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Anschwemmfilter für Flüssigkeiten
Die Erfindung bezieht sich auf einen
Anschwemmfilter für Flüssigkeiten, das ein- oder mehrflügelige Filtertaschen enthält,
die mit einem Filtratsammler in Verbindung stehen. Bei derartigen Filtern kommt
es darauf an, vor dem eigentlichen Filtervorgang ein Anschwemmaterial, wie Asbest,
Kohle, Cellulose, Kieselgur, Diatomenerde u. dgl., in Form eines Kuchens auf der
Außenfläche der Filtertaschen niederzuschlagen, worauf sich dann der eigentliche
Filtervorgang anschließt, der derart unter Druck terläuft, daß die im Innern der
Taschen aus dem Filterkuchrn austretende gereinigte Flüssigkeit aufgefangen wird.
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Bisher wurden beispielsweise sog. Filterpressen verwendet, wobei
zwischen nebeneinanderliegenden plattenartigen Hohlräumen Filtertücher gespannt
sind und ein Hohlraum zum Zufluß und zur Verteilung der zu filtrierenden Flüssigkeit
und der jeweils benachbarte Hohlraum zum Sammeln und zum Abfluß des Filtrates dient.
Daneben sind Filter in Behälterbauart bekanntgeworden, wobei die Einlaufplatten
der soeben beschriebenen Filterpressen durch den Behälter ersetzt werden, d. h.
die einzelnen Filterelemente sind innerhalb eines die zu filtrierende Flüssigkeit
enthaltenden Behälters angeordnet. Die einzelnen Filtertaschen sind mit einer oder
auch mehreren Auslauföffnungen an der Unter-oder an der Oberseite ausgerüstet, wobei
aber die Ausdehnung dieser oeffnungen begrenzt ist und die )ffnungell in der Art
von Bohrungen, Rohrstutzen od. dgl. ausgebildet sind.
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Hierdurch wird der sich bildende Filterkuchen langsam vom Bereich
der Auslauföffnungen in Richtung der Filtertasche aufgebaut, was bekannt-
lich
sehr ungleichförmig vor sich geht. Man erhält nämlich im Bereich der Auslauföffnung
eine ziemlich dicke Anschwemmschicht, die nach der Mitte bzw. nach dem entgegengesetzten
Ende der Tasche, d. h. gegenüber der Auslauföffnung, stark abfällt und hier verhältnismäßig
dünn ist. Dadurch wird die vorhandene Filterfläche nur sehr schlecht ausgenutzt,
denn in dem dickeren Bereich des Filterkuchens findet kaum ein IDurchtreten des
Filtrates statt, sondern lediglich in dem weiter außen oder in der Mitte liegenden
dünneren Bereich, das aber hier infolge der unvollkommenen Beschaffenheit der Schicht,
insbesondere was ihre Stärke betrifft, zu schnell vor sich geht, so daß eine einwandfreie
Qualität des Filtrates kaum erhalten werden kann.
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Durch diese Nachteile, die in der schlechten Ausnutzung der vorhandenen
Filterfläche und in einem unvollkommenen Ergebnis gesehen werden, ist der Umstand
bedingt, daß der Aufbau des Filterkuchens sehr langsam vonstatten geht, was u. a.
auch der Grund für die schon erwähnte Ungenauigkeit der Schicht ist. Man rechnet
bei bekannten Filtern mit einer Rundpumpzeit von 10 Minuten und mehr, die an der
eigentlichen Betriebszeit abgeht. Ferner ist der Aufbau der einzelnen Taschen der
bekannten Filter ziemlich umständlich und sie müssen in Dickenrichtung auf Grund
der bisher verwendeten Auslaufanordnung sehr umfangreich sein. Sie bestehen aus
mindestens zwei in Abstand voneinander angeordneten Trägern, die durch ein Distanzelement
auf Abstand gehalten werden, um der im Innern der Tasche aus dem Filterkuchen austretenden
Flüssigkeit die Möglichkeit zu geben, ungehindert nach der Austrittsöffnung fließen
zu konnen.
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Es sind auch Filter bekanntgeworden, bei denen die einzelnen Filtertaschen
aus zweiflügeligen Elementen bestehen, die mit einer in der Mitte des Elementes
befindlichen Abflußleitung versehen sind, welche in einen gemeinsamen Filtratsammler
mündet. Die Filtertaschen sind aber im Winkel zueinander, beispielsweise sternförmig
angeordnet, so daß man nicht nur eine sehr schlechte Raumausnutzung erhält, sondern
derartige Geräte eignen sich kaum zur Verwendung als Anschwemmfilter, da sich das
Auschwemmaterial in den zwischen den nebeneinanderliegenden Taschen gebildeten Winkeln
in einer zu dicken, fast undurchlässigen Schicht ansetzt.
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Darüber hinaus ist der Reinigungsvorgang sämtlicher beschriebener
Filter verhältnismäßig umständlich und langwierig. Durch die neue Erfindung werden
die Nachteile der bekannten Anordnungen in vollem Umfange beseitigt und ein Anschwemmfilter
geschaffen, bei dem der Filterkuchen in völlig gleichmäßiger Form innerhalb eines
Bruchteiles der bisher dafür benötigten Zeit aufgebaut wird, so daß die Rundpumpzeit
auf Sekunden herabgedrückt und die vorhandene Filterfläche vollständig ausgenutzt
werden kann.
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Erfindungsgemäß liegen die einzelnen Filtertaschen parallel nebeneinander
und enthalten einen sich über die ganze Höhe der Taschen erstreckenden Auslauf'kanal,
der einerseits mit dem Innern der Taschen verbunden ist und lediglich eine unten
liegende Austrittsöffnung besitzt, die in ein Sammelrohr mündet. Die einzelnen Taschen
bzw.
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Taschenflügel sind erfindungsgemäß so aufgebaut, daß sie lediglich
aus einem Träger bestehen, der beidseitig und unmittelbar mit Siehflächen belegt
ist.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung erstreckt sich der Träger durch
eine schlitzartige oeffnung in dem Auslaufkanal hindurch, so daß für eine zwei-oder
mehrflügelige Filtertasche ein zusammenhängendes Trägerelement verwendet werden
kann, das einsShließlich des oder der Auslaufkanäle gegebenenfalls von einem zusammenhängenden,
feinmaschigen Gewebe oder Sieb umgeben ist.
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Der Träger selbst kann entweder aus einem grobmaschigen Drahtgewebe
oder aus einem gewellten Blech bestehen, so daß dem nach innen durchlaufenden Filtrat
die Möglichkeit gegeben wird, auf der ganzen Länge des Auslaufkanals ahzufließen,
wodurch sich beim Beginn des Rundpumpens augenblicklich und vollständig gleichförmig
ein Kuchen beidseitig auf den Außenseiten des mit Siehflächen belegten Trägers bildet.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Fig. I die Ansicht einer zweiflügeligen Filtertasche, wobei im oberen
Bereich die äußere Siehfläche teilweise abgelöst ist, Fig. 2 einen Querschnitt durch
die Filtertasche gemäß Fig. I, Fig. 3 die Gesamtanordnung eines Anschwemmfilters
unter Verwendung der Filtertasche gemäß Fig. 1, Fig. 4 einen Querschnitt durch eine
Filteranordnung, die in der Art, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, aufgebaut ist,
Fig. 5 die Ansicht auf eine dreiflügelige Filtertasche mit zwei Auslaufkanälen in
schematischer Darstellung, Fig. 6 eine besondere Ausführungsform eines Trägers mit
Auslaufkanal, Fig. 7 ein vergrößerter Ausschnitt aus einem als Träger dienenden
Drahtgewebe, Fig. 8 einen Querschnitt durch einen Filter, das einen Träger, wie
er in Fig. 7 dargestellt ist, enthält, Die zweiflügelige Filtertasche gemäß Fig.
I und 2 besteht aus dem Träger I aus grobem Drahtgewebe, das durch die Schlitze
2 des rohrförmigen Auslaufkanals 3 hindurchgesteckt ist und seitlich mit Versteifungsrahmen
4 versehen ist, die gegebenenfalls auch als U-Profile od. dgl. ausgebildet sein
können.
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Hierdurch ist es möglich, einen einzigen, zusammenlhängenden Träger
zu verwenden, der ohne einen Löt- oder Schweißvorgang mit dem IAuslaufkanal vereinigt
werden kann, wobei gleichzeitig zwei Flügel einer Filtertasche gebildet werden.
Die beiden Flügel werden beidseitig noch von außen mit einem Gewebe oder einem feinmaschigen
Sieb 5 unmittelbar belegt und mit den Kanten 6 an den Auslaufkanal 3 angelötet.
Der Auslaufkanal 3 enthält lediglich eine Austritts-
öffnung 7 an
der Unterseite, die, wie Fig. 3 veranschaulicht, bei einer Gesamtfilteranordnung
in ein Sammelrohr 8 mündet. Auf diesem Sammelrohr, das an der Unterseite eines druckdichten
Behälters g angeordnet ist, werden, wie insbesondere auch aus Fig. 4 hervorgeht,
mehrere dem Querschnitt des Behälter in ihrer Breite angepaßte Filtertaschen aufgesetzt,
die sämtlich mit dem Sammelrohr 8 in Verbindung stehen. Die einzelnen Elemente werden
an ihrem oberen geschlossenen Ende von einem Joch 10 überbrückt, das sich gegen
gegebenenfalls verstellbare Anschläge 1 1 an dem Behälter abstützt und jeweils in
den Bereich der einzelnen Filtertaschen mit Druckschrauben 12 versehen ist, durch
die die einzelnen Filtertaschen auf das Sammelrohr 8 unter Zwischenschaltung einer
Dichtung gepreßt werden können. Der Behälter ist an der Oberseite durch einen druckdichten
Deckel I3 verschlossen, der mit einem Manometer I4, mit einem mittels Handgriff
15 zu betätigenden Überlaufrohr I6 versehen ist.
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Wird eine waagerecht liegende Behälteranordnung gewählt, so ist es
zweckmäßig, wie aus Fig. 5 hervorgeht, dreiflügelige Filtertaschen zu verwenden,
die zwei Auslaufkanäle 3' enthalten, welche mit ihrer unteren Austrittsöffnung 7
in je ein Sammelrohr münden.
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An Stelle eines Trägers aus grobem Drahtgewebe kann auch ein solcher
aus dünnem und gewelltem Blech verwendet werden, wie es in der schematischen Darstellung
gemäß Fig. 6 veranschaulicht ist.
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Es ist hierbei zweckmäßig die Richtung der Welle I7 der einzelnen
Flügel nach der Mitte, d. h. in Richtung auf den Auslauikanal 3 zu abfallend anzuordnen.
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Anderseits gestellt auch die hIöglichikeit, die Träger aus keramischem
Material entweder mit Durchbrechungen zu versehen oder ebenfalls wellenförmig, wie
aus Fig. 6 hervorgeht, auszubilden.
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,Vie aus Fig. 6 noch zu entnehmen ist, kann es zweckmäßig sein, die
Außenfläche des Auslaufkanals 3 mit Rillen IS zu versehen, die aus I Herstellungsgründen
beispielsweise gewindeartig ausgebildet sein können. Man hat hierdurch die Möglichkeit,
an Stelle eines zweiteiligen äußeren Siebes 5, wie es in dem Beispiel gemäß Fig.
1 und 2 verwendet wurde, ein einstückiges, zusammenhängendes Siel> oder Gewebe
zu benutzen, das über beide Flügel des Elementes gezogen wird und auf den .Nuí3ellhKicllell
des Xuslaufkanals 3 aufliegt und entweder an einer Seitenkante oder oben zusammengelötet
wird. Man hat hier einmal den Vorteil, daß das Herstellungsverfahren einer derartigen
Filtertasche vereinfacht wird, und zum anderen gewinnt man noch eine zusätzliche,
wenn auch geringe Filterfläche im Bereich der Rillen I8 des Auslaufkaiials.
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Die Nvirkungsweise des beschriebenen, neuartigen Anschwemmfilters
ist folgendermaßen: Nach dem Einsetzen der Filtertaschen in den Behälter g wird
dieser allseitig geschlossen, und derRohranschlußzg an der Unterseite wird mit der
Zuleitung für das das .\nscllwemmittel enthaltende Filtrat verl>unden.
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Nunmehr füllt sich der Behälter bei geöffnetem Überlauf I6, bis der
letztere den Füllungsgrad anzeigt, worauf der Behälter geschlossen wird.
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Nunmehr wird Flüssigkeit so lange zugeführt, bis an dem Manometer
14 der gewünschte Betriebsdruck erscheint, worauf der eigentliche Rundpumpvorgang
beginnt.
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Durch die neuartige Konstruktion kann dieser Vorgang auf Sekunden
verkürzt werden da sich augenblicklich an sämtlichen Außenflächen der Filtertaschen
ein gleichmäßiger Filterkuchen aufbaut, was sich unmittelbar darauf durch ein entsprechendes
Ansteigen des Manometers bemerkbar macht.
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Hat der Filterkuchen seine gewünschte Stärke erreicht, so kann der
eigentliche Filtervorgang beginnen, und das Filtrat wird an dem Sammelrohr 8 abgezogen.
Die vorteilhafte Wirkung der beschriebenen Filteranordnung beruht darauf, daß die
Flüssigkeit durch die äußeren Siebflächen dringt, im Innern der Taschen durch den
Träger, beispielsweise das Drahtgewebe I, wie aus Fig. 7 insbesondere hervorgeht,
über die ganze Flügelfläche gleichzeitig nach dem .Auslaufkanal zu abgeleitet wird
und in diesen durch die Anordnung der Schlitze 2 ungehindert eintreten und nach
der unteren einzigen Auslauföffnung 7 abfließen kann. Die leitende Wirkung des Drahtgewebes
bzw. eines gewellten Trägers wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß, wie aus
Fig. 8 hervorgeht, die äußeren Siebflrichen 5 unmittelbar auf den Elementen des
Trägers I aufliegen.
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Wie aus der schon erwähnten Fig. 8 zu erkennen ist, sind hier als
Versteifungen des Trägers U-Profile 4 angeordnet. Was die Abmessungen der Taschen
bzw. der einzelnen Flügel betrifft, so ist es zweckmäßig, die Breite der Taschen
kleiner als die Höhe zu machen, wobei die Breite höchstens die Hälfte der Höhe oder
aber höchstens 30 cm betragen soll.
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I)er ersin(lullgsgemäß l>eschriel>ene \tscl'vemmfilter arbeitet
bei Verwendung von Kieselgur als kuschwemmaterial mit bestem Wirkullgsgrad.