-
Anschwemmfilter
-
Die Erfindung betrifft einen Anschwemmfilter mit einer Vielzahl zylindrischer,
konischer oder plattenförmiger Filterflächen.
-
Anschwemmfilter, insbesondere solche mit Kieselgur als Filtermittel,
finden beispielsweise Anwendung bei der Feinfiltration von Schleif- und Schneidölen.
-
Bei bekannten Anschwemmfiltern sind die Filterelemente, die mit den
Anschwemmflächen versehen sind, an einen Sammler angeschlossen, über den le gereinigte
Flüssigkeit abgeführt wird. Die Filterelemente und der Sammler sind dabei in einem
Kessel angeordnet, der durch den Filterdruck beaufschlagt ist.
-
berartige Filterkessel unterliegen den Kesselvorschriften. Sie
sind
genehmigungspflichtig, sobald p x V C 200 ist. Wird diese Kesselkennziffer überschritten,
wird der Druckbehälter genehmigungs- und überwachungspflichtig. Daraus resultiert
wiederum ein gegenüber einem nicht genehmigungspflichtigen Behälter wesentlich erhöhter
Fertigungsaufwand. Um die Anwendung der Kesselvorschriften zu vermeiden, hat man
zur Erzielung der erforderlichen Kapazität den Ausweg gewählt, eine Mehrzahl von
nicht genehmigungspflichtigen Druckbehältern zu benutzen. Das Problem hat man also
durch Addition zu lösen versucht. Dieser Weg ist einmal teuer, weil der Fertigungsaufwand
für zwei Filter kleiner Kapazität größer ist als der Fertigungsaufwand für einen
Filter gleicher Gesamtkapazität, solange die Kesselvorschriften nicht zur Anwendung
kommen.
-
Darüberhinaus sind im allgemeinen der Addition von Filtereinheiten
räumliche Grenzen gesetzt.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Anschwemmfilter zu schaffen, mit
dem unterhalb der Grenzen der Kesselvorschrift wesentlich größere Filterkapazitäten
erreichbar sind als mit den bekannten, nicht genehmigungspflichtigen Filtern.
-
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Filter
so ausgebildet ist, daß die Filterschichten an der Innenseite der als zylindrische
oder konische Kerzen bzw. flache Quader oder dergleichen ausgebildeten Filterschichtträger
anschwemmbar sind.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Anschwemmfilter wird das ungewöhnliche Prinzip
der inneren Anechwemmung der Filterschichten verwendet.
-
Damit wird erreicht, daß das für die Anwendung der Filtervorschrift
bei gegebenem Druck maßgebliche Volumen das Volumen der
Filterkerzen
bzw. Filterkammern zuzüglich des Volumens des Flüssigkeitsverteilers und eines eventuell
notwendigen Schlammraumes ist.
-
Bei den bekannten Anschwemmfiltern mit druckbeaufschlagtem Filterkessel
liegt die insgesamt erreichbare Filterfläche einer nicht genehmigungspflichtigen
Ausführung bei etwa maximal 5 m2 Bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten Anschwemmfilter
läßt sich demgegenüber eine Filterfläche erreichen, die um das Zwei- bis Sechsfache,unter
Umständen bis zum Zehnfachen, größer ist.
-
Als Filterelemente können Filterkerzen vorgesehen sein, die senkrecht
auf einem Rohrboden befestigt sind, der eine Trennwand im Filtergehäuse bildet.
-
Es ist auch möglich, als kilterelemente flache Quader vorzusehen,
die auf einem Rohrboden der eine Trennwand im Filtergehäuse bildet.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform kann eine Mehrzahl von Filterelementen
in Form flacher Quader vorgesehen sein, die in der Betriebsstellung im weselatlichen
horizontal liegen und mit einer Schmalseite jeweils an ein gemeinsames Zulaufgehäuse
angeschlossen sind. Das Zulaufgehäuse kann dabei selbst in Form eines flachen Quaders
ausgebildet sein. In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist das Zulaufgehäuse
um eine im Bereich seines unteren Endes angeordnete Schwenkachse in an sich bekannter
Weise um 900 schwenkbar, wobei die beiden gegenüberliegenden Schwenkgelenke als
Rohre ausgebildet sind, von denen eines mit der Pumpe und das andere mit einem Schlammablauf
verbindbar ist.
-
kin Anschwemmfilter mit einem schwenkbaren Druckkessel ist aus den
Unterlagen des bT-GN 19 41 863 bekannt.
-
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht
und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.
-
Fig. 1 zeigt in einem Längsschnitt schematisch einen Anschwemmfilter
mit Fiiterkerzen als Filterelementen.
-
Fig. 2 zeigt schematisch die Wirkungsweise der Filteranschwemmung
und der kiltrierung.
-
Fig. 3 zeigt in einem schnitt entsprecilend dem nach Fig. 1 einen
hnschwemmfilter mit länglichen Filtertaschen in Form von flachen Quadern.
-
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 3.
-
Fig. 5 zeigt in einem Längsschnitt schematisch eine weitere Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Anschwemmfilters.
-
Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf den Anschwemmfilter nach Fig. 5.
-
Fig. 7 zeigt schematisch die Wirkungsweise des Filters nach Fig. 5
und 6.
-
Der in Fig. 1 dargestellte Filter 2 weist einen ebenen Rohrboden 4
und einen entsprechend dem Betriebsdruck ausgelegten Zulauf bzw. Verteiler 8 auf.
In dem Rohrboden 4 ist eine Mehrzahl von Filterkerzen 10 dichtend eingesetzt, die
mit dem Rohrboden druckdicht verbunden sind. Die Filterkerzen sind an ihrem unteren
Ende offen. Der Zulauf 8 ist mit einem Zulaufanschluß 12 versehen, durch den die
zu reinigende Flüssigkeit eingespeist wird. Der Boden 14 des Zulaufes 8 ist schwach
konisch ausgebildet und an seiner tiefsten Stelle mit einem Rohrstutzen 16 versehen,
in dem ein Ventil 18 angeordnet ist.
-
Der Rohrboden 4 bildet den Boden eines drucklosen Behälters 6 bzw.
verschließt eine im Boden dieses Behälters hierfür vorgesehene Öffnung 7. Der Behälter
6 ist mit einem Uberlauf 20 versehen. Er kann beispielsweise mit einem ebenen Deckel
22 verschlossen sein. Dieser Deckel braucht nicht dichtend mit dem oberen Rand des
Behälters 6 verbunden sein.
-
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weisen die Filterkerzen 10 eine übliche
Stützstruktur 24 auf, gegen die innen ein zylindrisches Stützgewebe 26 anliegt,
das am oberen und unteren Ende festgeklemmt ist. Zum Filtern wird die unreine Flüssigkeit
über den Anschluß 12 eingespeist. Die Flüssigkeit verteilt sich in dem Verteiler
8 gleichmaßig über die unteren Einlässe der Filterkerzen. Die der axlreinen Flüssigkeit
in bekannter Weise zu Beginn eines Filterzyklus zugesetzte Filtermasse, insbesondere
Kieselgur, legt sich von innen als Primärschicht 28 gegen das Stützgewebe 24 an.
Auf dieser Primärschicht lagert sich dann im Laufe des Filterzyklus eine Schlammschicht
30 an.
-
Wenn die Filterkraft des Filters erschöpft ist, d.h. die Schlammschicht
eine vorgegebene Dicke erreicht hat bzw. die Druckdifferenz
über
die Filterschicht eine #or#eFebene Größe übeschritten hat, wird die Zufuhr unreine
1 lüss-igkeit unterbrochen. Durch Rütteln bzw. durch Gegenstrom wird dann die Primärschicht
mit der darauf haftenden Schlammschicht vom Stützgewebe gelöst. Die Filtermasse
und der Sc#'#amm fallen dann senkrecht in den Verteiler 8, aus dem sie in Richtung
der gestrichelten Pfeile dann durch Öffnen des Ventils 18 abgelassen werden können.
-
Der Boden des Zulaufes 8, der gleicEzeitig den Schlammsumpf bildet,
kann wie beschrieben konisch ausgebildet sein, wobei der Spitzenwinkel entsprechend
den jeweiligen Anforderungen so gewählt wird, daß beim Reinigen die Förderung des
Schlamms in den Ablaufstutzen 16 unterstützt wird. Der Boden kann selbstverständlich
auch als gekümpelter Kesselboden ausgebildet sein.
-
Zweckmäßig wird eine Form gewählt, die per se ein gute Formbeständigkeit
bei den maximal auftretenden Drücken besitzt.
-
Diese Drücke liegen bei derartigen Filtern in der Größenordnung von
2 bar. Der gleichfalls druckbeaufschlagte Rohrboden 4, der vorzugsweise eben ausgebildet
ist, kann durch Anker versteift werden, die zwischen dem Rohrboden 4 und dem Boden
14 des Zulaufes eingezogen sind. Derartige Ankerbolzen 32 sind in Fig. 1 links veranschaulicht.
Bei den gegebenen Drücken können in dem Rohrboden 4 und dem Boden 14 Bohrungen vorgesehen
sein, in die schließend entsprechende Rundprofile eingesetzt werden, die dann mit
den Böden verschweißt werden.
-
Wie aus der Zeichnung und dem Vorgesagten ersichtlich, ist das druckbeaufschlagte
Volumen lediglich das Volumen des Zulaufes 8 und das Innenvolumen der Filterkerzen
10. Da das Gesamtvolumen der Filterkerzen im Verhältnis zum Volumen des Zulaufes
8 groß
ist, wird bei einem gegebenen Gesamtvolumen eine sehr große
wirksame Filterfläche erreicht, die wesentlich über der Filterfläche liegt, die
bei bekannten Anschwemmfiltern mit äußerer Anschwemmung erzielbar ist.
-
Der Zulauf 8 kann mit einem diesen oben abschließenden Rohrboden und
den dar n eingesetzten b~ilterkeIzen auch als gesonderte Filtereinheit ausgebildet
sein. Der Rohrboden 4 kann dabei die Außenwand des Zulaufes 8 flanschartig überragen.
-
Eine derart ausgebildete +iltereinheit kann dann mit beliebigen Vorratsbehältern
6 kombiniert werden. Diese brauchen lediglich mit einer entsprechenden Bodenöffnung
versehen sein. Der Flansch kann dabei als Scl-!aubflansch oder als Schweißflansch
ausgebildet sein, so daß die Filtereinheit dauerhaft oder lösbar mit dem Vorratsbehälter
verbunden werden kann. Da der Behälter 6 drucklos ist, kann er ohne weiteres so
groß ausgebildet sein, daß er den gesamten Vorrat an gereinigte Flüssigkeit aufnehmen
kann. Der behälter 6 kann auch als Sumpf eines Vorratsbehälters vorgesehen werden.
In beiden Ausfertigungen wird eine flächensparende Anlage erreicht. Der Behälter
6 kann aber auch mit seinem Uberlaufanschluß 20 mit einem Vorratsbehälter in Verbindung
stehen, der in üblicher Weise daneben angeordnet ist.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die Filterkerzen 10 als
zylindrische Filterkerzen ausgebildet. Um das Lösen der Primärschicht und der Schlamrnschicht
zu erleichtern, können die Filterkerzen aber auch konisch ausgeführt sein. Da die
Filterkerzen mit innerer Anschwemmung arbeiten, sollten die Filterkerzen einen entsprechend
gröberen Durchmesser erhalten als Filterkerzen mit äußerer hnschwemmung.
-
Der Zulauf 8 kann im Querschnitt rund sein. Es ist aber auch möglich,
den Zulauf mit einem viereckigen Querschnitt auszubilden.
-
Bei der Ausführungsform nach kig. 3 und 4 entspricht die Grundkonstruktion
der nach Fig. 1. Für gleiche Teile sind gleiche Bezugszeichen verwandt. Lie eigentlichen
iilterelemente 34 sind hier als ebene Plattenfilter auf den einander gegenüberliegenden
Breitseiten 36 von riltertaschen 38 vorgesehen, die als flache Quader ausgebildet
sind, die jeweils mit einer Schmalseite in entsprechende rechteckförmige Öffnungen
40 im Rohrboden 42 abdichtend gehaltert sind. Die filtertaschen sind an diesem Ende
offen. Die Filterflächen können, wie in der Zeichnung dargestellt, parallel ueinander
liegen. Sie können aber auch gegeneinander geneigt sein, so da ein trapezförmiger
Querschnitt erreicht wird, dessen Breitseite der Eintrittsquerschnitt im Rohrboden
ist. Im übrigen gelten für diese Ausführungsform die Ausführun¼en, die oben bezüglich
der Fig. 1 gemacht sind. Die Wirkungsweise entspricht der unter Bezug auf Fig. 2
beschriebenen.
-
Bei der Ausführungsform nach iig. 5 sind wiederum Filtertaschen 44
vorgesehen, die wiederum als flache Quader ausgebildet sind. Diese Filtertaschen
44 liegen in der Betriebsstellung horizontal, wobei die unten liegende breitseite
46 die Filterfläche ist. Diese ist, wie aus Fig. 7 ersichtlich, mit einer Stützstruktur
48 versehen, auf der ein Stützgewebe 50 aufliegt, auf dem sich durch der Flüssigkeit
beigefügtes Kieselgur die Primärschicht 52 aufbaut, auf der sich dann der Schlamm
in einer Schicht 54 absetzt. Von den Filtertaschen 44 ist im Abstand übereinander
eine Diehozahl angeordnet. Diese Filter-taschen 44 sind mit einer Schmalseite mit
einem Zulaufschacht
56 verbunden. Der Zulaufschacht 5& ist
an seinem unteren Ende unterhalb der untersten Filtertasche 44 an seinen beiden
gegenüberliegenden Schmalseiten jeweils 5 mit Anschlußrohren 58, 60 versehen, die
über eine Drehkupplung 62, 64 mit einem starren Anschlußrohr 66, 68 verbunden ist.
-
Der Anschluß 66 ist der Anschluß,über den die unreine Flüssigkeit
eingespeist wird. Der Anschluß 68 ist als Schlammablauf vorgesehen, der im normalen
Betrieb geschlossen ist. Die über den Anschluß 66 eingespeiste unreine Flüssigkeit
steigt in dem Verteiler 56 aufwärts und gelangt in die einzelnen Filtertaschen,
aus denen sie nach Durchlaufen der Primärschicht in den Behälter 70 austritt, in
dein die beschriebene Anordnung untergebracht ist. Da die Primärschicht statisch
auf dem Stützgewebe aufliegt, eignet sici der titel tlacll Fig. 5 und 6 für unterbrochenen
Betrieb.
-
Zum Reinigen des Filters wird der Zulauf bzw. der Verteiler 56 mit
den daran angeordneten liltertaschen um 900 in die gestrichelt dargestellte Stellung
geschwenkt, in der die Filtertaschen senkrecht stehen, so daß die trimärschicht
und die darauf aufgebaute Schlammschicht in den Zulauf 56 abfallen können. Beim
Rückschwenken in die in Fig. 5 voll ausgezogen dargestellte Stellung rutscht der
Schlamm und das Material der Primärschicht allmählich in den im Bereich der Rohranschlüsse
ausgebildeten Sumpf. Während des Aufwärtsschwenkens wird in den Anschluß 66 gereinigte
Flüssigkeit eingespeist, die dann das sich im Sumpf sammelnde material über den
geöffneten Schlammablauf austrägt.
-
Der Zulauf 56 kann mit parallel zueinander liegenden Breitseiten ausgebildet
sein. ris ist aber auch möglich, diese zum unteren Ende hin divergierend auszubilden,
wobei gegebenenfalls
auch noch ein größervolumiger Sumpf vorgesehen
werden kann.
-
Das druckbelastete System besteht hier aus dem Zulaufschacht 56 und
den horizontalen Filtertaschen. Es ist ersichtlich, daß bei dieser Ausführung das
Vtrllältnis von Filteroberfläche zu dem gesamten druckbeaufschlagten Volumen ganz
besonders günstig ist. Durch das für das Schwenken der eigentlichen Filtereinheit
erforderliche Volumen innerhalb des Behälters 50 bietet sich diese Ausführung insbesondere
für den Einbau in einen Behälter an, der gleichzeitig Vorratsbehälter ist.
-
Das eigentliche Filterelement mit dem Zulauf kann auch hier als gesonderte
Einheit mit Vorratsbehältern unterschiedlicher Form und Größe kombiniert werden.
Bei Behältern unterschiedlicher Breite brauchen jeweils lediglich für die Anschlußrohre
66 bzw. 68 entsprechend angepaßte Längen vorgesehen zu werden.
-
Die einander gegenüberliegenden Breitseiten des Zulaufschachtes 56
können wiederum durch Anker versteift werden, die durch den Schacht 56 hindurchgeführt
und mit den beiden Wänden verschweißt sind.
-
Leerse ite