WO2013000002A1 - Vorrichtung zum filtrieren von flüssigkeiten - Google Patents

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Andreas Lüer
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Pantreon Gmbh
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    • B01D35/30—Filter housing constructions
    • B01D35/301—Constructions of two or more housings

Definitions

  • the size-separating effect of the membrane pores leads to a concentration of certain substances close to the membrane surface.
  • This concentration must be compensated for the continuous filtration by continuous supply and mixing with less contaminated fluid.
  • the centrifugal action of the rotation may result in additional concentration in the form of density-dependent phase formations.
  • the concentration compensation can then be reduced by supplying less-loaded liquid. This effect can occur in particular in the interspaces of adjacent filter element pairs, the disk-shaped filter elements stacked on top of one another to form filter modules.
  • the filter elements in the region of the aperture may have the function of spacers between the filter surfaces of adjacent filter elements receiving annular projections, the profile tube facing shell inner surfaces determine the inclination of the filter elements on the profile tube or the filter elements are in the region of the aperture between the filter surfaces of adjacent filter elements annular spacers associated with the profile tube facing shell inner surfaces determine the inclination of the filter elements on the profile tube.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the device of FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged spacer of FIG. 2 in plan view
  • the filter elements 5 in the region of the opening between the filter surfaces 6 adjacent filter elements 5 annular spacers 1 1 are assigned, the profile tube 7 facing shell inner surfaces or their ring axes determine the inclination of the filter elements 5 on the profile tube 7.
  • the spacers are equipped with sealing rings 12.
  • a portion of the filter elements 5 forming annular projections 13 are provided, the profile tube 7 facing shell inner surfaces or their ring axes, the inclination of the filter elements 5 on the profile tube 7 determine.
  • the filter elements 5 is equipped with only one of a filter surface 6 associated approach 13 or as in the embodiment with two approaches, is the skilled person.
  • connection opening 23 is provided in the region of both container end faces 21 or in the vicinity of both container end faces 21, wherein the outlet side connection opening 23 of the one container 20 via a connecting line 25 to the inlet side connection opening 23 of another container 20 is connected.
  • four containers 20 are connected in series, wherein the outlet-side connection opening 23 of the last container 20 in the series is in turn connected via a connecting line 25 to the inlet-side connection opening 23 of the first container 20.
  • a fluid flow control valve 26 and / or a delivery pump may be arranged in the bypass line 24 and / or in the connecting line 25.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Filtrieren von Flüssigkeiten, mit wenigstens einem um eine Drehachse (2) rotierend antreibbaren Rotor (3) mit einer daran befestigten Tragvorrichtung (4) für mit einem Abstand zur Drehachse (2) angeordnete scheibenförmige Filterelemente (5) deren Scheibenflächen (6) die Filteroberfläche bilden, wobei eine Mehrzahl der Filterelemente (5) auf einem einen Teil der Tragvorrichtung (4) bildenden Profilrohr (7) zu einem Filterpaket zusammengesetzt ist, wozu die Filterelemente (5) eine vom Profilrohr durchragte Durchbrechung (8) aufweisen. Um verbesserte Filtrierverhältnisse zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass die, vorzugsweise zentralen, Scheibenebenen (10) der Filterelemente (5) um wenigstens eine zur Profilrohrachse (A) senkrechte Achse derart geneigt auf dem Profilrohr (7) angeordnet sind, dass die Scheibenebenen (10) mit der Profilrohrachse (A) einen Winkel (α, ß) einschließen, der ungleich 90° ist.

Description

Vorrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Filtrieren von Flüssigkeiten, mit wenigstens einem um eine Drehachse rotierend antreibbaren Rotor mit einer daran befestigten Tragvorrichtung für mit einem Abstand zur Drehachse angeordnete scheibenförmige Filterelemente deren Scheibenflächen die Filteroberfläche bilden, wobei eine Mehrzahl der Filterelemente auf einem einen Teil der Tragvorrichtung bildenden Profilrohr zu einem Filterpaket zusammengesetzt ist.
Stand der Technik
Derartige bekannte Vorrichtungen (EP 577 854 B1 ) umfassen einen Rotor als Rührkörper, deren Rührelemente von rohrförmigen, vertikal angeströmten Filterelementen gebildet werden, einen Behälter, Einrichtungen zum Einleiten einer zu filtrierenden Flüssigkeit in den Behälter, einem Behälterauslaß für unfiltriert aus dem Behälter abzuleitende Flüssigkeit und wenigstens einem um die Behälterachse rotierend antreibbaren Rotor mit einer in einer Stirnwand gelagerten Hohlwelle und einer daran befestigten Tragvorrichtung für mit einem Freiraum zur Behälterachse angeordnete oder um die eigene Achse drehende Filterelemente, deren inneres über die Tragvorrichtung und die Hohlwelle aus dem Behälter als Ableitung für filtrierte Flüssigkeit ausmündet. Damit wird das Hauptproblem bei der Membranfiltration von Flüssigkeiten, nämlich die Bildung von Deckschichten auf der Membranoberfläche und die dadurch verursachte Verkleinerung der effektiven Filterfläche und Verblockung der Membranporen, verhindert bzw. reduziert. Diese Deckschichten entstehen zumeist durch Agglomeration von an den Membranporen abgetrennten Feststoffteilchen und deren Aufkonzentration im Bereich der Membranoberfläche. Dieser Effekt läßt sich während eines kontinuierlichen Filtrationsprozesses mit derartigen Vorrichtungen dadurch vermeiden, daß durch die Rotation der Filterelemente im Behälter auf den Membranoberflächen turbulente Querströmungen und somit Scherkräfte erzeugt werden, die eine laufende mechanische Abreinigung der Filterelemente und eine laufende Durchwirbelung der zu filtrierenden Flüssigkeiten bewirken. Die Erfindung soll eine Verwendung in derartigen Vorrichtungen finden, ist aber nicht auf die Verwendung in derartigen Vorrichtungen beschränkt.
Diese Vorrichtungen sind dafür geeignet hohe Scherraten und Turbulenzen zu erzielen. Das Kernstück ist ein abgeschlossener Filterbehälter, in dem ein oder mehrere rotierende Drehkränze von Motoren angetrieben werden. Die filtrierten Flüssigkeiten werden ausgehend von rohrförmigen aber auch scheibenförmigen od. dgl. Filterelementen (AT 503 567 A) im Rotor gesammelt und über Rotorspeichen, Rotornabe und die Hohlwelle aus dem Innenraum des Behälters abgeführt. Die Filtermodule sind auf dem Rotor montiert und gegen im Behälter vorherrschende hohe Drücke abgedichtet. Allerdings kommt es bei einer Rotation größerer horizontal ausgerichteter und angeströmter Filterflächen über den Rotorradius zu einer extremen Streuung in den Überströmungsbedingungen, des Transmembrandruckes und zu unerwünschten Scher- bzw. Druckspitzen.
Zum Filtern konzentriert sich die Flüssigkeit im Behälter im Betrieb stetig auf, da das Filtrat/Permeat kontinuierlich durch die Filterelemente abfließt und dem Druckabfall entsprechend neue Flüssigkeit zugeführt wird. Im Betrieb kann diese Art der Aufkonzentrierung so lange fortgesetzt werden, bis die Viskosität der Lösung durch Anstieg des Feststoffgehaltes einen Maximalwert erreicht hat, bis zu dem die Durchflussmenge noch wirtschaftlich ist. Das Suspensionskonzentrat wird dann über den Behälterauslaß entleert oder während des Betriebes kontinuierlich abgelassen. Um bei derartigen Vorrichtungen einen kontinuierlichen Betrieb der Vorrichtung zu ermöglichen wurde bereits vorgeschlagen die Innenwandung des Behälterumfangsmantels unter Ausbildung einer Leiteinrichtung für die Flüssigkeit entlang der Behälterachse gegen den Behälterauslaß hin zu erweitern (AT 503 567 A).
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die mit einfachen Mitteln eine verbesserte Filterleistung gestattet.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass die, vorzugsweise zentralen, Scheibenebenen der Filterelemente um wenigstens eine zur Profilrohrachse senkrechte Achse derart geneigt auf dem Profilrohr angeordnet sind, dass die Scheibenebenen mit der Profilrohrachse einen Winkel einschließen, der ungleich 90° ist.
Mit dieser Maßnahme ergeben sich zusätzliche Verbesserungen hinsichtlich der Filterleistung und bezüglich der Strömungstechnik des Filtersystems durch Neigung der scheibenförmigen Filterelemente aus einer waagrechten Ebene. Die Filterscheiben können dabei in oder entgegen der Rotationsrichtung geneigt sein. Es ist aber auch eine Kombinationen aus in oder entgegen der Rotationsrichtung geneigten Filterelementen möglich, die einem oder verschiedenen Profilrohren zugeordnet sind. Ergänzend besteht die Möglichkeit der Neigung der Scheibenebenen zur oder gegen die Drehachse. Die Neigung der Filterelemente verursacht eine Wendelströmung in einem das Filterpaket aufnehmenden Behälter und bedingt somit eine Strömungsbewegung in vertikaler Richtung, die der Rotationsbewegung überlagert ist. Bei sogenannten "Dynamischen Membranverfahren" wird die notwendige Querströmung auf der Filtermembranoberfläche durch Bewegung der Membranfläche durch die zu filtrierende Flüssigkeit erreicht. Trotz der für die nachhaltige Funktion notwendigen Turbulenz der Strömung kommt es durch den Grössentrennungseffekt der Membranporen zu einer Aufkonzentration bestimmter Stoffe nahe der Membranoberfläche. Diese Konzentration muss für die kontinuierliche Filtration durch ständige Zuführung von- und Durchmischung mit minderbelastetem Fluid ausgeglichen werden. Bei dynamischen Membransystemen mit um eine oder mehreren Achsen rotierenden Filterelementen kann es durch die Zentrifugalwirkung der Rotation noch zu einer zusätzlichen Aufkonzentration in Form von Dichte-abhängigen Phasenbildungen kommen. Insofern die Durchströmung des Filterbehälters, indem sich die rotierenden Filtermodule befinden, nicht längs sondern frontal zu den Filteroberflächen/Filterscheiben gerichtet ist kann dann der Konzentrationsausgleich durch Zuführung minderbelasteter Flüssigkeit reduziert sein. Dieser Effekt kann insbesondere in den Zwischenräumen von benachbarten Filterelementpaaren, der scheibenförmigen zu Filtermodulen aufeinander gestapelt Filterelemente, auftreten.
Gemäß der Erfindung sind diese Filterelemente auf Profilrohren geneigt angeordnet. Durch Neigung der Filterelemente, angepasst an die jeweilige Drehrichtung und Geschwindigkeit sowie angepasst an die Scheibenabstände, kann die Durchströmung der Vorrichtung und die Umströmung der Filterelemente mit frisch zugeführtem Fluid oder den Membranoberflächen entfernten und dadurch minder konzentriertem Fluid gesteuert werden.
Vorzugsweise sind dabei die Scheibenebenen um eine zur Profilrohrachse senkrechte, vorzugsweise die Drehachse schneidende Achse gegen die Rotationsrichtung der Filterelemente geneigt und/oder zum Rotationsradius quer zur Rotationsrichtung geneigt. Es kann aber jede beliebige Ausrichtung der Neigung bezüglich der Rotationsrichtung eingestellt werden. Ebenso könnte ein gesonderter Drehantrieb für die Profilrohre vorgesehen sein. Besonders vorteilhafte Verhältnisse ergeben sich, wenn, die Scheibenebenen gegenüber einem rechten Winkel zwischen Scheibenebenen und Profilrohr um 1 bis 15, vorzugsweise bis 6°, insbesondere um 2 bis 4°, besonders bevorzugt um 3° geneigt auf dem Profilrohr angeordnet sind. Sind die Filterelemente um ca. 3° gekippt angeordnet, kann dies bewirken, dass dadurch die Strömung in die jeweils nächsthöhere Scheibenreihe des nächsten Filtermoduls weitergeführt und so im Endeffekt die Strömung spiralartig über die gesamte Rotorreihe nach oben geleitet werden kann, was einen zusätzlichen Umwälzeffekt für die zu filtrierende Flüssigkeit in der Vorrichtung bewirkt. Im folgenden Ausführungsbeispiel wird der optimale Neigungswinkel für wendeiförmige Umwälzbewegung in einem Behälter mit 3° beschrieben. De facto ist aber dieses Optimum von 3°, in dem die wendeiförmige Bewegung von einer in die nächste Scheibenebene benachbarter Filtermodule erreicht wird, abhängig besonders vom Abstand der Filterelemente im Modul zueinander sowie vom Abstand benachbarter Module. Je größer der Abstand der Scheiben im Modul zueinander und je kleiner die Abstände benachbarter Module zueinander, desto steiler der optimale Winkel. Verschiedene Viskositäten von Flüssigkeiten können aber zur effizienten Erreichung turbulenter Überströmung andere Scheibenabstände im Modul erfordern, wodurch sich dann auch der optimale Neigungswinkel für Wendelströmung verändert.
Alternativ können die Filterelemente im Bereich der Durchbrechung die Funktion von Abstandhaltern zwischen den Filteroberflächen benachbarter Filterelemente übernehmende ringförmige Ansätze aufweisen, deren dem Profilrohr zugewandte Mantelinnenflächen die Neigung der Filterelemente auf dem Profilrohr bestimmen oder den Filterelementen sind im Bereich der Durchbrechung zwischen den Filteroberflächen benachbarter Filterelemente ringförmige Abstandhalter zugeordnet, deren dem Profilrohr zugewandte Mantelinnenflächen die Neigung der Filterelemente auf dem Profilrohr bestimmen. Durch diese Maßnahmen lässt sich die gewünschte bzw. erforderli- che Neigung der Filterelemente auf den Profilrohren problemlos im gewünschten Maße einstellen. Um dabei ein Verstellen der Neigung im Betrieb zu vermeiden, empfiehlt es sich, wenn die Filterelemente verdrehgesichert am Profilrohr angeordnet sind.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind wenigstens zwei um die Drehachse, gegebenenfalls drei oder mehrere, rotierend antreibbare Rotoren vorgesehen, wobei die den einzelnen Rotoren zugeordneten Filterelemente derart auf dem Profilrohr geneigt angeordnet sind, dass sie einem Filtrat eine Achsparallele Strömungskomponente aufprägen und wobei die dem Fluid von den Rotoren aufgeprägten Strömungskomponenten gleichgerichtet oder entgegengesetzt gerichtet sein können. Die Neigung der Filterelemente, insbesondere Filterscheiben, und deren Wendelformation über den Rotorring bzw. über die Rotorringe, die von den Filterpaketen gebildet werden, führt zu einer axialen Pumpwirkung für die Flüssigkeit im Behälter, je nach Neigung der Filterscheiben und Drehrichtung. Bei Betrieb einer Filteranlage mit zwei oder mehr Rotorringen kann nun über Neigung der Filterscheiben, die Drehrichtungen der Rotorringe und Pumpwirkungen in zwei (entgegengesetzte) Richtungen selbst in einem geschlossenen Filterbehälter ein interner Kreislauf aufgebaut werden. Bei Betrieb von Filteranlagen mit einem Rotorring kann dieser interne Kreislauf mit gegenläufiger Strömungsrichtung zur Wendelströmung des Rotors ebenfalls erreicht werden indem innere vom Rotor umfasste und/oder äußere den Rotor umfassende Strombrecher so gestaltet sind, dass sie eine Pumpwirkung in diesem Sinne erzielen. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der/die Strombrecher ebenfalls eine Wendelform aufweise die den gewünschten Effekt bedingt. Diese(r) Strombrecher können gegebenenfalls zur verstärkten Pumpwirkung Drehangetrieben sein. Eine Optimierung der achsparallelen Pumpwirkung ist durch Ausbildung der Strombrecher dadurch möglich, dass der Zwischenraum zwischen Filterscheiben und Behälterinnenwand reduziert wird (WO201 1 /120061 A). Zwecks Verbesserung der Durchmischung und um ein möglichst homogenes zu filtrierendes Fluid im Filterbehälter vorliegen zu haben, kann bei einer in einem Behälter angeordneten Vorrichtung vorgesehen sein, dass im Bereich beider Behälterstirnflächen oder im Nahbereich beider Behälterstirnflächen je wenigstens eine Anschlußöffnung vorgesehen ist, welche wenigstens zwei Anschlussöffnungen über eine Bypassleitung miteinander strömungsverbun- den sind. Die Neigung der Filterscheiben und deren Wendelformation über den Rotorring bzw. über die Rotorringe bedingt eine Pumpwirkung für die Flüssigkeit je nach Neigung der Filterscheiben und Drehrichtung des Rotors bzw. der Rotoren zu einer Behälterstirnfläche hin. Da dieser Vorgang zumeist in einem geschlossenen Filterbehälter abläuft kann es ohne entsprechende Entlastungsmaßnahmen in Folge der Neigung der Filterscheiben, der Drehrichtung des Rotorrings bzw. der Rotorringe und der daraus resultierenden Pumpwirkung zu einer Behälterstirnfläche hin zu einem Stau der Flüssigkeit und Druckerhöhung kommen, was einen entsprechenden Konzentrationsaustausch behindert. Diese Behinderung des Konzentrationsaustauschs kann dadurch verhindert werden, dass Boden und Deckel des Filterbehälters mit einer entsprechend der Pumpwirkung der Wendelströmung dimensionierten Bypassleitung verbunden werden. Dadurch wird eine vertikale Strömung im Behälter ermöglicht.
Gegebenenfalls können im Bereich beider Behälterstirnflächen oder im Nahbereich beider Behälterstirnflächen je wenigstens eine Anschlußöffnung vorgesehen sein, wobei die Auslassseitige Anschlussöffnung des einen Behälters über eine Verbindungsleitung an die einlassseitige Anschlussöffnung eines weiteren Behälters angeschlossen ist. Au ßerdem besteht die Möglichkeit wenigstens zwei Behälter in Serie zu verschalten verschaltet und die Auslassseitige Anschlussöffnung des in der Serie letzten Behälters wiederum über eine Verbindungsleitung an die einlassseitige Anschlussöffnung des ersten Behälters anzuschließen. Damit kann unter anderem die Filterleistung erhöht werden. Bei Betrieb von mehreren Filteranlagen mit Wendelströmung kann dieser externe Kreislauf also derart gestaltet sein, dass meh- rere Anlagen entsprechend ihrer jeweiligen Wendelströmungsrichtung untereinander verbunden sind.
Zur Regelung des Fluidstromes empfiehlt es sich zudem, wenn in der By- passleitung und/oder in der Verbindungsleitung ein Fluidstromregelventil und/oder eine Förderpumpe angeordnet sind.
Zudem betrifft die Erfindung auch scheibenförmige Filterelemente die eine eine Aufnahme bildende Durchbrechung aufweisen und deren Scheibenflächen eine Filteroberfläche für eine vorgenannte Vorrichtung bilden. Die Erfindung ist aber nicht auf die Verwendung in besagten Vorrichtungen beschränkt. Im Bereich der Durchbrechung ist wenigstens ein die Funktion eines Abstandhalters übernehmender ringförmiger Ansatz oder Abstandhalter vorgesehen, dessen Ringachse mit einer, vorzugsweise zentralen, Scheibenebene einen Winkel einschließt, der ungleich 90° ist, wobei die Scheibenebene von einem rechten Winkel zwischen Scheibenebene und innerer Ringachse um beispielsweise 1 bis 15, vorzugsweise bis 6°, vorzugsweise um 2 bis 4°, insbesondere um 3°, abweichend geneigt ist.
Kurze Beschreibung der Erfindung
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 Eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Seitenansicht,,
Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt eines Teiles der Vorrichtung aus Fig.
1 ,
Fig. 3 eine Konstruktionsvarianten der Vorrichtung aus Fig. 2,
Fig. 4 einen vergrößerten Abstandhalter aus Fig. 2 in Draufsicht,
Fig. 5 einen Abstandhalter aus Fig. 4 im Querschnitt,
Fig. 6 eine Konstruktionsvariante der in einem Behälter angeordneten Vorrichtung, Fig. 7 den Behälter mit Bypassleitung und
Fig. 8 vier mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattete, in Serie geschaltete Behälter,
Weg zur Ausführung der Erfindung
Eine Vorrichtung 1 zum Filtrieren von Flüssigkeiten umfasst wenigstens einen um eine Drehachse 2 rotierend antreibbaren Rotor 3 mit einer daran befestigten Tragvorrichtung 4 für mit einem Abstand zur Drehachse 2 angeordnete scheibenförmige Filterelemente 5 deren Scheibenflächen 6 die Filteroberfläche bilden. Gefilterte Flüssigkeit wird über das innere der Filterelemente 5 über die Tragvorrichtung 4 und den Rotor 3 aus dem Behälter ausgeleitet. Es ist eine Mehrzahl der Filterelemente 5 auf einem einen Teil der Tragvor-richtung 4 bildenden Profilrohr 7 zu einem Filterpaket zusammengesetzt ist, wozu die Filterelemente 5 eine vom Profilrohr 7 durchragte Durchbrechung 8 aufweisen, welche eine Aufnahme für das Profilrohr 7 bildet. Das Filterinnere und das Profilrohrinnere sind beispielsweise über Bohrungen 9 im Profilmantel strömungsverbunden. strömungsverbunden.
Erfindungsgemäß sind die zentralen Scheibenebenen 1 0 der Filterelemente 5 um wenigstens eine zur Profilrohrachse senkrechte Achse derart geneigt auf dem Profilrohr 7 angeordnet, dass die Scheibenebenen 10 mit der Profilrohrachse 7 einen Winkel α einschließen, der ungleich 90° ist, wobei die Scheibenebenen 10 vorzugsweise gegen die Rotationsrichtung der Filterelemente geneigt sind. Es kann aber jede beliebige Ausrichtung der Neigung bezüglich der Rotationsrichtung und/oder zum Rotationsradius eingestellt werden. Ebenso könnte ein gesonderter Drehantrieb für die Profilrohre 7 vorgesehen sein.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Scheibenebenen gegenüber einem rechten Winkel zwischen Scheibenebenen und Profilrohr um 3° geneigt auf dem Profilrohr angeordnet und beträgt der eingezeichnete Winkel α somit 87° und der Winkel ß 93°. Dies bewirkt, dass zu filtrierendes Fluid durch die Strömung im Behälter in die jeweils nächsthöhere Scheibenreihe des nächsten Filtermoduls weitergeführt und so im Endeffekt die Strömung spiralartig über die gesamte Rotorreihe nach oben geleitet werden kann, was einen zusätzlichen Umwälzeffekt für die zu filtrierende Flüssigkeit in der Vorrichtung bewirkt. Dieser Effekt ist in Fig. 1 durch die strichpunktierte Schraubenlinie angedeutet.
In Fig. 2 sind den Filterelementen 5 im Bereich der Durchbrechung zwischen den Filteroberflächen 6 benachbarter Filterelemente 5 ringförmige Abstandhalter 1 1 zugeordnet sind, deren dem Profilrohr 7 zugewandte Mantelinnenflächen bzw. deren Ringachsen die Neigung der Filterelemente 5 auf dem Profilrohr 7 bestimmen. Stirnseitig sind die Abstandhalter mit Dichtringen 12 ausgestattet. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind zu diesem Zweck Funktion der Abstandhalter 1 1 zwischen den Filteroberflächen 6 benachbarter Filterelemente 5 übernehmende ringförmige, einen Teil der Filterelemente 5 bildende ringförmige Ansätze 13 vorgesehen, deren dem Profilrohr 7 zugewandte Mantelinnenflächen bzw. deren Ringachsen die Neigung der Filterelemente 5 auf dem Profilrohr 7 bestimmen. Ob die Filterelemente 5 mit nur einem einer Filteroberfläche 6 zugeordneten Ansatz 13 oder wie im Ausführungsbeispiel mit zwei Ansätzen ausgestattet ist, obliegt dem Fachmann. Zudem sind die Filterelemente 5 verdrehgesichert am Profilrohr 7 angeordnet, wozu beispielsweise eine Nut- 14 Feder- 15 -Verbindung vorgesehen ist. Auch andere Dichtungsformen, wie Wulste, Nuten und Federn und dgl. sind möglich. Die Erfindung ist keinesfalls auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere sinnvolle Kombinationen der Ausführungsbeispiele sind jederzeit möglich.
Vorteilhaft ist es, wenn mit wenigstens zwei um die Drehachse 2 rotierend antreibbare Rotoren 3 vorgesehen sind, wobei die den einzelnen Rotoren 3 zugeordneten Filterelemente 5 derart auf dem Profilrohr 7 geneigt angeordnet sind, dass sie einem zu filtrierenden Flüssigkeit eine Achsparallele Strö- mungskomponente aufprägen, wobei die dem Fluid von den Rotoren 3 aufgeprägten Strömungskomponenten gleichgerichtet oder entgegengesetzt gerichtet sein können. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 sind die Rotoren 3, 3' und 3" beliebig unterschiedlich antreibbar. Und zwar mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten bzw. Drehrichtungen, um einen gewünschten Fluidstrom in einem Behälter 20 zu erzielen. Auch kann beispielsweise der Rotor 3' stillstehend, also als Stator, ausgebildet sein.
Gemäß der im Behälter 20 vorgesehenen Vorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7, ist im Bereich beider Behälterstirnflächen 21 oder im Nahbereich beider Behälterstirnflächen 21 am Behälterumfangsmantel 22 je wenigstens eine Anschlußöffnung 23 vorgesehen, welche wenigstens zwei Anschlussöffnungen 23 über eine Bypassleitung 24 miteinander strömungs- verbunden sind. Die Wahl der Anzahl der erforderlichen Bypassleitungen 24 obliegt dem Fachmann ebenso wie die Wahl der Anordnung der Anschlussöffnungen 23, die im Bereich Behälterstirnflächen 21 und/oder im Nahbereich beider Behälterstirnflächen 21 vorgesehen sein können. Es kann also auch eine Anschlussöffnung 23 im Bereich einer Behälterstirnfläche 21 und die andere Anschlussöffnung 23 im Nahbereich der anderen Behälterstirnfläche am Behälterumfangsmantel 22 vorgesehen sein.
Bei der im Behälter vorgesehenen Vorrichtung nach Fig. 8 ist im Bereich beider Behälterstirnflächen 21 oder im Nahbereich beider Behälterstirnflächen 21 je wenigstens eine Anschlußöffnung 23 vorgesehen, wobei die Auslassseitige Anschlussöffnung 23 des einen Behälters 20 über eine Verbindungsleitung 25 an die einlassseitige Anschlussöffnung 23 eines weiteren Behälters 20 angeschlossen ist. In Fig. 8 sind vier Behälter 20 in Serie verschaltet, wobei die auslassseitige Anschlussöffnung 23 des in der Serie letzten Behälters 20 wiederum über eine Verbindungsleitung 25 an die einlassseitige Anschlussöffnung 23 des ersten Behälters 20 angeschlossen ist. Zwecks Regelung des über die Bypassleitung 24 und/oder die Verbindungsleitung 25 führenden Fluidstromes kann in der Bypassleitung 24 und/oder in der Verbindungsleitung 25 ein Fluidstromregelventil 26 und oder eine Förderpumpe angeordnet sein.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1 . Vorrichtung (1 ) zum Filtrieren von Flüssigkeiten, mit wenigstens einem um eine Drehachse (2) rotierend antreibbaren Rotor (3) mit einer daran befestigten Tragvorrichtung (4) für mit einem Abstand zur Drehachse (2) angeordnete scheibenförmige Filterelemente (5) deren Scheibenflächen (6) die Filteroberfläche bilden, wobei eine Mehrzahl der Filterelemente (5) auf einem einen Teil der Tragvorrichtung (4) bildenden Profilrohr (7) zu einem Filterpaket zusammengesetzt ist, wozu die Filterelemente (5) eine vom Profilrohr (7) durchragte Durchbrechung (8) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die, vorzugsweise zentralen, Scheibenebenen (10) der Filterelemente (5) um wenigstens eine zur Profilrohrachse (A) senkrechte Achse derart geneigt auf dem Profilrohr (7) angeordnet sind, dass die Scheibenebenen (10) mit der Profilrohrachse (A) einen Winkel (a, ß) einschließen, der ungleich 90° ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenebenen (10) um eine zur Profilrohrachse (A) senkrechte, vorzugsweise die Drehachse (2) schneidende Achse gegen die Rotationsrichtung der Filterelemente (5) geneigt sind und/oder zum Rotationsradius quer zur Rotationsrichtung geneigt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenebenen (10) gegenüber einem rechten Winkel zwischen Scheibenebenen (10) und Profilrohr (7) um 1 bis 15, vorzugsweise bis 6° geneigt auf dem Profilrohr (7) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenebenen (10) gegenüber einem rechten Winkel zwischen Schei- benebenen (10) und Profilrohr (7) um 2 bis 5° geneigt auf dem Profilrohr (7) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenebenen (10) gegenüber einem rechten Winkel zwischen Scheibenebenen (10) und Profilrohr (7) um 3 bis 4° geneigt auf dem Profilrohr (7) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente (5) im Bereich der Durchbrechung (8) die Funktion von Abstandhaltern (1 1 ) zwischen den Filteroberflächen benachbarter Filterelemente (5) übernehmende ringförmige Ansätze (13) aufweisen, deren dem Profilrohr (7) zugewandte Mantelinnenflächen die Neigung der Filterelemente (5) auf dem Profilrohr (7) bestimmen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass den Filterelementen (5) im Bereich der Durchbrechung (8) zwischen den Filteroberflächen benachbarter Filterelemente (5) ringförmige Abstandhalter (1 1 ) zugeordnet sind, deren dem Profilrohr (7) zugewandte Mantelinnenflächen die Neigung der Filterelemente (5) auf dem Profilrohr (7) bestimmen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente (5) verdrehgesichert am Profilrohr (7) angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass, mit wenigstens zwei um die Drehachse (2) rotierend antreibbare Rotoren (3) vorgesehen sind, wobei die den einzelnen Rotoren zugeordneten Filterelemente (5) derart auf dem Profilrohr (7) geneigt angeordnet sind, dass sie einem Filtrat eine achsparallele Strömungskomponente aufprägen, wobei die einer zu filtrierenden Flüssigkeit von den Rotoren (3) aufgeprägten Strö- mungskomponenten gleichgerichtet oder entgegengesetzt gerichtet sein können.
10. Mit einem Behälter (20) ausgestattete Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich beider Behälterstirnflächen (21 ) oder im Nahbereich beider Behälterstirnflächen (21 ) je wenigstens eine Anschlußöffnung (23) vorgesehen ist, welche wenigstens zwei Anschlussöffnungen (23) über eine Bypassleitung (24) miteinander strömungsverbunden sind.
1 1 . In einem Behälter (20) vorgesehene Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich beider Behälterstirnflächen (21 ) oder im Nahbereich beider Behälterstirnflächen (21 ) je wenigstens eine Anschlußöffnung (23) vorgesehen ist, wobei die Auslasssei- tige Anschlussöffnung (23) des einen Behälters (20) über eine Verbindungsleitung (25) an die einlassseitige Anschlussöffnung (23) eines weiteren Behälters (20) angeschlossen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Behälter (20) in Serie verschaltet sind und dass die Auslassseitige Anschlussöffnung (23) des in der Serie letzten Behälters (20) wiederum über eine Verbindungsleitung (25) an die einlassseitige Anschlussöffnung (23) des ersten Behälters (20) angeschlossen ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bypassleitung (24) und/oder in der Verbindungsleitung (25) ein Fluidstromregelventil (26) und/oder eine Förderpumpe angeordnet ist.
14. Scheibenförmiges Filterelement (5), das eine eine Aufnahme bildende Durchbrechung (8) aufweist und dessen Scheibenflächen (6) eine Filteroberfläche für eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 bilden, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Durchbrechung (8) wenigstens ein die Funktion eines Abstandhalters (1 1 ) übernehmender ringförmiger Ansatz (13) oder ein Abstandhalter (1 1 ) vorgesehen ist, dessen Ringachse mit einer, vorzugsweise zentralen, Scheibenebene (10) einen Winkel einschließt, der ungleich 90° ist.
15. Scheibenförmiges Filterelement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenebene (10) von einem rechten Winkel zwischen Scheibenebene (10) und innerer Ringachse um 1 bis 1 5, vorzugsweise bis 6°, vorzugsweise um 2 bis 4°, insbesondere um 3°, abweichend geneigt ist.
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