Filteranlage
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine an einem verfahrenstechnischen Apparat anschliessbare, mehrere Filtereinheiten enthaltende Filteranlage zur Filtrierung von sich aus dem Apparat entwickelnden, mit Staub verunreinigten Brüdendämpfen, die zur vorzeitigen Kondensation neigen und anschliessend kondensiert werden.
Bei solchen Anlagen bringt die Reinigung der Filtereinsätze grosse Schwierigkeiten und Probleme mit sich.
Die Anlagen werden meistens absatzweise betrieben, und bei jedem Produktwechsel muss der Filter ausgetauscht und das Filtergehäuse gereinigt werden. Dadurch entstehen unliebsame Verzögerungen und Produktionsverluste. Die Anordnung einer Schnellwechseleinrichtung war nicht möglich, da bei den bekannten Filteranlagen durch die Teilkondensation der Brüden und durch den Staubansatz in den Filter bereits nach kurzer Betriebszeit ein so hoher Druckabfall vorhanden ist, dass die Filtereinsätze mit schweren Halte- und Spannvorrichtungen gesichert werden müssen, um einen dichtenden Sitz zu erzielen.
Zur Lösung dieses Problems wurde im Hauptpatent ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Filteranlage vorgeschlagen, welches darin besteht, dass von Zeit zu Zeit wenigstens ein Teil der kondensierten Brüden wieder verdampft und als überhitzter Dampf im Gegenstrom abwechselnd durch die einzelnen Filtereinheiten zum Spülen, Trocknen und Heizen derselben geführt wird. Die Einrichtung zur Aus übung dieses Verfahrens besteht aus einer mehrere Einheiten aufweisenden Filteranlage mit nachgeschaltetem Kondensator. Erfindungsgemäss ist ein den Abzug des Kondensators anschliessbarer Verdampfer zur Erzeugung von überhitztem Dampf vorhanden, welcher Verdampfer wahlweise an die verschiedenen Einheiten der Filteranlage anschliessbar ist. In dieser Weise wurde erreicht, dass der Druckabfall über die Filter auch nach längerem Betrieb gering bleibt.
Die beiden Filterseiten sind also keinem erheblichen Druckunterschied ausgesetzt, so dass für die Sicherung der Filtereinsätze keine schwere Halte- und Spannvorrichtungen mehr nötig sind.
Gegenstand der Erfindung bildet die Weiterausbildung einer solchen, an einem verfahrenstechnischen Apparat anschliessbaren, mehrere Filtereinheiten enthaltenden Filteranlage, eingangs erwähnter Art, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass das Gehäuse der Filteranlage durch eine quer zur Strömungsrichtung angeordnete Halteplatte in zwei Räume unterteilt ist, auf welcher Halteplatte die einzelnen Filtereinheiten angeordnet sind, und dass jeder Filtereinheit an ihrem Austrittsende eine an der Haiteplatte angebrachte Düse zugeordnet ist, wobei die Halteplatte gegen eine Auflage des unter Unterdruck stehenden Filtergehäuses abgestützt ist und unter Wirkung eines Spannorgans gegen diese Auflage gepresst wird, so dass die Halteplatte mit Filtereinheiten und Düsen als kompakter Filtereinsatz auswechselbar ist.
Zweckmässigerweise kann das Spannorgan als Schraubenfeder ausgebildet und zwischen dem Verschlussdeckel des Filtergehäuses und der Halteplatte eingesetzt sein. Gemäss einer bevorzugten Ausführung ist der Verschlussdeckel schwenkbar am Filtergehäuse gelagert und mittels Klappschrauben in der Schliesslage festgehalten.
Auf beiliegender Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die Filteranlage und
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gehäusedeckel.
Die in der Zeichnung dargestellte Filteranlage wird an einen verfahrenstechnischen Apparat, zum Beispiel an einem Vakuumtrockner, angeschlossen, in welchem sich staubhaltige Lösungsmitteldämpfe entwickeln, welche filtriert und zurückgewonnen werden. Mit 1 ist das Gehäuse der Filteranlage bezeichnet, welches doppelwandig ausgebildet ist und einen Heiz- oder Kühlmantel 2 mit Anschlüssen 3 für das Heiz- oder Kühlmedium besitzt. Das Gehäuse 1 ist unten mit einem ringförmigen Flansch 4 versehen, welcher direkt an den Vakuumtrockner angeschlossen wird. Die Brüdendämpfe, die sich im Vakuumtrockner entwickeln und mit Staub verunreinigt sind, strömen in der Pfeilrich- tung 5 durch das Gehäuse 1, welches durch eine, quer zur Strömungsrichtung angeordnete Halteplatte 6 in Räume 7 und 8 unterteilt ist.
Die Halteplatte 6 ist lose unter Zwischenschaltung eines Dichtungsringes 9 auf einer ringförmigen Auflage 10 abgestützt und dient zur Aufnahme von Düsen 11, die als Venturirohre ausgebildet sind. Gemäss dem Ausführungsbeispiel sind vier Düsen 11 vorgesehen, die bezüglich des Mittelpunktes der Halteplatte 6 symmetrisch angeordnet sind. Wie bereits erwähnt, sind die Düsen 11 fest mit der Platte 6 verbunden und sind so geformt, dass der engste Düsen- querschitt in der Plattenmittelebene liegt.
Jede Düse 11 ist an ihrem sich in den unteren Raum 7 erstrckenden Teil 11' mit einer schlauchförmigen Filtereinheit 12 versehen, welche sich gegen den Flansch 4, das heisst, gegen den Anschluss an das Vakuum erstreckt. Auf der anderen Seite der Halteplatte 6 ist eine Stütze 13 vorgesehen, welche zweckmässigerweise mittels Schrauben mit der Platte 6 verbunden ist und sich gegen den Verschlussdeckel 14 des Gehäuses 1 erstreckt. Zwischen dem Deckel 14 und der Stütze 13 ist ein Spannorgan in der Form einer Schraubenfeder 15 eingesetzt, welche bestrebt ist, bei geschlossenem Gehäusedeckel 14 die Platte 6 gegen die Auflage 10 zu pressen.
Mit 16 ist die Austrittsöffnung aus dem Raum 8 des Gehäuses bezeichnet, welche mittels einer nicht dargestellten Leitung mit einem Kondensator in Verbindung steht, wie dies näher im Hauptpatent beschrieben ist.
Der Verschlussdeckel 14 ist durch Scharniere 17 schwenkbar befestigt und mittels Klappschrauben 18 in der geschlossenen Stellung festgehalten. Ferner sind an der Innenseite des Deckels 14 Injektorrohre 19 angeordnet, deren Anzahl und Lage der Anzahl und Lage der Düsen 11 entspricht. Die Anordnung ist also so getroffen, dass jedes Injektorrohr gleichachsig zu einer Düse 11 angeordnet ist, wie dies insbesondere aus der Fig. 1 hervorgeht. Die Injektorrohre 19 sind mit Anschlussleitungen 20 versehen, die sich durch den Dekkel 14 erstrecken und in eine gemeinsame Leitung 21 münden, die an einen Sammelkessel für den überhitzten Lösungsmitteldampf unter Zwischenschaltung eines Programmsteuergerätes (nicht dargestellt) angeschlossen ist, wie dies im Hauptpatent beschrieben wurde. Zweckmässigerweise können die Injektorrohre 19 mit ferngesteuerten Ventilen versehen sein.
Zum Filterwechsel werden die Zuleitungen zum Gehäuse gesperrt, das angelegte Vakuum im Gehäuse aufgehoben und die Klappschrauben 18 gelöst, so dass der Deckel 14 aufgeklappt werden kann. Anschliessend wird die Halteplatte 6 samt Düsen 11 und Filtereinheiten 12 aus dem Gehäuse 1 herausgehoben und durch eine neue Halteplatte mit Düsen- und Filtereinheiten ersetzt. Gleichzeitig wird die Innenwand des Filtergehäuses abgeblasen oder gespült, wonach die Filteranlage wieder einsatzfähig ist.
Es sei noch erwähnt, dass die Düsen 11 eine doppelte Aufgabe haben, indem sie einerseits einen Sog im abströmenden Brüdendampf aufbauen, und anderseits den zum Spülen und Heizen der Filtereinheiten 12 injizierten Lösungsmitteldampf bei niedrigem Druck auf hohe Geschwindigkeit bringen. Dadurch wird der Dampf wieder in den gewünschten, überhitzten und trockenen Zustand gebracht, wie dies für die Reinigung und Erwärmen der Filtereinheiten notwendig ist.
Filter system
The present invention relates to a filter system, which can be connected to a process engineering apparatus and contains several filter units, for filtering dust-contaminated vapor vapors which develop from the apparatus and which tend to condense prematurely and are subsequently condensed.
In such systems, cleaning the filter cartridges brings with it great difficulties and problems.
The systems are mostly operated intermittently, and the filter must be replaced and the filter housing cleaned every time the product is changed. This results in unpleasant delays and production losses. The arrangement of a quick-change device was not possible because with the known filter systems, due to the partial condensation of the vapors and the accumulation of dust in the filter, there is such a high pressure drop after a short period of operation that the filter inserts have to be secured with heavy holding and clamping devices to achieve a tight fit.
To solve this problem, a method for operating such a filter system was proposed in the main patent, which consists in that from time to time at least part of the condensed vapors evaporate again and as superheated steam in countercurrent alternately through the individual filter units for rinsing, drying and heating the same is performed. The device for practicing this method consists of a filter system comprising several units with a downstream capacitor. According to the invention, there is an evaporator that can be connected to the outlet of the condenser for generating superheated steam, which evaporator can optionally be connected to the various units of the filter system. In this way it was achieved that the pressure drop across the filters remains low even after long periods of operation.
The two filter sides are therefore not exposed to any significant pressure difference, so that heavy holding and clamping devices are no longer necessary to secure the filter inserts.
The subject of the invention is the further development of such a filter system of the type mentioned at the beginning, which can be connected to a process engineering apparatus and contains several filter units, which is characterized in that the housing of the filter system is divided into two spaces by a holding plate arranged transversely to the flow direction, on which holding plate the individual filter units are arranged, and that each filter unit is assigned a nozzle attached to the holding plate at its outlet end, the holding plate being supported against a support of the filter housing under negative pressure and being pressed against this support under the action of a clamping element, so that the holding plate with filter units and nozzles can be exchanged as a compact filter insert.
The tensioning element can expediently be designed as a helical spring and inserted between the sealing cover of the filter housing and the holding plate. According to a preferred embodiment, the closure cover is pivotably mounted on the filter housing and held in the closed position by means of hinged screws.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the accompanying drawing, namely:
Fig. 1 is a vertical section through the filter system and
Fig. 2 is a plan view of the housing cover.
The filter system shown in the drawing is connected to a process-related apparatus, for example to a vacuum dryer, in which dust-laden solvent vapors develop, which are filtered and recovered. 1 with the housing of the filter system is designated, which is double-walled and has a heating or cooling jacket 2 with connections 3 for the heating or cooling medium. The housing 1 is provided at the bottom with an annular flange 4 which is connected directly to the vacuum dryer. The exhaust vapors, which develop in the vacuum dryer and are contaminated with dust, flow in the direction of the arrow 5 through the housing 1, which is divided into spaces 7 and 8 by a holding plate 6 arranged transversely to the direction of flow.
The holding plate 6 is loosely supported with the interposition of a sealing ring 9 on an annular support 10 and is used to accommodate nozzles 11, which are designed as Venturi tubes. According to the exemplary embodiment, four nozzles 11 are provided, which are arranged symmetrically with respect to the center point of the holding plate 6. As already mentioned, the nozzles 11 are firmly connected to the plate 6 and are shaped in such a way that the narrowest nozzle cross section lies in the plate center plane.
Each nozzle 11 is provided on its part 11 'extending into the lower space 7 with a tubular filter unit 12 which extends against the flange 4, that is to say against the connection to the vacuum. On the other side of the holding plate 6, a support 13 is provided which is expediently connected to the plate 6 by means of screws and extends against the closure cover 14 of the housing 1. A tensioning element in the form of a helical spring 15 is inserted between the cover 14 and the support 13, which endeavors to press the plate 6 against the support 10 when the housing cover 14 is closed.
With 16 the outlet opening from the space 8 of the housing is referred to, which is connected by means of a line, not shown, to a capacitor, as described in more detail in the main patent.
The closure cover 14 is attached pivotably by hinges 17 and held in the closed position by means of hinged screws 18. In addition, 14 injector tubes 19 are arranged on the inside of the cover, the number and position of the number and position of the nozzles 11 corresponds. The arrangement is thus made such that each injector tube is arranged coaxially to a nozzle 11, as can be seen in particular from FIG. 1. The injector tubes 19 are provided with connecting lines 20 which extend through the cover 14 and open into a common line 21 which is connected to a collecting tank for the superheated solvent vapor with the interposition of a program control device (not shown), as described in the main patent. The injector tubes 19 can expediently be provided with remote-controlled valves.
To change the filter, the supply lines to the housing are blocked, the vacuum applied in the housing is canceled and the hinged screws 18 are loosened so that the cover 14 can be opened. Then the holding plate 6 together with the nozzles 11 and filter units 12 is lifted out of the housing 1 and replaced by a new holding plate with nozzle and filter units. At the same time, the inner wall of the filter housing is blown off or rinsed, after which the filter system is ready for use again.
It should also be mentioned that the nozzles 11 have a double task, on the one hand creating suction in the outflowing vapor, and on the other hand bringing the solvent vapor injected for flushing and heating the filter units 12 to high speed at low pressure. This brings the steam back into the desired, superheated and dry state, as is necessary for cleaning and heating the filter units.