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DE2652405A1 - Verfahren und filter zum filtrieren einer fluessigkeit - Google Patents

Verfahren und filter zum filtrieren einer fluessigkeit

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DE2652405A1
DE2652405A1 DE19762652405 DE2652405A DE2652405A1 DE 2652405 A1 DE2652405 A1 DE 2652405A1 DE 19762652405 DE19762652405 DE 19762652405 DE 2652405 A DE2652405 A DE 2652405A DE 2652405 A1 DE2652405 A1 DE 2652405A1
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Description

Patentanwälte Dipl.-lng. Curt Wallach
Dipl.-lng. Günther Koch
* Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach
Dipl.-lng. Rainer Feldkamp
D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d
Datum:
Unser Zeichen: I5 JQβ _ Fk/Ne
Charles Doucet
Genf / Schweiz
Verfahren und Filter zum Filtrieren einer Flüssigkeit
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie ein Filter zum Filtrieren einer Flüssigkeit mit automatischer Reinigung der filtrierenden Oberfläche durch Spülen mit der Flüssigkeitsströmung.
Die Feinheit eines Filters ist in den meisten Fällen durch seine Konstruktion vorgegeben und zur Änderung dieser Feinheit ist es erforderlieh, die Filterelemente auszutauschen.
Es sind Filter bekannt, bei denen die Feinheit ohne Wechsel der Filterelemente erhöht oder verringert werden kann, indem einfach das Filterelement gelockert oder zusammengezogen wird, wenn dieses die bekannte Form eines Stapels von Scheiben oder der Windungen einer Schraubenfeder aufweist.
In jedem Fall muß eine Betätigung vorgenommen werden, um die Feinheit·eines Filters zu ändern, und diese Betätigung kann von der vollständigen Demontage bis zu einem einfachen Festoder Anziehen reichen. Unabhängig davon, ob diese Betätigung
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umfangreich ist oder relativ einfach ist, ist diese Betätigung erforderlich. Es ist kein System bekannt, das es der Flüssigkeit ermöglicht, einen mehr oder weniger feinen Durchgangsweg in Abhängigkeit von der Schwierigkeit der Filtrierung zu wählen, und zwar ohne irgendeine Betätigung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Filtrierung einer Flüssigkeit der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem ein Filter mit automatischer Reinigung durch Spülen der filtrierenden Oberfläche durch die Strömung der Flüssigkeit verwendet wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die zu filtrierende Flüssigkeit über filtrierende Oberflächen mit unterschiedlicher Feinheit derart geleitet wird, daß eine graduelle Filtrierung erzielt wird.
Das erfindungsgemäße Filter zur Durchführung dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß es filtrierende Oberflächen mit unterschiedlichen Feinheiten aufweist.
Vorzugsweise wird ein Filter verwendet, dessen filtrierende Elemente mit unterschiedlichen Feinheiten oder mit fortschreitend zunehmender Feinheit eine derartige Form aufweisen, daß die zu filtrierende Flüssigkeit wie vorstehend angegeben,auf natürliche Weise durch das Filterelement hindurchläuft, das d ie Feinheit aufweist, die am besten an die Verunreinigungslast der Flüssigkeit sowie ihre Durchflußmenge zum Zeitpunkt der Filtrierung am besten angepaßt ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform eines Filters zur Durchführung des Verfahrens;
Fig. 2 eine seitliche Draufsicht auf eine zweite
Ausführungsform eines Filters;
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie J5-J5
nach Fig. 2;
Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4
nach Fig. 2.
Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform eines Filters für unter Druck stehendes Wasser ist durch vier rohrförmige Elemente gebildet, von denen lediglich zwei Elemente bei 1 und 2 gezeigt sind. Jedes Filterelement ist durch drei Filterrohre 3, 4 und 5 gebildet, die Ende an Ende miteinander verschweißt sind. Das Filterrohr 3 weist die feinsten Durchlässe auf, während die Durchlässe des mittleren Filterrohres 4 eine mittlere Feinheit aufweisen und das strömungsaufwärts gelegene Filterrohr weist die gröbste Filterwirkung auf.
Die Filterelemente 1 und 2 sind in einem dichten Gehäuse 6 angebracht, das den Körper des Filters bildet und das in eine Leitung 7 derart eingefügt werden kann, daß das in der Leitung 7 strömende Wasser die Filterelemente durchströmt und gefiltert am anderen Ende des Gehäuses 6 austritt.
Eine Blende 8 trennt das Rohwasser von dem gefilterten Wasser direkt am Eingang des Filters.
Am Ende jedes Filterelementes 1, 2 ist ein Krümmer 9 angeschweißt, der das Gehäuse 6 abgedichtet durchläuft. Ein auto-
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matisches Spülventil 10 ist in dem offenen Ende jedes Krümmers 9 befestigt. Dieses Spülventil ist normalerweise geschlossen.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Filters ist folgende: Das Wasser kommt von der Leitung J mit einer relativ hohen Geschwindigkeit (in der Größenordnung von 2 bis 4 m/sec) an, tritt in die Filterelemente 1 und 2 ein und durchläuft eben auf Grund dieser Geschwindigkeit des Wassers die Filterrohre J5 mit der größten Feinheit. Es bildet sich auf diese Weise ein virtueller Kreisring, der die einzige Filterzone des Filters darstellt. So wie sich die Verunreinigungen entlang der filtrierenden Oberfläche ablagern und diese verstopfen, wandert dieser Kreisring in Richtung auf den Eingang des Filters, d.h. in Richtung auf das Filterrohr 5 mit der geringsten Feinheit. In diesem Moment ruft die Feststellung des Druckabfalls auf beiden Seiten des Filterelementes (+ und -) durch einen differentiellen Druckregler das gleichzeitige öffnen der Spülventile 10 über einen Programmierer 12 für Elektroventile 13 und über pneumatische Betatigungskolben 14 hervor. Die Eezugsziffer 15 bezeichnet ein Ablagerungsgefäß, das die Steuereinrichtungen schützt. Die Spülwasserströmung spült das Innere jedes Filterelementes und reinigt somit die gesamte Filteroberfläche, worauf der Filtervorgang wieder beginnt und der virtuelle Kreisring sich erneut am strömungsabwärts gelegenen Ende der Filterelemente bildet.
Ein Vorteil des beschriebenen Filters besteht darin, daß im Fall der einfachen Filtrierung von relativ sauberem Wasser die feinen Elemente arbeiten. Im Fall der Filtrierung von normal verunreinigtem Wasser sind es die mittleren Filterrohre, die mit einer mittleren Filterfeinheit arbeiten und im Fall einer übermäßigen Belastung sind es die gröbsten Filterrohre, die während einer gewissen Zeit das Wasser liefern könnaa. Es ist tatsächlich besser, weniger gut gefiltertes Wasser zur Verfügung zu haben als überhaupt kein Wasser, was mit Filtern passieren kann, deren Feinheit während der Zeiten starker Überlastung kontinuierliche Reinigungsvorgänge
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erfordert, so daß ein Mangel an gefiltertem Wasser auftreten kann.
Die in den Figuren 2 bis 4 dargestellte Ausführungsform bezieht sich auf einen Saugkopf, der in eine Wasserströmung eingebracht werden kann. Dieses Filterelement wird beispielsweise in einen Fluß eingetauchtjund ist durch in Längsrichtung verlaufende Profile 16 gebildet, die Schlitze VJ entlang der Mantellinien freilassen, wobei der freie Raum dieser Schlitze sich vom strömungsaufwärts gelegenen Ende zum strömungsabwärts gelegenen Ende hin (bezüglich der durch die Pfeile dargestellten Hauptströmung) vergrößert. Am strömungsabwärts gelegenen Ende ermöglichtjdie Konstruktion die freie Entfernung aller von der Strömung mitgeführten Verunreinigungen.
Das gefilterte V/asser tritt vom Äußeren des Saugkopfes aus nach Durchlaufen der Längsschlitze 17 ein und wird dann über den Kupplungsflansch 18 angesaugt, der gleichzeitig zur Befestigung des Saugkopfes an eine Saugleitung dient. Die durch die Praxis bestätigten Hydraulikgesetze bewirken, daß das Wasser in das Filter ausgehend von dem Beginn der Schlitze eintritt, und damit durch den feinsten Teil des Filters.
Wenn sich diese Filterzone beispielsweise infolge einer Überlastung verstopft, bewegt sich das zu filtrierende Wasser etwas weiter in Richtung auf das strömungsabwärts gelegene Ende, so daß es entsprechend in das Filter über breitere Bereiche eintritt, so daß das Gleichgewicht der Filtrierung wieder hergestellt wird.
Nachdem die Überlastung,die durch Verstopfen die Verschiebung der Filterzone bewirkt ha^ verschwindet die Schwierigkeit der Filtrierung und die Filterzone nimmt ihre ursprüngliche Lage in Richtung auf die feineren Schlitze hin wieder an.
Diese Vergrößerung der Schlitze von dem strömungsaufwärts gelegenen zum strömungsabwärts gelegenen Ende hin ermöglicht ·
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eine leichtere Reinigung des Saugkopfes durch die Strömung.
Am strömungsabwärts gelegenen Ende des Saugkopfes, zu dem das überschüssige Wasser strömt, das die Verunreinigungen mit sich führt, ermöglicht eine Anordnung von konischen Ablenkeinrichtung en 19 die Abführung der Verunreinigungen,ohne daß sich diese am Ende des Saugkopfes festsetzen können. Ein gestrichelt dargestellter Kegel ist in umgekehrter Richtung im Inneren des Saugkopfes angeordnet.
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgt der Übergang von einer Feinfilterung auf eine gröbere Filterung und umgekehrt - automatisch ohne daß irgendeine Betätigung vorgenommen werden mußj es besteht ein natürliches Gleichgewicht der Filtrierung zwischen der Verunreinigungslast und dem Filterschwellwert (Feinheit), wobei sich die Filterzone entlang des Filterelementes in Abhängigkeit von diesen beiden Parametern einspielt.
Patentansprüche;
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Claims (1)

  1. Patentansprüche :
    1. Verfahren zum Filtrieren einer Flüssigkeit unter Verwendung eines Filters mit automatischer Reinigung durch Spülen der Filtrieroberfläche durch die Strömung der Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die zu filtrierende Flüssigkeit durch Filtrieroberflächen mit unterschiedlicher Feinheit derart hindurchgeleitet wird, daß eine abgestufte Filtrierung erzielt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,daß ein Filter mit Filtrierelementen mit unterschiedlichen Feinheiten oder mit fortschreitender Feinheit verwendet wird, und daß den Filtrierelementen eine derartige Form gegeben wird, daß die zu filtrierende Flüssigkeit auf natürliche Weise durch den Teil mit der Feinheit hindurchläuft, die am besten an die Verunreinigungslast der Flüssigkeit sowie ihre Durchflußmenge zum Zeitpunkt der Filtrierung angepaßt ist.
    J5.JFilter zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1
    V 'oder 2, dadurch gekennzeichne t, daß das
    Filter Filtrieroberflächen (3, 4, 5) mit unterschiedlicher Feinheit aufweist.
    4. Filter nach Anspruch J5 mit zumindest einem Filterelement, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Filterelement (1, 2) durch mehrere koaxiale Filterrohre gebildet ist, die Kante an Kante miteinander verbunden sind und daß die Fiüirieroberflächen dieser Rohre (3, 4, 5) am strömungsabwärts gelegenen Ende feiner sind als am strömungsaufwarts gelegenen Ende.
    709821/0753
    5. Filter nach Anspruch J5, das einen Saugkopf bildet, der
    zum Einbringen in eine Wasserströmung bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Filtrieroberfläche durch in Längsrichtung verlaufende Profile (16) gebildet ist, zwischen denen Schlitze (17) mit zunehmender Breite belassen sind, wobei die feinsten Schlitze sich am strömungsaufwärts gelegenen Ende befinden.
    6. Filter nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß am strömungsabwärts gelegenen Ende eine hydrodynamische Vorrichtung (19) angeordnet ist, die das Herausbewegen der Verunreinigungen aus dem Saugkopf mit Hilfe der Wasserströmung ermöglicht.
    7. Filter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrodynamische Vorrichtung zumindest ein kegelstumpf förmiges Rohr (19) umfaßt, die eine Ablenkeinrichtung bildet, deren konisches Ende in Richtung auf das Innere des Saugkopfes gerichtet ist.
    8. Filter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die hydromechanische Vorrichtung einen aus zwei Kegeln (19) gebildeten Körper umfaßt, von denen der eine in das Innere des Saugkopfes gerichtet ist und als Ablenkeinrichtung wirkt während der andere nach außen aus dem Saugkopf heraus gerichtet ist, um eine Wirbelbildung zu verhindern.
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DE2652405A 1975-11-24 1976-11-17 Verfahren zum Filtrieren von Feststoffe enthaltendem Wasser sowie Filter zur Durchführung des Verfahrens Expired DE2652405C3 (de)

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