DE10011835A1

DE10011835A1 - Regenerierung der Filterfläche

Info

Publication number: DE10011835A1
Application number: DE10011835A
Authority: DE
Inventors: Hartwig Straub
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2001-10-04
Anticipated expiration: 2020-03-11
Also published as: DE10011835B4

Abstract

Das Patent beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regenerierung der Filterfläche mit einem Luftimpuls.

Description

Stand der Technik

Filterapparate zur Trennung von Feststoffen und Fluiden sind hinreichend bekannt. Für die Regenerierung der Filterflächen gibt es unterschiedliche Verfahren, u. a., das Verfahren mit einem Luftimpuls. Die ersten Verfahren zur Steuerung des Luftimpulses waren reine zeitabhängige Steuerungen. Dies bedeutete, daß beim Start des Filtrationsvorganges nach einer starren eingegebenen Zeit der Luftimpuls zur Regenerierung gestartet wurde und dies wiederholte sich nach einem starren Zeitschema. Im Laufe der Zeit stellte sich heraus, daß das feststoffgeschwängerte Fluid unterschiedliche Beladungen, unterschiedliche Intensitäten und teilweise auch unterschiedliche Fluidmengen besteht. Kurzum, alle Einflußfaktoren sind variabel. Die Variablen hängen jeweils vom Anwendungsfall ab und können sehr groß streuen, zum Beispiel, bei einem Endschwall, der entsteht, wenn Feststoffbrücken in einem Behälter zusammenbrechen oder wenn der letzte Rest des Feststoffes aus einem Behälter ausgetragen wird und die komprimierte Luft sich plötzlich entspannt.

Danach begann die Phase, daß die starre Zeit der Pause zur Regenerierung unterstützt wurde durch die Druckdifferenz. Man maß die Druckdifferenz, legte einen Ein- und Ausschaltpunkt der Regenerierung fest und während der Regenerierung übernahm die Zeitfunktion die Taktfolge der Regenerierung. Dem Druck des Luftimpulses maß man keine große Bedeutung bei. Man wählte ihn möglichst danach, was die Anlage und die Ventile vertrugen. Hatte man viel Druckluft zur Verfügung, wählte man den Punkt hoch, hatte man wenig, wählte man ihn niedriger. Gab es an der Erfassungsstelle ein Rückstauben beim Impuls, wählte man einen geringeren Druck des Luftimpulses.

Aufgabenstellung

Es ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei dem die Einflußfaktoren auf das Betriebsverhalten alle mit integriert sind.

Lösung

Die Erfindung löst dies dadurch, daß es nur einen Schaltpunkt gibt, bei dem die Luftimpulsregenerierung ausgelöst wird. Wird dieser Schaltpunkt nur bei einem Impuls unterschritten, stoppt die Regenerierung. Erfolgt ein erneutes Überschreiten, wird wiederum ein neuer Impuls ausgelöst. Wird durch den Luftimpuls die Schaltschwelle nicht unterschritten, wird der Druck des Luftimpulses verändert. Die Veränderung ist abhängig von dem Agglomerations- und Fluidisierungsverhalten des Schüttgutes in Verbindung mit dem Filtermedium.

Weiteren Einfluß auf die Sensibilität des Luftimpulses zur Regenerierung der Filterfläche hat die Düsenform und dessen Durchmesser. Je nach Eigenschaft wird der Durchmesser der Regenerierungsdüse entsprechend gewählt. Es ist eine hohe Auftreffgeschwindigkeit auf die Filteroberfläche erwünscht, jedoch mit unterschiedlicher Luftmenge, um den Filterkuchen von der Oberfläche abzulösen und ihn in Bewegung zu setzen. Wird die Luftmenge zu groß und die Intensität der Auftreffkraft, dann zerstäubt der Filterkuchen, entmischt sich und die feinen Partikel werden sofort wieder an der Oberfläche angeladen. Der Effekt ist mit einem Hammer zu vergleichen. Wird bei einem Hammer mit dem Stiel permanent auf die Tischplatte geklopft, wandert die Finne entlang des Stieles nach unten und zwar solange, bis die Kraft des Eindringens größer ist, als die Kraft des Aufschlages. Mit der Druckregelung und dem Durchmesser der Düse wird der Ablösedruck von der Oberfläche entsprechend dem Filtrationsprozeß optimiert eingestellt.

Für den Anwender wichtig, welchen Nutzen er bekommt; wie er diesen Nutzen erreicht ist an zweiter Stelle.

Diese Steuerung soll den Filterapparat funktionsfähig und immer betriebsbereit halten. Dazu überwacht und wertet die Steuerung verschiedene Daten aus, z. B. den Netzdruck, der zur Regeneration der Filterfläche notwendig ist. Die Regeneration selbst und das Ergebnis werden überwacht. Sollte sich herausstellen, dass eine Veränderung des Netzdruckes die Regenerationswirkung verbessert, dann verändert die Steuerung den Netzdruck nach oben oder unten.

Sollte aus irgendeinem Grund die Wartungsöffnung am Filterapparat geöffnet werden, blockiert die Steuerung die Regeneration bis die Öffnung wieder geschlossen ist.

Sollte der Arbeitsdruck sich außerhalb der vorgegebenen Normwerte verändern, Druck oder Zeit oder beides, dann kompensiert dies die Steuerung. Sollte die Kompensation nicht ausreichend sein, dann meldet sie, dass ein manueller Eingriff, Wartung oder Service, notwendig ist. Sollte dies ignoriert werden, dann schaltet die Steuerung die gesamte Anlage ab.

Die Hauptfunktion der Steuerung: sie löst einen ventilgezielten Regenerationsimpuls aus. Es wird also nicht irgendein Ventil angesprochen, sondern es wird das Ventil angesprochen.

Die Steuerung protokolliert alle Checks und die Entscheidung mit allen Werten, Datum und Uhrzeit.

Das Besondere und Neue an dieser Steuerung ist, dass nicht mehr mit Schaltbereichen, sondern mit Schaltpunkten gearbeitet wird. Dies hat den Nutzen, dass der Regenerationseingriff auf die Filterfläche auf ein Minimum beziehungsweise auf das Notwendige beschränkt wird.

Nach Möglichkeit sollte eine Regeneration nicht notwendig sein und falls doch, dann geschieht sie nur deshalb, weil möglicherweise nicht genug Druck zur Verfügung steht, um den Feststoff vom Trägergas zu trennen oder/und das System den Druck nicht aushält oder/und der Energieaufwand zu hoch erscheint.

Es gibt also ein Optimum, das aber immer anwenderbezogen und nicht apparate- oder gar Systemfilter bezogen ist. Der Anwender sagt, welches Hauptziel er haben möchte.

In der Fig. 1 wird das Koordinatensystem für die Druckdifferenz am Filterapparat aufgezeigt. Auf der Abszissenachse (2) den zeitlichen Ablauf, auf der Ordinatenachse (1) den Druckablauf, auf der Abszisse (3) den Schaltpunkt, bei dem die Regenerierung der Filterfläche ausgelöst wird. Der Regenerierungspunkt ist eine Funktion in Abhängigkeit des Druckverlustes am Filter und dem Ablösedruck eines Teiles des Filterkuchens mit dem Ziel, daß der Ablöseimpuls nach Ablösen die Null erreicht. Der Druckdifferenzvektor (4) zeigt den zeitlichen Druckanstieg, auch Druckverlust am Filter genannt, das Überschreiten der Abszisse (3) den Auslösepunkt für den Regenerierungsimpuls und das Unterschreiten der Abszisse (3) das Beenden der Regenerierung der Filterfläche.

Die Fig. 2 zeigt das Prinzip des Trennvorgangs an der Filterfläche. Mit dem Pfeil von rechts wird das beladene Gas in den Reingasraum (5) eingeleitet. Das beladene Gas wird auf das Filtermedium (3) geleitet und bildet den Filterkuchen (4). Das Gas verläßt das Filtermedium (3) und dringt in den Reingasraum (2) ein und verläßt den Filtrationsraum. Der Pfeil von links ist der Regenerierungsgasstrom (1), der in den Reingasraum (2) eingeleitet, durch das Filtermedium (3) dringt und einen Teil des Filterkuchens (4) ablöst. Die Energie des Regenerierungsgasstroms sollte unmittelbar nach dem Ablösen Null sein, da das abgelöste Filtrat agglomeriert und deshalb an der Filterfläche nach unten wandert und somit aus der Rohgaskammer ausgetragen werden kann.

Claims

1. Verfahren und Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Regenerierung der Filterfläche mit einem Luftimpuls abhängig von der Schüttguteigenschaft und des Agglomerationsverhaltens auf dem Filtermedium geregelt wird mit der Düse und dem Druck des Luftimpulses. Dadurch gekennzeichnet, daß die Werte registriert, bearbeitet und mit Ergebnis den Druck des Luftimpulses regelt und beim Austritt den Düsenquerschnitt anzeigt.