CH627091A5

CH627091A5 - Filter apparatus, in particular for hot flue gases.

Info

Publication number: CH627091A5
Application number: CH1363677A
Authority: CH
Inventors: Alfred Dr Ing David
Original assignee: Didier Werke Ag
Priority date: 1976-11-30
Filing date: 1977-11-09
Publication date: 1981-12-31
Also published as: AT365472B; DE2654202A1; ATA788377A; DE2654202C3; DE2654202B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Filterapparat, insbesondere zur Reinigung von heissen Rauchgasen, bei dem zwischen einem rauchseitigen Raum und einem reinseitigen Raum Filterelemente angeordnet sind. The invention relates to a filter apparatus, in particular for cleaning hot flue gases, in which filter elements are arranged between a smoke-side room and a clean-side room.

Für die Reinigung von Rauchgasen werden häufig Elektro-filter oder Schlauchfilter verwendet. Damit die heissen Rauchgase die Funktionsfähigkeit dieser Staubabscheider nicht beeinträchtigen, müssen die Gase vor der Filtration gekühlt werden. Ausserdem kann trotz Kühlung Funkenflug auftreten, wodurch Löcher in die Filterschläuche gebrannt werden können. Der technische Aufwand für die Kühlung der Rauchgase ist gross. Die Abwärme lässt sich wirtschaftlich nicht nutzen. Es ist deshalb erwünscht, die Gase bei hohen Temperaturen zu filtrieren. Es entfällt dann das Kühlaggregat, so dass das Problem des Verschmutzens dessen Wärmetauscherflächen nicht entsteht. Im übrigen können die heissen Gase nach den Filtern gekühlt werden, ohne dass Wärmetauscherflächen des Kühlers verschmutzen. Electric filters or bag filters are often used for cleaning flue gases. The gases must be cooled before filtration so that the hot flue gases do not impair the functionality of these dust separators. In addition, flying sparks can occur despite cooling, which can burn holes in the filter bags. The technical effort for cooling the flue gases is great. The waste heat cannot be used economically. It is therefore desirable to filter the gases at high temperatures. The cooling unit is then dispensed with, so that the problem of contamination of its heat exchanger surfaces does not arise. In addition, the hot gases can be cooled after the filters without the heat exchanger surfaces of the cooler becoming dirty.

Ein Filterapparat zur Filtration von heissen Rauchgasen ist aus der Literaturstelle Chemid-Ing.-Techn. 1970 Seite 647 bekannt. Dieser Filterapparat arbeitet mit keramischen Filterelementen, die an einer Lochplatte gehaltert sind. Derartige Filterelemente lassen sich bei Temperaturen bis zu 900 °C und höher einsetzen. Die heissen Rauchgase strömen unterhalb der Lochplatte in den Filterapparat und verlassen diesen nach dem Durchströmen der Filterelemente gereinigt oberhalb der Lochplatte. Die sich auf der Oberfläche der Filterelemente ablagernden Feststoffpartikel müssen von Zeit zu Zeit entfernt werden. A filter apparatus for the filtration of hot flue gases is available from the Chemid-Ing.-Techn. 1970 page 647 known. This filter apparatus works with ceramic filter elements which are held on a perforated plate. Such filter elements can be used at temperatures up to 900 ° C and higher. The hot flue gases flow below the perforated plate into the filter apparatus and leave it cleaned after flowing through the filter elements above the perforated plate. The solid particles deposited on the surface of the filter elements must be removed from time to time.

Bei der Filtrierung von Heissgasen sind insbesondere aus zwei Gründen grosse Filterflächen erforderlich. Einerseits ist das Volumen der heissen Rauchgase gross. Anderseits sind heisse Gase wesentlich zäher als kalte Gase. Es muss deshalb mit einem grossen Druckverlust gerechnet werden. Um diesen zu verkleinern, muss mit einer niedrigen Flächenbelastung gearbeitet werden, was durch eine Vergrösserung der Filterfläche zu erreichen ist. In der Praxis werden deshalb mehrere, zusammengeschaltete Filterapparate zur Reinigung von Rauchgasen verwendet. Diese sind mittels Rohrleitungen, Absperrorganen u.a. miteinander verbunden. Da ausserdem eine feuerfeste Ausmauerung und eine Wärmeisolierung vorgesehen sein muss, wird insgesamt der Bauaufwand sehr hoch. Darüber hinaus ergibt sich ein grosser Platzbedarf und ein hohes Gewicht. When filtering hot gases, large filter areas are required for two reasons in particular. On the one hand, the volume of hot flue gases is large. On the other hand, hot gases are much tougher than cold gases. A large pressure loss must therefore be expected. In order to reduce this, a low area load must be used, which can be achieved by increasing the filter area. In practice, therefore, several interconnected filter devices are used for cleaning flue gases. These are by means of pipes, shut-off devices, etc. connected with each other. Since a fire-resistant brick lining and heat insulation must also be provided, the overall construction effort is very high. In addition, there is a large space requirement and a high weight.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Filterapparat vorzuschlagen, bei dem sich die Gesamtgrösse der Filterflächen an den jeweiligen Bedarfsfall anpassen lässt und der kompakt aufgebaut ist. The object of the invention is to propose a filter apparatus in which the overall size of the filter surfaces can be adapted to the respective need and which is of compact design.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannten Merkmale gelöst. According to the invention, this object is achieved by the features mentioned in the characterizing part of patent claim 1.

Die Vorteile der Erfindung ergeben sich daraus, dass dann, wenn grosse Filterflächen zur Verfügung stehen sollen, nicht mehr mehrere einzelne Filterapparate aufgestellt und verbunden werden müssen, sondern eine entsprechende Zahl von Filterkammern zu dem gewünschten Filterapparat zusammengesetzt werden. Rohrleitungen und Absperrorgane zwischen den Filterkammern entfallen. Die zur Aufstellung benötigte Grundfläche bleibt klein. Der für die Wärmeisolierung und die feuerfeste Ausmauerung notwendige Aufwand ist ebenfalls verringert, da die Filterkammern an den einander zugewandten Seiten offen sind. The advantages of the invention result from the fact that if large filter surfaces are to be available, it is no longer necessary to set up and connect a plurality of individual filter apparatuses, but rather a corresponding number of filter chambers are assembled to form the desired filter apparatus. Pipelines and shut-off devices between the filter chambers are eliminated. The floor space required for installation remains small. The effort required for heat insulation and refractory lining is also reduced, since the filter chambers are open on the sides facing each other.

Darüber hinaus lassen sich die Filterkammern vorfertigen und mit geringem Montageaufwand am Aufstellungsort zum Filterapparat zusammensetzen. Auch der Aufwand für Wartung und Reparatur ist gering, da Absperrorgane und Rohrleitungen fehlen. In addition, the filter chambers can be prefabricated and assembled into a filter apparatus with little installation effort at the installation site. Maintenance and repair work is also low, since shut-off devices and pipes are missing.

In Ausgestaltung der Erfindung sind auf die beiden äusseren Filterkammern Kopfteile aufgesetzt, deren eines einen In an embodiment of the invention, head parts, one of which is one, are placed on the two outer filter chambers

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

627 091 627 091

Rauchgas-Zuführungskanal und deren anderes einen Reingas-Abführungskanal bildet. Diese Strömungskanäle lassen sich mit grossem Querschnitt bauen, so dass der Druckverlust der strömenden Gase klein gehalten werden kann. Im übrigen ist hierdurch eine Reinigung der Kanäle erleichtert. Flue gas supply channel and the other forms a clean gas discharge channel. These flow channels can be built with a large cross-section so that the pressure loss of the flowing gases can be kept small. This also makes cleaning the channels easier.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung stehen der obere und der untere Rand einer den rauchseitigen vom reinseitigen Raum abteilenden und die Filterelemente tragenden Trennwand im gleichen Abstand von Seitenwänden der Filterkammern und fluchten mit deren Rändern. Damit ist erreicht, dass sich die Filterkammern in beliebiger Reihenfolge aufein-andersetzen lassen, wobei sich gleichzeitig die Trennung des reinseitigen vom rauchseitigen Raum des Filterapparats ergibt. In a preferred embodiment of the invention, the upper and the lower edge of a partition dividing the smoke-side from the clean-side space and carrying the filter elements are at the same distance from the side walls of the filter chambers and are flush with their edges. It is thus achieved that the filter chambers can be placed on top of one another in any order, at the same time resulting in the separation of the clean-side from the smoke-side space of the filter apparatus.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Trennwand unterhalb der Filterelemente eine Schräge auf, auf der von den Filterelementen abfallender Staub in dem rauchseitigen Raum nach unten gleitet, und im unterliegenden Kopfteil, in dem der Reingas-Abführungskanal vorgesehen ist, ist ein Staub-Sammelkanal ausgebildet. In a further development of the invention, the partition below the filter elements has a slope on which dust falling off the filter elements slides downward in the smoke-side space, and a dust collecting duct is formed in the underlying head part, in which the clean gas discharge duct is provided.

Wenn der Filterapparat mehr Filterkammern umfassen soll als sich zweckmässig übereinandersetzen lassen, besteht dieser aus wenigstens zwei parallelen Reihen von Filterkammern, die vorzugsweise über gemeinsame Kopfteile verbunden sind. If the filter apparatus is to comprise more filter chambers than can be expediently stacked on top of one another, this consists of at least two parallel rows of filter chambers, which are preferably connected via common head parts.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und den abhängigen Patentansprüchen einzeln oder in Kombination. In der Zeichnung zeigen: Further advantageous refinements of the invention result from the following description of an exemplary embodiment and the dependent patent claims, individually or in combination. The drawing shows:

Fig. 1 schematisch einen Filterapparat im Längsschnitt und Fig. 1 shows schematically a filter apparatus in longitudinal section and

Fig. 2 eine Aufsicht auf zwei nebeneinander stehende Filterkammern längs der Linie II—II nach Fig. 1. FIG. 2 shows a plan view of two filter chambers standing side by side along the line II-II according to FIG. 1.

Der Filterapparat nach Fig. 1 ist aus drei Filterkammern 1, 2 und 3 zusammengesetzt, die untereinander völlig gleich sind. Die Filterkammern sind an ihren oberen Seiten 4 und an ihren unteren Seiten 5 offen. Sie sind durch eine Trennwand 6 in einen reingasseitigen und einen rauchgasseitigen Raum unterteilt. An der Trennwand 6 ist eine Lochplatte 7 mit Löchern 8 gelagert. In die Löcher 8 sind keramische Filterelemente 9 eingesetzt, von denen in den Figuren nur eines dargestellt ist. In der Praxis beträgt die Fläche der Lochplatte etwa 1 m2. Die Filterelemente haben einen Durchmesser von ca. 6 cm und eine Länge von etwa 1 m. Die Lochplatte trägt fast 100 Filterelemente 9. 1 is composed of three filter chambers 1, 2 and 3, which are completely identical to one another. The filter chambers are open on their upper sides 4 and 5 on their lower sides. They are divided by a partition 6 into a clean gas side and a flue gas side space. A perforated plate 7 with holes 8 is mounted on the partition 6. Ceramic filter elements 9 are inserted into the holes 8, only one of which is shown in the figures. In practice, the area of the perforated plate is about 1 m2. The filter elements have a diameter of approx. 6 cm and a length of approx. 1 m. The perforated plate carries almost 100 filter elements 9.

Unterhalb der Filterelemente verläuft die Trennwand 6 in einer Schräge 10. Ein oberer Randbereich 11 und ein unterer Randbereich 12 der Trennwand 6 liegen auf einer Linie parallel zu Seitenwänden 13 und 14 der Filterkammern 1, 2 und 3. Die Randbereiche 11 und 12 fluchten mit den Rändern der Seitenwände. Dementsprechend sind die Trennwände 6 der Filterkammern 1, 2 und 3 durchgehend verbunden. Below the filter elements, the partition 6 runs in a slope 10. An upper edge region 11 and a lower edge region 12 of the partition 6 lie on a line parallel to side walls 13 and 14 of the filter chambers 1, 2 and 3. The edge regions 11 and 12 are flush with the Edges of the side walls. Accordingly, the partitions 6 of the filter chambers 1, 2 and 3 are continuously connected.

Auf die oberste Filterkammer 1 ist ein oberes Kopfteil 15 aufgesetzt, das zur Filterkammer 1 hin offen ist. Die unterste Filterkammer 3 sitzt auf einem unteren Kopfteil 16, das zur Filterkammer 3 offen ist. In den Kopfteilen 15 und 16 sind Wandungen 17 vorgesehen, die die Trennwände 6 fortsetzen. An upper head part 15, which is open to the filter chamber 1, is placed on the uppermost filter chamber 1. The lowest filter chamber 3 sits on a lower head part 16, which is open to the filter chamber 3. In the head parts 15 and 16 walls 17 are provided which continue the partitions 6.

In das Kopfteil 15 werden die zu reinigenden Gase eingeleitet. Sie strömen durch einen von der Wandung 17 begrenzten Zuführungskanal 18 und gelangen durch Kanäle 20 in die rauchseitigen Räume 21. Von dort werden sie durch die Filterelemente 9 der Filterkammern 1, 2 und 3 in die reinseitigen Räume 22 gedrückt. Sie strömen dann durch Kanäle 23 nach unten zum Abführungskanal 19. The gases to be cleaned are introduced into the head part 15. They flow through a feed channel 18 delimited by the wall 17 and pass through channels 20 into the smoke-side spaces 21. From there they are pressed through the filter elements 9 of the filter chambers 1, 2 and 3 into the clean-side spaces 22. They then flow down through ducts 23 to the discharge duct 19.

Durch die dargestellte Gestaltung der Trennwand 6 ist nicht nur eine einfache Verbindung der Trennwände der Filterkammern untereinander gegeben. Darüber hinaus sind ausreichend weite Kanäle 20 und 23 geschaffen. Weiterhin ist die horizontale Lagerung der Lochplatte erreicht. Die Schräge 10 der Trennwand 6 führt neben der Ableitung von ausgefiltertem Staub zu einer günstigen Aufteilung der Räume 21 und 22. The illustrated design of the partition 6 not only provides a simple connection of the partition walls of the filter chambers to one another. Sufficiently wide channels 20 and 23 are also created. Furthermore, the horizontal mounting of the perforated plate is achieved. In addition to the discharge of filtered dust, the slope 10 of the partition wall 6 leads to a favorable division of the rooms 21 and 22.

Der an den Filterelementen 9 anfallende Staub sammelt sich auf den Schrägen 10 und fällt durch die Kanäle 20 nach unten. Letztlich gelangt er in einen am unteren Kopfteil 16 ausgebildeten Sammelkanal 24. Von hier kann er durch ein geeignetes Transportaggregat, beispielsweise eine Transportschnecke, ein Transportband oder eine Transportkette, über eine Schleuse aus dem Filterapparat entfernt werden. Das Abfallen des Staubes durch die Kanäle 20 wird durch die Gasströmung begünstigt. Eine Vorabscheidung grösserer Staubpartikel ergibt sich dadurch, dass das durch die Kanäle 20 einströmende Gas in Richtung auf die Filterelemente 9 umgelenkt wird. Darüber hinaus wird die Staubabscheidung dadurch verbessert, dass das durch die Kanäle 20 strömende staubbela-dene Gas mit bereits abgeschiedenem Staub in Kontakt kommt. The dust accumulating on the filter elements 9 collects on the slopes 10 and falls down through the channels 20. Ultimately, it arrives in a collecting channel 24 formed on the lower head part 16. From here, it can be removed from the filter apparatus by means of a suitable transport unit, for example a transport screw, a transport belt or a transport chain. The fall of dust through the channels 20 is promoted by the gas flow. Pre-separation of larger dust particles results from the fact that the gas flowing through the channels 20 is deflected in the direction of the filter elements 9. In addition, the dust separation is improved in that the dust-laden gas flowing through the channels 20 comes into contact with already separated dust.

Die Reinigung der Filterelemente 9 kann durch eine Umkehrung der Strömungsrichtung der Gase erreicht werden, wobei der Staub von den Filterelementen 9 abgeblasen wird. Es ist hierfür zur Erzeugung eines Gegendrucks auf der Reinseite ein nicht näher dargestelltes Absperrorgan zu schliessen. Dieses kann im Kanal 23 vorgesehen sein. Eine Gegenströmung lässt sich bei der dargestellten Ausführung auch ohne Absperrorgan durch plötzliche Vergrösserung des Gasvolumens im Raum 22 erreichen. An den Seitenwänden 13,14 der Filterkammern 1, 2 und 3 sind nicht näher dargestellte Kontroll-und Arbeitsöffnungen angebracht. Durch eine Öffnung an der Seitenwand 13 können die Filterelemente 9 und die Schräge 10 kontrolliert werden. Durch eine Öffnung an der Seitenwand 14 kann die Oberfläche der Lochplatte 7 überprüft werden. Falls ein Filterelement 9 abgebrochen sein sollte, kann das betreffende Loch mittels eines Pfropfens verschlossen werden. The filter elements 9 can be cleaned by reversing the direction of flow of the gases, the dust being blown off the filter elements 9. For this purpose, a shut-off device (not shown in more detail) must be closed on the clean side in order to generate a counterpressure. This can be provided in channel 23. A counterflow can be achieved in the illustrated embodiment even without a shut-off device by suddenly increasing the gas volume in space 22. On the side walls 13, 14 of the filter chambers 1, 2 and 3 there are control and working openings, not shown in more detail. The filter elements 9 and the slope 10 can be checked through an opening in the side wall 13. The surface of the perforated plate 7 can be checked through an opening in the side wall 14. If a filter element 9 should be broken off, the hole in question can be closed by means of a plug.

Wird der Filterapparat zur Reinigung von heissen Rauchgasen mit einer Temperatur von beispielsweise 900 °C eingesetzt, so sind die Filterkammern innen mit einer feuerfesten Ausmauerung versehen und aussen wärmeisoliert. Der beschriebene Filterapparat mit den Filterkammern lässt sich auch zur Reinigung aller anderen Gase einsetzen. If the filter apparatus is used to clean hot flue gases with a temperature of, for example, 900 ° C, the filter chambers are provided with a fire-resistant lining on the inside and thermally insulated on the outside. The described filter apparatus with the filter chambers can also be used for cleaning all other gases.

Im Rahmen der Erfindung liegen zahlreiche andere Ausführungsbeispiele. So ist es beispielsweise möglich, weniger oder mehr als die dargestellten drei Filterkammern zu einem Filterapparat zu integrieren. Insbesondere können auch mehrere Reihen übereinanderstehende Filterkammern nebeneinander aufgestellt werden. Es liegen dann die Seitenflächen 25 an den Seitenflächen 26 an (vgl. Fig. 2). Die Kopfteile 15 und 16 sind dann entsprechend länger ausgebildet, wodurch die einzelnen Reihen der Filterkammern parallelgeschaltet sind. Weiterhin können auch Reihen übereinanderstehender Filterkammern, beispielsweise zur Nachreinigung der Rauchgase, hintereinandergeschaltet werden. Numerous other exemplary embodiments are within the scope of the invention. For example, it is possible to integrate fewer or more than the three filter chambers shown to form a filter apparatus. In particular, several rows of filter chambers standing one above the other can also be set up next to one another. The side surfaces 25 then lie against the side surfaces 26 (cf. FIG. 2). The head parts 15 and 16 are then made correspondingly longer, as a result of which the individual rows of the filter chambers are connected in parallel. Furthermore, rows of filter chambers standing one on top of the other, for example for post-cleaning of the flue gases, can also be connected in series.

Darüber hinaus ist es möglich, mehrere Reihen übereinanderstehender Filterkammern nebeneinander rund um einen Schornstein anzuordnen, durch den die gereinigten Gase abgeleitet werden. In addition, it is possible to arrange several rows of filter chambers on top of each other around a chimney through which the cleaned gases are discharged.

Ausserdem können die Rauchgaszuführung und die Reingasableitung in einem der Kopfteile 15 oder 16 integriert sein. Auch die Strömungsrichtungen in den Kanälen 20 und 23 können gegensinnig oder gleichgerichtet sein. In addition, the flue gas supply and the clean gas discharge can be integrated in one of the head parts 15 or 16. The flow directions in the channels 20 and 23 can also be in opposite directions or in the same direction.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

S S

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

627 091

1. Filter apparatus, in particular for cleaning hot flue gas, in which filter elements (9) are arranged between a smoke-side space and a clean-side space, characterized in that the filter apparatus is composed of at least two filter chambers (1, 2, 3) directly adjacent to one another is that each filter chamber (1, 2, 3) is open at the top and bottom and that the smoke-side and the clean-side space of the filter chambers (1, 2, 3) is between the upper and lower sides (4, 5) of each filter chamber (1 , 2, 3) extends.

2. Filter apparatus according to claim 1, characterized in that the filter elements (9) on a partition dividing the smoke-side from the clean-side space and between the upper and the lower side (4, 5) of the filter chamber (1, 2, 3) ) are arranged.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Filter apparatus according to claims 1 and 2, characterized in that the upper (11) and the lower edge (12) of the partition (6) at the same distance from the side walls (13, 14) of the filter chamber (1, 2, 3) stand and align with their edges.

4. Filter apparatus according to claim 1, characterized in that on the two outer filter chambers (1, 3) head parts (15, 16) are placed, one of which forms a flue gas supply channel (18) and the other of which forms a clean gas discharge channel (19) .

5. Filter apparatus according to claims 1 and 4, characterized in that the head part (15) with the flue gas supply channel (18) the clean room (22) and the head part (16) with the clean gas discharge channel (19) closes smoke-side room (21).

6. Filter apparatus according to claim 1, characterized in that on the two outer filter chambers (1, 3) head parts (15, 16) are placed, one of which has both a flue gas supply duct (18) and a clean gas discharge duct (19 ) having.

7. Filter apparatus according to claims 1 to 3, which is provided with filter elements (9) held on horizontal perforated plates (7), characterized in that the partition (6) below the filter elements (9) has a slope (10), such that that dust falling from the filter elements (9) in the smoke-side space (21) comes down.

8. Filter apparatus according to claims 1 and 4, characterized in that a dust collecting duct (24) is formed in an underlying head part (16) in which the clean gas discharge duct (19) is provided.

9. Filter apparatus according to claims 1, 4 and 8, characterized in that the slope (10) runs in a funnel shape onto the dust collecting duct (24).

10. Filter apparatus according to claim 1, characterized in that it consists of at least two parallel rows of filter chambers (1, 2, 3).

11. Filter apparatus according to claims 1 and 9, characterized in that the parallel rows of the filter chambers are connected via common head parts.

12. Filter apparatus according to claim 1, characterized in that the filter chambers (1, 2, 3) have control and / or working openings.

13. Filter apparatus according to claim 1, characterized in that the filter chambers (1,2, 3) are provided with a refractory lining.