DE102022001924A1

DE102022001924A1 - Filter mit mindestens einem Filterelement

Info

Publication number: DE102022001924A1
Application number: DE102022001924.8A
Authority: DE
Inventors: Peter Wirtz
Original assignee: GKD Gebr Kufferath GmbH and Co KG; GKD Gebr Kufferath AG
Current assignee: GKD Gebr Kufferath GmbH and Co KG; GKD Gebr Kufferath AG
Priority date: 2022-06-02
Filing date: 2022-06-02
Publication date: 2023-12-07

Abstract

Bei einem Filter mit mindestens einem Filterelement, das einen länglichen Hohlraum aufweist, der von einem Filtermaterial gebildet und beidseitig einen Abschluss aufweist, wobei mindestens ein Abschluss über eine Schweißverbindung mit dem Filtermaterial verbunden ist, sind mindestens zwei Abschlüsse mit einer Strebe miteinander verbunden. Dies führt dazu, dass Filterelemente bei einer Beeinträchtigung der Schweißverbindung nicht wegbrechen können, da sie durch die Strebe gehalten werden. Die Strebe bildet somit eine Verliersicherung. Vorzugsweise werden mehrere Streben eingesetzt, die parallel und gleichmäßig beabstandet am Filter angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Filter mit mindestens einem Filterelement, das einen länglichen Hohlraum aufweist, der von einem Filtermaterial gebildet ist und beidseitig einen Abschluss aufweist, wobei mindestens ein Abschluss über eine Schweißverbindung mit dem Filtermaterial verbunden ist.
Insbesondere im Bereich der Heißgasfiltration bei Gasen mit Temperaturen über 240 °C werden anstelle von PTFE-Materialien oder Keramikmaterialien auch gesinterte Kerzen eingesetzt. Diese gesinterten Kerzen bestehen aus mehreren Filterelementen, die in der Regel aus einem plattenförmigen Filtermaterial hergestellt werden, das so gebogen wird, dass ein länglicher Hohlraum entsteht, und eine längliche Schweißnaht aufweisen.
Um einzelne Filterelemente miteinander zu verbinden und auch das Filtermaterial mit einem Abschluss mit jeweils an einer der Seiten der Kerze zu verbinden, weisen derartige Filterelemente einen Abschluss auf, der über eine Schweißverbindung mit dem Filtermaterial verbunden ist. Ein derartiger Abschluss kann beispielsweise ein Ring sein, der innerhalb des Filtermaterials angeordnet ist oder ein Band außerhalb des Filtermaterials.
Derartige Filter haben den Vorteil, dass sie Elektrizität ableiten, mit Hochdruck reinigbar sind und auch wiederverwertbar sind. Als Filtermaterial können unterschiedliche meist mehrschichtige Plattenmaterialien verwendet werden, die miteinander versintert sein können.
Eine starke Belastung der Filter im eingebauten Zustand kann dazu führen, dass die Schweißverbindung zwischen einem Abschluss und dem Filtermaterial brüchig wird. Dies wird im praktischen Einsatz kaum bemerkt. Besonders problematisch ist es jedoch, wenn sich ein oder mehrere Filterelemente von einem Abschluss oder einem anderen Filterelement lösen. Dies kann die Funktion des gesamten Filters derart beinträchtigen, dass die Anlage heruntergefahren werden muss, um dieses einzelne Filterelement zu entfernen und zu reparieren.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, dieses Problem zu beheben.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit einem gattungsgemä-ßen Filter gelöst, bei dem mindestens zwei Abschlüsse mit einer Strebe miteinander verbunden sind.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass auch eine immer weiter verbesserte Schweißverbindung noch das Restrisiko nicht ausschließt, dass sich im Betrieb durch unsachgemäße Behandlung oder bei der Reinigung ein Filterelement derart bewegt, dass die Schweißverbindung reißt. Wenn dies nicht frühzeitig erkannt wird, kann ein Filter aus mehreren Filterelementen zerbrechen.
Dieses Problem wird nun nicht dadurch gelöst, dass die Schweißverbindung optimiert wird, sondern mit einer Verliersicherung, die dadurch erzielt wird, dass mindestens zwei Abschlüsse mit einer Strebe verbunden sind. Während die Filterelemente in der Regel so zusammengesetzt sind, dass ein Filter aus mehreren Filterelementen entsteht, der stabil in eine Filteranlage eingesetzt werden kann, berücksichtigt die Erfindung die Erkenntnis, dass durch die Verbindung von mindestens zwei Abschlüssen mit einer Strebe auf einfache Art und Weise eine zusätzliche Stabilität erreicht werden kann, die einen Bruch eines Filters vermeidet und bei einer Beeinträchtigung der Schweißverbindung ein Lösen der Filterelemente voneinander verhindert.
Vorteilhaft ist es, wenn der Filter mehrere Filterelemente aufweist und Abschlüsse unterschiedlicher Filterelemente mit der Strebe miteinander verbunden sind. Dabei muss nicht jeder Abschluss jedes Filterelements mit der Strebe verbunden sein, sondern die Strebe kann auch mehrere Filterelemente überbrücken.
Ein einfacher Aufbau sieht vor, dass der Filter mehrere Filterelemente aufweist und Abschlüsse an den Enden des Filters mit der Strebe miteinander verbunden sind. Dazwischen kann die Strebe mit Abschlüssen verbunden sein, dies ist jedoch in der Regel nicht notwendig.
Sofern über das Filtermaterial ein weiteres Element geschoben wird, ist es vorteilhaft, wenn die Strebe innerhalb des Filtermaterials verläuft. Dadurch wird die äußere Oberfläche des Filters durch die Strebe nicht beeinträchtigt.
Einfacher durchführbar ist es jedoch, wenn die Strebe außerhalb des Filtermaterials verläuft. Dann kann die Strebe besonders einfach an die Abschlüsse angeschweißt werden.
Gerade bei eigenstabilen Filterelementen, die nur an den Abschlüssen miteinander über eine Schweißverbindung miteinander verbunden sind, wirken besondere Kräfte auf die Filterelemente und insbesondere auf die Schweißverbindung, die zu einem Bruch einer aus mehreren eigenstabilen Filterelementen gefertigten Filterkerze führen können.
Derartige Filter und insbesondere deren Filtermaterial kann unterschiedlich aufgebaut sein. Vorteilhaft ist es, wenn das Filtermaterial ein Stützgewebe aufweist. Insbesondere radial außerhalb des Stützgewebes kann das Filtermaterial ein Metallfaservlies aufweisen. Wiederrum radial außerhalb des Metallfaservlieses kann das Filtermaterial ein Filtrationsgewebe aufweisen. Mehrschichtige Filtermaterialien mit einem Aufbau aus Stützgewebe, Metallfaservlies und/ oder Filtrationsgewebe sind starken Beanspruchungen ausgesetzt und können daher insbesondere an der Schweißverbindung brechen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel hat ein Filtermaterial mit Stützgewebe, Metallfaservlies und/ oder Filtrationsgewebe, die miteinander versintert sind.
Da das Filtermaterial, insbesondere wenn es aus mehreren Schichten besteht, in der Regel aus einem flächigen Material gebildet wird, hat das Filtermaterial entlang des länglichen Hohlraumes eine Schweißnaht.
Besonders geeignet ist die erfindungsgemäße Lösung für einen Filter, bei dem mindestens ein Abschluss offen und mindestens ein Abschluss geschlossen ist, da diese Filter insbesondere als eigenstabile Filterkerze hohen mechanischen Anforderungen ausgesetzt sind.
Als Verliersicherung reicht prinzipiell bereits eine einzige Strebe. Aus Stabilitätsgründen ist es jedoch vorteilhaft, dass mehrere und vorzugsweise drei Streben parallel und gleichmäßig beabstandet am Filter angeordnet sind.
Erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigt

1 einen unteren Bereich eines Filters,
2 einen Schweißbereich zwischen zwei Filterelementen,
3 eine Schweißnaht an einem äußeren Band,
4 einen oberen Abschluss,
5 eine Ansicht in ein Filterelement,
6 verschiedene Filterkerzen,
7 einen oberen Abschluss eines Filterelements und
8 ein Filtermaterial aus Stützgewebe, Metallfaservlies und Filtrationsgewebe.

Die 1 zeigt einen Filter 1 mit einem Filterelement 2, dass zylindrisch gebogen ist, so dass es einen länglichen Hohlraum (nicht gezeigt) begrenzt. Dieser Hohlraum ist von dem Filtermaterial 3 gebildet und er hat beidseitig einen Abschluss. In der Figur ist nur der untere offene Abschluss 4 gezeigt.
Zwischen dem Filtermaterial 3 und dem Abschluss 4 ist eine Schweißverbindung 5, die dafür sorgt, dass das Filtermaterial 3 möglichst dicht am Abschluss 4 anliegt.
Am unteren Abschluss 4 ist die Strebe 6 angeschweißt und das andere Ende der Strebe 6 ist mit einem entsprechenden Abschluss 7 am gegenüberliegenden Ende des Filtermaterials 3 verschweißt.
Die Strebe 6 verbindet somit im Ausführungsbeispiel einen unteren offenen Abschluss 4 mit einem oberen geschlossenen Abschluss 7.
Der in 1 gezeigte Filter 1 besteht aus mehreren Filterelementen 2, 8, zwischen denen wiederum ein Abschluss 9, wie in 2 gezeigt, angeordnet ist. Das Filtermaterial 3 des Filterelements 2 und das Filtermaterial 10 des Filterelements 8 sind jeweils an einer Seite des Abschlusses 9 angeschweißt und im Ausführungsbeispiel ist auch die Strebe 6 mit dem Abschluss 9 verschweißt.
Die 3 zeigt, dass die Strebe 6 auch an einem Metallband 11 angeschweißt sein kann, das ein Teil des Abschlusses 9 sein kann und sich um das Filtermaterial 3, 10 herum erstreckt.
Während in den 1 bis 3 die Strebe 6 außerhalb des Filtermaterials 3, 10 angeordnet ist, zeigen die 4 und 5, dass die Streben innerhalb oder auch außerhalb des Filtermaterials 15 angeordnet sein können. Diese Streben 12, 13, 14 sind parallel und gleichmäßig beabstandet angeordnet, um beabstandete Abschlüsse zu verbinden.
Dadurch entstehen Filterkerzen, wie sie in 6 gezeigt sind. Diese Filterkerzen haben in der Regel einen oberen geschlossenen Abschluss 16 und eine Schweißnaht 17 entlang des länglichen Hohlraums und sie können aus einem Stützgewebe 18, einem Metallfaservlies 19 und einem Filtrationsgewebe 20 aufgebaut sein. Die Streben können beispielsweise Drähte mit 5 bis 6 mm Durchmesser sein. Die Kerzen können Durchmesser von beispielsweise 114 bis 250 mm haben.
Vorteilhaft ist es, wenn die Filterkerze so aufgebaut ist, dass das Filtrationsgewebe an der Außenseite ist und die Kerze von der Außenseite nach Innen geströmt wird.

Claims

Filter (1) mit mindestens einem Filterelement (2, 8), das einen länglichen Hohlraum aufweist, der von einem Filtermaterial (3, 10) gebildet ist und beidseitig einen Abschluss (4, 7, 9, 16) aufweist, wobei mindestens ein Abschluss (4, 7, 9, 16) über eine Schweißverbindung (5) mit dem Filtermaterial (3, 10) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Abschlüsse (4, 7, 9, 16) mit einer Strebe (6, 12, 13, 14) miteinander verbunden sind.
Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (6, 12, 13, 14) außerhalb des Filtermaterials (3, 10) verläuft.
Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (6, 12, 13, 14) innerhalb des Filtermaterials (3, 10) verläuft.
Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (3, 10) ein Metallfaservlies (19) aufweist.
Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (3, 10) ein gewebtes Filtrationsgewebe (20) aufweist.
Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (3, 10) entlang des länglichen Hohlraumes eine Schweißnaht (17) aufweist.
Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (3, 10) eine Filterkerze ist.
Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter mehrere Abschlüsse (4, 7, 9, 16) aufweist und nur zwei Abschlüsse (4, 7, 9, 16) mit der Strebe (6, 12, 13, 14) verbunden sind.
Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abschluss (4, 7, 9, 16) offen und mindestens ein Abschluss (4, 7, 9, 16) geschlossen ist.
Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere und vorzugsweise 3 Streben (6, 12, 13, 14) parallel und gleichmäßig beabstandet angeordnet sind.