DE3303912C2

DE3303912C2 - Filterapparat

Info

Publication number: DE3303912C2
Application number: DE3303912A
Authority: DE
Inventors: Norbert 6719 Ramsen Priefer
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1983-02-05
Filing date: 1983-02-05
Publication date: 1986-04-30
Also published as: ATA32984A; AT386135B; DE3303912A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Filterapparat mit vollautomatischer kontinuierlicher Abreinigung der einzelnen Filterelemente. Die Abreinigung erfolgt durch eine in den Filterelementen rotierende Sprühlanze.

Description

Die Erfindung betrifft einen Filterapparat mit mehreren Filterelementen, die unreinseitig an je einer Trübe-Eintrittskammeröffnung sowie an je einer zur Spülung geöffneten Schlammkammeröffnung liegen, wobei beide öffnungen durch je einen Ventilteller abwechselnd mittels einer gemeinsamen Kolbenstange abschließbar sind, die von einer Zylinderkolbenanordnung betätigbar ist, wobei die Kolbenstange als Sprühlanze ausgebildet ist.

Bei der Filtration von Medien mit hoher Viskosität verstopfen die Filterelemente sehr schnell, so daß dies einen Filtrationsbetrieb unter Druck notwendig macht. Hierdurch setzen sich die Verschmutzungen in die Poren der Filterelemente fest, so daß sie nur schwierig zu reinigen sind.

Die Erfindung geht von der DE-OS 32 47 440 aus. In dem dort beschriebenen Filterapparat ist die Sprühlanze mittels einer Zylinderkolbenanordnung betätigbar. Eine Rotationsvorrichtung ist nicht vorgesehen.

Die DE-AS 10 59 884 bezieht sich auf eine Filtervorrichtung mit zwei oder mehreren Filtereinheiten, von welcher ein Teil des Filtrates einer oder mehreren Verbrauchsstellen zugeführt wird und der andere Teil des Filtrates zum Rückspülen einer oder mehrerer abgeschalteter Filtereinheiten dient.

Heb- und senkbare Spriihlanzen für zylindrische Filterelemente sind aus der DE-PS Ί9 44 438, drehbare Sprühlanzen sind aus der US-PS 35 57 955 bekannt

Ebenso ist aus der DE-OS 21 40 349 bekannt, Reinigungselemente mittels eines Flügelrades, das mit der Flüssigkeit aus dem Filtrationsprozeß angetrieben wird, zu reinigen.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, konstruktive Verbesserungen vorzuschlagen, mit denen eine Reinigung der Filterelemente erleichtert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sprühlanze mittrls einer ein Flügelrad aufweisenden Rotationsvorrichtung drehbar ist, wobei sowohl der Kolben der Zylinderkolbenanordnung als auch das Flügelrad der Rotationsvorrichtung bei der Reinigung der Filterelemente von dem Spülmittel gemeinsam beaufschlagt und betätigt sind.

Durch das Drehen der Sprühlanze beim Reinigen der Filterelemente wird ein hoher Abreinigungsgrad erzielt, da mehrmals alle Bereiche der zu reinigenden Filterelemente durch den Strahldruck des aus den Düsen der Sprühlanze strömenden Reinigungsmediums erfaßt werden. Die Reinigung mit rotierenden Sprühlanzen erfolgt gleichzeitig mit der Filtration, indem einige Filterelemente im Filtratior-sbetrieb arbeiten und die übrigen Filterelemente gereinigt werden. Der Filtrationsbetrieb muß somit niemals unterbrochen werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht des Filterapparates, Fig.2 eine vergrößerte Schnittansicht der Hubvorrichtung und der Rotationsvorrichtung, F i g. 3 eine Draufsicht der Rotationsvorrichtung, Fig.4 zwei Filterelemente in einem Fiiterapparai, links in Filtrationsstellung, rechts in Reinigungsstellung. In Fig. 1 besteht der Filterapparat aus der Trübe-Eintrittskammer 40, der Filtrataustrittskammer 41 und der Schlammaustragskammer 42. Die Trübe-Eintrittskammer 40, die Filtrataustrittskammer 41 sowie die Schlammaustragskammer 42 sind untereinander durch die Lochplatten 43 und 44 getrennt. Die Schlammaustragskammer 42 ist als Konus ausgebildet und mündet in den Austragsstutzen 45. Seitlich an der Trübe-Eintriuskammer 40 befindet sich der Trübe-Eintrittsstuten 46 und seitlich an der Filtrataustrittskammer 41 ist der FiI-trataustrittsstutzen 47 angebracht. Der obere Deckel 36 der Trübe-Eintrittskammer 40 ist als glatter Boden ausgebildet, in dem Bohrungen vorgesehen sind, um die kompletten Filterelemente 48 hineinzustecken. Die Lochplatte 43 zwischen der Trübe-Eintrittskammer 40 und der Filtrataustrittskammer 41 wird zwischen die Flansche 56 geklemmt und mittels Dichtungen 57 abgedichtet. Zwischen der oberen Lochplatte 43 und der unteren Lochplatte 44 ist ein Druckausgleichsrohr 58 angeordnet, welches durch die obere Lochplatte 43 gesteckt wird und mittels einer Mutter 59 fest verschraubt wird. Das untere Ende des Druckausgleichsrohres 58 wird in die untere Lochplatte 44 eingeschweißt. Am unteren Austragsstutzen 45 ist ein elektrisch oder pneumatisch bedienbares Ventil 60 vorgesehen.

Das komplette Filterelement 48 besteht aus der Rotationsvorrichtung 63, der Hubvorrichtung 61, dem Druckkörper 20, dem Drehkörper 65 sowie der als Sprühlanze ausgebildeten Kolbenstange 28, an deren unterem Ende sich der mit einem Dichtring 68 versehene Ventilteller 50 befindet. Der eigentliche lilterköiper besteht aus einem Spaltrohr 54. An dem Spaltrohr 54

sind jeweils am oberen sowie am unteren Ende Ventilsitze 52 angeschweißt, die mittels außenliegenden Dichtungen 53 abdichten. Der Druckkörper 20 besteht aus einem Rohr 51, welches mit dem Kolben 66 verbunden ist und an dessen unterem Ende sich ein Ventilteller 29 mit außenliegendem Dichtungsring 30 befindet. Auf der Rotationsvorrichtung 63 ist ein mit einem Mehrwegeventil 55 versehener Einlaßstutzen 37 angebracht Der Druckkörper 20 und der Drehkörper 65 sind mittels Kugeln 18 gegeneinander um ihre Längsachse drehbar gelagert.

In Fig. 2 ist die Rotationsvorrichtung 63 und die Hubvorrichtung 61 vergrößert dargestellt, links der Mittellinie in Filtrationsstellung, rechts der Mittellinie in Reinigungsstellung.

Fig.3 zeigt die Rotationsvorrichtung 63 in Draufsicht. Die Rotationsvorrichtung 63 besteht aus dem Gehäusekopf 64, dem Zwischenboden 6 und dem in dem Gehäuse 1 liegenden Flügelrad 2. Der Gehäusekopf 64 ist mittels der Schrauber, 4 mit dem Zwischenboden 6 verschraubt. Zur Abdichtung dient die Dichtüig 3. Zwischen dem Zwischenboden 6 und dem unteren Boden 33 wird mittels Zuganker 8 und Mutter 9 das Zylinderrohr 7 eingespannt. Zwischen dem Zwischenboden 6, dem unteren Boden 33 und dem Zylinderrohr 7 befinden sich die Dichtungen 5 und 32. Im unteren Teil des Zylinderrohres 7 ist eine Bohrung 69 angebracht zur Be- bzw. Entlüftung des unteren Teiles der Hubvorrichtung 61. Die Hubvorrichtung 61 besteht aus dem Druckkörper 20. dessen unterer Teil als Rohr 51 ausgebildet ist und mit einem Ventilteller 29 mit außenliegender Dichtung 30 abschließt. Der Druckkörper 20 bildet mit der fest verbundenen Auflage 17 und der Membrane 16 einen Kolben 66. Um ein Eindringen der Trübe in den unteren Teil der Hubvorrichtung 61 zu verhindern, ist im unteren Boden 33 zwischen dem Druckkörper 20 und dem Boden 33 eine Lippendichtung 31 angeordnet. Weitere Lippendichtungen 14 und 27 sind zwischen dem Druckkörper 20 Lnd dem Drehkörperoberteil 19 und dem Drehkörperunterteil 26 vorgesehen. Da die Kolbenstange 28 als Sprühlanze ausgebildet ist, besteh', die Möglichkeit, daß sich der im Filterkörper befindliche Druck durch die Sprühlanze im oberen Teil der Hubvorrichtung 61 aufbauen kann. Um dies zu verhindern, befindet sich zwischen dem Drehkörperoberteil 19 und dem Drehkörperunterteil 26 eine Führungsbuchse 24, in der das Kegelventil 22 mit auöenliegendem Dichtungsring 21 durch die Druckfeder 23 nach oben auf die als Ventilsitz ausgebildete Bohrung im Drehkörperoberteil 19 gedrückt wird. Zwischen der Auflage 17 und dem Drehkörperobei teil 19 befinden sich Kugeln 18, so daß eine Drehung des Druckkörpers 20 gegen den Drehkörper 65 ermöglicht wird. In dem als Rohr ausgebildeten oberen Ende des Drehkörperoberteils 19 befinden sich Bohrungen 38 und gegenüberliegende Schlitze 39. durch die der Mitnehmer 10 gesteckt wird. Der Mitnehmer 10 ist mit der Nabe 67 des Flügelrades 2 verbunden. Dadurch wird es möglich, die Sprühlanze während der Drehung des Flügelrades 2 nach unten zu bewegen. Die Länge der Schlitze ist so groß gewühlt, daß der gesamte Hub überschritten werden kann. Die als Kolben 66 dienende Membran 16 wird mittels Druckscheibe 15 und einer Mutter 13 auf die Auflage 17 gedrückt. Am oberen Ende des Drehkörpers 65 ist ein mit einer Mutter 11 feststellbarer Klemmring 12 befestigt. Dieser Klemmring 12 bewirkt ein Hochfahren ier Sprühlanze, nachdem der Abreinigungsvorgang beendet ist. Unterhalb der Auflage 17 befindet sich die Druckfeder 25, welche die gesamte Kolbenstange 28 nach oben druckt. Die gesamte Hubvorrichtung 61 mit der Rotationsvorrichtung 63 wird mit ihrem unleren Boden 33 auf den Deckel 36 mittels der Dichtung 34 abgedichtet und mit Schrauben 35 verschraubt. Am Gehäusekopf 64 ist ein Einlaßstutzen 37 angebracht, durch den das Medium zum Spülen und zum Antreiben des Flügelrades einströmt Die in dem Zwischenboden 6 vorgesehene Bohrung 62 dient als Einlaß für das Spülmedium, um den Kolben 66 abwärts zu drücken.

In Fig.4 ist die Funktionsweise des automatischen Rückspülfüters dargestellt, links der Mittellinie in Filterstellung und rechts der Mittellinie in Abreinigungsstellung. Die Trübe tritt durch den Trübe-Eintrittsstutzen 46 in die Trübe-Eintrittskammer 40 ein und durchströmt das Filterelement 48 von innen nach außen und tritt als Filtrai durch den Filtrataustrittsstutzen 47 aus. Während des Filtrationsvorganges wird durch die in der Hubvorrichtung 61 innenliegende, in F i g. 2 r¹.· rgestellte, Druckfeder 25 die Kolbenstange 28 nach oben und der am unteren Ende der Kolbenstange 28 befindliche Ventilteller 50 auf den Ventilsitz 52 gedrückt Das sich am unteren Austragsstutzen 45 befindliche Ventil 60 ist hierbei geschlossen. Durch das Druckausgleichsrohr 58 ist der Druck zwischen der Trübe-Eintrittskammer 40 und der Schlammaustragskammer 42 ausgeglichen. Das sich oben am Filterelement 48 befindliche Mehrwegeventil 55 hat hierbei die links der Mittellinie in Fig.4 dargestellte Stellung.

Der Abreinigungsvorgang eines Filterelementes 49 ist in Fig.4 rechts der Mittellinie gezeigt. Er wird wie folgt eingeleitet:

Mit zunehmender Verschmutzung der Filterelemente steigt auch die Druckdifferenz zwischen der Trübe-Eintrittskammer 40 und der Filtrataustrittskammer 41. Über einen Druckdifferenzmesser, der auf eine bestimmte Druckdifferenz eingestellt ist, wird nun das Signal zur Abreinigung gegeben. Hierbei öffnet sich das an der Hubvorrichtung 61 befindliche Ventil 55 in der in Fi ^. 4 rechts dargestellten Richtung. Hierbei strömt nun Wasser oder Reinigungsmittel in das in F i g. 2 dargestellte Gehäuse 1 und dringt durch den Spalt zwischen Flügelrad 2 und Zwischenboden 6 durch eine in dem Zwischenboden 6 befindliche Bohrung 62 in den oberen Teil der Hubvorrichtung 61 und drückt den Kolben 66, den Druckkörper 20, den Drehkörper 65 sowie die Kolbenstange 28 soweit nach unten, bis der obere Ventilteller 29 auf den Ventilsitz 52 gedrückt ist. Der untere Ventilteller 50 hebt somit vom Ventilsitz 52 ab. Gleichzeitig öffnet sich das am Autragsstutzen 45 angebrachte Ventil 60. Durch den im Filterelement 49 nun entstehende Unterdruck strömt das Filtrai von außen nach innen und schwemmt den an der Innenwand des Spaltrohres 54 sich befindenden Schlamm nach unten weg.

Bedingt durch das Abheben des unteren Ventiltellers 50 von seinem Ventilsitz 52 beginnt sich die als Sprühlanze ausgebildete Kolbenstange 28 zu drehen. Die Drehung der Sprühlanze wird durch Kraftübertragung des von dem Spülmittel angetriebenen Flügelrades 2 über den in die Schlitze 39 des mit der Sprühlanze fest verbundenen Drehkörpers 65 eingreifenden Mitnehmer 10 bewirkt (F i g. 2). Nachdem der Hub voll ausgefahren ist, werden die im Drehkörperoberteil 19 befindlichen 3ohrungen 38 frei und das anstehende Spülmedium kann durch sie nach innen strömen. Hierbei wird das Kegelventil 22 nach unten gedruckt, so daß das Spülmedium in die Sprühlanze eindringen und durch d^;e in der Sprüh-

lanze befindlichen Düsenbohrungen strömen kann. Hierbei können die Düsenbohrungen senkrecht und/ oder in einem spitzen Winkel zur Längsachse der Kolbenstange weisen. Damit wird erreicht, daß mehrmals alle Bereiche der Spaitrohrinnenwand durch das gleichzeitige Drehen der Sprühlanze schneller und besser gereinigt wird.

Nach Beendigung de;" vorher festgelegten Abreinigungszeit unterbricht das Ventil 55 den Zufluß des Spülmediums in die Hubvorrichtung 61. Das Ventil 60 wird geschlossen und die in der Hubvorrichtung 61 befindliche Druckfeder 25 drückt den Druckkörper 20, den Di ehkörper 65 mit der Kolbenstange 28 nach oben, bedingt durch den durch das Druckausgleichsrohr 58 hergestellten Druck zwischen Trübe-Eintrittskammer 40 und Schlammaustragskammer 42. Das Kegelventil 22 wird hierbei ebenfalls geschlossen. Der Filtrationsvor-

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In jedem Filtergehäuse befinden sich mindestens drei Filterelemente. Die Abreinigung erfolgt somit kontinuierlich. d. h. der Filtrationsbetrieb wird nicht unterbrochen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

25

30

35

40

45

50

55

60

Claims

Patentansprüche:

1. Filterapparat mit mehreren Filterelementen, die unreinseitig an je einer Trübe-Eintrittskammeröffnung sowie an je einer zur Spülung geöffneten Schlammkammeröffnung liegen, wobei beide Öffnungen durch je einen Ventilteller abwechselnd mittels einer gemeinsamen Kolbenstange abschließbar sind, die von einer Zylinderkolbenanordnung betätigbar ist, wobei die Kolbenstange als Sprühlanze ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühlanze mittels einer ein Flügelrad (2) cufweisenden Rotationsvorrichtung (63) drehbar ist, wobei sowohl der Kolben (66) der Zylinderkolbenanordnung (61) als auch das Flügelrad (2) der Rotationsvorrichtung (63) bei der Reinigung der Filterelemente (48, 49) von dem Spülmittel gemeinsam beaufschlagt and betätigt sind.

2. Filterapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nabe (67) des Flügelrades (2) ein stabförmiger Mitnehmer (10) angebracht ist, der in zwei gegenüberliegende Schlitze (39) eines die Kolbenstange (28) tragenden Drehkörpers (65) eingreift.

3. Filterapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkörper (65) von einem den oberen Ventilteller (29) und den Kolben (66) tragenden Druckkörper (20) umgeben ist, wobei der Drehkörper (C5) und der Druckkörper (20) gegeneinander über Kugeln (J 8) um i^?;e Längsachse drehbar gelagert und die sieb gegeneinander bewegenden Flächen durch Lippendic-htur-;en (14,27) gedichtet sind.

4. FiUerapparai nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (28) als Düsen dienende Bohrungen aufweist, die senkrecht und/oder in einem spitzen Winkel zur Längsachse der Kolbenstange (28) weisen.