DE2363040A1

DE2363040A1 - PROCEDURE FOR CLEANING AND REMOVING FILTER RESIDUES

Info

Publication number: DE2363040A1
Application number: DE2363040A
Authority: DE
Inventors: Guenter Schwinghammer
Original assignee: Holstein und Kappert Maschinenfabrik Phonix GmbH
Current assignee: Holstein und Kappert Maschinenfabrik Phonix GmbH
Priority date: 1973-12-19
Filing date: 1973-12-19
Publication date: 1975-10-02
Also published as: CH588290A5; GB1495716A; FR2255093B1; AT337720B; FR2255093A1; ATA976474A

Description

HOLSTEINS KAPPERT'H - /^ö^^dORTMUND, DEN 6. Nov. 1973HOLSTEINS KAPPERT'H - / ^ ö ^^ dORTMUND, 6th Nov. 1973

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Verfahren zum Reinigen und Entfernen von FilterrückständenProcedure for cleaning and removing filter debris

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reinigen und Entfernen von Filterrückständen insbesondere nach Austragen und Auswaschen des Anschwemmaterials aus Kesselfiltern mit einem Filtratraum und einem durch Zwischenboden von diesem getrennten Unfiltratraum mit daran angeordneten rückspülbaren Filterelementen sowie auf eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.The invention relates to a method of cleaning and removing of filter residues, especially after the deposit material has been discharged and washed out of boiler filters with a filtrate space and an unfiltrate space, which is separated from this by an intermediate floor, and arranged thereon backwashable filter elements and a device suitable for carrying out the method.

Die Reinigung von Kesselfiltern nach der täglichen Filtration ist eine der wichtigsten Voraussetzungen, da die Filter im allgemeinen über mehrere Jahre hinweg nicht geöffnet werden. Nur ein sicheres Reinigungsverfahren kann das Filter so sauber halten, daß täglich eine einwandfreie Anschwemmung erzielt wird, die eine tadellose Filtrationsqualität garantiert. Tritt eine Verschmutzung durch Ablagerungen von Filterhilfsmitteln wie Kieselgur, Perlite, Asbest, Zellulose oder dgl,, ein, so wird der Durchfluß stark gehemmt, was regelmäßig eine ungleichmäßige Anschwemmung zur Folge hat, die den relativ feinen Trüb an diesen Stellen durch das Filter hindurchtreten läßt. Zur Lösung dieses Problems werden die Filterflächen nach Erreichung eines unerwünscht hohen Verschmutzungsgrades durch Rückspülung möglichst weitgehend von den anhaftenden Schmutzteilchen befreit. Hierzu muß eine der Filtration entgegengesetzte hohe Strömungsgeschwindigkeit aufgebracht werden, die unter Umständen das Vierfache der Anschwemmgeschwindigkeit beträgt.Cleaning boiler filters after daily filtration is one of the most important prerequisites, since the filters are generally not opened for several years. Only a safe cleaning process can keep the filter so clean that perfect flooding is achieved every day, which guarantees perfect filtration quality. Kick a Contamination by deposits of filter aids such as kieselguhr, perlite, asbestos, cellulose or the like, so the flow is strongly inhibited, which regularly results in an uneven deposit that allows the relatively fine turbidity to pass through the filter at these points. To solve this problem, the filter surfaces are as largely as possible after an undesirably high degree of contamination has been reached by backwashing freed from adhering dirt particles. For this purpose, a high flow rate opposite to the filtration must be applied, which may be four times the precoat speed.

In einem solchen Falle können die erforderlichen Mengen an Reinigungsflüssigkeit üblicherweise nicht aus dem Versorgungsnetz beschafft werden. DieseIn such a case, the required amounts of cleaning fluid can be used usually cannot be obtained from the supply network. These

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HOLSTEIN & KAPPERT MASCHINENFABRIK PHÖNIX GMBH DORTMUND, DEN 6. Nov. 1973HOLSTEIN & KAPPERT MASCHINENFABRIK PHÖNIX GMBH DORTMUND, November 6, 1973

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Nachteile werden bei den bekannten Reinigungsverfahren dadurch umgangen, daß der Filtratraum mit Flüssigkeit gefüllt wird und diese Flüssigkeit mittels Druckluft dem Filtrationsprozess entgegengesetzt mit hoher Geschwindigkeit durch die Filterstäbe gedrückt wird. Diese Strömung kann jedoch nur so lange anhalten, bis die Flüssigkeit aus dem Unfiltratraum abgedrückt worden ist. Die Flüssigkeitsmenge ist infolge der konstruktiven Auslegung des FiI-tratraumes begrenzt. So stehen beispielsweise pro Filterstab etwa 1,2 1 zur Verfügung, so daß die Spülung allenfalls nur wenige Sekunden andauern kann. Die aus dem Versorgungsnetz nachströmende Flüssigkeit ist ebenfalls in nahezu allen Fällen derart gering, daß nur noch vereinzelt Filterelemente mit Flüssigkeit durchspült werden. Im nachfolgenden werden die Filterelemente nur noch von einem Wasser-Luft-Gemisch in nicht ausreichender Weise durchflossen. Disadvantages are avoided in the known cleaning methods, that the filtrate space is filled with liquid and this liquid by means of compressed air counteracts the filtration process at high speed is pushed through the filter rods. However, this flow can only continue until the liquid has been forced out of the unfiltrate space is. The amount of liquid is due to the structural design of the inlet space limited. For example, about 1.2 liters are available per filter rod, so that rinsing can only last a few seconds. The liquid flowing in from the supply network is also so small in almost all cases that only a few filter elements still have Liquid can be flushed through. In the following, the filter elements are only insufficiently traversed by a water-air mixture.

Die Erfindung hat sich nun, ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art, die Aufgabe gestellt, ein besonders vorteilhaftes Verfahren zum Reinigen und Entfernen von Filterrückständen zu schaffen, welches gewährleistet, daß während des gesamten Reinigungsvorganges Flüssigkeit in ausreichendem Maße zur Verfügung steht, wobei eine überdurchschnittliche Belastung des Wasserhaushaltes vermieden werden soll.The invention has now, based on a method of the above mentioned type, the task of creating a particularly advantageous method for cleaning and removing filter residues, which ensures that sufficient liquid is available during the entire cleaning process, with an above-average Pollution of the water balance should be avoided.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß nach Entfernen des Anschwemmaterials aus dem Unfiltratraum beide Räume mit Reinigungsflüssigkeit beaufschlagt werden und diese entgegen der Filtratströmung mit einer gegenüber der Anschwemmgeschwindigkeit höheren Geschwindigkeit im Kreislauf geführt wird.This object is achieved according to the invention in that after removal of the alluvial material from the unfiltrate space, both rooms with cleaning fluid are acted upon and this counter to the filtrate flow with a higher speed than the precoat speed in the circuit to be led.

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Mit diesem Verfahren ist bei täglicher Anwendung eine einwandfreie Reinigung der gesamten Anlage mit einfachsten Mitteln sichergestellt. Der Verbrauch an Reinigungsflüssigkeit ist gegenüber den bekannten Verfahren wesentlich niedriger, so daß mit diesem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren selbst" Hochleistungsanlagen mit einer Filterfläche von über 1Ö0 m einwandfrei gereinigt werden können· In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Umlaufgeschwindigkeit der Reinigungsflüssigkeit mindestens der doppelten Filtrationsgeschwindigkeit entspricht. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Umwälzung der Reinigungsflüssigkeit pulsierend erfolgt. Ferner wird vorgeschlagen, daß zusätzlich zu dem Reinigungsflüssigkeitsstrom Reinigungsflüssigkeit aus einem weiteren Flüssigkeitskreislauf zugegeben wird. Auch gehört es zu der Erfindung, daß die Reinigungsflüssigkeit nach den Merkmalen der vorhergehenden Ansprüche im Kreislauf geführt und zusätzlich im Haupt- und/oder Nebenstrom einen vom Filter unabhängigen Sammelbehälter durchfließt. ^l With this method, perfect cleaning of the entire system is ensured with the simplest of means when used daily. The consumption of cleaning fluid is significantly lower compared to the known method, so that with this method proposed according to the invention even "high-performance systems with a filter area of over 10 m can be cleaned properly It has been found to be expedient for the cleaning liquid to be circulated in a pulsating manner. It is also proposed that cleaning liquid from a further liquid circuit is added in addition to the cleaning liquid flow preceding claims recycled and in addition, in the main and / or side stream flows through a filter independent of the collection container. ^l

Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagene Vorrichtung, bestehend aus einem Kesselfilter mit Unfiltrat- und Filtratraum sowie einem bei-de Räume voneinander trennenden Zwischenboden, mit welchem die lotrechten Filterkerzen verbunden sind, sowie mit einer Unfiltratzuleitung und einer Filtratableitung zeichnet sich dadurch aus, daß innerhalb der Unfiltrat- und Filtratleitung Mehrwegeventile angeordnet sind, die einen geschlossenen Kreislauf beider Leitungswege ζμίαεεβη, innerhalb welchem eine Hochdruckpumpe eingegliedert ist.The device proposed for carrying out the method according to the invention, consisting of a boiler filter with unfiltrate and filtrate space as well as an intermediate floor separating both spaces, with which the vertical filter candles are connected, as well as with an unfiltrate supply line and a filtrate drainage is characterized in that within the unfiltrate and filtrate line multi-way valves are arranged, which ζμίαεεβη a closed circuit of both lines, within which a high pressure pump is incorporated.

Gemäß der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, daß die Unfiltratpumpe als polumschaltbar Pumpe ausgebildet ist. Feiner gehört es zu der Erfindung, daß parallel zur Unfiltratpumpe eine Hochdruckpumpe geschaltet ist.According to the invention it is also proposed that the unfiltrate pump as Pole-changing pump is designed. It belongs more finely to the invention, that a high pressure pump is connected in parallel to the unfiltrate pump.

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Weitere Merkmale der Erfindung ergehen aus der nachfolgenden Beschreibung, in welcher das erfindungsgemäße Verfahren sowie ein zur Durchführung geeignetes Kesselfilter anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert ist. Fig. 1 der Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch ein Kesselfilter und Fig. 2 die entsprechende Leitungsführung in der Draufsicht.Further features of the invention emerge from the following description, in which the method according to the invention and a boiler filter suitable for implementation based on an embodiment shown in the drawing is explained in more detail. Fig. 1 of the drawing shows a cross section through a boiler filter and Fig. 2 shows the corresponding line routing in top view.

Mit 1 ist ein haubenförmiger Filtratraum des Kesselfilters bezeichnet, dem sich ein Unfiltratraum 2 anschließt. Der Unfiltratraum 2 besteht aus einem zylindrischen Teil mit einem darunter angeordneten kegelförmig verjüngten Sammelraum 2¹. Beide Räume 1, 2, 2¹ sind durch einen Zwischenboden mit Bohrungen zur Aufnahme von rückspülbaren Filterelementen 4 getrennt. Der untere Teil des Sammelraumes 2' weist einen Stutzen mit einem Verteilerring auf, der mit der Unfiltratzuleitung 5 verbunden ist. Diese Unfiltratzuleitung führt von einem als Drei-Wege-Ventil ausgebildeten Anschluß 6 über eine Pumpe 7 zu dem Leitungsstrang 8, deip4ine nicht weiter dargestellte Dosiereinrichtung zugeordnet ist und von hier aus zu einem weiteren Drei-Wege-Ventil 9 in die Leitung 5. Die Ableitung des Filtrats erfolgt durch die Leitung 10 oberhalb des Filtratraumes 1.1 with a hood-shaped filtrate chamber of the boiler filter is referred to, which is followed by an unfiltrate chamber 2. The unfiltrate space 2 consists of a cylindrical part with a conically tapered collecting space 2 ¹ arranged underneath. Both rooms 1, 2, 2 ¹ are separated by an intermediate floor with bores for receiving filter elements 4 that can be backwashed. The lower part of the collecting space 2 ′ has a nozzle with a distributor ring which is connected to the unfiltrate feed line 5. This unfiltrate feed line leads from a connection 6 designed as a three-way valve via a pump 7 to the conduit 8, deip4ine a metering device (not shown) and from here to a further three-way valve 9 in the conduit 5. The discharge line of the filtrate takes place through the line 10 above the filtrate space 1.

Das unfiltrierte Medium, durchsetzt mit den Fjlterhilfsmitteln, strömt durch die Leitung 5, 8 in das Innere des Unfiltratraumes 2, 2¹ und durchfließt die Filterelemente 4» Das Filtrat gelangt durch die Filterelemente in den Filtratraum 1 und wird durch die Filtratleitung 10 zu den weiteren Stationen abgeleitet. Die mitgeführten Filterhilfsmittel setzen sich auf den Filterelementen ab und bilden hier einen Filterkuchen, bestehend aus Filterhilfsmitteln und Trubstoffen. Zum Entfernen dieser FilterrückständeThe unfiltered medium interspersed with the Fjlterhilfsmitteln, flows through line 5, 8 in the inside of the non-filtrate chamber 2, 2 ¹ and flows through the filter elements 4 »The filtrate passes through the filter elements into the filtrate 1 and is determined by the filtrate conduit 10 further to the Stations derived. The filter aids carried along settle on the filter elements and form a filter cake consisting of filter aids and sediment. To remove this filter residue

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wird der Unfiltratteil 2, 2' des Kesselfilters in Höhe des Stutzens am unteren Ende geöffnet. Das Abströmen der in den Filterelementen 4 und dem Filtratraum 1 anstehenden Flüssigkeit wird beispielsweise durch den Druckaufbau des Druckgases im Unfiltratraum 2 verhindert. Das Druckgas kann über nicht dargestellte Leitungen dem Raum 2 zugeführt werden. Das Abströmen der Flüssigkeit kann auch selbsttätig durch den Filterkuchen verhindert werden. Dieser ist während der Filtration durch Ablagerungen von Trubstoffen derart verfestigt, daß selbst im drucklosen Zustand kein Abgleiten des Filterkuchens möglich ist. Sobald der Unfiltratraum 2 des Kesselfilters von Flüssigkeit befreit ist, wird das darin noch anstehende Druckgas entfernt. Der Filter ist damit völlig drucklos. Das in den Filterelementen 4 bzw. dem Filterraum 1 anstehende Wasser sickert nur langsam durch den Filterkuchen hindurch. Damit ist gewährleistet, daß der Filterkuchen nicht restlos austrocknet. Sobald der Gegendruck im Kesselfilter abgebaut ist, wird eine Leitung 14 zur Zuleitung des Druckgases in den Filtrotraum 1 geöffnet. Durch die gleichmäßige und unmittelbare Fortpflanzung des Druckes in der Flüssigkeit wird auf der gesamten Länge des Filterelementes 4 der anhaftende Kuchen abgesprengt, der darauf in den kegelförmig verjüngten Sammelraum 2' fällt und in einen bereitstehenden Wagen oder eine Schü.ttbox abgeleitet werden kann.the unfiltrate part 2, 2 ' of the boiler filter is opened at the level of the nozzle at the lower end. The outflow of the liquid in the filter elements 4 and the filtrate space 1 is prevented, for example, by the pressure build-up of the pressurized gas in the unfiltrate space 2. The pressurized gas can be supplied to space 2 via lines not shown. The outflow of the liquid can also be prevented automatically by the filter cake. During the filtration, this is so solidified by sediment deposits that the filter cake cannot slide off even in the unpressurized state. As soon as the unfiltrate space 2 of the boiler filter has been freed of liquid, the pressurized gas that is still present in it is removed. The filter is completely pressureless. The water in the filter elements 4 or in the filter space 1 only slowly seeps through the filter cake. This ensures that the filter cake does not dry out completely. As soon as the counterpressure in the boiler filter has been reduced, a line 14 for feeding the compressed gas into the red filter space 1 is opened. Due to the even and immediate propagation of the pressure in the liquid, the adhering cake is blasted off over the entire length of the filter element 4, which then falls into the conically tapered collecting space 2 'and can be diverted into a waiting trolley or a Schü.ttbox.

Darauf erfolgt eine gründliche Säuberung der Filterelemente und des Filterraumes von Filterhilfsmitteln. Zu diesem Zwecke wird Wasser von dem Filtratraum in Richtung auf die der unfiltrierten Flüssigkeit zugewandten Seite durch die Filterelemente 4 hindurchgeleitet, wodurch sich die Reststoffe, bestehend aus Filterhilfsmitteln und Trubmasse aus den Spalten der Filter-This is followed by a thorough cleaning of the filter elements and the filter space of filter aids. For this purpose, water is drawn from the filtrate space in the direction of the side facing the unfiltered liquid passed through the filter elements 4, whereby the residues, consisting of filter aids and debris from the columns of the filter

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HOLSTEIN & KAPPERT MASCHINENFABRIK PHÖNIX GMBH DORTMUND, DEN6. Nov. 1973HOLSTEIN & KAPPERT MASCHINENFABRIK PHÖNIX GMBH DORTMUND, DEN6. Nov 1973

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elemente lösen und obgeführt werden. Darauf folgt eine gründliche Reinigung des Kesselfilters und der Filterelemente gemäß der vorliegenden Erfindung. Zu diesem Zwecke wird ein Kreislauf im umgekehrten Si .ne hergestellt, d. h., der Leitungsstrang 8 wird mit der Filtratleitung 10 verbunden und die Unfiltrateintrittsleitung 5 mit dem Leitungsstrang 6_t wozu zweckmäßig eine Umgehungsleitung 11 vorgesehen ist. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist anstelle einer polumschaltbaren Pumpe mit unterschiedlicher Förderleistung eine zusätzliche Hochdruckpumpe 12 in den Kreislauf eingesetzt, deren Saugleitung 13 mit der Leitung 6 verbunden ist und deren Austrittsleitung in den Strang 8 führt. Der zur Pumpe 7 führende Leitungsweg 6 kann zusätzlich mit einer Wasserquelle verbunden sein. Das die Saugleitung 13 mit der Leitung 6 verbindende Drei-k^!ege~Ventil 14 ist in diesem Falle geöffnet; ebenfalls dos den Austrittstutzen der Pumpe mit der Leitung 8 verbindende Ventil 15, welches auch gleichzeitig den Weg zu der Pumpe 7 freigibt, die in diesem Falle über den Bypass 8' zusätzliches. Leitungswasser zuführen kann.solve elements and be carried out. This is followed by a thorough cleaning of the boiler filter and the filter elements according to the present invention. For this purpose a circulation in the reverse Si is .ne prepared, that is, the wiring harness 8 is connected to the filtrate conduit 10 and the Unfiltrateintrittsleitung 5 with the wiring harness 6 _t for which expediently a bypass line is provided. 11 According to the illustrated embodiment, instead of a pole-changing pump with different delivery rates, an additional high-pressure pump 12 is used in the circuit, the suction line 13 of which is connected to the line 6 and the outlet line of which leads into the line 8. The line path 6 leading to the pump 7 can also be connected to a water source. The three-k connecting the suction line 13 with the line 6 ^! ege ~ valve 14 is open in this case; likewise dos the outlet nozzle of the pump with the line 8 connecting valve 15, which also simultaneously releases the path to the pump 7, which in this case via the bypass 8 'additional. Can supply tap water.

Zum Zwecke der Reinigung werden der Unfiltrat- und Filtratraum durch die Pumpe 7 mit Flüssigkeit beaufschlagt« Sobedd .beide Räume 1, 2, 2' gefüllt sind, wird die Kochdruckpumpe 12 eingeschaltet, welche die Fiüssgkeit mit einer gegenüber der Filtrationsgsschwindigkeit erhöhten Geschwindigkeit im entgegengesetzten Kreislauf umpumpt. Hierdurch ergibt sich eine außerordentlich günstige Reinigungsqualität, die noch durch pulsierende Verfahrensweise erhöht werden kann. Die Dauer des Umlaufs sowie die Verwendung der entsprechenden Reinigungsflüssigkeit richtet sich bei dieser Rückspülreinigung im wesentlichen nach dem Verschmutzungsgrad, so daß schließlich bei entsprechender Umwälzung der Flüssigkeit eine einwandfreie Reinigung desFor the purpose of cleaning, the unfiltrate and filtrate spaces are through the Pump 7 acted upon with liquid «so that both spaces 1, 2, 2 'are filled are, the cooking pressure pump 12 is switched on, which the liquid with an increased speed compared to the filtration speed pumped around in the opposite circuit. This results in an extraordinary favorable cleaning quality, which is still due to the pulsating process can be increased. The duration of the circulation as well as the use of the corresponding cleaning liquid depends on this backwash cleaning essentially according to the degree of soiling, so that finally, with appropriate circulation of the liquid, a proper cleaning of the

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Kesselfilters und der Filterelemente auch von festhaftenden, chemisch resistenten Stoffen wie Silikate und dgl. erzielt wird.Kessel filter and the filter elements also from firmly adhering, chemically resistant Substances such as silicates and the like. Is achieved.

Die Erfindung ist an das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel nicht gebunden. So kann zur Bevorratung einer größeren Menge von Reinigungsflüssigkeit zusätzlich ein separater Behälter vorgesehen sein_# der mit der Saugleitung der Pumpe 12 und/oder mit dem Anschluß 6 verbunden ist und eine weitere Verbindung mit der Unfiltratleitung 5 aufweist, die in diesem Falle als Rückleitung für die Reinigungsflüssigkeit zum nicht dargestellten Vorratsbehälter dient.The invention is not bound to the embodiment shown in the drawing. Thus, a larger amount of cleaning liquid, a separate container can for storing additionally be provided _# which is connected to the suction line of the pump 12 and / or to the terminal 6 and having a further connection to the Unfiltratleitung 5, which in this case, as the return line for the Cleaning fluid is used for the storage container (not shown).

- 8 - Patentansprüche- 8 - Claims

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Claims

1.j Procedures for cleaning and removing filter debris in particular after discharging and washing out the precoat material from boiler filters with one filtrate space and one separated from it by intermediate floors Unfiltrate space with backwashable filter elements arranged thereon, characterized in that after removal of the alluvial material From the unfiltrate space both spaces are acted upon with cleaning fluid and this against the filtrate flow with one opposite the alluvial speed higher speed in the circuit to be led.

2. The method according to claim 1, characterized in that the Circulation speed of the cleaning liquid corresponds to at least twice the filtration speed.

3. The method according to claims 1 or 2, characterized in that that the circulation of the cleaning liquid takes place in a pulsating manner.

4. The method according to any one of claims 1 -3, characterized in that that in addition to the cleaning liquid stream, cleaning liquid is added from another liquid circuit.

5. The method according to any one of claims 1 -4, characterized in that that the cleaning fluid is circulated according to the features of the preceding claims and additionally in the main and / or secondary flow flows through a collecting tank that is independent of the filter.

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6. Device for performing the method according to one of the claims

1 - 5, consisting of a tank filter with unfiltrate and filtrate space as well as an intermediate floor separating the two rooms from each other, with which the vertical filter candles are connected, and with an unfiltrate feed line and a filtrate discharge, characterized in that that within the unfiltrate and Filtratleitungswege multi-way 'valves are arranged, which a closed circuit of both lines allow within which a high pressure pump is integrated.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the Unfiltrate pump is designed as a pole-changing pump.

8. Apparatus according to claim 6, characterized in that parallel A high pressure pump is connected to the unfiltrate pump.

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