DE3341281C2 - - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung sind Flüssigkeitsfilter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige aus der DE-OS 26 55 623 bekannte Filter weisen den Nachteil auf, daß beim Rückspülen zur Reinigung der Filtereinsätze der Filterbetrieb unterbrochen werden muß.

Zum Filtern von Flüssigkeiten unterschiedlicher Art werden in der Praxis hauptsächlich zwei Arten von Filtern verwendet, und zwar Filter mit Filtereinsätzen wie Spaltfilter, Lochfilter oder Filtergewebe sowie als Zyklone bezeichnete Filter, bei denen die Abscheidung durch Zentrifugalkraft und/oder durch Massenträgheit erfolgt.

Magnetfilter werden zum Ausfiltern von ferromagnetischem Abrieb, Gemischen von ferromagnetischen Teilchen und mit diesen verklammerten nicht magnetischen metallischen, keramischen, textilen oder anderen Feststoffteilchen aus Ölkreisläufen, Emulsionen oder Wasser eingesetzt.

Filter mit einem Einsatz werden zum Reinigen von Flüssigkeiten durch Ausscheiden von Schmutzpartikeln verwendet, die spezifisch leichter sind als die Flüssigkeit. Diese Filterart eignet sich nicht zur Entnahme von Verunreinigungen, die spezifisch schwerer sind als die Flüssigkeit, da sich die Schmutzpartikel in den Filtereinsätzen festsetzen und nur unzureichend durch Rückspülen aus den Filtereinsätzen entfernt werden können, wobei der Säuberungsgrad von der Ausführung der Filtereinsätze abhängig ist.

Verunreinigungen, die spezifisch schwerer sind als die zu säubernde Flüssigkeit, werden vorzugsweise mit Hilfe von Zyklonen bzw. Separatoren von der Flüssigkeit getrennt, die wiederum den Nachteil aufweisen, daß spezifisch leichtere Schmutzteilchen nicht entfernt werden können.

Zur Reinigung von Flüssigkeiten von spezifisch leichteren und spezifisch schwereren Verschmutzungen werden im allgemeinen zwei getrennte Filtersysteme aus Zentrifugalabscheidern und Filtern mit Einsätzen hintereinander betrieben.

Es sind in der Praxis ferner kombinierte Filter bekannt, in denen die Flüssigkeit zunächst in einem Laminarfilter mit einer Spalt- oder Maschenweite von 100 oder 200 Mikron vorwiegend von spezifisch leichteren Verschmutzungen gereinigt und anschließend die Flüssigkeit durch einen Zentrifugalabscheider zur Entnahme der spezifisch schwereren Schmutzpartikel geleitet wird. Dieses kombinierte Filtersystem ist mit dem Nachteil behaftet, daß die spezifisch schwereren Schmutzteile, die gleich oder größer sind als die Maschen- bzw. Spaltweite des Filtereinsatzes, sich in diesem festsetzen und nicht mehr rückgespült werden können. Im Betrieb nimmt die Verschmutzung des Filters ständig zu, so daß nach einer verhältnismäßig kurzen Betriebszeit die Durchflußmenge stark abfällt und der Druckverlust der Flüssigkeit im Filter ansteigt und damit ein ordnungsgemäßer Betrieb des Filters nicht mehr gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filter der eingangs genannten Art zu entwickeln, mit dem sowohl Schmutzpartikel, deren spezifisches Gewicht größer ist als dasjenige der zu reinigenden Flüssigkeit, als auch spezifisch leichtere Verunreinigungen gleichermaßen gut abgeschieden werden und bei dem eine in der Praxis einfach zu handhabende und sichere Rückspülung der Filterelemente ohne Unterbrechung des Filterbetriebes gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem gattungsgemäßen Flüssigkeitsfilter durch die Kennzeichnungsmerkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt des Filters und die

Fig. 2 bis 4 Querschnitte des Filter nach den Linien II-II, III-III und IV-IV der Fig. 1.

Das Flüssigkeitsfilter nach den Fig. 1 bis 4 besteht aus einem Zentrifugalabscheider 1 und drei diesem in Strömungsrichtung der Flüssigkeit nachgeordneten Filterkerzen 2. Zentrifugalabscheider ; und Filterkerzen 2 sind in einem als Doppelmantelrohr ausgeführten Filtergehäuse 3 eingebaut, das ein Außenrohr 4 und ein koaxial zu diesem angeordnetes Innenrohr 5 aufweist, die eine äußere Ringkammer 6 und eine zylindrische Innenkammer 7 bilden.

Die in die Innenkammer 7 eingebauten Filterkerzen 2 sind mit ihren unteren Enden in Rohrstutzen 8 gehalten, die in einen die Innenkammer 7 schließenden unteren Rohrboden 9 eingesetzt sind, und sitzen mit ihren oberen Enden in einem oberen Rohrboden 10 mit Durchtrittsöffnungen 11 für die gefilterte Flüssigkeit.

Ringkammer 6 und Innenkammer 7 stehen über einen am unteren Ende des Filtergehäuses 3 angebrachten Schmutztrichter 12 mit einem Hauptabfluß 13 für das Schmutzkonzentrat in Verbindung.

Die zu filternde Flüssigkeit wird über einen Einlaß 14, der durch einen radial auf das Filtergehäuse 3 aufgesetzten Rohrstutzen 15 mit einem Umlenkblech 16 gebildet wird, tangential in den oberen Raum der Ringkammer 6 einge­ leitet.

Auf das obere Ende des Filtergehäuses 3 ist eine Haube 17 mit einer Austrittskammer 18 und einem Auslaß 19 für die gefilterte Flüssigkeit aufgesetzt. Die Aus­ trittskammer 18 steht über die Durchtrittsöffnungen 11 in dem das obere Ende der Innenkammer 7 schließenden oberen Rohrboden 10 mit der Innenkammer in Verbindung. Die Austrittskammer 18 in der Haube 17 wird von einer der Anzahl der Filterkerze 2 entsprechenden Zahl von Spülrohren 20 durchsetzt, die an die Filterkerzen 2 an­ geschlossen sind und Absperrventile 21 aufweisen.

Die Haube 17 ist mittels eines Ringflansches 22 auf einem entsprechenden, das obere Ende der Ringkammer 6 schließenden Ringflansch 23 am Filtergehäuse 3 festge­ schraubt, wobei zwischen den beiden Ringflanschen 22, 23 der obere Rohrboden 10 eingespannt ist.

Vom unteren Raum der Innenkammer 7 ist eine Neben-Kon­ zentratableitung 24 für Schmutzstoffe, die spezifisch schwerer sind als die zu filtrierende Flüssigkeit, durch den Schmutz­ trichter 12 nach außen geführt.

Im Abstand vom unteren Rohrboden 9 des Filtergehäu­ ses 3 sind in den Schmutztrichter 12 Umlenkelemente 25 ein­ gebaut, die die aus der Ringkammer 6 unten austretende Flüssigkeit in die Filterkerzen 2 in der Innenkammer 7 einleiten.

Die Betriebsweise des Filters ist folgende:

Die zu filtrierende Flüssigkeit, z. B. Wasser, wird mit erhöhter Geschwindigkeit durch den Einlaß 14 tangential in die äußere Ringkammer 6 des Filters eingeleitet, in der Schmutzstoffe, die spezifisch schwerer sind als das Wasser, unter Fliehkrafteinwirkung abgetrennt werden und sich aus der nach unten offenen Ringkammer 6 in den Schmutztrichter 12 absetzen. Das in der Ringkammer 6 vorgereinigte Wasser wird unter Einwirkung der im oberen Bereich des Schmutztrichters 12 eingebauten Umlenkelemente 25 von unten durch die Rohrstutzen 8 in die in der Innenkammer 7 angeordneten Filterkerzen 2 eingeleitet, in denen die Verunreinigungen ausgefil­ tert werden, die spezifisch leichter sind als das zu reinigende Wasser. Das aus den Filterkerzen 2 in die Innenkammer 7 strömende gereinigte Wasser gelangt über die Durchtrittsöffnungen 11 im oberen Rohrboden 10 in die Austrittskammer 18 der Haube 17 und wird über den Auslaß 19 aus dem Filter entnommen. Die sich im Schmutz­ trichter 12 ansammelnden schwereren Verunreinigungen werden über den Haupt-Konzentratabschluß 13 abgezogen. Schmutzstoffe mit einem das spezifische Gewicht des zu reinigenden Wassers übersteigenden spezifischen Gewicht, die ggf. in die Filterkerzen 2 gelangen und die kleiner sind als die Filterfeinheit der Kerzen, gelangen in die Innenkam­ mer 7 und können über die Neben-Konzentratleitung 24 im Bodenbe­ reich der Innenkammer 7 entnommen werden. Um einen Dauer­ betrieb des Filters zu ermöglichen, erfolgt die Spülung der einzelnen Filterkerzen 2 nacheinander in bestimmten Zeitintervallen. Beispielsweise wird vor der Spülung einer Filterkerze Schmutzkonzentrat aus dem Schmutztrichter des Filters entnommen. Die Spülung der Filterkerzen und der Konzentratablaß aus dem Schmutztrichter werden über eine Zeituhr gesteuert, wobei die Spülintervalle an der Zeit­ uhr und die Spülzeit je Filterkerze an einem Zeitrelais eingestellt werden. Bei Einleitung des Spülvorganges durch die Zeitschaltuhr öffnen sich ein nicht darge­ stelltes Absperrventil für den Hauptabfluß 13 des Schmutz­ trichters 12 und das Absperrventil 21 in dem Spülrohr 20 einer Filterkerze 2. Der in der Filterkerze 2 abgesetzte Schmutz wird mit dem Spülwasser durch das Spülrohr 20 entfernt, wobei als Spülwasser eine Teilmenge des aus der Ringkammer 6 austretenden vorgereinigten Wassers verwendet wird. Während des Spülens einer Filterkerze bleiben die beiden anderen Filterkerzen in Betrieb. Nach Ablauf der Spülzeit werden der Hauptabfluß 13 des Schmutztrichters 12 und das Spülrohr 20 wieder durch die Absperrventile geschlossen.

Die Anzahl der in das Filter eingebauten Filter­ kerzen richtet sich nach der Filtergröße.

Claims (4)

1. Flüssigkeitsfilter mit einem Filtergehäuse, dessen Außen- und Innenrohr die äußere Ringkammer des Zentrifugalabscheiders und eine zylindrische Innenkammer bilden, mit einem in den oberen Raum der Ringkammer tangential einmündenden Einlaß für die zu filternde Flüssigkeit, mit minestens einer dem Zentrifugalabscheider in Strömungsrichtung der Flüssigkeit nachgeordneten, von der Ringkammer des Abscheiders umgebenden, an einen Auslaß für die gefilterte Flüssigkeit angeschlossenen Filterkerze sowie mit einem am unteren Ende des Filtergehäuses angeordneten, an die Ringkammer des Abscheiders angeschlossenen Schmutztrichter mit einem Haupt- Konzentratabfluß, gekennzeichnet durch eine geschlossene Mantelfläche des Innenrohres (5), mehrere in die Innenkammer (7) eingesetzte, sich über die ganze Höhe derselben (7) erstreckende Filterkerzen (2), die mit ihrem Innenraum über den Schmutztrichter (12) am unteren Ende des Filtergehäuses (3) mit der Ringkammer (6) in Verbindung stehen sowie eine auf das obere Ende des Filtergehäuses (3) aufgesetzte Haube (17) mit einer Austrittskammer (18) und einem Auslaß (19) für die gefilterte Flüssigkeit, wobei die Austrittskammer (18) an die Innenkammer (7) des Filtergehäuses (3) angeschlossen ist und von einer der Anzahl der Filterkerzen (2) entsprechenden Zahl von Spülrohren (20) durchsetzt wird, die an die Filterkerzen (2) angeschlossen sind und ein Absperrventil (21) aufweisen.

2. Filter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Neben-Konzentratableitung (24) für spezifisch schwere Feststoffe im unteren Raum der Innenkammer (7).

3. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Neben-Konzentratableitung (24) durch den Schmutztrichter (12) nach außen führt.

4. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterkerzen (2) mit ihren unteren Enden in Rohrstutzen (8) gehalten sind, die in einen die Innenkammer (7) schließenden unteren Rohrboden (9) eingesetzt sind, und mit ihren oberen Enden in einem oberen Rohrboden (10) sitzen, der Durchtrittsöffnungen (11) für die gefilterte Flüssigkeit aufweist.