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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filteranlage zur Reinigung von Gasen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Verfahren zur Montage einer Filtertasche mit einem Kopfstück an einer Kopfplatte.
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Es sind Filteranlagen zur Reinigung von Gasen bekannt, insbesondere bei industriellen Prozessen, bei denen eine Vielzahl von Filtertaschen hängend an einer Kopfplatte gehalten sind. Die Filtertaschen können dann in regelmäßigen Intervallen gereinigt werden, wie dies beispielsweise in der
EP 2 602 016 A1 offenbart ist. Zur Fixierung der Filtertaschen werden diese meist an einer Kopfplatte über einen in eine Wulst der Filtertasche eingenähten Spannring klemmend fixiert. Nach der Montage der Filtertasche an der Kopfplatte wird ein Stützelement, beispielsweise ein Filterkorb, in die Filtertasche eingeschoben. Bei den vorbekannten Filteranlagen ist dabei nachteilig, dass die getrennte Montage der Filtertasche und des Stützelementes vergleichsweise aufwändig ist. Zudem ist die Abdichtung am äußeren Umfang der Filtertasche im Bereich einer Öffnung der Kopfplatte nicht vollständig, so dass zumindest eine kleine Menge an ungefiltertem Gas seitlich an Filtertasche und Kopfplatte ausströmen kann, was gerade bei Entstaubungsanlagen unerwünscht ist.
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Die
DE 16 11 072 offenbart ein Verfahren zur Reeinigung von Schlauchfiltern, an einem Klärfilter für Schwimmbeckenwasser.
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Die
US 4,007,026 offenbart eine Kehrmaschine mit einer Filtervorrichtung, die eine Vielzahl hängender Filterkartuschen aufweist. Jede Filterkartusche umfasst ein gefaltetes Filtermaterial, das innen durch eine Spiralfeder und außen durch ein Verstärkungselement abgestützt ist, wobei die Filterkartusche druch ein Kopfstück mit einer Nut an einer Platte einhängbar ist.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Filteranlage zur Reinigung von Gasen und ein Verfahren zur Montage einer Filtertasche mit einem Kopfstück an einer Kopfplatte zu schaffen, die eine leichte Montage ermöglichen und eine zuverlässige Abdichtung gewährleisten.
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Diese Aufgabe wird mit einer Filteranlage mit den Merkmalen des Anspruches 1 und einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 9 gelöst.
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Erfindungsgemäß umfasst die Filteranlage zur Reinigung von Gasen eine Kopfplatte mit mindestens einer Öffnung, an der ein Kopfstück einer Filtertasche zumindest bereichsweise aus elastischem Material angeordnet ist, das dicht an der Kopfplatte anliegt. Dadurch kann über das Kopfstück eine zuverlässige Abdichtung der Öffnung in der Kopfplatte erhalten werden. Zudem ist die Montage der Einheit aus Kopfstück und Filtertasche einfach durchführbar, da das Kopfstück im Wesentlichen formschlüssig oder klemmend an der Öffnung festlegbar ist.
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Vorzugsweise ist das Kopfstück rohrförmig ausgebildet, wobei rohrförmig lediglich bedeutet, dass innerhalb des Kopfstücks ein Strömungskanal ausgebildet ist, der nicht unbedingt kreisförmig ausgebildet sein muss, sondern auch oval, länglich oder mit anderer Querschnittsgeometrie vorgesehen sein kann. Die Filtertasche kann ebenfalls unterschiedliche Querschnittsgeometrien aufweisen und beutelförmig, haubenförmig oder schlauchförmig ausgebildet sein. Vorzugsweise entspricht die Querschnittsgeometrie der Filtertasche etwa dem Querschnitt eines Stutens des Kopfstückes, an dem die Filtertasche festgelegt ist.
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Das Kopfstück besteht vorzugsweise vollständig aus elastischem Material, beispielsweise einem Gummi oder einen Kunststoff. Bevorzugt wird das Kopfstück als gegossenes Formteil bereitgestellt, beispielsweise aus EPDM.
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Für eine zuverlässige Abdichtung kann das Kopfstück mindestens einen ringförmigen äußeren Vorsprung aufweisen, der zur Abdichtung klemmend an einer Innenwand der Kopfplatte anliegt. Es können auch mehrere solcher dichtenden Vorsprünge oder Dichtlippen benachbart zueinander angeordnet sein.
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Um das Einstecken des Kopfstückes zu erleichtern, weist dieses einen nach außen hervorstehenden Rand auf, der auf der Kopfplatte aufliegt und somit die Einstecktiefe begrenzt. Vorzugsweise sind an einer Unterseite des Randes mindestens ein nach unten hervorstehender umlaufender leistenförmiger Vorsprung oder eine Dichtlippe ausgebildet, die für eine Abdichtung an der Unterseite des Randes sorgen. Somit kann eine weitere Dichtebene an der Unterseite des Randes ausgebildet werden.
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Für eine exakte Positionierung der Filtertaschen mit dem Kopfstück ist ein Stützelement zum Aufspannen der Filtertasche eingefügt, das als Stützkorb oder Stützgitter ausgebildet ist. Das Stützelement ist dabei auf dem Kopfstück abgestützt, so dass das Gewicht des Stützelementes dazu eingesetzt werden kann, einen gewissen Anpressdruck an einer Unterseite des umlaufenden Randes des Kopfstückes zu erhalten, der die Qualität der Abdichtung noch verbessert. Gerade wenn das Stützelement aus Metall hergestellt ist, kann dieses ein Gewicht von 5 bis 10 kg aufweisen, was zum Anpressen des Kopfstückes ausreichend ist.
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Die Filtertasche ist vorzugsweise an einem Stutzen des Kopfstückes fixiert. Dabei kann die Filtertasche an einer oder mehreren Nähten an dem Stutzen angenäht sein. Auch alternative Befestigungstechniken, wie Ankleben, Anschweißen oder über mechanische Befestigungsmittel, können eingesetzt werden. Das Kopfstück und die Filtertasche weisen vorzugsweise eine Hitzebeständigkeit von mindestens 120°C, insbesondere mindestens 135°C, auf, so dass die Filteranlage auch für Entstaubungsanlagen mit heißen Gasen eingesetzt werden kann. Für heißere Anwendungen ist es auch möglich, auf Polymere für die Herstellung der Filtertasche und des Kopfstückes zurückzugreifen, die eine Hitzebeständigkeit von mindestens 200°C besitzen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst eine Filtertasche mit einem endseitig angeordneten rohrförmigen Kopfstück bereitgestellt, in die ein Stützelement eingesteckt wird. Anschließend wird die Einheit aus Filtertasche, Kopfstück und Stützelement in eine Öffnung einer Kopfplatte einer Filteranlage eingefügt, und das Kopfstück an die Öffnung angedrückt, um diese abzudichten. Das Kopfstück wird in die Öffnung der Kopfplatte so weit eingeschoben bis ein nach außen hervorstehender Rand auf der Kopfplatte aufliegt. Dadurch wird die Montage vereinfacht, da das Einschieben der Einheit aus Stützelement, Filtertasche und Kopfstück auch bei langen Filtertaschen, die beispielsweise länger als 2 m sind, einfach erfolgen kann. Zudem ist die Demontage der Einheit aus Stützelement, Filtertasche und Kopfstück ebenfalls einfacher als bei vorbekannten Filteranlagen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Filteranlage zur Reinigung von Gasen;
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2 eine Draufsicht auf ein Kopfstück an einer Kopfplatte der Filteranlage der 1;
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3 eine Schnittansicht durch das Kopfstück der 2, und
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4 eine Detailansicht eines modifizierten Ausführungsbeispiels eines Kopfstückes.
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Eine Filteranlage 1 zur Reinigung von Gasen umfasst einen schematisch dargestellten Raum oder Behälter 2, der einen Einlass 3 für ungereinigtes Rohgas aufweist. In einem Innenraum 4 des Behälters 2 sind eine Vielzahl von Filtertaschen 5 angeordnet, die hängend an einer Kopfplatte 7 angeordnet sind. Das Rohgas strömt in den Innenraum 4 durch die Filtertaschen 5 aus einem gasdurchlässigen Filtermaterial auf die andere Seite der Kopfplatte 7, wo ein Auslass 6 für das gereinigte Gas vorgesehen ist. Jede Filtertasche 5 hängt dabei an einem Kopfstück 8 an der Kopfplatte 7.
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Um die Filtertaschen 5 in regelmäßigen Intervallen zu reinigen, ist eine Leitung 9 vorgesehen, die über Düsen 10 jeweils einen Luftstrom in eine Filtertasche 5 ausgeben kann, so dass die Filtertaschen 5 durch einen Luftstrom gegen die Strömungsrichtung des Rohgases abgereinigt werden können. Die von den Filtertaschen 5 abfallenden Verunreinigungen können an einem Trichter 11 des Behälters 2 gesammelt und über ein Verschlusselement, beispielsweise eine Zellenradschleuse 12, ausgegeben werden. Auch andere Sammeleinrichtungen für die Verunreinigungen können eingesetzt werden, und auch der Reinigungsmechanismus kann optional weggelassen oder verändert werden.
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Die Filtertaschen 5 sind im Wesentlichen rohrförmig mit geschlossenem unterem Ende ausgebildet und weisen eine Länge von mindestens 1 m, vorzugsweise zwischen 2 m und 4 m, auf. Um die Filtertaschen 5 in dem Behälter 2 zu positionieren, sind in die Filtertaschen 5 Stützelemente 13 idie als Stütz- körbe oder Stützgitter ausgebildet sind, eingefügt, die beispielsweise aus Metalldrähten hergestellt sind. Dadurch können die Filtertaschen 5 exakt nebeneinander positioniert werden, so dass eine Vielzahl von Filtertaschen 5 in dem Behälter 2 positioniert werden können.
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In 2 ist eine Draufsicht auf ein Kopfstück 8 gezeigt, das in eine Öffnung an einer Kopfplatte 7 eingesteckt ist. Das Kopfstück 8 ist rohrförmig ausgebildet und umgibt einen Strömungskanal 14, der allerdings nicht kreisförmig ausgebildet ist, sondern länglich, wobei die Länge des Kopfstückes 8 mehr als 3 mal so groß ist die die Breite, insbesondere mehr als 5 mal so groß wie die Breite. Dadurch ergibt sich ein schlitzförmiger und rohrförmiger Strömungskanal 14, der eine Positionierung einer Vielzahl von Filtertaschen 5 nebeneinander ermöglicht. Die Filtertaschen 5 besitzen etwa die gleiche Querschnittsform wie der schlitzförmige Strömungskanal 14, wobei auch andere Geometrien für Strömungskanäle 14 eingesetzt werden können.
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In 3 ist ein Schnitt durch ein Kopfstück 8 an einer Öffnung einer Kopfplatte 7 dargestellt. Das Kopfstück 8 besteht aus einem elastischen Material, insbesondere Kunststoff oder Gummi, beispielsweise aus EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) oder einem anderen synthetischen Kautschuk. Das Kopfstück 8 weist einen nach unten ragenden Stutzen 15 auf, an dem am äußeren Umfang ein Endabschnitt der rohrförmigen Filtertasche 5 fixiert ist. Die Filtertasche 5 ist über eine oder mehrere Nähte 16 an dem Stutzen 15 fixiert, so dass die Verbindung zwischen Stutzen 15 und Filtertasche 5 auch gewisse mechanische Belastungen aushält. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, die Filtertasche 5 mit dem Stutzen 15 zu verkleben oder zu verschweißen.
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Der Stutzen 15 besitzt eine geringere Dicke als ein rohrförmiger Abschnitt 17, der oberhalb der Filtertasche 5 angeordnet ist. Ein Übergang zwischen dem Stuten 15 und dem rohrförmigen Abschnitt 17 ist dabei im Querschnitt keilförmig ausgebildet und kann somit das Einführen des Kopfstückes 8 in eine Öffnung der Kopfplatte 7 erleichtern. An dem rohrförmigen Abschnitt 17 sind im Bereich einer Innenwand 19 an einer Öffnung in der Kopfplatte 7 ein oder mehrere nach außen hervorstehende leistenförmige Vorsprünge 18 vorgesehen, die klemmend an der Innenwand 19 anliegen und somit eine Abdichtung bereitstellen. Jeder Vorsprung 18 bildet dabei eine Dichtleiste aus, so dass im Bereich der Innenwand 19 mehrere Dichtebenen vorgesehen sein können.
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Das Kopfstück 8 weist ferner oberhalb der Kopfplatte 7 einen nach außen ragenden Rand 21 auf, der die Einstecktiefe des Kopfstückes 8 bei der Montage begrenzt. Der Rand 21 weist an der Unterseite einen oder mehrere nach unten ragende umlaufende leistenförmige Vorsprünge 22 auf, die an einer Oberseite 20 der Kopfplatte 7 aufliegen und somit ebenfalls eine umlaufende Abdichtung an dem Kopfstück 8 bereitstellen.
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Auf dem Kopfstück 8 ist das Stützelement 13 abgestützt, das als Stützgitter oder Stützkorb ausgebildet ist und mit dem die Form der Filtertasche 5 vorgegeben wird. Im Bereich des Kopfstückes ist das Stützelement als U-förmiges Metallblech ausgebildet, das einen horizontalen Rand 25 aufweist, der mit einem vertikalen Steg 26 den Rand 21 des Kopfstückes 8 umgreift. Somit ist das Stützelement 13 über die an gegenüberliegenden Seiten angeordneten vertikalen Stege 26 des Stützelementes 13 exakt positioniert. Das Stützelement 13 besteht vorzugsweise aus Metall, und das Gewicht des Stützelementes 13 ist durch das Kopfstück 8 abgestützt, so dass das Kopfstück 8 mit dem Rand 21 gegen die Kopfplatte 7 gedrückt wird, und somit eine verbesserte Abdichtung an der Unterseite des Randes 21 erhalten wird, insbesondere wenn an dem Rand 21 nach unten ragende Vorsprünge 22 vorgesehen sind. Die vertikalen Stege 26 des Stützelementes 13 sind in der montierten Position beabstandet von einer Oberseite 20 der Kopfplatte 7 angeordnet, können optional aber auch auf der Kopfplatte 7 aufliegen.
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In 4 ist ein modifiziertes Ausführungsbeispiel eines Kopfstückes 8 gezeigt, bei dem nur der nach außen hervorstehende Rand 21 abgebildet ist. An dem Rand 21 sind statt der dreieckförmigen nach unten ragenden Vorsprünge wulstförmige Vorsprünge 23 an der Unterseite ausgebildet. Ferner sind an der Oberseite des Randes 21 ebenfalls Vorsprünge 24 vorgesehen, die an der Unterseite des Randes 25 anliegen. Dadurch wird ein Verkleben des Randes 25 vermieden, der auf den Vorsprüngen 24 aufliegt und in einem Abstand zu der übrigen Oberfläche des Kopfstückes angeordnet ist.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Kopfstück 8 einstückig aus einem elastischen Material hergestellt. Es ist auch möglich, das Kopfstück aus zwei oder mehr unterschiedlichen Materialien herzustellen, wobei beispielsweise nur die an der Kopfplatte 7 anliegenden Bereiche aus einem elastischen Material zur Abdichtung hergestellt sind.
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Zudem kann die Form des Kopfstückes und der Filtertaschen 5 variieren, und der Strömungskanal 14 kann auch andere Geometrien aufweisen.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Filtertaschen 5 hängend an der Kopfplatte 7 gehalten. Es ist auch möglich, die Filtertaschen anders auszurichten, beispielsweise horizontal oder winklig zur Vertikalen.
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Die Abdichtung des Kopfstückes 8 an den Oberflächen der Kopfplatte 7 kann über ein oder mehrere leistenförmige Vorsprünge 18 oder 22 erfolgen. Es ist aber auch mögliche, eine Abdichtung über eine glatte Oberfläche an dem Kopfstück 8 vorzunehmen, wenn diese klemmend an der Kopfplatte 7 an einer Innenwand der Öffnung oder einer Oberseite der Kopfplatte 7 aufliegt. Für eine Klemmung können auch zusätzliche Spanneinrichtungen zur Erhöhung des Anpressdruckes vorgesehen sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Filteranlage
- 2
- Behälter
- 3
- Einlass
- 4
- Innenraum
- 5
- Filtertasche
- 6
- Auslass
- 7
- Kopfplatte
- 8
- Kopfstück
- 9
- Leitung
- 10
- Düse
- 11
- Trichter
- 12
- Zellenradschleuse
- 13
- Stützelement
- 14
- Strömungskanal
- 15
- Stutzen
- 16
- Naht
- 17
- Abschnitt
- 18
- Vorsprung
- 19
- Innenwand
- 20
- Oberseite
- 21
- Rand
- 22
- Vorsprung
- 23
- Vorsprung
- 24
- Vorsprung
- 25
- Rand
- 26
- Steg
