DE341183C

DE341183C - Method and device for the mutual operation of filters with base-exchanging filter material

Info

Publication number: DE341183C
Application number: DE1917341183D
Authority: DE
Original assignee: PERMUTIT AG
Current assignee: PERMUTIT AG
Priority date: 1917-08-12
Filing date: 1917-08-12
Publication date: 1921-09-26

Description

Verfahren und Vorrichtung zum wechselseitigen Betriebe von Filtern mit basenaustauschendem Filtermaterial. Es ist bekannt, Wasser von mechanischen und chemischen: Beimengungen dadurch zu befreien, daß man es. durch körnige Filterstoffe hindurchfiltriert. Diese Filtrationsarbeit muß nach einer gewissen Zeit unterbrochen werden, damit eine Rückspülung der Filterkörper und bei -chemisch; wirksamen Stoffen auch deren Wiederbelebung (Regeneration) vorgenommen werden kann.Method and device for the mutual operation of filters with base-exchanging filter material. It is known to water mechanical and chemical: to free admixtures by having it. through granular filter materials filtered through. This filtration work has to be interrupted after a certain time be so that a backwashing of the filter body and -chemically; effective substances their resuscitation (regeneration) can also be carried out.

Als wichtigstes Beispiel sollen die basenaustauschenden Stoffe (Permutit) genannt werden, welche die Enthärtung von Wasser dadurch bewirken, daß sie die Härtebildner Kalk und 112agnesia aus dem Wasser herausnehmen. Die Wiederbelebung -erfolgt hier bekanntlich- durch Einwirkenlassen von Kochsalzlösung.The most important example should be the base-exchanging substances (permutite) be mentioned, which cause the softening of water by the fact that they are the hardness components Remove lime and magnesia from the water. The resuscitation takes place here as is known- by exposure to saline solution.

Gewöhnlich werden die Abmessungen des Filterkörpers so gewählt, daß er für die Dauer einer Betriebsschicht ausreicht, worauf die Rückspülung vorgenommen und die Wiederbelebung im Laufe der Nacht anigeschlossen wird. Bei Tag- und Nachtschicht werden zwei abwechselnd betriebene Filterkörper vorgesehen, um jederzeit gereinigtes Wässer zur Verfügung zu haben. Natürlich werden dadurch die Anlagekosten doppelt so groß; auch ist man auf eine aufmerksame und sachverständige Bedienung angewiesen. Bei beträchtlichem Wasserbedarf werden die Anlagen sehr groß und kostspielig.Usually the dimensions of the filter body are chosen so that it is sufficient for the duration of an operating shift, after which the backwashing is carried out and the resuscitation is connected during the night. For day and night shifts two alternately operated filter bodies are provided in order to be cleaned at any time To have water available. Of course, this doubles the investment costs so big; one is also dependent on an attentive and competent service. If there is a considerable demand for water, the systems become very large and expensive.

Nach der vorliegenden Erfindung soll die Filtration in abwechselnd betriebenen Filterkörpern dadurch vereinfacht und verbilligt werden, daß die Umschaltung von einem Filterkörper auf den anderen selbsttätig erfolgt. Abgesehen von dem allgemeinen Vorteil, daß dadurch die Filtrationsarbeit von der Aufmerksamkeit der Bedienung unabhängig wird, kann man die beiden erforderlichen Filterkörper in sehr viel kleineren Abmessungen ausführen, beispielsweise für Stundenleistung anstatt Tagesleistung. Ferner wird der technische Vorteil erreicht, daß man auch Filterstoffe von prozentual geringerer Wirkung anwenden kann, wovon bisher in der Praxis aus den oben angegebenen Gründen abgesehen werden mußte.According to the present invention, the filtration should alternate operated filter bodies are simplified and cheaper that the switchover takes place automatically from one filter body to the other. Except for the general one The advantage of this is that the filtration work of the operator's attention becomes independent, the two required filter bodies can be made into much smaller ones Execute dimensions, e.g. for hourly output instead of daily output. Furthermore, the technical advantage is achieved that you can also filter materials by percentage can use less effect, of which so far in practice from the above Reasons had to be avoided.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens ist in Fig. r dargestellt. Die Umschaltung, das ist die Außer- oder Inbetriebsetzung der beiden zusammengehörenden Filterbehälter I und II, erfolgt durch selbsttätiges wechselweises Schließen der Abflußleitungen und der beiden entlasteten Abflußventile c und c1.An apparatus for carrying out the new method is shown in Fig. r shown. The switchover is the deactivation or commissioning of the two filter container I and II, which belong together, takes place through automatic alternating Closing the drain lines and the two relieved drain valves c and c1.

Nach dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist_ zum angegebenen Zweck in die gemeinsame Reinwasserleitung ein Wassermesser W mit einem Zeigerwerk eingeschaltet. Der Wassermesser trägt eine Scheibe a mit einem an jeder beliebigen Stelle anzubringenden Kontakt b. Die beiden entlasteten Ventile c und c1, welche Fig. a in größerem Maßstabe im Schnitt zeigt, sind durch Hebel und Gestänge miteinander ver- Bunden und können durch das Zahnradgetriebe e, f abwechselnd geschlossen und geöffnet werden.According to the embodiment shown in the drawing, a water meter W with a pointer mechanism is switched on for the stated purpose in the common clean water line. The water meter carries a disc a with a contact b to be attached at any point. The two relieved valves c and c1, which FIG. A shows on a larger scale in section, are connected to one another by levers and linkages and can be alternately closed and opened by the gear mechanism e, f.

Das kleinere Zahnrad e ist mittels einer Kurbel und eines Kurbelzapfens, welch letzterer in das Verbindungsgestänge der beiden entlasteten Ventile c und c, greift, mit diesen verbunden. Das große Zahnrad f ist mit einer Anzahl Zapfen g ausgestattet, die in regelmäßigen Abständen auf dem Zahnrade nahe dem Umfange angeordnet sind, und zwar sitzen die Zapfen so, daß sie durch ein hakenförmig gestaltetes Betätigungsglied h erfaßt werden, welches durch eine Spiralfeder i in seiner Normalstellung gehalten wird. Das andere Ende des Betätigungsgliedes h trägt einen elektromagnetischen Kolben k. Derselbe wird, sobald der Schluß des Kontaktes durch den Zeiger des. Wassermessers erfolgt, angezogen und das große Zahnrad um einen Winkel, der dem halben Umfang des kleinen Zahnrades entspricht, mittels des hakenförmigen Betätigungsgliedes h weitergebracht. Dabei wird das bisher geschlossene Ventil c geöffnet und das bisher geöffnete Ventil c, geschlossen. Sobald der Zeiger des Wassermessers bei seiner Weiterbewegung über den Kontakt hinwegschreitet, wird dies Leitung unterbrochen, u$d dasselbe Spiel beginnt erst dann von neuem, wenn der Zeiger nach einer bestimmten Zeit den Kontakt wieder erreicht. Diese Zeit ist so bemessen, daß sie mit der gewünschten Filtrationsdauer zusammenfällt.The smaller gear e is by means of a crank and a crank pin, which latter in the linkage of the two relieved valves c and c, engages, connected to these. The large gear f has a number of pins g fitted at regular intervals on the gear close to the perimeter are arranged, namely sit the pins so that they are designed by a hook-shaped Actuator h are detected, which by a spiral spring i in its normal position is held. The other end of the actuator h carries an electromagnetic one Piston k. The same becomes as soon as the contact is closed by the pointer of the water meter takes place, and tightened the large gear by an angle that is half the circumference corresponds to the small gear, by means of the hook-shaped actuator h advanced. The previously closed valve c is opened and so far open valve c, closed. As soon as the pointer of the water meter is at his If further movement goes beyond the contact, this line is interrupted, u $ d the same game only starts again when the pointer points to a certain Time to reach the contact again. This time is measured in such a way that it is with the desired Filtration time coincides.

Wenn der Wassermesser so gewählt ist, dlaß er während der Betriebszeit eines Filters eine vollständige Umdrehung macht, so kann der Kontakt b immer in derselben Stellung bleiben. Um die Aufmerksamkeit der Bedienungsmannschaft zu erregen, kann eine elektrische Klingel d in den Stromkreis eingeschaltet werden, welche erklingt, sobald der Kontakt durch den Zeiger des Wassermessers hergestellt ist.If the water meter is chosen in this way, leave it on during the operating time of a filter makes one complete revolution, contact b can always be in remain in the same position. To get the operator's attention, an electric bell d can be switched on in the circuit, which sounds, as soon as the contact is made by the pointer of the water meter.

Unabhängüg von der: Bedienung schließt sich an die Umschaltung der Ventile c und c,_ die Außerbetriebsetzung des Filterkörpers II und seine Ausspülung durch eine gewisse Menge Rohwasser, das nun in entgegengesetzter Richtung von unten nach oben geführt wird und bei q,. den Behälter wieder verläßt. Zu diesem Zwecke sind die Absperrungen p und p, der Zuflußleitüngen zu den Filtern und die Absperrorgane q und q,. der Spülleitungen untereinander mittels Hebel verbunden. Die Absperrungen p und p, sind als Dreiweghähne, q und q,. als Durchgangshähne ausgebildet. Durch die Anordnung der Dreiweghähne ist es möglich, die Flüssigkeit durch die Rohwasserzuflußleitungen oder bei abgesperrtem Zufluß durch die Spülleitung :in einer der Filtration entgegengesetzten Richtung durch die Filter zu führen. Ferner stehen die Absperrungen in der Spülwasseraustrittsleitung mit dem Hebelmechanismus derart in Verbindung, daß die Absperrorgane geöffnet sind', sobald der Zutritt des Rohwassers durch die Spülwasserzuflußleitung freigegeben ist.Regardless of the: operation, valves c and c are switched over, _ the shutdown of the filter body II and its rinsing with a certain amount of raw water, which is now led in the opposite direction from bottom to top and at q ,. leaves the container again. For this purpose, the shut-offs p and p, the inflow lines to the filters and the shut-off devices q and q ,. the flushing lines are connected to one another by means of levers. The shut-offs p and p, are three-way valves, q and q ,. designed as straight-way taps. The arrangement of the three-way taps makes it possible to feed the liquid through the raw water inflow lines or, if the inflow is shut off, through the flushing line: in a direction opposite to the filtration through the filter. Furthermore, the barriers in the flushing water outlet line are connected to the lever mechanism in such a way that the shut-off devices are opened as soon as the entry of the raw water through the flushing water inflow line is released.

Wenn es sich, wie in Fig. i dargestellt, um eine unter Druck stehende Filteranlage handelt, so wird durch die vorbesehriebene selbsttätige Absperrung des Ventils c,_ bei fortdauerndem Rohwasserzufluß in dem Filterkörper II eine Drucksteigerung eintreten. Dieser wachsende Druck kann zur selbsttätigen Betätigung der übrigen Umschaltvorrichtungen ausgenutzt werden. Dies geschieht nach Fig. i durch einen Kolben i, der sich in dem horizontalen Zylinder m hin und her bewegen kann. Der geschlossene Zylinder m ist mit dem Rohwasserraum der beiden Filter I und II durch Rohrleitungen verbunden. Jede der Leitungen trägt eine Absperrung n bzw. n" die mittels eines Gestänges verbunden und z. B. mit einem Hebel von Hand aus einstellbar sind.If, as shown in Fig. I, it is a pressurized Filter system is involved, the automatic shut-off provided in advance of the valve c, _ an increase in pressure with continued raw water inflow in the filter body II enter. This growing pressure can automatically actuate the rest Switching devices are used. This is done according to Fig. I by a Piston i, which can move back and forth in the horizontal cylinder m. Of the closed cylinder m is through to the raw water space of the two filters I and II Pipelines connected. Each of the lines carries a barrier n or n "die connected by means of a linkage and z. B. adjustable by hand with a lever are.

Deml Druck entsprechend, unter weichem die geschlossene Anlage arbeitet, drosselt man diese Absperrungen so weit, däß der Kolben in dem Zylinder m erst dann an dem Endpunkt seines Hubes ankommt, wenn die gewünschte ! Spülung beendet ist. Da der erhöhte Druck, der die Bewegung des Kolbens l bewirkt, bei fortschreitender Bewegung des Kolbens sich dem Betriebsdruck immer mehr nähern wird, also ein Druckausgleich eintritt, so daß der Kolben vor Erreichung seiner Endstellung den toten Punkt erreichen würde, so ist das Gestänge des Kolbens mit einem Fallhebel o verbunden, welcher die Weiterbewegung des Kolbens bis in seine Endstellung und so die Umsteuerung des gesamten Mechanismus bewirkt.According to the pressure under which the closed system works, if you throttle these barriers so far that the piston in the cylinder m only then arrives at the end point of its stroke when the desired! Rinsing is finished. Because the increased pressure that causes the movement of the piston l increases with advancing Movement of the piston will approach the operating pressure more and more, so a pressure equalization occurs, so that the piston reach the dead point before reaching its end position would, the linkage of the piston is connected to a lever o, which the further movement of the piston to its end position and thus the reversal of the causes entire mechanism.

In der Zeit nun, wo das Rohwasser ausschließlich durch den Dreiweghahn p nach; dem Filter I läuft und mach seiner Reinigung durch c in die Reinwasserleitung tritt, wird der Filterkörper II mit der jeweiligen: zu seiner Wiederbelebung erforderlichen Regenerierflüssigkeit beschickt Es kann dies entweder von Hand oder aber auch; selbsttätig geschehen. In derselben Weise wie die Absperrungen der Spülleitungen kann auch; das Absperrorgan der Regenerierflüssigkeit mit der' Bewegung des Kolbens i in Verbindung gebracht werden, derart, däß der Kolben nach erfolgter Spülung den Eintritt der Regenerierflüssigkeit in das Filter II freigibt und ihn nach Beendigung der Regeneration wieder aufhebt.At the time when the raw water is only available through the three-way tap p after; the filter I runs and does its cleaning through c in the pure water pipe occurs, the filter body II with the respective: required for its resuscitation Regenerating liquid charged. This can either be done by hand or else; automatically happen. In the same way as the shut-offs of the flushing lines can also; the shut-off device of the regeneration liquid with the 'movement of the piston i in connection be brought in such a way that the piston, after flushing, the entry of the Regenerating liquid releases into the filter II and it after the end of the regeneration again picks up.

Bei offenen, also nicht unter Druck stehen-12 den Filteranlagen =wird zweckmäßig an Stelle des Kolbens ein Schwimmer zur Betätigung der Absperrorgane verwendet. Sobald der Reinwasserabfluß, wie oben beschrieben, infolge der Wirkung des elektrischen Kontaktes aufhört, wird durch das nachströmende Rohwasser der Wasserspiegel in dem Filterkörper II ansteigen und den Schwimmer mitnehmen, und zwar so lange, bis durch; den Schwimmer, der mittels, einer Hebelvorrichtung mit den übrigen Absperrungen in Verbindung steht, der Rohwasserzufluß abgeschlossen und die anderen Absperrungen umgeschaltet sind.When the filter systems are open, i.e. not under pressure, the filter systems = will It is advisable to use a float instead of the piston for actuation the Shut-off devices used. As soon as the pure water drainage, as described above, as a result the effect of the electrical contact ceases, is caused by the incoming raw water the water level in the filter body II will rise and take the float with you, and that until through; the float, which by means of a lever device is connected to the other barriers, the raw water inflow is completed and the other barriers are switched.

Dieser Schwimmer kann, wie in Fig. 3 dargestellt ist, in einem besonderen Gefäß, das mit dem Roliwasserraum der Filter in Verbindung steht, untergebracht werden. Die Verbindungsleitung wird man dann wieder mit einem Absperrorgan versehen, das man durch Drosselung so einstellen kann, daß der Hub des Schwimmers der Spüldauer entspricht.This float can, as shown in Fig. 3, in a special Vessel, which is in communication with the Roliwasserraum the filter, housed will. The connecting line will then be provided with a shut-off device again, which can be adjusted by throttling so that the stroke of the float corresponds to the flushing time is equivalent to.

Bei den abgebildeten und vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung wird der elektrische Kontakt, der zwangsweises Schließen und Öffnen der Abflußventile c und c, betätigt"durch einen Wassermesser ausgelöst. Derselbe Zweck kann naturgemäß auch durch andere Einrichtungen erreicht werden, die nicht von der Wassermessung abhängen, sondern z. B. von der in der Abflußleitung auftretenden Verlangsamung der Wassergeschwindigkeit, die eine Folge der fortschreitenden V ersoblammung der Filter ist, oder durch Einschaltung eines Zeitmessers oder einer sonstigen Meßvorrichtung.In the embodiments shown and described above the device becomes the electrical contact, the forced closing and opening the drain valves c and c, actuated "triggered by a water meter. The same Naturally, the purpose can also be achieved by other institutions that do not depend on the water measurement, but z. B. of the occurring in the drain line Slowing down of the water speed, which is a consequence of the progressive flaming the filter is, or by switching on a timer or other measuring device.

Claims

PATENT CLAIMS: i. A method for reciprocal operation of filters with base-exchanging filter material, characterized in that a filter or a filter group is automatically switched off from the filtration and switched to rinsing and regeneration after a predetermined amount of water has flowed through by opening or closing corresponding discharge elements and lines, while the second filter or the other filter group experiences the reverse switching. -a. Device for carrying out the method according to claim i, characterized in that the switching of the filters is brought about by a water meter (w), in such a way that its pointer closes an electrical circuit in a certain position, whereby the armature (h) has a solenoid ( k) tightened and thereby the shut-off devices (c and c,) in the drain line by means of a pin (g) and a gear drive (f, e) or the like. the filter can be switched alternately. 3. A device for executing the method according to claim i, characterized in that after the discharge line has been closed, the further inflowing raw water causes a pressure increase in closed filters, whereby a piston (l) in motion in a cylinder (m) connected to these is set, which by means of lever devices switches the shut-offs of the raw water inflows, furthermore the flushing lines and the inlet lines for the regeneration liquid accordingly: q .. Device for carrying out the method according to claim i, characterized in that with open filters the raw water flowing in is accommodated in a special vessel Schivim-'mer is actuated, which by means of lever devices causes the unavoidable switching of the raw water inflows, the rinsing lines and the inlet lines for the regenerating liquid. 5. Apparatus for carrying out the method according to claim i, characterized in that throttle devices (n, n1) are installed in the connecting lines, to the pressure cylinder (m) or to the float vessel, which can be set so that the duration of the entire piston stroke with the time required for rinsing and regeneration of the filter material.