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Patent Searching and Data


Title:
PRESS FILTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1984/000701
Kind Code:
A1
Abstract:
Press filter having a coil unit which is tangentially traversed from the outside to the inside or, on the contrary, from the inside to the outside. Said arrangement is obtained by providing central channels (46, 43, 19) parallel to the axis, and intended to convey both the pressure medium and the permeate or filtrate, those channels being radially connected by openings (47, 18, 22) to the pressure chamber of the filter casing, respectively to the inside of the filter pocket.

Inventors:
SCHIMMEL RAINER (DE)
Application Number:
PCT/EP1983/000211
Publication Date:
March 01, 1984
Filing Date:
August 05, 1983
Export Citation:
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Assignee:
SCHLEICHER & SCHUELL GMBH (DE)
International Classes:
B01D29/07; B01D25/24; B01D63/10; B01D63/12; B01D65/00; B01D65/10; (IPC1-7): B01D29/06
Foreign References:
US2647637A1953-08-04
US1918980A1933-07-18
US1909308A1933-05-16
US4058464A1977-11-15
GB317440A1930-06-12
DE1035581B1958-08-07
Other References:
See also references of EP 0116578A1
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Claims:
1. <?S Druckfilter P a t e n t a n s p r ü c h e Druckfilter, bestehend aus einem Filtergehäuse, das als Druckbehälter dient, und einem Wickelmodul, der in das Filter gehäuse eingesetzt ist und der aus mindestens einer Filter¬ tasche besteht, die spiralig auf einem Kernrohr aufgewickelt ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Innenraum jeder Filtertasche (20), bezogen auf den Wickel, radial innen über Öffnungen (22) mit einem axial zum Wickel verlaufenden Kanal (19) nach außen hermetisch abgedichtet verbunden ist, daß das Kernrohr (10) über seinen gesamten Umfang und über seine gesamte im Filtertaschenwickel liegende axiale Länge zumindest im wesentlichen gleichmäßig verteilt radiale Kanäle oder Öffnungen (18) aufweist, die sich in das Filtergehäuse (1) öffnen, und zwar radial innerhalb der jeweils radial innersten Lage oder Windung des Filtertaschenwickels, 4έ daß die Stirnseiten des Filtertaschenwickels sowie die Filtertaschenwindungen hermetisch gegeneinander abdichtend (23) mit einer Abdeckplatte oder Abdeckkappe (26) ver¬ schlossen sind, daß die zumindest im wesentlichen zylindri¬ sche Außenfläche des Filtertaschenwickels frei bleibt, und daß der Druckraum des Filtergehäuses, das Kernrohr und das oder die mit den Filtertaschen (20) verbundenen Rohre (19) jeweils über Außenanschlüsse (25A;15;16) zugäng¬ lich sind Druckfilter nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß jede einzelne Filtertasche (20) mit einem separaten axialen Kanal (19) verbunden ist.
2. Druckfilter nach Anspruch 2, g e k e n n z e i c h n e t durch einen Sammelringkanal (12) , in den die axialen Kanäle (19) und ein gemeinsamer Außenanschluß (16) einmünden.
3. Druckfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die axialen Kanäle (19) als separate Rohre ausgebildet sind, die außen am Kernrohr (10) oder in Axialnuten (29), die im Kernrohrmantel ausgebildet sind, anliegen, und zwar in einer solchen Winkelverteilung, daß sie die Öffnungen (18) freilassen.
4. Druckfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Anschlüsse oder der Anschluß (16) für den oder die axialen Kanäle (19) auf einer der beiden Stirnseiten des Filtergehäuses exzentrisch angeordnet ist bzw. sind. OMPI S? ' daß der Anschluß (15) für das Kernrohr (10) auf einer der beiden Stirnseiten des Filtergehäuses zentrisch angeordnet ist, und daß der Anschluß (25A) für den Druckraum des Filtergehäuses (1) an der dem Anschluß (15) für das Kernrohr (10) gegen¬ überliegenden Stirnseite des Filtergehäuses ebenfalls zentrisch angeordnet ist. Druckfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der sich in den Druckraum des Filtergehäuses (1) öffnende Anschluß (25A) als Zulaufanschluß für das zu behandelnde Medium dient, daß der mit dem oder den axialen Kanälen (19) kommunizie¬ rende Anschluß (16) als Ablaufanschluß für das Filtrat oder Permeat dient, und daß der mit dem Kernrohr (10) verbundene Anschluß (15) als Ablaufanschluß für das Konzentrat dient. Druckf ilter nach Anspruch 3 , g e k e n n z e i c h n e t durch mindestens ein axial ausgerichtetes und zu zumindest einem der sich in den Sammelkanal (12) öffnenden Kanäle (19) koaxi¬ ales, den stirnseitigen Deckel des Filtergehäuses durchsetzen¬ des und hermetisch gegen die Ventilöffnung im Deckel abgedich¬ tetes und insbesondere gegen Federspannung axial verschiebba¬ res Probenahmeventil, dessen axial verschiebbares Verschlu߬ teil (13) eine durchgehende Innenbohrung aufweist, die durch ein ebenfalls insbesondere gegen Federspannung von außen durch Verschieben unabhängig vom Verschlußteil (13) stellbares Sekundärverschlußteil verschlossen ist und die durch einen offenen Radialkanal oder Schrägkanal (14) zur Probenahme zu¬ gänglich ist, wobei die Öffnung des axialen Kanals (19) in den Sammelringkanal (12) als Ventilsitz für das Verschlußteil (13) ausgebildet ist. =gT5REΛ OMPI t . WIPO 8 Druckfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Kernrohr (10) und die axialen Kanäle oder Rohre (19) in einer in der Radialebene liegenden Platte gehaltert sind, insbesondere druckflüssigkeitsdicht gehaltert sind, wobei die Platte insbesondere an ihrem Umfang druckflüssig¬ keitsdicht an der Innenwand des Filtergehäuses (1) anliegt.
5. 9 Druckfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in einem einzigen rohrförmigen Filtergehäuse (1) in axialer Aufeinanderfolge mehrere Wickelmodule in Serien¬ schaltung oder in Parallelschaltung zueinander, bezogen auf den Mediumdurchfluß vom Druckzulauf zum Konzentratablauf, angeordnet sind, wobei im Fall der Parallelschaltung durch Zwischenstecken hermetisch abdichtender Radialplatten für jeden Modul ein separater Filtergehäusedruckraum geschaffen wird.
6. 10 Druckfilter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Innenwand des Filtergehäuses (1) mit einer schlauch för igen, dichten und austauschbaren Kunststoff—Folie, ins¬ besondere PEFolie oder PTFEFolie, ausgekleidet ist. OMPI.
Description:
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Druckfilter

B e s c h r e i b u n g

Die Erfindung betrifft ein Druckfilter, bestehend aus einem Filtergehäuse, das als Druckbehälter dient, und einem Wickel¬ modul, der in das Filtergehäuse eingesetzt ist. Der Wickel¬ modul besteht aus mindestens einer Filtertasche, die spiralig auf einem Kernrohr aufgewickelt ist.

Die Filtertasche kann aus einem verstärkten oder unverstärkten Papier, einer verstärkten oder unverstärkten Polymermembran oder aus einem an sich bekannten Verbundfiltermaterial bestehe Dementsprechend kann der "Druckfilter" im Sinne der vorliegen¬ den Erfindung sowohl zur normalen Druckfiltration als auch zur Ultrafiltration als auch zur Durchführung einer umgekehrte Osmose dienen. Selbst wenn die umgekehrte Osmose im strengen Sinne der Definition kein Filtrationsverfahren ist, soll aus Gründen der einfacheren und klareren Darstellung ausschlie߬ lich von einem "Druckfilter" gesprochen werden, wobei sich

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ein "Druckfilter" in diesem Sinne ausdrücklich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung der umgekehrten Osmose beziehen soll.

Druckfilter mit Wickelmoduln der in Rede stehenden Art sind in zahllosen Ausgestaltungen bekannt. Die Druckfilter sind dabei fast ausschließlich so ausgebildet und werden in der Weise betrieben, daß das zu behandelnde Medium entweder axial durch den Wickel geführt oder daß das zu behandelnde Medium tangential auf bzw. besser in den Wickel eingeführt und axial als Konzentrat abgeführt wird, wobei in beiden Fällen das Filtrat oder Permeat aus den gewickelten Filtertaschen in ein Zentralrohr überführt und ebenfalls axial abgeleitet wird.

Bei axialer Durchströmung des Wickelmoduls ist die von einem Volumenelement des zu behandelnden und unter Druck stehenden Mediums überströmte Filterstrecke, nämlich die axiale Höhe des Wickels, relativ kurz. Dies führt zu einer unbefriedigen¬ den Leistung des Druckfilters.

Bei tangentialer Einströmung des zu behandelnden Mediums und axialer Konzentratabführung wird dagegen die im Wickel insge¬ samt zur Verfügung stehende Filteroberfläche nur höchst un¬ vollkommen ausgenutzt, da die radial innenliegenden Wickel¬ schichten an der dem Konzentratablauf axial gegenüberliegenden Wickelseite zur Filtration oder für den osmotischen Prozeß praktisch nicht mehr ausgenutzt werden.

Weiterhin gestatten die bekannten Druckfilter mit Wickelmoduln keine partielle Permeatüberwachung und damit auch keine Lokali¬ sierung von gegebenenfalls auftretenden Filterfehlern. Auch bei Wickeln mit mehreren Filtertaschen muß selbst bei Auftre¬ ten eines Fehlers in nur einer der Wickeltaschen der gesamte Wickelmodul ausgetauscht werden.

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Angesichts dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Druckfilter mit Wickelmodul der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der mit hohem Wirkungs grad arbeitet, die gesamte verfügbare Filteroberfläche voll¬ ständig ausnutzt und bei Aufbau des Wickelmoduls aus mehreren separaten Filtertaschen eine separate Permeatüberprüfung ermöglicht.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Druckfilter der eingangs beschriebenen Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale.

Funktionen gesehen löst die Erfindung die vorstehend genannte Aufgabe also durch Schaffung eines Druckfilters mit Wickel¬ modul, bei dem das die Filtertaschen des Wickels außen umströ¬ mende Medium tangential auf den Wickel aufgegeben und auch tangential wieder aus dem Wickel abgezogen wird, und zwar ent¬ weder von tangential außen.nach tangential innen oder, bei Umkehrunσ der Strömungsrichtung und Aufgabe durch das Kern¬ rohr hindurch, von einer radial innen im Wickel erfolgenden rein tangentialen Aufgabe bis zu einem rein tangentialen Austritt des in den Wickel radial innen eingedrückten Mediums auf der radial äußeren Zylinderfläche des Wickels. Im Druck¬ filter gemäß der Erfindung wird also der Filtertaschenwickel ausschließlich rein tangential/tangential durchströmt.

Durch diese rein tangential/tangentiale Durchströmung des Wickels wird die gesamte verfügbare Filteroberfläche bzw. Membranoberfläche vollständig und optimal genutzt. Außerdem werden durch diese Art der Durchströmung des Moduls die Reinigungsbedingungen sowohl in strömungsmechanischer Art als auch in chemischer Hinsicht spürbar verbessert.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorzugsweise jede einzelne Filtertasche des Wickels mit einem eigenen separaten

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.axialen Kanal oder Röhrchen verbunden. Dies ermöglicht am stirnseitigen Ausgang des jeder einzelnen Filtertasche zuge¬ ordneten Sammelröhrchens eine partielle und separate Permeat¬ überwachung bzw. Filtratüberwachung für jede einzelne Filter¬ tasche und eröffnet somit die Möglichkeit im Fall von Be¬ schädigungen einzelner Filtertaschen, diese Filtertaschen entweder aus dem Filtrationsgeschehen auszuschalten und so einen einwandfreien Notbetrieb oder Restbetrieb des Druck¬ filters aufrechtzuerhalten bzw. statt des gesamten Wickels nur seine billigeren Einzelteile auszutauschen.

Bei Ausgestaltung des Druckfilters mit separaten axialen Kanälen für jede einzelne Filtertasche können diese einzel¬ nen axialen Kanäle selbstverständlich auch einzeln aus dem Filtergehäuse herausgeführt werden. Vorzugsweise münden die einzelnen axialen Kanäle jedoch in einen gemeinsamen Sammel- ringkanal und kommunizieren über diesen Sammelringkanal mit einem einzigen gemeinsamen Außenanschluß. Diese Ausgestaltung eignet sich insbesondere für die praktische Anwendung, während die zuvor beschriebene Ausführung für manche experimentelle Aufgaben geeigneter sein mag.

Bei separater Ausbildung der einzelnen axialen Kanäle für die einzelnen Filtertaschen sind diese axialen Kanäle vor¬ zugsweise als separate Röhrchen ausgebildet, die um den Außenmantel des Kernrohrs herum angeordnet sind,und zwar vorzugsweise eingelegt in Axialnuten, die sich über die gesamte Wickelhöhe im Kernrohr erstrecken. Eine solche Aus¬ gestaltung gewährleistet, daß die am Kernrohr anliegenden separaten Rohre ihre vorgegebene Winkelverteilung beibehal¬ ten, wodurch wiederum gewährleistet ist, daß die die Durch- trittsöffnungen, die den Innenraum des Kernrohres mit dem Druckraum des Filtergehäuses bzw. mit dem Wickelzwischenraum verbinden, nicht abdecken.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Filtergehäuse vorzugsweise als zylindrisches Rohr ausge¬ bildet, das an seinen beiden einander gegenüberliegenden Stirnseiten mit Abschlußplatten hermetisch dichtend und druckfest Verschlossen ist. Dabei sind die Anschlüsse für die einzelnen axialen Kanäle, für den Druckraum des Filter¬ gehäuses und für das Kernrohr insgesamt vorzugsweise axial durch die Deckel geführt. Vorteilhaft ist dabei vor allem, wenn auf einer der beiden Stirnseiten zentral der Anschluß für den Innenraum des Kernrohres und auf der gegenüberlie¬ genden Seite zentral der Anschluß für die Herstellung einer Verbindung zum Druckraum des Filtergehäuses vorgesehen ist. Der Anschluß für die axialen ' Kanäle bzw. den Sammelring- kanal, kann exzentrisch oder sogar peripher angeordnet sein. Vorzugsweise wird dabei der sich in den Druckraum des Filter¬ gehäuses öffnende Anschluß als Zulaufanschluß für das zu behandelnde Medium geschaltet, der mit dem oder den axialen Kanälen kommunizierende Anschluß als Ablaufanschluß für das Filtrat oder für das Permeat geschaltet und schließlich der mit dem Kernrohr verbundene Anschluß als Ablaufanschluß für das Konzentrag verwendet.

Die separate Permeatüberwachung kann beispielsweise und vor¬ zugsweise in der Art bewirkt werden, daß den axialen Öffnungen der axialen Kanäle, die mit den Filtertaschen verbunden sind, koaxial gegenüberliegend Probenahmeventile angeordnet sind, die ein hohles axial verschiebbares und druckdicht durch den Deckel des Filtergehäuses zurückgeführtes Verschlußteil auf¬ weisen, das dicht verschließend auf den Ausgang des jeweils gegenüberliegenden axialen Kanals aufdrückbar ist. Durch die Bohrung des so den Ausgang des axialen Kanals verschließen¬ den Probenahmeventils strömt dann nur noch das aus diesem einzigen axialen Kanal abfließende Permeat oder Filtrat zur Probenahme aus dem Filter heraus. Ist ein solches Probenahme¬ ventil für jeden einzelnen der axialen Kanäle oder Röhrchen

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vorgesehen, so kann jede einzelne Filtertasche, also jedes einzelne Filterelement oder Membranelement des Filter¬ oder Membranwickels auf seine Funktionstauglichkeit über¬ prüft werden, ohne daß der Betrieb des gesamten Moduls eingestellt zu werden braucht oder in sonst einer ernst¬ lichen Weise beeinträchtigt wird.

Durch die zentrale Führung sowohl der Filtertaschenströmung als auch des den Wickel außerhalb der Taschen rein tangential durchströmenden Mediums können die solcherart aufgebauten Wickel auch zu mehreren axial hintereinandergesteckt in einem einzigen zylindrischen Filtergehäuse mit nur zwei stirnseitige Abschlußkappen untergebracht werden. Dies spart erhebliche Anlagenkosten ein. Dabei können die in einem einzigen Filter¬ gehäuse untergebrachten mehrstufigen Wickel sowohl in Serie als auch parallel zueinander geschaltet sein, wobei diese Begriffe sich auf die Strömungsführung vom Zulauf des zu behandelnden Mediums auf den Ablauf des Konzentrats beziehen. Bei Serienschaltung der Wickelmoduln werden zwischen zwei axial aufeinanderfolgenden Moduln radiale Trennplatten einge¬ fügt, die sowohl gegenüber dem Kernrohr als auch gegenüber der Innenwand des Filtergehäuses hermetisch abdichten.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist schlie߬ lich zur Erleichterung der Reinigung und aus Gründen eines effektiven Korrosionsschutzes die Innenwand des Filtergehäuses mit einer austauschbaren, insbesondere schlauchartigen Kunststoff-Folie, vor allem Polyethylenfolie oder Polytetra- fluorethylenfolie ausgekleidet. Diese Auskleidung wird vor¬ zugsweise durch hermetisch dichtende in der Radialebene liegende Zwischenplatten im Filtergehäuse fixiert.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbei¬ spieles in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 im Axialschnitt und in Teildarstellung ein Ausführungsbeispiel des Druckfilte

Fig. 2 im Axialschnitt ein weiteres Ausführun beispiel des Druckfilters ohne Filterg häuse;

Fig. 3 in perspektivischer Teildarstellung ein

Axialröhrchen mit Filtertasche;

Fig. 4 in Seitensicht ein weiteres Ausführungs beispiel eines Anschlußstücks oder Kupp lungsstücks für das Kernrohr des Wickel moduls;

Fig. 5 einen Schnitt nach V-V in Fig. 2; und

Fig. 6 in vergrößerter Teildarstellung die Ein heit VI in Fig. 6.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Teildarstell und im Axialschnitt in der Fig. 1 gezeigt, wobei sich die Teil¬ darstellung insbesondere auf den stirnseitigen Verschluß eines zylindrischen Filtergehäuses 1 und die Halterung des im einzelne nicht dargestellten Wickelmoduls bezieht.

Das Filtergehäuse 1 ist ein Stahlrohr oder Edelstahlrohr, das einem Betriebsdruck von bis zu 100 bis 200 bar standhält, und das durch einen Deckel 29 verschlossen ist. Der Deckel 29 besteh ebenfalls aus Edelstahl.

Zum Zwecke des Korrosionsschutzes ist das Filtergehäuse 1 auf seiner Innenwand mit einer austauschbaren Polyethylenfolie 2 ausgekleidet. In der Wand des Filtergehäuses 1 ist eine Bohrung vorgesehen, die mit einem porösen Sintermetallpfropfen 3 ver¬ schlossen ist. Wenn die Polyethylenfolie 2 undicht ist, tritt

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die im Filtergehäuse 1 unter Druck stehende Flüssigkeit in den Zwischenraum zwischen der Außenseite der Folie 2 und der Innen¬ wand des Filtergehäuses 1 ein und durch den porösen und kerami¬ schen Sintermetallstopfen 3 aus dem Filtergehäuse aus. Das Austreten von Flüssigkeit an dieser Prüfbohrung ist also ein Anzeichen dafür, daß während des Betriebs des Druckfilters die Kunststoff-Folie 2 undicht geworden ist. Andererseits, solange der Prüfstopfen 3 trockenbleibt, ist auch gewährleistet, daß die das Filtergehäuse 1 innen auskleidende Kunststoff-Folie 2 dicht ist.

Wenn dies für die Betriebsbedingungen erforderlich ist, kann das Filtergehäuse 1 auch in der in Fig. 1 gezeigten Weise außen mit einer Wärmeisolierungsschicht 4 ummantelt sein. Der Aufbau sol¬ cher Wärmeisolierungsschichten ist an sich bekannt und braucht daher an dieser Stelle nicht weiter beschrieben werden.

Die Abschlußplatte 29 liegt auf einem Auflagering 11 auf, der als Spreizring, Sprengring oder Segmentring ausgebildet ist und seinerseits in einer Ringnut 5 gehaltert ist, die im Randbereich der Innenwand des Filtergehäuses 1 ausgebildet ist. In der Ab- deckplatte 29 sind mit gleichem Winkelabstand voneinander meh¬ rere axiale Bohrungen 30 vorgesehen, durch die hindurch mit Schrauben 31, insbesondere Schrauben mit Zylinderkopf und Innen- sechskant, eine in der Radialebene liegende Zwischenplatte 32 gegen die äußere Abdeckplatte 29 axial spannbar ist. Dabei er¬ folgt die Abstützung der Zwischenplatte 32 nicht direkt an der Abdeckscheibe 29, sondern über einen zylindrischen Zwischenring 7. Zwischen der axial inneren Stirnseite des Zwischenringes 7 und der dieser gegenüberliegenden und nach axial auswärts wei¬ senden Ringfläche der Zwischenplatte 32 ist eine Nut 33 ausge¬ bildet, in der ein Dichtungsring 6 liegt. Dieser Dichtungsring 6 ist die Hauptdichtung, mit der der im Inneren des Filtergehäu- ses liegende Druckraum gegen die Umgebung abgedichtet ist. Zu¬ sätzlich ist der zylindrische Zwischenring 7 gegen die Zwischen¬ platte 32 durch einen kleineren Dichtungsring 34 abgedichtet.

Bei angezogenen Schrauben 31 ist also der Stützring 11 zwischen der Innenseite des Deckels 29 und der axial außenliegenden Stirnseite des zylindrischen Zwischenringes 7 eingespannt. Gleichzeitig wird der O-Ring 6 zwischen der Zwischenplatte 32 und dem zylindrischen Zwischenring 7 dichtend verformt.

In der Zwischenplatte 32, die aus Stahl oder glasfaserver¬ stärktem Kunststoff oder einem anderen festen und chemisch inerten Werkstoff bestehen kann, sind weiterhin Ausnehmungen 9 ausgebildet, die der Aufnahme der stirnseitigen Enden- der weiter unten näher erläuterten axialen Kanäle 19 dienen. Desgleichen ist in der Zwischenplatte 32 eine Bohrung 35 vor¬ gesehen, die der Aufnahme des stirnseitigen Randes eines Wickel¬ kernrohres 10 dient.

Zwischen der Zwischenplatte 32 und dem Abschlußdeckel 29 ist ein Sammelringkanal 12 ausgebildet, in den sämtliche axialen Kanäle 19 einmünden. Dieser Sammelringkanal 12 ist über eine mit einem Innengewinde versehene Anschlußbohrung 16 mit einem Außenanschluß verbindbar.

Der Öffnung jedes axialen Kanals 19 in den Sammelringkanal 12 gegenüber ist ein Probenahmeventil 36 angeordnet, das ein Ventilverschlußteil 13 aufweist, das in einer Bohrung 37 im Deckel 29 axial verschiebbar und hermetisch abgedichtet gela¬ gert ist. Gegenüber der in der Fig. 1 gezeigten Stellung ist das Ventilverschlußteil 13 nach axial einwärts, in der Fig. 1 also nach links, in der Weise verschiebbar, daß die Mündung des axialen Kanals 19 in den Sammelringkanal 12 verschlossen wird. Die Mündung jedes axialen Kanals 19 dient also dem Ver¬ schlußteil 13 als Ventilsitz.

In jedem Verschlußteil 13 ist ein Zentralkanal ausgebildet, der über einen Radialkanal 14 zur Umgebung geöffnet ist. Die axial innenliegende Öffnung des Zentralkanals 39 des Verschlußtei

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13 ist durch ein Ventilverschlußteil 37 verschlossen, das mit einer Kolbenstange 38, die von außen betätigt werden kann, vorzugsweise gegen FederSpannung, niedergedrückt und geöffnet werden kann. Wird die Kolbenstange 38 in der in Fig. 1 gezeig¬ ten Stellung des Verschlußteils 13 niedergedrückt, so tritt zum Zwecke der Probenahme aus dem Radialkanal 14 Probeflüssig¬ keit aus, die dem Sammelringkanal 12 entstammt, also ein Gemisch der aus allen axialen Kanälen 19 austretenden Flüssigkeiten ist. Wird dagegen die Kolbenstange 38 bei eingeschobenem Verschlu߬ teil 13 niedergedrückt,so tritt aus dem Kanal 14 ausschließlich Flüssigkeit aus, die einem einzigen, nämlich dem jeweils zuge¬ ordneten und gegenüberliegenden axialen Kanal 19 entstammt. Solchen Probenahmen, die also wahlweise aus dem Kanal 19 oder aus dem Sammelringkanal 12 entnommen werden können, dienen der Betriebsüberprüfung des Druckfilters, ohne daß dessen Betrieb eingestellt oder auch nur kurzfristig unterbrochen zu werden braucht. Außerdem ist eine Partialüberprüfung jedes einzelnen •axialen Kanals 19 möglich.

Über ein beispielsweise mit einem Außengewinde versehenes hülsen¬ artiges AnSchlußstück 15, das mit einem Flansch 40 an der Innen¬ seite des Deckels 29 abgestützt ist, und dessen axial inneres Ende ebenfalls in die Bohrung 35 der Zwischenplatte 32 ein¬ greift, kann ein Außenanschluß zum Innenraum des Kernrohres 10 hergestellt werden.

In der Fig. 1 nicht dargestellt ist der Filtertaschenwickel, der die axialen Kanäle oder Röhrchen 19 einschließend auf dem Kernrohr 10 aufgewickelt ist und sich mit einigem Abstand von der Innenfläche 41 der Zwischenplatte 32 in der Darstellung der Fig. 1 nach links anschließt.

Der Filtertaschenwickel 42 ist in den Figuren 2 und 5 dargestellt, und zwar in Fig. 2 im Axialschnitt und in Fig. 5 im Radialschnitt. Während der einfacheren Darstellung halber in der Fig. 2 das

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Filtergehäuse 1 nicht gezeigt ist, ist das Filtergehäuse 1 im Radialschnitt der Fig. 5 dargestellt.

In der am besten aus Fig. 5 erkennbaren Weise ist das Kernrohr 10 mit einer axialen Bohrung 43, dem eigentlichen Innenraum des Kernrohres 10, versehen, von dem mit gleichem Winkelabstand voneinander bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel in der Schnittebene 4 Radialkanäle oder -Öffnungen 18 ausgehen, die sich in den inneren Druckraum im Filtergehäuse 1 frei Öffnen. Es besteht also eine durchgehende Verbindung vom Innenraum des Filtergehäuses 1 über die Öffnungen 18 durch die Innenbohrung 43 des Kernrohres 10 zum Außenanschluß 15 (Fig. 1). Die Öffnunge 18 öffnen sich radial innerhalb der ersten Lagen oder Windungen der Filtertaschen des Wickels 42.

Der Wickelkern 10 ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel mit vier axial verlaufenden Nuten 44 versehen, die jeweils zwi¬ schen den vier Öffnungen 18 liegen und in denen die axialen Kanäle, die hier als separate Röhrchen 19 ausgebildet sind, eingelegt verlaufen, die über Öffnungen 22 gegen den inneren Druckraum im Filtergehäuse 1 hermetisch abgedichtet mit dem Innenraum der Filtertaschen 20 (Fig. 6) verbunden sind. Dabei ist jedes einzelne Röhrchen 19 in der in Fig. 2 in perspektivi¬ scher Teildarstellung schematisch gezeigten Art mit einer ein¬ zeln zugeordneten Filtertasche 20 verbunden. Die vier separaten Filtertaschen werden dann in der aus Fig. 5 erkennbaren Weise zum Wickel 42 aufgewickelt.

Sowohl die Öffnungen 18 im Kernrohr 10 als auch die Öffnungen 22 in den Röhrchen 19 sind gleichmäßig über die gesamte Wickel¬ höhe verteilt, und zwar in einer Dichte von ungefähr 1 bis 3 Öffnungen pro Zentimeter. * Diese Dichte kann jedoch je nach Einsatzbestimmungen des Druckfilters auch abweichend in einer vom Fachmann ohne weiters zu ermittelten Art und Weise bemessen sein.

( OMPI tyy, WIPO

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In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel bestehen die Filter¬ taschen 20 aus Polymermembranen, in denen flächige Abstands- halter 21 , die insbesondere gewebeartig oder schwammartig aus¬ gebildet sind, eingelegt sind. Zwischen den einzelnen Taschen 20 ist in an sich bekannter Weise ein Trenngeflecht oder Trenn¬ gewebe, das möglichst grobmaschig mit Maschenweiten im Bereich von 0,1 bis 10 mm ausgebildet ist, eingelegt und im Wickel mit aufgewickelt. Dieses Trenngeflecht sorgt dafür, daß die zum Wickel aufgewickelten Filtertaschen 20 außen einwandfrei um¬ spült werden können.

Die obere und die untere Stirnseite des Filtertaschenwickels 42 sind unter Zwischenlage eines Dichtbandes oder Dichtprofils 24 hermetisch abgedichtet mit Abschlußkappen 26 verschlossen. Zu¬ dem sind die einzelnen Windungen der einzelnen Filtertaschen 20 in den Kappenbereichen mittels insbesondere elastischer Dicht¬ bänder 23 sorgfältig gegeneinander abgedichtet. Die zumindest im wesentlichen zylindrische Außenfläche 45 des Wickels 42 liegt dabei zwischen den stirnseitigen Abdeckkappen 26 frei. In der am besten aus der vergrößerten Teildarstellung der Fig. 6 er¬ sichtlichen Weise erfolgt in diesem Mantelbereich 45 des Wickels 42 der tangentiale Eintritt bzw. Austritt der den gesamten Wik- kel tangential spiralig durchströmenden Flüssigkeit, die dann über die Öffnungen 18 in die zentrale Bohrung des Kernrohrs 10 eintritt bzw., bei umgekehrter Strömungsrichtung auf diesem Wege austritt. Da auch der Eintritt bzw. Austritt an den Öff¬ nungen 18 in den Wickel hinein bzw. aus diesem hinaus auf die gesamte Wickelhöhe gleichmäßig axial verteilt rein tangential erfolgt, wird der Wickel 42 also insgesamt von seiner Außen¬ fläche 45 bis zu seinen innersten Windungen, also bis zu den Öffnungen 18, rein tangential und die Flächen der Filtertaschen 20 optimal ausnutzend durchströmt.

In der Darstellung der Fig. 2 sind auch das Kernrohr 10 aufge¬ steckt Anschluß- oder Verbindungsstücke 25A dargestellt,

das eine zentrale axiale Blindbohrung 46 aufweist, die sich über eine kommunizierende radiale Bohrung 4.7 oberhalb der Abdeckkappe 26 und unterhalb der in der Fig. 2 nicht darge¬ stellten Zwischenplatte 29 frei in den Druckraum des Filter¬ gehäuses 1 öffnet. Durch einen Ringspalt 48 (Fig. 6) hindurch gelangt das flüssige Medium aus den Bohrungen 46 und 47 außen um die Abdeckkappe 26 herum an die Seitenwände 45 des Wickels 42. Die Bohrungen 46 und 47 haben keinerlei Verbindung zur zentralen Bohrung 43 des Kernrohres 10. Die Bohrung 43 des Kernrohres 10 ist über ein Anschlußstück 25B (Fig. 2 und 4), das eine durchgehende innere Bohrung aufweist, nach außen zu¬ gänglich.

Beim Hintereinanderstecken mehrerer Wickelmoduln in einem einzi¬ gen Filtergehäuse 1 können Verbindungsstücke oder Verbindungs¬ hülsen 28 der in der Fig. 2 gezeigten Art und wahlweise Kupp¬ lungsstücke 25A oder 25B eingesetzt werden, je nach dem, ob die Folge der Wickel in Serie oder parallel zueinander betrie¬ ben werden sollen.

Wenn die Filtertaschen 20 beispielsweise aus einem für die Durchführung einer umgekehrten Osmose geeigneten Polymermembran bestehen und der in dem hier erläuterten Ausführungsbeispiel gezeigte Druckfilter als Modul für die umgekehrte Osmose einge¬ setzt werden soll, erfolgt der Betrieb der Vorrichtung vorzugs¬ weise wie folgt: Die osmotisch zu konzentrierende Druckflüssig¬ keit wird über ein in den Figuren nicht im einzelnen darge¬ stelltes Anschlußstück, das dem in der Fig. 1 gezeigten An- schlußstück 15 entspricht, durch die Bohrungen 46 und 47 in den Innenraum des Filtergehäuses 1 eingedrückt, umspült die Abdeck¬ kappen 26 und läuft tangential in den Filtertaschenwickel ein. Das zu behandelnde Medium durchströmt den Wickel tangential von radial außen nach radial innen und tritt durch die Öffnungen 18 als Konzentrat in die zentrale Bohrung 43 des Kernrohres 10 ein und zentral und axial über das Anschlußstück 25B (Fig. 2)

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oder in der in Fig. 1 gezeigten Weise direkt über das Außen- anschlußstück 15 als Konzentrat wieder aus. Das in den Innen¬ raum der Filtertaschen 20 eingetretene Permeat läuft aus dem Innenraum der Filtertaschen 20 über die Öffnungen 22 in die axialen Röhrchen 19 (Fig. 5) ,von wo aus es über den Sammelring¬ kanal 12 (Fig. 1) am Anschluß 16 verfügbar ist.




 
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