DE19528360A1

DE19528360A1 - Rohr-Spiralkerze

Info

Publication number: DE19528360A1
Application number: DE19528360A
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Meier
Original assignee: Mavag Verfahrenstechnik AG
Current assignee: Mavag Verfahrenstechnik AG
Priority date: 1995-08-02
Filing date: 1995-08-02
Publication date: 1997-02-13
Anticipated expiration: 2015-08-03
Also published as: JPH11509770A; US6041944A; TW331527B; DE19528360C2; KR19990036050A; WO1997004850A1; CN1192166A

Description

Die Erfindung betrifft ein Kerzenfilter, bestehend aus mindestens einem perforierten Rohr.

Ein derartiges Kerzenfilter ist aus CH 658 405 A5 bekannt. Es besteht aus einem Bündel perforierter Stützrohre, die um eine dem Filtratabfluß dienendes Zentralrohr gleichen Durchmessers angeordnet sind. Die Stützrohre sind zur Verbesserung des Filtratablaufes mit Längsrippen versehen. Dadurch kann ein Stützgewebe entfallen.

Nachteilig an einem derartigen Filterelement ist, daß der Filterkuchen bei einer Trocknung nur ungenügend stabilisiert wird. Beim Trocknen schrumpft der Filterkuchen. Es bilden sich Risse. Der Filterkuchen wird instabil und kann in sich zusammensacken. Soll nach der Trocknung eine Spülung mit einem weiteren Lösungsmittel durchgeführt werden, wird der in sich zusammengesackte Filterkuchen nur unzulänglich durchspült, der größte Anteil des Spülmittels fließt durch die nun unbedeckten Bereiche des Filters ab, ohne eine Reinigungswirkung entfalten zu können. Die zur Spülung benötigten Lösungsmittelmengen vergrößern sich daher, was unnötige Kosten verursacht.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ausgehend von der CH 658 405 das Filterelement für ein Kerzenfilter so weiterzubilden, daß der Filterkuchen auch in getrocknetem und geschrumpftem Zustand ausreichend stabilisiert wird, so daß eine nachfolgende Spülung mit einem Lösungsmittel problemlos durchführbar ist.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Außenseite des Filterelements spiralförmig umlaufende Rillen aufweist, und die Fläche zwischen den Rillen vorzugsweise kreissegmentförmig nach außen gewölbt ist.

Die Fläche, mit der der Filterkuchen am Filterelement haftet, wird dadurch vorteilhaft vergrößert, außerdem wird der Filterkuchen zusätzlich entgegen der Richtung der Schwerkraft abgestützt. Auch nach der Trocknung, d. h. nach Auftreten von Rissen im Filterkuchen, wird der Filterkuchen ausreichend abgestützt, und kann daher nicht in sich zusammenstürzen. Eine auf die Trocknung folgende Spülung kann daher problemlos durchgeführt werden.

Die Herstellung des Filterelement s wird dadurch kostengünstiger, daß die Außenfläche des Filterelements aus einer Teilfläche mindestens eines spiralförmig ausgebildeten Rohres besteht. Zur kostengünstigen Herstellung von Rohren stehen Verfahren zur Verfügung, die somit zur Herstellung des Filterelements genutzt werden können.

Ist eine zentrale Achse als lineares Zentralrohr ausgebildet, wird der Aufbau des Filterelements zusätzlich stabilisiert. Auf die Enden des Zentralrohres können jeweils Kappen gesteckt werden, die das Filterelement nach oben und nach unten abschließen. Das Zentralrohr nimmt im Betrieb die Kräfte auf, die sich aus dem Differenzdruck ergeben.

Eine gute Abstützung des Filterkuchens wird dann erreicht, wenn die spiralförmig umlaufende Rille eine Steigung von 5° bis 60° aufweist, die beste Abstützung wird erreicht, wenn die spiralförmig umlaufende Rille eine Steigung von 30° aufweist.

Weiter vereinfacht werden kann die Herstellung des Filterelements, wenn die Außenseiten der Rohre untereinander verbunden sind. Auf diese Weise kann ein Rohrbündel als zusammenhängendes Teil in einem Arbeitsschritt, z. B. durch Extrusion hergestellt werden.

Eine besonders hohe Widerstandsfähigkeit gegen aggressive Chemikalien erhält das Filterelement, indem das Filterelement aus einem polymeren Kunststoff, vorzugsweise Polyvinyldifluorid oder Polypropylen besteht.

Weiter vereinfacht wird die Herstellung des Filterelements, wenn mehrere Rohre zu einem Rohrbündel zusammengefaßt sind und das Rohrbündel vorzugsweise aus Rohren gleichen Durchmessers aufgebaut ist.

Besonders stabil wird das Filterelement dadurch, daß das Rohrbündel aus sechs Rohren aufgebaut ist. Aus sechs Rohren läßt sich das Bündel in dichtester Packung der Einzelrohre zusammenfassen.

Besonders stabil wird das Bündel, wenn es aus sechs Rohren und einem Zentralrohr aufgebaut ist.

Der Abfluß des Filtrats wird weiter dadurch verbessert, daß das Filterelement an seiner Außenseiten Rippen aufweist. Durch die Rippen bilden sich weitere Kanäle, durch die das Filtrat abfließen kann.

Das Abschleudern des Filterkuchens wird dadurch erleichtert, daß die Außenseite des Filterelements mit einem strumpfartigen, vorzugsweise elastischen, Filtergewebe überzogen ist. Beim Rückspülen des Filterelements bläht sich das Filtergewebe auf. Bei dieser Bewegung wird der Filterkuchen abgeschleudert.

Ist das Filtergewebe elastisch, schmiegt es sich ohne die Entstehung von Falten an das Filterelement an.

Die Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der Zeichnung zu entnehmen sind. Funktionsmäßig gleiche Teile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.

Die Zeichnungen zeigen im einzelnen:

Fig. 1 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie I-I in Fig. 2 durch ein Filterelement für Kerzenfilter, das als einstückiges Teil ausgebildet ist;

Fig. 2 eine seitliche Ansicht auf ein Filterelement für Kerzenfilter. Das Filtergewebe ist zur besseren Anschaulichkeit auf der Vorderseite des Filterelementes entfernt;

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 4 durch ein Filterelement für Kerzenfilter, das als Baugruppe aus sechs Rohren und einem Zentralrohr aufgebaut ist;

Fig. 4 eine seitliche Ansicht auf ein Filterelement für Kerzenfilter. Das Filtergewebe ist zur besseren Anschaulichkeit auf der Vorderseite des Filterelementes entfernt.

In Fig. 1 ist mit 12 ein Rohr bezeichnet, das aus einem extrudierbaren Werkstoff 11 aufgebaut ist und in seinem Inneren sieben Kanäle 3, 5 mit kreisförmigem Querschnitt aufweist. Um einen Zentralkanal 5 sind dabei in dichtester Kugelpackung sechs gewundene Kanäle 3 angeordnet. Auf seiner Außenseite weist das Rohr 12 spiralförmig verlaufende Rillen 2 auf, zwischen den Rillen ist die perforierte Außenfläche 14 kreissegmentartig nach außen gewölbt. Diese kreisrund nach außen gewölbten Außenflächen 14 weisen Rippen 4 auf, die jeweils parallel zu den Rillen 2 entlang der Außenfläche verlaufen. Die Außenseite des Rohres ist mit einem strumpfartigen Filtergewebe 1 überzogen. Dabei bezeichnet 1 den Zustand während der Filtration, die Flüssigkeit fließt in diesem Fall von der Außenseite des Rohres 12 in die Kanäle 3. Mit 1 ist der Zustand des Filtergewebes während des Rückspülens bezeichnet. Die aus den Kanälen 3 nach außen fließende Flüssigkeit hebt das Filtergewebe 1 an und der Filterkuchen wird abgeworfen.

In Fig. 2 sind mit 8 und 9 Kappen bezeichnet, die das Filterelement jeweils nach unten und oben begrenzen. Die Kappe 9 weist eine Öffnung 15 auf, durch welche das Filtrat aus dem Zentralrohr 5 nach außen abgeführt wird. An seinem unteren Ende ist der Zentralkanal 5 zu einem topfförmigen Hohlraum 13 erweitert, in den auch die Kanäle 3 münden. Die spiralförmig gebogenen Kanäle 3 weisen zum Filtratabfluß Öffnungen 6, 7 auf, die je nach Anwendung kreisförmig 6 oder schlitzförmig 7 ausgebildet sein können. Die Außenseite des Rohres ist von einem Filtergewebe 1 bedeckt, dabei zeigt Position 1 den Zustand des Filtergewebes während der Filtration und Position 1 den Zustand während des Rückspülens. Das Filtergewebe ist mit einer Manschette 10 an der Kappe 9 befestigt. Während der Filtration fließt das Filtrat unter Aufbau eines Filterkuchens auf der Außenfläche des Filterelements durch die Öffnungen 6, 7 in die Kanäle 3 ab. Von dort wird es über den Hohlraum 13 im Zentralkanal 5 gesammelt und über die Öffnung 15 aus dem Filterelement abgeführt. Zum Rückspülen wird die Fließrichtung umgekehrt, durch die aus dem Filterelement strömende Flüssigkeit bläht sich das Filtergewebe auf und wird von der Außenfläche 14 des Filterelements abgelöst. Bei dieser Bewegung wird der Filterkuchen von der Außenfläche des Filterelements abgeschleudert.

Fig. 3 zeigt ein Filterelement, das als Rohrbündel aus sieben Einzelrohren aufgebaut ist. Dabei sind sechs spiralförmige gewundene Rohre 23 in dichtester Packung um ein zentrales Rohr 25 angeordnet. Die äußeren Wände der Rohre stoßen jeweils aneinander, dadurch bilden sich auf der Oberfläche des Filterelementes Rillen 2, die spiralförmig entlang der Außenfläche 24 des Filterelementes verlaufen. An den Berührungspunkten sind die Rohre 23 über eine Schweiß-, Schmelz- oder Klebeverbindung 22 miteinander verbunden. Die Außenfläche des Rohrbündels ist mit einem strumpfartigen Filtergewebe 1 bedeckt. Mit Position 1 ist der Zustand während der Filtration dargestellt, wobei sich in den Rillen 2 der Filterkuchen sammelt. Mit Position 1′ ist die Lage des Filtergewebes während des Rückspülvorgangs bezeichnet, es ist dann größtenteils von der Außenfläche 24 des Rohrbündels abgehoben.

Fig. 4 zeigt die Lage des linearen Zentralrohrs 25. Es führt aus dem von den Rohren 23 gebildeten Bündel durch die Kappe 9 hindurch. Am entgegengesetzten Ende reicht es bis zu einem topfförmigen Hohlraum 26, der von der Kappe 8 begrenzt wird. Die Rohre 23 sind spiralförmig um das Zentralrohr 25 angeordnet und münden in den topfförmigen Hohlraum 26. Zwischen den Rohren 23 verlaufen entlang der Oberfläche 24 spiralförmig die Rillen 22. Die Rohre 23 weisen Öffnungen 6, 7 auf, die entweder kreisförmig 6 oder schlitzförmig 7 ausgeführt sein können. Das Filterelement ist bedeckt von einem Filtergewebe 1, welches durch eine Manschette 10 an der Kappe 9 fixiert ist. Mit Position 1 ist die Lage des Filtergewebes während des Filtrationsvorganges bezeichnet. Es liegt eng an der Oberfläche 24 des Filterelementes an. Mit Position 1′ die Lage des Filtergewebes während des Rückspülvorgangs bezeichnet. Während der Filtration fließt das Filtrat unter Aufbau eines Filterkuchens auf der Außenfläche des Filterelements durch die Öffnungen 6, 7 in die Rohre 23 ab. Von dort wird es über den Hohlraum 26 im Zentralrohr 25 gesammelt und über die Öffnung 15 aus dem Filterelement abgeführt. Zum Rückspülen wird die Fließrichtung umgekehrt, durch die aus dem Filterelement strömende Flüssigkeit bläht sich das Filtergewebe auf und wird von der Außenfläche 24 des Filterelements abgelöst. Bei dieser Bewegung wird der Filterkuchen von der Oberfläche des Filterelements abgeschleudert.

Bezugszeichenliste

1 Filtergewebe
2 Rillen
3 gewundener Kanal
4 Rippen
5 Zentralkanal
6 kreisförmige Öffnungen
7 schlitzförmige Öffnungen
8 Kappe
9 Kappe
10 Manschette
11 Werkstoff
12 Rohr
13 topfförmiger Hohlraum
14 Außenfläche
15 Öffnung
22 Schweiß-, Schmelz- oder Klebeverbindung
23 gewundenes Rohr
24 Außenfläche
25 Zentralrohr
26 topfförmiger Hohlraum.

Claims

1. Kerzenfilter bestehend aus mindestens einem perforierten Filterelement (15), dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Filterelements (15) spiralförmig umlaufende Rillen (2) aufweist, und die Fläche zwischen Rillen (2) vorzugsweise kreissegmentförmig nach außen gewölbt ist.

2. Kerzenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Filterelements (15) von einer Teilfläche mindestens eines spiralförmig ausgebildeten Rohres (23) besteht.

3. Kerzenfilter nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß eine zentrale Achse als lineares Zentralrohr (25) ausgebildet ist.

4. Kerzenfilter nach Anspruch 1, 2 oder 3, da durch gekennzeichnet, daß die umlaufende Rille (2) eine Steigung von 5° bis 60°, vorzugsweise 30°, aufweist.

5. Kerzenfilter nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseiten der Rohre (23, 25) untereinander verbunden sind.

6. Kerzenfilter nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (15) aus einem polymeren Kunststoff, vorzugsweise Polyvinyldifluorid oder Polypropylen besteht.

7. Kerzenfilter nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, oder 6, dadurch gekenn zeichnet, daß mehrere Rohre (23, 25) zu einem Rohrbündel zusammengefaßt sind und das Rohrbündel vorzugsweise aus Rohren gleichen Durchmessers aufgebaut ist.

8. Kerzenfilter nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, oder 7, dadurch gekenn zeichnet, daß das Bündel aus sechs Rohren (23) aufgebaut ist.

9. Kerzenfilter nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, daß das Bündel aus sechs Rohren (23) und einem Zentralrohr (25) aufgebaut ist.

10. Kerzenfilter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (15) an seiner Außenseite Rippen (4) aufweist.

11. Kerzenfilter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Filterelements (15) mit einem strumpfartigen, vorzugsweise elastischen, Filtergewebe (1) überzogen ist.