2.2. Selbstreinigenden Filter  stetiger Filtrierung**

 

2.2.1. Arbeitsprinzip

 

Das prinzipielle konstruktive Schema von selbstreinigenden dem Filter  stetiger Filtrierung ist in      Bild 7 dargestellt. Der Filter besteht aus Filterkörper 1 mit dem Eingangsstutzen 2, Behälter 3 ist im Filterkörper so eingerichtet, dass zwischen Filterkörper 1 und Behälter 3 Ringkammer 4 entsteht. Innen ist Behälter 3 koaxial eingerichtet und auf Mantelrohr 5 sind  in Staffeln die durchlaufenden Radialstutzen 6 fixiert und angeordnet. Im Raum zwischen der inneren Oberfläche von Behälter 3 und Mantelrohr 5 sind die Selbstreinigend Filterelemente 7 angeordnet. Jeder diese Elemente besteht aus  Spirale 8 und Beschleunigungsdüse 9, und ist so eingerichtet, dass  es sich  entlang der Achse Radialstutzen 6 bewegen kann.   

 

Die Selbstreinigend Filterelemente 7 sind an Behälter 3 fixiert, die Beschleunigungsdüse 9 der Selbstreinigend Filterelemente 7 an den entsprechenden inneren Oberflächen der Radialstutzen 6. Am Boden von Behälter 3 befindet sich Kammer 10 mit dem Ablassstutzen 11 und der Abblasleitung 12. Die Selbstreinigend Filterelemente 7, die Beschleunigungsdüse  9 und der Behälter 3 haben die Durchgangslöcher „a“ „b“ und „с“.  Der Filter wird von Sammelrohr 13 versorgt, auf dessen Oberfläche die Durchgangslöcher „d  auf dem selben Niveau liegen wie die Radialstutzen 6 des Mantelrohres 5.  Das Sammelrohr 13 ist in den Lagern 14 und 15 mit der Möglichkeit der Drehung um die eigene Achse eingerichtet und ist mit dem vorhandenen  Antrieb, zum Beispiel mit Motor mit Reduktionsgetriebe 16 verbunden.  

 

Der Filter (s. Bild 7) im Filtrierbetrieb  arbeitet auf folgende Weise:

 

Unreine Flüssigkeit strömt durch Eingangsstutzen 2 des Filterkörpers 1 in die Ringkammer 4 ein und läuft durch die Löcher „a“ in die inneren Höhlen der Spiralen 8 der Filterelemente 7 (die Richtung der Bewegung der Ströme unrein  der Flüssigkeit markieren  graue Pfeile).  Beim Durchgang durch die filtrierenden Spalten (die Zellen) der Spiralen 8 werden  Flüssigkeiten von Schmutz  und anderen mechanischen Beimischungen befreit, Korngröße  über den  tatsächlichen Größen der filtrierenden Spalten (die Zellen) „δ_о“.  Die Flüssigkeit läuft gereinigt in Behälter 3. Weiter strömt die gereinigte Flüssigkeit durch die Löcher „с“ in Kammer 10 und wird dann durch den Ausgangsstutzen 11 zur weiteren Verwendung  abgeführt (die Richtung der Bewegung des Stroms  geklärt markieren farblose Pfeile).                   

 

Im Abschlämmbetrieb arbeitet der Filter wie folgt:

 

Bei der Abschlämmung der Selbstreinigend Filterelemente 7 dreht sich  Sammelrohr 13 mit Hilfe der Motor mit Reduktionsgetriebe 16 um die eigene Achse. Beim Drehen von Sammelrohr 13 stimmen die Löcher „d“ mit den entsprechenden Löchern „b“ in der Beschleunigungsdüse 9 des Selbstreinigend Filterelementes 7 periodisch überein. 

 

Während es zwischen Löchern „b“ und „d“ eine Flüssigkeitsdrückübertagung gibt, wird Beschleunigungsdüse 9 entlang seiner Achse auf die Entfernung „S“ versetzt und weitet Spirale 8 des Selbstreinigend Filterelementes 7, die Zwischenwindungsspalte in Spirale 8 weitet  sich bis zur Größe „δ₁“ . Die Umstellung von Beschleunigungsdüse 9 geschieht unter der Wirkung der Druckdifferenz, der sich aus den unterschiedlichen Druckverhältnissen in Sammelrohr 13 und in Behälter 3 ergibt. Dank der gleichzeitigen Einwirkung der elastischen Kräfte der Spirale 8 und des Stroms der Flüssigkeit, der in Selbstreinigend Filterelement 7  aus Behälter 3 durch die Zwischenwindungsspalte „δ₁“ und  das Durchgangsloch „a“ ankommt, geschieht eine  intensive hydromechanische Zerstörung der Ablagerungen, die auf der inneren Oberfläche der Spiralen 8 ansammelt sind. Dann werden diese Ablagerungen in Sammelrohr 13 gespült und in Abblasleitung 12 fortgetragen (Die Richtung der Bewegung des verschmutzten Stroms der Flüssigkeit zeigen  dunkelgraue Pfeile  auf).

 

Beim folgenden Drehen von Sammelrohr 13 wird Durchgangsloch „d“ zum folgenden Radialstutzen 6 und zu Selbstreinigend Filterelement 7 versetzt, infolgedessen Selbstreinigend Filterelement 7 von Sammelrohr 13 automatisch abgeschaltet wird. Dabei findet ein Druckausgleich  auf  beiden Seiten von Beschleunigungsdüse 9 statt und unter Einwirkung der elastischen Kräfte der Spirale 8 kehrt Beschleunigungsdüse 9 in die Ausgangslage zurück.  Danach werden die ursprünglichen Größen der filtrierenden Spalten „δ_о“ in Spirale 8  wiederhergestellt und das gereinigte Selbstreinigend Filterelement 7 kehrt automatisch in den Prozess  der Filtration zurück.   

 

^** Auf dem Werbefragment (s. Bilder, Handzettel 2) sind die technischen Charakteristiken angeführt und die Außenabmessungen  des Filters stetiger Filtrierung FSF 1000 – 1,0 – 0,4 aufgezeigt. In die Konstruktion des Filters sind die neuen technischen Beschlüsse verwendet, die die Erhöhung der Zuverlässigkeit der Arbeit und die Erweiterung des Gebietes der Anwendung die Filter stetiger Filtrierung gewährleisten.

 

 

2.3.  Selbstreinigenden Pumpeingangsselbstreinigend Filter

 

2.3.1. Arbeitsprinzip

 

Die Konstruktionsvarianten der selbstreinigenden Pumpeingangsselbstreinigend Filter sind in den Bildern 8-14 schematisch dargestellt: Bild 8 zeigt im Schnitt einen  Pumpeingangsfilter mit einer einzelnen filtrierenden Spirale; Bild 9 ist die Variante Pumpeingangsfilter mit zwei und mehr filtrierenden Spiralen; Bild 10 zeigt den Pumpeingangsfilter mit einem  für alle Spiralen einheitlichen Abschlussteil; Bild 11 ist die Variante Pumpeingangsfilter mit Abschlussteil individuell für jede Spirale; Bild 12 zeigt einen Pumpeingangsfilter, in dem das Abschlussteil mit einem zusätzlichen Antriebswerk mechanisch verbunden ist; Bild 13 ist ein Pumpeingangsfilter mit Plunger, der Flüssigkeitsdrückübertragung mittels Membranservomotor vornimmt; Bild 14 ist ein Pumpeingangsfilter mit Leitschaufelapparat.    

 

□ Der Pumpeingangsfilter (s. Bilder 8 und 9) mit  einer oder mehreren filtrierenden Spiralen arbeitet auf folgenden Weise:   

 

Im Filtrierbetrieb durchläuft die  Pumpflüssigkeit die Filterspalten von Spirale 1 und wird von Fremdkörpern befreit, deren Korngröße die tatsächlichen Abmessungen die Filterspalten „δ“ überschreitet. Dann strömt die gereinigte Flüssigkeit durch das Durchgangsloch in Festflansch 2 in die Pumpensaugrohrleitung.  Die Richtung der Bewegung des Stroms im Filtrierbetrieb markieren Pfeile auf der linken Seite in Bild 8.

 

Die abgefilternden Fremdkörper werden auf der äußeren Oberfläche der Spirale 1 allmählich angesammelt, infolgedessen der Durchflusswiderstand des Pumpeingangsselbstreinigend Filters wächst und das Vakuum in der Pumpensaugrohrleitung zunimmt. Bei Erreichen des maximalen Vakuums in der Pumpensaugrohrleitung der Pumpeingangsselbstreinigend Filter muss zum  Abschlämmbetrieb gewechselt werden.

 

Im Abschlämmbetrieb arbeitet der Filter wie folgt:

 

Im Abschlämmbetrieb ändert die Strömung der Flüssigkeit die Richtung auf rückgängig und auf Plunger 4 beginnt der Fließaxialdruck zu wirken. Unter Einwirkung des Fließaxialdrucks wird der Plunger 4 und der bewegliche Flansch 3 entlang der Achse des Filters versetzt. Infolge der axialen Umstellung „S“ des beweglichen Flanschs 3 wird die Spirale 1 ausgezogen, dabei lockern die elastischen Kräfte der Spirale 1 die Ablagerungen auf, die auf der Außenfläche der Spirale 1 angesammelt wird. Der rückgängige Strom, der die  Zwischenwindungsspalte „δ“ vergrößernd durch Spirale 1 ausströmt, entfernt die  Ablagerungen vom Filterkörper.  

 

Die Richtung der Bewegung des Stroms im Abschlämmbetrieb markieren Pfeile  auf der rechten Seite von Bild 8. Die Endstellung der beweglichen Flansche 3 im Abschlämmbetrieb wird von   Strichpunktlinien aufgezeigt

 

□ Der Pumpeingangsfilter (s. Bilder 10 und 11) mit dem  Abschlussteil  arbeitet auf folgende Weise:

 

Im Abschlämmbetrieb wird gleichzeitig mit der axialen Umstellung der beweglichen Flansche 3 Abschlussteil 12 bis zur vollen Überdeckung mit Durchgangsloch versetzt, infolgedessen  der Abfluss des rückgängigen Stroms durch die Zwischenwindungsspalte„δ“ von Spirale 1 aufhört. Dabei bleibt der Strömungsteil der Pumpe gefüllt mit Flüssigkeit, was sich positiv auswirkt auf die Fähigkeit der Pumpenanlage bei der nachfolgenden Inbetriebnahme. Die Saughöhe (+H_s) bleibt   erhalten, ohne dass Flüssigkeit in die Strömungsteile der Pumpe nachgefüllt werden muss. Nach Inbetriebnahme der Pumpe kehrt das Abschlussteil in die anfängliche Lage zurück infolge der Einwirkung der elastischen Kräfte der Spirale 1 und des Vakuums in der Pumpesaugrohrleitung, und der Filter 7 beginnt automatisch mit der Filtration.     

 

□ Der Pumpeingangsfilter (s. Bild 12) mit Abschlussteil, der mit einem zusätzlichen Antriebswerk mechanisch verbunden ist, zum Beispiel mit einem Membranservomotor, arbeitet auf folgende Weise:

 

Der Pumpeingangsfilter (s. Bild 12) ist zweckmäßig in Pumpenanlagen bei positiver Saughöhe (+H_s), und zwar zur Auffüllung des Strömungsteils der Pumpe mit Flüssigkeit bei der Erstinbetriebsetzung.

 

Zur Vorbereitung der Erstinbetriebsetzung der Pumpanlagen mit positiver Saughöhe (+H _s) werden die Flüssigkeit oder das Gas unter Druck durch Röhre 26 in den Innenraum des Membranservomotors 19 eingelassen, infolgedessen die Membrane 20, der bewegliche Flansch 3 und das Abschlussteil 12 in der axialen Richtung bis zu der vollen Überdeckung mit den  entsprechenden Durchgangslöchern der Spiralen 1 versetzt werden. Die  Zufuhr der Flüssigkeit oder der Gase in Röhre 26 wird von einer anderer Druckquelle, zum Beispiel von einer Hilfspumpe oder von einem Tragbarkompressor, verwirklicht.

 

Bei überdeckenden Durchgangslöchern der Spiralen 1 wird der Strömungsteil der Pumpe von der Flüssigkeit ausgefüllt, worauf die Erstinbetriebsetzung die Pumpanlagen erfolgen kann. Die Röhre 26 wird  von der anderen Druckquelle abgetrennt. Nach Inbetriebnahme der Pumpe wird das Abschlussteil in die anfängliche Lage zurückversetzt,  und infolge der Einwirkung der elastischen Kräfte der Spirale 1 und des Vakuums in der Pumpensaugrohrleitung, beginnt Filter 7 mit der automatischen Filtration.     

 

Für die Zwangsentleerung des Strömungsteils der Pumpe im Falle von Reparaturarbeiten oder bei saisonaler Betriebspause werden die Flüssigkeit oder das Gas unter Druck durch die Röhre 27 in den Innenraum des Membranservomotors 19 eingelassen, infolgedessen die Membrane 20, der bewegliche Flansch 3 und Abschlussteil 12 in der axialen Richtung bis zur vollen Deckung mit den entsprechenden Durchgangslöchern der Spiralen 1 versetzt werden. Durch diese Durchgangslöcher und durch die Zwischenwindungsspalte  „δ“ von Spirale 1 entströmt die Flüssigkeit aus dem Strömungsteil der Pumpanlage. 

 

□ Der Pumpeingangsfilter (s. Bild 13) mit Plunger, der Flüssigkeitsdruckübertragung mit Membranservomotor hat, arbeitet auf folgende Weise:

 

Beim Betrieb der Niederdruckpumpe mit positiver Saughöhe (+H _s) ist der Filter mit Abschlussteil zu verwenden, der mechanisch und hydraulisch mit dem Membranservomotor 19 verbunden         ist (s. Bild 13). Im Abschlämmbetrieb dieses Filters läuft ein Teil der Flüssigkeit des rückgängigen Stroms durch die Rückschlagklappe 28, die Durchgangsbohrung  „a“, die Radiallöcher „b“ und die Kerbungen  „c“ in den Innenraum des Membranservomotors 19, infolgedessen die Membrane 20, der bewegliche Flansch 3 und das Abschlussteil 12 in der axialen Richtung bis zu der vollen Überdeckung mit den  entsprechenden Durchgangslöchern der Spiralen 1 versetzt werden. So wird die  Bereitschaft der Niederdruckpumpe zum nachfolgenden Start gewährleistet.

 

Für die Erstinbetriebsetzung der Pumpanlagen bei positiver Saughöhe (+H _s) werden die Flüssigkeit oder das Gas unter Druck durch die Röhre 26 in den Innenraum des Membranservomotors 19 eingelassen, infolgedessen die Rückschlagklappe 28 in axialer Richtung versetzt wird und   die Durchgangsbohrung „a“ absperrt, was den Ablauf des Treibmittels (Flüssigkeit oder Gas) in der Pumpensaugrohrleitung verhindert. Danach wird der Strömungsteil der Pumpe von der Flüssigkeit ausgefüllt,  der Start der Pumpe  ermöglicht und die Röhre 26 von der  anderen Druckquelle abgetrennt. Nach Inbetriebnahme der Pumpe wird das Abschlussteil in die anfängliche Lage gestellt, infolge der Einwirkung der elastischen Kräfte von Spirale 1 und des Vakuums in der Pumpesaugrohrleitung beginnt  Filter 7 automatisch mit der Filtration.     

 

□ Der Pumpeingangsfilter (s. Bild 14) mit  Leitschaufelapparat  arbeitet auf folgende Weise:

 

Bei Pumpeingangsfilter mit Leitschaufelapparat 29 (s. Bild 14) erhält der rückgängige Strom, der die profilierten Schaufeln 30 des Leitschaufelapparats 29 befließt, einen Austrittsdrall und kommt in umlaufende Bewegung.

 

 Dabei entstehen Zentrifugalkräfte, die zu einem intensiven Stromdurchlauf durch die Zwischenwindungsspalte „δ“  von Spirale 1 beitragen. So wird eine wirksame Zerstörung und Abspülung  der Ablagerungen gewährleistet, die sich auf der Außenfläche von Spirale 1 angesammelt haben.        

 

Filtrierbetrieb und Abschlämmbetrieb der Pumpeingangsfilter, die in den Bildern  9, 10, 11, 12, 13 und 14 dargestellt sind, ähneln dem Filtrierbetrieb und dem Abschlämmbetrieb der weiter oben beschriebenen und in Bild 8 dargestellten Filter.  

 

 

2.4. Selbstreinigend Filterelemente  zur feinen Reinigung

 

2.4.1.  Arbeitsprinzip

 

Die Konstruktionsvarianten der angebotenen  Selbstreinigend Filterelemente  zur feinen Reinigung sind in den  Bildern 15-18 schematisch dargestellt: in Bild 15 ist ein Selbstreinigend Filterelement  mit Kraftzugfeder gezeigt; Bild 15а)  ist eine Spirale aus Draht im Rechteckquerschnitt; Bild 16 ist  ein Selbstreinigend Filterelement  mit Spannschraube; Bild 17 ist  ein Selbstreinigend Filterelement mit zweifacher Filterung mit Kraftzugfeder; Fig.18 ist  ein  Selbstreinigend Filterelement mit  zweifacher  Filterung mit Spannschraube.        

 

Eine charakteristische  Besonderheit den in  den  Bildern 15-18 vorgestellten Selbstreinigend Filterelementen ist, dass die Windungen des Drahtes der filtrierenden Spiralen untereinander mit der Nullspalte eingerichtet sind, und die aufgegebene Filtrationseinheit mit der Größe der filtrierenden Zellen gewährleistet wird, deren Form und Größen die Form und Größen des Querschnitts des Drahtes bestimmt  und auch von der Technologie der Formung des Drahtes abhängt (s. Bild 15, Bauteil I, die Schnitten А-А, Б-Б, В-В, Г-Г, Д-Д, Е-Е, Ж-Ж und З-З). 

 

   

  2.5. Haushaltsselbstreinigend Filter  (Seiher)

 

2.5.1.      Arbeitsprinzip

 

Das prinzipielle Konstruktionsschema des Haushaltsselbstreinigend Filters zeigt Bild 19. Der Filter besteht aus dem Gerippe 1 und der filtrierenden Spirale 2, deren einer Ende sich  entlang der Achse des Filters verschieben kann und mit  der Ringeinrahmung 3 ausgerüstet ist, und deren anderes Ende am Gerippe 1 mit Hilfe der Befestigungselemente 4, 5, 6 und 7 fixiert wird.

 

Die geometrische Form der tragenden Elemente des Gerippes 1 und der Windungen der Spirale 2 sind auf solche Weise geformt, dass nach Anlage der Spirale in Gerippe 1 die innere Oberfläche der Spirale den Behälter erzeugt, der die Form einer Schöpfkelle  hat. Gerippe 1 ist mit Griff 8 und mit Tragarm 9 versehen. Auf Griff 8 und auf dm Tragarm 9 sind die Schleifer10 mit der Möglichkeit der radialen Umstellung eingerichtet. Die Schleifer10 sind mit den Konsolen 11 versehen.  Die Spirale 2 (s. Bild 19, Bauteil I) ist mit filtrierenden Zellen erfüllt, deren Form und Größen von der Form und Größen des Querschnitts des Drahtes bestimmt wird und auch   von der Technologie der Formung des Drahtes abhängt (s. Bild 15, die Bauteil 1, Schnitte  А-А, Б-Б, В-В, Г-Г, Д-Д, Е-Е, Ж-Ж und З-З)

 

Der Haushaltsselbstreinigend Filter arbeitet auf folgende Weise:

 

In dem angebotenen  Haushaltsselbstreinigend Filter findet der Prozess der Abtrennung der festen Phase von der Flüssigkeitsphase  infolge des Ablaufes der Flüssigkeit durch die filtrierenden Zellen der Spirale 2 statt. Dabei bleibt die feste Phase auf der inneren Oberfläche der Schöpfkelle  des Filters übrig. Nach der Entnahme der festen Phase aus der Schöpfkelle des Filters  werden verschiedene  Fremdkörper  auf der inneren filtrierenden Oberfläche der Spirale 2 bleiben, sodass für die nachfolgende Nutzung des Filters ein  Durchspülen und ein Abstreifen der filtrierenden Oberfläche der Spirale 2 notwendig ist.

 

Für die Reinigung der filtrierenden Oberfläche muss der Filter um 180º gedreht wird. Unter der Einwirkung der eigenen Schwerkraft wird die Ringeinrahmung 3 nach unten bis zum Anschlag in den  Schleifer10 der Konsole 11 versetzt, infolgedessen zwischen den Windungen der Spirale 2 Spalten entstehen, deren Größe vom axialen Hub der Ringeinrahmung  3 abhängt (s. Größe „S“, Bild 19). Dank der Kräfte der Elastizität in den Windungen erfolgt die Zerstörung der Verschmutzungen, die auf der filtrierenden Oberfläche der Spirale 2 angesammelt sind und die von Wasser oder anderer Auswaschflüssigkeit abgespült werden. In Fällen, da die Größe der Zwischenwindungsspalte von Spirale 2 für eine wirksame Zerstörung der Verschmutzungen nicht ausreichend ist, die Schleifer10 so zu verschieben, dass Konsole 11 die Umstellung der Spirale 2 nicht begrenzt. Dann wird (in der um 180 Grad gewandten Lage des Filters) die Spirale in der axialen Richtung so weit versetzt, wie es  ihre elastischen Eigenschaften ermöglichen.  Daraufhin erreichen die Zwischenwindungsspalten der Spirale 2 solche Größen, dass eine  Reinigung des Filters die Schwierigkeiten herbeiruft nicht.

 

Auf diese Weise gewährleistet der angebotene Haushaltsselbstreinigend Filter mit den variablen Geometrie filtrierenden Zellen eine wirksame Abtrennung der festen Phase von der Flüssigkeitsphase und ermöglicht ein wesentlich bequemen Arbeiten  als  bekannte Haushaltsfilter.

 

 

3.   Informationsquellen

 

       1. Ю.А. Зубков, Л.М. Шифрин, Я.Л. Духовный и Б.И. Колесников. Фильтр.  Описание изобретения к авт. свид. СССР № 389814, 1973 г.

 

       2. Д.И. Вербицкий и В.В. Васильев. Входной фильтр насоса. Описание изобретения к авт. свид. СССР № 21232854, 1986 г.

 

       3. Колесников Б.И. Фильтр. Описание изобретения к патенту СССР № 1504853, 1989 г..

 

       4. Колесников Б.И. Фильтр. Описание изобретения к патенту Российской Федерации

№ 2035202, 1995 г.

 

       5. BRASSERT-FILTER. Werbeprospekt „PERTROLEUM TECHNICAL COMPANY S.A.“,  Schweiz.

 

       6. OTOČNĚ BUBNOVĚ FITRY. Werbeprospekt „ČKD DUKLA“,  Tschechische Republik.

 

        7. AMIAD „EBS“ FIILTERS. Werbeprospekt  „Amiad Filtration Systems“, Израиль.

 

          8. SPIN-KLIN A Breakthrough in Automatic Filtration. Werbeprospekt  „ARKAL Filtration Systems Ltd.“, Израиль.

 

   9.  UNIBAD Badewasser-Umwälzpumpe. Werbeprospekt 

„J.H. Hoffman GmbH&Co“

        

        10. Фильтры самоочищающиеся «Эффект».  Werbeprospekt  ООО «Водмаш ЭКО», Ташкент, Узбекистан.

         

        11. Ефимочкин Г. И., Шипилев С.Г. Очистка охлаждающей воды конденсаторов паровых турбин. Журнал «Энергохозяйство за рубежом», №3,  Энергоатомиздат, 1990 г.

 

        12. Фильтрующие элементы Крапухина для очистки жидкостей и газов, и оборудование на их основе . Интернет, http://www.filteres.ru/home.htm

 

        13. Dipl.-Ing. L. Steffen, „Kreiselarbeitmaschinen- unentbehrliche Helfer“, VEB FACHBUCHVERLAG LEIPZIG 1961,  S. 44,45

 

         14. Матвеев В.С., Оприц О.В. Фильтрование вязких растворов полимеров. М., «Химия», 1989 г.

 

          15. Алиев Г.М.-А. Устройство и обслуживание газоочистных и пылеулавливающих установок. М., «Металлургия», 1988 г.