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Die Erfindung betrifft ein Staubfilter aus tuchartigem Material mit Druckgasabreinigung insbesondere für Zyklonabscheider.
In Zyklonabscheidern wurden bisher schlauchförmige Tuchfilter oder Taschenfilter verwendet. Wegen der geringen Steifigkeit der dabei verwendeten Filtertücher war eine tragende Konstruktion notwendig, wobei die Filtertücher durch Drahtnetze verstärkt wurden. Diese Filter haben den Nachteil, dass sie eine komplizierte und teure Tragkonstruktion erfordern. Weiters ist von Nachteil, dass die in einem Zyklonabscheider unterbringbare Filterfläche sehr gering ist.
Zur Vergrösserung der Filterfläche hat man nun vorgeschlagen, Papierfilter mit sternförmig angeordneten Falten zu verwenden. Die Steifigkeit des Filterpapiers, die durch Wärmebehandlung noch verbessert wird, erübrigt zwar eine eigene Tragkonstruktion, hat aber den Nachteil, dass es nicht beliebig oft gereinigt und wiederverwendet werden kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die zur Verstärkung wärmebehandelten Zonen des Filterpapiers, das sind die nach innen weisenden Zacken der sternförmig angeordneten Falten, als Filterfläche ausfallen, weil diese Zacken zusammengeklebt sind. Beim Betrieb eines solchen Filters lagert sich das abzuscheidende Gut in der Spitze dieser zusammengeklebten Zacken.
Dadurch werden die nach aussen weisenden Zacken wegen der Steifigkeit des Filterpapiers einerseits und der Ablagerung in den zusammengeklebten Zacken anderseits, zusammengedrückt und die Filterwirkung weitgehend reduziert.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die genannten Nachteile zu vermeiden und ein Tuchfilter anzugeben, bei dem eine Stützkonstruktion entbehrlich ist und das eine wesentlich erhöhte wirksame Filterfläche aufweist.
Dies wird ausgehend von einem Staubfilter der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das vorzugsweise aus 2 mm starkem Polyester-Nadelfilz bestehende Filtertuch in an sich bekannter Weise sternförmig gefaltet ist, wobei die Zickzackfalten an der Spitze genäht bzw. abgenäht sind und dass zwischen den Schenkeln der nach innen offenen Falten über die gesamte Filterhöhe, zumindest im Mittelbereich der Faltentiefe eine elastische Einlage mit geringem Luftwiderstand z. B. aus Polyamid Wirrvlies angeordnet ist, die eine Dicke aufweist, die geringer ist als die Öffnungsweite der Falten.
Durch die Nähte in den Spitzen der Falten wird dem Staubfilter die für das Selbsttragen nötige Steifigkeit verliehen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die elastische Einlage ein Zusammendrücken der nach aussen gerichteten Spitze der Falten durch die Staubluft verhindert, sodass sich die Staubablagerung zuerst an diesen Faltenspitzen bilden. Dann werden die Falten und damit die elastische Einlage hinter den Staubablagerungen zusammengedrückt, so dass nun der näher der Filterachse liegende Teil der Falten sich bogenförmig bauscht und ebenfalls als Filterfläche voll wirksam wird. Dadurch ist eine wesentliche Erhöhung der Kapazität des erfindungsgemässen Staubfilters gegenüber den bekannten Tuchfiltern erreicht. Selbst die Kapazität eines Papierfilters mit gleichen Abmessungen wird um 25 bis 40% übertroffen.
Ein weiterer Vorteil besteht in dem einfachen Aufbau und der billigen Herstellung, weil nur das Filtertuch abgenäht bzw. zusammengenäht werden muss und die elastischen Einlagen einzusetzen sind, und jede arbeitsaufwendige und damit teure Stützkonstruktion entfällt.
Als besonders vorteilhaft hat sich dabei ein 2 mm starkes Nadelfilz-Filtertuch aus Polyester herausgestellt, weil dieses die Anforderungen bezüglich Flexibilität einerseits und Steifigkeit anderseits in hohem Masse erfüllt.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt die elastische Einlage einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt und erstreckt sich von der Basis der Falte ausgehend über mehr als die Hälfte der Faltentiefe, wobei vorzugsweise die elastische Einlage aus Polyamid-Wirrvlies mit einem Flächengewicht von zirka 290g/m2 und mit einer Dicke von zirka 15 mm sein kann. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass sie einfach und wirtschaftlich hergestellt werden kann.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass an der Innenseite des von den Falten gebildeten Sterns zur Aufrechterhaltung der Faltenstellung zumindest ein Ring aus Pappe od. dgl. befestigt ist. Dadurch wird verhindert, dass die Staubluft im Zyklonabscheider die Verteilung der Falten über den Umfang verschiebt und so durch Zusammenschieben mehrerer Falten den Wirkungsgrad des Filters herabsetzt.
Gegenstand der Erfindung ist auch die zur Reinigung des Filters notwendige Vorrichtung. Diese Reinigungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwei Düsenträger diametral zur und drehbar um
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die Filterachse angeordnet sind, wobei die hohlen Düsenträger an der der Zuführung des Druckgases dienenden ebenfalls hohlen Drehachse über Rohre befestigt sind, dass die Düsenträger von der Drehachse gleich weit entfernt und über ihre ganze dem Staubfilter entsprechende Höhe mit Düsen versehen sind, wobei der eine Düsenträger bezüglich der Drehachse radial gerichtete oder bis maximal 50 zur Düsenträgerebene verschwenkt gerichtete Düsen aufweist, während die Düsen des andern Düsenträgers gegenüber der Düsenträgerebene, vorzugsweise um einen Winkel zwischen 15 und 300 verschwenkt sind.
Diese Vorrichtung wird mit Pressluft beaufschlagt, wodurch sie sich infolge der versetzten Düsen von selbst zu drehen beginnt. Dabei ist von Vorteil, dass das Filtertuch zu flattern beginnt und der Staub aussen abfällt.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Düsen in einer zur Drehachse parallelen Reihe übereinander angeordnet. Auf diese Weise wird eine Falte des Staubfilters nach der andern von der Pressluft bestrichen, was den Wirkungsgrad der Reinigungsvorrichtung wesentlich verbessert.
Nachstehend wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen : Fig. 1 ein erfindungsgemässes Staubfilter im Querschnitt, Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Teiles des Staubfilters nach Fig. l, Fig. 3 das Detail A der Ausführungsform nach Fig. 1, Fig. 4 ähnlich wie Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Erfindung, Fig. 5 die erfindungsgemässe Vorrichtung in Ansicht, und Fig. 6 einen Querschnitt der Fig. 5.
Das erfindungsgemässe Staubfilter-l-weist sternförmig angeordnete Zickzackfalten --2-- aus Filtertuch auf, dessen Falten --2-- an ihrer Spitze mit Nähten --3-- versehen sind. Das Filtertuch kann
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notwendige Steifigkeit, so dass das Staubfilter-l-selbsttragend ist. In die zur Filterachse hin offenen Falten --2-- sind elastische Einlagen --4-- eingesetzt, die ungefähr halb so dick wie die Öffnungen der Falten --2-- breit sind. Diese Einlagen --4-- "können einen rechteckigen, runden elliptischen oder trapezförmigen Querschnitt besitzen. Sie bestehen aus einem elastischen Material, das besonders luftdurchlässig ist bzw. einen sehr kleinen Luftwiderstand besitzt.
Dafür hat sich als besonders zweckmässig ein Polyamid-Wirrvlies mit einem Flächengewicht von zirka 290 g/m2 und einer Dicke von zirka 15 mm erwiesen, wie es z. B. unter dem Namen Tripion 207 bekannt ist.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine elastische Einlage --4-- von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt verwendet, die sich ausgehend von der Basis der Falte über etwa zwei Drittel der Faltentiefe erstreckt. Eine elastische Einlage --4-- mit Kreisquerschnitt (Fig. 4) kann anstatt der rechteckigen, im Mittelbereich der Faltentiefe angeordnet werden.
Im Betrieb wird die gesamte Filterfläche des Staubfilters-l-ausgenützt. Zuerst bildet sich eine Staubablagerung in den Spitzen der Falten-2--, weil die elastischen Einlagen --4-- ein Zusammendrücken der Falten --2-- an deren Spitzen verhindern. Nach der Bildung der Staubablagerungen an den Faltenspitzen drückt nun die Staubluft in den Zwischenraum zwischen zwei Falten --2-- hinein und drückt die Falten --2-- in deren der Filterachse näher gelegenen Bereich zusammen, so dass sich das Filtertuch an der Basis benachbarter Falten-2-- bauseht und ein Sack entsteht, der auch die der Filterachse nahe gelegenen Bereiche zum Einsatz bringt.
Somit wirkt als Filter bei jeder Falte --2-- zuerst das erste Drittel der Falte --2-- bis zur Bildung der Staubablagerung an den Faltenspitzen, dann das zweite Drittel bis zur endgültigen Sackbildung und schliesslich das letzte Drittel als Sack selbst.
Bei diesem Vorgang verhindert die elastische Einlage-4-jeder --4-- jeder Falte --2-- einerseits, dass das erste Drittel der Falte--2--, von deren Spitze aus gezählt, zusammengedrückt wird, und ermöglicht anderseits noch, dass das innere, letzte Drittel der Falte --2-- zusammengedrückt werden kann. Um ein Verschieben der Falten --2-- zu verhindern und die gleichmässige Verteilung der Falten --2-- zu gewährleisten, ist an der Spitze jeder Falte --2-- in der Mitte der Filterhöhe ein Ring --12-- aus Pappe angeordnet. Das Staubfilter-l-wird oben und unten durch einen Metalldeckel abgeschlossen, an den das Filtertuch angeklebt ist.
Zur Reinigung des erfindungsgemässen Staubfilters ist eine Reinigungsvorrichtung --5-- vorgesehen, die eine hohle Drehachse --6-- aufweist, die an ihrem unteren Ende ein Axiallager und an ihrem oberen Ende ein Gleitlager aufweist. Mit dieser Drehachse --6-- sind mittels Rohre --7-- zwei Düsenträger --8, 9-- verbunden, die einander diametral gegenüber angeordnet sind.
Die
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Düsenträger --8, 9-- sind hohl und besitzen parallel zur Drehachse --6-- angeordnete Düsen --10, 11--, die bei einem Düsenträger --8-- radial zur Drehachse --6-- oder maximal um 5 versetzt gegenüber der Düsenträgerebene angebracht und beim andern Düsenträger-9-um einen Winkel zwischen 15 und 30 zur Düsenträgerebene versetzt angeordnet sind.
Beide Düsenträger --8, 9-- sind als Rohre von gleichem Durchmesser ausgebildet und von der Drehachse --6-- gleich weit entfernt. Durch die Versetzung der Düsen --11-- um 15 bis 30 wird die gesamte Reinigungsvorrichtung beim Reinigen des Filters-l-durch den Druck der Pressluft weitergedreht und jede Falte --2-- bestrichen. Dabei beginnt das Filtertuch zu flattern und der Staub löst sich an der Aussenseite des Filtertuches und fällt herunter. Dies gewährleistet eine einfache und schnell durchzuführende Reinigung des Staubfilters.