CN1958120B - 过滤装置 - Google Patents

Abstract

一种位于盛有未净化的污染液体，特别是废水(3)的容器(2)中的过滤装置，用于净化该液体，该过滤装置由几个位于可旋转支承的空心轴(5)上且在圆或多边形内间隔布置的过滤元件(4)组成，这些过滤元件(4)连接到空心轴(5)，以将净化过的液体作为渗透液(16)通过空心轴(5)，并经由固定管道(7)移出容器(2)。旋转的空心轴(5)通过至少两个密封元件(17，18)把废水(3)和渗透液(16)隔离，以及在用于隔离废水(3)和渗透液(16)的密封元件(17，18)之间设有堵塞介质。

Description

过滤装置

技术领域

本发明涉及一种位于盛有未净化的污染液体，特别是废水的过滤装置，用于净化该液体，该过滤装置由几个位于可旋转支承的空心轴上且在圆内或多边形内间隔布置的过滤元件。这些过滤元件连接到空心轴，以将净化过的液体作为渗透液通过空心轴，并经由固定管道移出容器。 

背景技术

通用的过滤装置已为人所知，例如从WO 01/80971可得知。未净化的液体存在于容器中，并通过过滤装置的过滤元件进行净化。净化过的液体作为渗透液通过空心轴的管道系统进行供给。渗透液从空心轴到固定管道的传输发生在一回转接头轴承内，该轴承被设定为相对于未净化液体而密封渗透管路。这存在这样的缺点，即当密封件失效时，未净化的液体可以进入到渗透液，因而已经净化的液体又受到污染。这导致了废水净化的严重反作用。 

发明内容

本发明要解决的问题在于，确保可靠地防止废水渗透到渗透液中。 

为解决该问题，本发明提供一种过滤装置，其位于盛有未净化的污染液体(特别是废水)的容器中，该过滤装置用于净化该液体，其由几个位于可旋转支承的空心轴上且在圆或多边形内间隔布置的过滤元件组成，这些过滤元件连接到空心轴，以将净化过的液体作为渗透液通过空心轴，并经由固定管道移出容器，其中，所述的旋转空心轴通过至少两个密封元件把未净化的液体和净化过的液体隔离，以及在用于隔离未净化的液体和净化过的液体的密封元件之间设有堵塞介质。 

如果旋转的空心轴通过至少两个密封件将废水和渗透液隔离，以及如果在用于把未净化的液体(例如废水)和净化过的液体(例如渗透液)隔离的密封件之间设有介质，那么当其中一个密封件失效时，然而两种液体 不会相互接触，这确保废水无论如何不会进入到渗透管路中。结果是，面向损坏密封件的液体首先进入到介质中。有利的是，所谓的堵塞介质的体积足够大，使得在两种液体合并到渗透管路之前为将液体从堵塞介质中移出而留有足够长的反应时间。泄漏的液体首先流入介质的空间，以及可以在渗透液不受污染的情况下从该空间被移出。 

如果堵塞介质是液态的或者气态的，例如空气或水，废水和渗透液的十分简单的有效隔离是可能的。水必须不是未净化的，以便当存在该堵塞介质渗透到渗透液时，渗透液不受堵塞液体污染。 

如果堵塞介质相对于废水或渗透液具有过压，倘若存在泄漏，该堵塞介质将朝着废水或渗透液的方向流动。这产生了废水和渗透液之间的附加隔离功能。 

如果在空心轴和固定管道之间的过渡点上设置密封排水箱，该排水箱将净化液体区与未净化液体区域隔离，即使其中一个密封件失效，也确保两种液体流不会相互接触，而是液体首先渗透到排水箱并继续保持与另一种液体的隔离。在净化过的水不被污染的同时为修理措施留有足够的时间。这建立了旋转过滤装置和固定管道之间的可靠连接，该连接也使得泄漏可很早就被探测到，也就是说，特别是在液体在渗透液流中混合之前已被探测到。 

如果空心轴具有轴向孔，那么通过空心轴从容器中被移出的渗透液可以特别可靠的方式与废水隔离。该轴向孔用于将渗透液从盛有未净化液体的容器中移出。与现有技术相比，在现有技术中，渗透液是通过径向布置在空心轴上的吸管移出，对于空心轴的轴向孔，密封可以明显更加可靠的方式实施。结构的设计使得即使个别的密封元件失效，仍然可以确保没有废水渗透到渗透液中。该轴向孔使得在旋转的空心轴和用于从容器移出渗透液的固定连接位置之间的交叉点的区域大。此外，在这样的结构中，公差补偿可以非常简单地实施，另外还可得到对未净化液体的可靠密封。但是，根据本发明，如果泄漏不将漏出的液体引导到渗透液，而是首先引导到排水箱，当然也不排除从空心轴径向移出渗透液。 

特别有利的是，如果空心轴通向一固定连接件，例如在容器壁内的法兰或者连接件。这使得旋转的空心轴和固定的连接件之间以特别简单的方式的交叉装配成为可能，因为连接件和空心轴可以简单的方式在长度上彼此相互协调。 

在空心轴和密封元件之间设置一磨损套筒，可以避免在相当长的运作时间之后不得不为连接件更换整根空心轴。只更换磨损套筒就足够了，这在维修成本和维修时间方面特别有利。 

为了实现空心轴和连接件之间的特别好的密封，两个部件通过径向和/或轴向密封件可旋转地相互连接。为此，例如空心轴插入到连接件内，在该情况下，空心轴的外径小于连接件的内径。径向密封件设置在空心轴的外径和连接件的内径之间。这补偿了对准误差和制造公差，而没有使得渗透液能够从溢放管路漏出或者未净化的液体能够渗透到溢放管路内。 

特别有利的是，如果空心轴支撑在一支撑单元内，该支撑单元带有滚柱轴承和/或滑动轴承。该支撑单元可以非常简单地用径向和/或轴向密封元件进行密封，例如对净化过的和未净化的液体进行密封的密封环。特别有利的是，如果设有至少一个(最好是几个)密封环，该密封环对净化过的以及未净化的液体进行密封。这实现了非常可靠的密封，如果单个密封环失效，该可靠密封继续确保足够的密封。 

有利的是，带有密封环的支撑单元的密封使得位于排水箱内的支撑单元能够干燥地布置在容器内。这一方面导致了空心轴的支撑是运作在一规定环境中，而不受污染，因此达到极其长的使用寿命。另一方面，支撑单元在排水箱内的布置使得排水箱可以同时起到将净化过的和未净化液体区域的隔离的作用。这产生了一大的区域，该区域一方面用作支撑，另一方面用作密封空心轴和渗透液溢放。在这个支撑区域内，密封是非常可靠的，因为存在足够的结构空间用于安装几个密封件，从而确保渗透液溢放的可靠密封。 

如果空心轴和连接件在排水箱内相互连通，又会产生特别可靠的密封，因为除了布置的密封环之外，排水箱还确保净化过的液体与未净化的液体隔离。即使密封环不起作用，净化过的液体和未净化的液体不会直接相互接触，而是首先进入到排水箱内。漏出的液体可以通过吸力从排水箱移出，或者它可以至少通过传感器被指示为密封装置有缺陷且必须进行修 理。 

为了特别良好的密封，在至少一个密封元件上，特别是在密封元件的两个密封环之间设有润滑油室或液体室，用于将排水箱与净化过的和未净化的液体隔开。这达到了附加的密封保护作用。该润滑油室或液体室通常设置在两个密封环之间。因此，为了离开容器或渗透流出管路，特定的液体必须渗透两个密封环和润滑油室或液体室。即使这确实会发生，但是两种液体不会相互接触，而是特定的液体首先流入排水箱。因此排除了两种液体的接触，特别是未净化的液体流入到渗透液流出管路中。此外，润滑油用作密封元件和磨损套筒之间的润滑膜，这对使用寿命有积极的作用。 

为了探测有缺陷密封的位置，有利的是，润滑油室或液体室与传感器相连，该传感器用于监测润滑油或液体的量或压力。润滑油或液体的量或压力一减少，从这就可以推断密封有泄漏并且润滑油或液体正从润滑油室或液体室漏出。然后需要对密封进行修理。 

如果在排水箱内设置用于确定水进入到排水箱的传感器是特别有利的。排水箱用作漏出液体的收集容器，漏出液体可以被抽出，例如在用传感器探测到之后。此外，这可以确定密封是否有不可接受的缺陷，并且启动适当的维修措施。 

过滤装置是以特别简单的方式用链传动进行驱动。链传动的传动齿轮设置在空心轴上位于滑动轴承的区域内。滑动轴承以特别有利的方式承受在链传动中产生的力。而且，滑动轴承可以设置在废水液体中而不需要特别的密封。这使得空心轴以及过滤装置可以非常简单且经济地支撑在容器内。当然，在这个位置上也可以用滚柱轴承来支撑。 

将空心轴分成两个相互隔离的室的结果是，空心轴既可用于移出渗透液也可用于清洗过滤元件。空心轴的其中一个室用作移出渗透液。在另一个室内设有清洗装置，该清洗装置用于清洗过滤元件，并且包含有清洗介质，例如冲洗气或冲洗液。清洗装置将冲洗气吹入空心轴的该另一个室内。如果在空心轴上位于该另一个室的区域内设有数个孔，那么冲洗气通过这些孔离开空心轴，并沿着过滤元件拂拭而过直到未净化液体的表面。在过滤元件上的沉淀被冲洗气带走，因此清洗了过滤元件的表面。 

如果清洗装置被设计成用于把冲洗气引入到空心轴的矛状件是特别 有利的。该矛状件具有数个孔，冲洗气可以从这些孔出来。它通常是固定设置在空心轴内，但是可以被设计成，例如在轴向上运动以产生特别好的清洗作用。 

为了同样能够使矛状件没有污染物，有利的是，该矛状件与反向冲洗装置相连。该装置也可设置在空心轴内，该装置使得代替冲洗气的清洗液通过该矛状件传输，该清洗液将在矛状件内的污染物移出。这种清洗液可以包含化学添加剂，以实现特别彻底的清洗。 

本发明的其他优点将在下面的示范性的实施例中进行描述。 

附图说明

图1示出根据本发明的过滤装置的示意图； 

图2示出位于空心轴和固定管道之间的过渡区域内的空心轴的支撑的示意图； 

图3示出传动装置以及空心轴在背离过渡区域的一端的支撑的示意图。 

具体实施方式

图1示出位于盛有未净化液体，特别是废水3的容器2内的过滤装置1。过滤装置1由几个位于可旋转支承的空心轴5上且在圆或多边形内间隔布置的过滤元件4组成。废水3停留在过滤元件4的外侧上并通过过滤元件4被吸入供给管路6内。供给管路6通向空心轴5并从该空心轴被传送到固定管道7，从而移出容器2。 

空心轴5连同过滤装置1是由驱动马达8驱动，在该例中，该马达带有链传动，该链传动作用在空心轴的传动齿轮9上。例如为冲洗气或冲洗液的冲洗介质通过的矛状件10被导入空心轴5的内部。空心轴5在矛状件10的区域内设有数个孔11，矛状件10的冲洗介质通过这些孔11离开空心轴5并沿着过滤元件4从废水中逃逸，在这个过程中，冲洗介质带走沉淀在过滤元件4上的污染物，清洗过滤元件4。 

空心轴5在其设有轴承12和13的两端上是可旋转安装的。轴承13位于废水3中，因此被设计成滑动轴承。当然，在另一个实施例中，在该 位置上也可以使用滚柱轴承。轴承12被设计成滚柱轴承且位于优选为干燥的区域。轴承12被设置在排水箱14内，并且在过渡到法兰15的位置上支撑空心轴5，该法兰建立到管道7的连接。法兰15固定连接到容器2以及连接到固定的管道7和排水箱，因此，废水不可能从这一侧进入到排水箱14内。对于该部分，空心轴15以这样的方式对排水箱14密封，即如废水不会进入到排水箱14一样，阻止净化过的液体进入到排水箱14内。 

此外，图1示出了空心轴再分为两个室5’和5”。净化过的液体在室5’内被传送出容器2外，然而室5”具有数个孔11，由矛状件10提供的冲洗气通过这些孔可以逃逸并进入到过滤装置1。这两个室5’，5”互不相连。 

图2示意地示出了空心轴5在排水箱14内的支撑以及法兰15和容器壁2的连接。空心轴5的一端位于法兰15内，因此建立用于将净化过的液体输出于容器2的连接。为了获得密封因而净化过的液体16与废水3隔离，空心轴5在排水箱内通过密封元件17，18对废水以及对净化过的液体密封。密封元件17支撑在空心轴5的一端上，并产生净化过液体16对排水箱14的密封作用。离空心轴5的端部更远的密封元件18产生废水相对于排水箱14的密封作用。 

密封元件17，以及密封元件18都是由至少两个相互间隔布置的密封件构成。在特定的密封环之间存在一个室，润滑油通过管路19被压入该室内。可选地，可以压入液体或空气，以加强和/或检查密封元件17，18的密封作用。此外，管路19与测量装置20相连，通过该测量装置可以确定是否存在润滑油或液体的消耗。如果是这种情况，可以推断至少其中一个密封元件是有缺陷并可以对此采取适当的措施。 

密封元件17，18相对于空心轴5和排水箱14的布置的重要优点在于净化过的液体16和废水3既通过密封元件也通过排水箱14相互隔离。即使在其中甚至是两个密封元件都失效的情况下，也没有废水3可能直接进入到净化过的液体16的管路中以及净化过的液体16会以这样方式而被污染的直接危险。只有当排水箱14被填充到与密封元件的水平面上时，这种危险才会发生。为了防止这种危险的发生，可以进一步地在排水箱14内设置吸力移出装置21。漏出的液体一出现在排水箱内，就通过吸力移出 装置21从排水箱14移走并返回到废水3。 

空心轴5的端部设有磨损套筒22。磨损套筒22设置在密封元件17，18的区域内。若需要，可以在不须从容器2中拆卸过滤装置1的情况下更换磨损套筒。这使得系统维护可以特别经济。 

图3示出空心轴5在空心轴5的驱动区域内的支撑的示意图。从图中可明显看出，支撑13是位于废水3的区域内。因此，轴承13优选地设计成滑动轴承。传动齿轮9直接作用在系在空心轴上的过滤装置1上。该传动齿轮是由马达8(图1)通过链或皮带进行驱动。 

被设成固定的矛状件10延伸到空心轴和它的室5”内。在矛状件10的端部设有冲洗管路23。冲洗液可以在与冲洗气的流动方向相反的方向上被引导通过清洗管路23经由矛状件10。这使得矛状件可以以非常简单的方式清洗。 

本发明不限于所示的示范性实施例。用于本申请的概念“容器”当然也包括盆或盘。同样地，所示的径向密封元件甚至可以被轴向密封元件代替，用于适当的结构中。特别地，在本发明的范围内，任何时候的改动都是可能的。 

Claims (26)

1.一种位于盛有未净化的污染液体的容器(2)中的过滤装置，用于净化该液体，该过滤装置由几个位于可旋转支承的空心轴(5)上且在圆或多边形内间隔布置的过滤元件(4)组成，这些过滤元件(4)连接到所述空心轴(5)，以将净化过的液体作为渗透液(16)通过所述空心轴(5)，并经由固定管道(7)移出容器(2)，所述空心轴(5)通过至少两个密封元件(17，18)把未净化的液体(3)和净化过的液体(16)隔离，以及在用于隔离未净化的液体(3)和净化过的液体(16)的密封元件(17，18)之间设有堵塞介质，其特征在于，在所述空心轴(5)和固定管道(7)之间的过渡点上设有密封的排水箱(14)，以及所述排水箱(14)将净化过的液体区域和未净化的液体区域隔离。

2.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述堵塞介质是液态的或气态的。

3.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述排水箱(14)设置在所述容器(2)内。

4.如权利要求中1所述的过滤装置，其特征在于，所述空心轴(5)具有用于将渗透液(16)从容器(2)中移出的轴向孔。

5.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述空心轴(5)通向一固定连接件。

6.如权利要求5所述的过滤装置，其特征在于，所述固定连接件是位于容器(2)壁内的法兰(15)或连接件。

7.如权利要求中1所述的过滤装置，其特征在于，在所述空心轴(5)和密封元件(17，18)之间设有磨损套筒(22)。

8.如权利要求5所述的过滤装置，其特征在于，所述空心轴(5)和连接件通过径向和/或轴向密封件可旋转地相互连接。

9.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述空心轴(5)支撑在带有滚柱轴承和/或滑动轴承的支撑单元(12，13)内。

10.如权利要求中9所述的过滤装置，其特征在于，所述支撑单元(12)可以用密封元件(17，18)对净化过的和未净化的液体(3，16)进行密封。

11.如权利要求中10所述的过滤装置，其特征在于，所述密封元件(17，18)是密封环。

12.如权利要求9所述的过滤装置，其特征在于，所述支撑单元(12)干燥地设置在容器(2)内。

13.如权利要求中5所述的过滤装置，其特征在于，所述空心轴(5)和连接件在排水箱(14)内相互连通。

14.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，在所述的至少一个密封件(17，18)上设有用于容纳作为堵塞介质的润滑油或液体的润滑油室或液体室，用于将所述介质与净化过的和未净化的液体(3，16)隔开。

15.如权利要求14所述的过滤装置，其特征在于，所述润滑油室或液体室设置在所述密封元件(17，18)的两个密封环之间。

16.如权利要求14所述的过滤装置，其特征在于，所述堵塞介质相对于渗透液(16)具有过压。

17.如权利要求7或14所述的过滤装置，其特征在于，所述堵塞介质也可以用作密封元件(17，18)和磨损套筒(22)之间的润滑介质。

18.如权利要求14所述的过滤装置，其特征在于，设有用于监测堵塞介质的量或压力的传感器(20)，以便能够确定密封元件(17，18)的泄漏。

19.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，在所述排水箱(14)内设有用于确定水进入到排水箱(14)内的传感器。

20.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，在所述排水箱(14)内设有用于移出进入液体的吸力移出装置(21)。

21.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述过滤装置(1)是由链或皮带传动(8，9)驱动。

22.如权利要求21所述的过滤装置，其特征在于，所述过滤装置(1)是在链传动或皮带传动(8，9)的区域内经由空心轴(5)通过滑动轴承(13)支撑。

23.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述空心轴(5)包括两个隔开的室(5’，5”)，渗透液(16)被引导到其中一个室(5’)内，以及在另一个室(5”)内设有用清洗介质清洗过滤元件(4)的清洗装置。

24.如权利要求23所述的过滤装置，其特征在于，所述空心轴(5)在所述另一个室(5”)内具有数个孔(11)。

25.如权利要求23所述的过滤装置，其特征在于，所述清洗装置被设计成用于提供冲洗介质的矛状件(10)。

26.如权利要求25所述的过滤装置，其特征在于，所述矛状件(10)与用于反向冲洗矛状件(10)的装置(23)相连。

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