DE69611183T2

DE69611183T2 - Filtervorrichtung

Info

Publication number: DE69611183T2
Application number: DE69611183T
Authority: DE
Inventors: Persson
Original assignee: AVONNI DJURSHOLM AB
Current assignee: AVONNI DJURSHOLM AB
Priority date: 1995-09-21
Filing date: 1996-08-14
Publication date: 2001-05-23
Anticipated expiration: 2016-08-15
Also published as: EP0863786A1; GR3035398T3; PT863786E; CA2231002A1; NO981145D0; DE69611183D1; SE9503279D0; KR19990063601A; ES2158346T3; NO315736B1; AU7003396A; EP0863786B1; CN1197406A; DK0863786T3; WO1997010890A1; PL180660B1; CZ289587B6; BR9610533A; UA47439C2; MX9802230A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Filtervorrichtung zum Abscheiden von Festpartikeln aus einer strömenden Flüssigkeit, wobei die Vorrichtung eine Ausführung hat, die ein Filtergehäuse, zumindest einen rohrförmigen Filter, der im Gehäuse so angebracht ist, daß die Flüssigkeit durch die Filterwand strömt, und einen Flüssigkeitseinlaß und -auslaß aufweist.
Eine Filter- bzw. Reinigungsvorrichtung der oben angegebenen Art ist z. B. bekannt aus DE 15 36 939. In diesem Fall ist der rohrförmige Filter so im Filtergehäuse positioniert, daß ein Ende des Filters die Gesamtheit des Flüssigkeitstroms aufnimmt, während das andere Ende des Filters an der Innenfläche des Filtergehäuses anliegt, derart, daß die Flüssigkeit daran gehindert ist, durch dieses Ende des Filters zu strömen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neuartige Filtervorrichtung zu schaffen, die insbesondere im Hinblick auf die Flüssigkeitsströmung durch diese verbessert ist.
Demgemäß ist nach der Erfindung vorgesehen, daß im Falle einer Filtervorrichtung der im Oberbegriff angegebenen Art die einander gegenüberliegenden Enden des Filters oder jedes Filters so angeordnet sind, daß die Flüssigkeit gleichzeitig durch die beiden Enden strömt, und daß der Filter oder die Filter von einem Innengehäuse umgeben sind, das im Filtergehäuse angebracht und von dessen Wänden mit Abstand angeordnet ist, derart, daß die einander gegenüberliegenden Filterenden frei gelassen sind, wobei der Innenraum des Innengehäuses entweder mit dem Einlaß oder dem Auslaß, vorzugsweise dem Auslaß verbunden ist, während der Raum zwischen dem Filtergehäuse und dem Innengehäuse mit dem anderen, Einlaß- oder Auslaß, vorzugsweise dem Einlaß, verbunden ist. Durch diese Anordnung wird eine vorteilhafte Reduzierung im Strömungswiderstand an dem · Filter oder den Filtern erreicht und ferner die Gesamtfilterfläche gleichmäßiger ausgenutzt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß schwerere Partikel in der Lage sind, der Wand des Filtergehäuses zum unteren Teil des Gehäuses zu folgen, ohne in den Filter oder die Filter zu gelangen. Das Filtergehäuse kann in herkömmlicher Weise in seinem untersten Teil mit einer Öffnung versehen sein, durch die Partikel, die sich am Gehäuseboden angesammelt haben, entfernt werden können.
Das Filtergehäuse und/oder das Innengehäuse hat zweckmäßig eine abgerundete, z. B. kugelige Form, wodurch günstige, niedrige Strömungswiderstände erreicht werden. Unter dem Gesichtspunkt der Flüssigkeitsströmung ist es ferner für die zusammengenommene Filterfläche günstig, wenn sie im allgemeinen mit der Einlaßfläche der Filtervorrichtung übereinstimmt.
Wenn das Filtergehäuse typischerweise mit einem unteren Rohrstutzen versehen ist, der mit einem abnehmbaren Deckel verschlossen werden kann, kann das Innengehäuse vorteilhaft mit einer unteren Öffnung versehen sein, die dem Rohrstutzen gegenüberliegt und durch die der Filter oder die Filter aus dem Gehäuse und dem Filtergehäuse z. B. zu Reinigungszwecken entnommen und danach zum Filtergehäuse zurückgegeben und lösbar im Innengehäuse angebracht werden können. Dieses ermöglicht es, daß der Filter oder die Filter in herkömmlicher Weise lösbar in seiner/ihrer Arbeitsstellung oder Arbeitsstellungen im Innengehäuse verriegelt werden. Zum Beispiel kann/können der Filter oder die Filter mit einem Handgriff zur Erleichterung ihrer Entnahme und Wiedereinsetzung und zum Zusammenwirken mit einer Verriegelungsvorrichtung versehen sein, die von Hand zu einer Seite bewegt werden kann und in der Weise wirkt, daß der Filter oder die Filter im Innengehäuse lösbar verriegelt werden. Wenn die Filtervorrichtung eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Filtern aufweist, können die Enden der Filter mit Endplatten versehen sein, mit der Funktion, die Filter zusammenzuhalten, und die die Räume zwischen den Filteröffnungen abdichtend überbrücken.
Ein besonderer Vorteil wird erreicht, wenn die Filteranordnung mit einem Gasabscheider vereinigt ist, der direkt entweder mit dem Einlaß oder dem Auslaß der Filtervorrichtung verbunden ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Filtervorrichtung und der Gasabscheider ein im allgemeinen zylindrisches Außengehäuse auf, das sowohl der Filtervorrichtung als auch dem Gasabscheider gemeinsam ist und das in seinem Gebrauchszustand eine zumindest im allgemeinen horizontale Achse aufweist, wobei die Filtervorrichtung und der Gasabscheider voneinander durch eine Trennwand getrennt sind, die sich quer im Gehäuse erstreckt, und wobei ein Rohr, durch das die Flüssigkeit strömt und das einen Öffnungsversehenen oberen Teil besitzt, durch den aufsteigende Gasblasen entweichen können, im Gasabscheider zwischen einem Ende des Außengehäuses und der Trennwand verläuft.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf eine Anzahl ihrer Ausführungsbeispiele und ferner unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben; es zeigt:
Fig. 1 einen vertikalen Axialschnitt einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung, wobei die Ansicht nach der Linie I-I der Fig. 2 vorgenommen ist,
Fig. 2 einen Horizontalschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung,
Fig. 4 eine Darstellung, die Fig. 1 entspricht und eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung veranschaulicht,
Fig. 5 einen Horizontalschnitt nach der Linie V-V der Fig. 4,
Fig. 6 einen vertikalen Axialschnitt einer Filtervorrichtung und eines Gasabscheiders in Kombination gemäß der Erfindung,
Fig. 7 einen Querschnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6 und
Fig. 8 eine Darstellung, die Fig. 6 entspricht und eine weitere Ausführungsform einer Filtervorrichtung und eines Gasabscheiders in Kombination gemäß der Erfindung veranschaulicht.
Entsprechende bzw. im allgemeinen entsprechende Teile der dargestellten Ausführungsformen sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Filtervorrichtung umfaßt ein Filtergehäuse 1, einen zylindrischen Filter 2, der an seinen beiden Enden offen ist, und ein Innengehäuse 3. Die Bezugszahl 4 bezeichnet einen Einlaß für bei ihrem Durchgang durch die Filtervorrichtung zu filternde bzw. zu reinigende Flüssigkeit, während die Bezugszahl 5 einen Flüssigkeitsauslaß bezeichnet. Der Einlaß 4 ist mit dem Filtergehäuse 1 verbunden, während der Auslaß 5 mit demjenigen Teil des Innengehäuses 3 verbunden ist, der den Filter 2 umgibt. Das Innengehäuse 3 und die Enden des Filters sind von der Innenfläche des Filtergehäuses beabstandet, und das Innengehäuse ist mit einer oberen und einer unteren Öffnung 6, 7 versehen, die so gestaltet sind, daß sie die einander gegenüberliegenden Öffnungen des Filters 2 für den gleichzeitigen Durchfluß von Flüssigkeit freilassen. Der Filter 2 ist im Innengehäuse 3 mit Hilfe eines nach innen gerichteten Filterzentrierflansches 8, gegen dessen Innenseite das obere Ende des Filters 2 mittels einer (nachstehend näher beschriebenen) Verriegelungsvorrichtung zum lösbaren festen Verriegeln des Filters 2 in seiner Arbeitsstellung im Innengehäuse 3 gedrückt wird, korrekt positioniert gehalten.
Gegenüber der unteren Öffnung 7 des Innengehäuses 3 ist ein unterer Rohrstutzen 9 vorgesehen, der mittels eines abnehmbaren Verschlußteils bzw. Deckels 10 geschlossen werden kann. Der Deckel 10 ist mit Hilfe einer Flanschverbindung befestigt, die von Flanschen 11, 12 am Rohrstutzen bzw. am Deckel und Schrauben 13 gebildet ist. Der Deckel bzw. das Verschlußteil ist mittels eines in einer Umfangsnut des Deckels 10 aufgenommenen O-Rings 14 abgedichtet. Der Deckel 10 ist mit einer mittleren Öffnung 15 versehen, die es ermöglicht, Partikel, die sich im Rohrstutzen 9 angesammelt haben, zu entleeren, und die mit einem Stopfen oder dgl. Teil, nicht gezeigt, verschlossen werden kann. Der gesamte Deckel 10 wird abgenommen, wenn der Filter 2 z. B. zu Reinigungszwecken entfernt werden soll.
Der Filter 2 ist mit einem U-bügelförmigen Handgriff 16 versehen, der die Herausnahme des Filters 2 aus dem Filtergehäuse erleichtert. Der Filter 2 kann in seiner Arbeitsstellung im Innengehäuse 3 mittels einer zu diesem Zweck vorgesehenen Verriegelungsvorrichtung verriegelt werden. Bei dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Verriegelungsvorrichtung eine abgewinkelte Blattfeder 17 auf, die mit dem Innengehäuse 3 verbunden ist und von der sich ein Schenkel im allgemeinen diagonal über den größeren Teil der Öffnung 6 erstreckt. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, ist an diesem Schenkel eine Stange 18 angebracht, die sich im allgemeinen mittig nach unten durch den Filter 2 erstreckt und deren unteres Ende im allgemeinen U-förmige obere und untere Teile 19, 20 aufweist, die in einander entgegengesetzten Richtungen nach außen gebogen sind, von welchen Teilen der untere Teil 20 dazu dient, den U-bügelförmigen Handgriff 16 in der dargestellten Weise zu umgreifen und damit das obere Ende des Filters 2 gegen den Flansch gedrückt zu halten. Der obere, gekrümmte Teil wirkt als Handgriff, um den Teil 20 nach unten gegen die Wirkung einer Feder 17 und zu einer Seite außer Eingriff mit dem Filterhandgriff 16 nach Abnahme des Deckels 10 nach unten zu drücken, so daß der Filter 2 aus dem Gehäuse 3 und aus dem Filtergehäuse 1 herausgenommen werden kann.
Das Filtergehäuse 1 und/oder das Innengehäuse 3 können zweckmäßig eine kugelige Form besitzen, wodurch Vorteile in bezug auf die mechanische Festigkeit und in bezug auf die Flüssigkeitsströmung durch die Vorrichtung erreicht werden. Die zusammengenommene Fläche des Filterendes ist vorzugsweise gleich groß wie die Fläche des Einlasses 4 und auch etwa gleich der Fläche des Auslasses 5. Dieses führt zu einem verhältnismäßig geringen Druckabfall durch die Filtervorrichtung, wenn die Flüssigkeit durch den Einlaß 4, entlang der Innenseite des Filtergehäuses 1 und der Außenseite des Innengehäuses 3 und durch die Öffnungen 6, 7 und von dort in den Filter 2 fließt, von dem aus die Flüssigkeit durch die Filterwand, unter Abscheiden von Festpartikeln aus der Flüssigkeit, austritt und durch die Öffnung 5 abfließt. Da die Flüssigkeit in den zylindrischen Filter 2 von dessen beiden Enden her einströmt, wird die Gesamtheit der Filterfläche im allgemeinen gleichmäßig genutzt, und der Bereich der Filterfläche kann mit verhältnismäßig geringer Auswirkung auf die Außenabmessungen der Filtervorrichtung vergrößert oder verkleinert werden. Bei der dargestellten bevorzugten Ausrichtung der Filtervorrichtung können in der Flüssigkeit enthaltene Festpartikel geradewegs nach unten in den unteren Rohrstutzen 9 fallen und werden ferner von der Flüssigkeit an der Filterfläche abgeschieden und fallen von dieser Fläche nach unten in den Rohrstutzen 9, von dem die Partikel durch die Öffnung 15 oder aus dem Filtergehäuse nach Abnehmen des Deckels 10 entfernt werden können. Es ist ferner möglich, die Strömungsrichtung durch die Filtervorrichtung umzukehren, obgleich dies weniger günstig ist, weil sich die abgeschiedenen Partikel im Innengehäuse 3 sammeln würden. Andererseits kann eine kurzzeitige Umkehr der Strömungsrichtung günstig sein, da hierdurch Partikel, die sich an der Innenseite des Filters 2 festgesetzt haben, von dieser gelöst würden und damit nach unten in den Rohrstutzen 9 fallen könnten.
Bei der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführung der Filtervorrichtung haben das Filtergehäuse 1 und das Innnengehäuse 3 ein zu derjenigen der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 unterschiedliche Ausbildung. Zum Beispiel ist das Filtergehäuse 1 im allgemeinen zylindrisch und hat einen gewölbten oberen Teil. Das Innengehäuse ist ebenfalls zylindrisch und an beiden Enden offen. Das Innengehäuse 3 ist exzentrisch im Filtergehäuse 1 angeordnet, speziell derart, daß die Flüssigkeit durch den gesamten Raum zwischen dem Gehäuse 1 und dem Gehäuse 3 mit im wesentlichen der gleichen Strömungsrate hindurchströmt. Die Vorrichtung weist mehrere Rohrfilter 2A auf, und die offenen Enden der Filter sind in kreisförmige Endplatten 21, 22 eingesetzt, die mit entsprechenden Öffnungen 6A, 7A· versehen und mit den Filtern 2A in abdichtender Anlage mit der Innenseite des zylindrischen Innengehäuses 3 fest verbunden sind. Die von den Filtern 2A und den Endplatten 21, 22 gebildete Vorrichtung ist mit einem Handgriff 16 versehen und abnehmbar in Position im Innengehäuse 3 aufgrund dessen gehalten, daß der Handgriff 16 auf der Innenfläche eines abnehmbar mit dem Filtergehäuse verbundenen unteren Deckels 10 ruht. Der Deckel ist mittig mit einer Reinigungsöffnung versehen, die von einem Gewindestopfen 23 geschlossen ist. Die übrigen Komponenten der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Vorrichtung sind mit den gleichen Bezugszeichen wie den zur Bezeichnung entsprechender Bauteile der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform verwendeten versehen und werden hier nicht näher beschrieben.
Die Verwendung einer Mehrzahl von Rohrfiltern 2A ermöglicht es, die Gesamtfilterfläche zu vergrößern, ohne das Volumen der Filtervorrichtung zu vergrößern. Die aus der durch die Filtervorrichtung fließenden Flüssigkeit abgeschiedenen Partikel sammeln sich im wesentlichen auf dem abnehmbaren Boden 10 des Filtergehäuses 1. Der untere Teil des Filtergehäuses 1 bildet einen unteren Rohrstutzen entsprechend dem Rohrstutzen 9 in den Fig. 1 bis 3.
Die Fig. 6 und 7 veranschaulichen eine Ausführungsform, bei der eine Filtervorrichtung, die in allen wesentlichen Punkten mit der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Filtervorrichtung übereinstimmt, mit einem Gasabscheider kombiniert ist. Ein solcher Gasabscheider kann vorteilhaft in einem Flüssigkeitsumlaufsystem verwendet werden, da das Auftreten von Gas, z. B. Luft, in Systemen, die mit wassertransportierter Wärme arbeiten, verantwortlich ist für einen geringeren Wirkungsgrad und das Auftreten von Kavitationen in den Umlaufpumpen. Der Gasabscheider und die Filtervorrichtung weisen ein gemeinsames Außengehäuse 1A in Form eines horizontalen Zylinders mit gewölbten bzw. gekrümmten Enden auf und sind durch eine Quertrennwand 24 getrennt. Der Gasabscheider hat einen Einlaß 25 und einen oberen und einen unteren Rohrstutzen 26, 27, durch die angesammeltes Gas und angesammelte Festpartikel oder Schlamm erforderlichenfalls entfernt werden können. Mittig durch den Innenraum des Gasabscheiders zwischen dem Einlaß 25 und der Trennwand 24 erstreckt sich ein Rohr 28, dessen oberer Bereich zu einem großen Teil geöffnet ist, wie es bei 29 gezeigt ist, und dessen stromabwärts liegendes Ende 30, das sich durch die Trennwand 24 hindurcherstreckt, einen Filtervorrichtungseinlaß bildet. Gasblasen, die mit der Flüssigkeit bei ihrem Durchgang durch den Gasabscheider mitgehen, können nach oben aus dem Rohr 28 durch seinen Öffnungsteil 29 entweichen, um sich schließlich im oberen Teil des Gasabscheiders zu sammeln. Festpartikel können ebenfalls zu einem gewissen Grad aus der Flüssigkeit abgeschieden werden, wobei diese Partikel durch den Rohrstutzen 27 entfernt werden. Wie am deutlichsten aus Fig. 7 ersichtlich ist, wird das gewünschte Strömungsmuster mit Hilfe von Flügeln bzw. Ablenkblechen 31 unterstützt. Die in die Filtervorrichtung durch das Rohrende 30 gelangende Flüssigkeit wird in der mit Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschriebenen Weise gefiltert.
Die in Fig. 8 veranschaulichte Ausführungsform unterscheidet sich von der in den Fig. 6 und 7 veranschaulichten Ausführungsform allein dadurch, daß die Filtervorrichtung vor dem gemeinsam mit dieser ausgeführten Gasabscheider angeordnet ist. Die in der Filtervorrichtung gefilterte bzw. gereinigte Flüssigkeit tritt durch den Filtergehäuseauslaß aus, von dem sie durch das Ende 30 des teilweise geöffneten Rohrs 28 einströmt und den Gasabscheider durch den Rohrstutzen 25 verläßt.

Claims

1. Filtervorrichtung zum Abscheiden von Festpartikeln aus einer strömenden Flüssigkeit, wobei die Vorrichtung ein Filtergehäuse (1), zumindest einen im Gehäuse angebrachten rohrförmigen Filter (2; 2A), derart, daß die Flüssigkeit durch die Filterwand strömt, und einen Flüssigkeitseinlaß und einen Flüssigkeitsauslaß (4, 5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung derart beschaffen ist, daß die Flüssigkeit gleichzeitig durch die gegenüberliegenden Enden des Filters oder der Filter (2; 2A) hindurchströmt, und daß der Filter oder die Filter (2; 2A) von einem flüssigkeitsundurchlässigen Innengehäuse (3) umgeben sind, das im Abstandsverhältnis zu den Wänden des Filtergehäuses angebracht ist und das die gegenüberliegenden Filterenden freiläßt und dessen Innenraum entweder mit dem Einlaß oder dem Auslaß (4, 5), vorzugsweise dem Auslaß (5), verbunden ist, während der Raum zwischen dem Filtergehäuse (1) und dem Innengehäuse (3) mit dem anderen, Einlaß oder Auslaß, vorzugsweise dem Einlaß (4), verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtergehäuse (1) eine im allgemeinen kugelige Form besitzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengehäuse (3) eine im allgemeinen kugelige Form besitzt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengenommene Filterendfläche im wesentlichen mit der Fläche des Einlasses (4) und zweckmäßig auch mit der Fläche des Auslasses (5) übereinstimmt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Boden des Filtergehäuses (1) mit einem Rohrstutzen (9) versehen ist, der von einem abnehmbaren Verschluß bzw. Deckel (10) verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengehäuse (3) gegenüber dem Rohrstutzen (9) mit einer unteren Öffnung versehen ist, durch die der Filter oder die Filter (2; 2A) aus dem Innengehäuse und dem Filtergehäuse entfernt und in das Filtergehäuse (1) zurückgeführt und abnehmbar im Innengehäuse angebracht werden können.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter oder die Filter (2; 2A) abnehmbar in einer Arbeitsstellung im Innengehäuse zentriert werden können.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter oder die Filter (2; 2A) mit einem Handgriff (16) zur Erleichterung der Entnahme und des Einsetzens des Filters/der Filter versehen ist/sind, wobei eine Verriegelungsvorrichtung (17-20), die von Hand zu einer Seite bewegt werden kann und die so arbeitet, daß der Filter oder die Filter (2; 2A) in einer Arbeitsstellung im Innengehäuse (3) lösbar verriegelt werden, zum Zusammenwirken mit dem Handgriff (6) zu diesem Zweck vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtervorrichtung mit einem Gasabscheider (24-29) vereinigt ist, der direkt entweder mit dem Einlaß oder dem Auslaß der Filtervorrichtung verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung und der Gasabscheider (24-29) ein gemeinsames, im allgemeinen zylindrisches Außengehäuse (1A) besitzen, dessen Achse zumindest im allgemeinen horizontal in einer Arbeitsstellung verläuft, wobei die Filtervorrichtung und der Gasabscheider voneinander durch eine Quertrennwand (24) im Außengehäuse voneinander getrennt sind und wobei der Gasabscheider ein Rohr (28) aufweist, durch das die Flüssigkeit strömt und das sich zwischen einem Ende des Außengehäuse (1A) und der Trennwand (24) erstreckt, und wobei der obere Teil (29) des Rohrs (28) öffnungsversehen ist, damit Gasblasen von dort nach oben entweichen können.