DE485653C

DE485653C - Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Filtern

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Publication number: DE485653C
Application number: DES64110D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1922-10-20
Filing date: 1923-10-21
Publication date: 1929-11-04
Also published as: GB223586A; FR29597E; GB205818A; US1617654A; FR557656A

Description

Zur Reinigung von Sandfilter!! mit großer Oberfläche, wie sie beispielsweise bei der Trinkwasserversorgung der Städte Verwendung finden, hat man bereits bewegliche Einrichtungen vorgeschlagen, die auf den Filtern verschoben werden und innerhalb eines Rahmens oder Kastens Injektoren o. dgl. enthalten, die bis zu einer gewissen Tiefe in das Filterbett eindringen, um "Wasser in die Filterschicht einzuführen, während oberhalb des Bettes angeordnete Saugvorrichtungen das die Verunreinigungen enthaltende Wasser absaugen. Diese Einrichtungen besitzen zahlreiche Nachteile. Da das Filterbett fest zusammenhaftet und sehr hart ist, bieten einerseits die Injektoren der Verschiebung des Apparates einen beträchtlichen Widerstand. Andererseits kann der die Injektoren und die Ansaugvorrichtung einschließende Rahmen nicht dicht mit der harten Filterober;-¹ fläche abschließen, so daß außerhalb des; Rahmens befindliches Wasser sich mit dem Reinigungsiwaaser vermischt, und der Rei-^: nigungsstrom iiicht senkrecht verläuft, wasi ■ für eine gründliche Reinigung unbedingt erforderlich ,ist.

^ Bei der diskontinuierlich arbeitenden Einrichtung gemäß der Erfindung werden diese verschiedenen Nachteile dahingehend behoben, daß jegliches Umpflügen der Feierschicht bei und nach jedem Arbeitsgang der Einrichtung vermieden wird, indem die Injektoren lediglich niedergesenkt und wieder angehoben werden, und die jeweils zu reinigende Fläche vollkommen wasserdicht gegen dje umliegende Flüssigkeit scharf abgegrenzt wird. Dies wird dadurch erreicht;, daß das Einsenken der Injektionseinrichtuing unter teiilweiser Wirkung ihrer Schwerkraft bei gleichzeitiger Injektion der Waschflüssigkeit bewirkt wird, und daß der von der Saiigeinrichtung erzeugte Unterdruck derart eingestellt wird, daß er nicht nur ein Absaugen der Waschflüssigkeit, sondern auch ein leichtes Anheben des Filterbettes innerhalb des Rahmens zur Folge hat, so daß der jeweil's gereinigte Teil der Filterfläche scharf von den noch ungereinigten Teilen abgegrenzt ist.

In der Zeichnung ist eine zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung! dienende Anlage dargestellt.

Abb. ι zeigt die beispielsweise elektrisch betriebene Einrichtung in perspektivischer Ansicht.

Abb. 2 ist eine perspektivische Ansicht des unten offenen Rahmens mit vertikal stehenden Druck- und Saugleitungen. Die Wandung des Rahmens ist zum Teil weggenommen.

Abb. 3 zeigt einen Querschnitt des Rah-•mens mit den in Betrieb befindlichen Leitungen. Bei dieser Anordnung ist ein waage-

rechter Rost von Druckleitungen sowie eine, durchbrochene Scheidewand vorgesehen.

Abb. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Schwimmbehälters mit .dem Pumpwerk S sowie den Saug- und Druckleitungen.

Abb. S veranschaulicht die zur Fortbewegung rand Führung des Rahmens bestimmte Vorrichtung in Gestalt 'einer beweglichen Brücke.

to Die gesamte Anordnung zur Reinigung des Sandfilters ι von» großer Oberfläche 'enthält folgende Einzelteile (vgl. Abb. i):

Ein Schwimmbehälter 2 trägt das Pumpwerk; die Rohrleitungen und den Fangrahmen 3, in dessen Innern die Druck- und Säugleitungen angeordnet sind. Längs des Rahmens ist eine Führungsbrücke 4 angeord-. net. Ein endloses Kabel' 5, 5' dient dazu, 'die Führungsbrücke 4 parallel mit sich selbst fortzubewegen. Für die Zuführung reinen 'und die Entfernung schmutzigen Wassers sind schwimmende!, bewegliche Rohrleitungen- 6 vorgesehen. Diese beweglichen Rohrleitungen sind am Rand des Filters 7 mit entsprechen.-den festen Leitungen verbunden. Ferner ist eine elektrische Freileitung 8 vorgesehen, von welcher durch einen Schleifkontakt 9 der zum Betrieb der Pumpen benötigte Strom entnommen wird.

Der Schwimmbehälter 2 (vgl. Abb. 3 und 4) trägt das Pumpwerk 10, dem das zur Injektion bestimmte reine Wasser durch die Leitung 11 zugeführt wind, während es durch die Leitung 12 das Pumpwerk vorläßt. Die Pumpe 14, die durch den Elektromotor: 1.7 angetrieben wird, saugt mittels der Leitungen 15, 15' das Schmutzwasser. an, das; alsdann durch das Rohr 16 abgeleitet wird¹. Der zum Betrieb der Motoren 13 und 17 erforderliehe Strom wird durch zwei Kabelleitungen 18 zugeführt, die sich um die Trommel 19 wickeln, 'die mit Schleifringen, Bürsten ©, dgli zur Abnahme des Stromes versehen i'st. Zum Halten der Saugleitungen 15, 15' können geeignete Haltevorrichtungen 20 vorgesehen sein. Die Rohrleitung 12, in welche das saubere Spülwasser durch die Pumpe 10 ge-, drückt wird, endet im Innern eines senk-, recht stehenden teleskopartigen Rohres 21, das mit einem Flansch oder Kragen 22 versehen, ist, an welchem zwei Kabel 23 befestigt sind. Diese sind mit einem Gegengewicht 2 S beschwert und lauf en über mit Hohlkehlen versehene Rollen 24. Unter der Wirkung des Gegengewichtes ist das teleskopisch ausziehbare Rohr 21, das an seinem unteren Ende das Röhrenwerk für das Druckwasser trägt, bestrebt, sich in seiner oberen Stellung zu halten. Der Schwimmbehälter 2 besitzt seitliche Arme 26, 26', zwischen denen der Rahmen 3 angebracht ist.

Der Fangrahmen 3 (vgl. Abb. 2 und 3) kann vorzugsweise aus Aluminium oder Duraluminiumblech hergestellt sein. Er ist mit Schwimmkörpern 27 versehen, die im Innern oder an seiner Außenseite derart angeordnet sinid, daß sie .einen Teil seines Eigengewichtes aufnehmen. Die Schwimmkörper sind zweckmäßig in der Höhe einstellbar. Die Arme 26, 26' verhindern seitliche Verschier bungen des; Rahmens und beschränken sein Einsinken in den Sand während der Pumparbeit.

Im Innern des Rahmens 3 sind die Siaug- und Druckleitungen angeordnet. Die Saugleitungen 15, 15' endigen in den Verteilrohren 28, welche die Rohrstutzen 29 tragen. Letztere münden in genügendem Abstand, über der Oberfläche des Sandes. Die Rohrleitungen 15, 15' sind mit Ventilen, z. B. Klappventüen, und gegebenenfalls mit Abzweigstutzen 30, 30' versehen, um das Ansaugen zu erleichtern.

Das teleskopische Rohr 21, durch welches das Druckwasser zuströmt, erudigt in dem Verteilrohr 31, welches, die an ihrem unteren Ende offenen Rohrleitungen 32 trägt (vgl. Abb. 2). Dieselben werden zweckmäßig derart gestaltet bzw. erweitert, daß' die Aus-" trittsgeschwindügkeit des Wassers erniedrigt wird, ebenso wie die Energieverliuste, dfe-von· der Vernichtung dieser Geschwindigkeit herrühren. Bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach Abb. 3 speisen die Rohrleitungen 32 den aus durchbrochenen Leitungen bestehenden waagerechtein Rost 32'.

Ferner ist die teleskopische Rohrleitung 21 an den oberem Rändern des Rahmens vermittels Ketten 21' befestigt. Das Ganze ist derart angeordnet, daß die Rohrleitung 32 und der Rost 32' sich vollständig außerhalb des Sandes, befinden, während der Rahmen leicht durch die Ketten 21' angehoben ist.

Abb. 3 zeigt femer die waagerechte Wand 3', die im Innern des Rahmens 3 in Höhe der Ansaugö'finung 29 angeordnet ist. Die Wand 3' ist mit Führungen O für die Druckleitungen 32 versehen.

Die Leitungen für das bewegliche doppelte Kanalsystem bestehen zweckmäßig aus Blechstücken, die durch biegsame, z. B. aus Kautschuk bestehende¹ Teile verbunden sind. Dieselben können mit besonderen Verbindungsstücken, zwecks schneller Zusammensetzung sowie mit Schwimmern versehen siein. Die doppelte Leitung ist bei 7 (Abb. 1) an dem Rand' des: Bassins einerseits mit einer Wasserleitung verbunden, die z. B. unter atmosphärischem Druck stehendes Wasser liefert, andererseits mit einer Entfeerungsleitung.

Das zur Injektion dienende Wasser kann ■egebenenfals von der Oberfläche des Filters eschöpft werden, insbesondere wenn da§

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Filter selbst bereits mit vorixfaiertem Wasser gespeist wird.

Die beschriebene Vorrichtung· arbeitet folgendermaßen:

Wenn der Apparat mit Hilfe des: Gegengewichtes 25 in BereitschaftssteJlung gebracht ist, befindet sich das teleskopisch« Rohr 21 in seiner oberen Stellung. Infolgedessen befinden sich die Rohrleitungen 32, 32' außierhalb des Sandles. Der durch die Ketten 21' gehaltene Rahmen liegt nicht ganz bündig mit der Oberfläche das Sandies. Nunmehr werden die Pumpen 10 und 14 in Betrieb gesetzt, z. B. durch einfaches EinregulSieren der betreffenden Widerstände. Die Reaktion des auf die Wände der Roihrleitunigen 21 und

31 wirkenden Wassers reicht hin, um die Wirkung des Gegengewichtes' aufzuheben., so daß also die Rohrleitungen 32, 32' sich in den Sand senken, -während d'as Wascliwasseir durch die Pumpe 10 eingebracht wird. Gleichzeitig kommt der Rahmen 3, >der nun nicht mehr durch die Ketten 21' zurückgehalten wird, in Berührung mit dem oberen Teil des Sandes, in den er sich indes nicht tief einsenken kann, da er dtirch die Arme 26, 26' zurückgehalten wird. Die Inbetriebsetzung der Säugpumpe 14 bewirkt einen leichten Unterdruck im Innern des Rahmens, der ent-* sprechend d'er Darstellung bei 33 (vgl¹. Abb. 3) das Niveau des Sandes im Innern des Rahmens um einige Zentimeter anhebt. Der in dieser Weise angehobene Sand bildet eine Art Dichtung, die für dlie aufsteigenden Strömungen durchlässig ist, aber den der reinigenden Saugwirkung ausgesetzten Teil der Sand'masse des Filters scharf begrenzt. Das Druckwasser verläßt die Rohrleitungen

32 oder den Rost 32' mit leichtem Überdruck, steigt alsdann quer durch den Sand an, wirbelt ihn durcheinander und¹ zieht alsdann die Schl'ammteilchen nach oben durch die dichtende Schicht 33. Beim Austritt aus derselben ist die Geschwindigkeit der aufsteigenden Strömung nicht mehr hinreichend', um die Sandkörner mitzuschleppen, dagegen trägt sie die Schlammteilchen weiter. Diese gelangen alsdann bis in die Rohrleitungen 28 des Ansaugkopfes, um alsdann durch die

So Pumpe 14 ausgetrieben zu werden.

Nach einigten Sekunden, nachdem das Wasser im Innern des Rahmens vollständig· klar geworden ist, hält man idie Pumpe durch Unterbrechung- des Stromes, an.

Die bei 33 angehobene Sandschicht sinkt alsdann zurück. Das Gegengewicht 2 5 tritt wieder in Wirkung, so daß das Rohr 21 hochgezogen wird; hierdurch werden auch die Leitungen 32, 32' aus dem Sand! gezogen, während der Rahmen durch die Ketten 21' angehoben wird. Der Apparat kann alsdann leicht an andere Stellen gebracht werden, um einen anderen Teil des Filters zu reinigen.. Um das gesamte Filter zu reinigen, ist zjil beachten, daß der Rahmen systematisch auf der Filteroberfläche verschoben wird¹. Hierzu wird der Rahmen zweckmäßig zunächst längs des einen Randes das Bassins 34 (vgl. Abb. 1) gebracht und alsdann längs der Brücke 4 verschoben. Die Fortbewegung des Schwimmbehälfcers und des Rahmens ikann auf beliebige Weise, z. B. durch Staken, erfolgen. Die Brücke 4 ist zweckmäßig schwimmbar eingerichtet. Sie kann aus einzelnen Teilen entsprechend der Breite des Filters zusammengesetzt sein.

Wenn der Rahmen an dem Ende der Brücke angelangt ist, wird letztere parallel zu sich um eine Strecke entsprechend der Rahmenbreite verschoben. Diese Verschiebung kann z. B. mittels nachfolgender Vorrichtung, 'die den Vorteil bietet, daß zu ihrer Bedienung nur ein Mann erforderlich ist, ausgeführt werden.

Ein endloses Kabel 5, 5' (vgl. Abb. 5) ist an drei aufeinanderfolgenden Rändern des Filters angeordnet, von denen die beiden! Ränder 35, 35' senkrecht zur Brücke 4 verlaufen. Dias endlose Kabel läuft über eine Reihe von Rollen 36, 37, 38, 39, 40, 41 und wird durah Rollen 42 getragen. Wenn man auf einen Trum des Kabels !einen Zag in bestimmter Richtung ausübt, erhält man auf jedem Ufer 3 5, 35' einen Antrieb für die Versqhiebung der Brücke in gleichem. Sinne. Sind 'die Enden der Brücke irgendwie mit den betreffenden Zügen des Kabels verbunden, so kann also durch einen einfachen auf d'as;-selbe ausgeübten Zug die gewünschte Einstellung der Brücke bewirkt werden. ioo_ =

Nachdem man etwa die Hälfte der Filteroberfläche gereinigt hat, nimmt man das letzte Glied der Brücke heraus und führt den! Schwimmkörper, den Rahmen, 'die Schwimmleitungen und die anderen Zubehörteile auf die andere Seite; der Brücke. Alsdann wird das ,herausgenommene Glied widder leingesetzt, so daß man nunmehr mit d'er Reinigung des Filters fortfahren kann, indem man den Rahmen nunmehr auf der anderen Seite der Brücke verschiebt.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zum Reinigen von Filtern großer Oberflächen durch absatzweises Fortbewegen und Einsenken eines.' aus waagerechten, gelochten Rohren bestehenden, von einem Rahmen umgebenen und unterhalb einer Saugeinrichtung angeordneten Rostes, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsenken des Rostes unter teilweiser

Wirkung· seiner Schwerkraft bei gleichzeitiger Injektion der Waschflüssigkeit bewirkt wird, und! daß der von der Saugeinrichtung erzeugte Unterdruck derart eingestellt wird, .daß er nicht nur ein· Absaugen der Waschflüssigkeit, sondern auc^h ein leichtes Anheben des Filterbettes innerhalb des Rahmens zur Folge .hat, so daß der jeweils· gereinigte Teil

ίο der Filterfläche scharf von den noch ungereinigten Teilen abgegrenzt ist.
2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, bestellend aus einem oben offenienRahmen oder Kasten mit versenkbarem Einspritzröhrenwerk, ' dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Rahmens (3) eine waagerechte Scheidewand (3') angeordnet ist, die mit Saugöffnungen· (29) versehen ist, die den d'ünn-

ao sten Teil des ausgespülten Schlammes abführen, während in der Scheidewand (3') Dur.chibrüche (O) zur Durchführung 'und Einstellung der senkrechten Einspritzrohre (32) vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnungen· (29) gleichmäßig über die zu reinigende Oberfläche verteilt sind.
4. Vorrichtung nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen ■oder Kasten (3) mit dem Einspritzröhrenwerk (32) durch Ketten (21')' verbunden ist, welche beim Hochziehen des Eiinsprirzröjhrenwerkes, sobald die Mündungen der Rohre (32) den Sand- verlassen, den Rahmen oder Kasten (3) mitheben.
5. Vorrichtung nach Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführungsrohr (12) für das Einspritzwasser in einem fernrohrartig verschiebbaren Rohr (21) liegt, das im Ruhestand in seiner gehobenen Stellung durch .ein Gegengewicht (25) gehalten wird und das EinspritzTÖhrenwierk (32) trägt, während es sich unter der Wirkung des Eigengewichtes und des Einspritzwassers selbsttätig senkt.
6. Vorrichtung nach Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilis.-maschinen, wie Antriebsmotoren, Pumpen usw., in einen Schwimmbehälter (2) an sich bekannter Art eingebaut sind, welcher mit den Rahmen (3) stützenden Armen (26, 26') versehen ist, um ein zu tief es Einsinken des Rahmens: in den Sand während des Betrieibes zu verhindern.
7. Vorrichtung nach Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß. die zweckmäßig schwimmend angeordnete Fubi rungsbrücke (4) mit einer in. der Breite des Filters aufgehenden Einteilung (Maßstab o. dgl.) versehen ist, entsprechend welcher die Versetzung der Spülvorrichtung während des Betriebes erfolgt, wobei die schwimmende Brücke (4) selbst parallel' mit sich, z. B. mittels eines an der Ummauerung (35) des Filters, z.B. über Rolfen (41), laufenden emdfosen Kabels (Si S')> verschoben wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen