DD228176A1 - METHOD FOR MONITORING THE POLLUTION GRADE OF GAS STREAM FILTERS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ueberwachung des Verschmutzungsgrades von Gasstaubfiltern, insbesondere beim Einsatz in zentralen Filteranlagen. Das Ziel besteht darin, die in zentralen Filteranlagen eingesetzten Gasstaubfilter maximal bis zur zulaessigen Staubabscheidungsgrenze auszulasten, eine lange Betriebszeit zu erreichen und den Aufwand fuer den Filterkerzenwechsel zu minimieren. Daraus leitet sich die Aufgabe ab, ein Verfahren zu schaffen, das eine differenzierte Aussage ueber den Verschmutzungsgrad jedes Einzelfilters in einer zentralen Filteranlage gestattet. Erfindungsgemaess werden zur Bestimmung des Widerstandsfaktors fuer den Verschmutzungsgrad der Differenzdruck ueber die Einzelfilter, der absolute Druck vor dem Filter und der Volumenstrom erfasst. Dabei wird zur Gewinnung des Differenzdruckes ueber den Einzelfilter kurzzeitig der gesamte Gasvolumenstrom ueber den betreffenden Filter geleitet und zur Schaltung des entsprechenden Stroemungsweges sowie zur Messwerterfassung ein Mikrorechner eingesetzt.The invention relates to a method for monitoring the degree of contamination of gas dust filters, in particular when used in central filter systems. The aim is to utilize the gas dust filters used in central filter systems to a maximum extent up to the permissible dust separation limit, to achieve a long operating time and to minimize the expense for changing the filter cartridges. From this, the task is derived to create a method that allows a differentiated statement about the degree of contamination of each individual filter in a central filter system. According to the invention, the differential pressure over the individual filters, the absolute pressure upstream of the filter and the volume flow are detected to determine the resistance factor for the degree of contamination. In order to obtain the differential pressure, the entire gas volume flow over the individual filter is briefly conducted via the relevant filter and a microcomputer is used for switching the corresponding flow path and for measuring value detection.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung des Verschmutzungsgrades von Gasstaubfiltern, insbesondere beim Einsatz in zentralen Filteranlagen.The invention relates to a method for monitoring the degree of contamination of gas dust filters, in particular when used in central filter systems.
In betrieblichen, regionalen und überregionalen Gasfortleitungs- und Gasverteilungssystemen ist eine Entstaubung des Gasvolumens mittels Gasstaubfiiter erforderlich.In operational, regional and national gas diffusion and gas distribution systems, a dedusting of the gas volume by means of gas dust filter is required.
Bei einer größeren Anzahl von Gasstaubfiltern werden diese in der Regel in zentralen Filteranlagen zusammengefaßt.For a larger number of gas dust filters, these are usually summarized in central filtration systems.
In einer derartigen zentralen Filteranlage sind die Einzelfilter parallel angeordnet und mit Absperrschiebern ausgerüstet.In such a central filter system, the individual filters are arranged in parallel and equipped with gate valves.
Der Gasvolumenstrom teilt sich in dieser Anlage auf die Einzelfilter entsprechend ihres Durchströmungswiderstandes auf.The gas volume flow is divided into the individual filters according to their flow resistance in this system.
Dieser Widerstand ist abhängig von dem Verschmutzungsgrad des Einzelfilters. Jeder dieser Einzelfilter kann einen unterschiedlichen Verschmutzungsgrad aufweisen, je nach dem, wie lange der Filter vom staubhaltigen Gas durchströmt worden ist.This resistance depends on the degree of soiling of the single filter. Each of these individual filters can have a different degree of contamination, depending on how long the filter has been traversed by the dust-containing gas.
Der Verschmutzungsgrad wird gegenwärtig mit Hilfe des Differenzdruckes ermittelt.The degree of contamination is currently determined by means of the differential pressure.
Auf Grund ''der'parallelen Drüchströmung der Einzelfilter stellt sich über die in Betrieb befindlichen Filter ein einheitlicher Differenzdruck ein.Due to the 'parallel' flow of the single filters, a uniform differential pressure is established via the filters in operation.
Auf Grund dieser Tatsache ist eine differenzierte Aussage über den Verschmutzungsgrad jedes Einzelfilters allein durch die Differenzdruckmessung nicht möglich. Gegenwärtig wird angenommen, daß bei Erreichen des maximal zulässigen Differenzdruckssvon 5OkPa sämtliche in Betrieb befindlichen Filter maximal verschmutzt sind und zwecks Wechseln der Filterkerzen außer Betrieb genommen werden müssen.Due to this fact, a differentiated statement about the degree of contamination of each individual filter alone by the differential pressure measurement is not possible. At present, it is believed that when the maximum allowable differential pressure of 5OkPa is reached, all in-service filters are maximally contaminated and must be taken out of operation to replace the filter cartridges.
Nach WP GO 5 D/234007 ist eine Schaltungsanordnung zur Steuerung des Abreinigens von Staubscheidern bekannt, beiAccording to WP GO 5 D / 234007 a circuit arrangement for controlling the cleaning of dust separators is known in
Weicher der Start des Abreinigungszyklus über einen Taktgeber ausgelöst wird.Softer the start of Abreinigungszyklus is triggered by a clock.
Nachteil dieser Lösung ist, daß ein Kriterium (Meß- oder Kennwert), welches die tatsächliche Staubbeladung des Einzelfilters angibt und bei Erreichen des Grenzwertes den Abreinigungszyklus auslöst, nicht ermittelt wird.Disadvantage of this solution is that a criterion (measurement or characteristic value), which indicates the actual dust load of the single filter and triggers the Abreinigungszyklus when reaching the limit, is not determined.
Weiterhin ist nach DE 3116610 A 1 ein Verfahren zur Steuerung eines Filters nach einem Kriterium, welches die maximale Filterleistung bei minimalen Selbstkosten ausweist, bekannt.Furthermore, according to DE 3116610 A 1 a method for controlling a filter according to a criterion that identifies the maximum filter performance with minimal cost, known.
Nach Erreichen des Extremwertes dieses Kriteriums wird der Abreinigungszyklus ausgelöst.After reaching the extreme value of this criterion, the cleaning cycle is triggered.
Nachteil dieser Lösung ist, daß bei einer parallelen Schaltungsanordnung mehrere Filter in zentralen Filteranlagen das Kriterium nicht für den Einzelfilter, sondern nur als Mittelwert über sämtliche Filter ermittelt wird.Disadvantage of this solution is that in a parallel circuit arrangement more filters in central filter systems, the criterion is not determined for the single filter, but only as an average over all filters.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, die in zentralen Filteranlagen eingesetzten Gasstaubfilter maximal bis zur zulässigen Staubabscheidungsgrenze auszulasten, um mit einem Filterkerzensatz eine möglichst lange Betriebszeit zu erreichen und somit den Aufwand für den Filterkerzenwechse! zu minimieren.The aim of the invention is to utilize the gas dust filter used in central filter systems maximum up to the permissible dust deposition limit to achieve a longest possible operating time with a set of filter cartridges and thus the cost of the filter candle replacement! to minimize.
Darstellung des Wesens der ErfindungPresentation of the essence of the invention
Die Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur ständigen Überwachung des Verschmutzungsgrades von Gasstaubfiltern zu entwickeln, das eine differenzierte Aussage über den Verschmutzungsgrad jedes Einzelfilters in einer zentralen FilteranlageThe task is to develop a method for the continuous monitoring of the degree of contamination of gas dust filters, which provides a differentiated statement about the degree of soiling of each individual filter in a central filter system
gestattet —- ~~allowed - ~~
Als Kriterium für den Verschmutzungsgrad wird der Widerstandsfaktor k C^ zugrundegelegt. Der Widerstandsfaktor ergibt sich aus folgender Gleichung:As a criterion for the degree of pollution, the resistance factor k C ^ is used. The resistance factor is given by the following equation:
\ · v if \ * V if
Es bedeuten:It means:
k-Cw = Widerstandsfaktor einer FilterkerzekC w = resistance factor of a filter candle
k = Umrechnungskonstantek = conversion constant
Cw = Widerstandszahl einer FilterkerzeC w = resistance of a filter candle
DP = Differenzdruck über einer Filterkerze in kPaDP = differential pressure across a filter cartridge in kPa
Pabs — absoluter Druck vor der Filterkerze in barPabs - absolute pressure in front of the filter cartridge in bar
i = Anzahl der Filterkerzsn je Filteri = number of filter cartridges per filter
Vn = Gasvolumenstrom im Normzustand in 103m3/h, der den Einzelfiiter durchströmtV n = gas volume flow in the standard state in 10 3 m 3 / h, which flows through the Einzelfiiter
dv = Dichteverhältnis das Gasesd v = density ratio of the gas
Für die rechnerische Ermittlung des Widerstandsfaktors sind folgende Meßwerte zu erfassen:The following measured values are to be recorded for the calculated determination of the resistance factor:
— Volumenstrom Vn - Volume flow V n
— Druck Pabs - pressure P abs
— Differenzdruck DP- Differential pressure DP
Das Problem liegt in der Erfassung des Gasvolumenstromes Vn.The problem lies in the detection of the gas volume flow V n .
Da in einer zentralen Filteranlage in der Regel keine Einzelmessung des Volumeristromes je Filterstrang, jedoch eine Gesamtmessung vorhanden ist, muß der gesamtein die zentrale Filteraniage eingespeiste Volumenstrom erfindungsgemäß durch eine entsprechende Schaltung des Strömungsweges über jeden Einzelfilter, der sich in Betrieb befindet, geleitet werden, um den Differenzdruck je Filter ermitteln zu können.Since in a central filter system usually no single measurement of Volumeristromes per filter train, but a total measurement is present, the total in the central Filteraniage fed volume flow according to the invention by a corresponding circuit of the flow path via each individual filter, which is in operation, to to be able to determine the differential pressure per filter.
Dieser Schaltungsvorgang ist für sämtliche Einzelfilter der Reihe nach durchzuführen und in fortgelegten Zeitintervallen (zum Beispiel Stunde oder Schicht oder Tag) zu wiederholen.This switching operation is to be performed sequentially for all the individual filters and to be repeated at extended time intervals (for example, hour or shift or day).
Bei der Wiederinbetriebnahme von Einzelfiltern, die mit einem neuen Filterkerzensatz ausgerüstet worden sind, es sofort eine Ermittlung des Widerstandsfaktors durchzuführen, um den Bezugswert für den Verschmutzungsgrad von 0% zu erfassen.When recommissioning individual filters equipped with a new set of filter cartridges, immediately carry out a resistance factor determination to obtain the 0% contamination level reference.
Bei der Schaltung des gesamten Volumenstromes auf den jeweiligen Einzelfilter sind Grenzbedingungen einzuhalten, um eine Über- oder Unterbelastung des Filters zu vermeiden.When switching the entire volume flow to the respective individual filter, boundary conditions must be observed in order to avoid over- or underloading of the filter.
Da die Schaltvorgänge einen erhöhten manuellen Aufwand erfordern wurden, ist sowohl für die Schaltung der Strömungswege als auch für die zeitgleiche Erfassung der zusammengehörigen Meßwerte sowie für die Berechnung des Widerstandsfaktors und des Verschmutzungsgrades ein Mikrorechner einzusetzen.Since the switching operations have required increased manual effort, a microcomputer must be used both for the switching of the flow paths and for the simultaneous detection of the associated measured values and for the calculation of the resistance factor and the degree of contamination.
Ausführungsbeispielembodiment
Eine Auswertung von Meßwertreihen über Staubbeladungsmengen an handelsüblichen Filterkerzen hat ergeben, daß der Widerstandsfaktor von staubfreien Filterkerzen bei k · Cw = 3 liegt. Das entspräche einem Verschmutzungsgrad von 0%. Filterkerzen mit einer maximalen Staubbeladungsmenge weisen hingegen einen Widerstandsfaktor von k · Cw = 40 auf. Dieser Wert ist einem Verschmutzungsgrad von 100% gleichzusetzen.An evaluation of series of measurements on dust load quantities of commercial filter cartridges has shown that the resistance factor of dust-free filter cartridges at k · C w = 3. That would correspond to a degree of pollution of 0%. By contrast, filter candles having a maximum amount of dust loading have a resistance factor of k * C w = 40. This value is equivalent to a pollution level of 100%.
Demach ergäbe sich für 1 % Verschmutzungsgradzuwachs eine Steigerung des Widerstandsfaktors um 0,37. Für eine zentrale Filteranlage, die sich aus zwei Einzelfiltergruppen zusammensetzt, sind über 24 Stunden die Betriebsmeßwerte erfaßt und die Widerstandsfaktoren sowie Verschmutzungsgrade in dem nachstehenden Ausführungsbeispiel ermittelt worden:This would result in an increase of the resistance factor by 0.37 for 1% increase in the degree of contamination. For a central filter system, which is composed of two individual filter groups, the operating values are recorded over 24 hours and the resistance factors and degrees of pollution in the following embodiment have been determined:
Differenz- absoluter Volumen- Widerstands- Verschmut-Difference absolute volume resistivity
druck Druck strom faktor zungsgradPressure pressure flow factor degree
(kPa) . (bar) (103m3/h) (k-CJ (%)(kPa). (bar) (10 3 m 3 / h) (k-CJ (%)
Filtergruppe 1 (d = 20; dv = 0,6)Filter group 1 (d = 20, d v = 0.6)
19,0 26,5 183,3 9,99 18,919.0 26.5 183.3 9.99 18.9
20,5 31,0 ' 201,6 Ί0,42 20,120.5 31.0 '201.6 Ί 0.42 20.1
20,0 .31,5 197,9 10,72 20,920.0 .31.5 197.9 10.72 20.9
23,0 31,5 214,5 10,50 20,323.0 31.5 214.5 10.50 20.3
24,0 '' 31,5 222,8 10,15 ' 19,324.0 '' 31.5 222.8 10.15 '19.3
Aus dem Ausführungsbeispie! geht hervor, daß in der untersuchten zentralen Filteranlage die beiden Filtergruppen im Untersuchungszeitraum unterschiedliche Verschmutzungsgrade aufwiesen.From the Ausführungsbeispie! It can be seen that in the investigated central filter unit, the two filter groups had different degrees of contamination during the investigation period.
Aus dem Ausführungsbeispiel geht weiterhin hervor, daß bei einem Bezugswert des Differenzdruckes von maximal 5OkPa, der gegenwärtig einem Verschmutzungsgrad von 100% entspräche, sich wesentlich höhere Verschmutzungsgrade ergeben, als dies auf der Grundlage des Widerstandsfaktors der Fall ist.It is further apparent from the embodiment that, with a reference value of the differential pressure of at most 5OkPa, which would presently correspond to a degree of pollution of 100%, much higher levels of contamination result than on the basis of the resistance factor.
Claims (1)
gleichzeitig erfaßt werden,• Flow rate
be detected at the same time
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| DD26816184A DD228176A1 (en) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | METHOD FOR MONITORING THE POLLUTION GRADE OF GAS STREAM FILTERS |
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| DD228176A1 true DD228176A1 (en) | 1985-10-09 |
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| DD (1) | DD228176A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3718846A1 (en) * | 1987-03-30 | 1988-10-13 | Steinmueller Gmbh L & C | METHOD FOR DUST-DUSTING A DUST-CONTAINING GAS BY MEANS OF THE GAS TRANSFERABLE FILTER ELEMENTS |
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-
1984
- 1984-10-09 DD DD26816184A patent/DD228176A1/en unknown
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