Filter für die Reinigung von Gasen, speziell von Luft
Die Erfindung bezieht sich auf Filter für die Reinigung von Gasen, speziell von Luft. Die Filterschicht, die massgebend für den zu erzielenden Reinheitsgrad des zu filternden Mediums ist, wurde bisher aus verschiedenem Material hergestellt. Hauptsächlich sind neben Filtergeweben aus Metall oder Faserstoffen zu Filterzellen zusammengefasste Prallbleche oder Füllkörper, wie Raschig-Ringe, verwendet worden. Obschon mit den daraus gebildeten Filterschichten zufriedenstellende Filterergebnisse bzw. Reinigungseffekte erzielt wurden, ist man durch die immer grösser werdenden Ansprüche hinsichtlich des Reinigungseffektes dazu übergegangen, grössere Filteroberflächen durch noch dichtere Filterschichten zu schaffen.
Hierbei zeigte sich besonders bei der Luft- und Gasfilterung, dass diese Filter den durch Druckschwankungen verursachten Staubstössen wegen ihrer Dichtigkeit nicht gewachsen waren. Die Folge davon war, dass die Filter sehr schnell verstopften und in kürzesten Zeitabständen gereinigt werden mussten.
Ausserdem hat man aus Kunststoffasern gewebte Filtertücher verwendet. Diese konnten jedoch wie die Filtertücher aus Textilfasern den gestellten Anforderungen nicht gerecht werden, weil sie praktisch keinen Gewebequerschnitt aufwiesen und nur siebartig filterten. Eine günstigere Filterwirkung wurde mit dickwandigen Filtermatten aus Kunststoffasern erzielt.
Diese Matten sind bei einer grossen Staubspeicherfähigkeit nur sehr umständlich zu reinigen, und deshalb haben sich dickwandige Filtermatten in der Filtertechnik nicht grundsätzlich eingeführt.
Es wurde nun gefunden, dass die mit Filtermatten aus Kunststoffasern erzielte Filterwirkung bei der Feinstfilterung von insbesondere Luft oder Gasen sich steigern lässt, wenn die Filterschicht aus mehreren Kunststoffiltermatten besteht, die in Strömungsrichtung des Filtermediums hintereinander angeordnet sind. Abgesehen davon, dass die so gebildete Filterschicht sich bei der Reinigung zerlegen lässt, kann die Steigerung des Filtereffektes dadurch herbeigeführt werden, dass die Filterschicht in Zonen verschiedener Filterwirkungen aufgeteilt wird. Die verschiedenen Filterwirkungen innerhalb der Filterschicht können dadurch geschaffen werden, dass trockene und mit Benetzungsmitteln, z.
B. verdünntes Glyzerin mit keimtötenden Zusätzen wie Kupfervitriol, angefeuchtete Filtermatten hintereinander geschichtet werden, so dass elektrostatische und nachfolgende elektrostatisch indifferente Zonen entstehen, welch letztere die Verunreinigungen mittels ihrer Netzflüssigkeit binden. Vorzugsweise wird die elektrostatische Filterzone auf der Seite des einziehenden Luftstromes angeordnet und die indifferente Zone auf der gegen überliegenden Seite. Je nach der Anzahl der die Filterschicht bildenden Filtermatten kann die Anordnung derselben auch so getroffen werden, dass die in ihrer Filterwirkung unterschiedlichen Zonen abwechselnd aufeinanderfolgen. Ob bei der Filterung die eine oder andere Massnahme angewendet werden soll, richtet sich nach dem Filtermedium und der vom Filter zu fordernden Filterwirkung.
Mit der Kombination von trockenen und benetzten Filtermatten wird jedenfalls bei einer gleichzeitig grossen Staubspeicherfähigkeit eine durchgreifende Filterung und damit höherer Reinheitsgrad erreicht, als das bisher mit andern Filterschichten, insbesondere dickwandigen Kunststoffiltermatten, möglich war.
Es besteht die Möglichkeit, die hintereinander angeordneten Filtermatten zu einer Filterzelle gebräuchlicher Abmessung zusammenzufassen und aus mehreren solcher Filterzellen nach Art des Baukastensystems flächenmässig grössere Filterschichten aufzubauen, wozu mehrere Filterzellen aneinander montiert oder in einen Rahmen eingelegt werden. Auf diese Weise ist eine Filterschicht gleich welcher Grösse schnell zu erstellen, und die für die Filterschicht erforderlichen Teile können für den laufenden Bedarf sowohl vom Hersteller als auch vom Verbraucher ab Lager genommen werden. Für den Bau von Luftoder Gasfiltern ist damit eine weitgehende Rationalisierung gegeben.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke in Ausführungsbeispielen wiedergegeben, und zwar zeigen:
Fig. 1 eine Filtermatte,
Fig. 2 einen Schnitt durch dieselbe,
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Filterzelle,
Fig. 4 einen Schnitt durch dieselbe,
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine aus einzelnen Filterzellen zusammengebaute Filterschicht und
Fig. 6 eine Draufsicht auf montierte Filterzellen.
Die gemäss Fig. 1 in quadratischer Form gehaltene Filtermatte 1 besitzt beiderseitig das aus Kunststoffasern, z. B. Polyacrylnitrilfasern, bestehende Gewebe 2, 3, die durch eine Distanzfaser 4, ebenfalls aus Kunststoff, in einem Abstand voneinander zu einem Doppelgewebe vereinigt sind. Die gewebten Fasern sind entweder flach oder elipsenförmig im Querschnitt, so dass dem durch das Gewebe durchziehenden Luftstrom eine Fläche, sogenannte Prallfläche, entgegensteht, die grösser ist, als sie mit Rundfasern erzielt werden kann. Zweckmässig werden die Kunststoffasern derart verwebt, dass die Gewebe 2, 3 eine Kreuz- oder Waffel struktur aufweisen und die Fasern verhältnismässig dicht aneinanderliegen.
Mehrere dieser Filtermatten 1 werden hintereinander in einen mit Gitterstäben 5 versehenen Rahmen 6 eingelegt und in demselben mit einem ebenfalls Gitterstäbe aufweisenden Einlegerahmen 7 unter leichter Anpressung gehalten. Auf diese Weise entsteht eine Filterzelle, die infolge ihrer Mehrschichtigkeit in Zonen verschiedener Filterwirkung aufgeteilt werden kann, indem benetzte und trockene Filtermatten 1 in den Rahmen 6 eingelegt werden. Die trockenen Matten bilden dann eine elektrostatische und die benetzten Matten eine elektrostatisch indifferente Zone. Diese Zonen lassen sich innerhalb der Filterschicht beliebig verteilen. Vorzugsweise wird die elektrostatische Zone dem einziehenden Luftstrom voran angeordnet bzw. können die verschieden wirkenden Zonen abwechselnd aufeinanderfolgen.
Aus der beschriebenen Filterzelle 1 lassen sich grossflächige Filterschichten auf- bzw. zusammenbauen, indem die in Fig. 3 und 4 dargestellten Filterzellen zusammen mit Filterzellen gleicher Grösse und Bauart in einem Tragrahmen vereinigt und befestigt werden. Eine derart aufgebaute Filterschicht ist in Fig. 5 gezeigt, die aus einem Tragrahmen 8 mit Stegen 9, 10 und vier Filterzellen aufgebaut ist, von denen nur eine eingezeichnet ist. Die eingelegten Filterzellen 1, die für sich ein separates Bauteil darstellen, werden vom Tragrahmen 8 bzw. seinen Stegen 9, 10 getragen und gegen Herausfallen durch ein Einlegegitter oder durch Verriegelung bzw. Verankerung gesichert.
Anstelle eines Rahmens 8 kann die Befestigung der Filterzellen auch an Profileisenstangen erfolgen. In Fig. 6 sind die paarweise nebeneinanderstehenden Filterzellen an ihren äussern Randflächen an mit Mauerankern 11 versehenen Winkeleisen 12 und an ihren benachbarten bzw. gegenüberliegenden Randflächen an ein T-Eisen 13 durch Schrauben befestigt.
Bei der Reinigung der Filterzellen ist ein Lösen der Schrauben bzw. ein Herausnehmen der Filterzellen aus dem Rahmen 8 gemäss der Fig. 5 nicht erforderlich, da, nachdem der Einlegerahmen 7 aus den Filterzellen entfernt ist, sich die Filtermatten 1 aus den Filterzellen herausnehmen lassen. Eine Reinigung und eine Wiederinbetriebnahme der Filterschicht ist somit in kürzester Zeit möglich. Je nach der Grösse der Filterzellen, die in gebräuchlichen Abmessungen hergestellt sind, lassen sich flächenmässig beliebig grosse Filterschichten aufbauen. Es ist der flächenmässige Aufbau der Filterschicht aus einzelnen Filterzellen auch an der Einsetzstelle schnell möglich, da sowohl die Filterzellen als auch die für den Zusammenbau erforderlichen Teile eine lagermässige Aufbewahrung gestatten. Die beschriebene Filterschicht ist in einem nicht gezeichneten Filtergefäss untergebracht.