DE4230825C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Rückspülen eines Filtermediums - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Rückspülen eines FiltermediumsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich
auf ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Rückspülen eines
Filtermediums in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz zwischen
beiden Filterseiten, um so das Filter von den sich ansammelnden
Feststoffen bzw. einem Filterkuchen zu befreien. Das zu filtern
de Fluid kann eine Flüssigkeit oder ein Gas sein, wobei die
Flüssigkeit und/oder die darin befindlichen Feststoffe wertvoll
sein können. Das erfindungsgemäße Filter kann in Kernkraftanla
gen, Dampfkraftanlagen und anderen industriellen oder öffentlichen
Betrieben Verwendung finden.
Filter sind in den verschiedensten Formen erhältlich, je nachdem,
um welche Art von Trennwand es sich handeln soll, ob eine Rück
spülung gewünscht ist oder nicht und gegebenenfalls wie die
Rückspülung durchgeführt werden soll. So weist beispielsweise
einer der am häufigsten verwendeten Filter ein rohrförmiges
Filtermedium auf. Das zu filternde Fluid wird von außen her
durch das Filtermedium hindurch in dessen Innenraum geleitet,
und es erfolgt eine automatische Rückspülung der Trennwand
zwecks Ablösung des Filterkuchens, und zwar jedesmal dann, wenn
der Filterkuchen eine vorbestimmte Dicke erreicht hat.
Es ist bekannt, die Dicke des Filterkuchens auf dem Filter
medium ausschließlich auf der Grundlage einer Druckdifferenz des
Fluids über die Trennwand, also zwischen beiden Trennwandseiten, mit Hilfe eines Rechners zu
bestimmen (DE 38 36 530 C2).
Dabei wird auch die Temperatur des zu filternden Fluids erfaßt, allerdings
nur zu dem Zweck, eine Übertemperatur anzuzeigen und so das Filter vor Überbeanspruchung
zu schützen. Die über das Filter strömende Menge wird weder erfaßt noch
in die Auswertung einbezogen.
Diese Praxis ist jedoch nachteilig, weil die Druckdif
ferenz sich nicht nur mit der Dicke und Dichte des Filterkuchens
ändert, sondern auch mit der Temperatur und/oder der Strömungsmenge
des zu filternden Fluids. Wenn das Fluid seine Temperatur und/oder
seine Strömungsmenge während der fortschreitenden Filtration
ändert, wie dies häufig der Fall ist, dann ist es unmöglich, die
Filterkuchenmenge allein aus der Druckdifferenz zu bestimmen.
Gelingt es nicht, die Druckdifferenz unabhängig von Veränderun
gen der Fluid-Temperatur und der Fluid-Strömungsmenge zu machen,
dann erfolgt die Rückspülung des Filtermediums zu früh oder zu
spät.
Es sind einige Lösungen dieses Problems bekannt. Diese Lösungen
sind jedoch alle unbefriedigend, wie später noch anhand der
Zeichnung näher erläutert werden wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Rückspülen eines Filtermediums nicht unabhängig
von der Druckdifferenz über dem Filtermedium, sondern
auch von weiteren Betriebsparametern anzugeben.
Die vorliegende Erfindung löst das Problem einer sicheren Be
stimmung des exakt richtigen Augenblicks für die Rückspülung des
Filtermediums auf der Grundlage der Druckdifferenz zwischen den
beiden Seiten des Filtermediums auch für den Fall im allgemeinen
unvermeidbarer Veränderungen der Strömungsmenge und der Tempera
tur des zu filternden Fluids im Verlauf des Filterungsvorgangs.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß
durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 2.
Gemäß diesem Erfindungsverfahren wird fortlaufend
nicht nur die Druckdifferenz des Fluids zwischen beiden Filter
seiten ermittelt sondern auch die Temperatur oder die Strömungs
menge und vorzugsweise die Temperatur und die Strömungsmenge des
Fluids. In einem geeigneten Speicher werden dann Druckdifferenz-
Kenndaten des Filters bei verschiedenen Temperaturen und/oder
Strömungsmengen gespeichert, und zwar einschließlich von Druck
differenz-Kenndaten bei Nenntemperatur und/oder Nenn-Strömungs
menge des Fluids. Durch Vergleich der Druckdifferenz-Kenndaten
bei der überwachten Temperatur und/oder der überwachten Strö
mungsmenge des Fluids mit den Druckdifferenz-Kenndaten bei Nenn
temperatur und/oder Nenn-Strömungsmenge des Fluids wird ein
Korrektur-Koeffizient errechnet. Die ermittelte Druckdifferenz,
die sich von derjenigen bei Nenntemperatur und/oder Nenn-Strö
mungsmenge unterscheidet, wird durch den errechneten Korrektur-
Koeffizienten berichtigt. Die berichtigte Druckdifferenz ent
spricht derjenigen bei Nenntemperatur und/oder Nenn-Strömungs
menge, so daß das Filtermedium dann rückgespült wird, wenn der
Filterkuchen eine vorgegebene Dicke erreicht hat.
Ein Filter gemäß der Erfindung weist einen Druckdifferenzmesser zum
Messen der Fluiddruck-Differenz über die Trennwand auf, sowie
ein Thermometer zum Messen der Temperatur des Fluids und/oder
einen Strömungsmesser zum Messen der Strömungsmenge. Weiterhin
ist ein Korrektur-Koeffizienten-Schaltkreis vorhanden, der einen
Speicher zum Speichern der Druckdifferenz-Kenndaten des Filters
bei verschiedenen Temperaturen und/oder Strömungsmengen des
Fluids, einschließlich von Druckdifferenz-Kenndaten bei Nenn
temperatur und/oder Nenn-Strömungsmenge des Fluids aufweist.
Werden in den Korrektur-Koeffizienten-Schaltkreis die ermittel
ten Temperaturen und/oder Strömungsmengen des Fluids eingegeben,
dann errechnet dieser einen Korrektur-Koeffizienten, und zwar
durch Vergleich der Druckdifferenz-Kenndaten bei der ermittelten
Temperatur und/oder der ermittelten Strömungsmenge mit den
Druckdifferenz-Kenndaten bei Nenntemperatur und/oder Nenn-Strö
mungsmenge des Fluids. Ein Korrekturkreis ist mit dem Druckdif
ferenzmesser und dem Korrektur-Koeffizienten-Schaltkreis ver
bunden und dient dazu, die gemessene Druckdifferenz mittels des
Korrektur-Koeffizienten zu korrigieren, um so die Druckdifferenz
bei Nenntemperatur und/oder Nenn-Strömungsmenge des Fluids zu
erhalten. Weiterhin sind Mittel zum Rückspülen des Filtermediums
vorgesehen, und zwar dann, wenn die korrigierte Druckdifferenz
auf einen vorgegebenen Wert ansteigt. Das Filtermedium kann
automatisch oder durch manuelle Auslösung rückgespült werden.
Gemäß der Erfindung werden also die bei verschiedenen Fluidtem
peraturen und/oder Strömungsmengen gemessenen Druckdifferenzen
selbsttätig in Druckdifferenzwerte bei Nenntemperatur und/oder
Nenn-Strömungsmenge korrigiert. Die korrigierte Druckdifferenz
ist dabei genau proportional der Dichte und der Dicke des Fil
terkuchens auf dem Filtermedium.
Selbst wenn der unkorrigierte Druckdifferenz-Meßwert eine Rück
spülung der Trennwand fordern würde, kann sich der korrigierte
Druckdifferenz-Wert noch kurz vor der Rückspülerfordernis befin
den. In diesem Fall wird die Filtration so lange fortgesetzt,
bis die korrigierte Druckdifferenz den vorgegebenen Wert er
reicht. Die Abschaltzeit des Filters kann auf diese Weise be
trächtlich vermindert werden. Es kann aber auch der Fall ein
treten, daß die korrigierte Druckdifferenz den vorgegebenen Wert
für die Rückspülung erreicht, obwohl der unkorrigierte Meßwert
noch niedriger wird. In diesem Fall erfolgt eine Rückspülung, um
so eine Überlastung der Pumpe zu vermeiden mittels der das Fluid
durch die Trennwand hindurch getrieben wird.
Wenn die korrigierte Druckdifferenz dann unter einem bestimmten
Wert liegt, wenn die Strömungsmenge geringer ist als die Nenn-
Strömungsmenge, dann kann dies einem Bruch des Filtermediums
oder einem Leckdurchgang des Fluids durch Dichtungen des Filters
zugeschrieben werden. Der Filter wird dann sofort zwecks Repara
tur abgeschaltet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung noch näher
erläutert. Auf der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 schematisch einen erfindungsgemäß aufgebauten
Filter,
Fig. 2 eine grafische Darstellung zur Erläuterung der
Betriebsweise des Filters von Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines vorbekannten
Filters,
Fig. 4A eine perspektivische Ansicht eines Filterrohres
eines Filtermediums der Filter von Fig. 1 und 3,
Fig. 4B einen vergrößerten Teilschnitt axial durch das
Filterrohr von Fig. 4A,
Fig. 5 eine grafische Darstellung des Verhältnisses
zwischen Druckdifferenz und Strömungsmenge, wie
sie allgemein bei Filtern auftritt,
Fig. 6 eine grafische Darstellung des Verhältnisses
zwischen der Druckdifferenz und der Fluidtempera
tur, wie sie bei Filtern im allgemeinen auftre
ten,
Fig. 7 eine grafische Darstellung des Verhältnisses
zwischen der Druckdifferenz und der Filterkuchen
dicke, wie sie bei Filtern im allgemeinen auf
tritt,
Fig. 8 eine grafische Darstellung der Druckdifferenz-
Kenndaten von Filtern im allgemeinen bei unter
schiedlichen Strömungsmengen,
Fig. 9 eine grafische Darstellung zur Erläuterung der
Betriebsweise des vorbekannten Filters von Fig. 3
und
Fig. 10 eine grafische Darstellung eines anderen vorbe
kannten Filters.
Die oben angegebenen Nachteile des Standes der Technik werden
nachfolgend näher erläutert, und zwar anhand der Fig. 3 bis
10. Fig. 3 zeigt einen typischen Filter nach dem Stand der
Technik, auf den die Lehre vorliegender Erfindung angewendet
werden kann. Das zu filternde Fluid wird mittels einer Pumpe 2
durch eine Einlaßleitung 1 in einen Filterkessel 6 getrieben,
und zwar mit einer Strömungsmenge, die durch ein Strömungs-Steuerventil
3 bestimmt wird. Der Filterkessel 6 umgibt ein Filter
medium 7 in Form einer Mehrzahl von Rohren. Eines dieser Rohre
ist in perspektivischer Ansicht und in vergrößertem Maßstab in
Fig. 4A dargestellt und, in noch stärkerer Vergrößerung, als
Teilschnitt in Fig. 4B. Wenn das Fluid durch die kleinen Poren
30 des Filtermediums 7 strömt, dann werden die im Fluid enthal
tenen Feststoffe 29 festgehalten und sammeln sich als Kuchen 28
an. Das Filtrat strömt aus dem Filterkessel 6 in eine Auslaßlei
tung 16.
Der Filterkuchen 28 auf dem Filtermedium 7 nimmt an Dicke und
Dichte mit fortschreitender Filtration zu. Der Anstieg der Fil
terkuchenmenge führt zu einem Anstieg der Druckdifferenz über
das Filtermedium 7, also der Druckdifferenz zwischen den beiden
Filterseiten.
Zur Feststellung der Filterkuchenmenge ist zwischen einer mit
der Einlaßleitung 1 in Verbindung stehenden Leitung 5 und einer
in Verbindung mit der Auslaßleitung 16 stehenden Leitung 13 ein
Druckmesser 11 angeordnet. Mit dem Öffnen der Ventile 4 und 12
in den Leitungen 5 und 13 beginnt der Druckdifferenzmesser 11
die Druckdifferenz zwischen dem Fluid, das gegen das Filterme
dium 7 gepumpt wird, und dem Filtrat zu messen, welches durch
das Filtermedium und den Filterkuchen 18 hindurchgegangen ist.
Das vom Meßgerät 11 abgegebene Druckdifferenzsignal wird einem
Regler 26 und einem Anzeigeelement 27 zur Überwachung und Rege
lung der Filtration zugeführt.
Die Filtration wird durch Abschalten der Pumpe 2 unterbrochen,
wenn die Druckdifferenz auf einen vorgegebenen Wert ansteigt.
Ein Ventil 17 an der Filtrat-Auslaßleitung 16 wird geschlossen,
und es werden ein Ventil 14 einer Rückspül-Einlaßleitung 15 und
ein Ventil 9 einer Rückspül-Auslaßleitung 8 geöffnet, womit
Druckluft oder ein anderes Rückspülfluid in den Filterkessel 6
gedrückt wird. Die Rückspülung löst den Filterkuchen 28 vom
Filtermedium 7 ab, und der abgelöste Filterkuchen verläßt den
Filterkessel 6 durch die Rückspül-Auslaßleitung 8. Nach Vervoll
ständigung der Rückspülung des Filtermediums 7 werden die Rück
spülventile 9 und 14 wieder geschlossen, das Filtrat-Auslaßven
til 17 wieder geöffnet und die Pumpe 2 wiederum in Gang gesetzt,
womit dann der Filterungsvorgang fortgesetzt wird. Der vollstän
dige Ablauf der Filterüberholung wird durch den Regler 26 auto
matisch durchgeführt.
Die Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des Filtermediums
7 ist proportional dem Reibungsdruckverlust des Fluids beim
Durchströmen der Trennwand und des Kuchens 28. Wenn der Filter
kuchen bezüglich Dicke und Dichtheit mit fortschreitender Fil
tration zunimmt, so nimmt damit auch der Druckverlust des den
Filterkuchen durchquerenden Fluids zu, mit der Folge eines An
stiegs der Druckdifferenz.
In der Praxis ist es jedoch nicht so einfach, die richtigen
Zeitpunkte für das Rückspülen auf der Grundlage der Druckdiffe
renz festzustellen. Der Grund dafür ist, daß die Druckdifferenz
nicht nur von der Filterkuchenmenge sondern auch von anderen
Parametern des Filtrationssystems abhängt, typischerweise von
der Strömungsmenge und der Temperatur des Fluids. Die Strömungs
menge ist proportional dem Druckverlust. Folglich ist die Strö
mungsmenge ein Maß für den Druckverlust des Fluids, und die
Druckdifferenz ist proportional der Strömungsmenge, wie in der
Grafik von Fig. 5 dargestellt ist.
Die Temperatur des Fluids ist andererseits umgekehrt proportio
nal der Viskosität oder Fließfähigkeit. Mit einem Anstieg der
Fluidtemperatur nimmt somit die Viskosität ab, womit es einfa
cher wird, die Trennwand zu durchqueren, mit der Folge einer
Abnahme der Druckdifferenz. Fig. 6 zeigt dieses Verhältnis zwi
schen Fluidtemperatur und Druckdifferenz. Fig. 7 zeigt in ähn
licher Weise das Verhältnis zwischen der Filterkuchenmenge und
der Druckdifferenz.
Fig. 8 zeigt typische Druckdifferenzdaten eines Fluids, das
durch den in Fig. 3 gezeigten Filter gepumpt wird, und zwar mit
unterschiedlichen Strömungsmengen Q1 bis Q5. Die niedrigste
Strömungsmenge soll Q1 und die höchste Strömungsmenge Q5 sein.
Die Druckdifferenz hat einen Wert P1, wenn das Fluid mit einer
Strömungsmenge Q3 durch die Trennwand hindurchfließt und kein
Filterkuchen sich auf der Trennwand befindet. Wenn das Fluid mit
der Nennströmungsmenge Q3 durch den Filter gepumpt wird und die
Druckdifferenz unter den Wert P1 abfällt, dann kann angenommen
werden, daß das Filtermedium gebrochen ist. Wenn die Druckdiffe
renz über den Wert P2 ansteigt, dann soll die Trennwand durch
Rückspülung gereinigt werden.
Es ist ersichtlich, daß sich die Druckdifferenz mit ändernder
Strömungsmenge sehr stark ändert. Fig. 9 zeigt durch die durch
gezogene Linie an, wie abrupt sich die Druckdifferenz ändert,
wenn eine Änderung der Strömungsmenge von Q1 nach Q4 von Fig. 8
erfolgt. Es war deshalb üblicherweise bisher unmöglich, die
genaue Filterkuchenmenge aus der ermittelten Druckdifferenz
festzustellen, wenn sich die Strömungsmenge gemäß Fig. 9 ändert.
Üblicherweise sollen Filter unter solchen Bedingungen betrieben
werden, wie sie durch das Anlagensystem vorgegeben sind, in
welches sie eingebaut sind. Das bedeutet, daß die Filter eine
Filtrierung durchführen können sollen, wie groß auch immer die
Strömungsmenge ist, die vom Anlagensystem abgegeben wird. Es
wird außerdem gefordert, daß die Filter das Fluid während der
Startperiode des Anlagensystems oder im Winter bei niedriger
Temperatur ausfiltern können, aber auch bei hohen Temperaturen
während des Arbeitsbetriebs des Anlagensystems oder im Sommer.
Die bekannten Filter von Fig. 3 jedoch arbeiten nur in einem
engen, begrenzten Bereich der Strömungsmenge und in einem ähn
lich begrenzten Temperaturbereich einwandfrei bezüglich des
richtigen Zeitpunkts der Rückspülung. Der Grund dafür ist, wie
oben erläutert, daß wesentliche Änderungen in der Fluidtempera
tur und der Strömungsmenge die vorausgesetzte Proportionalität
zwischen der Druckdifferenz beidseits der Trennwand und der
Filterkuchenmenge aufheben.
Eine übliche Maßnahme zur Ausschaltung der unterschiedlichen
Temperaturen des vom Anlagesystem abgegebenen Fluids stellt die
Anbringung eines Wärmetauschers dar. Die Verwendung eines Wärme
tauschers ist jedoch nachteilig bezüglich seiner zusätzlichen
Installation und seiner Betriebskosten.
Andererseits besteht eine übliche Maßnahme zum Konstanthalten
der Strömungsmenge darin, den Filter intermittierend zu betrei
ben, und zwar mit einer Nenn-Strömungsmenge, die selbst dann
eingehalten wird, wenn das Anlagensystem das Fluid mit einer
Strömungsmenge unter der Nenn-Strömungsmenge abgibt. Auch ist es
bekannt, mehrere gemäß Fig. 3 konstruierte Filter parallel zu
schalten, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist. Die Filter werden
dann selektiv betrieben, womit dann jeder Filter mit einer kon
stanten Strömungsmenge arbeitet, unabhängig von der sich ändern
den Strömungsmenge, mit welcher das Fluid vom Anlagensystem
zugeführt wird. Auch diese Lösung ist jedoch unbefriedigend,
weil nicht alle Filter konstant betrieben werden, womit die
Installations- und Betriebskosten sehr hoch sind.
Nachfolgend wird nun die Erfindung anhand des Filters von Fig.
1 erläutert. Der dargestellte Filter weist einen fluiddichten
Filterkessel 6 auf, in welchem ein Filtermedium 7 in Form einer
Mehrzahl aufrechtstehender Rohre untergebracht ist, wobei die
Rohre so aufgebaut sind, wie dies in den Fig. 4A und 4B gezeigt
ist. Eine Fluid-Einlaßleitung 1 mit Pumpe 2 und Strömungssteuer
ventil 3 ist mit dem unteren Teil des Filterkessels 6 verbunden
und führt das zu filternde Fluid in den Kessel 6 ein. Eine Fil
trat-Auslaßleitung 16 mit Ein-Aus-Ventil 17 ist mit dem oberen
Bereich des Kessels 6 verbunden und dient dazu, das Filtrat aus
dem Kessel herauszuführen.
Zum Rückspülen des im Kessel 6 befindlichen Filtermediums 7 ist
eine Rückspül-Einlaßleitung 15 mit Ein-Aus-Ventil 14 vorgesehen,
die mit der Filtrat-Auslaßleitung 16 an einer Stelle stromauf
wärts des Filtrat-Auslaßventiles 17 in Verbindung steht. Eine
Rückspül-Auslaßleitung 8 mit Ventil 9 geht vom Boden des Filter
kessels 6 ab.
Ein Druckdifferenz-Meßgerät 11 mißt die Druckdifferenz über das
Filtermedium 7. Für diese Messung ist das Druckdifferenz-Meßge
rät 11 mit der Fluid-Einlaßleitung 1 durch eine stromaufwärtige
Leitung 5 und mit der Filtrat-Auslaßleitung 16 durch eine strom
abwärtige Leitung 13 verbunden. Ein-Aus-Ventile 4 und 12 sind in
der Leitung 5 bzw. der Leitung 13 vorgesehen. Das Druckdiffe
renz-Meßgerät 11 vergleicht den Fluiddruck auf der stromaufwär
tigen Seite des Filtermediums 7 mit dem Fluiddruck an der strom
abwärtigen Seite des Filtermediums 7 und gibt ein elektrisches
Signal ab, das repräsentativ für die ermittelte Druckdifferenz
ist.
Der Aufbau des Filters so, wie bisher beschrieben, entspricht
dem Stand der Technik und enthält noch keine Merkmale der Erfin
dung. Die Erfindungsmerkmale werden nun nachfolgend erläutert.
Mit 22 ist ein Druckdifferenz-Korrekturkreis bezeichnet, der mit
dem Druckdifferenz-Meßgerät 11 verbunden ist und die Druckdiffe
renzsignale des Meßgeräts 11 aufnimmt. Der Korrekturkreis 22
weist einen weiteren Eingang auf, der mit einem Korrektur-Koef
fizienten-Schaltkreis 23 verbunden ist und einen Korrektur-Koef
fizienten von diesem aufnimmt, der die Druckdifferenz-Meßwerte
korrigiert und von Einflüssen der Veränderungen der Temperatur
und der Strömungsmenge des Fluids befreit. Die korrigierte
Druckdifferenz wird sowohl dem Regler 26 als auch dem Anzeige
element 27 zugeführt.
Zur Ermittlung des gewünschten Korrektur-Koeffizienten weist der
Schaltkreis 23 einen Eingang auf, der mit einem Thermometer 10
verbunden ist; außerdem weist der Schaltkreis 23 einen weiteren
Eingang auf, der mit einem Strömungsmeßgerät 18 verbunden ist.
Das Thermometer 10 mißt die Temperatur des durch die Einlaßlei
tung 1 fließenden Fluids an einer Stelle stromaufwärts des Fil
terkessels 6, obwohl die Fluidtemperatur auch an einer anderen
Stelle gemessen werden könnte, beispielsweise innerhalb des
Kessels 6 oder in der Auslaßleitung 16: Der Strömungsmesser 18
zum Messen der Strömungsmenge des Fluids befindet sich beim
gezeichneten Ausführungsbeispiel in der Auslaßleitung 16.
Der Korrektur-Koeffizienten-Schaltkreis 23 weist einen Speicher
zum Speichern der Druckdifferenz-Kenndaten des Filters bei ver
schiedenen Fluidtemperaturen und verschiedenen Fluid-Strömungs
mengen auf. Diese Druckdifferenz-Kenndaten beinhalten auch die
jenigen bei Nenntemperatur und Nenn-Strömungsmenge.
Während des Betriebs wird das Fluid durch die Einlaßleitung 1 in
den Filterkessel 6 mit einer Strömungsmenge gepumpt, die durch
das Strömungsmengen-Steuerventil 3 bestimmt wird. Das Filtrat,
welches das Filtermedium 7 durchquert hat, läßt auf der Ober
fläche des Filtermediums die Feststoffpartikel zurück und fließt
in und durch die Auslaßleitung 16, wonach es dann schließlich in
irgendeine nachgeschaltete Station gelangt.
Auf dem Filtermedium 7 wird sich mit fortschreitender Filtration
ein anwachsender Filterkuchen absetzen, was zu einer fortschrei
tenden Erhöhung der Druckdifferenz über die Trennwand führt.
Diese Druckdifferenz wird fortlaufend durch das Meßgerät 11
gemessen. Auch die Temperatur und die Strömungsmenge des Fluids
werden fortlaufend gemessen, und zwar durch das Thermometer 10
und den Strömungsmesser 18.
Die Meßwerte der Temperatur und der Strömungsmenge werden in den
Korrektur-Koeffizienten-Schaltkreis 23 eingegeben, der den Kor
rektur-Koeffizienten errechnet, und zwar durch Vergleich der
gespeicherten Druckdifferenz-Kenndaten bei der gemessenen Tempe
ratur und der gemessenen Strömungsmenge mit den gespeicherten
Druckdifferenz-Kenndaten bei Nenn-Temperatur und Nenn-Strömungs
menge. Der errechnete Korrektur-Koeffizient wird dem Korrektur
kreis 22 zugeführt, der auch die Meßsignale des Druckdifferenz-
Meßgeräts 11 aufnimmt. Der Korrekturkreis 22 korrigiert die
Druckdifferenz-Meßwerte mittels des Korrektur-Koeffizienten und
gibt den auf Nenn-Temperatur und Nenn-Strömungsmenge korrigier
ten Druckdifferenzwert sowohl an den Regler 26 als auch an das
Anzeigeelement 27.
Das Filtermedium 7 kann dann rückgespült werden, wenn die kor
rigierte Druckdifferenz auf einen vorgegebenen Wert ansteigt.
Die Pumpe 2 wird dann außer Betrieb gesetzt, das Filtrat-Aus
laßventil 17 geschlossen und die Rückspülventile 14 und 9 werden
geöffnet. Durch das Rückspülen mit einem geeigneten und unter
Druck stehenden Fluid wird das Filtermedium 7 vom Filterkuchen
befreit. Aus dem Filterkessel 6 wird der Filterkuchen dann durch
die Auslaßleitung 8 abgeführt. Die Rückspül-Ventile 9 und 14
werden dann wieder geschlossen, das Filtrat-Auslaßventil 17 wird
geöffnet, und die Pumpe 2 wird wieder für einen weiteren Filtra
tionszyklus in Betrieb gesetzt.
Diese Rückspülung der Trennwand kann entweder automatisch durch
den Regler 26 oder durch manuelles Steuern der Pumpe 2 und der
verschiedenen Ventile durchgeführt werden, wenn das Anzeigeele
ment 27 den vorgegebenen Druckdifferenz-Grenzwert anzeigt.
Fig. 2 zeigt die korrigierte Druckdifferenzkurve nach der Erfin
dung, wenn das Fluid bei sich verändernden Strömungsmengen fil
triert wird. Es ist ersichtlich, daß die Druckdifferenz genau
proportional mit der Filterkuchenmenge ist, und zwar selbst
dann, wenn die Strömungsmenge sich weit von der Nenn-Strömungs
menge Q3 entfernt, und zwar bis zur niedrigsten Strömungsmenge
Q1 und zur höchsten Strömungsmenge Q5.
Der vorstehend verwendete Begriff "Filterkuchenmenge" beinhaltet
sowohl die Filterkuchendicke als auch die Filterkuchendichte.
Claims (5)
1. Verfahren zum Rückspülen eines Filtermediums in Abhängig
keit von der Druckdifferenz zwischen beiden Filtermedium
seiten, bei dem
- a) fortlaufend die Druckdifferenz des zu filternden Fluids zwischen beiden Filtermediumseiten ermittelt wird,
- b) fortlaufend die Temperatur und/oder die Strömungsmenge des Fluids ermittelt wird,
- c) die Druckdifferenz-Kenndaten des Filters bei unter schiedlichen Temperaturen und/oder Strömungsmengen des Fluids einschließlich der Druckdifferenz-Kenndaten bei Nenn-Temperatur und/oder Nenn-Strömungsmenge des Fluids gespeichert werden,
- d) ein Korrektur-Koeffizient durch Vergleich der Druck differenz-Kenndaten bei ermittelter Ist-Temperatur und/oder Ist-Strömungsmenge des Fluids mit den gespeicherten Druck differenz-Kenndaten bei Nenn-Temperatur und/oder Nenn- Strömungsmenge des Fluids errechnet wird,
- e) die ermittelte Ist-Druckdifferenz mittels des Korrektur- Koeffizienten so korrigiert wird, daß eine Druckdiffe renz bei Nenn-Temperatur und/oder Nenn-Strömungsmenge des Fluids erhalten wird, und
- f) das Filtermedium dann rückgespült wird, wenn die kor rigierte Druckdifferenz auf einen vorgegebenen Wert ansteigt.
2. Filter mit
- a) einem Filtermedium zum Filtern eines unter Druck ste henden Fluids,
- b) einem Druckdifferenz-Meßgerät zum Messen einer Druck differenz des Fluids beidseits des Filtermediums,
- c) Meßelementen zum Ermitteln der Temperatur und/oder der Strömungsmenge des Fluids,
- d) einem Korrektur-Koeffizienten-Schaltkreis zum Spei chern der Druckdifferenz-Kenndaten des Filters bei verschiedenen Temperaturen und/oder Strömungsmengen des Fluids, einschließlich von Druckdifferenz-Kenn daten bei Nenn-Temperatur und/oder Nenn-Strömungsmenge des Fluids, wobei der Korrektur-Koeffizienten-Schalt kreis mit den Meßelementen verbunden ist und durch Vergleich der Druckdifferenz-Kenndaten bei ermittelter Temperatur und/oder Strömungsmenge des Fluids mit den Druckdifferenz-Kenndaten bei Nenn-Temperatur und/oder Nenn-Strömungsmenge des Fluids einen Korrektur-Koeffi zienten errechnet,
- e) einem Korrekturkreis, der mit dem Druckdifferenz-Meß gerät und dem Korrektur-Koeffizienten-Schaltkreis verbunden ist und die gemessene Druckdifferenz mittels des Korrektur-Koeffizienten korrigiert, womit eine Druckdifferenz bei Nenn-Temperatur und/oder Nenn-Strö mungsmenge des Fluids erhalten wird, und
- f) Elementen zum Rückspülen des Filtermediums dann, wenn die korrigierte Druckdifferenz auf einen vorbestimmten Wert ansteigt.
3. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Meßelemente zum Ermitteln der Temperatur und/oder der Strömungs
menge des Fluid ein Thermometer und/oder ein Strömungsmesser
sind.
4. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem
Korrekturkreis ein Regler zum automatischen Betätigen der
Rückspüleinrichtung zu dem Zeitpunkt verbunden ist, wenn die
korrigierte Druckdifferenz auf einen vorgegebenen Wert ansteigt.
5. Filter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Anzeigevorrichtung vorgesehen ist, die mit dem Korrek
turkreis verbunden ist und die korrigierte Druckdifferenz sicht
bar anzeigt.
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