AT509445B1 - Nasselektrofilter - Google Patents

Abstract

Es wird ein Nasselektrofilter mit einer Filtereinheit (2), die sowohl mehrere nebeneinander zu wenigstens einem Rohrbündel (4) zusammengefasste Rohre (3) als auch an seinen Anschlussenden (5) mit den Rohren (3) gasdicht verbundene Anschlussflansche (6) aufweist, und mit einem die Filtereinheit (2) nach Außen gasdicht abschließenden Elektrofiltermantel (10) gezeigt. Um vorteilhafte Konstruktionsbedingungen zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass zwischen dem Elektrofiltermantel (10) und der Filtereinheit (2) ein mit Unterdruck beaufschlagter Raum vorgesehen ist und dass sich der elastisch, insbesondere folienartig ausgebildete Elektrofiltermantel (10) unter der Unterdruckbeaufschlagung wenigstens teilweise zur Filtereinheit (2) wölbt.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen Nasselektrofilter mit einer Filtereinheit, die sowohl mehrere nebeneinander zu wenigstens einem Rohrbündel zusammengefasste Rohre (3) als auch an deren Anschlussenden mit den Rohren gasdicht verbundene Anschlussflansche aufweist, und mit einem die Filtereinheit nach Außen gasdicht abschließenden Elektrofiltermantel.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind Nasselektrofilter bekannt, die eine Filtereinheit mit zu einem Rohrbündel zusammengefassten Rohren zur Aufnahme von Elektroden aufweisen (DE 4102732 A1). Derartige Nasselektrofilter werden auch oftmals „wet electrostatic precipitator“ (WESP) genannt. Beim Betrieb solcher Filter werden die Innenwände der Rohre mit einer Flüssigkeit benetzt, wodurch sich zwischen Elektrode und Innenwand des Rohres ein elektrostatisches Feld ausbildet, um damit Teilchen aus dem durch das Rohrbündel strömenden Medium bzw. Gas abzutrennen. Derartige Nasselektrofilter werden auch bei vergleichsweise gesundheitsgefährlichen Verfahren eingesetzt, so dass äußerste Sorgfalt nicht nur im Umgang mit derartigen Filtern erforderlich ist, sondern auch hohe Anforderungen an die Standfestigkeit der Gasdichtigkeit der Filter gesetzt werden. Bekannte Nasselektrofilter weisen daher meist im Bereich der Anschlussenden je einen Anschlussflansch auf, der mit den Rohren bzw. dem Rohrbündel gasdicht verbunden ist, um so eine gasdichte Verbindung mit anderen Komponenten zu ermöglichen.

[0003] Des Weiteren wird aus Vorsichtsmaßnahmen oftmals zusätzlich ein die Filtereinheit nach außen gasdicht abschließender Elektrofiltermantel vorgesehen. Durch den gasdichten Anschlussflansch sowie den Elektrofiltermantel kann so ein Austreten von Gasen aus dem Nasselektrofilter erschwert bzw. die Standfestigkeit des Filters verbessert werden. Vermeiden lässt sich jedoch nicht, dass verschiedenste Prüfmaßnahmen zur Sicherstellung der Gasdichtigkeit des Nasselektrofilters vorgenommen werden müssen, um Gesundheitsgefährdungen ausschließen zu können. Derartige Maßnahmen sind jedoch aufwändig und können auch ein Gefährdungspotential zeitlich zwischen den Prüfmaßnahmen nicht ausschließen.

[0004] Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen Nasselektrofilter der eingangs geschilderten Art derart auf konstruktive einfache Weise auszugestalten, dass damit die Gefahr einer Gesundheitsgefährdung so gering wie möglich gehalten werden kann. Außerdem soll der Nasselektrofilter nach seiner Herstellung sowie im Betrieb kostengünstig und schnell auf seine Gasdichtheit überprüft werden können.

[0005] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass zwischen dem Elektrofiltermantel (10) und der Filtereinheit (2) ein mit Unterdrück beaufschlagter Raum vorgesehen ist und dass sich der elastisch, insbesondere folienartig ausgebildete Elektrofiltermantel (10) unter der Unterdruckbeaufschlagung wenigstens teilweise zur Filtereinheit (2) wölbt.

[0006] Ist mit Hilfe eines zwischen dem Elektrofiltermantel und der Filtereinheit vorgesehenen Unterdrucks der elastische Elektrofiltermantel wenigstens teilweise zur Filtereinheit gewölbt, so kann auf einfache Weise eine Gasdichtheit der Filtereinheit überprüft werden, in dem auf die Lage bzw. auf den Verlauf des Elektrofiltermantels geachtet wird. Verläuft der Elektrofiltermantel in veränderter Weise, so kann selbst während des Betriebs schnell und einfach angenommen bzw. erkannt werden, dass wenigstens die Filtereinheit undichte Stellen aufweisen muss, so dass Maßnahmen, beispielsweise Reparatur- bzw. Wartungsarbeiten, rechtzeitig eingeleitet werden können. Insbesondere aber können diese Arbeiten bereits eingeleitet werden, bevor der Elektrofiltermantel längerfristig durch die von der Filtereinheit geführten Medien belastet wird, so dass der Elektrofiltermantel vor erhöhten Belastungen freigehalten werden kann. Der erfindungsgemäße Nasselektrofilter kann daher besonders standfest vor einer eventuellen Gesundheitsgefährdung schützen. Im Gegensatz zum Stand der Technik kann so mit einfachen konstruktiven Maßnahmen am gasdichten Abschluss des Elektrofiltermantels die Gefahr einer Gesundheitsgefährdung so gering wie möglich gehalten werden. Hinzu kommt, dass durch die erfindungsgemäße Konstruktion selbst nach der Herstellung des Nasselektrofilters dieser einfach auf eine Gasdichtheit geprüft werden kann. Zu diesem Zweck ist lediglich nach Einbringen des Unterdrucks zwischen Elektrofiltermantel und Filtereinheit der Verlauf des elastischen Elektrofiltermantels zu überprüfen, und gegebenenfalls konstruktive Nachbesserungen an der Filtereinheit vorzunehmen. Konstruktive einfache Voraussetzungen für einen elastischen Elektrofiltermantels können sich ergeben, wenn dieser folienartig ausgebildet ist. Derartige Filter können daher gegenüber bekannten Nasselektrofiltern neben einer vergleichsweise hohen Standfestigkeit auch besonders kostengünstig in der Herstellung und Wartung sein.

[0007] Die Standfestigkeit des Nasselektrofilters kann noch weiter verbessert werden, indem der Elektrofiltermantel wenigstens teilweise am Rohrbündel anliegt. Damit können nämlich unerwünschte Belastungen auf den Elektrofiltermantel beispielsweise durch Wind- oder Transportkräften verringert werden, was eine Beschädigungsgefahr verringert. Außerdem kann mit der Konturfolge des Elektrofiltermantels entsprechend des Rohrverlaufs vergleichsweise schnell und zuverlässig eine Veränderung im Verlauf bzw. in der Außenkontur des Elektrofiltermantels erkannt werden, was eine Überprüfung des Nasselektrofilters auf Gasdichtheit vergleichsweise einfach gestalten kann.

[0008] Besondere konstruktive Eigenschaften ergeben sich, wenn Rohre, Anschlussflansche und Elektrofiltermantel aus wenigstens einem Kunststoffwerkstoff gebildet werden, weil dadurch mit vergleichsweise einfachen Schweißverfahren eine gasdichte Verbindung zwischen diesen Mitteln hergestellt werden kann. Dies kann noch weiter vereinfacht werden, in dem für diese Mittel derselbe Kunststoffwerkstoff verwendet wird, wobei damit ein Verbundwerkstoff nicht ausgeschlossen ist. Denkbare Verbundwerkstoffe können Metalllagen und Kunststoff lagen kombinieren, um damit eine erhöhte Gasdichtheit sicherstellen zu können.

[0009] Ist der Elektrofiltermantel wenigstens teilweise mit den Anschlussflanschen gasdicht verschweißt, so kann auf einfache Weise der Elektrofiltermantel am Filterelement befestigt werden, was zu einer konstruktiven Vereinfachung führen kann.

[0010] Einfache konstruktive Voraussetzungen können sich weiter ergeben, wenn jedes Rohbündel einen eigenen Elektrofiltermantel aufweist, weil dann eventuell zwischen den so ummantelten Rohbündeln Halterungen zur Erhöhung der Steifigkeit des Filterelements eingesetzt werden können, ohne damit die Gasdichtheit zu gefährden.

[0011] Der Unterdrück zwischen dem Elektrofiltermantel und der Filtereinheit kann verändert bzw. überprüft werden, in dem der Elektrofiltermantel ein Ventil zur Veränderung des Drucks zwischen dem Elektrofiltermantel und der Filtereinheit aufweist.

[0012] In den Figuren ist der Erfindungsgegenstand anhand von zwei Ausführungsbeispielen beispielsweise dargestellt. Es zeigen [0013] Fig. 1 eine teilweise aufgerissene Seitenansicht auf eine erste Filtereinheit eines

Nasselektrofilters, [0014] Fig. 2 eine Schnittansicht nach ll-ll der Fig. 1 und [0015] Fig. 3 eine Schnittansicht auf eine zweite Filtereinheit.

[0016] Der beispielsweise nach Fig. 1 dargestellte erste Nasselektrofilter 1 weist eine Filtereinheit 2 auf. Die Filtereinheit 2 besteht aus mehreren nebeneinander angeordneten Rohren 3, die zu vier Rohrbündeln 4 zusammengefasst sind. An den Anschlussenden 5 ist ein gemeinsamer Anschlussflansch 6 vorgesehen, über die in Zusammenhang mit Schraubverbindungen 7 andere Teilen 8 angeschlossen werden können. Die Anschlussflansche 6 bilden mit den Rohren 3 einen gasdichten Abschluss aus, sodass ein zwischen Anschlussflansch 6 und Rohren 3 geführtes Medium 9 nicht austreten kann. Des Weiteren ist ein Elektrofiltermantel 10 vorgesehen, der wenigstens die Filtereinheit 2 gasdicht umgibt. Um erfindungsgemäß die Gasdichtheit der Filtereinheit 2 einfach überprüfen zu können, ist vorgesehen, dass mit Hilfe eines zwischen dem Elektrofiltermantel 10 und der Filtereinheit 2 vorgesehenen Unterdrucks der elastische Elektrofiltermantel 10 wenigstens teilweise am Rohrbündel 4 anliegt, was insbesondere der Fig. 2 entnommen werden kann. Dort ist ersichtlich wie der flächige, insbesondere folienartige Elektrofiltermantel 7 an den Rohren 3 außen angeschmiegt verläuft, wobei der dargestellte Abstand zwischen Elektrofiltermantel 7 und Rohre 3 für vereinfachte Darstellungszwecke ausgewählt worden ist. Kommt es zu einem Bruch einer gasdichten Verbindung zwischen dem Rohr 3 bzw. den Rohren 3 und dem Anschlussflansch 6, so kann mit einem veränderten bzw. fehlenden Unterdrück im Zwischenraum 11 und einer in weiterer Folge eintretenden Veränderung des Verlaufs des Elektrofiltermantels 10 diese Undichtigkeit auf einfache Weise bestimmt werden. In diesem beispielsweise nach Fig. 1 strichliert dargestellten Fall kommt es nämlich zu einem veränderten Verlauf des Elektrofiltermantels 10, was vergleichsweise einfach erkannt werden kann.

[0017] Um einfache Konstruktionsbedingungen zu schaffen, sind Rohre 3, Anschlussflansch 6 und Elektrofiltermantel 10 vorwiegend aus demselben Kunstwerkstoff hergestellt und über Schweißverbindungen 12 miteinander verbunden. Es ist jedoch denkbar, dass zwischen diesen Kunststoff lagen eine Metalllage eingebettet ist, um eine Gasdichtheit zu verbessern. Der Elektrofiltermantel 10 kann auch weiters auf einfache Weise an den Anschlussflanschen 6 über eine Schweißnaht 12 angebunden werden, was jedoch andere Verbindungsmöglichkeiten nicht ausschließt.

[0018] Im Elektrofiltermantel 10 ist ein Ventil 13 vorgesehen, mit dem der Druck zwischen dem Elektrofiltermantel 10 und der Filtereinheit 2 eingestellt werden kann. Außerdem kann über das Ventil 13 ein Nachlassen des Unterdrucks durch eventuelle Diffusionseffekte durch ein Kunststoffmaterial des Elektrofiltermantels 10 ausgeglichen werden.

[0019] Des Weiteren ist im Bereich des oberen Anschlussflansches 6 eine zusätzliche gekreuzte Halterung 14 vorgesehen, die aus einem Metall gefertigt zwischen den Rohbündeln 4 den Anschlussflansches 6 hintergreifend zur Lastabtragung verwendet werden kann. Um eine Gasdichtheit zwischen dem Elektrofiltermantel 10 und der Filtereinheit 2 zu schaffen, sind zu diesem Zweck Durchführungen 15 im Elektrofiltermantel 10 vorgesehen. Als Begrenzung der Durchführungen 15 dient auch der Anschlussflansch 6.

[0020] Um die konstruktiven Voraussetzungen im Bereich der Halterung 14 vereinfachen zu können, wird gemäß Fig. 3 vorgeschlagen, die vier Rohrbündel 4 mit je einem Elektrofiltermantel 10’ zu umgeben. Die vier Elektrofiltermantel 10’ sind je mit den beiden Anschlussflanschen 6 über eigene Schweißnähte 12’ gasdicht verbunden, um so vier Zwischenräume 11’ mit Unterdrück füllen zu können. Auch hier kann dann mit einer einfachen Überprüfung der Wölbungen der Elektrofiltermantel 10’ die Gasdichtheit des Nasselektrofilters 1 überprüft werden. Durch diese konstruktive Ausführung kann beispielsweise der konstruktive Aufwand im Bereich der Durchführungen 15 für die Halterung 14 vereinfacht werden, weil zu diesem Zweck lediglich eine gasdichte Verbindungen zwischen den vier Elektrofiltermanteln 10’ und den beiden Anschlussflanschen 6 geschaffen werden muss und sich dadurch eine Durchführung 15 für die Halterung 14 ergibt.

Claims (6)

1. Patentansprüche

   1. Nasselektrofilter mit einer Filtereinheit (2), die sowohl mehrere nebeneinander zu wenigstens einem Rohrbündel (4) zusammengefasste Rohre (3) als auch an ihren Anschlussenden (5) mit den Rohren (3) gasdicht verbundene Anschlussflansche (6) aufweist, und mit einem die Filtereinheit (2) nach außen gasdicht abschließenden Elektrofiltermantel (10), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Elektrofiltermantel (10) und der Filtereinheit (2) ein mit Unterdrück beaufschlagter Raum vorgesehen ist und dass sich der elastisch, insbesondere folienartig ausgebildete Elektrofiltermantel (10) unter der Unterdruckbeaufschlagung wenigstens teilweise zur Filtereinheit (2) wölbt.
2. 2. Nasselektrofilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrofiltermantel (10) wenigstens teilweise am Rohrbündel (4) anliegt.
3. 3. Nasselektrofilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Rohre (3), Anschlussflansche (6) und Elektrofiltermantel (10) aus wenigstens einem Kunststoffwerkstoff gebildet sind.
4. 4. Nasselektrofilter nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrofiltermantel (10) wenigstens teilweise mit den Anschlussflanschen (6) gasdicht verschweißt ist.
5. 5. Nasselektrofilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Rohbündel (4) einen eigenen Elektrofiltermantel (10’) aufweist.
6. 6. Nasselektrofilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrofiltermantel (10) ein Ventil zur Veränderung des Drucks zwischen dem Elektrofiltermantel (10) und der Filtereinheit (2) aufweist. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen