DE3430523A1 - Fluessigkeitsfilter - Google Patents

Description

Dango & Dienenthai Maschinenbau GmbH, Hagener Str. 103, 5900 Siegen ANR: 1175076
VNR: 106836

Flüssigkeitsfilter

Filter mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1, die z.B. durch die DE-PSen 1 253 025 und 1 192 913 bekannt sind, werden industriell in der Betriebswasserversorgung für Kühl- und Brauchzwecke zur Abscheidung von Feststoffen jeglicher Art eingesetzt, um Störungen und Schaden zu verhindern. Die Filter arbeiten unter Aufrechterhai tung des Filtervorganges mit einer Selbstreinigung durch eine kontinuierliche Rückspülung der Filtertrommel oder eine Interval 1 spülung.

Die kegel stumpfartig ausgebildeten Filtertrommeln dieser bekannten Filter sind mit einer Vielzahl von Filterelementen, bis zu 3000 bei großen Filtern, ausgestattet. Die Filterelemente, die je nach Einsatzgebiet des Filters als Draht-, Schlitz-, Lochelemente oder Lochscheiben ausgebildet sind, werden mittels Schraubringen in entsprechenden Bohrungen im Trommelmantel gehalten.

Bei dieser FiItertrommelkonstruktion ist die Filterfläche bezogen auf die gesamte Mantelfläche verhältnismäßig klein, so daß zur Erzielung einer guten Filterwirkung große Filtertrommeln mit Filtergehäusen entsprechender Abmessungen erforderlich sind. Die Trommeln erfordern wegen der Vielzahl der im Trommelmantel zu bohrenden Löcher für die FiI-terelemente und durch das Schneiden des Innengewindes in den Löchern zum Einschrauben der Halteringe für die Filterelemente eine aufwendige, teure Bearbeitung. Aufgrund der mehrfachen Umlenkung der zu reinigenden Flüssigkeit in den Filterelementen sowie der Trommel und der dadurch bedingten Reibungsverluste arbeiten die bekannten, mit derartigen Trommel ausgerüsteten Filter mit unerwünschten

Druckverlusten, die durch entsprechende Erhöhung des Betriebsdruckes der Flüssigkeit wieder ausgeglichen werden müssen. Die ungünstige Strömungsführung in der Filtertrommel mit der Vielzahl an Filterelementen und die in den Filterelementen festsitzenden Verunreinigungen haben verhältnismäßig lange Spülzeiten zur Folge. Korrosion und Erosion in chloridhalt igen Flüssigkeiten bewirken eine Beschädigung des Innengewindes in den Mantel bohrungen der Trommel zur Aufnahme der Filterelemente, so daß bei einem Betriebsdruck zwischen zwei und zehn bar bei einer stärkeren Beschädigung der Gewindebohrung das Filterelement durch die Flüssigkeit aus dem Trommel mantel in den Innenraum der Trommel gedruckt wird und damit das Filter nicht mehr funktionsfähig ist. Diese Anfälligkeit der Trommel gegen Beschädigungen verringert in starkem Maße die Standzeit derselben. Die Wartung und Reparatur der Filter, verbunden mit einer Inspektion jedes einzelnen Filterelementes und ggf. dem Austausch beschädigter Fi1terelemente, ist sehr arbeits- und zeitintensiv und führt zu längeren Stillstandszeiten der Filter. Zur Aufrechterhaltung des Betriebs einer mit den bekannten Filtern ausgerüsteten Industrieanlage ist deshalb einer teure Lagerhaltung an kompletten Filtern und Ersatzteilen wie Trommeln und Filterelementen erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flüssigkeitsfilter zu entwickeln, das sich gegenüber den bekannten Filtern durch eine wesentlich verbesserte Filterleistung und eine geringere Störanfälligkeit auszeichnet.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die

Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruches 1.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Flüssigkeitsfilter zeichnet sich gegenüber den bekannten Filtern durch folgende Vorteile aus:

Aufgrund der erheblich größeren Filterfläche, bezogen auf die äußere Mantelfläche der Filtertrommel, kann die Durchsatzmenge bei gleicher Filtergröße wesentlich gesteigert oder bei gleicher Durchsatzmenge ein kleineres Filter gewählt werden. Die optimalen Strömungsverhältnisse bei der geraden Strömungsführung der zu reinigenden Flüssigkeit bzw. der Rückspülflüssigkeit durch die Stützkörbe mit Gittermaschen großer Höhe und Breite und dem dazwischen angeordneten Filterkorb bewirken einen geringen Druckverlust / des Filters und eine wesentlich schnellere und intensive / Rückspülung der Filterflächen. Die dreiteilige Filtertrommelkonstruktion ermöglicht einen schnellen und einfachen Austausch des z.B. aus Lochblech hergestellten Filterkorbes im Rahmen von Reparatur- und Wartungsarbeiten. Schließlich zeichnet sich die Filtertrommel durch eine lange Lebensdauer durch den Einsatz von Stützkörben aus Aluminium-Gußlegierungen mit einer Hart-Coatierung für die Filtertrommel und die Verwendung eines Filterkorbes aus einem hochwertigen Filtermaterial, z.B. einem Feinlochblech aus Edelstahl, aus.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es ze igen

Fig. 1 einen Längsschnitt des Filters,

Fig. 2 einen um 90° versetzten Teil 1ängsschnitt nach

Linie H-II der Fig. 1 und

Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie III-III der Fig.

in vergrößerter Darstellung. 35

Das zylindrische Gehäuse 1 des Flüssigkeitsfilters nach den Fign. 1 bis 3 ist)!eine zylindrische Eintrittskammer 2 mi 1

einem Einlaß 3 für die verunreinigte Flüssigkeit und

eine zylindrische Austrittskammer 4 mit einem Auslaß für.die gereinigte Flüssigkeit unterteilt. Die zylindrische Austrittskammer 4 ist im unteren Bereich des Filtergehäuses 1 und koaxial zu diesem angeordnet. Einlaß 3 und Auslaß 5 liegen sich im Bodenbereichdes Filtergehäuses 1 diagonal gegenüber.

In der Eintrittskammer 2 des Filtergehäuses 1 ist eine lotrechte Filtertrommel 6 mit einer kegel stumpfartigen bzw. konischen Form eingebaut, die durch eine auf dem Gehäusedeckel 7 in einem Ständer 8 mittels Wälzlagern 9 gelagerte Welle 10 und einen Elektromotor 11 mit Reduziergetriebe 12 drehbar angetrieben ist. Die Filtertrommel 6 mit Antrieb bildet in Verbindung mit dem Gehäusedeckel 7 eine Montageeinheit.

Die Filtertrommel 6 besteht aus einem äußeren 13 und einem inneren kegel stumpfförmigen Stützkorb 14, die ein Gitter 15 mit Durchtrittsöffnungen für die verunreinigte Flüssigkeit aufweisen, sowie einem zwischen den beiden Stützkörben 13, 14 angeordneten, ebenfalls kegelstumpfförmigen Filterkorb 16. Der innere Stützkorb 14 sitzt mit seinem Deckel 17 in einem am oberen Rand des äußeren Stützkorbes 13 angeordneten Ringflansch 18 und mit seinem offenen unteren Ende in einem Ringflansch 19 am unteren Rand des äußeren Stützkorbes 13. Das untere Ende des äußeren Stützkorbes 13 ist im oberen Ende der zylindrischen Austrittskammer 4 durch ein freies Laufspiel geführt. Bei einer Vergrößerung des Laufspiels der Filtertrommel 6 durch Verschleiß im Betrieb kann dieses durch die Einstel1 muttern 20 nachreguliert werden.

Die Gittermaschen 21 der Stützkörbe 13, 14 weisen eine rechteckige, sich entsprechend der konischen Korbform vom oberen zum unteren Korbrand verjüngende Form auf.

Die Stützkörbe 13, 14 bestehen aus einem Gußmaterial, vorzugsweise einer hoch verschleißfesten Aluminiumlegierung mit einer Hart-Coatierung, und der Filterkorb 16 ist aus einem Lochblech aus hochwertigem Edelstahl hergestellt. 5

An der Innenwand des Filtergehäuses 1 sind zwei an die Mantel oberfläche der Trommel 6 angrenzende und zu dieser hin offene Rückspülkanale 22, 23 mit einem Auslaß 24, 25 für die Rückspülflüssigkeit diagonal gegenüberliegend und in Richtung der Trommelachse 26-26 gegeneinander versetzt angeordnet.

Die zu reinigende Flüssigkeit tritt unter Druck durch den Einlaß 3 in die Eintrittskammer 2 des Filters ein, strömt um den Außenmantel der Trommel 6, fließt durch die Gitter 15 des äußeren und inneren Stützkorbes 13, 14 und den Filterkorb 16 in das Innere der Trommel 6 und verläßt von dort aus das Filter über die Austrittskammer 4 und den Auslaß 5. Die in der Flüssigkeit enthaltenen Verunreinigungen werden auf dem Filterkorb 16 der Trommel 6 zurückgehalten.

Grundsätzlich arbeitet das Filter mit einer kontinuierlichen Spülung. Bei jeder Umdrehung der z.B. mit einer Drehzahl von vier Umdrehungen pro Minute rotierenden Filtertrommel 6 passieren die oberen Gittermaschen 21a der Stützkörbe 13, 14 mit den zugehörigen Filterflächen des Filterkorbes 6 den oberen Rückspülkanal 22 und die unteren Gittermaschen 21b der Stützkörbe 13, 14 mit den zugehörigen Filterflächen des Filterkorbes 16 den unteren Rückspülkanal 23. Der Unterschied zwischen Filterbetriebsdruck und Atmosphäre bewirkt die Rückspülung der Filterflächen des Filterkorbes 16 im Gegenstrom durch die aus dem Inneren der Filtertrommel 6 in die Rückspülkanale 22, 23 fließende Flüssigkeit. Die Rückspülflüssigkeit mit den vom Außenmantel des Filterkorbes 16 abgelösten Verunreinigungen fließt über die Auslässe 24, 25 der Rückspülkanale 22, 23 aus dem

Filter ab. Die Spül wassermenge beträgt je nach Verunreinigung ca.0,5-5 % der filtrierten Flüssigkeit und wird durch nicht dargestellte Regulierventile in den an die Auslässe 24, 25 der Rückspül kanale ?2, 23 angeschlossenen Abflußleitungen eingestellt.

Zur Vermeidung einer Kurzschlußströmung bei der Spülung zwischen der Eintrittskammer 2 des Filtergehäuses 1 und den Rückspül kanal en 22, 23 über die von den Gittermaschen 21 des äußeren Stützkorbes 13 der Filtertrommel 6 gebildeten Spülkammern ist die maximale Breite a der Gittermaschen 21 der Stützkörbe 13, 14 kleiner bemessen als die Breite b der gegenüber dem Außenmantel des äußeren Stützkorbes 13 der Filtertrommel 6 gebildeten Dichtflächen 27, 28 beidseits der Rückspül kanale 22, 23.

Das Filter kann auch mit einer Intervallspülung arbeiten,und zwar in konstanten Spül Intervallen mittels einer Zeitsteuerung der in die Abflußleitungen der Rückspülkanäle 22, 23 eingebauten Absperrventile oder mittels einer Differenzdrucksteuerung, die die genannten Absperrventile in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen der in das Filter eintretenden verunreinigten und der das Filter verlassenden gereinigten Flüssigkeit betätigt.

Claims (6)

PATENTANWALT - - -- . Friedrich-Ebert-Str. 27 DIPL-ING. ROLF PÜRCKHAUER n°s?annc°928 , D- 5900 Siegen 1 Telefon (0271) |3Ϊ8 70,73? 31 5! O / O Γ] [T O O Telegramm-Anschrift: Patschub. Sie 84 367 Pü/u 16. August 1984 Dango & Dienenthai Maschinenbau GmbH. ANR: 1175076 VNR: 106836 Patentansprüche

1. Filter für Flüssigkeiten mit einer in der Eintrittskammer eines zylindrischen Filtergehäuses lotrecht angeordneten Filtertrommel, die ein geschlossenes oberes und ein offenes unteres Ende sowie einen mit Durchtrittsöffnungen und einem Filtermittel versehenen Mantel aufweist, durch eine auf dem Filtergehäuse in einem Ständer gelagerte Welle und einen Motor drehangetrieben ist und mit ihrem unteren offenen Ende mit einem Laufspiel in der Trennwand zwischen Eintritts- und Austrittskammer des Filtergehäuses sitzt, einem Einlaß in die Eintrittskammer und einem Auslaß aus der Austrittskammer sowie mit einem oder mehreren an die Mantel oberfläche der Trommel angrenzenden und zu dieser hin offenen Rückspül kanal bzw. Kanälen mit einem Auslaß für die Rückspül flüssigkeit, gekennzeichnet durch eine mehrteilige, auswechselbare Filtertrommel (6) mit einem äußeren (13) und einem inneren Stützkorb (14), die ein Gitter (15) mit Durchtrittsöffnungen für die zu filternde Flüssigkeit aufweisen, sowie einen zwischen den beiden Stützkörben (13, 14) angeordneten Filterkorb (16) aus einem FiItermaterial,z.B. Lochblech.

2. Filter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine kegel stumpfartige Form der beiden Stützkörbe (13, 14) und des Filterkorbes (16).

3. Filter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gittermaschen (21) der Stützkörbe (13, 14) eine rechteckige, sich entsprechend der konischen Korbform vom oberen zum unteren Korbrand verjüngende Form aufweisen.

4. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch zwei diagonal gegenüberliegend und in Richtung der Trommelachse (26-26) gegeneinander versetzt an der Innenwand des Filtergehäuses (1) angeordnete Rückspülkanale (22, 23) mit einem Auslaß (24, 25) für die Rückspülflüssigkeit.

5. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Breite (a) der Gittermaschen (21) der Stützkörbe (13, 14) kleiner ist als die Breite (b) der gegenüber dem Außenmantel des äußeren Stützkorbes (13) der Filtertrommel (6) gebildeten Dichtflächen (27, 28) beidseits der Rückspülkanale (23, 24).

6. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkörbe (13, 14) aus einem Gußmaterial, vorzugsweise eine Aluminiumlegierung mit einer Hart-Coatierung bestehen.