CH668560A5

CH668560A5 - Fluessigkeitsfilter.

Info

Publication number: CH668560A5
Application number: CH3226/85A
Authority: CH
Inventors: Walter Neumann
Original assignee: Dango & Dienenthal Maschbau
Priority date: 1984-08-18
Filing date: 1985-07-25
Publication date: 1989-01-13
Also published as: FR2569131A1; CS262422B2; DE3430523C2; DE3430523A1; FR2569131B1; AT394497B; ATA239285A; US4612117A; CS586385A2; JPH0141081B2; JPS61114707A

Description

BESCHREIBUNG Filter mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1, die z.B. durch die DE-PSen 1 253 025 und 1 192 913 bekannt sind, werden industriell in der Betriebswasserversorgung für Kühl- und Brauchzwecke zur Abschei-dung von Feststoffen jeglicher Art eingesetzt, um Störungen und Schäden zu verhindern. Die Filter arbeiten unter Aufrechterhaltung des Filtervorganges mit einer Selbstreinigung durch eine kontinuierliche Rückspülung der Filtertrommel oder eine Intervallspülung.

Die kegelstumpfartig ausgebildeten Filtertrommeln dieser bekannten Filter sind mit einer Vielzahl von Filterelementen, bis zu 3000 bei grossen Filtern, ausgestattet. Die Filterelemente, die je nach Einsatzgebiet des Filters als Draht-, Schlitz-, Lochelemente oder Lochscheiben ausgebildet sind, werden mittels Schraubringen in entsprechenden Bohrungen im Trommelmantel gehalten.

Bei dieser Filtertrommelkonstruktion ist die Filterfläche bezogen auf die gesamte Mantelfläche verhältnismässig klein, so dass zur Erzielung einer guten Filterwirkung grosse Filtertrommeln mit Filtergehäusen entsprechender Abmessungen erforderlich sind. Die Trommeln erfordern wegen der Vielzahl der im Trommelmantel zu bohrenden Löcher für die Filterelemente und durch das Schneiden des Innengewindes in den Löchern zum Einschrauben der Halteringe für die Filterelemente eine aufwendige, teure Bearbeitung. Aufgrund der mehrfachen Umlenkung der zu reinigenden Flüssigkeit in den Filterelementen sowie der Trommel und der dadurch bedingten Reibungsverluste arbeiten die bekannten, mit derartigen Trommel ausgerüsteten Filter mit unerwünschten Druckverlusten, die durch entsprechende Erhöhung des Betriebsdruckes der Flüssigkeit wieder ausgeglichen werden müssen. Die ungünstige Strömungsführung in der Filtertrommel mit der Vielzahl an Filterelementen und die in den Filterelementen festsitzenden Verunreinigungen haben verhältnismässig lange Spülzeiten zur Folge. Korrosion und Erosion in chloridhaltigen Flüssigkeiten bewirken eine Beschädigung des Innengewindes in den Mantelbohrungen der Trommel zur Aufnahme der Filterelemente, so dass bei einem Betriebsdruck zwischen zwei und zehn bar bei einer stärkeren Beschädigung der Gewindebohrung das Filterelement durch die Flüssigkeit aus dem Trommelmantel in den Innenraum der Trommel gedrückt wird und damit das Filter nicht mehr funktionsfähig ist. Diese Anfälligkeit der Trommel gegen Beschädigungen verringert in starkem Masse die Standzeit derselben. Die Wartung und Reparatur der Filter, verbunden mit einer Inspektion jedes einzelnen Filterelementes und ggf. dem Austausch beschädigter Filterelemente, ist sehr arbeits- und zeitintensiv und führt zu längeren Stillstandszeiten der Filter. Zur Aufrechterhaltung des Betriebs einer mit den bekannten Filtern ausgerüsteten Industrieanlage ist deshalb einer teure Lagerhaltung an kompletten Filtern und Ersatzteilen wie Trommeln und Filterelementen erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flüssigkeitsfilter zu entwickeln, dass sich gegenüber den bekannten Filtern durch eine wesentlich verbesserte Filterleistung und eine geringere Störanfälligkeit auszeichnet.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss gelöst durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruches 1.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Das erfindungsgemässe Flüssigkeitsfilter zeichnet sich gegenüber den bekannten Filtern durch folgende Vorteile aus:

Aufgrund der erheblich grösseren Filterfläche, bezogen auf die äussere Mantelfläche der Filtertrommel, kann die Durchsatzmenge bei gleicher Filtergrösse wesentlich gesteigert oder bei gleicher Durchsatzmenge ein kleineres Filter gewählt werden. Die optimalen Strömungsverhältnisse bei der geraden Strömungsführung der zu reinigenden Flüssigkeit bzw. der Rückspülflüssigkeit durch die Stützkörbe mit Gittermaschen grosser Höhe und Breite und dem dazwischen angeordneten Filterkorb bewirken einen geringen Druckverlust des Filters und eine wesentlich schnellere und intensive Rückspülung der Filterflächen. Die dreiteilige Filtertrommelkonstruktion ermöglicht einen schnellen und einfachen Austausch des z. B. aus Lochblech hergestellten Filterkorbes im Rahmen von Reparatur- und Wartungsarbeiten. Schliesslich zeichnet sich die Filtertrommel durch eine lange Lebensdauer durch den Einsatz von Stützkörben aus Aluminium-Gusslegierungen mit einer Hart-Coatierung für die Filtertrommel und die Verwendung eines Filterkorbes aus einem hochwertigen Filtermaterial, z.B. einem Feinloch-blech aus Edelstahl aus.

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Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt des Filters,

Fig. 2 einen um 90 ° versetzten Teillängsschnitt nach Linie II —II der Fig. 1 und

Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie III—III der Fig. 2 in vergrösserter Darstellung.

Das zylindrische Gehäuse 1 des Flüssigkeitsfilters nach den Fign. 1 bis 3 ist in eine zylindrische Eintrittskammer 2 mit einem Einlass 3 für die verunreinigte Flüssigkeit und eine zylindrische Austrittskammer 4 mit einem Auslass 5 für die gereinigte Flüssigkeit unterteilt. Die zylindrische Austrittskammer 4 ist im unteren Bereich des Filtergehäuses 1 und koaxial zu diesem angeordnet. Einlass 3 und Auslass 5 liegen sich im Bodenbereich des Filtergehäuses 1 diagonal gegenüber.

In der Eintrittskammer 2 des Filtergehäuses 1 ist eine lotrechte Filtertrommel 6 mit einer kegelstumpfartigen bzw. konischen Form eingebaut, die durch eine auf dem Gehäusedeckel 7 in einem Ständer 8 mittels Wälzlagern 9 gelagerte Welle 10 und einen Elektromotor 11 mit Reduziergetriebe 12 drehbar angetrieben ist. Die Filtertrommel 6 mit Antrieb bildet in Verbindung mit dem Gehäusedeckel 7 eine Montageeinheit.

Die Filtertrommel 6 besteht aus einem äusseren 13 und einem inneren kegelstumpfförmigen Stützkorb 14, die ein Gitter 15 mit Durchtrittsöffnungen für die verunreinigte Flüssigkeit aufweisen, sowie einem zwischen den beiden Stützkörben Ì3,14 angeordneten, ebenfalls kegelstumpfförmigen Filterkorb 16. Der innere Stützkorb 14 sitzt mit seinem Deckel 17 in einem oberen Rand des äusseren Stützkorbes 13 angeordneten Ringflansch 18 und mit seinem offenen unteren Ende in einem Ringflansch 19 am unteren Rand des äusseren Stützkorbes 13. Das untere Ende des äusseren Stützkorbes 13 ist im oberen Ende der zylindrischen Austrittskammer 4 durch ein freies Laufspiel geführt. Bei einer Vergrösserung des Laufspiels der Filtertrommel 6 durch Verschleiss im Betrieb kann dieses durch die Einstellmuttern 20 nachreguliert werden.

Die Gittermaschen 21 der Stützkörbe 13,14 weisen eine trapezförmige, sich entsprechend der konischen Korbform vom oberen zum unteren Korbrand verjüngende Form auf.

Die Stützkörbe 13,14 bestehen aus einem Gussmaterial, vorzugsweise einer hoch verschleissfesten Aluminiumlegierung mit einer Hart-Coatierung, und der Filterkorb 16 ist aus einem Lochblech aus hochwertigem Edelstahl hergestellt.

An der Innenwand des Filtergehäuses 1 sind zwei an die Manteloberfläche der Trommel 6 angrenzende und zu dieser hin offene Rückspülkanäle 22,23 mit einem Auslass 24,25 für die Rückspülflüssigkeit diagonal gegenüberliegend und in Richtung der Trommelachse 26—26 gegeneinander versetzt angeordnet.

Die zu reinigende Flüssigkeit tritt unter Druck durch den Einlass 3 in die Eintrittskammer 2 des Filters ein, strömt um den Aussenmantel der Trommel 6, fliesst durch die Gitter 15 des äusseren und inneren Stützkorbes 13,14 und den Filterkorb 16 in das Innere der Trommel 6 und verlässt von dort aus das Filter über die Austrittskammer 4 und den Auslass 5. Die in der Flüssigkeit enthaltenen Verunreinigungen werden auf dem Filterkorb 16 der Trommel 6 zurückgehalten.

Grundsätzlich arbeitet das Filter mit einer kontinuierlichen Spülung. Bei jeder Umdrehung der z.B. mit einer Drehzahl von vier Umdrehungen pro Minute rotierenden Filtertrommel 6 passieren die oberen Gittermaschen 21a der Stützkörbe 13,14 mit den zugehörigen Filterflächen des Filterkorbes 16 den oberen Rückspülkanal 22 und die unteren Gittermaschen 21b der Stützkörbe 13,14 mit den zugehörigen Filterflächen des Filterkorbes 16 den unteren Rückspülkanal 23. Der Unterschied zwischen Filterbetriebsdruck und Atmosphäre bewirkt die Rückspülung der Filterflächen des Filterkorbes 16 im Gegenstrom durch die aus dem Inneren der Filtertrommel 6 in die Rückspülkanäle 22, 23 fliessende Flüssigkeit. Die Rückspülflüssigkeit mit den vom Aussenmantel des Filterkorbes 16 abgelösten Verunreinigungen fliesst über die Auslässe 24,25 der Rückspülkanäle 22, 23 aus dem Filter ab. Die Spülwassermenge beträgt je nach Verunreinigung ca. 0,5 — 5% der filtrierten Flüssigkeit und wird durch nicht dargestellte Regulierventile in den an die Auslässe 24, 25 der Rückspülkanäle 22, 23 angeschlossenen Abflussleitungen eingestellt.

Zur Vermeidung einer Kurzschlussströmung bei der Spülung zwischen der Eintrittskammer 2 des Filtergehäuses 1 und den Rückspülkanälen 22, 23 über die von den Gittermaschen 21 des äusseren Stützkorbes 13 der Filtertrommel 6 gebildeten Spülkammern ist die maximale Breite a der Gittermaschen 21 der Stützkörbe 13,14 kleiner bemessen als die Breite b von gegenüber dem Aussenmantel des äusseren Stützkorbes 13 der Filtertrommel 6 abdichtenden Dichtflächen 27,28 beidseits der Rückspülkanäle 22,23.

Das Filter kann auch mit einer Intervallspülung arbeiten, und zwar in konstanten Spülintervallen mittels einer Zeitsteuerung der in die Abflussleitungen der Rückspülkanäle 22,23 eingebauten Absperrventile oder mittels einer Differenzdrucksteuerung, die die genannten Absperrventile in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen der in das Filter eintretenden verunreinigten und der das Filter verlassenden gereinigten Flüssigkeit betätigt.

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1. Filter für Flüssigkeiten, mit einer in einer Eintrittskammer eines zylindrischen Filtergehäuses lotrecht angeordneten Filtertrommel, die ein geschlossenes oberes und ein offenes unteres Ende sowie einen mit Durchtrittsöffnungen und einem Filtermittel versehenen Mantel aufweist, durch eine auf dem Filtergehäuse in einem Ständer gelagerte Welle und durch einen Motor drehangetrieben ist und mit ihrem unteren offenen Ende mit einem Laufspiel in einer Trennwand zwischen der Eintritts- und einer Austrittskammer des Filtergehäuses sitzt, einem Einlass in die Eintrittskammer und einem Auslass aus der Austrittskammer sowie mit einem oder mehreren an die Manteloberfläche der Trommel angrenzenden und zu dieser hin offenen Rückspülkanal bzw. Kanälen (22,23) mit einem Auslass bzw. Auslässen (24,25) für die Rückspülflüssigkeit, gekennzeichnet durch eine mehrteilige, auswechselbare Filtertrommel (6) mit einem äusseren (13) und einem inneren Stützkorb (14), die jeweils ein Gitter (15) mit den Druchtrittsöffnungen für die zu filternde Flüssigkeit aufweisen, sowie durch einen zwischen den beiden Stützkörben (13,14) angeordneten Filterkorb (16) aus Lochblech als Filtermittel.

2. Filter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine ke-gelstumpfartige Form der beiden Stützkörbe (13,14) und des Filterkorbes (16).

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PATENTANSPRÜCHE

3. Filter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gittermaschen (21) der Stützkörbe (13,14) eine trapezförmige, sich entsprechend der konischen Korbform vom oberen zum unteren Korbrand veijüngende Form aufweisen.

4. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch zwei gegenüberliegend und in Richtung der Trommelachse (26—26) gegeneinander versetzt an der Innenwand des Filtergehäuses (1) angeordnete Rückspülkanäle (22,23) mit dem Auslass (24,25) für die Rückspülflüssigkeit.

5. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Breite (a) der Gittermaschen (21) der Stützkörbe (13,14) kleiner ist als die Breite (b) von gegenüber dem Aussenmantel des äusseren Stützkorbes (13) der Filtertrommel (6) abdichtenden Dichtflächen (27, 28) beidseits der Rückspülkanäle (23,24).

6. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützkörbe (13,14) aus einem Gussmaterial, vorzugsweise eine Aluminiumlegierung mit einer Hart-Coatierung bestehen.