Die Erfindung betrifft einen Niederdruckfilter zum Reinigen von staubhaltiger Luft nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus der DE-AS 2 754 757 ist ein derartiger Niederdruckfilter mit einer Gegenspülvorrichtung beschrieben. Insbesondere ist um den oberen Bereich jeder Düse eine grosse Anzahl auf einem Kreis angeordneter Einzelbohrungen zur Druckluftzufuhr vorgesehen. Für die Befestigung der Düse weist der obere Bereich jeweils eine kreisförmige \ffnung auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optimale Reinigung der Filterschläuche zu erzielen, wobei die Herstellung der Durchbrüche für die Druckluft mit möglichst wenig Aufwand erfolgen soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch das Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemässen Niederdruckfilter sind im Gegensatz zum Stand der Technik die Durchbrechungen für die Druckluft in der Weise geformt, dass mehrere Aufgaben gleichzeitig optimal erfüllt sind. Dadurch dass die Durchbrechungen bis an den Rand der Düsen reichen, kann rascher Spitzendruck in der ersten Spülphase erreicht werden. Durch die Vielzahl der Lippen, die sich um eine Düse anordnen, ist weiterhin in der Betriebsphase des Filters (es wird nicht gereinigt) eine mit einfachen Mitteln gegebene Dichtung gewährleistet. Weiterhin ist die Herstellung des oberen Teiles des Spüllufttankes sehr vereinfacht, beispielsweise ist dies mit der Methode des Laserschneidens möglich, da es sich bei jeder Düse um eine ununterbrochene Linie handelt. Ein aufwendiges Ausstanzen von einer Vielzahl von kreisförmigen \ffnungen entfällt bei der erfindungsgemässen Lösung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielhaft dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine komplette Filteranlage mit zwei Niederdruckfiltern,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Spüllufttank mit Ventil, und Düse
Fig. 3 den Schnitt III-III aus Fig. 2.
Die Fig. 1 zeigt den Einsatz zweier Niederdruckfilter 1 und 2, die über die Rohrverbindungen 3 und 4 sowie über die Rohrleitung 5 an eine gemeinsame Gebläsegruppe 6 für die Spülluft angeschlossen sind. Diese Gebläsegruppe 6 besteht aus einem Antriebsmotor 7, einem Kreiskolbengebläse 8 sowie einem ansaug- und druckseitig wirkenden Schalldämpfer 9. Da von den Gebläsen meist ein störender Lärm verursacht wird, ist man allerdings dazu übergegangen, mehrere Gebläseeinheiten in einem schallgeschützten Gebläseraum aufzustellen, insbesondere bei Mühlen, wo für die pneumatischen Transporte meist mehrere Gebläse im Einsatz sind. Wie in Fig. 1 mit einem Abzweigstutzen 10 angedeutet, kann die Gebläseluft auch noch andere Luftverbraucher speisen.
Der Filter 1 weist eine grosse Staubluftkammer 11 auf, die eine Schleuse 12 nach aussen absperrt. Ferner ist er mit einem Einlaufstutzen 13 für die staubhaltige, zu reinigende Luft sowie mit an dem oberen Deckel befestigten Niederdruckfilterschläuchen 14 und 15 versehen. In praktischen Fällen wird die Zahl der Filterschläuche wesentlich höher liegen, wobei der Einsatz von Filtern mit etwa 20 bis 100 Schläuchen in der Anwendung besonders häufig vorkommt.
Beim Filterschlauch 14 ist ein rohrförmiges Filtergewebe 16 über einen Stützkorb 17 gestülpt, der seinerseits aus vertikalen Drähten 18 und spiralförmigen Windungen 19 aufgebaut ist und so eine grosse Anzahl freier Felder 20 ausbildet. Er kann zusammen mit dem Filtergewebe 16 (oder auch diese allein) von der Verbindung mit dem Deckel 27 der Staubluftkammer 11 gelöst werden. Jeder Filterschlauch 14 bzw. 15 ist mit einer nach oben offenen freien \ffnung 21 versehen, durch welche die durch das Filtergewebe 16 gereinigte Luft frei abströmen kann, wie dies bei dem Filter 2 zeichnerisch dargestellt ist.
Alle Luft strömt dabei durch die freie \ffnung 21 in einen Abluftraum 22, der durch ein unteres Gehäuse 23 und einen Deckel 24 (Filter 1) gebildet und über ein Aspirationsrohr 25 an einen Ventilator oder eine zentrale Aspiration angeschlossen ist, von wo aus das Spülgas ins Freie oder zurück in den Arbeitsprozess geführt werden kann. Ein Spüllufttank 26 mit dem Deckel 29 (obere Fläche) ist in einem Abstand über der Staubluftkammer 11 angeordnet, so dass die Abluft ungehindert durch die freien \ffnungen 21 in den Abluftraum 22 strömen kann. Der Spüllufttank 26 ist beim Filter 1 vollständig in den Abluftraum 22 integriert und mit Zwischenstücken 28 auf dem Deckel 27 abgestützt. Beim Filter 2 hingegen ist der Spüllufttank 26 oben frei.
In Fig. 2 ist der Spüllufttank 26 in vergrössertem Massstab mit einer Düse 30 und einem Ventil 31 über der freien \ffnung 21 dargestellt und oben wie unten flach ausgebildet. Dies ist deshalb möglich, weil die Düsen 30 durch den Spüllufttank 26 hindurchgeführt sind und oben und unten dicht mit den zwei betreffenden Tankflächen 29 bzw. 29 min verbunden sind. Je mehr Filterschläuche ein Filter aufweist, desto grossflächiger wird der Spüllufttank 26 und entsprechend vergrössern sich auch die Abstützungen für beide Tankflächen.
Bei dem Ventil 31 handelt es sich um ein an sich bekanntes, sogenanntes "Grossflächenventil", das den besonderen Anforderungen für die Gegenspülung von Niederdruckfiltern angepasst ist. Eine Grossflächenmembrane 32 ist durch ein Ventilgehäuse 33 über die Schrauben 34 luftdicht auf den Spüllufttank 26 angepresst. Durch die besondere Formgebung der Membrane 32 und einen entsprechenden Zwischenraum zwischen dem Dichtrand 35, der Düse 30 und dem Ventilgehäuse 33 kann sich die Membrane 32 bei dem gezeigten Aufbau nur von der Düse 30 weg und zu ihr hin bewegen und entsprechend in die offene oder ge schlossene Stellung gehen. In der Membrane 32 sind mehrere relativ kleine Löcher 36 angebracht, so dass der im Spüllufttank 26 vorhandene Luftdruck sich auch auf der oberen Fläche der Membrane 32 einstellt.
In der Düse 30 herrscht bei geschlossener Stellung der Membrane 32 kein Druck oder Unterdruck entsprechend dem Druck im Abluftraum 22: die Membrane 32 wird von oben auf einer grösseren Fläche mit Druckluft beaufschlagt als von unten und mit einer schwachen Feder 37 nach unten gedrückt, so dass sie im Normalbetrieb unter der Einwirkung relativ grosser Kräfte geschlossen ist. Der Raum über der Membrane 32 steht über ein elektromagnetisch betätigbares Ventil 31 unter Kontrolle. Wird das Elektomagnetventil 31 geöffnet, so wird über eine gegenüber der Fläche der Löcher 36 grosse Fläche die Druckluft mittels der Membrane 32 abgelassen: der Druck fällt plötzlich stark ab, was durch die nach wie vor von unten auf die entsprechende freie Ringfläche wirkenden Druckkräfte im Spüllufttank ein schlagartiges Freigeben des grossen Durchtrittsquerschnitts 38 zur Folge hat.
Die Druckluft wird unter der Wirkung des Behälterdruckes durch grosse, erfindungsgemäss entsprechend geformte Durchbrechungen 39 im Deckel 29 des Spüllufttankes 26 und durch den Durchtrittsquerschnitt 38 in die Düse 30 getrieben. Diese Düse 30 selbst weist ein längeres, zylindrisches Rohrstück 40 auf und ist mit ihrem unteren Ende als Treiberdüse 41 mit einer Treiberöffnung 42 ausgebildet. Die sich verjüngende Form der Treiberdüse 41 hat zur Folge, dass sich die über grosse Querschnitte vom Spülluftbehälter 26 in die Düse 30 stürzende Druckluft im Bereich der Stelle 43 der Treiberdüse 41 fast wieder auf den vollen Behälterdruck komprimiert. Dabei sind die Querschnitte der Durchbrechungen 39, der Durchtrittsquerschnitte 38 und der Treiberöffnung 42 - in Strömungsrichtung gesehen - sukzessiv kleiner ausgeführt.
Besonders vorteilhaft erwies sich die Tatsache, die Treiberdüse 41 mit einem kleinen Abstand über die freie \ffnung 21 zu legen, so dass der Querschnitt der freien \ffnung 21 für die Strömung der gereinigten Luft von unten nach oben durch diese Stelle etwa konstant bleibt.
Die Fig. 3 zeigt eine Draufsicht des Schnittes III-III der Fig. 2. Die Fig. 3 zeigt eine offene und zusammenhängende Fläche 47, die durch die Durchbrechungen 39 und die für die Düse 30 vorgesehene Kreisfläche 44 gebildet wird. Der Bereich 45 zwischen zwei benachbarten Durchbrechungen 39 bildet in etwa eine deltaförmige Lippe, wobei die zur Mitte weisende, gekrümmte Linie 46 aller lippenförmigen Zwischenreich der Durchbrechungen 39 die für die Düse 30 vorgesehen \ffnung 44 bildet. Die deltaförmigen Lippen liegen dichtend am Rohrstück 40 der Düse 30 an.
In der Fig. 1 ist der Filterschlauch 14 als frischer, d.h. noch nicht in Betrieb genommener Schlauch, der Schlauch 15 hingegen mit einer übertrieben starken Staubschicht dargestellt. Im Falle des Spülluftstosses wird ein solchermassen staubbeschlagener Schlauch plötzlich aufgebläht und die Staubschicht abgeschleudert. Beim Übergang von der ersten Phase der Spülung (Schockspülung) zu ihrer zweiten Phase (längere Nachspülung) ist die Hauptmenge des vorher angelagerten Staubes vom Gewebe weggeschleudert worden, wobei während der Nachspülung dafür gesorgt wird, dass der noch um den Filter schwebende Staub nicht sofort wieder auf den Filter zurückgesogen wird, sondern ausreichend Zeit erhält, sich zu entfernen bzw. nach unten abzufallen. Der ganze Spülvorgang kann deshalb als ein erzwungenes Erzeugen einer Ruhepause nach der Schockspülung bezeichnet werden.
Bei den Darstellungen nach Fig. 1 soll im Filter 2 der Schlauch 50 etwa den Zustand mitten in der Gegenspülung zeigen, während der Schlauch 51 in einer Form dargestellt ist, bei der die Gegenspülung bereits als vollständig abgeschlossen angesehen werden kann und die Staubreinigung wieder einsetzt, nachdem der Schlauch sich wieder an das Stützgerüst angelegt hat und seine nach innen gebauchte Form wieder eingenommen hat.
Das Ventil 31 ist bei der zeichnerischen Darstellung (Fig. 2) als Elektromagnetventil 53 ausgeführt, das über Steuerleitungen 54 an ein Steuergerät 55 angeschlossen ist. Dieses weist eine Schaltuhr 56 auf, mit der die Zeitabstände für einen Spülvorgang wählbar sind. Mit entsprechenden elektrischen Elementen wird über die Steuerleitungen 54 dafür gesorgt, dass jede einzelne Gegenspülung nach dem vorgewählten Intervall durchgeführt wird, wobei bei der gezeigten Ausführung für kleine Filter jeder Filterschlauch einzeln (einer nach dem anderen) gegengespült wird.
In den Fig. ist das Steuergerät 55 doppelt dargestellt, so dass die Filter 1 und 2 unabhängig voneinander gesteuert werden können. Weiterhin weist das Steuergerät 55 auch noch eine zeitliche Spüllängeneinstellung 57 auf.
Die mit der Erfindung verbundenen Vorteile bestehen insbesondere darin, dass erstens durch die besondere Formgebung der Durchbrechungen 39 eine bemerkenswerte Erhöhung des Reinigungseffektes erzielt wird, dass zweitens eine optimale Abdichtung der Düsen 30 im oberen Bereich gewährleistet ist und dass drittens eine wesentliche bauliche Vereinfachung erzielt wird, indem der obere Bereich 29 der Spülluftkammer 26 beispielsweise durch das Verfahren des Laserschneidens hergestellt wird.
The invention relates to a low-pressure filter for cleaning dust-containing air according to the preamble of claim 1.
DE-AS 2 754 757 describes such a low-pressure filter with a counter-flushing device. In particular, a large number of individual bores arranged on a circle for supplying compressed air are provided around the upper region of each nozzle. The upper area has a circular opening for the attachment of the nozzle.
The invention has for its object to achieve an optimal cleaning of the filter bags, the openings for the compressed air should be made with as little effort.
According to the invention, this object is achieved by the characterizing part of claim 1.
In contrast to the prior art, the openings for the compressed air are shaped in the low-pressure filter according to the invention in such a way that several tasks are optimally fulfilled at the same time. Because the openings reach to the edge of the nozzles, rapid peak pressure can be achieved in the first rinsing phase. Due to the large number of lips that are arranged around a nozzle, a seal provided with simple means is still ensured in the operating phase of the filter (it is not cleaned). Furthermore, the manufacture of the upper part of the purge air tank is very simplified, for example, this is possible using the laser cutting method, since each nozzle is an uninterrupted line. A complex punching out of a large number of circular openings is dispensed with in the solution according to the invention.
The invention is illustrated below using the drawing as an example. Show it:
1 is a complete filter system with two low pressure filters,
Fig. 2 shows a section of a purge air tank with valve and nozzle
3 shows the section III-III from FIG. 2.
Fig. 1 shows the use of two low-pressure filters 1 and 2, which are connected via the pipe connections 3 and 4 and via the pipe 5 to a common fan group 6 for the purge air. This blower group 6 consists of a drive motor 7, a rotary piston blower 8 and a silencer 9 acting on the intake and pressure side. Since the blowers usually cause disturbing noise, however, it has become common practice to set up several blower units in a soundproof blower room, particularly in mills , where usually several blowers are used for the pneumatic transport. As indicated in Fig. 1 with a branch pipe 10, the blower air can also feed other air consumers.
The filter 1 has a large dust air chamber 11, which blocks a lock 12 to the outside. Furthermore, it is provided with an inlet connection 13 for the dust-containing air to be cleaned and with low-pressure filter hoses 14 and 15 fastened to the upper cover. In practical cases, the number of filter bags will be significantly higher, with the use of filters with about 20 to 100 bags being particularly common in the application.
In the case of filter hose 14, a tubular filter fabric 16 is placed over a support basket 17, which in turn is made up of vertical wires 18 and spiral windings 19 and thus forms a large number of free fields 20. It can be released together with the filter fabric 16 (or even this alone) from the connection with the cover 27 of the dust air chamber 11. Each filter hose 14 or 15 is provided with a free opening 21 which is open at the top and through which the air cleaned by the filter fabric 16 can flow freely, as is shown in the drawing with the filter 2.
All air flows through the free opening 21 into an exhaust air space 22, which is formed by a lower housing 23 and a cover 24 (filter 1) and is connected via an aspiration tube 25 to a fan or a central aspiration, from where the purge gas can be led outside or back into the work process. A purge air tank 26 with the lid 29 (upper surface) is arranged at a distance above the dust air chamber 11, so that the exhaust air can flow unhindered through the free openings 21 into the exhaust air space 22. The purge air tank 26 in the filter 1 is completely integrated into the exhaust air space 22 and is supported on the cover 27 with intermediate pieces 28. With filter 2, however, the purge air tank 26 is free at the top.
2, the scavenging air tank 26 is shown on an enlarged scale with a nozzle 30 and a valve 31 above the free opening 21 and is flat at the top and bottom. This is possible because the nozzles 30 are passed through the purge air tank 26 and are tightly connected at the top and bottom to the two relevant tank surfaces 29 and 29 minutes, respectively. The more filter bags a filter has, the larger the purge air tank 26 becomes, and accordingly the supports for both tank areas also increase.
The valve 31 is a known, so-called "large area valve" which is adapted to the special requirements for the backwashing of low pressure filters. A large area membrane 32 is pressed airtight onto the purge air tank 26 by a valve housing 33 via the screws 34. Due to the special shape of the membrane 32 and a corresponding space between the sealing edge 35, the nozzle 30 and the valve housing 33, the membrane 32 can only move away from the nozzle 30 and towards it in the structure shown and accordingly into the open or ge closed position. A number of relatively small holes 36 are made in the membrane 32, so that the air pressure present in the purge air tank 26 is also established on the upper surface of the membrane 32.
When the diaphragm 32 is in the closed position, there is no pressure or negative pressure corresponding to the pressure in the exhaust air space 22: the diaphragm 32 is pressurized with compressed air from above over a larger area than from below and with a weak spring 37 so that it is closed in normal operation under the influence of relatively large forces. The space above the membrane 32 is controlled by an electromagnetically actuated valve 31. If the solenoid valve 31 is opened, the compressed air is released by means of the membrane 32 over a large area compared to the area of the holes 36: the pressure suddenly drops sharply, which is due to the pressure forces in the purging air tank which continue to act from below on the corresponding free annular area an abrupt release of the large passage cross section 38 results.
Under the effect of the container pressure, the compressed air is driven through large openings 39 in the lid 29 of the purge air tank 26, which openings are shaped according to the invention and through the passage cross section 38 into the nozzle 30. This nozzle 30 itself has a longer, cylindrical pipe section 40 and is designed with its lower end as a driver nozzle 41 with a driver opening 42. The tapering shape of the driver nozzle 41 has the result that the compressed air falling over large cross sections from the purge air container 26 into the nozzle 30 in the region 43 of the driver nozzle 41 is almost compressed again to the full container pressure. The cross sections of the openings 39, the passage cross sections 38 and the driver opening 42 - as seen in the flow direction - are successively smaller.
The fact that the driver nozzle 41 is placed at a small distance above the free opening 21 has proven to be particularly advantageous, so that the cross section of the free opening 21 for the flow of the cleaned air from bottom to top through this point remains approximately constant.
FIG. 3 shows a top view of the section III-III of FIG. 2. FIG. 3 shows an open and coherent surface 47 which is formed by the openings 39 and the circular surface 44 provided for the nozzle 30. The area 45 between two adjacent openings 39 roughly forms a delta-shaped lip, the curved line 46 pointing towards the center of all lip-shaped intermediate regions of the openings 39 forming the opening 44 provided for the nozzle 30. The delta-shaped lips lie sealingly on the pipe section 40 of the nozzle 30.
In Fig. 1, the filter hose 14 is a fresher, i.e. not yet commissioned hose, the hose 15, however, shown with an excessively thick layer of dust. In the event of a purging air blow, such a hose covered with dust is suddenly inflated and the layer of dust is thrown off. During the transition from the first phase of the rinsing (shock rinsing) to its second phase (longer rinsing), the bulk of the previously accumulated dust has been thrown off the tissue, whereby during the rinsing process it is ensured that the dust still floating around the filter does not immediately re-appear is sucked back onto the filter, but has enough time to move away or fall down. The whole rinsing process can therefore be described as a forced generation of a rest after the shock rinsing.
1, the hose 50 in the filter 2 is intended to show approximately the state in the middle of the backwash, while the hose 51 is shown in a form in which the backwash can already be regarded as complete and the dust cleaning starts again, after the hose has put back on the scaffolding and has resumed its inwardly bulged shape.
In the drawing (FIG. 2), the valve 31 is designed as an electromagnetic valve 53 which is connected to a control unit 55 via control lines 54. This has a timer 56 with which the time intervals for a rinsing process can be selected. With appropriate electrical elements, control lines 54 ensure that each individual backwash is carried out according to the preselected interval, with each filter hose being flushed individually (one after the other) in the embodiment shown for small filters.
The control unit 55 is shown twice in the figures, so that the filters 1 and 2 can be controlled independently of one another. Furthermore, the control device 55 also has a flushing length setting 57.
The advantages associated with the invention consist in particular in the fact that, firstly, the special shape of the openings 39 achieves a remarkable increase in the cleaning effect, secondly that an optimal sealing of the nozzles 30 is ensured in the upper region, and thirdly that a substantial structural simplification is achieved, in that the upper region 29 of the purge air chamber 26 is produced, for example, by the method of laser cutting.