Filterelement f r Anschwemmfilter
Die Erfindung betrifft ein Filterelement f r Anschwemmfilter zum Filtrieren von Flüssigkeiten Bei den Anschwemmfiltern wurclen bisher Filterelemente verwendet, die aus Aletallgewebe oder ans nebeneinander- liegenden glatten oder gewellten Drähten oder StÏben bestehen. Diese Filterelemente sind das Traggerippe für die eigentliche Filter- masse, z. B. Kieselgur Bei Metallgeweben als Filterelemente tritt leicht und schnell eine Verhärtung der F'iltermasse (z. B. Kieselgurreste) im Metallgewebe ein.
Bei einem Anschwemmfilter wird die eigentliehe filtrierende Masse, wie z. B. Kie selgur, mit der zu reinigenden Flüssigkeit an das Filterelement herangetragen, und diese Ansehwemmasse setzt sieh auf dem Traggerüst ab. Dadurch bildet sich allmÏhlieh ein Filterkuchen, der naeh einer gewissen Betriebszeit, jedenfalls nach Sättigung mit dem herausgefilterten Schmutz, entfernt werden muss. Das Entfernen des Filterkuehens muss im Interesse leichter Handhabung und einer weitgehenden Betriebszeiteinsparung so leieht und so sehnell wie möglich durchführ- bar sein. Dies ist bei bisher bekannten Filter- elementen nicht oder nur unzulänglich mög- lich.
Filterelemente aus senkrecht angeordneten Drähten oder StÏben in glatter oder gewellter Form haben zwar unter bestimmten Voraussetzungen einen gewissen Selbst reinigungseffekt, jedoch einen verhältnis- mϯig geringen effektiven Filterdurchla¯ im Vergleich zu dem erheblichen Materialaufwand. Ausserdem ist die Herstellung solcher Stab-oder Drahtfilterelemente mit Rücksicht auf den gleichmässigen, feine Spalte bildenden Abstand der Drähte oder dünnen StÏbe teuer und schwierig. Bei höherem Filterdruck besteht ausserdem bei nicht ganz genau gearbeiteten Stab-bzw.
Drahtelementen die Gefahr des Durchbruches des angeschwemmten Filterkuchens durch das Filterelement hindurch, da die Drä. hte oder dünnen StÏbe dem Druck durch Wegbiegen ausweichen.
Ein wesentlich stabileres Filterelement kann durch Anwendung geloehter Bleche erzielt werden. Hierbei besteht aber der Nachteil, dass die feinen Lochungen sehr schnell verstopfen, wobei die in den Loehungen sich festsetzenden Substanzen sehnell so verfesti- gen, dass eine Entfernung praktisch unmöglich ist. Daher haben sich normale Lochbleche als Ansehwemmfilterelemente nicht bewährt.
Die vorgenannten Nachteile der bekannten Anschwemmfilterelemente werden bei einem Filterelement nach der Erfindung, dessen Filterflächen aus durchbrochenen Blechen bestehen, dadurch beseitigt, dass die Durchbreehungen sich in Filtrierrichtung verj ngen, und dass der engste Durchbrechungsquerschnitt. durch eine Kante gebildet ist.
Hierbei ist es vorteilhaft, die Durchbre- chungswandungen gew¯lbt auszubilden. Vor teilhafterweise erstreekt sich die Verjüngung in Filtrierrichtung nur ber einen Teil der Durchbrechung, mit der Massgabe, dass an iiese Verjüngung sich eine konusartige Erweiterung unmittelbar anschliesst, deren Randbegrenzungen zweckmässigerweise vor @ragen.
Mit Vorteil beträgt der Loehdurchmesser oder die Schlitzbreite 0, 2 bis maximal 0, 5 mm.
Jedenfalls soll er nur so gross gewählt werden, dass sieh aus der Fi'lteransehwemmasse heraus kleine Briieken ber den Durchbre ehungen bilden können.
Die zur Anwendung gelangenden durch brochenen Bleche besitzen mit besonderem Vorteil Wellungen, deren Längsachsen im Filteraggregat senkrecht verlaufen. Hierbei empfiehlt es sieh, die e Durchbrechungen nur im Bereiche der Wellentäler, bezogen auf die Filt.rierrichtung,vorzusehen.'Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die AbstÏnde der Längsachsen der Wellungen so klein wu wählen, da¯ die Anschwemmfiltermasse einzelne senkrechte Briieken bildet, deren Brückenlager die Wellenberg-Grate sind.
Die erfindungsgemässen Filterelemente können im Filter einzeln oder mehrfach vorgesehen werden, und zwar neben-, hinteroder, z. B. in Zylinderform, aueh ineinander.
Die erwähnten Bauarten der erfindungs- gemässen Filterelemente haben wesentliche Vorteile. Bei perforierten gewellten Blechen ist die effektiv erzielbare FilterflÏche (Filterdurehlass) bei kleinerem Materialaufwand grosser als bei Drahtfilterelementen. Der geringe Materialaufwand wirkt sich besonders günstig bei teuren säurefesten Materialien aus. Gegenüber Metallgewebefiltern besteht keine Gefahr der Verhärtung, und es ist insbesondere ein guter Selbstreinigungseffekt dureh senkrechte Anordnung der Wellen gegeben, die ein leichtes Abrutschen des Filterkuchens von den Filterelementen ermöglicht.
Bei dem genannten gewellten Filterelement erfolgt bei Wegnahme des normalen Durchstromungsdruckes ein selbsttätiges Ab- rutschen des Filterkuehens, da infolge der elastischen Ausbildung des Filterelementes, wie insbesondere zufolge der Wellungen, die plötzliche Druckwegnahme oder auch die plötzliehe erneute Druekgabe von innen her (bei R cksp lung) eine sehockartige Wir- kung auslöst, und da die erfindungsgemässe Ausbildmg der Blechdurchbrechungen mit der dadurch bedingten Br ckenbildung keine bleibende Verstopfung der Durchbrechungen zulϯt.
Die Wellungen maehen ausserdem das Filterelement elastisch, was beim Rüekspülen infolge der gluten Schockwirkung von Bedeu- tung ist. Durch diese Elastizität der gewell- ten Filterelemente wird beim R cksp len ein guter Reinigungseffekt erzielt, so dal3 selbst verhärtete Filterkuchenrüekstände ab- gesprengt werden. Bei diesem Rückspülen besteht ausserdem im Gegensatz zu den Drahtfilterelementen nicht die Gefahr einer unzulässig grossen bleibenden Verformung der Filterelemente.
Die neuartige Quersehnittsform der Durch- breehungen der Filterelemente mit der dadurch bedingten Br ckenbildung des Filterkuehens schaltet die Gefahr des Durehbreehens bei höherem Filterdruek und selbst bei verhältnismässig grober Perforierung aus.
Die Wellung der Filterelemente ergibt ferner eine wesentliche Versteifung derselben, so dass verhältnismässig dünne Bleche, die eine feine Perforierung ermögliehen, verwendet und die Filterkörper als treitragende Elemente ohne Innenaussteifung hergestellt werden können.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt.
Es zeigt :
Fig. 1 eine Teilaufsicht auf ein gewelltes Filterblech,
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Filter bleeh nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Teilaufsicht auf ein gewelltes Filterbleeh in anderer Ausführung,
Fig. 4 einen Querschnitt dureh ein Filterblech gemäss Fig. 3,
Fig. 5 ein plattenförmiges Filterelement in Ansicht,
Fig. 6 einen Querschnitt dureh das Fil- terelement gemäss Fig. 5,
Fig. 7 die Ansieht eines kerzenformigen Filterelementes,
Fig. 8 einen Querschnitt dureh das Fil terelement aemäss Fig. 7,
Fig.
9 einen senkrechten Schnitt durch ein ringf¯rmiges Filterelement und
Fig. 10 einen Quersehnitt dureh das Filterelement gemäss Fig. 9.
In den Fig. 2 und 4 sind im Interesse der besseren Darstellung übertriebene Alass- stäbe gewählt.
Das neue Filterelement besteht aus einem mit Durchbrechungen versehenen dünnen Blecli 3. Diese feinen Durchbrechungen k¯nnen, wie in den Fig. 1 bis 4 angedeutet, ent- weder aus rnnden Locher 2 oder aus LÏngsschlitzen 1, die auch elliptische Form haben können, bestehen. Die wellenförmige Ausbil- dung der Filterbleehe 3 ermögAieht die Verwendung verhältnismässig dünner Bleche, die eine StÏrke S von beispielsweise 0, 2 bis 0, 5 mm haben können. Der Durchmesser bzw. die lichte Weit e der Durchbrechungen 1 und 2 kann annähernd der Blechstärke S entspre- ehen.
Bei so dünnen Blechen kann beispielsweise der Abstand a der Wellen etwa 2 bis 4 mm betragen.
Gemϯ dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 wird die Filtermasse 4 an das durchbrochene Blech 3 herangesp lt, und zwar in Richtung des Pfeils Z. Die Filtermasse 4 stützt sich in den Wellentälern ab, wie in Fig. 2 angedeutet.
Bei dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Durchbrechun- gen 1 bzw. 2 nur in den Wellentälern vor- gesehen, wodurch die Br ckenbildung des Filterkuchens 4 günstig beeinflusst wird. Es bilden sieh sogar, wie in der linken Mulde von Fig. 4 angedeutet, über jeder Durchbrechung 1 bzw. 2 kleine halbzylinderformige Brüeken 4', die bewirken, dass der Filterkuehen nieht verfestigt wird, sondern bei Wegnahme des Anschwemmdruckes ohne weiteres herunterrutscht.
Durch die brückenartige Lagerung des Filterkuehens 4 in den WellentÏlern ist die Gefahr des Durchbrechens des Filterkuchens 4 a. ueh bei höherem Filterdruck und verhältnismϯig grober Perforierung ausgeschaltet.
Bei der in den Fig. 3 und 4 gezeigten partiellen Perforierung wird eine besonders gute bzw. feine Filt. rierung erzielt, da der Filterkuchen 4 bei gleicher Menge dieker an geschwemmt werden kann als bei gleichmässig perforierten Blechen entsprechend den Fig. l und 2. Dabei wirkt die grössere Oberfläche der obern Schieht des Filterkuehens 4 als Grobfilter und die kleiner werdenden Ober fläehen der tieferen Schichten als Feinfilter.
Wie aus den Fig. 2 und 4 ferner hervorgeht, sind die feinen Durchbrechungen 1 bzw.
2 des Bleches 3 in Str¯mungsrichtung ver jüngt, indem entweder beim Stanzen dieser Durchbrechungen gemäss Fig. 4 Ausdrückun- gen 5 entstehen oder aber nach Fig. 2 die Durchbrechungen 1 bzw. 2 mit dem Stanzclorn koniseh aufgeweitet werden.
Bei der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 sind die Durchbrechungen 1 bzw. 2 gleich- mässig ber das Filterbleeh 3 verteilt. Infolge der konischen Verjüngung der Durchbrechun- gen stützt sich die Filtermasse brüekenartig an diesen Durchbrechungen ab, so dass die Fl ssigkeit leicht hindurchtreten kann, trotzdem eine gute Filtrierung erreicht wird.
Die doppelkonische, Vorspr nge 5 bildende Querschnittsgestaltung der Durchbrechungen entsprechend Fig. 4 hat die verbesserte Wirkung, dass die Wegstromung der Flüssigkeit hinter der einzelnen Durchbre chung noch widerstandsfreier erfolgt als bei einfaeh koniseher Ausbildung, ohne die Brückenbildung im Filterkuchen 4 zu beein trächtigen.
In jedem Falle ist es wichtig, dass die Durchbrechungen l bzw. 2 einen engsten Querschnitt besitzen, der aber nur durch eine Kante gebildet ist.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungen von Filterelementen gezeigt, die aus den beschriebenen Filterblechen aufgebaut sind.
So kann nach den Fig. 5 und 6 aus zwei perforierten gewellten Blechen 6 ein platten- f¯rmiges Filterelement gebildet werden, das durch innen liegende Leisten 7, die Durch ilussöffnungen 8 aufweisen, versteift ist. Der Abfluss dieses Filterelementes ist bei 9 angedeutet.
In den Fig. 7 und 8 ist ein aus einem perforierten gewellten Blech 10 bestehendes Filterelement gezeigt, das eine kerzenartige zylindrische Form aufweist. Durch die hohe Steifigkeit des gewellten Bleches ist bei dieser Ausführung eine besondere Versteifung nicht erforderlieh.
Gemäss den Fig. 9 und 10 kann ein Filter auch aus ringförmigen Filterelementen bestehen, wobei jedes Filterelement aus zwei koaxial angeordneten zylindrischen und per forierten gewellten Blechen 11, 12 und 13 besteht. Die Abflussstutzen sind bei 14 dargestellt.
Aus s der Zeichnung geht hervor, da¯ die Wellen der Filterelemente senkreeht angeord- net sind, und dass beim Rüekspülen ein glattes Abrutschen des Filterkuchens 4 er möglicht wird. Dieses Abrutschen des Filterkuehens 4 wird bei dem neuen Filterelement noch dadurch begünstigt, dass der beim Rückspülen entstehende Innendruek im Filterclement letzteres elastisch verformt, so dass damit der Filterkuehen 4 abgesprengt wird.