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PATENTANSPRÜCHE
1. Filter mit beweglichen, hängend angeordneten, kerzenförmigen Schlauchfilterelementen, die in einem Druckbehälter untergebracht sind und deren schlauchförmige, im Innern von einem starren Stützkörper mit abgerundeten Stützteilen abgestützte Filtergewebe beim Abwerfen in Gegenrichtung zur von aussen nach innen gerichteten Filtrationsrichtung eine radiale Bewegung ausführen, dadurch gekennzeichnet, dass der starre Stützkörper ein oben und unten offenes Zentralrohr (14) aufweist, an dem über Querverstrebungen (13) die abgerundeten Stützteile (10) befestigt sind, über welche das Filtergewebe (18) gespannt ist.
2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper aus drei oder mehr Stäben (10) gefertigt ist.
3. Filter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergewebe (18) am zylindrischen Teil eines am oberen Ende des Zentralrohres (14) angebrachten, zum Innern des Filterelementes (8) stumpf auslaufenden, kegelförmigen Rundkörpers (11) befestigt ist.
4. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergewebe der Filterelemente (8) aus einem äusseren, feinmaschigen und einem inneren, grobmaschigen Gewebe besteht.
Die Erfindung betrifft ein Filter mit beweglichen, hängend angeordneten, kerzenförmigen Schlauchfilterelementen, die in einem Druckbehälter untergebracht sind und deren schlauchförmige, im Innern abgestützte Filtergewebe beim Abwerfen in Gegenrichtung zur von aussen nach innen gerichteten Filtrationsrichtung eine radiale Bewegung ausführen.
Ein Anschwemmfilter dieser Art ist aus der DE-PS 1 7 294 bekannt. Darin ist der Filterschlauch bzw. das Filtergewebe als in Längsrichtung verlängerbarer Faltenbalg ausgebildet. Das Innere des Balges ist mittels federnder Drahtwendel ausgesteift. Fehlen die Versteifungselemente, ist der Faltenbalg über eine im unteren freien Teil befestigte Zugfeder vorgespannt.
Die Nachteile der bekannten Flüssigkeitsfilter sind vor allem darin zu sehen, dass, um eine Bewegung zum Abwerfen des Filterkuchens zu erzielen, mechanisch stark bewegte Teile wie Drahtwendel oder Zugfedern erforderlich sind, die einer erhöhten Abnutzung und Ermüdung ausgesetzt sind.
Den gleichen Ermüdungserscheinungen ist der Faltenbalg selbst ausgesetzt. Aber auch während der Filtration können Störungen auftreten. Beispielsweise werden bei Druckschwankungen durch die mechanischen Einbauten Gegenkräfte erzeugt, die ein vorzeitiges Brechen oder Abwerfen von Teilen des Filterkuchens bewirken können.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die die genannten Mängel vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss nach Patentanspruch 1 gelöst und ist dadurch gekennzeichnet, dass der starre Stützkörper ein oben und unten offenes Zentralrohr aufweist, an dem über Querverstrebungen die abgerundeten Stützteile befestigt sind, über welche das Filtergewebe gespannt ist.
Ausgestaltungen und Abwandlungen des Filters sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
So kann im einfachsten Fall der Stützkörper, auf welchem das schlauchförmige Filtergewebe aufgespannt ist, aus drei Längsstäben gefertigt sein, die eine Art Käfig bilden, in welchen das Filtrat abfliesst. Die Befestigung der Stäbe kann im oberen und unteren Teil durch Querverstrebungen erfolgen. Es können aber auch je nach Art der Filtration und somit der Auswahl des Filtergewebes mehr als drei Stäbe, vorzugsweise fünf oder mehr Stäbe erforderlich werden, um dadurch ein zu grosses Zusammendrücken der Filtergewebe während der Filtration im Innern des Filterelementes zu vermeiden.
Ein für den Klarlaufvorgesehenes Zentralrohr, welches oben eine Öffnung zu einem Sammelrohr hin aufweist und im unteren nichtbefestigten Teil eine Öffnung für den Klarlaufeintritt, ist über seine ganze Länge geschlossen. Dies hat den Vorteil gegenüber einem perforierten Zentralrohr, dass die zu filtrierende Flüssigkeit bis auf einen sehr geringen Rest vollständig ausfütriert werden kann und auch während des Ausblasens des Filterkuchens Flüssigkeit im unteren Teil entleert werden kann, was bei hochwertigen Stoffen von grossem wirtschaftlichen Vorteil ist.
Auch sollte der Durchmesser des Zentralrohres zum Durchmesser des Elementes relativ klein sein (siehe Fig. 2 bis 4), so dass beim Durchblasen, beispielsweise mit Luft, in Filtrationsrichtung durch grosse Geschwindigkeit Flüssigkeit mit der Luft mitgerissen wird, wodurch eine raschere Trocknung erzielt werden kann.
Aber auch während der Rückspülung sowie bei der Entfernung des Filterkuchens ist es von Vorteil, wenn die Luft unten eintritt und augenblicklich den Zwischenraum zwischen dem Rohr und dem Filtermittel füllt. Durch Gegendruck oder Druckstösse erfolgt somit eine Bewegung des Filtergewebes, wodurch der Kuchen leicht und vollständig abgewor- fen wird.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung sollen anhand der Zeichnung erläutert werden.
Darin zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Filterbehälter mit Filterelementen nach der Erfindung,
Fig. 2 ein einzelnes Filterelement im Längsschnitt,
Fig. 3 ein Filterelement im Querschnitt mit Längsstäben während der Filtration,
Fig. 4 das Filterelement nach Fig. 3 im Querschnitt mit Längsstäben während der Rückspülung.
Figur 1 zeigt einen nach unten konisch zulaufenden zy lindrischen Druckbehälter 1 mit einem seitlichen Eintrittsstutzen 2 im unteren Konus für die zu filtrierende Suspension, einen seitlichen Austrittsstutzen 3 für den Klarlauf im oberen Teil, eine mittige Austrageöffnung 4 für die Filtrationsrückstände an der Spitze des Konus, sowie einen Entlüftungsstutzen 5. Ein abnehmbarer Deckel 6. Der abnehmbar ausgebildete Deckel 6 ist über Flansche 7 mit dem zylindrischen Teil des Druckbehälters 1 verbunden. Im Druckbehälter 1 sind Filterelemente 8 in bekannter Weise an einem Sammelrohr 9 befestigt, das im Austrittsstutzen 3 endet.
In Figur 2 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäss ausgebildeten Filterelementes 8 im Detail gezeigt. Drei oder mehr Stützstäbe 10 sind im oberen Teil des Filterelementes in bekannter Weise an einem kegelförmig auslaufenden Rundkörper 11 befestigt. Die kegelförmige Form der Befestigung hat den Vorteil, dass ein am zylindrischen Teil befestigtes Filtergewebe 18 durch die Wölbung beim Übergang zum Kegel nicht über eine scharfe Kante abgeknickt wird. Hierdurch wird eine höhere Lebensdauer des durch die genannte pulsierende Bewegung stark beanspruchten Filtergewebes erreicht. Im freien unteren Teil erfolgt die Befestigung an einem aus gleichen Gründen nach oben konischen Bodenkörper 12. Es können je nach Länge des Filterelementes 8 ein oder mehrere radial gerichtete Querverstrebungen 13 vorgesehen werden.
Im Innern des Filterelementes 8 befindet sich ein Zentralrohr 14 für den Klarlauf, welches oberhalb des Bodenkörpers 12 endet und durch den kegelförmigen Rundkörper 11 hindurchführt und eine un
tere Öffnung 15 und eine obere Öffnung 16 aufweist. Um das Zentralrohr 14 herum kann noch ein Stützgitter 17 angebracht sein. Das eigentliche Filtergewebe 18 ist schlauchoder strumpfförmig über die Stützstäbe 10 gezogen und mit bekannten Mitteln und in bekannter Weise mit einem Spannring 19 in einer Aussparung des Rundkörpers 11 befestigt.
Die Figuren 3 bis 5 zeigen Querschnitte durch das Filterelement 8, wobei Figur 3 den Zustand während der Filtration und Figur 4 den Zustand während des Abwurfs des Filterkuchens bzw. während der Rückspülung wiedergeben.
Während der Filtration tritt die zu filtrierende Flüssigkeit bzw. Suspension, die auch ein Filterhilfsmittel enthalten kann, durch den Eintrittstutzen 2 in den Druckbehälter 1 ein. Durch den Flüssigkeitsdruck wird das Filtergewebe 18, welches auf den Stützstäben 10 aufliegt, gegen den freien Innenraum gewölbt. Die Feststoffe lagern sich auf den Filtergeweben 18 der Filterelemente 8 ab und bauen einen Filterkuchen auf. Nach Durchtritt der Flüssigkeit durch den Filterkuchen wird dieses Klarfiltrat zum Eintritt in die untere Öffnung 15 des Zentralrohres 14 gezwungen, steigt in diesem hoch, verlässt durch die obere Öffnung 16 das Filterelement 8 und über das Sammelrohr 9 und den Austrittsstutzen 3 den Druckbehälter 1.
Nach beendeter Filtration kann der Filterkuchen in Filtrationsrichtung durch Gaszufuhr, beispielsweise über die Entlüftungsleitung 5, getrocknet werden. Die Entfernung des getrockneten Filterkuchens erfolgt durch Druckluft oder Gas entgegen der Filtrationsrichtung, beispielsweise über den Austrittstutzen 3 und die Sammelleitung 9. Die Anordnung der Filterelemente kann so vorgesehen werden, dass diese gruppenweise mit Druckluft beaufschlagt werden können. Durch Druckluftstösse wird das Filtergewebe ruckartig nach aussen gedrückt und geglättet (Fig. 4), wodurch der Filterkuchen abgeworfen wird. Nach Austragung des Filterkuchens über die Austragöffnung 4 im Boden des Druckbehälters, nach Öffnung eines nicht gezeigten Verschlusses, kann zu weiteren Reinigung der Filtergewebe mit Reinigungslösung rückgespült werden.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemässen Schlauchfilters ist die rasche und vollständige Entfernung des trockenen Filterkuchens ohne Einbau rotierender Teile.
Die Filterelemente eignen sich auch zur Filtration durch feine Metallgewebe. In diesem Fall werden Metallgewebe verwendet, welche möglichst beweglich sind, d. h. ähnlich wie Bandfiltergewebe, um eine Überbeanspruchung der sich bewegenden Drahtmaschen zu vermeiden. Es können auch Doppellagenfiltergewebe verwendet werden, d.h. ein äusseres eigentliches Feingewebe und ein inneres Stützgewebe.
In diesem Fall bewegt sich das äussere Filtergewebe beim Abwerfen des Kuchens, während das innere, gröbere Stützgewebe die nach innen gerichtete Form beibehält. Durch die leichte Bewegung der Metallgewebe verschieben sich die Drähte etwas gegeneinander und lösen ausgetrocknete Schmutzteile, wodurch eine Verkrustung verhindert wird.
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PATENT CLAIMS
1.Filter with movable, hanging, candle-shaped bag filter elements, which are housed in a pressure vessel and whose tubular filter fabric, which is supported on the inside by a rigid support body with rounded support parts, executes a radial movement when ejected in the opposite direction to the filtration direction directed from the outside in, thereby characterized in that the rigid support body has a central tube (14) which is open at the top and bottom and to which the rounded support parts (10) via which the filter fabric (18) is stretched are fastened via cross struts (13).
2. Filter according to claim 1, characterized in that the support body is made of three or more rods (10).
3. Filter according to one of claims 1 or 2, characterized in that the filter fabric (18) on the cylindrical part of a at the upper end of the central tube (14) attached to the inside of the filter element (8) tapered, tapered round body (11) attached is.
4. Filter according to one of claims 1 to 3, characterized in that the filter fabric of the filter elements (8) consists of an outer, fine-mesh and an inner, coarse-mesh fabric.
The invention relates to a filter with movable, hanging, candle-shaped bag filter elements, which are accommodated in a pressure vessel and whose tubular, internally supported filter fabric perform a radial movement when thrown in the opposite direction to the filtration direction directed from the outside in.
A precoat filter of this type is known from DE-PS 1 7 294. In it, the filter hose or the filter fabric is designed as a bellows which can be lengthened in the longitudinal direction. The inside of the bellows is stiffened by means of a spring wire coil. If the stiffening elements are missing, the bellows is pre-tensioned via a tension spring attached in the lower free part.
The disadvantages of the known liquid filters are primarily to be seen in that, in order to achieve a movement for throwing off the filter cake, mechanically strongly moving parts such as wire helix or tension springs are required which are subject to increased wear and fatigue.
The bellows itself is exposed to the same signs of fatigue. Faults can also occur during filtration. For example, in the event of pressure fluctuations, the mechanical internals generate opposing forces which can cause parts of the filter cake to break or be dropped prematurely.
The object of the invention is to provide a device which avoids the deficiencies mentioned.
This object is achieved according to claim 1 and is characterized in that the rigid support body has a central tube open at the top and bottom, to which the rounded support parts are fastened via cross struts, over which the filter fabric is stretched.
Refinements and modifications of the filter are specified in the dependent claims.
In the simplest case, the support body, on which the tubular filter fabric is stretched, can be made from three longitudinal bars, which form a type of cage, into which the filtrate flows. The bars can be fastened in the upper and lower part by means of cross struts. However, depending on the type of filtration and thus the selection of the filter fabric, more than three rods, preferably five or more rods, may be required, in order to avoid excessive compression of the filter fabrics during the filtration inside the filter element.
A central pipe provided for the clear run, which has an opening at the top to a collecting pipe and an opening for the clear run inlet in the lower non-fastened part, is closed over its entire length. This has the advantage over a perforated central tube that the liquid to be filtered can be completely extracted except for a very small amount of residue and that liquid can also be emptied in the lower part while the filter cake is being blown out, which is a great economic advantage for high-quality fabrics.
The diameter of the central tube should also be relatively small in relation to the diameter of the element (see FIGS. 2 to 4), so that when blowing through, for example with air, liquid is entrained with the air at high speed in the direction of filtration, as a result of which faster drying can be achieved .
But even during backwashing and when removing the filter cake, it is advantageous if the air enters at the bottom and instantly fills the space between the pipe and the filter medium. Counterpressure or pressure surges thus cause the filter fabric to move, which means that the cake is easily and completely thrown off.
Embodiments of the device according to the invention will be explained with reference to the drawing.
Show in it
1 shows a longitudinal section through the filter container with filter elements according to the invention,
2 shows a single filter element in longitudinal section,
3 a filter element in cross section with longitudinal rods during the filtration,
Fig. 4 shows the filter element of FIG. 3 in cross section with longitudinal rods during backwashing.
1 shows a downwardly tapering cylindrical pressure vessel 1 with a side inlet connection 2 in the lower cone for the suspension to be filtered, a side outlet connection 3 for clear running in the upper part, a central discharge opening 4 for the filtration residues at the tip of the cone, and a vent pipe 5. A removable cover 6. The removable cover 6 is connected to the cylindrical part of the pressure vessel 1 via flanges 7. In the pressure vessel 1, filter elements 8 are fastened in a known manner to a collecting pipe 9, which ends in the outlet nozzle 3.
FIG. 2 shows a first embodiment of a filter element 8 designed according to the invention in detail. Three or more support rods 10 are fastened in the upper part of the filter element in a known manner on a conical round body 11. The conical shape of the attachment has the advantage that a filter fabric 18 attached to the cylindrical part is not bent over a sharp edge by the curvature at the transition to the cone. This achieves a longer service life of the filter fabric that is heavily stressed by the pulsating movement mentioned. In the free lower part, the attachment is made to a bottom body 12 which is conical upwards for the same reasons. Depending on the length of the filter element 8, one or more radially directed cross struts 13 can be provided.
Inside the filter element 8 there is a central pipe 14 for the clear run, which ends above the base body 12 and passes through the conical round body 11 and a un
tere opening 15 and an upper opening 16. A support grid 17 can also be attached around the central tube 14. The actual filter fabric 18 is drawn over the support rods 10 in the form of a hose or stocking and is fastened in a recess in the round body 11 using known means and in a known manner with a tension ring 19.
FIGS. 3 to 5 show cross sections through the filter element 8, FIG. 3 representing the state during the filtration and FIG. 4 the state during the discharge of the filter cake or during the backwashing.
During the filtration, the liquid or suspension to be filtered, which may also contain a filter aid, enters the pressure vessel 1 through the inlet connection 2. The filter fabric 18, which rests on the support rods 10, is arched against the free interior space by the liquid pressure. The solids are deposited on the filter fabrics 18 of the filter elements 8 and build up a filter cake. After the liquid has passed through the filter cake, this clear filtrate is forced to enter the lower opening 15 of the central tube 14, rises in it, leaves the filter element 8 through the upper opening 16 and, via the collecting tube 9 and the outlet connection 3, the pressure vessel 1.
After the filtration has ended, the filter cake can be dried in the filtration direction by supplying gas, for example via the vent line 5. The dried filter cake is removed by compressed air or gas against the direction of filtration, for example via the outlet 3 and the collecting line 9. The filter elements can be arranged in such a way that compressed air can be applied to them in groups. The filter fabric is jerked outward and smoothed by compressed air blasts (Fig. 4), as a result of which the filter cake is thrown off. After the filter cake has been discharged through the discharge opening 4 in the bottom of the pressure vessel, after opening a closure (not shown), the filter fabric can be backwashed with cleaning solution for further cleaning.
A particular advantage of the bag filter according to the invention is the rapid and complete removal of the dry filter cake without installing rotating parts.
The filter elements are also suitable for filtration through fine metal mesh. In this case, metal mesh is used which is as mobile as possible, i. H. Similar to belt filter fabric to avoid overstressing the moving wire mesh. Double layer filter fabrics can also be used, i.e. an actual outer fine tissue and an inner supporting tissue.
In this case, the outer filter fabric moves when the cake is thrown off, while the inner, coarser support fabric maintains the inward shape. Due to the slight movement of the metal mesh, the wires move slightly against each other and loosen dried-up dirt particles, which prevents incrustation.