DE3883987T2 - nerfahren und Vorrichtung zum Filtrieren von Verunreinigungen. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Filtrieren von Verunreinigungen aus einer Flüssigkeit mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1; sie betrifft ferner eine Filtriervorrichtung zum Entfernen von Verunreinigungen aus einer durch ein System fließenden Flüssigkeit, wobei diese Vorrichtung die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 6 aufweist.
• Ein solches Verfahren bzw. eine derartige Filtereinrichtung ist in der US-A-4,296,464 geoffenbart.
• Ein weiterer Stand der Technik, welcher hinsichtlich der Frage der Erfindungshöhe nicht relevant ist, ist die ältere am 08. November 1989 mit einem Prioritätsdatum vom 09. Januar 1987 veröffentlichte Europäische Patentanmeldung EP-A-0340240. Darin ist ein Filterbehälter offenbart, in welchem ein Filtermedium aufgenommen ist. Das Medium beinhaltet Pecan-Schalen oder eine Mischung von Pecan-Schalen, Walnuß-Schalen und Aprikosenkernen. Die vorliegende Erfindung geht aus von dem speziellen Gebrauch Pecan-Schalen sowie einem Gemisch von Pecan-Schalen und Walnuß-Schalen, Pecan-Schalen und Aprikosenkernen und Pecan-Schalen mit unterschiedlichen Mengen von Aprikosenkernen und Walnußschalen.
• Walnuß-Schalen werden seit vielen Jahren als Filtermedium verwendet, wie dies durch die US-Patente von Hirs US-3,992,291 und US-3,780,861 und von Clark US- 2,733,138 belegt ist. In der vorliegenden Erfindung ist unter dem Begriff "Walnuß-Schalen" diese Art von Schalen oder Muscheln gemeint, die man zugeschickt erhielte, wenn man Walnuß-Schalen bei einer Firma bestellt hätte, die sich auf den Verkauf von Filtermedien spezialisiert hat. Es gibt jedoch die Auffassung, daß schwarze Walnuß-Schalen den gewöhnlichen Schalen überlegen sind, und daher soll die Verwendung von schwarzen Walnuß-Schalen mit von dem Ausdruck "Walnuß-Schalen" umfaßt sein. Der Anmelder bevorzugt es, Pecan-Schalen mit zugemischten gewöhnlichen Walnuß-Schalen und gelegentlich Aprikosenkernen als ein Filtermedium zu verwenden.
• Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein verbessertes Filtersystem zu schaffen, bei dem das Filtermedium innerhalb des Behälters gescheuert und gereinigt wird, bei dem das Medium, ohne aus dem Behälter genommen zu werden, gereinigt wird.
Zusammenfassung der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft beides, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Filtrieren von Verunreinigungen aus einem Flüssigkeitsstrom. Die Erfindung sieht die Verwendung einer Siebeinrichtung vor, welche unterschiedliche geometrische Gestalt haben kann, und welche innerhalb eines Behälters in einer Weise angeordnet ist, ein Filtermedium passend zu tragen.
• Während des Filtrierbetriebes fließt verunreinigte Flüssigkeit in den Behälter, durch das Medium, durch die siebeinrichtung, welche das Medium trägt, und aus dem Behälter, während die Verunreinigungen auf dem Medium abgelagert werden. Das Medium wird regelmäßig einem Scheuerbetrieb unterworfen, wodurch es gereinigt regeneriert wird, wenn immer die angesammelten Verunreinigungen ein Ausmaß angenommen haben, welches den Druckabfall über den Filterbehälter auf einen nicht annehmbaren und vorgegebenen Wert ansteigt. Der Regenerationsschritt beinhaltet ein Neufluß-System, welches die Funktionen Aufwirbeln, Entladen, Absetzen und Normalisieren durchführt, die alle durchgeführt werden, während das Filtermedium in dem Behälter verbleibt.
• Der Verwirbelungsschritt wird erreicht durch entsprechendes Anordnen eines Pumpeneinlasses und Pumpenauslasses innerhalb des Behälters, in einer Weise, um einen torusförmigen Strömungsweg zu bilden, mit einer zweiten Siebeinrichtung, welche derart innerhalb der Strömungsmuster angeordnet ist, daß die Strömung durch dieses hindurchtreten muß. Der Verwirbelungsschritt schrubbt die Verunreinigungen von dem Filtermedium ab durch Übertragen der Verunreinigungen in das Scheuerwasser. Dies ermöglicht den darauffolgenden Entladeschritt, das verunreinigte Wasser wirkungsvoll aus dem Behälter zu entfernen, während relativ sauberes Aufbereitungswasser (make-up) in den Behälter fließt.
• Unter dem Entladeschritt ist das Druchströmen des schmutzigen Scheuerwassers durch die zweite Siebeinrichtung und weg von dem Behälter zu verstehen. Dies wird durch ein solches Perforieren des Pumpenaustritts erreicht, daß er die zweite Siebeinrichtung bildet, wobei der Pumpenaustritt derart durch eine Umhüllung verläuft, daß dazwischen ein Ringraum gebildet wird und daß er schmutziges Scheuerwasser aus dem Ringraum und weg von dem Behälter leitet.
• Der Behälter ist dann eine ausreichend lange Zeit abgeschirmt, um das gereinigte Medium in ein Filterbett abzusenken, und danach wird ein Normalisierungsschritt so durchgeführt, daß jegliche in dem Wasser innerhalb des Filterbehälters enthaltenen Verunreinigungen aus dem Wasser entfernt werden. Die Filtrierung wird dann so lange durchgeführt bis der Druckabfall über das Filtermedium erneut auf einen unannehmbaren Wert ansteigt. Dann ward der obige Regenerierungsvorgang wiederholt.
• Demzufolge ist es eine vordringliche Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum sequentiellen Filtrieren und Reinigen des Filtermediums, welches zum Filtrieren eines Flüssigkeitsstroms verwendet wird, vorzusehen.
• Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch welche ein verunreinigter Flüssigkeitstrom während eines Zeitintervalls filtriert wird, um eine Trennung der Verunreinigungen und der Flüssigkeit zu erreichen, und um das Filtermedium dann während eines anderen Zeitintervalls in einer neuen und nicht naheliegenden Art und Weise sauber zu schrubben, mit dem Filtrierschritt und Reinigungsschritt, welche beide innerhalb desselben Behälters stattfinden.
• Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Filtrieren einer Strömung von verunreinigter Flüssigkeit durch Einleiten der verunreinigten Flüssigkeit in einen Behälter mit einem Flüssigkeitsraum und einem Filtermediumraum, bei dem die verunreinigte Flüssigkeit durch das Filtermedium strömt, dabei die Verunreinigungen in dem Medium zurück läßt, sodaß dabei saubere Flüssigkeit aus dem Behälter austritt und danach das Filtermedium ohne das Medium aus dem Behälter zu entfernen, geschrubbt wird, zu offenbaren und zu schaffen.
• Es ist ferner noch Aufgabe der Erfindung, ein ungewöhnliches und noch nicht dagewesenes Filtersystem mit darin enthaltenen Filtermediumpartikeln zu schatten, welche Verunreinigungen aus dem Flüssigkeitsstrom filtrieren und in dem das Filtermedium gelegentlich von Verunreinigungen gereinigt wird, und die Verunreinigungen aus dem System entfernt werden, wobei sowohl der Scheuer- als auch der Filtriervorgang innerhalb des selben Behälters stattfinden.
• Teil der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Filtereinrichtung, welche mittels eines Siebes gelagert ist, bei der das Filtrat durch das Sieb hindurchtritt und bei der das Filtermedium hinterher geschrubbt wird, und das Schrubbwasser in einer neuen Weise den Behälter verläßt.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es auch, eine verbesserte Filtervorrichtung zu schaffen, welche Pecan-Schalen als Filtermedium oder zumindest als Teil des Mediums verwendet.
• Diese und zahlreiche andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden der Fachwelt beim Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung und Patentansprüche anhand der begleitenden Zeichnung verständlich werden.
• Die obigen Aufgaben werden erfindungsgemaß durch die Schaffung eines Verfahrens zum Betrieb einer Vorrichtung, welche im wesentlichen wie nachfolgend beschrieben ausgebildet ist.
• Es zeigen:
• Figur 1: einen teilweise schematisch dargestellten Teilschnitt einer Seitenansicht einer Filtervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
• Figur 2: eine Teilschnittdarstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
• Figur 3: eine Querschnittsansicht entlang der Linie III - III in Figur 2;
• Figuren 4 bis 6: eine Darstellung eines Ausdrucks, welcher die Verwendung eines Filtermediums gemäß der vorliegenden Offenbarung vorsieht;
• Figur 7: eine teilweise in Längsrichtung ausgebrochene Schnittdarstellung der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Filtervorrichtung.
Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
• In den Figuren der Zeichnung und insbesondere in der Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Filtersystem 10 offenbart. Das System 10 weist ein Gefäß 12 auf, welches eine Umhüllung 14 ausbildet. Die Umhüllung 14 dann als eine untere Umhüllung 16 und eine obere Umhüllung 18 bezeichnet werden. Eine Punpeneinrichtung 20, welche unterschiedlich ausgebildet sein kann, beinhaltet eine Aufnahme 22 mittels welcher die Pumpe von einer im oberen Kopfende des Gefäßes 12 angeordneten Hauptlochgruppe 24 aufgehängt ist.
• Die Pumpe 20 ist im Handel erhältlich und weist eine Ansaugöffnung 26 und einen Auslaß 27 auf. Der Auslaß 27 ist mit einer Schrubbwasserentladeeinrichtung 28 verbunden. Das Bezugszeichen 30 bezeichnet das Ende einer Düse 70, welche die durch die Pfeile 32 bezeichnete Strömung leitet. Der Auslaß 30 der Düse ist nach oben beabstandet und bezüglich einer Füll-Linie 19 des Filtermediums rechtwinklig angeordnet; der Auslaß kann jedoch in anderen Steigungen bezüglich der Füll-Linie 19 angeordnet sein, wenn dies gewünscht wird.
• Die Pfeile bei der Ziffer 32 bezeichnen ein torusförmiges (kreisringförmiges) Strömungsmuster, wobei die Entladeeinrichtung 28 im Zentrum des Torus angeordnet ist. Das torusförmige Strömungsmuster wird durch den Strömungsfluß sowohl in die Saugöffnung 26 als auch aus dem Düsenauslaß 30 bewirkt.
• Die Schrubbwasserentladeeinrichtung 28 beinhaltet eine kreisringförmige Entladekammer 27, welche mit einem Entladerohr 74 verbunden ist, durch welches schmutziges Schrubbwasser an dem Auslaß 76 aus dem Behälter abgegeben werden kann. Eine Strömungsregelungseinrichtung 78 ist mit dem Auslaß 76 verbunden.
• Eine Filtereinrichtung 34, welche in unterschiedlichen Formen ausgebildet sein kann, ist in der unteren Umhüllung 16 angeordnet. Die unteren Umfangskanten des Filters 34 enden in Berührungskontakt an dem Befestigungsflansch 36. Der Filter 34 besitzt eine Spitze 38, welch achsial flutchtend zu der Entladeeinrichtung 38 ausgerichtet ist. Die Filtereinrichtung 34 kann aus einer Vielzahl einzelner Elemente 40 hergestellt sein, welche wiederum dreiecksförmig sind und gegenüberliegend angrenzende Seiten 42, 44, eine Grundfläche 46 und eine gemeine Spitze 38 aufweisen. Die Seiten 42, 44 sind aneinander befestigt, während die Grundfläche 46 an dem Flansch 36 befestigt ist. Der Flansch 36 wird mittels Einrichtungen des dargestellten Flansches 48 gelagert, welcher an der äußeren Umhüllung 12, welche die Umhüllung 14 bildet, befestigt ist.
• Das Sieb 34 trennt die untere Kammer 16 in eine Filtratkammer 50 und den dargestellten Raum für das Filterbett, wie durch die Füll-Linie 19 gezeigt. Diese Anordnung schafft ferner den dargestellten Raum für eine Schmutzwasserkammer in der oberen Umhüllung 18. Wie in Figur 1 dargesstellt, wird das Filterbett aufgewirbelt und strömt im Betrieb wenn es geschrubbt oder regeneriert wird in einem torusförmigen Strömungsweg.
• Das Auslaßventil 52 kann zeitweise mit dem Einlaß 54 verbunden werden und kann danach mit einer geeigneten Abfallbeseitigungseinrichtung zur Beseitigung des Schmutzwassers mit Ausnahme der Fälle verbunden werden, wo die Verunreinigungen wertvoll sind, und das Ventil 52 mit einer Sammel- und Rückhalteeinrichtung verbunden würde.
• Über die Belüftung 51 wird kompressible Flüssigkeit aus dem allerobersten Ende der Umhüllung 18 abgelassen.
• Der Wassereinlaß 54 ist mit dem Behälter verbunden, um verunreinigte Flüssigkeit, welche filtriert werden muß, zuzuführen. Das Filtratventil 58 ist vorgesehen, um einen Strömungunsweg für das sauber filtrierte Wasser zu schaffen. Das Ventil 60 bildet eine bequeme Einrichtung, mittels welcher alle Filtermedien aus der Umhüllung 14 entfernt werden können, wenn dies zur Erneuerung des Filtermediums gewünscht wird. Die Filtratkammer 50 ist mit dem Rohr 56 verbunden, welches wiederum mit dem T-Stück verbunden ist, welches die Ventile 52 und 58 trägt. Eine computerisierte Steuertafel 62 bildet Intelligenz und sendet entsprechende Signale entlang der Ausgänge 63 und 64, um die Ventile 52, 54 und 58 zu betätigen, und um den Betrieb der Pumpe 20 in einer logischen, vorgegebenen Sequenz zu steuern, wie dieas nachfolgend noch in verständlicher Weise beschrieben wird. Die Bezugszeichen 55, 57 und 59 bezeichnen eine Steuereinrichtung zum Betätigen der ventile 54, 52 und 58. Bezugszeichen 66 bezeichnet die Leistungszuführung zu der Steuertafel 62.
• In der in Figur 2 dargestellten Ausführungstorm der Erfindung ist das abgesenkte Filtermedium 80 innerhalb der unteren Umhüllung 16 gelagert dargestellt, wobei das Sieb 134 das Medium gegenüber der Filtratkammer 50 abtrennt und wobei das Filtermedium 80 die innerhalb der oberen Umhüllung 18 enthaltene Flüssigkeit gegenüber dem Sieb 134 abtrennt.
• Die Pumpe 20 aus Figur 2 ist außerhalt des Gefäßes angeordnet und entsprechend damit verbunden, um die Strömung von den Saugöffnungen 26, 26' aufzunehmen, welche symmetrisch innerhalb des oberen Endes des Gefäßes und fluchtend zu dem torusförmigen Strömungsweg 32 aus Figur 4 ausgerichtet gelagert sind. Die Entladeeinrichtung 28 erstreckt sich achsial nach unten durch das Hauptloch 24 und endet an dem Düsenaustritt 30 und in Nähe der Full- Linie 19. Das Filtrat tritt bei 56 aus und fließt zu den Ventilen 52, 58 (wie in Figur 1 gezeigt).
• Die Ausrüstung der Vorrichtung ist minimiert, um die Kosten und Komplexität minimal zu halten. Die Filtriereinheit aus Figur 1, welche sich zusammensetzt aus einer Verwirbelungspumpe, welche abwärts in der Spitze des Gefäßes mit einer gut zugänglichen Fahrstrecke eintaucht, oder, wie in Figur 2 zu sehen, aus einer externen Pumpe mit einer zentral in dem Gefäß ausgerichteten Entladeeinrichtung; und einem Drahtsieb, welches, in Figur 1, kegelförmig ist (z.B. t-pee) und geschweißt oder anderweitig entlang des inseitigen Bodens des Gefäßes besfestigt ist; ein Einlaßrohr führt zu dem oberen Ende des Gefäßes mit einem Absperrventil; nur ein Auslaßrohr, welches von dem Bodenzentrum des Gefäßes verläuft, enthält ein betätigtes Ventil 58; und ein zu einer geeigneten Falleinrichtung führendes Schrubbwasserentladeventil.
• Der Filter 10 oder 110 verwendet vergleichsweise eine wesentlich wirkunsvollere Technik als ein Sandfilter. Die Regeneration des Filterbetts erfordert weniger zeit, 20 oder weniger, und produziert viel weniger Abfallentladevolumen als ein vergieichbarer Sandfilter.
• Filtrierungs- und Reinigungssequenz:
• 1. Filtrierung... 30 Stunden oder weniger
• 2. Verwirbelung... 15 Sekunden
• 3. Entladen... 12 Minuten unter Normalbedingungen
• 4. Absenken... 1 Minute
• 5. Normalisieren... 1 Minute
• Zurück zu Schritt 1
• Wie in Figur 2 zu sehen, wird schmutziges Wasser mittels einer zuführpumpe (nicht dargestellt) von einer Schmutzwasserquelle durch das Einlaßrohr 54 nahe der Spitze des Gefäßes 12 eingepumpt. Das Wasser fließt nach unten durch das Mediumbett 80, dann nach außen durch den Kegeldrahtsiebboden 34, wo feste Bestandteile abgefangen und in dem Mediumbett zurückgehalten werden und das saubere Wasser tritt unten durch den Klarwasserauslaß 56 aus. Der Filtrierbetrieb wird mittels eines Timers geregelt, welcher entsprechend eingestellt werden kann, um sich an unterschiedliche Arten und Stärken der Wasserverschmutzung anzupassen. Wenn das Wasser stärker verunreinigt ist als Quellwasser, wird die Dauer der Filtrierfrequenz viel kürzer sein, und das Mediumbett häufiger regeneriert werden müssen. Wenn das Wasser geringe Mengen an festen Bestandteilen enthält, kann die Filtrierzeit verlängert werden, weil die Regenerierung und das Entladen nicht so häufig erforderlich sind.
• Wenn die Zeit des Filtrierbetriebs abgelaufen ist, oder wenn der Druckabfall über das Bett 80 unzulässig angestiegen ist, wird das Ventil 58 (Austritt fur sauberes Wasser in Figur 1) unterbrochen, und kein weiteres schmutziges Wasser wird durch das Einlaßrohr 54 in das Gefäß eintreten. Die Verwirbelungspumpe 20 schaltet ein und beginnt das Wasser und das Medium nach oben durch Saugen durch ihre Spitze zu ziehen. Wasser und Medium fließen dann durch die Entladeeinrichtung 28 nach unten und zurück in den Behälter, wie beispielsweise bei 32 in Figur 1 zu sehen. Durch das Strömen des Wassers durch die Pumpe 20, den Pumpenauslaß 27, die Düse 70, den Düsenauslaß 30 und nach unten durch die Mitte des Gefäßes, wird es auf die Mitte des Siebes 34 oder 134 geleitet, fließt den Seiten entlang nach unten und trifft danach aut die Seiten des Gefäßes und fließt dann zurück nach oben zu dem Pumpeneingang 26. Diese Strömung formt das, was als ein torusförmiger Strömungsweg verstanden wird. Der Verwirbelungsbetrieb dauert z.B. 15 Sekunden, um sicher zu stellen, daß das gesamte Bett zum Miscnen in einen Torus umgewandelt wurde.
• In Figur 1 wurde das Bett einmal verwirbelt, das Entladeauslaßventil 48 wird dann geöffnet, und die Pumpe 20 wird eingeschaltet bleiben, um das Bett kontinuierlich zu mischen und zu schrubben. Das Düsensieb 70, welches zuvor lediglich als ein zu dem Düsenaustritt 30 führendes Entladerohr gedient hat, wird nun die nächste Autgabe übernehmen, nämlich das Reinigen des Mediums van dem Schrubbwasser. Dieses einzigartige Verfahren, bei dem eine Entladedüse 70 als eine bifunktionelle Einrichtung verwendet wird, ist ein Gegenstand der Erfindung. Das Entladesieb 70 wirkt nun gleichzeitig als Abscheider und als Düse. Es wird zwar das Medium zurückhalten, jedoch werden die unerwünschten Feststoffe, Schmutz und andere Verunreinigungen durch die Sieböffnungen in die schmutzigen Schrubbwasserringräume 72, durch Röhren 74 gewaschen worin das Wasser zu dem Austritt 76 und durch das Ventil 78 transportier wird. Die Entladezeit kann unter Normalwasserfiltrierbedingungen lediglich 12 Minuten daueren.
• Nachdem in Figur 1 der Entladeschritt beendet ist, schließt das Auslaßentladeventil 78 und die Verwirbelungspumpe 20 schaltet aus. Dies ermoglicht es dem Medium, zurück auf und um das erstere Sieb niederzusinken, um ein regeneriertes Bett 80 zu bilden. Die für das Absenken vorgesehene Zeit beträgt ungefähr 1 Minute.
• In den Figuren 1 und 2 schaltet die Filterregelung 62 das System in einen Vorfiltrier- oder Normalisierungsschritt, nachdem sich das Bett abgesenkt hat. Dies wird durch Öffnen des Auslaßentladeventils 52 (Figur 1) erreicht, damit das Extrawasser und feste Bestandteile durch das Entladeventil ausfließen können und dadurch das Bett für einen weiteren Filtrierzyklus vorbereitet wird. Am Ende dieses Normalisierungsschrittes öffnet das Ventil 58 und ermöglicht es, sauberes Wasser, wo immer es gebraucht wird, hinzutransportieren, bevor die Filtrierung wieder beginnt, dann wird das Ventil 52 geschlossen.
• Die Schalttafel 62 kann ein Computer sein, welcher programmiert ist, die Variablen des Systems derart zu schalten, um entsprechend dem für einen speziellen Filterbetrieb ausgewählten gewünschten Programm, unterschiedliche Betriebszustände einzustellen. Andererseits kann die Schalttafel 62 mit einem CAM-Timer ausgerüstet sein, welcher die obige Filtriersequenz steuert. Der Timer steuert das Öffnen und Schließen der betätigten Ventile 52, 58, 54 und 78 und die Pumpe wird durch das Schaltpult aus- oder angeschaltet.
• Das über das Ventil 52 Entladene kann in den Einlaß 54 zurückgeleitet werden, sodaß nach dem Schrubben, Entlade- und Ablagerungsschritt, der Normalisierungschritt durch den geschlossenen Kreisfluß von 56, 52, 54 durch das Gefäß und zu 56 durchgeführt werden kann, wobei aus allem in diesem geschlossenen Kreislauf enthaltenem Wasser Verunreinigungen ausfiltriert werden.
• Unter Bezug auf das frühere Patent US-A-4,696,464 des Anmelders für die Pumpenleistung, die Behälter Durchmesser und Länge und die Menge an Filtermedium, wird eine typische Filterinstallation ebenso erforderlich sein, wie die Details der Maschendrahtsieb 34, 134 und 70.
• In Figur 2 gibt es eine geringe Menge an Filtermedium, welches während des Reinigungs- oder Schrubbschrittes sich außerhalb des Getaßes bewegt. Ein solcher Betrieb wird nichtsdestotrotz ebenfalls von der Formulierung der Patentansprüche "Schrubben des Mediums, während das Medium in dem Behälter enthalten ist" umfaßt und beansprucht.
• Diese Vorrichtung beansprucht die Verwendung von zermahlenen Pacan-Schalen als Filtermedium 80, Figur 2. Wo die Größenverteilung der Verunreinigungen eine glockenförmige Kurve ergeben, wie in Figur 4 zu sehen, wird eine Mischung von 80% Pecan-Schalen und 20 % Walnuß-Schalen bevorzugt, vergleiche Figur 2. Dies schafft ein festgepacktes Bett 80 von Pecan-Schalen, welcnes mit den Walnußschalen ausreichend durchlässig gemacht wird, um eine vernünftige Zykluszeit zu erreichen.
• Eine geringe Filtrierleistung kann durch das Vorliegen der Trenneinrichtung 83, zu sehen in Figur 1, 2 und 7 vermieden werden. Wo die schlechte Leistung durch die Anwesenheit von Öl oder anderen Flüssigkeiten leichter als Wasser in den, in den Behälter bei 54 eintretenden verunreinigten Flüssigkeit, bedingt ist, zwingt der Seperator 83 die meisten der leichteren Materialien innerhalb des Gefäßes aufwärts und aut das Ventil zuzuströmenen, während die schwereren Komponenten gezwungen werden, in Abwärtsrichtung auf das Bett zuzufließen. Diese ungewöhnliche Unterkombination dieser Erfindung ermöglicht es, daß die meisten der leichteren Komponenten durch Ableiten der leichteren Materialien durch das Ventil aus dem System entfernt werden können und zu einem geeigneten Lager kommen, wo diese dann angesammelt werden können. Die leichteren Materialen, wie Öl, sind sehr häufig eine ausschlaggebende Größe.
• Ein unerwarteter Vorteil, welcher bei der Verwendung des Seperators 83 bemerkt wurde, ist, daß er ferner die Gestalt des Bettes erkennbar macht und dadurch die gesamte Filterwirksamkeit erhöht. Die Stromung duch den Passageweg 85', welcher in dem Einlaßrohr 85 ausgebildet ist, teilt sich an dem T-Stück 86. Die aufgeteilte Strömung fließt durch den Passageweg 87 und wird am oberen und unteren ringförmigen Entladeausgang 88, 89 abgegeben. Die ringförmigen gegenüberliegenden Entladeöffnungen 88, 89 sind als flache Plattenelemente 90 ausgebildet, welche im Abstand zu den Auslaßenden 91, 92 mittels einer Vielzahl von Abstandhaltern (stand-offs) 94 gelagert sind. Die flachen Plattenelemente 90 sind ungefähr 1,5 bis 2 Durchmesser größer als das T-Stück und sind konzentrisch zu den Auslässen 91, 92 des T-Stücks angeordnet. Die Platten 90 sind ungefähr ein Rohrdurchmesser von den Ausläßen 91, 92 beabstandet. Die vielen Abstandhalter 94 können jegliche beliebige Stablänge besitzen und sind an den gegenüberliegenden Enden des T-Stücks befestigt. Die Stäbe sind in radialer Richtung zu der zentralen Achse der Auslässe 91, 92 beabstandet und haben gegenüberliegende Enden, welche mit dem T-Stück und der Platte verschweißt sind.
• Die Strömung durch den Passageweg 85' teilt sich bei 87 und fließt durch die Auslässe 91 und 92. Die Strömung bei 88, 89 wird als 2 ringförmige Strömungswege ausgeschickt, welche sich in ihrem Durchmesser ausweiten und verzögern, wenn die Strömung von den Auslässen radial wegfließt. Diese Wirkung verursacht einen unerwartet kleinen Betrag an Störungen an der Oberflache des Betts 19. Hierdurch hatte die Oberfläche des Betts eine unregelmäßige Gestalt angenommen, wobei bisher ein tiefes konkav gewölbtes Gebiet, bedingt durch die strahlförmige Wirkung eines herkömmlichen Einlasses verursacht wurde. Das heißt also, daß der Rohreinlaß wie eine Düse wirkt und die Oberfläche des Betts während des Filtrierzyklusses stört. Die vorliegende Erfindung verringert diese Störung und schafft eine regelmäßigere Bettoberfläche.
• Ferner werden Öl und andere leichte Teile von der Einlaßflüssigkeit getrennt und werden durch das Ventil abgezogen, ehe sie durch das Bett entternt werden, dadurch wird eine Verunreinigung des Betts mit Öl vermieden und der Filtrierzyklus verlagert. Die Trennung findet statt, weildas Öl dazu neigt, in Richtung auf die Spitze des Passagewegs 85 anzusteigen, wo es dann durch die aufwärts fließende Flüssigkeit, welche die Ölphase durch den Auslaß 89 leitet, abgeleitet wird, von wo aus es dann weiter nach oben in Richtung Spitze des Gefäßes ansteigt und durch die Entlüftung abgegeben wird.

Claims (9)

1. Verfahren zum Filtrieren von Verunreinigungen aus einer Flüssigkeit, mit den Verfahrensschritten:

(a) Einleiten der verunreinigten Flüssigkeit durch einen Behälter (12) mit einem oberen und einem unteren Endabschnitt; Einbringen eines Filtermediums (80) in den unteren Endabschnitt (16) des Gefässes, während der obere Endabschnitt (18) des Gefässes zur Aufnahme der Flüssigkeit verwendet wird:

(b) Anordnen einer ersten Siebeinrichtung (34, 134) innerhalb des unteren Endes des Gefässes und Ablagern des meisten Mediums stromaufwärts der ersten Siebeinrichtung, wobei die erste Siebeinrichtung eine Größe aufweist, welche das Medium im wesentlichen am Durchtreten durch dieses hindert;

(c) Einleiten von verunreinigter Flüssigkeit in das obere Ende des Gefässes und Leiten der Strömung durch das Filtermedium, durch die erste Siebeinrichtung und weg von dem Gefäss, während die Verunreinigungen auf dem Medium abgelagert werden;

(d) wiederholtes Durchführen von Schritt (c) bis die Ablagerung der mittels des Filtermediums entfernten Verunreinigungen an dem Filtermedium einen Druckabfall erzeugt, welcher bedeutend größer ist, als der Druckabfall vom Anfang des Schrittes (c); und dann

(e) Ablösen der Verunreinigungen von dem Filtermedium durch Anordnen einer länglichen Düseneinrichtung (28) entlang der Mittellängsachse des Gefässes (12) im Abstand zu der ersten Siebeinrichtung und Ausbilden einer Austrittskammer (72) um die Düseneinrichtung, wobei eine Länge der Düseneinrichtung gelocht ist und dabei eine zweite Siebeinrichtung (70) bildet

(f) Einleiten von Flüssigkeit von dem Inneren des Gefässes, während der Austritt der Endladekammer (70) geschlossen gehalten wird, durch die Düseneinrichtung (28) und gegen das Filtermedium (80), wobei ein turusförmiger Strömungsweg erzeugt wird;

(g) Durchströmen einer mit Verunreinigungen konzentriert beladenen Flüssigkeit durch die zweite Siebeinrichtung (70) in die Entladekammer (72) und aus dem Gefäss, bis die meisten der gelösten Verunreinigungen aus der in dem Gefäss enthaltenenen Flüssigkeit entfernt wurden;

(h) Einleiten einer relativ sauberen Flüssigkeit in das Gefäss, während die mit Verunreinigungen beladene Flüssigkeit aus dem Gefäss entfernt wird, und dabei das gereinigte Medium (80) im Gefäss belässt.

(i) Ablagern des gereinigten Mediums im dem unteren Endabschnitt des Gefässes und Wiederholen des Schrittes (c), wobei sich die erste Siebeinrichtung (34, 134) im wesentlichen über die gesamte Querschnittsfläche des Gefässes ersteckt und im wesentlichen konvexe Form aufweist, wobei der Scheitelpunkt des ersten Siebes in Richtung und im wesentlichen fluchtend mit der Düseneinrichtung angeordnet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1 mit den weiteren Verfahrensschritten:

- Durchführen des Reinigungsschrittes, während eine Menge Lösungsflüssigkeit in das Gefäss zugeben wird, die im wesentlichen im gleich groß ist, wie die Menge an stark verunreinigter Flüssigkeit, die durch zweite Siebeinrichtung entfernt wird;

- Unterbrechen der Lösungsmittel-Flüssigkeitsströmung, um es dem Inhalt des Gefässes zu ermöglichen, zur Ruhe zu kommen, während das Medium auf dem Boden des Gefässes absinkt;

- Einleiten einer Flüssigkeit in einem geschlossenen Kreislauf, welcher das Gefäss enthält, um Verunreinigungen aus der in dem geschlossenen Kreislauf enthaltenen Flüssigkeit auszufiltirierenden und Wiederholen von Schritt (c).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Filtermedium mindestens 50% Pekannuß-Schalen verwendet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermedizm eine Mischung aus Pekan- und Walnuß-Schalen aufweist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, worin der Schritt (c) durchgeführt wird durch Separieren des verunreinigten Flüssigkeitsstromes, welcher in das obere Ende des Gefässes einströmt in einen Abwärts- und Aufwärts-Strömungsweg, wobei sämtliche schwere Komponenten des Stromes in dem abwärts gerichteten Strömungsweg mitströmen und sämtliche leichte Komponenten des Stromes mit dem aufwärts gerichteten Fluß entlang des aufwärts gerichteten Strömungsweges strömen.

6. Filtervorrichtung zum Entfernen von Verunreinigungen aus einer Flüssigkeit, welche durch ein System fließt, mit einem Gefäss (12) mit einem Einlaß (54), um einen Fluß an verunrenigter Flüssigkeit in ein oberes Ende davon zu schaffen; und mit einem ersten Auslaß (56) in einem oberen Ende davon, durch welchen filtrierte Flüssigkeit aus dem Gefäss austreten kann;

einem ersten Sieb (34, 134), welches an den ersten Auslaß angrenzend in dem Gefäss aufgenommen ist; und mit einer Menge an aus Partikeln bestehendem Filtermedium (80) in dem Gefäss, wobei das meiste des Mediums für einen normalen Filtrierbetrieb auf dem ersten Sieb (34, 134) aufliegt, worin Verunreinigungen von dem aus Partikeln bestehenden Filtermedium zurückgehalten werden und filtrierte Flüssigkeit durch das erste Sieb und den ersten Auslaß austritt; und

einer intermittierend betreibbaren Reinigungsvorrichtung, welche derart im Inneren des Gefässes angeordnet ist, daß das aus Partikeln bestehende Filtermedium gespült und dabei gereinigt werden kann, ohne das aus Einzelteilen bestehende Filtermedium aus dem Gefäss zu entfernen;

wobei die Reinigungsvorrichtung besteht aus:

- einer Pumpeinrichtung (20) mit einer Saugöffnung (26) in dem Gefäss, um einen Flüssigkeitsfluß aus dem Inneren des Gefässes aufzunehmen und einer Pumpenaustrittsdüse (30) in dem Gefäss, welches gegen das erste Sieb gerichtet ist; einem zweiten Auslaß (76) in dem Gefäss; wobei eine Länge der Düse gelocht ist und ein zweites Sieb (70) bildet, durch welches eine Flüssigkeit und entfernte Verunreinigungen abfließen können, während das Filtermedium im wesentlichen am Durchfließen gehindert wird; einer Reinigungswasser-Entladekammer (72), welche angrenzend an das zweite Sieb ausgebildet und befestigt ist, um Verunreinigungen und Flüssigkeit von der Entladekammer durch den zweiten Auslaß abzuleiten, wobei Flüssigkeit, welche von dem aus Partikeln bestehenden Filtermedium abgelöste Verunreinigungen enthält, durch die Pumpe, durch das zweite Sieb, in die Entladekammer und aus dem Gefäss durch den zweiten Auslaß fließen kann, wobei das erste Sieb (34, 134) sich im wesentlichen über die gesamte Querschnittsfläche des Gefässes erstreckt und im wesentlichen konvexe Gestalt aufweist; und daß die Pumpenaustrittsdüse (30) gegen und im wesentlichen fluchtend mit dem Scheitelpunkt des ersten Siebes angeordnet ist, wobei der Scheitelpunkt des ersten Siebes an einem zentralen Abschnitt davon angeordnet ist, und der Siebscheitelpunkt (38) und die Pumpenauslaßdüse (30) auf der Mittellängsachse des Gefässes liegt , so daß das aus Einzelteilen bestehende Filtermedium in der Flüssigkeit mitgenommen wird und dabei einen Strömungsweg durchläuft, welcher das aus Partikeln bestehende Filtermedium reinigt und entfernte Verunreinigungen von dem aus Einzelteilen bestehenden Filtermedium in die Flüssigkeit überführt.

7. Filtervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Sieb in Form einer Pyramide ausgebildet ist.

8. Filtervorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Sieb in Form einer Halbkugel ausgebildet ist.

9. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 6 - 8, bei der eine Separiereinrichtung (83) vorgesehen ist, mittels welcher der Fluß an verunreinigter Flüssigkeit in das obere Ende des Gefässes in einen abwärts- und aufwärtsgerichteten Strömungsweg geteilt wird, weobei sämtliche schwere Komponenten der Strömung des Flusses an verunreinigter Flüssigkeit entlang des abwärts gerichteten Strömungsweges und gegen das Filtermedium strömt, während sämtliche leichte Komponenten der Strömung in dem aufwärts gerichteten Strömungsweg gegen das obere Ende des Gefässes strömen.