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WO2021078594A1 - Entölungseinrichtung mit entölungsfilter - Google Patents

Entölungseinrichtung mit entölungsfilter Download PDF

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Publication number
WO2021078594A1
WO2021078594A1 PCT/EP2020/078825 EP2020078825W WO2021078594A1 WO 2021078594 A1 WO2021078594 A1 WO 2021078594A1 EP 2020078825 W EP2020078825 W EP 2020078825W WO 2021078594 A1 WO2021078594 A1 WO 2021078594A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
filter
layer
filter layer
oil removal
oil
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/078825
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Reinhard Wierling
Original Assignee
Filtration Group Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Filtration Group Gmbh filed Critical Filtration Group Gmbh
Publication of WO2021078594A1 publication Critical patent/WO2021078594A1/de

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    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1216—Pore size

Definitions

  • the present invention relates to a de-oiling filter for separating oil from water.
  • the invention also relates to a de-oiling device for separating oil from water, which is equipped with such a de-oiling filter.
  • the present invention is concerned with the separation of oily substances, such as, for example, lubricating oil, heating oil and oily fuel, in particular diesel fuel or diesel oil, from bilge water of a ship.
  • oily substances such as, for example, lubricating oil, heating oil and oily fuel, in particular diesel fuel or diesel oil
  • the present invention also relates to a bilge water treatment system or a bilge water de-oiling device.
  • the deoiling of water can take place within the deoiling device in a single deoiling stage or preferably in several deoiling stages.
  • a de-oiling stage can work with the aid of a de-oiling filter through which the water contaminated with oil flows through it.
  • the oil removal filter has a filter body through which the water can flow and which, as it flows through, shows a separating effect for the oil contained in the water.
  • the oil-water mixture can be in the form of an emulsion or dispersion.
  • the flow through the oil removal filter can convert this emulsion or dispersion into the separate constituents of oil and separate water more or less, so that a separation takes place downstream of the oil removal filter in the flow due to the different density of oil and water, for example in a calming section, which simplifies the separation of oil and water.
  • the filter body has a sorption effect for the oil and retains and accumulates in the filter body, so that it is possible, depending on the design of the oil removal device, to drain the oil directly from the oil removal filter .
  • the oil removal filter of a main oil removal stage usually causes the oil to be retained in the filter body and enables the oil to be discharged in the area of the oil removal filter. This retention effect is usually based on adsorption or absorption or adhesion or any combination thereof.
  • a deoiling filter of a deoiling preliminary stage which can also be referred to as a deoiling prefilter and which can optionally be used in addition and upstream of the deoiling filter, a separation of oil and water within the emulsion or dispersion is usually achieved, so that Due to the different density, oil and water downstream of the deoiling prefilter are difficult to separate due to the force and can accordingly be discharged separately in a simplified manner.
  • oil removal filters have been found to be particularly advantageous, which have a hollow cylindrical filter body through which the water to be cleaned can flow radially.
  • the oil removal filter can also have two end plates, which are each arranged on an axial end face of the hollow cylindrical Filterkör pers.
  • the axial direction is defined by the longitudinal center axis of the hollow cylindrical filter body.
  • different filter materials are available for realizing the filter body.
  • Far Embodiments in which a folded sheet material is used for realizing the filter body are widespread.
  • the present invention is concerned with the problem of specifying an improved or at least another embodiment for a Entölungsfil ter of the type described above or for an Entölungs raised equipped therewith, which is characterized in particular by a high separation effect with a compact and inexpensive design.
  • the invention is based on the general idea of building the filter body in several stages, in such a way that it has several filter stages through which the water to be de-oiled flows in succession during operation of the oil-removing filter.
  • the invention is based on an oil removal filter which has a hollow cylinder filter body through which water can flow radially.
  • This filter body now has a cylindrically arranged outer filter layer with mineral wool and a cylindrically arranged inner filter layer with a multilayer filter material, the inner filter layer being arranged radially within the outer filter layer.
  • the multi-layer filter material of the inner filter layer has an inner pre-filter layer facing away from the outer filter layer and an outer main filter layer facing the outer filter layer. It is of crucial importance that a pore size in the main filter layer is smaller than in the pre-filter layer.
  • the proposed multi-stage structure of the filter body enables a particularly efficient separation effect for oily impurities from water to be achieved.
  • the prefilter through which the water flows first
  • the lower pore size enables the separation of comparatively coarse impurities.
  • the main filter layer through which the air flows subsequently enables the separation of small impurities due to its smaller pore size.
  • the outer filter layer which is subsequently flowed through, enables the separation of the smallest impurities in the mineral wool.
  • the pore size in the pre-filter layer can be at least five times larger than in the main filter layer.
  • the pore size in the main filter layer is at least five times smaller than in the pre-filter layer.
  • the pre-filter layer can have a pore size in the range of 60-120 ⁇ m. Additionally or alternatively, it can be provided that the main filter layer has a pore size in the range of 6-14 ⁇ m. In particular, the pore size of the prefilter layer can be less than 100 ⁇ m. Additionally or alternatively, the pore size of the main filter layer can be smaller than 10 ⁇ m.
  • the prefilter layer has cellulose fibers as the main component. These cellulose fibers can form a fleece, for example. Additionally or alternatively, the main filter layer can have glass fibers as the main component. Glass fibers can be made with significantly small lower fiber strengths than cellulose fibers.
  • the main constituent is present in the respective filter layer to an extent of more than 75%, preferably more than 85% and in particular more than 90% or more than 95%, in each case based on the volume.
  • the prefilter layer can have a resin, such as phenolic resin, in order to fix the cellulose fibers to one another.
  • a resin binder such as phenolic resin
  • an epoxy binder can also be used to fix the cellulose fibers.
  • the hydrophobic property of the prefilter layer is then not so pronounced.
  • the main filter layer can have a sandwich structure in which a core formed by the glass fibers is laminated on one or both sides by a protective layer made of plastic, such as polyethylene terephthalate (PET). Through this sandwich structure, the glass fibers are held on the respective protective layer or held together between the two protective layers.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the glass fibers can be held or fixed to one another by means of a binder, in particular by means of an acrylate binder.
  • the respective protective layer on the other hand, can be held or fixed on the glass fiber core by means of an adhesive, in particular by means of a hotmelt.
  • the pre-filter layer and the main filter layer can form separate filter materials.
  • the pre-filter layer and the main filter layer can be formed together in one filter material.
  • the inner filter layer can be designed as a sandwich structure in which the main filter layer with or made of glass fibers is held directly on the prefilter layer with or made of cellulose fibers, for example by means of an adhesive, preferably by means of a hotmelt.
  • a protective layer made of plastic such as for example polyethylene terephthalate (PET)
  • PET polyethylene terephthalate
  • a glass fiber core can then be arranged between the protective layer and the cellulose layer in order to form the sandwich structure of the inner filter layer.
  • the filter body comprises one or more dimensionally stable molded bodies in the outer filter layer which are made from a mineral wool which is dimensionally stabilized with the aid of a resin.
  • the respective molded body is designed monolithically, that is, has a continuous, coherent structure and thus represents a single component that is not assembled from several individual parts.
  • the mineral wool, which is dimensionally stabilized with the help of the flarz, already forms the respective dimensionally stable shaped body with the desired geometry, so that the shaped body forms the fluff cylinder of the outer filter layer.
  • the respective shaped body can form a section of the hollow cylindrical outer filter layer with respect to the axial direction and / or with respect to the circumferential direction, but preferably extends over the entire radial wall thickness of the outer filter layer.
  • the respective shaped body differs significantly from a flexible web material that can be wound spirally to form a conventional Filterkör or a conventional filter layer. It has been shown that a filter layer which is formed with the aid of at least one such shaped body from mineral wool stabilized with Flarz, a particularly effective separation effect for the oil can be realized from the water.
  • the resin can contain phenol and formaldehyde to stabilize the shape of the mineral wool.
  • said resin is made on a phenol and formaldehyde basis. It has been shown that the use of such a resin promotes a particularly long service life for the dimensionally stable molded body.
  • rock wool An embodiment in which the mineral wool is formed by rock wool is particularly advantageous.
  • the use of rock wool to realize the shape-stabilized molded body with resin has been found to be particularly efficient for separating oil from water.
  • the respective shaped body has a density in the range from 0.05 to 1.5 kg / dm 3 .
  • a density range of 0.8 to 1.2 kg / dm 3 is particularly advantageous. Within this density range, in particular in the preferred density range, there is a particularly efficient separation effect for the oil from the water.
  • the filter body can also have a cylindrical frame which is arranged radially between the outer layer and the inner layer.
  • the cylindrical frame can have a grid structure. It can basically be made of a plastic. However, depending on the prevailing pressure conditions, the frame can also be made of a metal.
  • a suitable protective layer can be provided radially between the inner filter layer and the frame. It is clear that the liquid to be cleaned can flow through this protective layer as well as the frame.
  • the frame can in particular be designed as a perforated plate.
  • the oil removal filter can also expediently have two end plates which are each arranged on an axial end face of the filter body and which are permanently connected to the outer filter layer and to the inner filter layer. If the frame mentioned above is present, the end disks can in principle also be firmly connected to this frame. The end disks form an axial seal for the filter body and simplify the integration of the oil removal filter in a suitable filter housing of an oil removal device.
  • the oil removal filter can also have a pretensioning jacket which rests radially on the outside with radial pretensioning on the filter body.
  • the prestressing jacket consists of an elastically deformable material that has to be elastically expanded to pull it onto the filter body, which creates a radially inwardly directed prestress.
  • the prestressing jacket can be configured as a shrink jacket that is shrunk radially outward onto the filter body, preferably thermally, and bears against it in a prestressed manner.
  • the prestressing jacket or the shrink jacket consists of a material through which water can also flow. The prestressing jacket or the shrink jacket can serve to stabilize the outer filter layer of the filter body.
  • the prestressing jacket or the shrink jacket can serve to fix the individual shaped bodies relative to one another.
  • the respective jacket causes the separate molded bodies to be fixed in position within the outer filter layer.
  • the aforementioned end disks can be firmly and tightly connected in a suitable manner to the respective adjoining filter layer.
  • an adhesive connection is preferably used when the respective end disk is designed as a shell, preferably made of metal, into which the filter body or the filter layers are inserted axially at the end face.
  • the end disks if they are made of a plastic, to be firmly connected to the respective filter layer or to the filter body by means of plasticization.
  • the plastic of the end plates is liquefied by a thermal treatment to such an extent that the respective filter layer can be embedded in the plastic of the respective end plate without melting itself. It is also conceivable to foam or inject the plastic end disks onto the respective filter layer.
  • the inner filter layer can be folded in the shape of a star in order in this way to significantly increase the surface of the inner filter layer through which the fluid flows.
  • End folds that adjoin one another in the circumferential direction can expediently be attached to one another by gluing along the longitudinal seams.
  • the folded, annular inner filter layer is tightly closed in the circumferential direction.
  • a particularly high level of pressure stability can be achieved in that the longitudinal seam gluing is carried out in such a way that the adhesive material wets the penultimate fold immediately adjacent to the respective end fold via a fold and covers the free end edges of the end folds radially.
  • the adhesive fills the respective pocket which is formed between the respective end fold and the adjacent penultimate fold.
  • the retention effect of the oil removal filter for oil or the coalescer effect of the oil removal filter formed by means of adsorption or absorption or adhesion or any combination thereof can optionally be improved by the following measures, whereby the measures mentioned can be implemented alternatively or in any combination or preferably cumulatively.
  • the outer filter layer can be designed to be oleophilic and hydrophobic.
  • the mineral wool of the outer filter layer can be designed to be oleophilic and hydrophobic.
  • the mineral wool of the outer filter layer can be oleophilic and hydrophobic by means of a phenolic resin or an epoxy binder, with which the mineral wool is dimensionally stabilized.
  • This form stabilization of the mineral wool medium Flarz has already been presented above.
  • the main filter layer can be designed to be oleophilic and hydrophilic.
  • the main filter layer can have glass fibers and be made oleophilic and hydrophilic by means of a binder, preferably by means of an acrylate binder, with which the glass fibers are stabilized, that is to say are fixed to one another.
  • the prefilter layer can be designed to be oleophilic and hydrophobic.
  • the prefilter layer can have cellulose fibers and be designed to be oleophilic and hydrophobic by means of a phenolic resin or by means of an epoxy resin. tet, with which the cellulose fibers are stabilized, i.e. are fixed to one another.
  • the main filter layer can advantageously be designed to be oleophilic and hydrophilic, while the prefilter layer is designed to be oleophilic and hydrophobic at the same time.
  • the outer filter layer can be designed to be oleophilic and hydrophobic, while on the one hand the main filter layer is designed to be oleophilic and hydrophilic and on the other hand the prefilter layer is oleophilic and hydrophobic.
  • the main filter layer has a glass fiber layer or is formed by a glass fiber layer and in which the prefilter layer has a cellulose fiber layer or a cellulose layer or is formed by a cellulose layer, the cellulose layer of the prefilter layer directly on the glass fiber layer Main filter layer is applied.
  • the main filter layer and the pre-filter layer are combined so that they form a unit.
  • the pack size can be reduced or, given a given pack size, the available filtration area can be increased.
  • the prefilter layer is fixed to the main filter layer or the cellulose layer to the glass fiber layer by means of an adhesive.
  • a further development is particularly advantageous in which the glass fibers of the glass fiber layer of the main filter layer are stabilized by means of an acrylate binder, while the cellulose fibers of the cellulose fiber layer of the prefilter layer are stabilized by means of a phenolic resin.
  • An oil removal device according to the invention for separating oil from What water comprises a filter housing and an oil removal filter of the type described above, which is arranged in the filter housing.
  • the de-oiling device can expediently be equipped with a raw water inlet through which water contaminated with oil can be fed, and with a pure water outlet through which water freed from oil can be discharged.
  • an oil outlet can expediently be provided through which oil separated from the water can be carried out.
  • the de-oiling filter arranged in the filter housing appropriately separates in the filter housing a raw space fluidly connected to the raw water inlet from a clean room fluidically connected to the pure water outlet.
  • the oil outlet expediently discharges the separated oil on the raw side, i.e. out of the raw space.
  • the draining device can also have a draining prefilter arranged upstream of the draining filter with respect to the water flow.
  • the oil removal prefilter can have a fully cylindrical prefilter body through which a flow can flow axially.
  • An embodiment in which the prefilter body is formed by a web material wound up in a spiral shape is particularly advantageous.
  • an efficient pre-separation of oil can be realized with the help of such a deoiling prefilter, so that small and tiny oil particles can be separated from the water in the downstream deoiling filter, which serves as a kind of deoiling main filter.
  • the use of a spirally wound web material to implement the fully cylindrical prefilter body has proven to be particularly inexpensive.
  • the rolled up web material can be radially compressed in the prefilter body.
  • the structure of the web material is compressed within the prefilter body, which improves the separation effect or separation effect of the deoiling prefilter.
  • a compression of more than 10% is also conceivable.
  • the compression is preferably less than 20%. This compression is to be understood as compared to the uncompressed initial state of the web material.
  • the web material is formed by a three-dimensional random structure made of plastic.
  • a three-dimensional random structure is known, for example, from DE 10061 839 B4. It has been shown that a de-oiling prefilter, the prefilter body of which is produced with the help of the random structure, enables a particularly efficient pre-separation for the oil. In addition, such a random structure can be obtained inexpensively, so that the de-oiling prefilter can be produced inexpensively.
  • the web material can be formed by a non-directional thread lay-up made of plastic. Depending on the configuration, such a thread lay-up can correspond to a random lay-up.
  • the terms “random scrim” and “undirected scrim” can then be synonyms.
  • At the Fa- In the case of the non-woven fabric or, in the case of the random fabric, at least one plastic thread is laid flat, that is to say two-dimensionally and one on top of the other, that is to say three-dimensionally. There is a permanent connection at the contact points, usually through fusion. A large number of plastic threads are expediently laid at the same time, as a result of which the web material can be manufactured particularly inexpensively.
  • the web material in particular the random laid or the thread laid, can be made of polypropylene.
  • FIG. 2 is a simplified cross section of a de-oiling filter of the de-oiling device
  • FIG. 3 shows an enlarged detail III of the oil removal filter from the cross section of FIG. 2,
  • FIG. 6 shows a plan view of a section of a web material for forming the de-oiling prefilter
  • Fig. 7 is a greatly simplified sectional view of an inner filter layer of the
  • Fig. 8 is a greatly simplified sectional view of an inner filter layer of the
  • Oil removal filter in a second embodiment.
  • a de-oiling device 1 which is used to separate oil from water, comprises a filter housing 2, a raw water inlet 3, a pure water outlet 4 and at least one oil outlet 5.
  • a de-oiling filter 6 is provided, which is arranged in the filter housing 2.
  • the Rohwas sereinlass 3 enables a supply of water that is contaminated with oil.
  • the pure water outlet 4 enables water that has more or less been freed from oil to be discharged.
  • the oil outlet 5 enables oil that has separated out from the water to be discharged.
  • the oil removal filter 6 separates a raw space 7, which is fluidically connected to the raw water inlet 3, from a clean room 8 which is fluidically connected to the clean water outlet 4.
  • the oil outlet 5 is expediently connected to the raw space 7.
  • the oil removal device 1 is also equipped with an oil removal prefilter 9 which is placed in a prefilter housing 10.
  • the deoiling prefilter 9 is arranged upstream of the deoiling filter 6.
  • This oil removal prefilter 9 separates a further raw space 11 in the prefilter housing 10, which is fluidically connected to the raw water inlet 3, from a further clean room 12 which is fluidically connected to the clean water outlet 4.
  • a further oil outlet 13 is provided, which is connected to a calming section 14 which extends between the prefilter housing 10 and the filter housing 2.
  • the oil-water emulsion or oil-water dispersion is separated, at least partially, in such a way that in the subsequent calming section 14 due to the different densities of oil and water, due to gravity, a Separation of oil and water can take place.
  • a separation line 15 is indicated in Figure 1 with a broken line. Above this is the oil.
  • the pre-cleaned water which is, however, still contaminated with oil.
  • the subsequent de-oiling filter 6 the remaining oil is separated up to a desired degree of separation, the separated oil being collected in the de-oiling filter 6 and being able to be discharged therefrom via the oil outlet 5.
  • the de-oiling filter 6 acts in the manner of a coalescer, so that the oil coming into contact with the de-oiling filter 6 adheres to it, coalesces into larger drops and can ultimately be removed.
  • the oil removal filter 6 comprises a hollow cylindrical filter body 16 through which water can flow radially, specifically preferably from radially inside to radially outside.
  • a corresponding through-flow is indicated by an arrow and denoted by 17.
  • the radial direction runs perpendicular to an axial direction which runs parallel to a longitudinal center axis 18 of the filter body 16, which in FIG. 2 is perpendicular to the plane of the drawing.
  • a circumferential direction 19 is indicated in FIG. 2 by a double arrow which runs around the longitudinal center axis 18.
  • the filter body 16 has a cylindrically arranged outer filter layer 20 and a cylindrically arranged inner filter layer 21 which is arranged radially inside the outer filter layer 20.
  • the flow through the de-oiling filter 6 is preferably from the radial inside to the radial outside, so that the flow passes through the inner filter layer 21 before the outer filter layer 20.
  • the outer filter layer 20 is formed with mineral wool 22, the inner filter layer 21 is formed with a multilayer filter material 23.
  • the multi-layer filter material 23 of the inner filter layer 21 comprises an inner pre-filter layer 24, which faces away from the outer filter layer 20, and an outer main filter layer 25 which faces the outer filter layer 20.
  • Pre-filter layer 24 and main filter layer 25 differ in their pore size, the pore size in the main filter layer 25 being smaller than in the pre-filter layer 24.
  • the pore size in the pre-filter layer 24 is at least five times larger than in the main filter layer 25.
  • the Pre-filter layer 24 have a pore size in the range of 60-120 ⁇ m.
  • An embodiment is preferred in which the prefilter layer has a pore size of 90 ⁇ 15 ⁇ m.
  • the main filter layer 25 can expediently have a pore size in the range from 6-14 ⁇ m.
  • the prefilter layer 24 can be designed as a cellulose material or cellulose fiber layer or cellulose layer 49 and accordingly have cellulose fibers as the main component, which can be fixed or stabilized in particular with a resin such as phenolic resin.
  • the pre-filter layer 24 can be formed by a cellulose fleece.
  • the main filter layer 25 can expediently be designed as a glass fiber material or glass fiber layer 50 and accordingly have glass fibers as the main component.
  • the Hauptfilterla ge 25 has a sandwich structure 51 which has a core formed by the glass fibers, so the glass fiber layer 50 and a protective layer 52, preferably two protective layers 52 made of plastic laminate the fiberglass core on both sides.
  • the plastic for the protective layers 52 can be, for example, PET, that is to say polyethylene terephthalate.
  • the protective layers 52 can position and fix the glass fibers of the core.
  • the pre-filter layer 24 and the main filter layer 25 are separate filter materials.
  • the pre-filter layer 24 can be in direct contact with the main filter layer 25, as shown, for example, in FIG.
  • an alternative embodiment is particularly advantageous in which the entire inner filter layer 21 is designed as a sandwich structure 53.
  • the pre-filter layer 24 and the main filter layer 25 are combined in a common filter material.
  • the main filter layer 25 configured as a glass fiber layer 50 is arranged directly on the prefilter layer 24 made from cellulose fibers, which is configured as a cellulose layer 49.
  • the cellulose layer 49 can be made by means of an adhesive 54, preferably be fixed to the glass fiber layer 50 by means of a hot melt.
  • PET polyethylene terephthalate
  • an adhesive 54 in particular by means of a hotmelt, be held or fixed thereon.
  • the sandwich structure 51 of the main filter layer 25 presented above in relation to FIG. 7 is realized with one-sided lamination.
  • a glass fiber core that is to say the glass fiber layer 50, is arranged between the protective layer 52 and the cellulose layer 49 in order to form the sandwich structure 53 of the inner filter layer 21.
  • the mineral wool 22 of the outer filter layer 20 can be dimensionally stabilized with a resin, in such a way that the mineral wool 22 which is dimensionally stabilized with resin forms at least one shaped body 26. It can be provided that the entire outer filter layer 20 is formed by a single shaped body 26 of this type. A plurality of such shaped bodies 26 can also be provided which, when put together, form the outer filter layer 20. For example, a plurality of shaped bodies 26 can bear against one another axially in order to form the outer filter layer 20.
  • the resin for stabilizing the shape of the mineral wool 22 can be formed by a mixture of phenol and formaldehyde.
  • the mineral wool 22 is preferably formed by rock wool.
  • the filter body 16 can also have a cylindrical frame 27 which is arranged radially between the outer filter layer 20 and the inner filter layer 21.
  • the outer filter layer 20 and the inner filter layer 21 are expediently supported radially on the frame 27.
  • the frame 27 has a structure that is permeable to water.
  • the Frame 27 can be designed as a perforated plate or as a grid.
  • the frame 27 is preferably made of a metal so that it can support high pressure differences.
  • the oil removal filter 6 can also have two end disks, not shown here, which are each arranged on an axial end face of the cylindrical filter body 16 and which are each firmly connected to the outer filter layer 20 and the inner filter layer 21. If, as here, the frame 27 is IN ANY, these end plates can expediently also be firmly connected to this frame 27.
  • the oil removal filter 6 can also be equipped with a pre-tensioning jacket 28.
  • the prestressing jacket 28 envelops the total th filter body 16 in the circumferential direction 19 and is expediently radially outwardly under radial prestress on the filter body 16 and thus on the outer filter layer 20 on.
  • this prestressing jacket 28 can be designed as a shrink jacket 29 which is shrunk radially on the outside onto the filter body 16 or onto the outer filter layer 20 and thus rests against it under radial prestressing.
  • the outer filter layer 20 can thereby be biased radially against the frame 27.
  • the inner filter layer 21 is folded in a star shape, that is to say is formed from a folded web-shaped filter material.
  • the quasi-endlessly provided web material is folded and then arranged in a cylindrical manner.
  • circumferential ends 30 of the annularly arranged, folded filter material come to rest against one another in the circumferential direction 19.
  • the folded filter material has an end fold 31 at each circumferential end 30, the end folds resting against one another in the circumferential direction 19.
  • the two end folds 31 are expediently attached to one another by longitudinal seam gluing 32. does. At the same time thereby the joint of the folded filter material is sealed well radially.
  • FIG 3 a special embodiment for this longitudinal seam glue 32 is shown.
  • the longitudinal seam bonding 32 is designed here in such a way that the end folds 31 are embedded in it.
  • an adhesive compound 33 of the longitudinal seam 32 fills pockets 34, which are each formed between the respective end fold 31 and a directly adjoining white fold 36 via a fold 35.
  • the adhesive compound 33 engages around the free edges 37 of the end folds 31 radially on the outside.
  • the oil removal prefilter 9 presented above with reference to FIG. 1 has a fully cylindrical prefilter body 38 which can be axially traversed.
  • a flow through the prefilter body 38 is indicated in FIG. 5 by corresponding flow arrows 39.
  • the axial direction of the oil removal prefilter 9 is defined by the cylindrical prefilter body 38.
  • the prefilter body 38 namely has a longitudinal center axis 40 which defines the axial direction of the oil removal prefilter 9.
  • the axial direction extends parallel to the longitudinal center axis 40.
  • the associated radial direction runs transversely to the axial direction and is in particular perpendicular to the longitudinal center axis 40.
  • the associated circumferential direction 41 runs around the longitudinal center axis 40.
  • the fully cylindrical prefilter body 38 is formed by a web material 42 which is preferably wound in a spiral shape with respect to the longitudinal center axis 40.
  • a web material 42 which is preferably wound in a spiral shape with respect to the longitudinal center axis 40.
  • an inner longitudinal end 43 of the web material 42 lies in the region of the longitudinal center axis 40, while an outer longitudinal end 44 of the web material 42 lies on the outer circumference of the pre-filter body 38.
  • the web material 42 used here is flexible, so that it can simply be wound spirally on one side. On the other hand, you can also compress web material 42 resiliently.
  • the wound web material 42 is preferably radially compressed in the prefilter body 38, in particular by at least 3 or 4 or 5%. This means that in the compressed state, i.e. within the built-in pre-filter body 38, a radial wall thickness 45 of the compressed web material 42 is at least 3 or 4 or 5% less than in an uncompressed initial state, i.e. in particular before the web material 42 spirals to the pre-filter body 38 is wound up.
  • the web material 42 used here can preferably be formed by a three-dimensional random scrim 46 or by an undirected scrim 47.
  • the random scrim 46 or the scrim 47 is produced with the help of at least one plastic thread 48, preferably with the help of a plurality of plastic threads 48, the threads 48 being laid in a non-directional three-dimensional manner and connected to one another at contact points, in particular by fusion connections.
  • the threads 48 can be placed in a partially plastic state, so that fusion connections are automatically established in the area of the contact points.
  • the web material 42 is particularly advantageously made of plastic, with polypropylene being preferred.
  • the aforementioned threads 48 can consist of polypropylene.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Entölungsfilter (6) zum Abscheiden von Öl aus Wasser, wobei das Entölungsfilter (6) einen hohlzylindrischen Filterkörper (16) aufweist, der radial von Wasser durchströmbar ist. Eine besonders effiziente Ölabscheidung lässt sich realisieren, wenn der Filterkörper (16) eine zylindrisch angeordnete äußere Filterschicht (20) mit Mineralwolle (22) und eine zylindrisch angeordnete innere Filterschicht (21) mit einem mehrlagigen Filtermaterial (23) aufweist, die radial innerhalb der äußeren Filterschicht (20) angeordnet ist, und wenn das mehrlagige Filtermaterial (23) der inneren Filterschicht (21) eine innenliegende Vorfilterlage (24) und eine außenliegende Hauptfilterlage (25) aufweist, wobei eine Porengröße in der Hauptfilterlage (25) kleiner ist als in der Vorfilterlage (24).

Description

Entölungseinrichtung mit Entölungsfilter
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Entölungsfilter zum Abscheiden von Öl aus Wasser. Die Erfindung betrifft außerdem eine Entölungseinrichtung zum Ab scheiden von Öl aus Wasser, die mit einem derartigen Entölungsfilter ausgestat tet ist.
In einer Vielzahl industrieller Anwendungen kann Wasser mit einer öligen Sub stanz verunreinigt werden, so dass es zur Entsorgung des Wassers erforderlich ist, die ölhaltige Substanz aus dem Wasser abzuscheiden. Von besonderem Inte resse sind dabei maritime Anwendungen, bei denen das Wasser in einen See, einen Fluss oder ein Meer entsorgt werden soll. Insbesondere beschäftigt sich die vorliegende Erfindung mit der Abscheidung von ölhaltigen Substanzen, wie zum Beispiel Schmieröl, Heizöl und öligem Kraftstoff, insbesondere Dieselkraft stoff bzw. Dieselöl, aus Bilgewasser eines Schiffs. Insoweit betrifft die vorliegen de Erfindung auch eine Bilgewasseraufbereitungsanlage bzw. eine Bilgewasser entölungseinrichtung.
Die Entölung von Wasser, also das Abscheiden von Öl aus Wasser kann inner halb der Entölungseinrichtung in einer einzigen Entölungsstufe oder bevorzugt in mehreren Entölungsstufen erfolgen. Eine solche Entölungsstufe kann mit Hilfe eines Entölungsfilters arbeiten, das hierbei von dem mit Öl verunreinigten Wasser durchströmt wird. Hierzu besitzt das Entölungsfilter einen Filterkörper, der vom Wasser durchströmbar ist und der bei seiner Durchströmung eine Abscheidewir kung für das im Wasser enthaltene Öl zeigt. Das Öl-Wasser-Gemisch kann als Emulsion oder Dispersion vorliegen. Die Durchströmung des Entölungsfilters kann bei einem als Separator ausgestalteten bzw. als Separator arbeitenden Entölungsfilter diese Emulsion bzw. Dispersion in die separaten Bestandteile Öl und Wasser mehr oder weniger auftrennen, so dass stromab des Entölungsfilters in der Strömung aufgrund der unterschiedlichen Dichte von Öl und Wasser eine Separierung erfolgt, beispielsweise in einer Beruhigungsstrecke, welche die Trennung von Öl und Wasser vereinfacht. Ebenso ist möglich, dass bei einem als Coalescer ausgestalteten bzw. als Coalescer arbeitenden Entölungsfilter der Fil terkörper eine Sorptionswirkung für das Öl besitzt und im Filterkörper zurückbe hält und ansammelt, so dass es je nach Aufbau der Entölungseinrichtung möglich ist, das Öl direkt vom Entölungsfilter abzuführen.
Üblicherweise bewirkt das Entölungsfilter einer Entölungshauptstufe ein Zurück halten des Öls im Filterkörper und ermöglicht ein Abführen des Öls im Bereich des Entölungsfilters. Diese Rückhaltewirkung beruht dabei üblicherweise auf Ad sorption oder Absorption oder Adhäsion oder einer beliebigen Kombination dar aus. Im Unterschied dazu wird bei einem Entölungsfilter einer Entölungsvorstufe, das auch als Entölungsvorfilter bezeichnet werden kann und das innerhalb einer Entölungseinrichtung optional zusätzlich und stromauf des Entölungsfilters zur Anwendung kommen kann, üblicherweise eine Auftrennung von Öl und Wasser innerhalb der Emulsion bzw. Dispersion erreicht, so dass sich Öl und Wasser stromab des Entölungsvorfilters aufgrund der unterschiedlichen Dichte schwer kraftbedingt separieren und dementsprechend vereinfacht separat abführen las sen.
Als besonders vorteilhaft haben sich in der Praxis Entölungsfilter herausgestellt, die einen hohlzylindrischen Filterkörper aufweisen, der vom zu reinigenden Was ser radial durchströmbar ist. Das Entölungsfilter kann ferner zwei Endscheiben besitzen, die jeweils an einer axialen Stirnseite des hohlzylindrischen Filterkör pers angeordnet sind. Die Axialrichtung wird dabei durch die Längsmittelachse des hohlzylindrischen Filterkörpers definiert. Zur Realisierung des Filterkörpers stehen grundsätzlich unterschiedliche Filtermaterialien zur Verfügung. Weit ver- breitet sind Ausführungsformen, bei denen ein gefaltetes Bahnenmaterial zur Re alisierung des Filterkörpers verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Entölungsfil ter der vorstehend beschriebenen Art bzw. für eine damit ausgestattete Ent ölungseinrichtung eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine hohe Abscheidewirkung bei kom pakter und preiswerter Bauform auszeichnet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängi gen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der ab hängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den Filterkörper mehrstufig aufzubauen, derart, dass er mehrere Filterstufen aufweist, die im Betrieb des Entölungsfilters von dem zu entölenden Wasser nacheinander durchströmt wer den. Dabei geht die Erfindung von einem Entölungsfilter aus, der einen hohlzy lindrischen Filterkörper aufweist, der radial von Wasser durchströmbar ist. Dieser Filterkörper weist nun eine zylindrisch angeordnete äußere Filterschicht mit Mine ralwolle und eine zylindrisch angeordnete innere Filterschicht mit einem mehrla gigen Filtermaterial auf, wobei die innere Filterschicht radial innerhalb der äuße ren Filterschicht angeordnet ist. Das mehrlagige Filtermaterial der inneren Filter schicht weist eine von der äußeren Filterschicht abgewandte, innenliegende Vor filterlage und eine der äußeren Filterschicht zugewandte, außenliegende Hauptfil terlage auf. Von entscheidender Bedeutung ist dabei, dass eine Porengröße in der Hauptfilterlage kleiner ist als in der Vorfilterlage. Untersuchungen der Anmel derin haben gezeigt, dass durch den vorgeschlagenen mehrstufigen Aufbau des Filterkörpers eine besonders effiziente Abscheidewirkung für ölhaltige Verunrei nigungen aus Wasser realisierbar ist. Die vom Wasser zuerst durchströmte Vorfil- terlage ermöglicht eine Abscheidung von vergleichsweise groben Verunreinigun gen. Die nachfolgend durchströmte Hauptfilterlage ermöglicht aufgrund ihrer klei neren Porengröße die Abscheidung kleiner Verunreinigungen. Die nachfolgend durchströmte äußere Filterschicht ermöglicht in der Mineralwolle die Abscheidung kleinster Verunreinigungen. Die Abstimmung der einzelnen Filterstufen aufeinan der und insbesondere die hier vorgesehene Reihenfolge ermöglichen eine be sonders effiziente Abscheidewirkung für die ölhaltigen Verunreinigungen aus Wasser.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Porengröße in der Vorfilterlage mindestens fünf Mal größer sein als in der Hauptfilterlage. Mit ande ren Worten, die Porengröße in der Hauptfilterlage ist mindestens fünf Mal kleiner als in der Vorfilterlage. Hierdurch wird erreicht, dass ein Großteil der Verunreini gungen bereits in der Vorfilterlage abgeschieden werden kann, so dass die Hauptfilterlage vor den vergleichsweise groben Verunreinigungen, die in der Vor filterlage abgefangen werden, geschützt werden kann. So kann die Hauptfilterla ge besser und effizienter ihre Filterwirkung für die kleineren Verunreinigungen entfalten.
Beispielsweise kann die Vorfilterlage eine Porengröße im Bereich von 60-120 pm aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Hauptfilter lage eine Porengröße im Bereich von 6-14 pm aufweist. Insbesondere kann die Porengröße der Vorfilterlage kleiner als 100 pm sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Porengröße der Hauptfilterlage kleiner als 10 pm sein.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform schlägt vor, dass die Vorfilterlage als Hauptbestandteil Zellulosefasern aufweist. Diese Zellulosefasern können bei spielsweise ein Vlies bilden. Zusätzlich oder alternativ kann die Hauptfilterlage als Hauptbestandteil Glasfasern aufweisen. Glasfasern lassen sich mit deutlich klei- neren Faserstärken realisieren als Zellulosefasern. Der Hauptbestandteil liegt in der jeweiligen Filterlage zu mehr als 75%, vorzugsweise zu mehr als 85% und insbesondere zu mehr als 90% oder zu mehr als 95% vor, jeweils bezogen auf das Volumen.
Optional kann die Vorfilterlage ein Harz, wie zum Beispiel Phenolharz, aufweisen, um die Zellulosefasern aneinander zu fixieren. Alternativ zu einem Harzbinder, insbesondere Epoxidharzbinder, kann auch ein Epoxidbinder zum Fixieren der Zellulosefasern verwendet werden. Allerdings ist die hydrophobe Eigenschaft der Vorfilterlage dann nicht so ausgeprägt. Zusätzlich oder alternativ kann die Haupt filterlage eine Sandwichstruktur aufweisen, in der ein durch die Glasfasern gebil deter Kern einseitig oder beidseitig jeweils durch eine Schutzschicht aus Kunst stoff, wie zum Beispiel Polyethylenterephthalat (PET), kaschiert ist. Durch diese Sandwichstruktur werden die Glasfasern an der jeweiligen Schutzschicht gehal ten bzw. zwischen den beiden Schutzschichten zusammengehalten. Im Kern können die Glasfasern mittels eines Binders, insbesondere mittels eines Acrylat- binders, aneinander gehalten bzw. fixiert sein. Die jeweilige Schutzschicht kann dagegen am Glasfaserkern mittels eines Klebstoffs, insbesondere mittels eines Hotmelts, gehalten bzw. fixiert sein.
Grundsätzlich können die Vorfilterlage und die Hauptfilterlage separate Filterma terialien bilden. Alternativ dazu können die Vorfilterlage und die Hauptfilterlage in einem Filtermaterial gemeinsam ausgebildet sein. Hierzu kann die innere Filter schicht als Sandwichstruktur ausgestaltet sein, in der die Hauptfilterlage mit oder aus Glasfasern an der Vorfilterlage mit oder aus Zellulosefasern direkt gehalten ist, beispielsweise mittels eines Klebstoffs, vorzugsweise mittels eines Hotmelts. Optional kann an der von der Vorfilterlage abgewandten Seite der Hauptfilterlage zusätzlich noch eine Schutzschicht aus Kunststoff, wie zum Beispiel Polyethylen terephthalat (PET), an der Hauptfilterlage angeordnet sein und mittels eines Klebstoffs, insbesondere mittels eines Hotmelts, daran gehalten bzw. fixiert sein. Insbesondere kann dann ein Glasfaserkern zwischen der Schutzschicht und der Zelluloseschicht angeordnet sein, um die Sandwichstruktur der inneren Filter schicht zu bilden.
Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei welcher die Mineralwolle der äußeren Filterschicht mit einem Flarz formstabilisiert ist, so dass sie einen Formkörper bildet. Dieser Formkörper kann einteilig oder mehrteilig ausgestaltet sein. Mit anderen Worten, der Filterkörper umfasst in der äußeren Filterschicht einen oder mehrere formstabile Formkörper, die aus einer Mineralwolle herge stellt sind, die dabei mit Hilfe eines Flarzes formstabilisiert ist. Der jeweilige Formkörper ist dabei monolithisch ausgestaltet, besitzt also eine kontinuierliche, zusammenhängende Struktur und repräsentiert dadurch ein einziges Bauteil, das nicht aus mehreren Einzelteilen zusammengebaut ist. Die mit H ilfe des Flarzes formstabilisierte Mineralwolle bildet den jeweiligen formstabilen Formkörper be reits mit der gewünschten Geometrie, so dass der Formkörper den Flohlzylinder der äußeren Filterschicht bildet. Der jeweilige Formkörper kann dabei einen Ab schnitt der hohlzylindrischen äußeren Filterschicht bezüglich der Axialrichtung und/oder bezüglich der Umfangsrichtung bilden, erstreckt sich jedoch bevorzugt über die gesamte radiale Wandstärke der äußeren Filterschicht. Somit unter scheidet sich der jeweilige Formkörper wesentlich von einem flexiblen Bahnmate rial, das spiralförmig gewickelt werden kann, um einen konventionellen Filterkör per bzw. eine konventionelle Filterschicht zu bilden. Es hat sich gezeigt, dass eine Filterschicht, die mit Hilfe wenigstens eines derartigen Formkörpers aus mit Flarz stabilisierter Mineralwolle gebildet ist, eine besonders effektive Abscheide wirkung für das Öl aus dem Wasser realisierbar ist.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann das Flarz zur Form stabilisierung der Mineralwolle Phenol und Formaldehyd aufweisen. Mit anderen Worten, das besagte Harz wird auf einer Basis aus Phenol und Formaldehyd hergestellt. Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung eines derartigen Harzes eine besonders hohe Langlebigkeit für den formstabilen Formkörper begünstigt.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der die Mineralwolle durch Steinwolle gebildet ist. Die Verwendung von Steinwolle zur Realisierung der mit Harz formstabilisierten Formkörper hat sich als besonders effizient für die Ab scheidung von Öl aus Wasser herausgestellt.
Des Weiteren wird eine Ausführungsform bevorzugt, bei welcher der jeweilige Formkörper eine Dichte im Bereich von 0,05 bis 1 ,5 kg/dm3 aufweist. Besonders vorteilhaft ist dabei ein Dichtebereich von 0,8 bis 1,2 kg/dm3. Innerhalb dieses Dichtebereichs, insbesondere im bevorzugten Dichtebereich, ergibt sich eine be sonders effiziente Abscheidewirkung für das Öl aus dem Wasser.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Filterkörper außer dem eine zylindrische Zarge aufweisen, die radial zwischen der äußeren Schicht und der inneren Schicht angeordnet ist. Die zylindrische Zarge kann eine Git terstruktur aufweisen. Sie kann grundsätzlich aus einem Kunststoff hergestellt sein. Je nach den vorherrschenden Druckverhältnissen kann die Zarge jedoch auch aus einem Metall hergestellt sein. Bei einer vorgesehenen Durchströmungs richtung des Filterkörpers von radial innen nach radial außen ist vorgesehen, dass sich die innere Filterschicht radial an der Zarge abstützt. Dies kann unmit telbar erfolgen. Zur Vermeidung einer Beschädigung der inneren Filterschicht durch Relativbewegungen an der Zarge kann radial zwischen der inneren Filter schicht und der Zarge noch eine geeignete Schutzschicht vorgesehen sein. Es ist klar, dass auch diese Schutzschicht ebenso wie die Zarge von der zu reinigenden Flüssigkeit durchströmbar ist. Die Zarge kann insbesondere als Lochblech aus gestaltet sein. Zweckmäßig kann das Entölungsfilter außerdem zwei Endscheiben aufweisen, die jeweils an einer axialen Stirnseite des Filterkörpers angeordnet sind und je weils mit der äußeren Filterschicht und mit der inneren Filterschicht fest verbun den sind. Sofern die vorstehend genannte Zarge vorhanden ist, können die End scheiben grundsätzlich auch mit dieser Zarge fest verbunden sein. Die Endschei ben bilden eine axiale Abdichtung des Filterkörpers und vereinfachen die Einbin dung des Entölungsfilters in ein geeignetes Filtergehäuse einer Entölungseinrich tung.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann das Entölungsfilter außer dem einen Vorspannmantel aufweisen, der radial außen mit radialer Vorspan nung am Filterkörper anliegt. Der Vorspannmantel besteht aus einem elastisch verformbaren Material, das zum Aufziehen auf den Filterkörper elastisch aufge weitet werden muss, wodurch eine radial nach innen gerichtete Vorspannung entsteht. Insbesondere kann der Vorspannmantel als Schrumpfmantel ausgestal tet sein, der radial außen auf den Filterkörper, vorzugsweise thermisch, aufge schrumpft ist und vorgespannt daran anliegt. Der Vorspannmantel bzw. der Schrumpfmantel besteht dabei aus einem Material, das ebenfalls vom Wasser durchströmbar ist. Der Vorspannmantel bzw. der Schrumpfmantel kann zur Stabi lisierung der äußeren Filterschicht des Filterkörpers dienen. Insbesondere bei Ausführungsformen, bei denen mehrere Formkörper aus Mineralwolle verwendet werden, um die äußere Filterschicht zu bilden, kann der Vorspannmantel bzw. der Schrumpfmantel dazu dienen, die einzelnen Formkörper relativ zueinander zu fixieren. Mit anderen Worten, der jeweilige Mantel bewirkt eine Lagefixierung der separaten Formkörper innerhalb der äußeren Filterschicht.
Die vorstehend genannten Endscheiben können auf geeignete Weise mit der je weiligen daran angrenzenden Filterschicht fest und dicht verbunden sein. Denk- bar ist beispielsweise eine Klebeverbindung. Eine solche Klebeverbindung kommt bevorzugt dann zum Einsatz, wenn die jeweilige Endscheibe als Schale ausgestaltet ist, vorzugsweise aus Metall, in welche der Filterkörper bzw. die Fil terschichten axial stirnseitig eingesetzt sind. Ebenso ist denkbar, die Endschei ben, wenn sie aus einem Kunststoff bestehen, durch eine Plastifizierung mit der jeweiligen Filterschicht bzw. mit dem Filterkörper fest zu verbinden. Beim Plastifi zieren wird der Kunststoff der Endscheiben durch eine thermische Behandlung so weit verflüssigt, dass die jeweilige Filterschicht in den Kunststoff der jeweiligen Endscheibe eingebettet werden kann ohne dabei selbst zu schmelzen. Ebenso ist denkbar, die Endscheiben aus Kunststoff an die jeweilige Filterschicht anzu schäumen bzw. anzuspritzen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die innere Filterschicht stern förmig gefaltet sein, um auf diese Weise die durchströmte Oberfläche der inneren Filterschicht signifikant zu vergrößern. Zweckmäßig können dabei Endfalten, die in der Umfangsrichtung aneinandergrenzen, durch eine Längsnahtverklebung aneinander befestigt sein. Hierdurch wird die gefaltete, ringförmige innere Filter schicht in der Umfangsrichtung dicht verschlossen. Eine besonders hohe Druckstabilität kann dadurch erreicht werden, dass die Längsnahtverklebung so ausgeführt wird, dass die Klebstoffmasse die an die jeweilige Endfalte über einen Falz unmittelbar angrenzende vorletzte Falte benetzt und die freien Endkanten der Endfalten radial abdeckt. Außerdem füllt der Klebstoff die jeweilige Tasche aus, die zwischen der jeweiligen Endfalte und der daran angrenzenden vorletzten Falte ausgebildet ist. Hierdurch werden die aneinander anliegenden Endfalten an der der äußeren Filterschicht zugewandten Außenseite der inneren Filterschicht an drei Seiten eingefasst. Hierdurch wird eine besonders hohe Druckbeständig keit und Dichtigkeit realisiert. Die mittels Adsorption oder Absorption oder Adhäsion oder einer beliebigen Kombination daraus gebildete Rückhaltewirkung des Entölungsfilters für Öl bzw. die Coalescerwirkung des Entölungsfilters kann optional durch die nachfolgenden Maßnahmen verbessert werden, wobei die genannten Maßnahmen alternativ oder in beliebiger Kombination oder bevorzugt kumulativ realisiert werden kön nen.
Beispielsweise kann die äußere Filterschicht oleophil und hydrophob ausgestaltet sein.
Beispielsweise kann die Mineralwolle der äußeren Filterschicht oleophil und hyd rophob ausgestaltet sein.
Beispielsweise kann die Mineralwolle der äußeren Filterschicht mittels eines Phenolharzes oder mittels eines Epoxidbinders oleophil und hydrophob ausge staltet sein, mit dem die Mineralwolle formstabilisiert ist. Diese Formstabilisierung der Mineralwolle mittel Flarz ist bereits weiter oben vorgestellt worden.
Beispielsweise kann die Hauptfilterlage oleophil und hydrophil ausgestaltet sein.
Beispielsweise kann die Hauptfilterlage Glasfasern aufweisen und mittels eines Binders, vorzugsweise mittels eines Acrylatbinders, oleophil und hydrophil aus gestaltet sein, mit dem die Glasfasern stabilisiert sind, also aneinander festgelegt sind.
Beispielsweise kann die Vorfilterlage oleophil und hydrophob ausgestaltet sein.
Beispielsweise kann die Vorfilterlage Zellulosefasern aufweisen und mittels eines Phenolharzes oder mittels eines Epoxidharzes oleophil und hydrophob ausgestal- tet sein, mit dem die Zellulosefasern stabilisiert sind, also aneinander festgelegt sind.
Vorteilhaft kann die Hauptfilterlage oleophil und hydrophil ausgestaltet sein, wäh rend gleichzeitig die Vorfilterlage oleophil und hydrophob ausgestaltet ist.
Besonders vorteilhaft kann die äußere Filterschicht oleophil und hydrophob aus gestaltet sein, während einerseits die Hauptfilterlage oleophil und hydrophil aus gestaltet ist und andererseits die Vorfilterlage oleophil und hydrophob ausgestal tet ist.
Zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei welcher die Hauptfilterlage eine Glas faserschicht aufweist oder durch eine Glasfaserschicht gebildet ist und bei wel cher die Vorfilterlage eine Zellulosefaserschicht bzw. eine Zelluloseschicht auf weist oder durch eine Zelluloseschicht gebildet ist, wobei die Zelluloseschicht der Vorfilterlage direkt an der Glasfaserschicht der Hauptfilterlage anliegt. Hierdurch werden Hauptfilterlage und Vorfilterlage zusammenfasst, so dass sie eine Einheit bilden. Insbesondere lässt sich dadurch bei vorgegebener Filtrationsfläche das Packmaß reduzieren bzw. bei vorgegebenem Packmaß die zur Verfügung ste hende Filtrationsfläche vergrößern. Dabei kann optional vorgesehen sein, die Vorfilterlage an der Hauptfilterlage bzw. die Zelluloseschicht an der Glasfaser schicht mittels eines Klebstoffs zu fixieren.
Besonders vorteilhaft ist dabei eine Weiterbildung, bei der die Glasfasern der Glasfaserschicht der Hauptfilterlage mittels eines Acrylatbinders stabilisiert sind, während die Zellulosefasern der Zellulosefaserschicht der Vorfilterlage mittels eines Phenolharzes stabilisiert sind. Hierdurch kann die Coalescerwirkung bzw. die Entölungswirkung verbessert werden. Eine erfindungsgemäße Entölungseinrichtung zum Abscheiden von Öl aus Was ser umfasst ein Filtergehäuse und ein Entölungsfilter der vorstehend beschriebe nen Art, das im Filtergehäuse angeordnet ist. Des Weiteren kann die Entölungs einrichtung zweckmäßig mit einem Rohwassereinlass, durch den mit Öl verunrei nigtes Wasser zuführbar ist, und mit einem Reinwasserauslass ausgestattet sein, durch den von Öl befreites Wasser abführbar ist. Ferner kann zweckmäßig ein Ölauslass vorgesehen sein, durch den aus dem Wasser abgeschiedenes Öl ab führbar ist. Der im Filtergehäuse angeordnete Entölungsfilter trennt im Filterge häuse zweckmäßig einen mit dem Rohwassereinlass fluidisch verbundenen Roh raum von einem mit dem Reinwasserauslass fluidisch verbundenen Reinraum. Der Ölauslass führt das abgeschiedene Öl zweckmäßig auf der Rohseite, also aus dem Rohraum ab.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Entölungseinrichtung außer dem ein bezüglich der Wasserströmung stromauf des Entölungsfilters angeord netes Entölungsvorfilter aufweisen. Das Entölungsvorfilter kann einen vollzylindri schen Vorfilterkörper aufweisen, der axial durchströmbar ist. Besonders vorteil haft ist dabei eine Ausführungsform, bei welcher der Vorfilterkörper durch ein spi ralförmig aufgewickeltes Bahnmaterial gebildet ist. Mit Hilfe eines derartigen Ent- ölungsvorfilters lässt sich die Emulsion bzw. Dispersion aus Öl in Wasser bei der Durchströmung des Entölungsvorfilters so weit auftrennen, dass sich stromab des Entölungsvorfilters, insbesondere in einer Beruhigungszone mit reduzierter Strömungsgeschwindigkeit, eine schwerkraftbedingte Separation von Öl und Wasser aufgrund der unterschiedlichen Dichten einstellt. Insoweit lässt sich mit Hilfe eines derartigen Entölungsvorfilters eine effiziente Vorabscheidung von Öl realisieren, so dass im nachgeordneten Entölungsfilter, das quasi als Entölungs hauptfilter dient, kleine und kleinste Ölpartikel aus dem Wasser abgeschieden werden können. Die Verwendung eines spiralförmig aufgewickelten Bahnmaterials zur Realisie rung des vollzylindrischen Vorfilterkörpers hat sich dabei als besonders preiswert herausgestellt.
Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann das aufgewi ckelte Bahnmaterial im Vorfilterkörper radial komprimiert sein. Hierdurch wird die Struktur des Bahnmaterials innerhalb des Vorfilterkörpers verdichtet, was die Se parationswirkung bzw. Abscheidewirkung des Entölungsvorfilters verbessert.
Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausgestaltung, bei welcher das aufgewickelte Bahnmaterial im Vorfilterkörper um mindestens 3 %, insbesondere um mindes tens 5 %, komprimiert ist. Denkbar ist auch eine Kompression von mehr als 10 %. Bevorzugt ist die Kompression jedoch geringer als 20 %. Diese Kompression ist dabei im Vergleich zum nicht komprimierten Ausgangszustand des Bahnmateri als zu verstehen.
Besonders vorteilhaft hat sich dabei eine Ausführungsform herausgestellt, bei der das Bahnmaterial durch ein dreidimensionales Wirrgelege aus Kunststoff gebildet ist. Ein derartiges dreidimensionales Wirrgelege ist beispielsweise aus der DE 10061 839 B4 bekannt. Es hat sich gezeigt, dass ein Entölungsvorfilter, des sen Vorfilterkörper mithilfe des Wirrgeleges hergestellt ist, eine besonders effizi ente Vorabscheidung für das Öl ermöglicht. Außerdem lässt sich ein derartiges Wirrgelege preiswert beschaffen, so dass das Entölungsvorfilter preiswert her stellbar ist.
Zusätzlich oder alternativ kann das Bahnmaterial durch ein ungerichtetes Faden gelege aus Kunststoff gebildet sein. Je nach Konfiguration kann ein derartiges Fadengelege einem Wirrgelege entsprechen. Insbesondere können dann die Be griffe „Wirrgelege“ und „ungerichtetes Fadengelege“ Synonyme sein. Beim Fa- dengelege bzw. beim Wirrgelege wird zumindest ein Kunststofffaden flächig, also zweidimensional und übereinander, also dreidimensional, verlegt. An den Kon taktstellen erfolgt eine feste Verbindung, in der Regel durch Fusion. Zweckmäßig wird gleichzeitig eine Vielzahl von Kunststofffäden gelegt, wodurch sich das Bahnmaterial besonders preiswert hersteilen lässt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Bahnmaterial, insbesonde re das Wirrgelege bzw. das Fadengelege, aus Polypropylen hergestellt sein.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Un teransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschrei bung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, son dern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, oh ne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen darge stellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Kompo nenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch,
Fig. 1 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Prinzipdarstellung einer
Entölungseinrichtung, Fig. 2 ein vereinfachter Querschnitt eines Entölungsfilters der Entölungs einrichtung,
Fig. 3 ein vergrößertes Detail III des Entölungsfilters aus dem Querschnitt der Fig. 2,
Fig. 4 ein vereinfachter Querschnitt eines Entölungsvorfilters der Ent ölungseinrichtung,
Fig. 5 ein vereinfachter Längsschnitt des Entölungsvorfilters,
Fig. 6 eine Draufsicht auf einen Abschnitt eines Bahnmaterials zur Bildung des Entölungsvorfilters,
Fig. 7 eine stark vereinfachte Schnittansicht einer inneren Filterschicht des
Entölungsfilters in einer ersten Ausführungsform,
Fig. 8 eine stark vereinfachte Schnittansicht einer inneren Filterschicht des
Entölungsfilters in einer zweiten Ausführungsform.
Entsprechend Figur 1 umfasst eine Entölungseinrichtung 1, die zum Abscheiden von Öl aus Wasser dient, ein Filtergehäuse 2, einen Rohwassereinlass 3, einen Reinwasserauslass 4 und zumindest einen Ölauslass 5. Außerdem ist ein Ent ölungsfilter 6 vorgesehen, das im Filtergehäuse 2 angeordnet ist. Der Rohwas sereinlass 3 ermöglicht eine Zuführung von Wasser, das mit Öl verunreinigt ist. Der Reinwasserauslass 4 ermöglicht ein Abführen von Wasser, das mehr oder weniger von Öl befreit ist. Der Ölauslass 5 ermöglicht ein Abführen von Öl, das aus dem Wasser abgeschieden ist. Das Entölungsfilter 6 trennt im Filtergehäuse 2 einen Rohraum 7, der mit dem Rohwassereinlass 3 fluidisch verbunden ist, von einem Reinraum 8, der mit dem Reinwasserauslass 4 fluidisch verbunden ist. Zweckmäßig ist der Ölauslass 5 an den Rohraum 7 angeschlossen.
Im gezeigten Beispiel der Figur 1 ist die Entölungseinrichtung 1 außerdem mit einem Entölungsvorfilter 9 ausgestattet, das in einem Vorfiltergehäuse 10 unter gebracht ist. Bezüglich der Wasserströmung, die in Figur 1 durch Pfeile angedeu tet ist, ist das Entölungsvorfilter 9 stromauf des Entölungsfilters 6 angeordnet. Dieses Entölungsvorfilter 9 trennt im Vorfiltergehäuse 10 einen weiteren Roh raum 11, der mit dem Rohwassereinlass 3 fluidisch verbunden ist, von einem weiteren Reinraum 12, der mit dem Reinwasserauslass 4 fluidisch verbunden ist. Des Weiteren ist ein weiterer Ölauslass 13 vorgesehen, der an eine Beruhi gungsstrecke 14 angeschlossen ist, die sich zwischen dem Vorfiltergehäuse 10 und dem Filtergehäuse 2 erstreckt. Im Entölungsvorfilter 9, das nach Art eines Separators arbeitet, erfolgt eine Auftrennung der Öl-Wasser-Emulsion bzw. Öl- Wasser-Dispersion, zumindest teilweise, derart, dass in der nachfolgenden Beru higungsstrecke 14 aufgrund der unterschiedlichen Dichte von Öl und Wasser schwerkraftbedingt eine Separation von Öl und Wasser stattfinden kann. Inner halb der Beruhigungsstrecke 14 ist in Figur 1 eine Separationslinie 15 mit unter brochener Linie angedeutet. Oberhalb davon befindet sich das Öl. Unterhalb da von befindet sich das vorgereinigte Wasser, das jedoch noch immer mit Öl verun reinigt ist. Im nachfolgenden Entölungsfilter 6 folgt ein Abscheiden des restlichen Öls bis zu einem gewünschten Abscheidegrad, wobei das abgeschiedene Öl im Entölungsfilter 6 angesammelt und davon über den Ölauslass 5 abführbar ist.
Das Entölungsfilter 6 wirkt dabei nach Art eines Coalescers, so dass das mit dem Entölungsfilter6 in Kontakt kommende Öl daran anhaftet, zu größeren Tropfen koaliert und letztlich abführbar ist.
Entsprechend Figur 2 umfasst das Entölungsfilter 6 einen hohlzylindrischen Fil terkörper 16, der radial von Wasser durchströmbar ist, und zwar vorzugsweise von radial innen nach radial außen. Eine entsprechende Durchströmung ist dabei durch einen Pfeil angedeutet und mit 17 bezeichnet. Die Radialrichtung verläuft dabei senkrecht zu einer Axialrichtung, die parallel zu einer Längsmittelachse 18 des Filterkörpers 16 verläuft, die in Figur 2 senkrecht auf der Zeichnungsebene steht. Außerdem ist in Figur 2 eine Umfangsrichtung 19 durch einen Doppelpfeil angedeutet, die um die Längsmittelachse 18 umläuft.
Der Filterkörper 16 weist eine zylindrisch angeordnete äußere Filterschicht 20 und eine zylindrisch angeordnete innere Filterschicht 21 auf, die radial innerhalb der äußeren Filterschicht 20 angeordnet ist. Im Betrieb ist das Entölungsfilter 6 bevorzugt von radial innen nach radial außen durchströmt, so dass die innere Filterschicht 21 vor der äußeren Filterschicht 20 durchströmt wird. Die äußere Filterschicht 20 ist mit Mineralwolle 22 gebildet, die innere Filterschicht 21 ist mit einem mehrlagigen Filtermaterial 23 gebildet.
Entsprechend Figur 3 umfasst das mehrlagige Filtermaterial 23 der inneren Fil terschicht 21 eine innenliegende Vorfilterlage 24, die von der äußeren Filter schicht 20 abgewandt ist, und eine außenliegende Hauptfilterlage 25, die der äu ßeren Filterschicht 20 zugewandt ist. Vorfilterlage 24 und Hauptfilterlage 25 un terscheiden sich durch ihre Porengröße, wobei die Porengröße in der Hauptfilter lage 25 kleiner ist als in der Vorfilterlage 24. Beispielsweise ist die Porengröße in der Vorfilterlage 24 mindestens fünf Mal größer als in der Hauptfilterlage 25. Bei spielsweise kann die Vorfilterlage 24 eine Porengröße im Bereich von 60-120 pm aufweisen. Bevorzugt ist dabei eine Ausführungsform, bei der die Vorfilterlage eine Porengröße von 90 ± 15 pm aufweist. Zweckmäßig kann die Hauptfilterlage 25 eine Porengröße im Bereich von 6-14 pm aufweisen. Bevorzugt ist dabei eine Ausführungsform, bei der die Hauptfilterlage eine Porengröße von 10 ± 2 pm aufweist. Gemäß den Fig. 7 und 8 kann die Vorfilterlage 24 als Zellulosematerial bzw. Zel lulosefaserschicht oder Zelluloseschicht 49 ausgestaltet sein und dementspre chend als Hauptbestandteil Zellulosefasern aufweisen, die insbesondere mit ei nem Harz, wie zum Beispiel Phenolharz, fixiert bzw. stabilisiert sein können. Ins besondere kann die Vorfilterlage 24 durch ein Zellulosevlies gebildet sein. Zweckmäßig kann die Hauptfilterlage 25 als Glasfasermaterial bzw. Glasfaser schicht 50 ausgestaltet sein und dementsprechend als Hauptbestandteil Glasfa sern aufweisen.
Vorteilhaft ist dabei gemäß Fig. 7 eine Ausführungsform, bei der die Hauptfilterla ge 25 eine Sandwichstruktur 51 aufweist, die einen durch die Glasfasern gebilde ten Kern, also die Glasfaserschicht 50 sowie eine Schutzschicht 52, vorzugswei se jedoch zwei Schutzschichten 52 aus Kunststoff aufweist, die den Kern aus Glasfasern beidseitig kaschieren. Der Kunststoff für die Schutzschichten 52 kann beispielsweise PET sein, also Polyethylenterephthalat. Innerhalb der Sandwich struktur 51 können die Schutzschichten 52 die Glasfasern des Kerns positionie ren und fixieren. In Fig. 7 sind die Vorfilterlage 24 und die Hauptfilterlage 25 se parate Filtermaterialien. Die Vorfilterlage 24 kann dabei abweichend zur Darstel lung der Fig. 7 unmittelbar an der Hauptfilterlage 25 anliegen, wie z.B. in Fig. 3 gezeigt.
Besonders vorteilhaft ist gemäß Fig. 8 eine alternative Ausführungsform, bei wel cher die gesamte innere Filterschicht 21 als Sandwichstruktur 53 ausgestaltet ist. Hierdurch sind die Vorfilterlage 24 und die Hauptfilterlage 25 in einem gemein samen Filtermaterial zusammengefasst. In dieser Sandwichstruktur 53 ist die als Glasfaserschicht 50 ausgestaltete Hauptfilterlage 25 direkt an der als Zellulose schicht 49 ausgestalteten Vorfilterlage 24 der aus Zellulosefasern angeordnet. Vorzugsweise kann die Zelluloseschicht 49 mittels eines Klebstoffs 54, vorzugs- weise mittels eines Hotmelts, an der Glasfaserschicht 50 fixiert sein. Optional kann gemäß Fig. 8 an der von der Vorfilterlage 24 abgewandten Seite der Haupt filterlage 25, also an der Abstromseite zusätzlich noch eine Schutzschicht 52 aus Kunststoff, wie zum Beispiel Polyethylenterephthalat (PET), an der Hauptfilterla ge 25 angeordnet sein und mit einem Klebstoff 54, insbesondere mittels eines Hotmelts, daran gehalten bzw. fixiert sein. Dadurch wird innerhalb der Sandwich struktur 53 der inneren Filterschicht 21 die vorstehend zu Fig. 7 vorgestellte Sandwichstruktur 51 der Hauptfilterlage 25 mit einseitiger Kaschierung realisiert. Im Beispiel der Fig. 8 ist somit ein Glasfaserkern, also die Glasfaserschicht 50 zwischen der Schutzschicht 52 und der Zelluloseschicht 49 angeordnet, um die Sandwichstruktur 53 der inneren Filterschicht 21 zu bilden.
Die Mineralwolle 22 der äußeren Filterschicht 20 kann mit einem Harz formstabi lisiert sein, derart, dass die mit Harz formstabilisierte Mineralwolle 22 zumindest einen Formkörper 26 bildet. Dabei kann vorgesehen sein, dass die gesamte äu ßere Filterschicht 20 durch einen einzigen solchen Formkörper 26 gebildet ist. Ebenso können mehrere derartige Formkörper 26 vorgesehen sein, die zusam mengesetzt die äußere Filterschicht 20 bilden. Beispielsweise können mehrere Formkörper 26 axial aneinander anliegen, um die äußere Filterschicht 20 zu bil den. Das Harz zur Formstabilisierung der Mineralwolle 22 kann durch eine Mi schung aus Phenol und Formaldehyd gebildet sein. Die Mineralwolle 22 ist be vorzugt durch Steinwolle gebildet.
Gemäß den Figuren 2 und 3 kann der Filterkörper 16 außerdem eine zylindrische Zarge 27 aufweisen, die radial zwischen der äußeren Filterschicht 20 und der inneren Filterschicht 21 angeordnet ist. Zweckmäßig stützen sich die äußere Fil terschicht 20 und die innere Filterschicht 21 radial an der Zarge 27 ab. Die Zarge 27 besitzt eine für das Wasser durchlässige Struktur. Beispielsweise kann die Zarge 27 als Lochblech oder als Gitter konzipiert sein. Bevorzugt ist die Zarge 27 aus einem Metall hergestellt, so dass sie hohe Druckdifferenzen abstützen kann.
Das Entölungsfilter 6 kann außerdem zwei hier nicht gezeigte Endscheiben auf weisen, die jeweils an einer axialen Stirnseite des zylindrischen Filterkörpers 16 angeordnet sind und die jeweils mit der äußeren Filterschicht 20 und der inneren Filterschicht 21 fest verbunden sind. Sofern wie hier auch die Zarge 27 vorhan den ist, können diese Endscheiben zweckmäßig auch mit dieser Zarge 27 fest verbunden sein.
Gemäß den Figuren 2 und 3 kann das Entölungsfilter 6 außerdem mit einem Vor spannmantel 28 ausgestattet sein. Der Vorspannmantel 28 umhüllt den gesam ten Filterkörper 16 in der Umfangsrichtung 19 und liegt zweckmäßig radial außen unter radialer Vorspannung am Filterkörper 16 und somit an der äußeren Filter schicht 20 an. Insbesondere kann dieser Vorspannmantel 28 als Schrumpfmantel 29 konzipiert sein, der radial außen auf den Filterkörper 16 bzw. auf die äußere Filterschicht 20 aufgeschrumpft ist und dadurch unter radialer Vorspannung da ran anliegt. Insbesondere kann dadurch die äußere Filterschicht 20 radial gegen die Zarge 27 vorgespannt sein.
Gemäß den Figuren 2 und 3 kann bei einer bevorzugten Ausführungsform vorge sehen sein, dass die innere Filterschicht 21 sternförmig gefaltet ist, also aus ei nem gefalteten bahnförmigen Filtermaterial gebildet ist. Das quasi endlos bereit gestellte Bahnenmaterial wird dabei gefaltet und dann zylindrisch angeordnet. In der Folge kommen Umfangsenden 30 des ringförmig angeordneten, gefalteten Filtermaterials in der Umfangsrichtung 19 aneinander zur Anlage. Das gefaltete Filtermaterial besitzt an jedem Umfangsende 30 eine Endfalte 31 , wobei die bei den Endfalten in der Umfangsrichtung 19 aneinander anliegen. Zweckmäßig sind die beiden Endfalten 31 durch eine Längsnahtverklebung 32 aneinander befes- tigt. Gleichzeitig wird dadurch der Stoß des gefalteten Filtermaterials radial abge dichtet. In Figur 3 ist eine besondere Ausführungsform für diese Längsnahtver klebung 32 wiedergegeben. Die Längsnahtverklebung 32 ist hier so ausgeführt, dass die Endfalten 31 darin eingebettet sind. Hierzu füllt eine Klebstoffmasse 33 der Längsnahtverklebung 32 Taschen 34 aus, die jeweils zwischen der jeweiligen Endfalte 31 und einer über einen Falz 35 unmittelbar daran anschließenden wei teren Falte 36 ausgebildet ist. Außerdem umgreift die Klebstoffmasse 33 die freien Kanten 37 der Endfalten 31 radial außen.
Entsprechend den Figuren 4 und 5 besitzt das vorstehend mit Bezug auf Fig. 1 vorgestellte Entölungsvorfilter 9 einen vollzylindrischen Vorfilterkörper 38, der axial durchströmbar ist. Eine Durchströmung des Vorfilterkörpers 38 ist in Figur 5 durch entsprechende Strömungspfeile 39 angedeutet. Auch hier wird die Axial richtung des Entölungsvorfilters 9 durch den zylindrischen Vorfilterkörper 38 defi niert. Der Vorfilterkörper 38 besitzt nämlich eine Längsmittelachse 40, welche die Axialrichtung des Entölungsvorfilters 9 definiert. Die Axialrichtung erstreckt sich parallel zur Längsmittelachse 40. Die zugehörige Radialrichtung verläuft quer zur Axialrichtung und steht insbesondere senkrecht auf der Längsmittelachse 40. Die zugehörige Umfangsrichtung 41 läuft um die Längsmittelachse 40 um.
Der vollzylindrische Vorfilterkörper 38 ist gemäß einer bevorzugten und in den Figuren 4 und 5 gezeigten Ausführungsform durch ein Bahnmaterial 42 gebildet, das bezüglich der Längsmittelachse 40 bevorzugt spiralförmig aufgewickelt ist. Zur Realisierung des Vollkörpers liegt ein inneres Längsende 43 des Bahnmate rials 42 im Bereich der Längsmittelachse 40, während ein äußeres Längsende 44 des Bahnmaterials 42 am Außenumfang des Vorfilterkörpers 38 liegt.
Das hierbei zum Einsatz kommende Bahnmaterial 42 ist flexibel, so dass es ei nerseits einfach spiralförmig gewickelt werden kann. Andererseits lässt sich das Bahnmaterial 42 auch elastisch komprimieren. Bevorzugt ist das aufgewickelte Bahnmaterial 42 im Vorfilterkörper 38 radial komprimiert, und zwar insbesondere um mindestens 3 oder 4 oder 5 %. Das bedeutet, dass im komprimierten Zu stand, also innerhalb des eingebauten Vorfilterkörpers 38 eine radiale Wandstär ke 45 des komprimierten Bahnmaterials 42 zumindest 3 oder 4 oder 5 % geringer ist als in einem nicht komprimierten Ausgangszustand, also insbesondere bevor das Bahnmaterial 42 spiralförmig zum Vorfilterkörper 38 aufgewickelt ist.
Gemäß Figur 6 kann das hierbei zum Einsatz kommende Bahnmaterial 42 vor zugsweise durch ein dreidimensionales Wirrgelege 46 bzw. durch ein ungerichte tes Fadengelege 47 gebildet sein. Das Wirrgelege 46 bzw. das Fadengelege 47 wird mit Hilfe wenigstens eines Kunststofffadens 48, vorzugsweise mit Hilfe einer Vielzahl von Kunststofffäden 48 hergestellt, wobei die Fäden 48 ungerichtet drei dimensional gelegt werden und an Kontaktstellen miteinander verbunden werden, insbesondere durch Fusionsverbindungen. Beispielsweise können die Fäden 48 in einem teilplastischen Zustand gelegt werden, so dass sich im Bereich der Be rührstellen automatisch Fusionsverbindungen einstellen.
Besonders vorteilhaft wird das Bahnmaterial 42 aus Kunststoff hergestellt, wobei Polypropylen bevorzugt wird. Insbesondere können die vorstehend genannten Fäden 48 aus Polypropylen bestehen.
*****

Claims

Ansprüche
1. Entölungsfilter (6) zum Abscheiden von Öl aus Wasser,
- mit einem hohlzylindrischen Filterkörper (16), der radial von Wasser durch- strömbar ist,
- wobei der Filterkörper (16) eine zylindrisch angeordnete äußere Filterschicht
(20) mit Mineralwolle (22) und eine zylindrisch angeordnete innere Filterschicht
(21) mit einem mehrlagigen Filtermaterial (23) aufweist, die radial innerhalb der äußeren Filterschicht (20) angeordnet ist,
- wobei das mehrlagige Filtermaterial (23) der inneren Filterschicht (21) eine von der äußeren Filterschicht (20) abgewandte, innenliegende Vorfilterlage (24) und eine der äußeren Filterschicht (20) zugewandte, außenliegende Hauptfil terlage (25) aufweist,
- wobei eine Porengröße in der Hauptfilterlage (25) kleiner ist als in der Vorfilter lage (24).
2. Entölungsfilter (6) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Filterschicht (20) oleophil und hydrophob ausgestaltet ist.
3. Entölungsfilter (6) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mineralwolle (22) der äußeren Filterschicht (20) oleophil und hydrophob ausgestaltet ist.
4. Entölungsfilter (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mineralwolle (22) der äußeren Filterschicht (20) mittels eines Phenol harzes oder mittels eines Epoxidbinders oleophil und hydrophob ausgestaltet ist, mit dem die Mineralwolle (22) formstabilisiert ist.
5. Entölungsfilter (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptfilterlage (25) oleophil und hydrophil ausgestaltet ist.
6. Entölungsfilter (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptfilterlage (25) Glasfasern aufweist und mittels eines Binders oleo phil und hydrophil ausgestaltet ist, mit dem die Glasfasern stabilisiert sind.
7. Entölungsfilter (6) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Binder zum Stabilisieren der Glasfasern ein Acrylatbinder ist.
8. Entölungsfilter (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorfilterlage (24) oleophil und hydrophob ausgestaltet ist.
9. Entölungsfilter (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorfilterlage (24) Zellulosefasern aufweist und mittels eines Phenolhar zes oder mittels eines Epoxidharzes oleophil und hydrophob ausgestaltet ist, mit dem die Zellulosefasern stabilisiert sind.
10. Entölungsfilter (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Hauptfilterlage (25) oleophil und hydrophil ausgestaltet ist, und
- dass die Vorfilterlage (24) oleophil und hydrophob ausgestaltet ist.
11. Entölungsfilter (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
- dass die äußere Filterschicht (20) oleophil und hydrophob ausgestaltet ist,
- dass die Hauptfilterlage (25) oleophil und hydrophil ausgestaltet ist, und
- dass die Vorfilterlage (24) oleophil und hydrophob ausgestaltet ist.
12. Entölungsfilter (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Hauptfilterlage (25) eine Glasfaserschicht aufweist oder durch eine Glasfaserschicht gebildet ist,
- dass die Vorfilterlage (24) eine Zelluloseschicht aufweist oder durch eine Zellu loseschicht gebildet ist,
- dass die Zelluloseschicht der Vorfilterlage (24) direkt an der Glasfaserschicht der Hauptfilterlage (25) anliegt.
13. Entölungsfilter (6) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Glasfasern der Glasfaserschicht der Hauptfilterlage (25) mittels eines Acrylatbinders stabilisiert sind,
- dass die Zellulosefasern der Zellulosefaserschicht der Vorfilterlage (24) mittels eines Phenolharzes oder mittels eines Epoxidharzes stabilisiert sind.
14. Entölungsfilter (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Porengröße in der Vorfilterlage (24) mindesten 5 mal größer ist als in der Hauptfilterlage (25).
15. Entölungsfilter (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorfilterlage (24) eine Porengröße im Bereich von 60 bis 120 pm auf weist, während die Hauptfilterlage (25) eine Porengröße im Bereich von 6 bis 14 pm aufweist.
16. Entölungsfilter (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorfilterlage (24) als Hauptbestandteil Zellulosefasern aufweist, während die Hauptfilterlage (25) als Hauptbestandteil Glasfasern aufweist.
17. Entölungsfilter (6) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorfilterlage (24) ein Harz, z.B. Phenolharz, zum Fixieren der Zellulose fasern aufweist.
18. Entölungsfilter (6) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptfilterlage (25) eine Sandwichstruktur aufweist, in der ein durch die Glasfasern gebildeter Kern beidseitig jeweils durch eine Schutzschicht aus Kunststoff, z.B. Polyethylenterephthalat (PET), kaschiert ist.
19. Entölungsfilter (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mineralwolle (22) der äußeren Filterschicht (20) mit einem Harz form stabilisiert ist und einen Formkörper (26) bildet.
20. Entölungsfilter (6) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz zur Formstabilisierung der Mineralwolle (22) Phenol und Formal dehyd aufweist.
21. Entölungsfilter (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mineralwolle (22) der äußeren Filterschicht (20) durch Steinwolle gebil det ist.
22. Entölungsfilter (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterkörper (16) eine zylindrische Zarge (27) aufweist, die radial zwi schen der äußeren Filterschicht (20) und der inneren Filterschicht (21) angeord net ist.
23. Entölungsfilter (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Entölungsfilter (6) außerdem zwei Endscheiben aufweist, die jeweils an einer axialen Stirnseite des Filterkörpers (16) angeordnet sind und jeweils mit der äußeren Filterschicht (20) und mit der inneren Filterschicht (21) fest verbunden sind.
24. Entölungsfilter (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Entölungsfilter (6) außerdem einen Vorspannmantel (28) aufweist, der radial außen radial vorgespannt am Filterkörper (16), insbesondere an der äuße ren Filterschicht (20), anliegt.
25. Entölungsfilter (6) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorspannmantel (28) als Schrumpfmantel (29) ausgestaltet ist, der radi al außen auf den Filterkörper (16), insbesondere auf die äußere Filterschicht (20), aufgeschrumpft ist und vorgespannt daran anliegt.
26. Entölungsfilter (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Filterschicht (21) sternförmig gefaltet ist, wobei Endfalten (31), die in der Umfangsrichtung (19) aneinandergrenzen, durch eine Längsnahtver klebung (32) aneinander befestigt sind.
27. Entölungseinrichtung (1) zum Abscheiden von Öl aus Wasser,
- mit einem Filtergehäuse (2),
- mit einem Rohwassereinlass (3), durch den mit Öl verunreinigtes Wasser zu- führbar ist,
- mit einem Reinwasserauslass (4), durch den von Öl befreites Wasser abführ- bar ist,
- mit einem Ölauslass (5), durch den aus dem Wasser abgeschiedenes Öl ab- führbar ist,
- mit einem Entölungsfilter (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das im Filtergehäuse (2) angeordnet ist und darin einen mit dem Rohwassereinlass
(3) fluidisch verbundenen Rohraum (7) von einem mit dem Reinwasserauslass
(4) fluidisch verbundenen Reinraum (8) trennt.
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