DE1212498B

DE1212498B - Filter nozzle

Info

Publication number: DE1212498B
Application number: DEK50907A
Authority: DE
Inventors: Heinz Henke; Klaus Kratzenstein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-09-24
Filing date: 1963-09-24
Publication date: 1966-03-17

Description

Filterdüse Die Erfindung betrifft eine iterdüse, die in ihrem Inneren eine Scheibe mit tangential zur Dii6enacEse gerichteten Schlitzen aufweist und an einem Polsterrohr angeordnet ist Derartige Filterdüsen findenVerv;erldung im Filteranlagen mit Schichten körnigen Materials für die Filterung von Flüssigkeiten. Die Filteranlagen sjad dabei' so ausgebildet, daß das körnige Fllternaterial in Filterkästen oder -bebaltern auf einem Zwischen boden aufruht und das Abströmen der gefilterten Flüssigkeit durch mehrere in dem Zwischenboden verteilt angeordnete Düsenköpfe erfolgt. Die Düsenköpfe besitzen Schlitze, die zu Åbflußöffnungen in dem Zwischenboden einführen, wobei in diesen Abflußöffnungen sogenannte Folsterrohre vorgesehen sind. Bei Umkehrung der Durchfiußrichtung können diese Filterdüsen auch zum Rückspülen und Auswaschen der Filterschicht mit einem Luft-Wasser-Gemisch dienen, Die soeben erwähnte Rückspülung mit einem Luft-Wasser-Gemisch in der der Filtration entgegengesetzten Richtung ist der wirtschaftlichste und wirksamste Weg zur Reinigung von Filterschichten aus körnigem Material. Die Reinigungswirkung auf das körnige Filtermaterial hängt dabei weitgehend von der Rückspülgeschwindigkeit ab Dabei läßt sich eine nicht ausreichende Geschwindigkeit nicht etwa durch entsprechend längeres Spülen ausgleichen.Filter nozzle The invention relates to an iter nozzle, which in its interior a disc with tangential to the Dii6enacEse directed slots and on A cushion tube is arranged. Such filter nozzles are provided in the filter systems with layers of granular material for filtering liquids. The filter systems sjad 'designed so that the granular filter material in filter boxes or -baltern rests on an intermediate floor and the outflow of the filtered liquid is carried out by several nozzle heads distributed in the intermediate floor. the Nozzle heads have slots that lead to flow openings in the false floor, so-called Folsterrohre are provided in these drainage openings. When reversing Depending on the direction of flow, these filter nozzles can also be used for backwashing and washing serve the filter layer with an air-water mixture, the just mentioned backwashing with an air-water mixture in the opposite direction of filtration the most economical and effective way to clean granular filter sheets Material. The cleaning effect on the granular filter material largely depends on it from the backwash speed from. An inadequate speed can be achieved do not compensate for it by rinsing for a longer period of time.

Auch die bekannte stoßweise Spülung des körnigen Filtermaterials mit Luft oder Wasser hat sich bewährt, sofern das Ausmaß von Verbackungen im Filter noch in gewissen Grenzen liegt.Also the well-known intermittent rinsing of the granular filter material with Air or water has proven itself, provided the extent of caking in the filter is still within certain limits.

Mit den bereits bekannten Filterdüsen, die in ihrem Inneren eine Scheibe mit tangential zur Düsenachse gerichteten Schlitzen aufweisen, konnte bisher das Rückspülen der Filterschicht nicht immer in völlig zufriedenstellender Weise durchgeführt werden. Das beruhte in der Hauptsache darauf, daß mit diesen bekannten Filterdüsen nur ein kontinuierliches relativ gleichmäßiges Durchsetzen des die Düsen überdeckenden Filterbettes mit Luft und Wasser möglich ist, wobei auch die Gefahr besteht, daß sich in dem Filterbett sogenannte Kanäle bilden, d. h. senkrecht verlaufende Zonen, durch die das Rückspülmedium in der Filterschicht aufwärts strömt, ohne daß die an die gebildeten Kanäle angrenzenden Bereiche der Filterschicht ausreichend gereinigt werden. Außerdem besteht bei den bekannten Filterdüsen der Nachteil, daß sie für eine gute Reinigung des Filtermaterials beim Rückspülen verhältnismäßig eng gesetzt werden müssen. Auch sind die beim Rückspülen durch die einzelnen Filterdüsen durchzusetzenden Volu3nina des Rücks,pülmediums verhältnismäßig groß Diese genannten Nachteile werden auch nicht durch eine bekannte Filterdüsenform vollständig beseitigt, bei der das Rückspülmedium mehr in tangentialer als in radialer Richtung aus dea Düsenschlitzen austritt, da es nach dem Eintritt in das Filterbett in der einmal eingenommenen Richtung beharrt, und zwar von allen Düsenschlitzen gleichmäßig ausgehend, Der Erfindung hat die Aufgabe zugrunde gelegen, die mit den bekannten Filterdüsen erzielbare 3teinigungswirkung zu verbessern, und zwar war dafür richtungsweisend, einerseits die Spülgeschwindigkeit zu erhöhen und andererseits einen der stoßweisen Spülung mit einem Luft-Wasser-Gemisch vergleichbaren Effekt zu erzielen. With the already known filter nozzles that have a Have disk with tangential to the nozzle axis directed slots, could so far backwashing the filter layer is not always entirely satisfactory be performed. That was mainly due to the fact that with these acquaintances Filter nozzles only a continuous, relatively uniform penetration of the nozzles Covering filter bed with air and water is possible, with the risk consists that so-called channels are formed in the filter bed, i. H. perpendicular Zones through which the backwashing medium flows upwards in the filter layer without the areas of the filter layer adjoining the channels formed are sufficient getting cleaned. In addition, the known filter nozzles have the disadvantage that they are proportionate for a good cleaning of the filter material during backwashing must be set closely. They are also when backwashing through the individual filter nozzles Volu3nina of the back to be enforced, pülmediums relatively large these mentioned Disadvantages are not completely eliminated by a known filter nozzle shape, in which the backwashing medium is more tangential than radial from dea The nozzle slot emerges as it enters the filter bed in the once in the direction taken, starting evenly from all nozzle slots, The invention is based on the object with the known filter nozzles to improve the achievable unification effect, and that was trend-setting on the one hand to increase the flushing speed and on the other hand one of the intermittent ones Rinsing with an air-water mixture to achieve a comparable effect.

Diese Aufgabe findet ihre Lösung an einer Filterdüse der obenerwähnten Art dadurch, daß die Scheibe um das Polsterrohr drehbar gelagert und von dem Düsenkopf überdeckt ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil,'daß das Luft-Wasser-Gemisch je nach der Anzahl der Schlitze in der drehbaren Scheibe in Form eines oder mehrerer kreisender Strahlen aus der Filterdüse austritt. Durch dieses Kreisen des Luft-Wasser-Strahls wird der Effekt einer stoßweisen Spülung erzielt, indem die Randschlitze jedes Düsenkopfes in kreisender Form mit dem Luft-Wasser-Strahl beaufschlagt und dadurch ständig im Kreislauf stoßartige Impulse erzeugt werden. Mit anderen Worten wird also für die Dauer der Rückspülung ein ständiger Wechsel zwischen Ruhe und intensivster Beaufschlagung des zu reinigenden körnigen Filtermaterials mit Luft undWasser erzwungen. Dabei kann die Bildung sogenannter Kanäle in dem Filtermaterial nicht erfolgen, da die örtlich auftretenden sehr großen Geschwindigkeiten des Luft-Wasser-Gemisches starke Turbulenz in dem Filtermaterial bewirken. Es wurde außerdem festgestellt, daß bei versetzter Anordnung der einzelnen Düsen auf dem Zwischenboden praktisch die gesamte Filterfläche durch das Spülen erfaßt wird, ohne daß gegenüber der bisherigen Verfahrensweise ohne die erfindungsgemäß drehbar gelagerten Scheiben die Düsenzahl und die Luft-Wasser-Anfördergeschwindigkeit erhöht zu werden brauchen. This problem is solved by a filter nozzle of the type mentioned above Kind in that the disc is rotatably mounted around the upholstery tube and from the nozzle head is covered. This has the advantage that the air-water mixture depends on the number of slots in the rotatable disc in the form of one or more circular ones Blasts emerge from the filter nozzle. Through this circling of the air-water jet the effect of intermittent flushing is achieved by removing the edge slots of each nozzle head exposed to the air-water jet in a circling form and therefore constantly in the Circulatory impulses are generated. In other words, for the Duration of the backwash, a constant alternation between rest and intense exposure the granular filter material to be cleaned with air and water. Included the formation of so-called channels in the filter material can not take place because the locally occurring very large Velocities of the air-water mixture cause strong turbulence in the filter material. It was also found that practical with staggered arrangement of the individual nozzles on the intermediate floor the entire filter surface is covered by the rinsing, without being compared to the previous one Procedure without the disks rotatably mounted according to the invention, the number of nozzles and the air-water delivery speed need to be increased.

Bei Überschneidung der Wirkungsbereiche der einzelnen Düsen kann darüber hinaus sogar unter wesentlicher Einsparung von Spülwasser eine erheblich gründlichere Säuberung des körnigen Filtermaterials bewirkt werden, als es bei der Ausführung mit feststehender Scheibe möglich ist.If the areas of action of the individual nozzles overlap, you can use this in addition, a considerably more thorough one even with considerable savings in flushing water Cleaning of the granular filter material can be effected as it is when running with a fixed disc is possible.

Da die Intensivierung der Rückspülung des körnigen Filtermaterials mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Filterdüse Einsparungen von bis zu 50 °/o der bisher notwendigen Wassermenge bei gleicher Reinigungswirkung mit sich bringt, ergibt sich der weitere Vorteil, daß der Schmutzwasseranfall infolge der größeren Feststoffkonzentration im ablaufenden Spülwasser um den genannten Betrag geringer ist als bei den bisher bekannten Düsenarten. Because the intensification of the backwashing of the granular filter material with the filter nozzle designed according to the invention, savings of up to 50% the previously necessary amount of water with the same cleaning effect, there is the further advantage that the waste water accumulation as a result of the larger Solids concentration in the draining rinse water is lower by the amount mentioned than with the previously known types of nozzles.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. In dieser zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Düsenkopf gemäß der Erfindung entsprechend der Schnittlinie 1-1 der Fig. 2 und Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Filterdüse entsprechend der Schnittlinie II-II der F i g. 1. An embodiment of the invention is shown in the drawing. 1 shows a cross section through a nozzle head according to the invention in accordance with the section line 1-1 of FIGS. 2 and 2, a longitudinal section through a filter nozzle according to the section line II-II of FIG. 1.

Die einzelne Filterdüse besteht in ihren Hauptteilen aus dem haubenförmigen Düsenkopf 1 mit radial oder auch schräg gestellten, vorzugsweise konischen Randschlitzen 2 und einem Polsterrohr 3, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel in den Düsenkopf 1 eingeschraubt ist. Das Polsterrohr 3 besitzt unten einen keilförmigen Schlitz 4 und trägt einen Bund5, der sich von unten gegen den die Filterschicht tragenden Zwischenboden 6 des Filterkastens anlegt. An seiner Oberseite weist der Bund s ein oder mehrere radiale Ausnehmungen7 auf; in der Höhe der Randschlitze 2 sind in dem Polsterrohr 3 Durchtrittslöcher 8 für das Luft-Wasser-Gemisch vorgesehen. The main parts of the individual filter nozzle consist of the hood-shaped one Nozzle head 1 with radially or also inclined, preferably conical edge slots 2 and a cushion tube 3, which in the present embodiment is in the nozzle head 1 is screwed in. The upholstery tube 3 has a wedge-shaped slot at the bottom 4 and carries a collar5 which extends from below against the one carrying the filter layer Intermediate floor 6 of the filter box creates. The collar shows s on its upper side or several radial recesses7; at the level of the edge slots 2 are in the Upholstery tube 3 through holes 8 provided for the air-water mixture.

In dem Hohlraum des Düsenkopfes 1 ist eine mit Spiel um das Polsterrohr 3 drehbare Scheibe 9 mit einem mehr tangential als radial zur Düsenachse gerichteten, vorzugsweise gekrümmt verlaufenden Schlitz 10 angeordnet. Diese drehbare Scheibe 9 ist an der Unterseite 11 zur Mitte hin abgeschrägt, so daß sie sich nur mit ihrem Außenrand auf dem Zwischenboden 6 abstützt. In the cavity of the nozzle head 1 is one with play around the upholstery tube 3 rotatable disc 9 with a more tangential than radial to the nozzle axis, preferably curved slot 10 arranged. This rotating disc 9 is beveled at the bottom 11 towards the center, so that they are only with her The outer edge is supported on the intermediate floor 6.

Bei der Filtration dringt das filtrierte Wasser über die Schlitze 2 in den Hohlraum der Düsenköpfe 1 und gelangt von dort teils durch den Spalt 12 und teils durch die Öffnungen 8 im Polsterrohr 3 in den unteren Sammelraum, aus dem es abgezogen wird oder ausläuft. During the filtration, the filtered water penetrates through the slits 2 into the cavity of the nozzle heads 1 and from there passes partly through the gap 12 and partly through the openings 8 in the upholstery tube 3 into the lower collecting space from which it is withdrawn or leaks.

Beim Rückspülvorgang tritt das Luft-Wasser-Gemisch unter Druck durch die öffnungen 8 im Polsterrohr 3 aus, und zwar hauptsächlich jeweils durch die Öffnungen, die sich vor dem Schlitz 10 der drehbaren Scheibe 9 befinden. Außerdem dringt noch Druckluft durch die Ausnehmungen 7 und den Spalt 12 in den Innenraum der Scheibe 9 vor. Durch die tangentiale Richtung des Schlitzes-10 erfährt die Scheibe 9. dabei eine langsame Drehbewegung und beaufschlagt die Randschlitze2 des Düsenkopfes 1 in kreisender Reihenfolge mit einem Strahl aus einem Luft-Wasser-Gemisch. Ist die.Filterspülung beendet, so entlüftet sich der Raum unter dem Zwischenboden durch die radialen Ausnehmungen 7 und den Spaltl2 zwischen der Polsterrohrbohrung in dem Zwischenboden 6 und der Außenwand des Polsterrohres nach oben hin. During the backwashing process, the air-water mixture passes through under pressure the openings 8 in the upholstery tube 3, mainly through the openings, which are located in front of the slot 10 of the rotatable disk 9. In addition, still penetrates Compressed air through the recesses 7 and the gap 12 into the interior of the disc 9 before. Due to the tangential direction of the slot-10, the disk 9 experiences a slow rotary movement and acts on the edge slots 2 of the nozzle head 1 in a circular sequence with a jet of an air-water mixture. Is the filter rinsing ended, the space under the intermediate floor is vented through the radial recesses 7 and the gap 12 between the upholstery tube bore in the intermediate floor 6 and the Outer wall of the upholstery tube towards the top.

Claims

Claim: filter nozzle with an inside on an upholstery tube has arranged disc with slots directed tangentially to the nozzle axis, as characterized in that the disc (9) is rotatably mounted around the upholstery tube (3) and is covered by the nozzle head (1).

Documents considered: German Patent No. 808952; German Auslegeschriften No. 1 032 223, 1028090; Swiss patent no. 201 278.