DE2721303C2 - Spaltfilter für Flüssigkeiten - Google Patents

Spaltfilter für Flüssigkeiten

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Spaltfilter für Flüssigkeiten mit einem zum Entfernen des abgesetzten Schmutzes um seine Achse drehbaren, im Filterbetrieb radial von außen nach innen durchströmten hohlzylindrischen Filterkörper aus Lamellen oder Drahtwicklungen innerhalb eines Filtergehäuses und mit einem dünnwandigen Schmutzabstreifer, dessen Vorderkante federnd gegen den Umfang des Filterkörpers anliegt, sowie mit einer verschließbaren Schlammablaßöffnung im Filtergehäuse.
Bei dem bekannten, eingangs genannten Spaltfilter der FR-PS 21 44 064 ist dem dünnwandigen Schmutzabstreifer in Drehrichtung des Filterkörpers eine Bürste nachgeordnet, die am Außenumfang des Filterkörpers anliegt und diesen zusätzlich reinigen soll. Auf den zwischen dem Filterkörper und dem Schmutzabstreifer sich festkeilenden Schmutz hat die Bürste keinerlei Einfluß.
Derartige Spaltfilter sind auch in der Praxis bekanntgeworden, und werden zur Filterung von vielerlei Flüssigkeiten wie beispielsweise von Schmieröl für Brennkraftmaschinen oder von Spaltwasser für Turbinen verwendet. Den auf dem Filterkörper abgesetzten Schmutz beseitigt man durch Drehen des Filterkörpers gegenüber dem Schmutzabstreifer, wobei ein motorischer Antrieb für die Drehbewegung des Filterkörpers vorgesehen sein kann. Die Steuerung des Motors erfolgt meistens über einen Differenzdruckschalter, der bei Anstieg des Differenzdmckes über einen vorbestimmten Wert hinaus den Motor einschaltet und nach Absinken unter
ίο einen niedrigeren Wert des Differenzdruckes wieder abschaltet Von Zeit zu Zeit wird der vom Filterkörper abgestreifte Schmutz durch die Schlammablaßöffnung des Filtergehäuses entfernt.
Ein solcher vollautomatisierbarer Spaltfilterbetrieb bereitet dann Schwierigkeiten, wenn als abzuscheidender Schmutz auch Borsten und Fasern anfallen, beispielsweise bei der Reinigung von Waschflüssigkeiten für industrielle Zwecke. Es hat sich gezeigt, daß die bekannten Spaltfilter durch Borsten und Fasern stcrk verstopfen, weil sich der mit Fasern angereicherte Schmutz zwischen dem Filterkörper und dem Schmutzabstreifer festkeilt, dort immer mehr anwächst und den Schmutzabstreifer unerwünscht vom Filterkörper wegdrängt. Eine Reinigung allein über den Schmutzabstreifer ist dann nicht mehr möglich. Vielmehr muß der Filterbetrieb unterbrochen und der Filterkörper ausgebaut und von Hand gereinigt werden.
Ein Spaltfilter andtjer Bauart (US-PS 26 42 186) ist mit Schmutzabstreifern versehen, die im Filterbetrieb nach außen vom Filterkörper weggeschwenkt sind und nur im Reinigungsbetrieb in die auf eine größere Weite eingestellten Filterspalte eingreifen. Bei weiteren Filterbauarten anderer Gattung (DE-OS 22 07 974, DE-AS 13 02541 und 1243 149) sind Spritzrohre vorgesehen, die der Naßreinigung der Filterelemente selbst und nicht der Schmutzabstreifer dienen. Bei der Übertragung dieser Maßnahme auf ein Spaltfilter der vorliegenden Bauart würde sich die Gefahr ergeben, daß der am Filterkörper angesetzte Schmutz durch die Filterspalte hindurchgespült wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Spaltfilter der eingangs aufgezeigten Bauart mit einfachen Mitteln so zu verbessern, daß ein vollautomatischer Dauerbetrieb auch bei schwierig entfernbarem Schmutz wie Fasern, Borsten und derlei das Verstopfen begünstigenden Teilchen ermöglicht wird.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der Schmutzabstreifer von dem Filterkörper wegschwenkbar ausgebildet ist und daß mehrere auf die Länge des Filterkörpers verteilt angeordnete vordere Düsen und hintere Düsen für Spülflüssigkeit vorgesehen sind, wobei die Flüssigkeitsstrahlen der vorderen Düsen unter einem spitzen Winkel λ von hinten auf die dem Filterkörper abgewandte Oberfläche des weggeschwenkten Schmutzabstreifers und die Flüssigkeitsstrahlen der hinteren Düsen von hinten in den Spalt zwischen dem Filterkörper und dem weggeschwenkten Schmutzabstreifer gerichtet sind.
Nun läßt sich nach Absperren des Zulaufkanals für Rohflüssigkeit und des Ablaufkanals für Filtrat sowie Entleeren des Filtergehäuses der Schmutzabstreifer durch die Düsen freispülen. Auch bei schwer entfernbarem Schmutz ist ein störungsfreier vollautomatischer Betrieb gewährleistet.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
F i g. I die schematische Darstellung eines Spaltfilters der Erfindung, teilweise im Schnitt, teilweise in Ansicht,
F i g. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der F i g. 1 in vergrößerter Darstellung,
F i g. 3 eine der verwendeten Flachstrahldüsen in Ansicht von vom.
Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Spaltfilter für in einer Auswaschanlage verunreinigtes Trichloräthylen. Als Schmu'z fallen insbesondere Läppaste, Borsten und Fasern an.
Der Spaltfilter hat ein Filtergehäuse 1 mit zylindrischem Gehäurcoberteil 2 und kegeligem Gehäuseunterteil 3. An seiner oberen Stirnseite ist das Filtergehäuse 1 durch einen abnehmbaren Gehäusedeckel 4 verschlossen.
Das Filtergehäuse 1 ist durch eine Trennwand 6, die aus einem am Innenumfang des Gehäuseoberteils 2 festgelegten Ring 7 und einer mit Filtratdurchiaßöffnungen 8 versehenen Scheibe 9 besteht, in eine Zulaufkammer 11 für Rohflüssigkeit und eine Ablaufkammer 12 für Filtrat unterteilt.
Im Filtergehäuse 1 ist ein hohizylindrischer Filterkörper 15 mit auf einem Stützkörper 16 angebrachten Drahtwick'iungen 17 angeordnet. Die eigentlichen Filterspalte sind in bekannter Weise zwischen den einzelnen Drahtwicklungen gebildet An seiner unteren Stirnseite ist der Filterkörper 15 durch eine Abschlußscheibe 18 verschlossen.
Gehäusedeckel 4 und Scheibe 9 sind von einer Antriebsachse 20 abgedichtet durchsetzt, die mit dem Filterkörper 15 fest verbunden ist. Zum Drehen des Filterkörpers 15 über die Antriebsachse 20 dient der Antriebsmotor 21.
Ein Drehstab 22 durchsetzt abgedichtet die Scheibe 9 und den Gehäusedeckel 4 und trägt einen dünnwandigen Schmutzabstreifer 25, dessen Vorderkante 26 federnd gegen den Umfang des Filterkörpers 15 anliegt.
Ein Zulaufkanal 30 für Rohflüssigkeit ist mit einem Absperrventil 31 versehen und mündet in die Zulaufkammer 11. Aus der Ablaufkammer 12 mündet der Ablaufkanal 32, der durch ein Absperrventil 33 verschlossen werden kann. An der unteren Stirnseite des Filtergehäuses 1 it.. eine Schlammablaßöffnung 34 vorgesehen, an die sich eine Schlammablaßleitung 35 mit Absperrventil 36 anschließt.
Der Schmutzabstreifer 25 ist von dem Filterkörper 15 wegschwenkbar, so daß er beispielsweise die in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnete Stellung einnehmen kann. Hierzu hat der Drehstab 22 einer. Drehantrieb 50, der hydraulisch funktioniert.
In das Gelläuseoberteil 2 münden mehrere auf die Länge des Filterkörpers 15 verteilt angeordnete vordere Düsen 60 für SpülflGssigkeit. Sie sind so angeordnet, daß ihre Flüssigkeitsstrahlen in Richtung des Pfeiles 61 unter eimern spitzen Winke! a, der beim Ausführungsbeispiel ca. 45° beträgt, von hinten auf die dem Filterkörper 15 abgewandte Oberfläche 62 des weggeschwenkten Schmutzabstreifers 25 gerichtet sind.
Zusätzlich zu den vorderen Düsen 60 sind mehrere gleichfalls auf die Länge des Filterkörpers 15 verteilt angeordnete hintere Düsen 65 für Spülflüssigkeit vorgesehen. Ihre Flüssigkeitsstrahlen sind von hinten in Richtung des Pfeiles 66 in den Spalt 67 zwischen dem Filterkörper 15 und dem abgeschwenkten Schmutzabstreifer 25 gerichtet.
Der Antriebsmotor 21 dreht den Filterkörper 15 normalerweise in Abstreifdrehrichtung 70, bei der sich der Umfang des Filtrrkörpers 15 gegen die Vorderkante 26 des Schmutzabstreifers 25 bewegt. Die Drehrichtunp des Antriebsmotors 21 ist umkehrbar, so daß der Filterkörper 15 bei abgeschwenktem Schmutzabstreifer 25, wie dies in F i g. 2 gestrichelt dargestellt ist, entgegen der Abstreifdrehrichtung 70 gedreht werden kann.
Alle vorderen Düsen 60 münden aus einem gemeiiuamen Kanal 72 und alle hinteren Düsen 65 aus einem gemeinsamen Kanal 73 für die Zufuhr von Spülflüssigkeit aus. Die Spülflüssigkeit selbst wird durch eine Spülflüssigkeitsleitung 75 zugeführt, die sich in Leitungsabschnitte 76 und 77 verzweigt. Der Leitungsabschnitt 76
ίο ist mit einem Absperrventil 78 versehen und mündet in die Abiaufkammer 12. Der Leitungsabschnitt 77 hat ein Absperrventil 79 und verzweigt sich nochmals in zwei nicht dargestellte Leitungsstücke, die in die Kanäle 72 und 73 einmünden.
Anstelle der beiden Kanäle 72 und 73 kann auch ein gemeinsamer Kana! 80 vorgesehen sein, wie dies in F i g. 2 strichpunktiert angedeutet ist. Getrennte Kanäle für die vorderen Düsen und die hinteren Düsen geben jedoch die Möglichkeit, durch entsprechende Steuerung ein zeitlich versetztes Abspülen des abgeschwenkten Schmutzabstreifers 25 vorzunehmen. Hierzu muß dann jedes in die Kanäle 72 und 73 einmündende Leitungsstück mit einem Absperrventil versehet! sein.
Wie aus F i g. 3 ersichtlich, sind die Düsen 60 bzw. 65 als Flachstrahldüsen ausgebildet, deren AustrittGöffnungen 69 die größte Abmessung A in Längsrichtung des Filterivörpers haben. Mit diesen Flachstrahldüsen wird beim Abspülen die gesamte Länge des Schmutzabstreifers 25 wie auch des Spalts 66 zwischen dem abgeschwenkten Schmutzabstreifer 25 und dem Filterkörper 15 von Spülflüssigkeit erreicht.
Im praktischen Betrieb sind zunächst die Absperrventile 31 und 32 geöffnet und die Absperrventile 36,78 und 79 geschlossen. Rohflüssigkeit tritt durch den Zulaufkanal 30 in die Zulaufkammer 11 ein und passiert die Spalte zwischen den Drahtwicklungen 17, wobei sich der mitgeführte Schmutz im wesentlichen auf dem Außenumfang des Filterkörpers 15 absetzt. Das Filtrat strömt sodann durch die Filtratdurchiaßöffnungen 8 in die Ablaufkammer 12 und von dort durch den Ablauikanal 32 zum Verbraucher, im vorliegenden Fall zur Trichlorärhylen-Auswaschanlage. Der Antriebsmotor 21 dreht den Filterkörper 15 langsam in Abstreifdrehrichtung 70, und der Schmuizabstreifer 25 schält mit seiner Vorderkante 26 den auf dem Außenumfang des filterkörpers 15 abgesetzten Schmutz ab. Mit der Zeit verkeilen sich jedoch die in dem Schmutz vorhandenen Borsten und Fasern zwischen dem Filterkörper 15 und der Vorderkante 26 des Schmutzabsireifers 25. Schließlich wird der Schmutzabstreifer vom Außenumfang des Filterkörpers 15 weggedrängt, so daß das Abschälen des dort abgelagerten Schmutzes nicht mehr in erwünschter Weise geschieht. Es bildet sich ein Filterkuchen, der den Durchflußwiderstand ansteigen läßt.
Hat der Durchflußwiderstand einen vorausbestimmten Wert erreicht, so werden die Absperrventile 31 für den Zulauf der Rohflüssigkeit und 33 für den Ablauf des Filtrats geschlossen und das Absperrventil 36 in der Schlammablaßleitung 35 geöffnet. Gleichzeitig
no schwenkt der Drehantrieb 50 über den Drehstab 22 den Schmutzabstreifer 25 in die in Fig.2 gestrichelt eingezeichnete Stellung. Das Absperrventil 79 in dem Leitungsabschnitt 76 wird geöffnet, und Spülflüssigkeit tritt in die Kanäle 72 und 73 und unter hohem Druck aus den
b"> vorderen Düsen 60 in Richtung des Pfeiles 61 und aus den hinteren Düs( n 65 in Richtung des Pfeiles 66 in den Spalt 67 zwischen dem abgeschwenkten Schmutzabstreifer 25 und dem Außenumfang des Filterkörpers 15.
ΔΙ Zl J\JJ
Dort abgesetzter faseriger Schmutz wird abgespült und durch die Schlammablaßöffnung 34 und die Schlammablaßleitung 35 abgeführt.
Der Antriebsmotor dreht den Filterkörper 15 entgegen der Abstreifdrehrichtung 70 ein kurzes Stück zu- ", rück, um dabei langfaserige Schmutzteilchen von der Vorderkante 26 des Schmutzabstreifers 25 abzuziehen.
Nach dem Abspulen des Schmutzabstreifers 25, das einige Sekunden dauert, werden die Absperrventile 79 und 36 wieder geschlossen und die Absperrventile 31 κι und 33 geöffnet. Der Antriebsmotor 21 wird wieder in Gang gesetzt, so daß er den Filterkörper 15 in Abstreifdrehrichtung 70 dreht. Der Drehantrieb 50 schwenkt den Schmutzabstreifer 25 in seine Ausgangsstellung zurück, in derer mit seiner Vorderkante 26 an dem Außen- π umfang des Filterkörpers 15 anliegt.
Beim Ausführungsbeispiel ist zusätzlich die Möglichkeit vorgesehen, den Filterkörper 15 rückzuspülen. Hierzu wird das Absperrventil 78 in dem Leitungsabschnitt 2b geöffnet, bin Rückspulen kann sich dann als notwendig erweisen, wenn die Spalte zwischen den Drahtwicklungen 17 vom Schmutzabstreifer 25, der ja nicht unmittelbar in sie eingreift, nicht ausreichend frei gehalten werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
JO
40
60
65

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Spaltfilter für Flüssigkeiten mit einem zum Entfernen des abgesetzten Schmutzes um seine Achse drehbaren, im Filterbetrieb radial von außen nach innen durchströmten hohlzylindrischen Filterkörper aus Lamellen oder Drahtwicklungen innerhalb eines Filtergehäuses und mit einem dünnwandigen Schmutzabstreifer, dessen Vorderkante federnd gegen den Umfang des Filterkörpers anliegt, sowie mit einer verschließbaren Schlammablaßöffnung im Filtergehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmutzabstreifer (25) von dem Filterkörper (15) wegschwenkbar ausgebildet ist und daß mehrere auf die Länge des Filterkörpers (15) verteilt angeordnete vordere Düsen (60) und hintere Düsen (65) für Spülflüssigkeit vorgesehen sind, wobei die Flüssigkeitsstrahlen der vorderen Düsen (60) unter einem spitzen Winkel λ von hinten auf die dem Filterkörper (15) Atigewandte Oberfläche (62) des weggeschwenkten Sehmuizabstreifers end die Flüssigkeitsstrahlen der hinteren Düsen (65) von hinten in den Spalt (67) zwischen dem Filterkörper (15) und dem weggeschwenkten Schmutzabstreifer (25) gerichtet sind.
2. Spaltfilter nach Anspruch \, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkörper (15) bei abgeschwenktem Schmutzabstreifer (25) entgegen der Abstreifdrehrichtung (70) drehbar ist.
3. Spaltfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß c!i.e vorderen Düsen (60) und gegebenenfalls die hinteren Düsen (65) je aus einem gemeinsamen Kanal (72 bzw. 73) für die Zufuhr der Spülflüssigkeit ausmünden.
4. Spaltfilter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen Düsen (60) und hinteren Düsen (65) aus einem gemeinsamen Kanal (80) für die Zufuhr der Spülflüssigkeit ausmünden.
5. Spaltfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (60 bzw. 65) als Flachstrahldüsen mit sich in Längsrichtung des Filterkörpers (15) erstreckender größter Abmessung f/A^der Austrittsöffnung (69) ausgebildet sind.
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