DE102004021180A1

DE102004021180A1 - Filter unit for filtering dust in gas turbines comprises filters having a closed cylindrical truncated cone casing surface arranged around an imaginary vertical axis

Info

Publication number: DE102004021180A1
Application number: DE102004021180A
Authority: DE
Inventors: Kurt Schneider
Original assignee: KAEFER RACO ENGINEERING GmbH; KAEFER-RACO ENGINEERING GmbH
Current assignee: KAEFER RACO ENGINEERING GmbH; KAEFER-RACO ENGINEERING GmbH
Priority date: 2004-04-26
Filing date: 2004-04-26
Publication date: 2005-11-17

Abstract

Filter unit comprises filters (17, 18) having a closed cylindrical truncated cone casing surface arranged around an imaginary vertical axis (22) : An independent claim is also included for a method for assembling a filter unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtereinheit, insbesondere Pulsfiltereinheit, mit zwei oder mehr Filtern mit einer um eine gedachte Achse geschlossenen, insbesondere zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Mantelfläche, die in ihrer Axialrichtung gesehen hintereinander angeordnet sind. Die Erfindung betrifft ferner ein Filterhaus mit einer derartigen Filtereinheit, sowie einen Filter mit einer um eine gedachte Achse geschlossenen, insbesondere zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Mantelfläche. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Montieren von Filtereinheiten.The The invention relates to a filter unit, in particular pulse filter unit, with two or more filters with a closed about an imaginary axis, in particular cylindrical or frustoconical Shell surface, seen in their axial direction are arranged one behind the other. The invention further relates to a filter house with such Filter unit, as well as a filter with a closed about an imaginary axis, in particular cylindrical or frustoconical lateral surface. Finally, the concerns Invention a method for mounting filter units.

Es sind Filterhäuser bekannt, bei denen mehrere Filtereinheiten aus einem kreiszylindrischen und einem konischen Filter, welche in ihrer Längsachse gesehen hintereinander angeordnet sind, neben und übereinander an einer Halteplatte, in der Fachsprache Header plate genannt, gehalten sind. Die Achsen der Filtereinheiten sind dabei horizontal, also senkrecht zur Erdanziehungskraft angeordnet. Diese Filterhäuser werden zum Entstauben von Luft, beispielsweise der Ansaugluft (Verbrennungsluft) großen Gasturbinen zur Stromerzeugung oder auch zum Ausfiltern von Mehlstaub in industriellen Mühlen oder überall dort, wo große Luftmengen schnell gefiltert werden müssen, eingesetzt. Das Filtermaterial setzt sich dabei langsam mit dem auszufilternden Staub zu. Der Filter müßte dann an sich getauscht werden. Es ist deshalb bekannt, den Filter kurzzeitig und stoßartig entgegen der Strömungsrichtung der zu filternden Luft freizublasen. Der Staub wird so aus dem Filter entfernt und fällt auf den Boden des Filterhauses, wo er durch geeignete Maßnahmen entfernt werden kann.It are filter houses known in which several filter units from a circular cylindrical and a conical filter, which seen in its longitudinal axis one behind the other are arranged, next to and above each other on a holding plate, called in technical language header plate held are. The axes of the filter units are horizontal, ie arranged perpendicular to gravity. These filter houses will be for dedusting air, for example the intake air (combustion air) of large gas turbines for power generation or for filtering flour dust in industrial Mills or everywhere, where big Air volumes need to be filtered quickly, used. The filter material sets Slowly with the dust to be filtered out. The filter would have to to be exchanged. It is therefore known, the filter for a short time and jerky against the flow direction to blow free the air to be filtered. The dust gets out of the filter like that removed and dropped to the bottom of the filter house, where he takes appropriate action can be removed.

Nachteilig bei den bekannten Filtereinheiten ist ihre horizontal liegende Achse. Der auf der Oberseite des Filters freigeblasene Staub fällt wieder auf den Filter zurück, so daß sich der Filter hier sehr schnell wieder zusetzt. Dabei kann bei mehreren übereinander eingeordneten Filtereinheiten der Staub einer oberen Filtereinheit auf eine darunter liegende Filtereinheit fallen und wird hier wieder angesaugt.adversely in the known filter units is their horizontal axis. The dust blown free on the top of the filter falls again back to the filter, so that the filter is added here very quickly. It can with several over each other arranged filter units, the dust of an upper filter unit fall on an underlying filter unit and will be here again sucked.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung zunächst das Problem zugrunde, eine Filtereinheit und ein Filterhaus zu schaffen, bei der die Lebensdauer des Filters erhöht ist, indem ein Zurückfallen von freigeblasenen Staub auf den Filter vermieden wird.Of these, On the basis of the present invention, the problem initially arises to provide a filter unit and a filter house, in which the life of the Filters increased is by falling back free blown dust on the filter is avoided.

Zur Lösung dieses Problems ist die erfindungsgemäße Filtereinheit dadurch gekennzeichnet, daß ihre Achse etwa vertikal angeordnet ist. Das erfindungsgemäße Filterhaus ist mit solchen Filtereinheiten bestückt.to solution In this problem, the filter unit according to the invention is characterized in that its axis is arranged vertically about. The filter house according to the invention is with such Equipped filter units.

Durch die Anordnung der Achse der Filtereinheit in vertikaler Richtung, also in Richtung der Erdanziehungskraft, fällt der freigeblasene Staub nicht mehr auf den Filter zurück, sondern kann ungehindert nach unten auf den Boden des Filterhauses fallen. Dabei werden innerhalb des Filterhauses die Filtereinheiten auch nicht mehr übereinander sondern parallel zueinander neben und hintereinander angeordnet. Vorzugsweise hängen die Filtereinheiten an dem Header plate. Dieses entspricht der Anordnung in bekannten Filterhäusern, nur daß eben die Achse der Filter von der horizontalen in die Vertikale gedreht ist.By the arrangement of the axis of the filter unit in the vertical direction, So in the direction of gravity, the free-blown dust does not fall more on the filter, but can fall freely down to the bottom of the filter house. In the process, the filter units also become inside the filter house no longer on top of each other but arranged parallel to each other next to and behind each other. Preferably hang the filter units on the header plate. This corresponds to the arrangement in known filter houses, only that just the Axis of the filter is turned from horizontal to vertical.

Es ist bereits bekannt, zylindrische oder konische Filter mit ihrer Längsachse vertikal hängend anzuordnen. Dieses wurde bisher jedoch ausschließlich mit einteiligen Filtern durchgeführt. Bei Filtereinheiten aus zwei hintereinander bzw. übereinander angeordneten Filtern ist dieses bisher nicht angewendet worden, da sich der obere, also dem Header plate zugewandte Filter an den Gestellen nur schwer montieren ließ. Während der untere Filter aufgesetzt wurde, fiel der obere Filter herunter. Es bestand also bisher keine Montagemöglichkeit für eine vertikale Anordnung in ihrer Axialrichtung übereinander angeordneten Filtern. Dieses ermöglicht eine Weiterbildung der Erfindung nach der der obere Filter vor einer Montage des unteren Filters mittels eines Halteorgans gegen ungewolltes Abrutschen gesichert ist. Dieses, dem Filter zugeordnete Halteorgan wirkt mit einem Gegenlager am Gestell zusammen und sichert den Filter gegen ein ungewolltes Herunterrutschen.It is already familiar with cylindrical or conical filters with their longitudinal axis to arrange vertically hanging. However, this has so far been exclusively with one-piece filters carried out. For filter units of two consecutively arranged or one above the other This filter has not yet been used, since the upper, So the header plate facing filter on the racks difficult to assemble left. While the lower filter was placed, the upper filter fell down. So far there was no mounting option for a vertical arrangement in their axial direction one above the other arranged filters. This allows a development of the invention according to the upper filter in front of a Assembly of the lower filter by means of a holding member against unwanted Slipping is secured. This, the filter associated holding member interacts with an abutment on the frame and secures the filter against an unwanted slipping down.

Der obere Filter wird also zunächst durch ein Halteorgan gleichsam zwischengelagert. Nach der Montage des unteren Filters kann der obere Filter dann wieder analog des Standes der Technik mit zwei horizontal angeordneten Filtern durch den unteren Filter gehalten werden.Of the upper filter will be so first temporarily stored as it were by a holding device. After assembly of the lower filter, the upper filter can then again analogous to Prior art with two horizontally arranged filters by the lower filter are kept.

Als Gegenlager eignet sich eine Platte, die mit einer oder mehreren Ausnehmungen versehen ist. Am Filter werden als Halteorgan korrespondierende Finger vorgesehen, deren Anzahl insbesondere der Anzahl der Schlitze der Platte entspricht. Der Filter kann so auf das Gestell aufgeschoben werden, wobei die Finger durch die Schlitze an der Platte hindurch geführt werden. Durch anschließendes Verdrehen des Filters um seine Achse geraten die Finger außer Flucht mit den Schlitzen und der Filter kann mittels der Finger vorrübergehend auf der Platte abgesetzt werden.When Counter bearing is a plate that is compatible with one or more Recesses is provided. On the filter are corresponding as holding member Finger provided, the number of which, in particular, the number of slots corresponds to the plate. The filter can be pushed onto the frame with your fingers passing through the slots on the plate guided become. By subsequent Turning the filter around its axis makes the fingers run away with the slits and the filter can be temporary by means of the fingers be deposited on the plate.

Alternativ ist es auch möglich, daß Gegenlager oder das Halteorgan schwenkbar bzw. anklappbar auszubilden, derart, daß das Halteorgan bzw. das Gegenlager verschwenkt, wenn der Filter aufgeschoben wird. Das Halteorgan bzw. das Gegenlager gelangen dann in ihre ursprüngliche Position zurück und halten den Filter. Dies kann durch entsprechende Anschläge geschehen. Dieses hätte aber den Nachteil, daß das Halteorgan bzw. das Gegenlager für eine gewollte Demontage des Filters manuell angeklappt werden muß, was unter Umständen schwierig sein kann. Deshalb ist es alternativ auch möglich Federn vorzusehen, die ein Abklappen des Halteorgans bzw. des Gegenlagers verhindern, solange der Filter auf dem Gegenlager ruht. Die Federn halten in diesem Fall das Gewicht des Filters. Wird der Filter aber gewollt abgezogen, wird die Kraft der Federn überwinden und das Halteorgan bzw. das Gegenlager klappen in die zur Montage des Filters entgegen gesetzte Richtung um.Alternatively, it is also possible that counter bearing or the retainer pivotable or hinged bar form, such that the holding member or the anvil pivots when the filter is pushed. The retainer or the counter bearing then return to their original position and hold the filter. This can be done by appropriate attacks. But this would have the disadvantage that the retainer or the anvil must be manually folded for a deliberate disassembly of the filter, which may be difficult under certain circumstances. Therefore, it is alternatively also possible to provide springs which prevent folding of the holding member or the abutment, as long as the filter rests on the abutment. The springs in this case hold the weight of the filter. But if the filter is subtracted deliberately, the force of the springs will overcome and the retainer or the counter-bearing fold in the opposite direction for mounting the filter direction.

Die Erfindung und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The Invention and further advantageous embodiments will be below explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. It demonstrate:

1 ein Filterhaus mit den Erfindungsmerkmalen im Vertikalschnitt, 1 a filter house with the features of the invention in vertical section,

2 eine Filtereinheit mit den Erfindungsmerkmalen im Vertikalschnitt, 2 a filter unit with the features of the invention in vertical section,

3 die Filtereinheit gemäß 2 in Unteransicht während der Montage eines oberen Filters, 3 the filter unit according to 2 in bottom view during assembly of an upper filter,

4 die Filtereinheit gemäß 2 in Unteransicht bei vorrübergehend abgelegten oberen Filter, 4 the filter unit according to 2 in bottom view with temporarily deposited upper filter,

5 einen (oberen) Filter für eine Filtereinheit gemäß 2 im Vertikalschnitt, 5 an (upper) filter for a filter unit according to 2 in vertical section,

6 den Filter gemäß 5 in Unteransicht. 6 according to the filter 5 in bottom view.

1 zeigt ein Filterhaus 10 für die Ansaugluft einer Gasturbine 11. Die Ansaugluft wird durch einen Einlaß 12 angesaugt, durch mehrere Filtereinheiten 13 gefiltert und über einen Sammelkanal 14 der Gasturbine 11 zugeführt. 1 shows a filter house 10 for the intake air of a gas turbine 11 , The intake air is through an inlet 12 sucked through several filter units 13 filtered and via a collection channel 14 the gas turbine 11 fed.

Wie in 1 erkennbar, hängen die Filtereinheiten 13 an einer Kopfplatte 15, in der Fachsprache auch als Header plate bezeichnet. Dabei hängen mehrere Filtereinheiten 13 neben- und hintereinander an der Kopfplatte 15. Die zu filternde Luft wird dabei in an sich bekannter Weise von außen durch ein den Mantel der Filtereinheit 13 bildendes Filtermaterial nach innen angesaugt und gelangt über eine Bohrung in der Kopfplatte 15 zum Sammelkanal 14.As in 1 recognizable, hang the filter units 13 on a headstock 15 , also known as a header plate in technical language. There are several filter units 13 next to and behind one another on the top plate 15 , The air to be filtered is in a conventional manner from the outside through a jacket of the filter unit 13 forming filter material sucked inwards and passes through a hole in the top plate 15 to the collection channel 14 ,

Die Filtereinheit 13 ist in den 2 bis 4 näher gezeigt. Sie weist zwei übereinander an einem Gestell 16 befestigte Filter 17 und 18 auf. Das Gestell 16 ist in geeigneter Weise an der Kopfplatte 15 befestigt. Der obere Filter 17 ist als kegelstumpfartig nach unten zulaufender Filter ausgebildet, während der untere Filter 18 als kreiszylindrischer Filter ausgebildet ist. Selbstverständlich kann auch der untere Filter 18 kegelstumpfartig zulaufen. Darüber hinaus sind jede geeignete, andere geometrische Gestaltungen der Filter denkbar.The filter unit 13 is in the 2 to 4 shown closer. It has two superimposed on a rack 16 attached filters 17 and 18 on. The frame 16 is suitably on the top plate 15 attached. The upper filter 17 is designed as a truncated cone down-going filter, while the lower filter 18 is designed as a circular cylindrical filter. Of course, also the lower filter 18 run in a truncated cone. In addition, any suitable, other geometric designs of the filter are conceivable.

Bei fertig montierter Filtereinheit 13 wird der obere Filter 17 durch den unteren Filter 18 gehalten. An der Unterseite des Gestells 16 ist ein Gewindebolzen 19 vorgesehen, mittels dessen der untere Filter 18, konkret über eine untere Stirnplatte, verschraubt ist. Eine Dichtung 21 sorgt dafür, daß zwischen dem unteren Filter 18 und dem oberen Filter 17 keine ungefilterte Luft in die Filtereinheit 13 eingesaugt wird.With the filter unit fully assembled 13 becomes the upper filter 17 through the lower filter 18 held. At the bottom of the frame 16 is a threaded bolt 19 provided by means of which the lower filter 18 , specifically about a lower face plate, is screwed. A seal 21 ensures that between the lower filter 18 and the upper filter 17 no unfiltered air in the filter unit 13 is sucked in.

Insoweit entspricht die Filtereinheit 13 einer bekannten, horizontal angeordneten Filtereinheit. Erfindungsgemäß ist die vorliegende Filtereinheit 13, wie gesagt, jedoch vertikal hängend ausgebildet. Das heißt, eine gedachte Achse 22 ist in Richtung der Erdanziehungskraft ausgerichtet. Aufgrund dessen bereitet es Schwierigkeiten, den oberen Filter 17 zu montieren, da er herunterfallen würde, solange der untere Filter 18 noch nicht befestigt ist. Vor der Montage des unteren Filters 18 ist daher der obere Filter 17 zeitweilig am Gestell 16 zu halten. Dieses kann geschehen in dem der obere Filter 17 durch eine zweite Person oder geeignete externe Elemente gehalten wird. Im vorliegenden Fall sind jedoch Halteorgane am oberen Filter 17 vorgesehen, die mit einem Gegenlager am Gestell 16 zusammenwirken. Konkret ist als Gegenlager eine Platte 23 vorgesehen, deren Außendurchmesser kleiner ist, als der kleinste Innendurchmesser des oberen Filters 17 bzw. der Innendurchmesser des Filters 18. Die Platte 23 weist einen oder mehrere Schlitze 24, im vorliegenden Fall dreisternförmig angeordnete Schlitze 24 auf. Am oberen Filter 17, konkret an dessen Unterseite sind als Halteorgan drei zu den Schlitzen 24 korrespondierende, nach innen weisende Finger 25 vorgesehen.In that regard, the filter unit corresponds 13 a known, horizontally arranged filter unit. According to the invention, the present filter unit 13 , as I said, but vertically hanging formed. That is, an imaginary axis 22 is oriented in the direction of Earth's gravity. Because of this, it is difficult to filter the upper filter 17 to assemble as it would fall off as long as the bottom filter 18 not yet attached. Before installing the lower filter 18 is therefore the upper filter 17 temporarily on the frame 16 to keep. This can happen in which the upper filter 17 held by a second person or suitable external elements. In the present case, however, holding members on the upper filter 17 provided with an abutment on the frame 16 interact. Specifically, as a counter bearing is a plate 23 provided, whose outer diameter is smaller than the smallest inner diameter of the upper filter 17 or the inner diameter of the filter 18 , The plate 23 has one or more slots 24 , in the present case dreisternförmig arranged slots 24 on. At the upper filter 17 , Concrete on the underside are as a holding member three to the slots 24 corresponding inward pointing fingers 25 intended.

3 und 4 zeigen die Filtereinheit 13 während der Montage des oberen Filters 17. Wie 3 zeigt, wird der obere Filter 17 zunächst so montiert, daß die Finger 25 mit den Schlitzen 24 fluchten. Die Finger 25 werden durch die Schlitze 24 hindurchgeführt. Sobald sich die Finger 25 oberhalb der Platte 23 befinden, wird der obere Filter 17 leicht um die gedachte Achse 22 verdreht, so daß die Finger 25 außer Flucht mit den Schlitzen 24 gelangen. Der obere Filter 17 kann nun mittels der Finger 25 auf der Platte 23 abgestellt werden. Nun kann der untere Filter 18 montiert werden, in dem er auf das Gestell 16 aufgeschoben wird. Dabei wird auch der obere Filter 17 mit nach oben gegen die Kopfplatte 15 geschoben. Der untere Filter 18 wird nun über den Gewindebolzen 19 am Gestell 16 festgeschraubt. Dadurch wird auch die Dichtung 21 zwischen dem oberen Filter 17 und dem unteren Filter 18 gequetscht, so daß sie ihre Dichtkraft entfaltet. 3 and 4 show the filter unit 13 during installation of the upper filter 17 , As 3 shows, becomes the upper filter 17 initially mounted so that the fingers 25 with the slots 24 aligned. The finger 25 be through the slots 24 passed. As soon as the fingers 25 above the plate 23 will be the upper filter 17 slightly around the imaginary axis 22 twisted so that the fingers 25 but escape with the slits 24 reach. The upper filter 17 can now by means of the fingers 25 on the plate 23 be turned off. Now the bottom filter 18 be mounted in which he is on the rack 16 is postponed. This is also the upper filter 17 with upwards against the top plate 15 pushed. The bottom filter 18 will now over the threaded bolt 19 on the frame 16 screwed. This will also seal 21 between the upper filter 17 and the lower filter 18 squeezed so that it unfolds its sealing power.

Die Dichtung 21 ist als umlaufende Dichtung ausgebildet. Ihr Durchmesser ist so bemessen, daß sie außen um die Finger 25 herumläuft. Die Finger 25 sind an der unteren Stirnseite des oberen Filters 17 angebracht. Beim Verschrauben des unteren Filters 18 stößt die obere Stirnseite des unteren Filters 18 gegen die Finger 25. Dies verändert ein zu starkes Quetschen der Dichtung 21. Die Finger 25 ersetzten damit gleichzeitig den sogenannten Sealstop wie er aus ähnlichen Filtereinheiten für den horizontalen Einsatz bekannt ist.The seal 21 is designed as a circumferential seal. Their diameter is such that they are outside around the fingers 25 running around. The finger 25 are at the lower end of the upper filter 17 appropriate. When screwing the lower filter 18 bumps the upper face of the lower filter 18 against the fingers 25 , This changes too much squeezing of the seal 21 , The finger 25 replaced at the same time the so-called Sealstop as it is known from similar filter units for horizontal use.

1010: Filterhausfilter house
1111: Gasturbinegas turbine
1212: EinlaßInlet
1313: Filtereinheitfilter unit
1414: Sammelkanalcollecting duct
1515: Kopfplatteheadstock
1616: Gestellframe
1717: Filterfilter
1818: Filterfilter
1919: Gewindebolzenthreaded bolt
2020: Stirnplattefaceplate
2121: Dichtungpoetry
2222: Achseaxis
2323: Platteplate
2424: Schlitzslot
2525: Fingerfinger
2626: Zentrierstückcentering

Claims

Filter unit, in particular pulse filter unit, with two or more filters ( 17 . 18 ) with an imaginary axis ( 22 ), in particular cylindrical or frusto-conical, lateral surface, which are arranged one behind the other as viewed in their axial direction, characterized in that the axis ( 22 ) is arranged approximately vertically.

Filter unit according to claim 1, characterized in that the filters ( 17 . 18 ) are arranged hanging.

Filter unit according to claim 1 or 2, characterized in that the upper filter ( 17 ) before mounting the lower filter ( 18 ) by means of a holding member on the upper filter ( 17 ), which with an abutment on a frame ( 16 ) cooperates, is secured against accidental slipping.

Filter unit according to claim 3, characterized in that the abutment is a plate ( 23 ) with one or more recesses ( 24 ), and the retaining member one or more fingers ( 25 ), in particular one of the number of recesses ( 24 ) corresponding number of fingers ( 25 ), each finger ( 25 ) through a recess ( 24 ) can be passed.

Filter unit according to claim 3, characterized in that the abutment and / or the fingers ( 25 ) so pivotally on the frame ( 16 ) or the upper filter ( 17 ) are arranged such that a sliding of the upper filter ( 17 ) on the frame ( 16 ) possible, but slipping is prevented.

Filter unit according to one of claims 3 to 5, characterized in that the abutment is a centering piece ( 26 ), by which a deliberate removal of the upper filter ( 17 ) is facilitated.

Filter unit according to claim 6, characterized in that the centering piece ( 26 ) is designed as a cone or truncated cone or ball portion or pyramid or truncated pyramid.

Filter house with at least one filter unit ( 13 ) according to one of claims 1 to 7.

Filter ( 17 ) with an imaginary axis ( 22 ) closed, in particular cylindrical or frustoconical, lateral surface, characterized by a holding member for temporarily holding the filter ( 17 ).

Filter ( 17 ) according to claim 9, characterized in that holding member inwardly pointing fingers ( 25 ) having.

Method for mounting a filter unit ( 13 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the upper filter ( 17 ) is pushed over an abutment and then held by means of holding members temporarily on the abutment.

Method according to claim 11, characterized in that the holding member fingers ( 25 ) on the upper filter ( 17 ), which are separated by recesses ( 24 ) of the abutment, and that the filter upper ( 17 ) then at a predetermined angle about its longitudinal axis ( 22 ) is twisted.