DE10120603A1 - Filtereinheit zum Reinigen von staubbeladener Prozessluft - Google Patents

Filtereinheit zum Reinigen von staubbeladener Prozessluft

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Abstract

Eine Filtereinheit zum Reinigen von staubbeladener Prozessluft, bei der ein vertikal ausgerichtetes Filtergehäuse 1 durch einen Trennboden 2 in einen oben liegenden Reingasraum 10 und in einen unten liegenden Produktgasraum 9 geteilt ist, wobei in dem Trennboden 2 mehrere Trennbodenöffnungen für die Filterschläuche 5 angeordnet sind, in denen jeweils ein nach zum Reingasraum 10 hin offener Filterschlauch 5 mit Schlauchöffnung 6 eingehängt ist und jeder Filterschlauch mittels Luftstoß reinigbar ist, soll so als eine unaufwändige Filtereinheit weiter entwickelt werden, dass die Filterschläuche einzeln oder teilweise gemeinsam durch Luftstoß reinigbar sind und/oder auch der Reingasraum und die Filterschläuche von innen durch Waschen reinigbar sind, wobei die Waschdüsen über den Reingasraum hinaus Waschfunktion übernehmen können. DOLLAR A Dazu sind auf einem im Reingasraum 10 über die Gesamtfläche des Trennbodens 2 sich bewegenden Arm 19 zur Erzeugung des Luftstoßes schaltbare Druckluftdüsen 3 und/oder unabhängig von den Druckluftdüsen 3 schaltbare Waschdüsen 8 angeordnet, wobei die Druckluftdüsen 3 beim Überfahren der Schlauchöffnungen 6 separat oder gemeinsam während oder außerhalb der Produktionszyklen aktivierbar sind und die Waschdüsen 8 zum Waschen des gesamten Reingasraumes 10 und der darin angeordneten Aggregate und/oder der Innenseite der Filterschläuche 5 separat oder gemeinsam außerhalb der Produktionszyklen aktivierbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtereinheit zum Reinigen von staubbeladener Prozessluft.
Allgemein sind vertikal angeordnete Filtereinheiten zum Reinigen von staubbeladener Prozessluft bekannt, die durch einen Trennboden in einen obenliegenden Reinluftraum und in einen untenliegenden Staubluftraum geteilt sind. In den Trennboden befinden sich eine Vielzahl von Öffnungen, in die nach zum Reinluftraum hin offene und nach unten hin geschlossene und unter ihrem Eigengewicht hängende Filterschläuche aus vorzugsweise textilem Gewebe eingehängt sind.
Nach DE 94 00 913 U1 und EP 0 719 577 A2 sind derartige Staubfilter bekannt, bei denen im Staubluftraum zwischen den Filterschläuchen inner- bzw. unterhalb des Trennbodens Mittel, wie Waschdüsen, zum Reinigen der Außenflächen der Filterschläuche von anhaftenden Staub- und Produktpartikeln angeordnet sind und periodisch betätigt werden.
Bei der Lösung nach EP 0 719 577 A2 ist über jedem Filterschlauch eine Druckluftquelle angeordnet, die für die Abreinigung der Filterschläuche von dem anhaftenden ausfiltrierten Staub oder Produkt während des Filterprozesses erforderlich ist.
Nachteilig an diesen Lösungen ist, dass nur ein Reinigen der Außenflächen der Filterschläuche von anhaftenden Staub- und Produktpartikeln erfolgt und ein Reinigen des Reinluftraumes nicht realisierbar ist.
Nach der EP 0 225 613 A1 ist ein Filter für Luft und Gase bekannt, bei dem die im Staubgasraum angeordneten Filterschläuche in den Reingasraum münden und die gereinigte Luft den Filter durch einen Auslass verlässt. Zur periodischen, reihenweisen Reinigung der Filterschläuche wird durch eine schnelle Öffnung eines der Ventile Spülluft aus dem Druckbehälter durch die Ausblasdüsen einer fest angeordneten Spüllanze stossartig in die Mündungen der Filterschläuche eingeblasen.
Nachteilig an dieser Lösung ist neben der aufwändigen Ausführung, dass nur ein Reinigen der Außenflächen der Filterschläuche von anhaftenden Staub- und Produktpartikeln erfolgen kann, wobei jeweils gleichzeitig mehrere, in Reihe angeordnete Filterschläuche mittels der Spüllanzen gereinigt werden. Auch ein Reinigen des Reinluftraumes ist nicht realisierbar.
Weiterhin sind nach DE 44 40 773 A1 und US 791 510 Staubfilter bekannt, bei denen im Reinluftraum in den Bereichen der Schlauchöffnungen Waschdüsen angeordnet sind. Das aus diesen Waschdüsen austretende Wasser und die abgelösten Staub- und Produktpartikel fließen durch die Wände der Filterschläuche in den Staubluftraum, von wo aus der weitere Abfluss stattfindet. Dieses Durchlaufen von Wasser und den Staub- und Produktpartikel durch die Filterschläuche verursacht ein zusätzliches Zusetzen der Filterschläuche von innen, wodurch deren Lebensdauer verringert und das eigentliche Reinigen der Prozessluft beeinträchtigt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine unaufwändige Filtereinheit zum Reinigen von staubbeladener Prozessluft zu schaffen, bei der die Filterschläuche einzeln oder teilweise gemeinsam durch Luftstoß reinigbar sind und/oder auch der Reingasraum und die Filterschläuche von innen durch Waschen reinigbar sind wobei die Waschdüsen über den Reingasraum hinaus Waschfunktion übernehmen können.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 13 beschrieben.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der Arm neben der vorzugsweisen kreisenden Bewegung auch linear oder in beliebigen Kurven bewegbar ist. Ebenfalls kann der Arm einseitig ausgebildet werden.
Zum Realisieren der Bewegungen des Armes ist auch der Einsatz von Mehrgelenksystemen denkbar.
Ebenfalls sind zur Höhenverstellbarkeit des Armes im Rahmen der Erfindung auch weitere an sich bekannte Hubsysteme einsetzbar. Mit der Lösung sind die Verunreinigungen im Reingasraum und das Reinigungsmedium über die Filterschläuche aus dem Reingasraum entfernbar. Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass die Verunreinigungen im Reingasraum und das Reinigungsmedium direkt ohne Belastung der Filterschläuche aus dem Reingasraum entfernbar sind. Somit können das Reinigungsmedium und die Produktreste außerhalb der Filteranlage entsorgt werden.
Durch die heb- und senkbare Ausbildung der Dreheinrichtung bzw. der Druckluftdüsen wird eine günstige Abreinigung der Außenflächen der Filterschläuche erreicht und erlaubt auch für die Luftstöße ein Arbeiten im Niederdruckbereich.
Da die Druckluft- und Waschdüsen auf einem gemeinsamen Arm und die Medien- und Steuerungszuleitungen in der Dreheinrichtung und im Arm angeordnet werden, wird eine gut reinigbare Oberfläche der Aggregate im Reinluftraum erreicht.
Durch die Lagemesseinrichtung und die Lagekorrektureinrichtung kann die Lage des Armes gegenüber den Schlauchöffnungen überprüft werden. Bei einer Lageabweichung wird die Lagemesseinrichtung neu synchronisiert, wodurch eine exakte Positionierung der Druckluftdüsen über den Schlauchöffnungen zum Reinigen der Filterschläuche erreicht wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 Prinzipdarstellung einer Filtereinheit im Schnitt
Fig. 2 Detailschnittdarstellung des Reingasraumes im Bereich des Trennbodens, einschließlich Aufhängung eines Filterkorbes
Die Filtereinheit zum Reinigen von staubbeladener Prozessluft besteht aus dem vertikal ausgerichteten Filtergehäuse 1, das mittels eines Trennbodens 2 in einen obenliegenden Reingasraum 10 und in einen untenliegenden Produktgasraum 9 geteilt ist. In dem Trennboden 2 sind eine Vielzahl von Trennbodenöffnungen 13 eingebracht, in denen jeweils ein nach zum Reingasraum 10 hin offener Filterschlauch 5 mit Schlauchöffnung 6 eingehängt ist und unter seinem Eigengewicht hängend in den Produktgasraum 9 hineinragt, wobei der Filterschlauch 5 mittels Stützkörper 23 geformt ist. Dabei ist jeder Stützkorb 23 mit seinem oberen ringförmigen und gegenüber dem Stützkorb 23 aufgeweitetem Ende in der konisch ausgebildeten Verjüngung der Rohrwandung 18 der Trennbodenöffnung 13 eingehangen ist.
Im Reingasraum 10 ist ein sich drehender Arm 19 angeordnet, der sich über die Gesamtfläche des Trennbodens 2 bewegt. Auf dem Arm 19 sind zur Erzeugung des Luftstoßes schaltbare Druckluftdüsen 3 und unabhängig von den Druckluftdüsen 3 zuschaltbare Waschdüsen 8 angeordnet. Die Druckluftdüsen 3 sind beim Überfahren der Schlauchöffnungen 6 separat oder gemeinsam während oder außerhalb der Produktionszyklen aktivierbar. Die Waschdüsen 8 sind zum Waschen des gesamten Reingasraumes 10 und der darin angeordneten Aggregate und/oder der Innenseite der Filterschschläuche 5 separat oder gemeinsam außerhalb der Produktionszyklen aktivierbar.
Der Arm 19 ist mittig mit einer Dreheinrichtung 4 verbunden, die mit ihrem anderem Ende im Deckel des Filtergehäuses 1 gelagert ist. Innerhalb der Dreheinrichtung 4 sind die Medienzuleitungen für die Druckluftdüsen 3 und die Waschdüsen 8 angeordnet. Die Medienzuleitung für die Druckluftdüsen 3 ist über ein Absperrventil 24 sowie die Medienzuleitung für die Waschdüsen über ein Absperrventil 20 beaufschlagbar.
Gemäß Fig. 1 ist der Arm 19 gegenüber dem Trennboden 2 höhenveränderlich ist, indem die Dreheinrichtung 4 innerhalb des Reingasraumes 10 als eine Teleskopstange ausgebildet ist, die separat pneumatisch gesteuert wird.
Nach Fig. 2 ist jede Druckluftdüse 3 gegenüber dem Trennboden 2 bzw. der Schlauchöffnung 6 höhenveränderlich. Dazu weist jede Druckluftdüse 3 in Richtung der Schlauchöffnung 6 einen längenveränderlichen Balg 22 auf, der mit einer Steuerung in Wirkverbindung steht.
Zum Öffnen und Schließen der Druckluftdüsen 3 von der Medienzuleitung weist jede Druckluftdüse 3 eine mit Steuerluft beaufschlagbare Membran 21 auf.
Weiterhin ist der Arm 19 mit einer Lagemesseinrichtung versehen, die mit einer Lagekorrektureinrichtung in Wirkverbindung steht.
Somit kann die Lage des Armes 19 gegenüber den Schlauchöffnungen 6 überprüft und bei Lageabweichung neu synchronisiert werden, wodurch eine exakte Positionierung der Druckluftdüsen 3 über den Schlauchöffnungen 6 zum Reinigen der Filterschläuche 5 erreicht wird. Vorzugsweise ist im Trennboden 2 bzw. an dessen äußerem Rand ein Kanal 7 angeordnet, wobei der Kanal 7 mit mindestens einer Durchgangsöffnung 11 im Filtergehäuse 1 und/oder im Trennboden 2 (nicht dargestellt) und einem nachgeordneten Absperrventil 12 zur Entsorgung des Reinigungsmediums und der Produktreste in Wirkverbindung steht. Diese Kanalanordnung hat den Vorteil, dass die Entsorgung der Verunreinigungen im Reingasraum und das Reinigungsmedium direkt ohne Belastung der Filterschläuche aus dem Reingasraum erfolgen kann.
Der Trennboden 2 kann zusätzlich auch als ein Hohlkörper ausgebildet sein, der aus einer oberen und einer unteren Trennbodenplatte 16, 17 des Trennbodens 2 und einer Rohrwandung der Trennbodenöffnung 13 besteht. Die Waschdüsen 8 sind in der oberen und/oder der unteren Trennbodenplatte 16, 17 und/oder Rohrwandung 18 der Trennbodenöffnung 13 angeordnet. Gleichzeitig ist der Hohlkörper mit einem schaltbaren Schaltventil 14 einschließlich Steuerung 15 für das Waschmedium versehen.
Die Rohrwandung 18 der Trennbodenöffnung 13 ist vorzugsweise konisch ausgebildet, wobei die Verjüngung in Richtung des Produktgasraumes 9 öffnend verläuft.
Damit wird erreicht, dass die konisch ausgebildete Rohrwandung 18 als Zusatzinjektor in Form einer Venturidüse wirkt, wenn die zugeordnete Druckluftdüse 3 zum Ausführen eines Druckstoßes sich darüber befindet. Die Wirkung wird verstärkt, wenn der Balg 22 in die unmittelbare Nähe der Trennbodenöffnung 13, vorzugsweise zentrisch, positioniert wird.
Dieses Positionieren der Druckluftdüsen 3 kann alternativ beispielsweise auch durch die teleskopierbare Dreheinrichtung 4 erreicht werden.
Zur Ergänzung der Lösung ist in jedem Filterschlauch 5 ein Stützkorb 23 angeordnet, der mit seinem oberen ringförmigen und gegenüber dem Stützkorb 23 aufgeweitetem Ende in der konisch ausgebildeten Verjüngung der Rohrwandung 18 eingehangen ist.
Der Arm 19 dreht sich vorzugsweise ständig über den Schlauchöffnungen 6, die in einem zu den Druckluftdüsen 3 abstimmten Raster im Trennboden 2 angeordnet sind. Wenn eine Druckluftdüse 3 den Bereich der Schlauchöffnung überfährt wird der Balg 22 infolge eines Steuerbefehls medienbeaufschlagt, wodurch dieser ausfährt (linke Darstellung in Fig. 2) und somit unmittelbar über der Schlauchöffnung 6 sich bewegt. Während dieser Stellung wird die Membrane 21 von die anliegenden Steuerluft abgeschaltet, wodurch die Membrane 21 die Druckluft zum Reinigen der Außenfläche des Filterschlauches 6 freigibt. Nach diesem Reinigungsimpuls wird die Steuerluft wieder auf die Membrane 21 geschaltet, woduch das Ventil geschlossen und die Reinigungsluft abgesperrt ist. Gleichzeitig wird der Balg 22 wieder eingefahren in die linke Darstellung nach Fig. 2.
Dieser Wirkungsweise wiederholt sich ständig. Somit arbeitet jede Druckluftdüse 3 jeweils separat von den anderen, wodurch eine Einzelreinigung der Filterschläuche 5 erreicht ist.
Durch die Annäherung der Druckluftdüse 3 bzw. des Balgs 22 an die Schlauchöffnung 6 kann die gesamte Anlage und der Reinigungsprozeß in Niedrigdruckbereich betrieben werden.
In vorgegebenen periodischen Abständen wird das Reinigen von staubbeladener Prozessluft in der Filtereinheit unterbrochen. Zu diesem Zeitpunkt werden die Waschdüsen 8 auf dem Arm 19 durch das über die Steuerung betätigte Schaltventil 20 aktiviert, so dass der Reingasraum 10 und die darin angeordneten Aggregate mit Reinigungsmedium, wie Waschwasser, bespritzt und gereinigt werden.
Das Reinigungsmedium und die Produktreste laufen an der Innenwand des Filtergehäuses 1 und den Aggregaten ab und sammeln sich direkt im Kanal 7 und über ein Abfließen am Trennboden 2 im Kanal 7 bzw. in weiteren Kanälen 7. Durch das gesteuerte Öffnen des Absperrventils 12 laufen das Reinigungsmedium und die Produktreste aus dem Reingasraum 10 aus. Hier setzt außerhalb der Filteranlage die Entsorgung des Reinigungsmediums und der Produktreste ein.
Nach dem Schließen des Schaltventils 14 und des Absperrventils 12 sowie anschließendem Trocknen der gesamten inneren Filteranlage kann das Reinigen der staubbeladenen Prozessluft wieder beginnen.
Zusätzlich kann durch die Anordnung der Waschdüsen 8 an der oberen und unteren Trennbodenplatte 16 bzw. 19 und in der Rohrwandung 18 eine Waschen sowohl des Reingasraumes 10 als auch des Produktgasraumes 9 und der darin angeordneten Aggregate erfolgen.
Bei dem Beispiel mit der heb- und senkbaren Dreheinrichtung 4 entsprechen der grundsätzliche Aufbau und die Wirkungsweise der Filtereinheit analog dem vorherigen und es wird nur der Unterschied dargestellt.
Anstelle der Bewegung des Balgs 22 wird die Annäherung der Druckluftdüse 3 zur Schlauchöffnung 6 durch Heben und Senken des Arms 19 mit allen darauf angeordneten Druckluftdüsen 3 mittels beispielsweise pneumatisch beaufschlagbaren Teleskopzylindern umgesetzt.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
1
Filtergehäuse
2
Trennboden
3
Druckluftdüsen
4
Dreheinrichtung
5
Filterschlauch
6
Schlauchöffnung
7
Kanal
8
Waschdüsen
9
Produktgasraum
10
Reingasraum
11
Durchgangsöffnung
12
Absperrventil
13
Trennbodenöffnung
14
Schaltventil
15
Steuerung
16
Trennbodenplatte
17
Trennbodenplatte
18
Rohrwandung
19
Arm
20
Absperrventil
21
Membrane
22
Balg
23
Stützkorb
24
Schaltventil

Claims (13)

1. Filtereinheit zum Reinigen von staubbeladener Prozessluft, bei der ein vertikal ausgerichtetes Filtergehäuse (1) durch einen Trennboden (2) in einen obenliegenden Reingasraum (10) und in einen untenliegenden Produktgasraum (9) geteilt ist, wobei in dem Trennboden (2) mehrere Trennbodenöffnungen (13) für die Filterschläuche (5) angeordnet sind, in denen jeweils ein nach zum Reingasraum (10) hin offener Filterschlauch (5) mit Schlauchöffnung (6) eingehängt ist, und jeder Filterschlauch mittels Luftstoß reinigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem im Reingasraum (10) über die Gesamtfläche des Trennbodens (2) sich bewegenden Arm (19) zur Erzeugung des Luftstoßes schaltbare Druckluftdüsen (3) und/oder unabhängig von den Druckluftdüsen (3) schaltbare Waschdüsen (8) angeordnet sind, wobei die Druckluftdüsen (3) beim Überfahren der Schlauchöffnungen (6) separat oder gemeinsam während oder außerhalb der Produktionszyklen aktivierbar sind und die Waschdüsen (8) zum Waschen des gesamten Reingasraumes (10) und der darin angeordneten Aggregate und/oder der Innenseite der Filterschschläuche (5) separat oder gemeinsam außerhalb der Produktionszyklen aktivierbar sind.
2. Filtereinheit zum Reinigen von staubbeladener Prozessluft nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (19) oder mindestens eine Druckluftdüsen (3) und/oder mindestens eine Waschdüsen (8) mit einer ein- oder mehrgelenkigen Einrichtung zur Erzeugung kreisender und/oder linearer und/oder beliebiger Bewegung wirkverbunden ist.
3. Filtereinheit zum Reinigen von staubbeladener Prozessluft nach den Ansprüch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (19) mittig mit einer Dreheinrichtung (4) verbunden ist, die mit ihrem anderem Ende im Deckel des Filtergehäuses (1) gelagert ist, wobei innerhalb der Dreheinrichtung (4) die Medienzuleitungen für die Druckluftdüsen (3) und die Waschdüsen (8) angeordnet sind und die Medienzuleitung für die Druckluftdüsen (3) über ein Schaltventil (24) sowie die Medienzuleitung für die Waschdüsen über ein Absperrventil (20) beaufschlagbar ist.
4. Filtereinheit zum Reinigen von staubbeladener Prozessluft nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (19) gegenüber dem Trennboden (2) höhenveränderlich ist, indem die Dreheinrichtung (4) innerhalb des Reingasraumes (10) als eine Teleskopstange oder Zahnrad-Ritzel-Kombination ausgebildet ist.
5. Filtereinheit zum Reinigen von staubbeladener Prozessluft nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Druckluftdüse (3) gegenüber dem Trennboden (2) bzw. der Schlauchöffnung (6) höhenveränderlich ist, indem jede Druckluftdüse (3) am in Richtung der Schlauchöffnung (6) einen längenveränderlichen Balg (22) aufweist, der mit einer Steuerung in Wirkverbindung steht.
6. Filtereinheit zum Reinigen von staubbeladener Prozessluft nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Öffnen und Schließen der Druckluftdüsen (3) von der Medienzuleitung jede Druckluftdüse (3) ein Ventil mit einer mit Steuerluft beaufschlagbare Membran (21) aufweist.
7. Filtereinheit zum Reinigen von staubbeladener Prozessluft nach einem oder mehreren der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (19) oder die Dreheinrichtung (4) mit einer Lagemesseinrichtung versehen ist, die mit einer Lagekorrektureinrichtung in Wirkverbindung steht.
8. Filtereinheit zum Reinigen von staubbeladener Prozessluft nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, im Trennboden (2) ein Kanal (7) angeordnet ist oder der Trennboden (2) durch seine Ausbildung und/oder Anordnung an sich als ein Ableitsystem für das Reinigungsmedium und die Produktreste ausgebildet ist, wobei der Kanal (7) oder das Ableitsystem mit mindestens einer Durchgangsöffnung (11) im Filtergehäuse (1) und/oder im Trennboden (2) und einem nachgeordneten Absperrventil (12) zur Entsorgung des Reinigungsmediums und der Produktreste in Wirkverbindung steht.
9. Filtereinheit zum Reinigen von staubbeladener Prozessluft nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennboden (2) als ein Hohlkörper ausgebildet ist und einer oberen und/oder einer unteren Trennbodenplatte (16, 17) des Trennbodens (2) und/oder Rohrwandung (18) der Trennbodenöffnung (13) Waschdüsen (8) angeordnet sind und der Hohlkörper mit einem schaltbaren Schaltventil (14) einschließlich Steuerung (15) für Waschmedium versehen ist.
10. Filtereinheit zum Reinigen von staubbeladener Prozessluft nach einem oder mehreren der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper des Trennbodens (2) aus zwei nahezu identisch ausgebildeten, beabstandet übereinander angeordneten Trennbodenplatten (16 und 17) besteht und die jeweils übereinanderliegenden Öffnungen der jeweiligen Trennbodenöffnung (13) durch eine Rohrwandung (18) mediendurchlässig miteinander verbunden sind.
11. Filtereinheit zum Reinigen von staubbeladener Prozessluft nach einem oder mehreren der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrwandung (18) der Trennbodenöffnung (13) konisch ausgebildet ist, wobei die Verjüngung in Richtung des Produktgasraumes (9) öffnend verläuft.
12. Filtereinheit zum Reinigen von staubbeladener Prozessluft nach einem oder mehreren der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die konisch ausgebildete Rohrwandung (18) als Zusatzinjektor in Form einer Venturidüse wirkt.
13. Filtereinheit zum Reinigen von staubbeladener Prozessluft nach einem oder mehreren der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Filterschlauch (5) ein Stützkorb (23) angeordnet ist, der mit seinem oberen ringförmigen und gegenüber dem Stützkorb (23) aufgeweitetem Ende in der konisch ausgebildeten Verjüngung der Rohrwandung (18) eingehangen ist.
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