des Spülraumes herausgedrückte Flüssigkeitsmenge aufgenommen werden kann.

Während bei den Filterkaminern 3, 3' nach F i g. 1 der Filtratraum 6, 6' die Schmutzseite bzw. den Schmutzraum 5, 5' überragt, ist bei der Filterkammer 3 gemäß Fig. 2 die Anordnung des Schmutzraumes 5 und des Filtratraumes 6 so getroffen, daß der Schmutzraum 5 den Filtratraum 6 überragt. Das aus der Trübe oder auch aus dem Filtrat aufsteigende Gas sammelt sich im Gasaufnahmeraum 30. Durch ein niveaugesteuertes Ventü 29 kann über die Druckgasieiiung 28 zuviel anfallendes Gas dem Schlamnibehälter 16 zugeführt werden.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 besteht der Filtratraum 32 für das zu beschleunigende Spülfiltrat in ähnlicher Weise aus einem krümmerartigen Teil, dessen beide Schenkel die Teilräume 32a und 326 bilden. Der Teilraum 32a erstreckt sich von oben bis zu dem tiefsten Punkt 34, während sich der Teilraum 326 von dem tiefsten Punkt 34 in die Filterkammer erstreckt. Nach Schließen des Einlaßventils 11 und des Auslaßventils 12 und öffnen des Schlammventils 13 drückt das im Gasdruckraum 30 befindliche Druckgas die Trübe teilweise über das offene Schlammventil 13 in den Schlammbehälter 16. Auch aus dem Filtratraum 6 gelangt etwas Filtrat in den Schmutzraum 5, so daß auch der Filtratraum 6 teilentleert wird. Durch öffnen des Druckgasventils 14 wird dann die in den Teilräumen 32a, 326 befindliche Fiitratmenge schlagartig nach unten gedruckt, wodurch diese Fiitratmenge stark beschleunigt wird und mit hoher Geschwindigkeit gegen die Wandung des Filtereinsatzes 4 prallt und auf diese Weise den Filterkuchen vom Filtereinsatz ablöst.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Spülen der Filterkammern eines Filteraggregates, bei dem nach Ausschalten einer von mehreren Filterkammern aus dem Filterkreislauf ein Schlammauslaß geöffnet und danach das in der Filterkammer befindliche Filtrat durch ein Druckgas in Rückstromrichtung unter Druck gesetzt und durch den Filtereinsatz hindurch gedruckt und zusammen mit den abgespülten Filterrückständen durch den Schlammauslaß ausgespült wird, d a durch gekennzeichnet, daß vor dem Einleiten des Spülvorgangs die Filterkaminer auf der Schmutz- und Sauberseite teilweise entleert und drucklos gemacht wird zur Bildung einer Beschleunigungsstrecke für das Spülfiltrat, und daß anschließend das auf der Sauberseite befindliche Filtrat durch schlagartige Druckgasbeaufschlagu.ig in den entleerten drucklosen Raum auf der Sauberseite der Filterkammer beschleunigt und mit hoher Geschwindigkeit in Rückslrömrichtung durch den Filtereinsatz gedrückt wird.

2. Filteraggregat zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit mehreren Filterkammern, die nacheinander zur Rückspülung ihrer Filtereinsätze über Ventile od. dgl. vom Filterkreislauf abschaltbar sind und deren Schmutzraum an einen unter geringeren Druck, z. B. Atmosphärendnick, stehenden Schlammbehälter und deren Filtratraum auf der Sauberseite mit einer Druckquelle verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich des Schmutzraumes (5, 5') der Filterkammern (3, 3') ein nur nach unten zur Schmutzseite hin offener Gasaufnahmeraum (30) vorgesehen ist, dessen Volumen mindestens 10% des die Trübe aufnehmen- jj den Volumens des Schmutzraumes beträgt, und daß zwischen dem Filtratraum (6,6') und dem Druckmitteleinlaß (9, 9') ein Spülfiltrat aufnehmender Spülraum (32, 32') in Fotti zweier miteinander kommunizierender Teilräume (32a, 32b) angeordnet ist, dessen mit dem Druckmitteieinlaß (9, 9') verbundener Teilraum (32a^ vom Druckmitteleinlaß aus abfallend zu einem tiefsten Punkt (34) hin sich erstreckt und dessen anderer Teilraum (32b) sich vom tiefsten Punkt (34) ansteigend zum Filtratraum (6,6') erstreckt.

3. Filteraggregat nach Anspruch 2, wobei der Filtereinsatz etwa zentral in der Filterkammer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Filtratraum (6, 6') bis über den Schmutzraum (5, 5') der Filterkammer (3, 3') erstreckt, und daß der Filtratraum (6, 6') von dem den Gasaufnahmeraum (30) bildenden Kopfraum des Schmutzraumes (5, 5') durch eine ringförmige Trennwand abgetrennt ist, die den Filtereinsatz (4,4') trägt.