DE102010039932A1 - Filter bag for bag filter device for filtering fluid, has fastening section at open end, with which it is turned on supporting structure, where filter bag is impermeable for fluid to be filtered in longitudinal section - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Filterschlauch für eine Schlauchfiltereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Schlauchfiltereinrichtung zum Filtern eines Fluids, die zumindest einen solchen Filterschlauch aufweist.The present invention relates to a filter hose for a hose filter device according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a hose filter device for filtering a fluid having at least one such filter hose.
Aus der
Während eines Filtrierbetriebs wird im Inneren der Stützstruktur ein Unterdruck erzeugt, sodass das zu reinigende Fluid den jeweiligen Filterschlauch von außen nach innen durchströmt. Die in der Fluidströmung mitgeführten Verunreinigungen lagern sich dabei außen am Filterschlauch an. Während des Filtrierbetriebs entsteht dadurch an der Außenseite des Filterschlauchs eine Schicht angelagerter Verunreinigungen, die üblicherweise als Filterkuchen bezeichnet wird. Diese Verunreinigungsschicht wächst im Verlaufe des Filtrierbetriebs, nimmt also hinsichtlich ihrer Dicke zu. Dies führt zu einer Verbesserung der Filterwirkung, erhöht jedoch gleichzeitig den Durchströmungswiderstand. Während dieses Filtrierbetriebs liegt der Filterschlauch innen an der Stützstruktur an. Zur Regeneration des jeweiligen Filterelements kann ein Rückspülbetrieb durchgeführt werden, bei dem das Innere der Stützstruktur vorübergehend, insbesondere impulsartig, mit einem Überdruck beaufschlagt wird. In der Folge wird der Filterschlauch aufgeweitet.During a filtering operation, a negative pressure is generated in the interior of the support structure, so that the fluid to be cleaned flows through the respective filter hose from outside to inside. The entrained in the fluid flow impurities accumulate on the outside of the filter bag. During the filtering operation, this results in a layer of accumulated impurities on the outside of the filter tube, which is usually referred to as a filter cake. This contaminant layer grows in the course of Filtrierbetriebs, ie increases in thickness. This leads to an improvement in the filter effect, but at the same time increases the flow resistance. During this filtering operation, the filter tube is inside of the support structure. For the regeneration of the respective filter element, a backwashing operation can be performed, in which the interior of the support structure is temporarily, in particular pulse-like, subjected to an overpressure. As a result, the filter tube is widened.
Dies kann insbesondere schlagartig erfolgen. Hierdurch wird der an der Außenseite des Filterschlauchs angelagerte Filterkuchen abgelöst, insbesondere abgesprengt. Für den Rückspülbetrieb kann ein Reinigungsfluid verwendet werden, das zweckmäßig durch das gereinigte Fluid gebildet ist. Grundsätzlich kann es sich beim Reinigungsfluid auch um ein vom gereinigten Fluid verschiedenes Fluid handeln.This can be done in particular abruptly. As a result, the deposited on the outside of the filter bag filter cake is replaced, in particular blasted. For the backwashing operation, a cleaning fluid suitably constituted by the purified fluid may be used. In principle, the cleaning fluid may also be a fluid other than the purified fluid.
Es hat sich gezeigt, dass sich bei herkömmlichen Schlauchfiltereinrichtungen bzw. bei herkömmlichen Filterschläuchen während des Rückspülbetriebs der Filterkuchen nicht vollständig vom Filterschlauch löst, sondern dass ein an den Befestigungsabschnitt angrenzender Längsabschnitt des Filterschlauchs regelmäßig nicht vom Filterkuchen befreit wird. Mit der Zeit führt dies dazu, dass der Filterkuchen an diesen Längsabschnitten immer größer wird. Insbesondere können die Filterkuchen benachbarter Filterelemente „zusammenwachsen”. Dies behindert zum einen Wartungsmaßnahmen. Zum anderen kann sich dadurch die Leistungsfähigkeit der Schlauchfiltereinrichtung reduzieren.It has been found that with conventional hose filter devices or with conventional filter bags during the backwashing operation, the filter cake does not completely detach from the filter tube, but rather that a longitudinal section of the filter tube adjoining the attachment section is not regularly freed from the filter cake. Over time, this leads to the filter cake becoming increasingly larger at these longitudinal sections. In particular, the filter cake of adjacent filter elements can "grow together". This hinders maintenance measures. On the other hand, this can reduce the efficiency of the hose filter device.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Filterschlauch der eingangs genannten Art bzw. für eine damit ausgestattete Schlauchfiltereinrichtung eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass die Gefahr einer dauerhaften Anlagerung von Verunreinigungen reduziert ist. Darüber hinaus soll optional die Reinigungswirkung der Schlauchfiltereinrichtung verbessert werden.The present invention is concerned with the problem of providing an improved embodiment for a filter hose of the type mentioned at the outset or for a hose filter device equipped therewith, which is distinguished, in particular, by the fact that the risk of a permanent accumulation of impurities is reduced. In addition, the cleaning effect of the hose filter device should optionally be improved.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den Filterschlauch in einem Längsabschnitt, der für eine dauerhafte Anlagerung von Verunreinigungen anfällig ist, für das zu filternde Fluid undurchlässig auszugestalten. Diese Maßnahme hat zur Folge, dass der für das zu filternde Fluid undurchlässige Längsabschnitt während des Filtrierbetriebs vom zu filternden Fluid nicht durchströmt wird, sodass es in diesem Längsabschnitt gar nicht erst zu Anlagerungen von Verunreinigungen kommt. Insbesondere wird daher vorgeschlagen, den Filterschlauch in einem an den Befestigungsabschnitt angrenzenden Längsabschnitt für das zu filternde Fluid undurchlässig auszugestalten. Optional kann außerdem der Befestigungsabschnitt ebenfalls für das zu filternde Fluid undurchlässig ausgestaltet werden. Da sich in besagtem Längsabschnitt während des Filtrierbetriebs keine Verunreinigungen mehr anlagern können, ist in diesem Bereich die Gefahr eines Filterkuchens, der sich während des Regenerationsbetriebs nicht mehr vom Filterschlauch löst, erheblich reduziert. Ein unerwünschtes Vergrößern des Filterkuchens kann in diesem Bereich dann ebenfalls vermieden werden. Letztlich lässt sich durch die vorgeschlagene Maßnahme die Effizienz der Schlauchfiltereinrichtung verbessern.The invention is based on the general idea of making the filter tube impermeable to the fluid to be filtered in a longitudinal section that is susceptible to permanent attachment of contaminants. As a result of this measure, the longitudinal section which is impermeable to the fluid to be filtered is not flowed through by the fluid to be filtered, so that impurities do not even accumulate in this longitudinal section. In particular, it is therefore proposed to make the filter tube impermeable in a longitudinal section adjacent to the attachment section for the fluid to be filtered. Optionally, also the attachment portion can also be made impermeable to the fluid to be filtered. Since no longer can accumulate impurities in the said longitudinal section during the filtering operation, the risk of a filter cake, which does not detach from the filter tube during the regeneration operation, significantly reduced in this area. An undesirable enlargement of the filter cake can then also be avoided in this area. Ultimately, the proposed measure can improve the efficiency of the hose filter device.
Der für das zu filternde Fluid undurchlässige Längsabschnitt nimmt z. B. etwa 5% bis 15% der Gesamtlänge des Filterschlauchs ein.The impermeable for the fluid to be filtered longitudinal section takes z. B. about 5% to 15% of the total length of the filter tube.
Zweckmäßig kann der Filterschlauch insgesamt aus einem Filtermaterial hergestellt sein, wobei dann der an dem Befestigungsabschnitt angrenzende Längsabschnitt mit einer Beschichtung versehen ist, die für das zu filternde Fluid undurchlässig ist bzw. die das Filtermaterial für das zu filternde Fluid undurchlässig macht. Auch hier kann optional vorgesehen sein, auch den Befestigungsabschnitt mit einer derartigen Beschichtung zu versehen. Ein derartiger, mit einer Beschichtung versehener Filterschlauch lässt sich besonders einfach herstellen, da hier bspw. ein konventioneller Filterschlauch aus dem Filtermaterial verwendet werden kann, der lediglich im besagten Längsabschnitt mit besagter Beschichtung versehen werden muss.Suitably, the filter tube can be made in total of a filter material, in which case the adjacent to the attachment portion longitudinal portion is provided with a coating which is impermeable to the fluid to be filtered or the filter material for the filtered Fluid impermeable. Here too, it may optionally be provided to also provide the attachment section with such a coating. Such a filter tube provided with a coating can be produced in a particularly simple manner, since here, for example, a conventional filter tube from the filter material can be used, which only has to be provided with said coating in said longitudinal section.
Alternativ kann der Filterschlauch in einem an den Längsabschnitt angrenzenden Filterabschnitt aus einem Filtermaterial bestehen, während er im besagten Längsabschnitt aus einem für das zu filternde Fluid undurchlässigen Material hergestellt ist. Bspw. kann der Filterschlauch im Bereich des Filterabschnitts aus einem herkömmlichen Filtergewebe bestehen, während er im Bereich des besagten Längsabschnitts aus einer Folie oder dergleichen hergestellt ist. Entsprechendes gilt dann optional für den Befestigungsabschnitt, wenn dieser ebenfalls für das zu filternde Fluid undurchlässig sein soll.Alternatively, in a longitudinal section adjacent filter section, the filter tube may be made of a filter material, while in said longitudinal section it is made of a material impermeable to the fluid to be filtered. For example. In the region of the filter section, the filter hose may consist of a conventional filter fabric, while it is made of a film or the like in the region of the said longitudinal section. The same applies then optionally for the attachment portion, if this should also be impermeable to the fluid to be filtered.
Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei welcher der Filterschlauch soweit flexibel bzw. elastisch ist, dass er sich in einem Filtrierbetrieb, bei dem das jeweilige Filterelement von dem zu filternden Fluid von außen nach innen durchströmt wird bzw. von innen mit einem Unterdruck beaufschlagt wird, zumindest bereichsweise an die Stützstruktur anlegt und in einem Rückspülbetrieb, bei dem das jeweilige Filterelement von einem Reinigungsfluid von innen nach außen durchströmt wird bzw. von innen mit einem Überdruck beaufschlagt wird, zumindest bereichsweise von der Stützstruktur abhebt. Auf diese Weise kann mit dem Filterschlauch die typische Betriebsweise einer Schlauchfiltereinrichtung realisiert werden.Particularly useful is an embodiment in which the filter tube is flexible or elastic so far that it is in a filtration operation, in which the respective filter element is flowed through by the fluid to be filtered from the outside to the inside or is applied from the inside with a negative pressure, at least partially applied to the support structure and in a backwash, in which the respective filter element is flowed through by a cleaning fluid from the inside outward or is acted upon from the inside with an overpressure, at least partially lifts off the support structure. In this way, the typical operation of a bag filter device can be realized with the filter bag.
Die erfindungsgemäße Schlauchfiltereinrichtung umfasst zumindest ein Filterelement, auf dessen Stützstruktur der erfindungsgemäße Filterschlauch aufgestülpt ist.The hose filter device according to the invention comprises at least one filter element, on the support structure of the filter bag according to the invention is slipped.
Besonders vorteilhaft ist nun eine Ausführungsform, bei der im jeweiligen Filterelement die Stützstruktur einen Befestigungsbereich aufweist, in dem der Filterschlauch an der Stützstruktur befestigt ist, wobei die Stützstruktur außerdem einen für das Fluid durchlässigen Stützbereich aufweist, an dem sich der Filterschlauch im Filtrierbetrieb von außen an der Stützstruktur abstützt, wobei die Stützstruktur außerdem einen für das Fluid undurchlässigen Übergangsbereich aufweist, der den Befestigungsbereich mit dem Stützbereich verbindet. Besonders zweckmäßig ist es nun, den Filterschlauch so auszugestalten, dass sich der für das zu filternde Fluid undurchlässige Längsabschnitt des Filterschlauchs, insbesondere ausschließlich, entlang des Übergangsbereichs der Stützstruktur erstreckt. Durch diese Maßnahme wird die Fluidströmung bzw. die Durchströmung des jeweiligen Filterelements auf den Filterabschnitt des Filterschlauchs und den Stützbereich der Stützstruktur konzentriert, was die Effektivität des Filterelements und somit der Schlauchfiltereinrichtung verbessert.Particularly advantageous is now an embodiment in which in the respective filter element, the support structure has a mounting region in which the filter tube is attached to the support structure, wherein the support structure also has a support for the fluid-permeable support region on which the filter tube in Filtrierbetrieb from the outside the support structure is supported, the support structure further comprising a fluid impermeable transition region connecting the attachment region to the support region. It is now particularly expedient to design the filter hose in such a way that the longitudinal section of the filter hose impermeable to the fluid to be filtered extends, in particular exclusively, along the transition region of the support structure. By this measure, the fluid flow or the flow through the respective filter element is concentrated on the filter section of the filter tube and the support region of the support structure, which improves the effectiveness of the filter element and thus the hose filter device.
Diese Schlauchfiltereinrichtung kann außerdem durch die nachfolgend beschriebenen Maßnahmen, die alternativ oder kumulativ oder in beliebiger Kombination realisierbar sind, verbessert werden.This bag filter device can also be improved by the measures described below, which can be implemented alternatively or cumulatively or in any combination.
Bspw. kann das jeweilige Filterelement in einem Rohraum der Schlauchfiltereinrichtung, dem das zu filternde Fluid zugeführt wird, hängend angeordnet sein. Da der Filterschlauch bevorzugt aus einem elastischen bzw. flexiblen Material hergestellt ist, kann durch die hängende Anordnung eine vorbestimmte Relativlage bzgl. der jeweiligen Stützstruktur einfach realisiert werden. Somit wird die ordnungsgemäße Funktion der Schlauchfiltereinrichtung verbessert.For example. For example, the respective filter element can be arranged suspended in a raw space of the tube filter device to which the fluid to be filtered is supplied. Since the filter hose is preferably made of an elastic or flexible material, a predetermined relative position with respect to the respective support structure can be easily realized by the suspended arrangement. Thus, the proper function of the hose filter device is improved.
Das jeweilige Filterelement kann optional ein Tauchrohr aufweisen, das innerhalb der Stützstruktur angeordnet ist und durch das das gefilterte Fluid abgeführt wird. Ein derartiges Tauchrohr bewirkt innerhalb des jeweiligen Filterelements eine mehrfache Strömungsumlenkung und führt insbesondere zu einer homogenen Druckverteilung bzw. Absaugung entlang des Filterschlauchs.The respective filter element may optionally comprise a dip tube, which is arranged within the support structure and through which the filtered fluid is discharged. Such a dip tube causes within the respective filter element a multiple flow deflection and in particular leads to a homogeneous pressure distribution or suction along the filter tube.
Optional kann sich das jeweilige Tauchrohr über eine wesentliche Länge der Stützstruktur erstrecken. Bspw. erstreckt sich das Tauchrohr über mindestens 90% der Länge der Stützstruktur. Zusätzlich oder alternativ kann das jeweilige Tauchrohr im Bereich eines Längsendes der Stützstruktur, stirnseitig offen enden. Somit besitzt das Tauchrohr eine stirnseitige Eintrittsöffnung, durch welche das gereinigte Fluid abgesaugt wird. Zusätzlich kann optional vorgesehen sein, dass das jeweilige Tauchrohr ausschließlich stirnseitig offen ist, während es im Übrigen für das zu filternde Fluid dicht ist.Optionally, the respective dip tube may extend over a substantial length of the support structure. For example. the dip tube extends over at least 90% of the length of the support structure. Additionally or alternatively, the respective immersion tube in the region of a longitudinal end of the support structure, end open frontally. Thus, the dip tube has an end-side inlet opening through which the cleaned fluid is sucked out. In addition, it may be optionally provided that the respective dip tube is open only on the front side, while it is otherwise tight for the fluid to be filtered.
Entsprechend einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das jeweilige Tauchrohr an einem Abführkanal befestigt und mit diesem fluidisch verbunden ist, durch den das gefilterte Fluid abgeführt wird. Somit ermöglicht das Tauchrohr letztlich die fluidische Kopplung des Filterelements mit dem Abführkanal, in dem der Unterdruck herrscht, der die Ansaugung des zu filternden Fluids bewirkt. Optional kann nun vorgesehen sein, die jeweilige Stützstruktur am jeweiligen Tauchrohr zu befestigen. Hierdurch erhält das Tauchrohr eine Zusatzfunktion, da über das Tauchrohr die Stützstruktur festgelegt und positioniert wird. Letztlich ist dann das jeweilige Filterelement über das Tauchrohr am Abführkanal befestigt.According to another embodiment, it can be provided that the respective dip tube is attached to a discharge channel and fluidly connected thereto, through which the filtered fluid is discharged. Thus, the dip tube ultimately allows the fluidic coupling of the filter element with the discharge channel, in which the negative pressure prevails, which causes the suction of the fluid to be filtered. Optionally, it may now be provided to fasten the respective support structure to the respective dip tube. As a result, the dip tube is given an additional function because the support structure is defined and positioned via the dip tube. Ultimately, then the respective filter element is attached via the dip tube on the discharge channel.
Zweckmäßig kann die jeweilige Stützstruktur ein flaches Querschnittsprofil aufweisen. Ein flaches Querschnittsprofil zeichnet sich durch eine Breite aus, die größer ist als die zugehörige Tiefe. Bspw. ist das Querschnittsprofil mindestens fünfmal breiter als tief. Sowohl die Breite als auch die Tiefe sind quer zur Länge der Stützstruktur gemessen. Insbesondere kann das jeweilige Filterelement als Kricket-Filterelement ausgestaltet sein. Das Filterelement besitzt dann ein besonders flaches Querschnittsprofil, sodass es insgesamt an einen Kricket-Schläger erinnert. Suitably, the respective support structure may have a flat cross-sectional profile. A flat cross-sectional profile is characterized by a width that is greater than the corresponding depth. For example. the cross-sectional profile is at least five times wider than it is deep. Both width and depth are measured across the length of the support structure. In particular, the respective filter element can be designed as a cricket filter element. The filter element then has a particularly flat cross-sectional profile, so that it is reminiscent of a cricket bat overall.
Die Schlauchfiltereinrichtung bzw. der jeweilige Filterschlauch kann zum Filtern von gasförmigen Fluiden verwendet werden, bspw. um flüssige und/oder feste Verunreinigungen aus einer Gasströmung herauszufiltern. Insbesondere kann die Schlauchfiltereinrichtung bzw. der jeweilige Filterschlauch als Staubfilter verwendet werden. Alternativ ist es grundsätzlich ebenso möglich, die Schlauchfiltereinrichtung bzw. den jeweiligen Filterschlauch zum Reinigen eines flüssigen Fluids zu verwenden, bspw. um feste Verunreinigungen herauszufiltern.The hose filter device or the respective filter hose can be used for filtering gaseous fluids, for example to filter out liquid and / or solid impurities from a gas flow. In particular, the tube filter device or the respective filter tube can be used as a dust filter. Alternatively, it is basically also possible to use the hose filter device or the respective filter hose for cleaning a liquid fluid, for example to filter out solid impurities.
Die Stützstruktur und das ggf. vorhandene Tauchrohr können bevorzugt aus einem Metall hergestellt sein, während der Filterschlauch bzw. das Filtermaterial bevorzugt durch ein Gewebe, insbesondere aus Kunststoff, gebildet ist.The support structure and possibly existing immersion tube can preferably be made of a metal, while the filter tube or the filter material is preferably formed by a fabric, in particular made of plastic.
Optional kann außerdem noch ein für das Fluid durchlässiges Drahtgestrick außen an der Stützstruktur, insbesondere entlang des Stützbereichs, angeordnet sein, um während des Filtrierbetriebs eine gleichmäßige Abstützung für den Filterschlauch an der Stützstruktur zu ermöglichen. Dieses Drahtgestrick befindet sich dann zwischen dem Filterschlauch und der Stützstruktur.Optionally, in addition, a fluid-permeable wire mesh may be arranged on the outside of the support structure, in particular along the support region, in order to allow uniform support for the filter tube on the support structure during the filtration operation. This knitted fabric is then located between the filter tube and the support structure.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawing and from the associated description of the figures with reference to the drawing.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be explained in more detail in the following description.
Die einzige
Entsprechend
Die Stützstruktur
Der Filterschlauch
Der Filterschlauch
Bspw. kann der Filterschlauch
Die Beschichtung
Alternativ ist es ebenso möglich, den Filterschlauch
Der Filterschlauch
Zur Regeneration des Filterelements
Während die Stützstruktur
Das jeweilige Filterelement
Bei der hier gezeigten speziellen Ausführungsform weist das jeweilige Filterelement
Im Beispiel ist das Tauchrohr
Im Beispiel besitzt die Stützstruktur
Im gezeigten Beispiel ist zwischen der Stützstruktur
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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