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Entwicklung der theoretischen Basis zur Verfeinerung der Abtrennung des Spaltfilterverfahrens

Entwicklung der theoretischen Basis zur Verfeinerung der Abtrennung des Spaltfilterverfahrens
Contact:

/ Harald Anlauf

Funding:

AIF-ZIM

 

In modernen Metallbearbeitungsmaschinen zum Schleifen von Hartmetall müssen die Schleifwerkzeuge aufgrund der hohen Beanspruchung mit einem Kühlmittel temperiert werden, um eine Überhitzung zu vermeiden. Das hierfür eingesetzte Schleiföl wird mit den abgetragenen Metall- und Schleifmittelpartikeln verunreinigt und muss deshalb für die Wiederverwendung mittels Filtration aufbereitet werden. Diese Aufbereitungssysteme, wie z.B. Anschwemmfilter oder Papierbandfilter, sind in der Anschaffung häufig kostengüngstig, verursachen aber erhebliche Betriebskosten. Um diese zu minimieren werden, sollen regenerierbare Filtersysteme zur Direktfiltration eingesetzt. Das Spaltfilterprinzip der Fa. Transor Filter GmbH hat sich für diesen Zweck als grundsätzlich geeignet herausgestellt. Es ist in der Lage, Partikeln bis hinab zu einem Durchmesser von 5 µm abzutrennen, es ist wartungsarm und weist hohe Standzeiten auf. Dennoch lässt der Filterapparat ein noch hohes Verbesserungspotential erkennen, was die Verringerung der Trennkorngröße und die spez. Durchsatzleistung angeht. Die genaue Kenntnis der internen Strömungsvorgänge und des Partikelabscheideverhaltens im Filter sind hierfür maßgeblich und werden neben der Verbesserung des Filtrationsvorganges auch die Möglichkeit eines verbesserten rechnerischen Scale-up führen.

Betriebsweise eines Spaltfilters

1. Filtration

-         Filterpumpe drückt verschmutztes Öl in den Filterturm

-         Partikel werden auf Filterscheiben zurückgehalten

-         Filtriertes Öl fließt durch das Zentrum der Filterstäbe in den Saubertank

-         Papierscheiben werden mit Federkraft aufeinandergedrückt

2. Entleerung

-         Vor der Rückspülung wird der Filterturm durch Luft unterstützt in den Schmutztank entleert

3. Rückspülung:

-         Druckluft wird in umgekehrter Fließrichtung durch die Filterstäbe gedrückt und spült deren Oberfläche sauber

-         Der Rückspülschlamm wird in eine Schlammbox ausgetragen

-     Rückspüldruck expandiert die Kerze gegen den Federdruck

 

Strategien:

            - Theoretische Beschreibung aufgrund experimenteller Versuche

            - Parameterstudie

            - Simulation der Strömungen mit Hilfe von Computational Fluid Dynamics