DE3307878A1

DE3307878A1 - Verfahren zum abscheiden und austragen von feststoffteilchen aus einer druck stehenden fluessigkeit sowie vorrichtung zu seiner ausfuehrung

Info

Publication number: DE3307878A1
Application number: DE19833307878
Authority: DE
Inventors: Werner 2168 Drochtersen Siemens
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-03-05
Filing date: 1983-03-05
Publication date: 1984-09-06

Description

BESCHREIUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abscheiden und Austragen von Feststoffteilchen aus einer unter Druck stehenden Flüssigkeit mit Hilfe eines Filters, welches dem Flüssigkeitsvorlauf vorübergehend entzogen und durch Gegenspülung von den angesammelten Feststoffteilchen befreit werden kann, indem das Filter anströmseitig an einen geringeren Druck gelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter an einen unter dem Dampfdruck der Flüssigkeit im Filter liegenden Druck gelegt und die gasförmige Phase der Flüssigkeit zum Gegenspülen und Austragen der Feststoffteilchen verwendet wird.
Das Austragen der in einem Reinigungsfilter aus einer Flüssigkeit aufgefangenen Feststoffteilchen durch Rück- oder Gegenspülung mit einem Teil der gereinigten Flüssigkeit ist allgemein bekannt. Verwiesen sei beispielsweise auf die DE-PS 25 02 669 und die DE-OS 29 47 685. Von Nachteil ist bei diesen bekannten Verfahren, daß bereits gereinigte Flüssigkeit durch die Rückspülung - mindestens teilweise - verlorengeht.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Gegenspülungsr verfahren der vorstehenden Gattung anzugeben, bei dem dieser Verlust im wesentlichen vermieden wird, ohne deshalb auf ein anderes Spülmedium übergehen zu müssen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das (durch Gegenspülung zu reinigende) Filter an einen unter dem Dampfdruck der Flüssigkeit im Filter liegenden Druck gelegt und die gasförmige Phase der Flüssigkeit zum Gegenspülen und Austragen der Feststoffteilchen verwendet wird. Durch den Kunstgriff der Verdampfung (nur) der im Filter befindlichen Flüssigkeit gelingt es, die Gegenspülung mit einer sehr geringen Flüssigkeitsmenge vorzunehmen. Wenn das Filter dem Flüssigkeitsvorlauf nur jeweils bereichsweise entzogen wird, so ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß unter Vermeidung eines Kurzschlusses zu der unter Druck stehenden Flüssigkeit der jeweilige Filterbereich an den Unterdruck gelegt wird. Wenn der zu reinigende Filterbereich in den Einfluß des starken Unterdrucks gelangt, verdampft die'in diesem Bereich des Filters befindliche Flüssigkeit fast explosionsartig zur Anströmseite des Filters hin und reißt die dort (bei der entgegengesetzt gerichteten Filterung) abgelagerten Feststoffteilchen mit.
Eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens hat einen Filter, das in einem Gehäuse angeordnet ist und einen Einlaß für die Flüssigkeit sowie einen Auslaß für das ausgetragene Material aufweist, wobei der Auslaß unter Bildung kurzschlußverhindernder Dichtflächen anströmseitig an den gegenzuspülenden Bereich des zum Auslaß relativ beweglichen Filters geführt ist.
Derartige Vorrichtungen sind ebenfalls aus den beiden vorgenannten Druckschriften bekannt, wobei es unerheblich ist, ob gemäß der DE-PS 25 02 669 der AuslaB (mit Hilfe eines bewegbaren Austragelements) relativ zum ortsfesten Filter oder gemäß der DE-OS 29 47 685 das Filter relativ zum ortsfesten Auslaß beweglich ist.
Bei einer derartigen Vorrichtung ist zur Ausführung des oben angegebenen Verfahrens erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein relativ zum Auslaß ortsfestes Abdeckelement den gegenzuspülenden Bereich des Filters ausströmseitig gegenüber der unter Druck stehenden Flüssigkeit abdichtet.Auf diese Weise wird nur das Filter selbst (im jeweiligen Bereich) dem starken Unterdruck am Auslaß unterworfen, und es kann keine - gereinigte Flüssigkeit in das Filter zurückströmen. Dabei ist zu bemerken, daß im vorliegenden Zusammenhang "anströmseitig" und "ausströmseitig" immer in bezug auf die Filtrierrichtung der unter Druck stehenden Flüssigkeit zu verstehen sind.
Die Abdichtfunktion des Abdeckelements wird durch den Druck der auf der Ausströmseite des Filters befindlichen gereinigten Flüssigkeit unterstützt. Es muß natürlich auch hier wie beim Anschluß des Auslasses darauf geachtet werden, daß Kurzschlüsse vermieden werden; daß also das Abdeckelement jeweils einen ausreichend großen Bereich des Filters ausblendet.
Bevorzugte Ausbildungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung; in den Zeichnungen zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Filtervorrichtung gemäß der Linie I-I in Fig. 2; Fig. 2 einen Querschnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1; Fig. 3 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der Filtervorrichtung.
Am Gehäuse 1 sind ein Einlaßstutzen 2 mit Flansch 3 sowie ein Auslaßstutzen 4 mit Flansch 5 angeformt.
Durch den Einlaßstutzen 2 wird die zu reinigende, unter Druck stehende Flüssigkeit zugeführt, sie gelangt von dort in eine Kammer 6, welche einerseits vom Gehäuse 1, andererseits von dem in das Gehäuse ragenden Filter 7 gebildet ist.
Das Filter 7 ist im Querschnitt kreisrund (Fig. 2) und koaxial zum ebenfalls kreisförmigen Einlaßstutzen 2 angeordnet. Es besteht aus einer äußeren, anströmseitigen Hülse 8 und einer konzentrisch darin angeordneten ausströmseitigen Hülse 9, zwischen denen das (ebenfalls hülsenförmige) Filtermedium 10 angeordnet ist. Die Hülsen 8, 9 sind mit einer Vielzahl von Durchbrüchen 11, insbesondere in der Form von Bohrungen, versehen, die anströmseitig, also in der Hülse 8 als Sammeltaschen für die auszuscheidenden Feststoffe dienen.
An seinem zum Einlaßstutzen 2 hin weisenden Ende ist das Filter 7 durch einen Deckel 12 verschlossen. In der entgegengesetzten Richtung setzt sich die äußere Hülse 8 in einem Flansch 13 fort, welcher mit einer Stirnverzahnung 14 versehen ist, mit deren Hilfe (in nicht näher dargestellter Weise) das Filter 7 innerhalb des Gehäuses 1 um die Mittelachse 15 gedreht werden kann.
Eine Dichtung 16 dichtet das Filter 7 gegenüber dem Gehäuse 1 ab.
In die Hülse 8 ist ferner eine Buchse 17 eingesetzt und der Hülse 8 gegenüber mittels einer Dichtung 18 abgedichtet. Gegenüber dem Gehäuse 1 ist die Buchse 17 (in ebenfalls nicht näher dargestellter Weise) ortsfest gehalten, so daß sich das Filter 7 zwischen dem Gehäuse lund der Buchse 17 abgedichtet drehen kann.
Die zylindrische Buchse 17 bildet gleichzeitig den Austritt für die gefilterte Flüssigkeit.
An der Buchse 17 ist innenseitig ein Ende eines länglichen Abdeckelements 19 befestigt, welches die Form eines Hohlzylindersegments hat und sich konzentrisch zur Mittelachse 15 über einen Sektor der Innenfläche der (inneren, ausströmseitigen) Hülse 9 des Filters 7 erstreckt. Fig. 2 läßt die Breite des Sektors erkennen; sie ist so bemessen, daß beim Drehen des Filters 7 gegenüber dem - mit der Buchse 17 relativ zum Gehäuse 1 ortsfest gehaltenen - Abdeckelement 19 sich keine Kurzschlußbrücke über benachbarte Durchbrüche 11 der Hülse 9 ausbilden kann.
In entsprechender Weise ist der Stutzen 4 des - nach Art einer Breitschlitzdüse parallel zur Mittelachse 15 länglich ausgebildeten - Auslasses 3 für das auszutragende Feststoffmaterial bei 20 so verbreitert, daß ein ausreichend großer Sektor der anströmseitigen Außenfläche der Hülse 8 beim Drehen des Filters 7 abgedeckt wird, um auch insoweit Kurzschlußbrücken zu vermeiden. Die Abmessungen des Stutzens 4 im Bereich der Verdickungen 20 bestimmen zusammen mit der vorerwähnten sektoralen Breite des Abdeckelements 19 den jeweils der Gegenspülung unterworfenen Bereich des Filters 7.
Im Betrieb der Vorrichtung wird an den vom Stutzen 4 mit dem Flansch 5 gebildeten Auslaß für das auszutragende Feststoffmaterial ein starker Unterdruck gelegt, der unter dem Dampfdruck der Flüssigkeit im Filter 7 ist. Wird jetzt durch Drehen des Filters 7 (mit Hilfe der Verzahnung 14 am Flansch 13 der Hülse 8) ein (Hohlzylinder-)Sektor des Filters 7 in den gemeinsam von den Verdickungen 20 des Stutzens 4 und dem Abdeckelement 19 bestimmten Gegenspülbereich bewegt, so verdampft die Flüssigkeit, welche im dergestalt ausgeblendeten Bereich innerhalb der zugehörigen Durchbrüche 11 der (inneren) Hülse 9 'gefangen' ist, nahezu schlagartig. Diese gasförmige Phase der zu filtrierenden Flüssigkeit kann infolge der Abdichtwirkung des Abdeckelements 19 und der Unterdruckwirkung am Austrag-Auslaß nur in diesen hinein entweichen. Die in den entsprechenden Durchbrüchen 11 der (äußeren) Hülse 8 gesammelten Feststoffteilchen werden von der verdampften Flüssigkeit mitgerissen und durch den vorerwähnten Auslaß ausgetragen.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform der Filtervorrichtung unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen dadurch,daß das Filter 107 eben und ortsfest im Gehäuse 101 angeordnet ist. Das Gehäuse 101 f besteht aus einem Unterteil121 und einem Deckel 122, die mittels Flanschen miteinander verbunden sind. Im Unterteil 121 befindet sich die Anströmseite des Filters 107 mit dem Einlaßstutzen 102, während vom Deckel 122 der Auslaßstutzen 123 abgeht (welcher im anderen Beispiel von der Buchse 17 gebildet wurde).
Das (in der nicht dargestellten Draufsicht) kreisrunde Filter 107 besteht aus einer anströmseitigen Stützplatte 108 und einer ausströmseitigen Stützplatte 109; zwischen diesen Platten ist das Filtermedium 110 angeordnet.
Konzentrisch zur Mittelachse 115 ist eine Buchse 104 drehbar und mit Hilfe einer Dichtung 116 abgedichtet geführt. Sie erweitert sich in einem radialen Sektor (vgl. hierzu die DE-PS 25 02 669) zu einem Austragelement 124, welches auf der Anströmseite des Filters 107 an der Stützplatte 108 anliegt und durch Drehung des Stutzens 104 kreisringförmig über diese bewegt werden kann. An einem angeformten Achsfortsatz 125 der Buchse 104 ist - deckungsgleich mit dem Austragelement 124 und relativ zu diesem ortsfest -ein denselben Kreisringsektor wie das Austragelement 124 ausblendendes Abdeckelement 119 vorgesehen, welche. auf der ausströmseitigen Fläche des Filters 107 an der Stützplatte 109 anliegt und (zusammen mit dem Austragelement 124) über die gesamte wirksame Oberfläche der Stützplatte 109 geführt werden kann.
Die Funktion der in Fig. 3 dargestellten Filtervorrichtung ist die gleiche wie die der oben beschriebenen Filtervorrichtung: Am Stutzen 104 liegt starker Unterdruck, so daß die in den Durchbrüchen 111 der Stützplatte 109 ~gefangene' Flüssigkeit in demjenigen Bereich des Filters 107 spontan verdampft, der vom Austragelement 124 mit dem Abdeckelement 119 jeweils gerade ausgeblendet wird. Durch die Drehung des Austragelements 124 mit dem Abdeckelement 119 (mit Hilfe der Buchse 104) wird so nach und nach das ganze Filter 107 gereinigt, weil die verdampfende Flüssigkeit Feststoffteilchen mitnimmt, welche sich-beim Filtrieren in den Durchbrüchen 111 der anströmseitigen Stützplatte 108 abgelagert haben.

Claims

Aktcnzeichen: Neuanmeldung Verfahren zum Abscheiden und Austragen von Feststoffteilchen aus einer unter Druck stehenden Flüssigkeit sowie Vorrichtung zu seiner Ausführung Ansprüche Verfahren zum Abscheiden und Austragen von Festffteilchen aus einer unter Druck stehenden Flüssigkeit mit Hilfe eines Filters, welches dem Flüssigkeitsvorlauf vorübergehend entzogen und durch Gegenspülung von den angesammelten Feststoffteilchen befreit werden kann, indem das Filter anströmseitig an einen geringeren Druck gelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter an einen unter dem Dampfdruck der Flüssigkeit im Filter liegenden Druck gelegt und die gasförmige Phase der Flüssigkeit zum Gegenspülen und Austragen der Feststoffteilchen verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Filter dem Flüssigkeitsvorlauf jeweils bereichsweise entzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß unter Vermeidung eines Kurzschlusses zu der unter Druck stehenden Flüssigkeit der jeweilige Filterbereich an den Unterdruck gelegt wird.
3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 2 mit einem Filter, das in einem Gehäuse angeordnet ist und einen Einlaß für die Flüssigkeit sowie einen Auslaß für das ausgetragene Material aufweist, wobei der Auslaß unter Bildung kurzschluB-verhindernder Dichtflächen anströmseitig an den gegenzuspülenden Bereich des zum Auslaß relativ beweglichen Filters geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein relativ zum Auslaß (4, 5; 104, 124) ortsfestes Abdeckelement (19; 119) den gegenzuspülenden Bereich des Filters (7; 107) ausströmseitig gegenüber der unter Druck stehenden Flüssigkeit abdichtet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (7) drehbar zwischen dem feststehenden Austrag-Auslaß (4, 5) und dem ;feststehenden Abdeckelement (19) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4 mit einem hohlzylindrischen Filter, welches in einem koaxialen Gehäuse drehbar gelagert ist, das einen sich achsparallel erstreckenden Austrag-Auslaß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckelement (19) an einer zum Filter (7) koaxialen, zum Austrag-Auslaß (4, 5) ortsfesten Buchse (17) endseits befestigt ist und die Form eines Hohlzylindersegments hat.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Filter (107)- zwischen dem Austrag- Auslaß (124) und dem Abdeckelement (119), die gemeinsam um eine Schwenkachse (115) beweglich sind, angeordnet ist.