專利名稱：用于過濾流體的方法以及用于執(zhí)行該方法的過濾設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于過濾流體、尤其水狀介質(zhì)的方法以及一種用于執(zhí)行該方法的過濾設(shè)備。
背景技術(shù)：
原理上對于過濾的過程存在四個模型概念(Modellvorstellung)。在此在濾餅過濾、阻塞過濾、深度過濾和橫流過濾之間相區(qū)別。反洗過濾設(shè)備 (Rueckspuelfilterapparat)大多用于阻塞過濾、也稱為篩網(wǎng)過濾。阻塞過濾說明了該過程，在其中固體顆粒阻塞了過濾介質(zhì)的孔，不同于在濾餅過濾中，固體顆粒沉積在表面處并且形成厚度增加的濾餅。這里存在多個結(jié)構(gòu)類型的反洗過濾器，其對應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)但是不是很適合于濾餅形成和高固體含量。如在專利文件US 20060043014中所說明的系統(tǒng)抽吸嘴(Saugduese)反洗過濾器從抽吸嘴至通到旁通流的濾布(Filtergewebe)具有較大距離。該所謂的旁通流直接從未過濾液腔流動到反洗抽取裝置并且引起反洗液體損失(其不參與濾布的清洗)。但是該由結(jié)構(gòu)決定的特性是必需的，以使可能存在于介質(zhì)中的大顆粒能夠進入抽吸嘴中。由此導(dǎo)致，在抽吸嘴與濾布之間的距離必須等于直至大于最大顆粒的直徑。如果該顆粒不被排出，則積累在過濾液腔中并且最終堵塞過濾器。如果現(xiàn)在允許在該系統(tǒng)處形成濾餅，則將由于更高的反洗液體要求而需要提供更多的沖洗液作為濾液。這導(dǎo)致堵塞過濾器并且不再提供過濾器的功能。另一反洗過濾設(shè)備是如在專利文件US 4415448中所說明的燭式反洗過濾器。在該過濾系統(tǒng)中，在反洗之前顆粒在過濾元件中最不利的位置處于過濾元件的與抽取裝置相對的側(cè)面處。在其從濾燭(Filterkerze)中離開之前，在反洗期間作為路徑其經(jīng)過濾燭的整個長度，并且可進入用于反洗液的抽取裝置中。抽取裝置然后才可旋轉(zhuǎn)至下一元件。在對此所需的時間期間反洗液通過整個濾燭流出，即也在最有利的顆粒(其在反洗開始時位于濾燭的流入的端部處)的區(qū)域中。在完整地清洗濾燭時由此造成較大的所需的反洗液量，以便徹底地去除所有顆粒。在實踐中經(jīng)常僅清洗燭的一部分。大部分保持受污。因此在這樣的過濾系統(tǒng)中，在固體量更大的情況下，如其在形成濾餅的過濾中所存在的那樣，反洗液與所產(chǎn)生的濾液的比例變得如此不利，使得大多需要比所提供的更多的濾液。因此不再提供過濾器的功能。在根據(jù)文件EP O 058 656 Al (Lenzing AG)的過濾設(shè)備中，借助于壓緊的滑動件
(3)實施未過濾液腔(6)相對于篩渣腔(4)的密封(圖I)。由此可抑制旁通流。在反洗時整個沖洗液流與過濾方向相反地穿過過濾材料(I)并且因此有助于濾材料的清洗。顆粒必須經(jīng)過的最長路徑(直至其被從系統(tǒng)提出)僅為大約5mm，這相應(yīng)于穿孔的支撐體
(2)的壁厚。接下來顆粒已位于篩渣腔(4)中。由此比類似的系統(tǒng)積累明顯更少的反洗介質(zhì)。在根據(jù)文件EP O 058 656 Al (Lenzing AG)的實施方案中的該過濾系統(tǒng)適用于有粘性的介質(zhì)的深度過濾并且優(yōu)選地被裝配有由不銹鋼纖維構(gòu)成的無紡物并且使用在紡絲溶液(Spinnloesung)的過濾的范圍中。所說明的實施方案不適用于在存在難以過濾的顆粒的情況下低粘性的、水狀的介質(zhì)的過濾。

發(fā)明內(nèi)容
從利用該反洗過濾設(shè)備(其主要由柱形罩殼、同軸地安裝在其中的柱形的且穿孔的支撐體、過濾材料、支撐織物(Stiitzgewebe)、以及位于其中的可移動的反洗裝置構(gòu)成)可執(zhí)行的過濾方法出發(fā)，本發(fā)明提出一種用于過濾流體、尤其水狀介質(zhì)的方法供使用，該方法使細顆粒和特細顆粒以及帶有黏性的或可壓縮的稠度(Konsistenz)的顆粒能夠改進地分離并且允許更高的固體濃度。根據(jù)本發(fā)明的方法具有以下步驟
a)在支撐體的穿孔中構(gòu)建濾餅， b)在濾餅處或在其中分離較細的顆?；蛘邘в叙ば缘幕蚩蓧嚎s的稠度的顆粒，
c)在達到預(yù)定的過濾負荷或最大允許壓差之后或在低于最小過濾液體積流量時進行反洗。另一目的是提供一種用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的過濾設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的過濾設(shè)備(其由柱形罩殼、同軸地安裝在其中的柱形的且穿孔的支撐體、過濾材料、支撐織物、以及位于其中的可移動的反洗裝置構(gòu)成)特征在于，過濾材料由在200 Pa壓差時帶有700-1300 l/m2s的透氣性的濾布構(gòu)成。該過濾材料在阻力非常小時允許非常高的過濾流和濾餅的非常迅速的構(gòu)建。過濾材料在穿孔的支撐體與支撐織物之間夾緊，其中，過濾材料整面地置于穿孔的支撐體上并且借助于夾緊裝置(未示出)在支撐體上繃緊。在圖5a和5b中示出另一合適的過濾材料。其由帶有裂口狀的開口(33)的特細孔板(Feinstlochblech) (32)構(gòu)成,其中，開口如在橫截面視圖(圖5b)中那樣擴大至過濾液腔并且倒圓角。裂口寬度為5-80微米、優(yōu)選地10-20微米。自由的過濾面積關(guān)于過濾材料的總面積為5-20%、優(yōu)選地5-10%。過濾方向在圖5b中通過箭頭來表示。這樣的過濾材料同樣允許濾餅的非常迅速的構(gòu)建并且導(dǎo)致改善的可反洗性。濾餅(在其形成之后)位于支撐體的穿孔中且由此不妨礙反洗方向。通過壓緊的滑動件(Gleitteil)的密封阻止未過濾液(Unfiltrat)的直接流進入篩渣腔中。


根據(jù)以下說明和圖I至4詳細闡述本發(fā)明。
具體實施例方式圖I在橫截面中顯示了主要的過濾器組成部分的構(gòu)造。過濾材料(I)處于穿孔的支撐體(2)與支撐織物(未示出)之間。圖I的左部顯示了在穿孔(8)中構(gòu)建的濾餅(7)。過濾從未過濾液腔(6)在過濾液腔(5)方向上實現(xiàn)，通過箭頭表示。在圖I的右部中表示反洗。反洗裝置(3) + (4)在水平箭頭的方向上來引導(dǎo)。在根據(jù)本發(fā)明的過濾器處的濾餅形成的工作方式可根據(jù)圖I如下示出。在開始時負載有固體的未過濾液被從未過濾液腔(6)按壓通過過濾材料(I)到過濾液腔(5)中。粗的顆粒沉積在過濾材料上并且對于較細的顆粒形成支撐層。借助于該支撐層現(xiàn)在也可以使具有遠小于過濾材料的孔尺寸的晶粒尺寸的顆粒分離。濾餅(7)在孔⑶中以增長的厚度構(gòu)造直至達到在未過濾液腔(6)與過濾液腔(5)之間的最大允許壓差或者低于最小過濾液體積流量。在完成構(gòu)建餅之后，現(xiàn)在其可非常簡單地且在幾秒中利用反洗裝置來反洗并且由此過濾面被清潔。反洗裝置例如從文件EP O 056 656 (Lenzing AG)中已知。圖2顯示了用于循環(huán)引導(dǎo)的方法流程圖。如果在未過濾液中僅包含較少的粗顆粒，則用于濾出細顆粒的有效的支撐層緩慢地建立，在開始時實現(xiàn)細顆粒的穿透(Durchschlag),所謂的初過濾液(Erstfiltrat)或者也稱為渾池沖擊(Truebstoss)。但是為了達到帶有恒定低的固體濃度的過濾液質(zhì)量，現(xiàn)在一直循環(huán)過濾，直至可建立必要的支撐層且產(chǎn)生更干凈的濾液。如果沒有細顆粒穿透過濾材料，那么存在必要的支撐層。對于該過程，現(xiàn)在從未過濾液管路(9)給一個或多個過濾設(shè)備(11，11’，11’’)供應(yīng)以未過濾液。如果該方法以多個過濾設(shè)備為條件，則該未過濾經(jīng)過分配管路(10)供應(yīng)?！ぴ谑褂梦ㄒ坏倪^濾設(shè)備時，在開始時還渾濁的濾液直接經(jīng)由回流管路(13)被引回泵(14)之前(循環(huán))。在使用多個過濾設(shè)備時，還渾濁的濾液進入集流管路(12)中并且然后走相同的路徑經(jīng)由回流管路(13)返回泵(14)之前。如果現(xiàn)在通過所建立的支撐層達到所希望的過濾液質(zhì)量，則關(guān)閉相應(yīng)過濾器的回流管路而開啟過濾液管路(15)。如果未過濾液中的固體由于黏性的或可壓縮的稠度僅僅差地或者完全不能利用所使用的過濾材料來過濾并且其由此將在最短時間內(nèi)導(dǎo)致過濾材料的阻塞，則可配量助濾劑(Filterhilfsmittel)并且由此影響過濾特性。圖3顯示了在配量助濾劑的情況下用于方法指導(dǎo)的方法流程圖。對此在漿料容器(16)中準備助濾劑-漿料。漿料通過濾液和助濾劑(17)的混合來制造。助濾劑大多數(shù)粉末狀地存在并且由此必須被拌入濾液中。對于在過濾設(shè)備處的過濾，借助于強制輸送的泵(18)送出漿料到在至過濾器(20)的入口中的未過濾液泵(19)之前。助濾劑-漿料的配量直接在過濾器中的反洗結(jié)束之后實現(xiàn)。由于在過濾器中的高流動速度，支撐層非?？焖俚亟?。從未過濾液中隨流的固體現(xiàn)在可通過支撐層來保留、沉積在支撐層上并且建立濾餅。從經(jīng)濟學(xué)和生態(tài)學(xué)的觀點，盡可能回收助濾劑是有意義的。合適的助濾劑是帶有30微米至200微米的晶粒譜和1500 kg/m3至10000 kg/m3、優(yōu)選地2000 kg/m3至8000 kg/m3的密度的細沙、金屬粉末和其它的細粒的重的粉末，其必須被添加或已經(jīng)自然存在于未過濾液中，例如在含沙的河水中。圖4顯示了用于帶有助濾劑回收的方法指導(dǎo)的方法流程圖。為了回收，將循環(huán)地積累的反洗液(篩渣(Rejekt))從根據(jù)本發(fā)明的過濾設(shè)備經(jīng)由篩渣管路(28)引入收集容器(23)中。存在的篩渣由待過濾的介質(zhì)、待濾出的固體和助濾劑構(gòu)成。然后借助于泵(24)將篩渣從收集容器送出到分離設(shè)備(25)上并且通過密度分離將待濾出的固體從助濾劑中分離。在上游(Oberlauf) (29)取出待濾出的固體而在下游取出助濾劑作為濃縮的漿料。分離可通過諸如在水力旋流器中的離心力來支持。接下來將回收的助濾劑儲存在漿料收集容器(26)中。根據(jù)需要然后借助于泵(27)在過濾泵(21)之前送出助濾劑。在帶有所添加的助濾劑的方法指導(dǎo)中，在過濾方法開始時將其引入助濾劑回收部中，例如到收集容器(23)中。在過濾的過程中，助濾劑的損失同樣通過添加相應(yīng)的量來補
\-ΖΧ ο在使用根據(jù)本發(fā)明的過濾設(shè)備時該方法因此特別有效，因為由于幾秒的較低的再生時間且由于僅十分之幾毫米的基礎(chǔ)沖積部(Grundanschwemmung)的較小厚度,助濾劑的消耗非常少并且可以以非常高的過濾速度來工作。將每過濾面積的體積流量稱為過濾速度。在上面所提及的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的過濾系統(tǒng)中，基礎(chǔ)沖積層必須具有至少為幾毫米的厚度，以確保到處存在均勻的層。該系統(tǒng)的再生在此大多持續(xù)若干分鐘。 在本發(fā)明的意義中固體借助于氣體的排出可視為反洗。在本發(fā)明的另一實施方案中，在過濾循環(huán)結(jié)束之后，借助于工藝氣體將保留的流體從未過濾液腔、過濾液腔和篩渣腔中擠出并且接下來利用同一氣體來干燥并且氣動地排出固體。
權(quán)利要求
1.一種用于借助于反洗過濾設(shè)備過濾流體、尤其水狀介質(zhì)的方法，所述反洗過濾設(shè)備由柱形罩殼、同軸地安裝在其中的柱形的且穿孔的支撐體、過濾材料、支撐織物、以及位于其中的可移動的反洗裝置構(gòu)成，所述方法具有以下步驟 a)在所述支撐體的穿孔中構(gòu)建濾餅， b)在濾餅處或在其中分離較細的顆粒或帶有黏性的或可壓縮的稠度的顆粒， c)在達到預(yù)定的過濾負荷或最大允許壓差之后或在低于最小過濾液體積流量時反洗。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在過濾開始時在循環(huán)中引導(dǎo)過濾，直至建立需要的支撐層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，由在過濾之前或過濾期間所添加的助濾劑來構(gòu)建所述濾餅。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，使用在200Pa壓差時帶有700-1300 1/m2s的透氣性的濾布作為過濾材料。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，借助于密度分離方法、諸如水力旋流器從篩渣中分離出帶有30-200微米的晶粒譜的重顆粒并且又送回反洗過濾器之N / .刖。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，將重顆粒有針對性地配量給所述過濾方法，所述重顆粒借助于密度分離方法被從所述篩渣中分離并且又被送回所述反洗過濾器之N / .刖。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述重顆粒是帶有30微米至200微米的晶粒譜和1500 kg/m3至10000 kg/m3、優(yōu)選地2000 kg/m3至8000 kg/m3的密度的細沙、金屬粉末或者其它細粒的重的粉末。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在過濾循環(huán)結(jié)束之后借助于氣體從未過濾液腔、過濾液腔和篩渣腔中擠出保留的流體并且接下來利用同一氣體來干燥且氣動地排出固體。
9.一種用于執(zhí)行根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法的過濾設(shè)備，其由柱形罩殼、同軸地安裝在其中的柱形的且穿孔的支撐體、過濾材料、支撐織物、以及位于其中的可移動的反洗裝置構(gòu)成，其特征在于，所述過濾材料由在200Pa壓差時帶有700-1300 l/m2s的透氣性的濾布構(gòu)成。
10.一種用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項所述的方法的過濾設(shè)備，其由柱形罩殼、同軸地安裝在其中的柱形的且穿孔的支撐體、過濾材料、支撐織物、以及位于其中的可移動的反洗裝置構(gòu)成，其特征在于，所述過濾材料由帶有裂口狀的開口的特細孔板構(gòu)成。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的過濾設(shè)備，其特征在于，所述濾餅?zāi)軌驑?gòu)建在所述支撐體的穿孔中，由此不妨礙所述反洗裝置。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的過濾設(shè)備，其特征在于，密封部阻止未過濾液的直接流進入篩渣腔中。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的過濾設(shè)備，其特征在于，設(shè)置有用于將所述過濾材料均勻地繃緊到所述支撐體上的夾緊裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于借助于一種由柱形罩殼、同軸地安裝在其中的柱形的且穿孔的支撐體、過濾材料、支撐織物、以及位于其中的可移動的反洗裝置構(gòu)成的供使用的反洗過濾設(shè)備過濾流體、尤其水狀介質(zhì)的方法，該方法使細顆粒和特細顆粒以及帶有黏性的或可壓縮的稠度的顆粒能夠改進地分離并且允許更高的固體濃度。根據(jù)本發(fā)明的方法具有以下步驟。a)在支撐體的穿孔中構(gòu)建濾餅；b)在濾餅處或在其中分離更細的顆粒或帶有黏性的或可壓縮的稠度的顆粒；c)在達到預(yù)定的過濾負荷或最大允許壓差之后或在低于最小過濾液體積流量時反洗。本發(fā)明的另一方面是一種用于執(zhí)行該方法的過濾設(shè)備，其特征在于，過濾材料由在200Pa壓差時帶有700-1300l/m2s的透氣性的濾布構(gòu)成。
文檔編號B01D29/68GK102905769SQ201180013663
公開日2013年1月30日 申請日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者S.施特拉澤, R.格勒斯旺, J.克奈斯?fàn)? G.艾斯?fàn)? K.布蘭特 申請人:蘭精技術(shù)有限公司