DE969682C

DE969682C - Filterelement fuer Anschwemmfilter

Info

Publication number: DE969682C
Application number: DEM20465A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Fuehring
Original assignee: Masch und Appbau Boehler & We
Current assignee: Masch und Appbau Boehler & We
Priority date: 1953-10-20
Filing date: 1953-10-20
Publication date: 1958-07-03

Description

Filterelement für Anschwemmfilter Die Erfindung betrifft ein Filterelement für Anschwemmfilter zum Filtrieren von Flüssigkeiten unter Verwendung von durchbrochenen Blechen, und sie besteht darin, daß die Durchbrechungen (Löcher oder Schlitze) sich in Filtrierrichtung verjüngen und daß der engste Durchbrechungsquerschnitt eine Kante ist. Im besonderen sind die Durchbrechungswandungen gewölbt. Es erweist sich als vorteilhaft, die Elemente so auszubilden, daß die Verjüngung in Filtrierrichtung sich nur über einen Teil der Durchbrechung erstreckt und daß an diese Verjüngung sich eine konusartige Erweiterung unmittelbar anschließt.
Der Lochdurchmesser oder die Schlitzbreite beträgt zweckmäßigerweise 0,2 bis maximal 0,5 mm.
Weiterhin ist es vorteilhaft, die durchbrochenen Bleche in bekannter Weise mit Wellungen zu versehen und mit ihren Längsachsen im Filteraggregat senkrecht anzuordnen. Schließlich ist die Ausbildung der Filterelemente in der Weise möglich, daß die Durchbrechungen nur im Bereiche der Wellentäler, bezogen auf die Filtrierrichtung, sich befinden.
Bei den Anschwemmfiltern wurden bisher Filterelemente verwendet, die aus Metallgewebe oder aus nebeneinanderliegenden glatten oder gewellten Drähten bestehen. Auf diesen Filterelementen wird das eigentliche Filter, z. B. Kieselgur, an- geschwemmt. Bei den Metallgewebeelementen ist gegenüber den aus senkrecht angeordneten Drähten bestehenden Filterelementen der Selbstreinigungseffekt (Abrutschen der Filtermasse) nicht gegeben.
Ebenfalls besteht hier eine größere Gefahr der Verhärtung der Kieselgurreste im Metallgewebe Es ist bekannt, horizontal angeordnete Bleche zum Auffangen von faserigem Filtermaterial mit Durchbrechungen zu versehen, welche konus artig und anschließend zylindrisch das Blech durchdringen, wobei der konusartige Teil dem faserigen Filtermaterial zugekehrt ist. Bei derartigen Durchbrechungen schließt sich also an den Konusteil der Durchbrechung ein röhrenartig ausgebildeter Verengungsbereich an, wodurch eine Stauwirkung eintritt. Erfindungsgemäß wurde erkannt, daß es erforderlich ist, den engsten Querschnitt der einzelnen Durchbrechung als Kante auszubilden. Dies kann dadurch erreicht werden, daß entweder die Bohrungen auf ganze Tiefe trichterartig geformt sind oder daß zwei Konen sich durchdringen, so daß die dadurch gebildeten zwei Trichteröffnungen an der engsten Stelle eine Kante bilden. Durch diese Maßnahmen wird der Wirkungsgrad des Filters, verglichen mit solchen, die einen Konus in ihren Offnungen besitzen, an den sich ein rohrartiger Kanal anschließt, wesentlich erhöht. Auch wird die Gefahr des Zusetzens der Bohrungen erheblich verringert.
Filterelemente aus senkrecht angeordneten Drähten in glatter oder gewellter Form haben zwar einen Selbstreinigungseffekt, jedoch einen verhältnismäßig geringen effektiven Filterdurchlaß im Vergleich zu dem erheblichen Materialaufwand. Außerdem ist die Herstellung solcher Drahtfilterelemente mit Rücksicht auf den gleichmäßigen Abstand der Drähte schwierig. Bei höherem Filterdruck besteht außerdem bei nicht ganz genau gearbeiteten Drahtelementen die Gefahr des Durchbruchs des angeschwemmten Filterkuchens infolge Ausweichens einiger Drähte.
Es sind auch Filterkerzen mit siebartig durchlochter Wandung vorgeschlagen worden, bestehend aus einem auf der Außenfläche mit Erhebungen und Vertiefungen versehenen Rohr, das mit einer als Träger der Filterhilfsschicht dienender Stoffschicht überzogen ist. Die hierbei notwendige Stoffschicht ermöglicht kein selbsttätiges Reinigen der Filterelemente. Es ist weiterhin für Anschwemmfilter bekannt, daß der Filterschichtträger gewellt gestaltet ist, wobei die geraden Erzeugenden der Wellen lotrecht stehen und der obere und untere Rand des Trägers an Zacken angelötet ist, die aus der Rahmenebene herausragen, um das Ablösen und Abfallen der angeschwemmten Filterschicht des Filterschichtträgers zu verhüten. Hierbei wird sogar bezweckt, ein Abfallen der Filterschicht zu verhüten, was im Gegensatz dazu bei der Erfindung angestrebt wird, sobald der Betriebsdruck abgeschaltet wird.
Die Nachteile der bekannten Anschwemmfilter aus durchbrochenen Blechen werden nach der Erfindung dadurch beseitigt, daß die Durchbrechungen in Form von Löchern oder Schlitzen sich in Filtrierrichtung so verjüngen, daß sie an der engsten Stelle eine Kante besitzen.
Bei perforierten gewellten Blechen ist die effektiv erzielbare Filterfläche (Filterdurchlaß) bei kleinerem Materialaufwand größer als bei Drahtfilterelementen. Der geringe Materialaufwand wirkt sich besonders günstig bei teueren säurefesten Materialien aus. Gegenüber Metallgewebefiltern besteht bei Wellblechfiltern mit Durchbrechungen nach der Erfindung keine Gefahr der Verhärtung des Filtermaterials, da sich die Filtersubstanz brückenartig aufbaut, und es ist ein guter Selbstreinigungseffekt durch die senkrechte Anordnung der Wellen gegeben, die ein leichtes Abrutschen des Filterkuchens von den Filterelementen ermöglicht. Diese Wellungen machen außerdem das Filterelement elastisch, was beim Rückspülen infolge der plötzlichen Drudcwegnahme oder bei Wiedereintritt des normalen Betriebsdruckes wegen der damit verbundenen Schockwirkung von Bedeutung ist. Durch diese Elastizität der gewellten Filterelemente wird beim Rückspülen ein guter Reinigungseffekt erzielt, so daß selbst verhärtete Filterkuchenrückstände abgesprengt werden. Bei diesem Rückspülen besteht außerdem im Gegensatz zu den Drahtfilterelementen nicht die Gefahr einer unzulässig großen bleibenden Verformung der Filterelemente.
Die Wellung der Filterelemente mit den erfindungsgemäßen Durchbrechungen ergibt ferner eine sogenannte Brückenbildung des Filterkuchens, wodurch die Gefahr des Durchbrechens bei höherem Filterdruck und verhältnismäßig grober Perforierung ausgeschaltet ist. Die an sich bekannte Wellung der Filterelemente ergibt ferner eine wesentliche Versteifung derselben, so daß verhältnismäßig dünne Bleche, die eine feine Perforierung ermöglichen, verwendet werden können und auch die Filterkörper als frei tragende Elemente ohne Innenaussteifung hergestellt werden können.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. I eine Teilaufsicht auf ein gewelltes Filterblech, Fig. 2 den zugehörigen Querschnitt, Fig. 3 eine Aufsicht auf ein gewelltes Filterblech in anderer Ausführung, Fig. 4 den zugehörigen Querschnitt, Fig. 5 ein plattenförmiges Filterelement in Ansicht, Fig. 6 einen Querschnitt durch dieses Filterelement, Fig. 7 und 8 ein kerzenförmiges Filterelement in Ansicht und Querschnitt, Fig. 9 einen senkrechten Schnitt durch ringförmige Filterelemente und Fig. IO den zugehörigen Querschnitt.
Das neue Filterelement besteht nach der Zeichnung aus einem mit Durchbrechungen I bzw. .2 versehenen dünnen und gewellten Blech 3. Dieses siebartige Wellblech ist mit feinen Durch- brechungen versehen, die, wie in der Zeichnung angedeutet, entweder aus runden Löchern 2 oder Längsschlitzen I, die auch elliptische Form haben können, bestehen. Die wellenförmige Ausbildung der Filterbleche ermöglicht die Verwendung verhältnismäßig dünner Bleche, die eine Stärke S von beispielsweise 0,2 bis 0,5 mm haben können. Der Durchmesser bzw. die lichte Weite der Durchbrechungen I und 2 entspricht in der Größe annähernd der Blechstärke. Bei so dünnen Blechen kann beispielsweise der Abstand a der Wellen etwa 2 bis 4 mm betragen.
Bei dem in Fig. I und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Durchbrechungen I bzw. 2 nur im Wellental vorgesehen, wodurch die sogenannte Brückenbildung des Filterkuchens, der bei 4 angedeutet ist, günstig beeinflußt wird. Durch diese muldenförmige Lagerung des Filterkuchens in den Wellentälern ist die Gefahr des Durchbrechens des Filterkuchens auch bei höherem Filterdruck und verhältnismäßig grober Perforierung ausgeschaltet.
Bei der in Fig. I und 2 gezeigten partiellen Perforierung wird eine sehr gute bzw. feine Filtrierung erzielt, da der Filterkuchen bei gleicher Menge dicker angeschwemmt werden kann als bei gleichmäßig perforierten Blechen. Dabei wirkt die größere Oberfläche der oberen Schicht des Filterkuchens 4 als Grobfilter und die kleiner werdenden Oberflächen der tieferen Schichten als Feinfilter.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, sind ferner die feinen Durchbrechungen I bzw. 2 des Bleches konisch verj üngt,indem entwederbeimStanzen dieser Durchbrechungen gemäß Fig. 2 warzenartige Ausdrückungen 5 entstehen oder aber nach Fig. 3 und 4 die Durchbrechungen I bzw. 2 mit dem Stanzdorn konisch aufgeweitet werden.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 und 4 sind die Durchbrechungen I bzw. 2 gleichmäßig über das Filterwellblech verteilt. Infolge der konischen Verjüngung der Durchbrechungen setzt sich der Filterkuchen pfropfen- bzw. keilartig in diese Durchbrechungen, so daß auch durch diese Ausbildung die Gefahr eines Durchbruches des Filterkuchens beseitigt wird.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungen von Filterelementen gezeigt. So kann nach Fig. 5 und 6 aus zwei perforierten Wellblechen 6 ein plattenförmiges Filterelement gebildet werden, das durch Leisten 7, die Durchflußöffnungen 8 aufweisen, versteift ist. Der Abfluß dieses Filterelementes ist bei g angedeutet. In Fig. 7 und 8 ist eine besonders vorteilhafte Ausbildung eines aus einem perforierten Wellblech 10 bestehenden Filterelementes gezeigt, das eine kerzenartige zylindrische Form aufweist. Durch die hohe Steifigkeit des Wellbleches ist bei dieser Ausführung eine Versteifung nicht erforderlich.
Schließlich kann gemäß Fig. g und 10 das Filter auch aus ringförmigen Filterelementen bestehen, wobei jedes Filterelement aus zwei konzentrisch angeordneten zylindrischen und perforierten Wellblechen II, I2 und I3 besteht. Die Abflußstutzen sind bei 14 dargestellt.
Aus der Zeichnung geht hervor, daß die Wellen der Filterelemente senkrecht angeordnet sind, so daß beim Rückspülen ein glattes Abrutschen des Filterkuchens ermöglicht wird. Dieses Abrutschen des Filterkuchens wird bei dem neuen Filterelement noch dadurch begünstigt, daß der beim Rückspülen entstehende Innendruck im Filterelement letzteres elastisch verformt, so daß damit der Filterkuchen abgesprengt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE I. Filterelement für Anschwemmfilter zum Filtrieren von Flüssigkeiten unter Verwendung von senkrecht angeordneten und durchbroche nen Blechen, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (Löcher oder Schlitze) sich in Filtrierrichtung durch das ganze Blech hindurch verjüngen und daß der engste Durchhrechnngsquerschnitt eine Kante ist.
2. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungswandungen gewölbt sind.
3. Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verjüngung in Filtrierrichtung sich nur über einen Teil der Durchbrechung erstreckt und daß an diese Verjüngung sich eine konusartige Erweiterung unmittelbar anschließt.
4. Filterelement nach Anspruch I oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochdurchmesser oder die Schlitzbreite 0,2 bis maximal 0,5 mm beträgt.
5. Filterelement nach Anspruch I oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die durchbrochenen Bleche in bekannter Weise mit Wellungen versehen und mit ihren Längsachsen im Filteraggregat senkrecht angeordnet sind.
6. Filterelement nach Anspruch I oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Durchbrechungen nur im Bereiche der Wellentäler,. bezogen auf die Filtrierrichtung, befinden. ~~~~~~~ In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 899 646, 544 957; österreichische Patentschrift Nr. 5 437; schweizerische Patentschrift Nr. 249 II3; USA.-Patentschrift Nr. 2 560 I42; Sonderdruck »Das CONIDUR-Lochblech« aus »Schlägel und Eisen«, Jahrgang 1952.