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Die Erfindung betrifft eine Filteranlage
zur kontinuierlichen Abscheidung von Schwebstoffen aus einem angesaugten
Luftstrom mit einer Vielzahl durch Aufbringung eines Reinigungsluftstromes
auf die Reinluftseite abreinigbarer Filterelemente nach der Gattung
des Hauptanspruchs. Filteranlagen dieser Art werden zur Reinigung
der von Gasturbinen, Kompressoren und anderen luftverbrauchenden
Maschinen angesaugten Luft eingesetzt. Diese Anlagen besitzen in
Gruppen angeordnete, im Wesentlichen aus einem Filtermedium bestehende
Filterelemente, die z. B. als von außen nach innen durchströmte Filterkerzen
gestaltet sind. Die aus der Luft abgeschiedenen Schwebstoffe, die
neben Sand und Staub auch Salznebel, Schnee, Ruß und Aerosole der verschiedensten
Art umfassen, lagern sich auf der Anströmseite der Filterelemente und
auch im Filtermedium selbst ab. Die Steuerung der Anlage erfolgt üblicherweise
dadurch, dass ein Differenzdruckmeßsystem den Belegungsgrad der
Filterelemente überwacht.
Wenn der Druckverlust der Filteranlage durch die Ablagerungen unzulässig angestiegen
ist, werden die Filterelemente durch die Aufbringung eines Reinigungsluftstromes
auf ihre Reinluftseite, also z.B. auf die Innenseite von Filterkerzen,
zumindest von einem Teil der angesammelten Ablagerungen gereinigt.
Da die Abreinigung jedoch nicht vollständig ist, müssen die verbrauchten Filterelemente
nach einer gewissen Zahl solcher Abreinigungen durch neue Filterelemente
ersetzt werden.
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Bei Filteranlagen mit großer Luftkapazität ist die
große
Zahl der Filterelemente häufig
in gebäudeartigen
Filtergehäusen
angeordnet, wobei die Filtergehäuse
zur Inspektion und zum Austausch der Filterelemente begehbar sind.
Dabei sind die Filterelemente in einer plattenartigen Aufnahme,
Rohrplatte genannt, montiert. Bei der Verwendung von Filterkerzen,
die von ihrer Außenseite
angeströmt
werden, sind diese üblicherweise
mit dem Austrittsrand ihres Reinluftaustrittes dichtend in die Rohrplatte
eingelassen und ragen mit ihrer Anströmseite in den Teil des Filtergehäuses, in
dem die ungefilterte Luft zuströmt. Große Filteranlagen
enthalten mehrere Rohrplatten, die senkrecht, horizontal oder schräg angeordnet
sei können,
wobei jede Rohrplatte eine Gruppe von in mehreren Reihen angeordneten
Filterelementen trägt.
Bei horizontaler Anordnung der Rohrplatte erfolgt die Durchströmung der
Filterelemente von unten nach oben, ebenfalls bei schräger Anordnung.
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Bei der Verwendung von der von außen angeströmten Filterkerzen
als Filterelemente erfolgt die Abreinigung üblicherweise durch kurze Druckluftimpulse
im Gegenstrom zur Ansaugrichtung der Luft jeweils für die einzelne
Filterkerze oder Teilmengen von Filterkerzen nacheinander. Dazu
ist im Bereich des Reinluftaustrittes jeder Filterkerze eine Düse montiert,
die aus einer Druckluftleitung mit Druckluft gespeist werden kann.
Der Druckluftimpuls wird durch Öffnen
und Schließen
eines Druckluftventils ausgeführt,
wobei ein Druckluftventil einer Filterkerze, jedoch auch einer ganzen
Reihe von Filterkerzen zugeordnet und außerhalb des Filtergehäuses angeordnet
sein kann. Durch die Druckluftimpulse wird eine Reinigungsdurchströmung des
Filterelementes erzeugt, wodurch die auf dem Filtermedium angesammelten
Ablagerungen abgereinigt werden, wobei ein Teil der Ablagerungen,
sofern es sich um durch Zusammenbacken von Schwebstoffen entstandene größere Partikel
handelt, ausreichend weit aus dem Ansaugbereich der gereinigten
Filterkerze weggetragen und einer Entsorgung zugeführt werden.
Die Bauteile, die der Erzeugung des Reinigungsluftstromes an jeder
Filterkerze dienen, dürfen
den angesaugten Luftstrom nicht zu sehr behindern. Bei einigen Anlagen
werden am Reinluftaustritt der Filterkerzen angeordnete Lufttrichter
eingesetzt, die den Strömungsquerschnitt
düsenartig
verengen, um aus dem dünnen,
die Düse
verlassenden Druckluftstrahl hoher Geschwindigkeit eine über die
gesamte Fläche
des Filtermediums ausreichende Reinigungsdurchströmung zu
erzeugen.
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Filteranlagen dieser Art mit Reinigung
der Filterkerzen durch Druckluftimpulse werden beschrieben in:
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- – Fachartikel „Gas Turbine
Filtration Added to Air Handling Capabilities" der Universal Silencer, Stoughton WI,
USA/aus "Diesel & Gas Turbine Worldwide", Jan/Feb 1995
- – Technische
Beschreibung GTS-101 (rev 10/00) „GDX Self-Cleaning Filter
System" der Donaldson Company
Inc., Minneapolis MN, USA
- – U.
S. Patent 4 218 227 (Frey)
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Die beschriebenen Anlagen nach dem
Stand der Technik haben mehrere Nachteile:
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- – Ein
Teil der abgereinigten Ablagerungen, sofern es sich um kleinere
Partikel handelt, wird umgehend wieder von der soeben gereinigten
Filterkerze oder benachbarten Filterkerzen angesaugt, was zur sofortigen,
erneuten Ablagerungen führt. Dies
wird besonders dadurch verstärkt,
dass im Bereich um die Filterkerze durch die Abreinigung mit Druckluftimpulsen
hoher Geschwindigkeit Verwirbelungen entstehen, die die abgereinigten
Ablagerungen sofort wieder zur Filterkerze zurück tragen. Dieser Effekt wird
in der deutschen Offenlegungsschrift DE 3341786 A1 (Neu mann/Lippold) beschrieben
und soll durch die Anordnung automatisch schließender Verschließelemente am
Reinluftaustritt jeder Filterkerze behoben werden. Dieses Verfahren
kann zwar durch vollständiges
Absperren des Reinluftaustrittes und verbesserte Rückströmbedingungen
die Abreinigung verbessern, jedoch nicht die später beschriebenen zusätzlichen
Nachteile beheben.
- – Bei
Impulsreinigungsanlagen können
die am Reinluftaustritt der Filterkerzen angeordneten Lufttrichter,
die den Strömungsquerschnitt
zur Impulsumsetzung düsenartig
verengen, nicht optimal für
die Reinigung ausgeführt
werden, da sie in ihrer Vielzahl die normale Durchströmung unzulässig behindern
würden.
- – Der
Fachartikel von Schroth/Rudolph „Newly Developed Filter Products
for Gas Turbine Intake Air Filtration" (International Gas Turbine and Aeroengine
Congress, Birmingham, UK, June 10-13, 1996/ASME 96-GT-517) beschreibt
als Nachteil der Filter mit Druckluftimpulsreinigung, dass diese nicht
in der Lage sind, hartnäckige,
besonders klebrige Ablagerungen zu entfernen, die z.B. durch Ruß, unverbrannte
Kohlenwasserstoffe, hygroskopische Salze, hohe Luftfeuchtigkeit
und Nebel entstehen.
- – Zwar
wird an anderer Stelle vorgeschlagen, die Druckluft zum Trocknen
des Filtermediums aufzuheizen, was jedoch bei dem weitverzweigten Druckluftzuführsystem
mit Anordnung einer individuellen Düse an jeder einzelnen Filterkerze
praktisch nicht möglich
ist.
- – Die
Erzeugung des für
die Abreinigung der Filterkerze erforderlichen Überdruckes der Luft innerhalb
der Kerze und Aufbau einer über
die Kerzenlänge
möglichst
gleichmäßigen Luftströmung von
innen nach außen
durch den mit einer Düse erzeugten
Druckluftimpuls ist ein strömungstechnisch
komplizierter Vorgang, der besondere konstruktive Gestaltung der
Filterkerzen und des Filtermediums und für jede Filterkonstruktion einer neue
Optimierung bedarf dies auch besonders, weil örtliche Beschädigungen
des Filtermediums durch Druckspitzen vermieden werden müssen.
- – Die
beschriebene Impulsreinigungstechnik ist nur für als Filterkerzen ausgeführte Filterelemente einsetzbar,
und nur für
Abreinigung der Filterkerzen von innen nach außen. Es gibt jedoch neben der
von außen
angeströmten
Filterkerzen andere, nach Reinigungswirkung, Druckverlust und Installationskosten überlegene
Filterelemente, die bei Großanlagen
in ähnlicher
Weise in großer
Zahl in Gruppen von Filterelementen in Rohrplatten installiert werden.
Dabei handelt es sich z.B. um von innen angeströmte Filterkerzen oder um plattenartig
ausgeführte
Filterelemente, wie sie z.B. in der internationalen Patentschrift
WO 01/34278 (Tokar/Leblanc) beschrieben werden. Diese Filterelemente
sind mit dem großtechnisch
eingeführten
Impulsreinigungsverfahren mit Anordnung von Druckluftimpulse erzeugenden
Düsen an
jedem einzelnen Filterelement nicht reinigbar. Daher sind bei diesen
Filterelementen auch saisonbedingte Ablagerungen nicht abreinigbar,
wie sie z.B. durch Vereisung oder Sandsturm entstehen und bei von
außen
angeströmten
Filterkerzen mit Impulsreinigungstechnik beherrschbar sind.
- – Große Filteranlagen
der beschriebenen Art sind mit einer Vielzahl von Filterelementen
ausgerüstet,
bis zu mehreren hundert Stück.
Die Anlagen, z.B. Gasturbinen zur Elektrizitätserzeugung, sind oft an abgelegenen
Orten installiert. Die Filterelemente sind – besonders bei im Betrieb
befindlicher Anlage – nur
schwer zu inspizieren. Daher werden Montagefehler, die besonders
beim Austausch der Filterelemente durch ungeschultes Personal auftreten,
und Beschädigungen
der Filterelemente durch Transport, Montage und rauen Betrieb, oft
nicht erkannt. Dies führt
dazu, dass eine ansonsten hochwertige Filteranlage schon durch ein
einziges beschädigtes
oder undicht montiertes Filterelement einen großen Teil ihrer Wirksamkeit
verliert. Die unzureichenden Überwachungsmöglichkeiten
sind also ein weiterer Nachteil der Anlagen nach dem Stand der Technik.
- – Die
große
Anzahl der individuellen Reinigungseinrichtungen und die diese steuernden
Ventile sowie die weitverzweigte Zuführung der Druckluft sind aufwendig,
nehmen viel Raum ein, behindern den Zugang zu den Filterelementen
und sind serviceaufwendig.
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Die vorliegende Erfindung hat die
Aufgabe, eine Filteranlage der eingangs genannten Art zur weitgehenden Überwindung
der beschriebenen Nachteile zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs in Verbindung mit den
Merkmalen des Oberbegriffs gelöst,
in verbesserter Form in weiterer Ausgestaltung der Erfindung durch
Merkmale der Unteransprüche.
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Im Gegensatz zu den beschriebenen
Anlagen nach dem Stand der Technik wird nicht jedem einzelnen Filterelement
eine individuelle Reinigungseinrichtung zugeordnet, sondern einer
Gruppe von Filterelementen eine einzige mit einer Positioniereinrichtung über die
Reinluftaustritte der Filterelemente verfahrbare Reinigungseinrichtung,
die nacheinander jeweils Teilmengen von mindestens einem Filterelement
gleichzeitig reinigbar macht. Die Positioniereinrichtung ist in
vorgegebenen Reinigungspositionen zum Zwecke der Reinigung anhaltbar,
wobei diese Reinigungspositionen der Anordnung der Filterelemente
entsprechen. Die Filteranlage kann mehrere Reinigungsanlagen haben,
z.B. wenn mehrere Rohrplatten eingebaut sind. Die Reinigungseinrichtung
ist für
jedes der gleichzeitig reinigbaren Filterelemente mit einer den
Reinluftaustritt des Filterelementes zumindest teilweise abdeckenden
Abdeckhaube ausgerüstet,
wobei die Wand der Abdeckhaube im Wesentlichen zusammen mit der
Reinluftseite des Filtermediums einen Behandlungsraum bildet. Die
Reinigungseinrichtung hat mindestens einen Behandlungsanschluss
zum Behandlungsraum und eine oder mehrere daran angeschlossene Behandlungseinrichtungen,
die das Filterelement und die an seinem Filtermedium angesammelten
Ablagerungen beeinflussende Medienströme zuführ- und/oder abziehbar machen, wobei zumindest
eine einen Reinigungsluftstrom zuführende und damit eine Reinigungsdurchströmung des
Filtermediums erzeugende Behandlungseinrichtung angeschlossen ist,
und wobei in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die
Behandlungseinrichtungen die Medienströme einschaltbar machen, wenn
sich die Reinigungseinrichtung in einer Reinigungsposition befindet, während sie
beim Verfahren abgeschaltet bleiben.
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Die erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung besteht
also aus der Abdeckhaube mit Behandlungsanschlüssen, an die zumindest eine
einen Reinigungsluftstrom zuführende
und möglicherweise weitere
Behandlungseinrichtungen, die weitere Medienströme zuführ- und/oder abziehbar machen, angeschlossen
sind und der Positioniereinrichtung. Die Abreinigung erfolgt, wie
beim Stand der Technik, von der Reinluftseite her, jedoch mit anderen
Mitteln.
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Die erfindungsgemäße Filteranlage nach dem Hauptanspruch
hat gegenüber
dem beschriebenen Stand der Technik ganz beträchtliche Vorteile. Dadurch,
dass eine einzige Reinigungseinrichtung zu einer Vielzahl von Filterelementen
verfahrbar ist, und diese eine nach der anderen abreinigt, kann
sie eine Abdeckhaube mitführen,
die unter zumindest teilweiser Abdeckung des Querschnitts des Reinluftaustrittes,
in eine bevorzugten Ausführungsform
der Abdeckhaube mit vollständiger
Abdeckung, die Beaufschlagung des abzureinigenden Filterelementes
beträchtlich
verbessert und dabei die Durchströmung der übrigen, gerade nicht abzureinigenden
Filterelemente, in keiner Weise behindert. Die Abdeckhaube ermöglicht auch
die Reinigung anderer Ausführungsformen
von Filterelementen über
die von außen
angeströmten
Filterkerzen hinaus dadurch, dass er durch seine den Reinluftaustritt
des Filterelementes gegen die übrigen
Filterelemente abdeckende oder gar absperrende Wirkung den Aufbau
eines zur Reinigung erforderlichen Überdruckes auf der Reinluftseite
des Filterelementes überhaupt
erst möglich macht.
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Durch die Bildung des Behandlungsraumes ist
es möglich,
das Filterelement und die Ablagerungen durch die Zuführung und/oder
Abführung
weiterer Medienströme
zu beeinflussen, also z.B. mit aufgeheizter Luft zu trocknen oder
Lösungsmittel
etc. zuzuführen.
All dies ist bei den Filteranlagen nach dem Stand der Technik nicht
möglich.
Wird die Reinigungseinrichtung mit der Positioniereinrichtung in eine
Position am Rande der Rohrplatte gefahren, so sind die Filterelemente
für Servicezwecke
sehr gut zugänglich,
anders als bei der Impuls reinigungstechnik, bei der die Reinluftaustritte
durch Druckluftrohre, Düsen
und Ventile zugebaut sind. In Zeiten ohne Reinigungsbetrieb kann
die Reinigungseinrichtung in eine die Strömung nicht behindernde Position
gefahren werden.
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In Unteransprüchen wird die weitere bevorzugte
Ausgestaltung der Abdeckhaube beschrieben, die ihre Abdichtung und
Verfahrbarkeit verbessern. Dabei sei besonders auf Einrichtungen
verwiesen, die eine zusätzliche
Verfahrbarkeit der Abdeckhaube senkrecht zur Ebene der Reinluftaustritte
gestatten, womit beim Verfahren ein genügender Manövrierabstand entsteht, der
auch die Reinigung von Filterelementen ermöglicht, die von der Rohrplatte
weit zur Reinluftseite abstehen, wie z.B. Filterkerzen, die vom angesaugten
Luftstrom von innen nach außen
durchströmt
werden. In diesem Fall umfasst die Abdeckhaube das Filterelement.
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Die Abdeckhaube kann den Reinluftaustritt eines
einzelnen Filterelements abdecken. Es kann jedoch vorteilhaft sein,
mehrere Filterelemente mit mehreren Abdeckhauben abzudecken und
dann eines oder auch mehrere abzureinigen.
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Der Reinigungsluftstrom wird über den
mindestens einen Behandlungsanschluss eingeleitet. Er ist über einen
an der verfahrbaren Reinigungseinrichtung angeordneten Drucklufterzeuger
erzeugbar, oder über
einen Schlauch oder im Inneren der Linearmodule oder Drehmodule
von einem ortsfest angeordneten Drucklufterzeuger heranführbar. Der
Druckluftstrom ist in einer besonderen Ausführungsform über ein möglichst nahe an der Abdeckhaube
angeordnetes Druckluftventil absperrbar, um beim Verfahren die Druckluftzufuhr
mit geringstmöglichen
Verlusten absperren zu können.
Ein Druckluftspeicher ermöglicht
energiereiche Druckluftstöße mit Druckluftzuleitungen
kleiner Nennweite.
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Der Schlauch wird zweckmäßigerweise
mit mindestens einer Schlaufe verlegt, wie es von Energieketten
her bekannt ist. Parallel zum Schlauch lassen sich auch Kabel für die Elektrizitätsversorgung und
Steuerung der Reinigungseinrichtung und die Messwertübertragung
später
beschriebener Filterkontrolleinrichtungen sowie Schläuche für die Zuführung von
Zusatzmitteln zur Verbesserung der Filterwirkung oder Reinigungswirkung
und/oder die Absaugleitung einer Absaugeinrichtung anordnen.
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Die Abdeckhaube ist in besonderer
Ausführungsform
ein nahezu zylinderförmiger
Behälter
mit rundem Querschnitt entsprechend dem Querschnitt des Reinluftaustritts,
wobei der Reinigungsluftstrom seitlich oder an der Stirnfläche einführbar ist.
In einer anderen besonderen Ausführungsform
wird der Reinigungsluftstrom von einem Injektor mit einem Druckluftstrahl
hoher Geschwindigkeit und gleichzeitigem Ansaugen und Zumischen
von Umge bungsluft erzeugt. Dazu ist die Abdeckhaube im Wesentlichen trichterförmig ausgebildet
mit zentrischer Anordnung der Druckluftdüse. Dadurch wird im Behandlungsraum
und dem zu reinigenden Filterelement ein ausreichend hoher Überdruck
bei gleichzeitig hohem Reinigungsluftstrom erzeugt. Diese Vorrichtung
ist strömungsoptimal
auszuführen,
ohne Rücksicht
auf die normale Durchströmung
der Filterelemente nehmen zu müssen,
da die Vorrichtung ja für
eine große Anzahl
Filterelement nur als ein einzelnes Stück auszuführen ist, und in Zeiten ohne
Reinigungsbetrieb in eine die Strömung nicht behindernde Position
gefahren werden kann.
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Die Reinigungseinrichtung ist mittels
Positioniereinrichtung in einer Ebene parallel zu den Reinluftaustritten
der abzureinigenden Filterelemente verfahrbar. Dazu besteht die
Positioniereinrichtung in einer Ausführungsform aus mindestens einem
Positioniermodul, der als Linearmodul oder als Drehmodul ausgeführt sein
kann. Linearmodule sind z.B. als kolbenstangenlose Druckluftzylinder
mit Druckluftbeaufschlagung bekannt. In diesem Fall könnte der
Druckluftstrom auch über
die in den Druckluftzylindern verwendete Druckluft herangeführt werden.
In bevorzugten Ausführungsformen
besteht der Linearantrieb aus einem in einem Profil laufenden Schlitten,
dessen Antrieb über
eine Gewindespindel mit Antriebsmotor oder einen Getriebemotor mit
Zahnstange erfolgen kann. Drehmodule bestehen z.B. aus einem in einem
Lagergehäuse
drehbaren Dreharm.
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Die Positioniereinrichtung kann in
besonderen Ausführungsformen
aus zwei Linearmodulen oder aus zwei Drehmodulen oder aus einem
Linearmodul und einem Drehmodul bestehen, wie in den Unteransprüchen angegeben.
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Im Rahmen der Erfindung liegt es
auch, dass die Positioniereinrichtung nur einen Linearmodul besitzt,
der eine komplette Reihe der Gruppe von Filterelementen gleichzeitig
reinigbar macht, und Reihe nach Reihe nacheinander die gesamte Gruppe
Filterelemente abreinigt. Dies vereinfacht die Positioniereinrichtung
und ist dann besonders günstig,
wenn die Gruppe aus vielen Reihen mit wenigen Filterelementen je
Reihe besteht.
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Die verfahrbare Reinigungseinrichtung
ist in einer bevorzugten Ausführungsform
mit zumindest einer weiteren Behandlungseinrichtung versehen, die
weitere Medienströme
zu- oder abführbar macht, zur
Beeinflussung der Filterelemente und/oder der Konsistenz der angesammelten
Ablagerungen, um deren Filterwirkung und Abreinigbarkeit zu verbessern.
Dabei kann es sich um einen Zuluftstrom handeln, der zum Trocknen
der Filterelemente erwärmt oder
dem Zusatzstoffe beigegeben werden, oder um ein Konditionierungsmittel,
das direkt ohne Zuluftstrom zugeführt wird. Bei der erfindungsgemäßen Anlage
ist jede der Behandlungseinrichtungen für eine Vielzahl von Filterelementen
nur ein einziges mal zu erstellen und ist dann durch die Verfahrbarkeit der
Reinigungseinrichtung für
alle diese Filterelemente wirksam. Daher ist diese bevorzugte Ausgestaltung
wichtiger Teil der Erfindung, die sie vom Stand der Technik abhebt.
Dies wird allein am Beispiel der in
DE
3341786 vorgeschlagenen Erwärmung des Reinigungsluftstromes
sichtbar, der dort über
ein weitverzeigtes, zu isolierendes und vorzuheizendes Luftzuführsystem
zuzuführen
oder aber an vielen Stellen nacheinander durch eine Vielzahl von
Heizungen zu erzeugen wäre.
Bei der erfindungsgemäßen Filteranlage
dagegen wird zur Beaufschlagung einer Vielzahl von Filterelementen
mit Warmluft nur eine einzige Zulufteinspeisung mit Heizung benötigt, nämlich eine
an der verfahrbaren Reinigungseinrichtung angeordnete.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung
ist die Reinigungseinrichtung mit Filterkontrolleinrichtungen ausgestattet,
die damit ebenfalls verfahrbar sind. Diese betreffen die visuelle
Inspektion der Filterelemente mit Videokamera, Webkamera, auch drehbar
und in das Filterelement verfahrbar, und Mittel zur Bestimmung des
Druckverlustbeiwertes des Filterelementes, der eine Aussage über den
Verschmutzungsgrad oder bei extrem niedrigen Werten die Erkenntnis
ermöglicht,
dass das Filterelement beschädigt
oder nicht mehr vorhanden ist. Dabei kann ein Messluftstrom gemessen
oder festgesetzt werden, der aus dem aktuellen Zuluftstrom oder
Absaugstrom bestehen kann. Die Druckdifferenz über das Filterelement ist durch
eine Messung des Druckes unter der Abdeckhaube und des Druckes auf der
Rohluftseite der Filteranlage sinnvoll, als Differenzdruck oder
Einzeldrücke
gemessen.
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Die Reinigungseinrichtung könnte auch
dazu herangezogen werden, ein als defekt erkanntes Filterelement
gegen weitere Durchströmung
abzudichten, so z.B. durch eine von einem Greifarm aufgesetzte Isolierhaube.,
oder auch Abdichten durch Auftrag eines Abdichtmittels. Dies kann,
wie die automatische Kontrolle überhaupt,
bei abgelegenen Installationen vorteilhaft sein.
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Wird die verfahrbare Reinigungseinrichtung als
Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit einer Abdeckhaube und Druckluftzuführung sowie
einem Warmluftgebläse
und eine elektronischen Kamera ausgerüstet, so kann die erfindungsgemäße Luftfilteranlage
mit sehr geringem Aufwand die unterschiedlichsten derzeit eingesetzten
Filterelemente abreinigen, dazu aufwärmen (z.B. trocknen oder Eis entfernen)
und optisch ihre Betriebsfähigkeit
kontrollieren, wobei dieselbe Positioniereinrichtung für alle Aufgabenstellungen
benutzt wird.
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Die genannten Ausführungsbeispiele
sind nicht ausschließlich,
sondern sollen das Wesen der Erfindung deutlich machen, das verbessertes
Abreinigen, Verbesserung von Filterwirkung und Abreinigung sowie
die Filterkontrolle mit ein und derselben Anlage einschließt. Sie
sind einzeln oder in Kombination miteinander oder in Kombination
mit hier nicht aufgeführten
Maßnahmen
möglich
sind. All dies ist Bestandteil der Erfindung.
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Eine besondere Ausführungsform
der Filterelemente, aufgebaut aus einem groben Vorfilterelement
und einem nachgeschalteten Feinfilterelement, eignet sich besonders
gut für
die Abreinigung mit der erfindungsgemäßen Reinigungseinrichtung.
Die beiden Filtermedien sind so gewählt sind, dass sich die auf
dem groben Filtermedium abscheidenden groben Schwebstoffe noch gut
durch die Reinigungseinrichtung abreinigen lassen und das feine
Filtermedium ohne Rücksicht
auf Abreinigbarkeit noch sehr gut feine Schwebstoffe im Subμm-Bereich
zurückzuhalten in
der Lage ist. Damit ergeben sich optimale Bedingungen: Beim Abreinigen
wird das Vorfilterelement fast vollständig gereinigt, das Feinfilterelement
unvollständig,
da durch seine Wirkung als Tiefenfilter ein großer Teil der feinen Schwebstoffe
im Filtermedium verbleibt. Das Ergebnis ist hohe Filterwirkung bei
langer Filterstandzeit. Diese Ausführungsform mach die erfindungsgemäße Luftfilteranlage
mit Reinigungseinrichtung gegenüber
dem Stand der Technik auch dadurch überlegen, dass sich Filterelemente
einfach durch Hintereinanderschaltung von Vor- und Feinfilter aufbauen
lassen, was beim Stand der Technik aufwendig ist, der für die Impulsreinigung kerzenförmige Filterelemente
benötigt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
von Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 schematisch
einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Filteranlage mit einer Gruppe
von Filterelementen mit Reinigungsanlage in Reinigungsposition an
einem der Filterelemente, wobei die Positioniereinrichtung mit einem
Linear- und einem Drehmodul ausgerüstet ist, der Reinigungsluftstrom über einen
Schlauch herangeführt
wird und die Filterelemente von einem Typ sind, der nach dem beschriebenen
Stand der Technik nicht reinigbar wäre
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2 schematische
Aufsicht auf die Anlage nach 1,
wobei Teile der Anlage geschnitten dargestellt sind
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3 Ausschnittsvergrößerung der
Anlage nach 1
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4 Filterkerzen
mit erfindungsgemäßer Reinigungseinrichtung
in Reinigungsposition an einer der Filterkerzen, wobei die Reinigungseinrichtung
mit einer Filterkonditionierungseinrichtung sowie einem Durchflusssensor
und ei nem Drucksensor zur Bestimmung des Filterzustandes ausgerüstet ist
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5 schematisch
einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Luftfilteranlage mit einer
Gruppe von Filterelementen mit Reinigungseinrichtung in Reinigungsposition
an einem der Filterelemente, wobei die Positioniereinrichtung mit
zwei Linearmodulen mit Zahnradantrieb und die Reinigungseinrichtung mit
Abdeckhaube mit Drucklufterzeuger, Druckluftspeicher und Druckluftventil
sowie einer Konditionierungsdüse
ausgerüstet
ist
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6 Anlage
nach 5 in anderer Ansicht
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7 erfindungsgemäße Anlage
mit Positioniereinrichtung nach 1,
Reinigungseinrichtung mit düsenförmig ausgebildetem
Lufttrichter und Druckluftdüsedüse in Reinigungsposition
an einer Filterkerze, mit elektronischer Kamera
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8 erfindungsgemäße Filterelemente
aufgebaut aus Vorfilterelement und Feinfilterelement, mit erfindungsgemäßer Reinigungseinrichtung
in Reinigungsposition an einem der Filterelemente
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Bevor auf die in den Zeichnungen
dargestellten Einzelheiten näher
eingegangen wird, sei vorangestellt, dass jedes der beschriebenen
Merkmale für sich
oder in Verbindung mit den Merkmalen der Ansprüche von erfindungswesentlicher
Bedeutung sein kann. Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass es sich nur
um schematische Zeichnungen handelt, also z.B. Größenverhältnisse
von Teilen zueinander verzerrt dargestellt sein können. Zur
Abgrenzung innerhalb der gesamten Filteranlage (1) sind
wesentliche Komponenten der Reinigungseinrichtung zusätzlich mit deren
Bezugszeichen (16) versehen, was jedoch nicht andere Komponenten
der Reinigungseinrichtung (16) ausschließen soll. Ähnliches
gilt auch für die
Bezugszeichen für
Komponenten der Positioniereinrichtung (37).
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1 bis 3 zeigen eine erfindungsgemäße Luftfilteranlage
(1) mit einem schematisch angedeuteten Filtergehäuse (2)
und einer Gruppe von Filterelementen (3) aus einzelnen
Filterelementen (4) mit Filtermedium (5), wobei
die Filterelemente (4) von einer ebenen Rohrplatte (6)
getragen werden, und wobei die Befestigung und Abdichtung der Filterelemente
(4) in der Rohrplatte (6) nicht dargestellt ist und
in unterschiedlicher Weise erfolgen kann. Der von dem nicht dargestellten
Luftverbraucher – z.B.
einer Gasturbine zur Elektrizitätserzeugung – angesaugte
Luftstrom, durch Pfeil (11) dargestellt, strömt dem Filterelement
(4) über
dessen Rohlufteintritt (7) und dem Filtermedium (5) über dessen
Anströmseite (12)
zu, fließt
durch das Filtermedium (5), lagert dort einen wesentlichen
Teil der mitgeführten
Schwebstoffe (14) als Ablagerungen (15) ab, verlässt das
Filterelemente (4) gereinigt über die Reinluftseite (13) durch
den Reinluftaustritt (8) und strömt über das Filtergehäuse (2)
zum Luftverbraucher. Die Ablagerungen (15) sind schematisch
als zusammenhängende Massen
dargestellt, die auf der Anströmseite
(12) des Filtermediums (5) dessen Oberfläche bedecken.
In Wirklichkeit handelt es sich um ganz unterschiedliche Ablagerungen,
die je nach Aufbau des Filterelementes (4) und des Filtermediums
(5) sowie Umgebungsbedingungen und klimatischen Verhältnisse
am Ort der Filteranlage (1) sowohl auf der Oberfläche als auch
in der Tiefe des Filtermediums (5) abgelagert sein und
von ganz unterschiedlicher Konsistenz sein können, vom trockenen Sandstaub
bis zu festanhaftenden Eis- oder Salzpartikeln.
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Bei den dargestellten Filterelementen
(
4) könnte
es sich beispielsweise um den in WO 01/34278 A1 beschriebenen Typ
mit Vorfilter handeln, wobei diese Patentschrift in
1 auch mehrere Gruppen von Filterelementen
(
3) mit entsprechend mehreren Rohrplatten (
6)
zeigt. Es könnte
sich aber auch um ganz andere Ausbildungen von Filterelementen (
4)
handeln, so z.B. die aus
US 4218227 ,
wobei der dort in
1 dargestellte
Aufbau der Filteranlage (
1) auch den Stand der Technik
beschreibt, auf dem die Erfindung aufbaut, wie auch der Aufbau der Filteranlagen
in dem oben genannten Fachartikel „Gas Turbine Filtration ..." oder Aufbau der
Filteranlagen und Filterelemente in der oben genannten Technischen
Beschreibung GTS-101. Dabei kann der Austrittsrand (
10)
am Reinluftaustritt (
8) der Filterelemente (
4)
in der Ebene der Rohrplatte (
6) liegen oder in deutlichem
Abstand von dieser. Auch kann der Austrittsrand (
10) andere
als kreisrunde Form besitzen, so z.B. eine quadratische.
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2 zeigt
die Rohrplatte (6) mit der Gruppe von Filterelementen (3)
in der Draufsicht. In einer großen
Filteranlage können
mehrere solcher Rohrplatten (6) und Gruppen von Filterelementen
(3) nebeneinander oder übereinander,
auch versetzt zueinander angeordnet sein, wie z.B. in der Patentschrift
WO 01/34278 A1 beschrieben. 3 zeigt
eine Ausschnittsvergrößerung der
Anlage nach 1.
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1 bis 3 zeigen eine Ausführungsform
der Erfindung, mit Bezugszeichen bevorzugt in 3: Die Reinigungseinrichtung (16)
besteht aus einer Abdeckhaube (18), deren Wand (19)
zusammen mit der Reinluftseite (13) des Filtermediums (5) den
Behandlungsraum (20) bildet und die mittels Positioniereinrichtung
(37) über
die Reinluftaustritte (8) der Filterelemente (4)
der Gruppe von Filterelementen (3) verfahrbar ist, wobei
sie nacheinander jeweils ein Filterelement (4) nach dem
anderen reinigbar macht. Die Reinigung des Filterelementes (4)
von anhaftenden Ablagerungen (15) wird bewirkt durch einen
mit Pfeil (23) dargestell ten und in Gegenstromrichtung
zum angesaugten Luftstrom (11) fließenden Reinigungsluftstrom,
der über
den Behandlungsanschluss (21) in die Abdeckhaube (18)
mit ausreichendem Überdruck
gegenüber
dem Luftdruck auf der Anströmseite
(12) eingeleitet wird und dadurch die Reinigungsdurchströmung (24)
des Filtermediums (5) bewirkt.
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Der Dichtspalt (25) zwischen
Abdeckhaube (18) und Reinluftaustritt (8) des
Filterelementes (4) bzw. dessen Austrittsrand (10)
ist in diesem Ausführungsbeispiel
nicht durch eine Dichtung abgedichtet.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel setzt
sich die Positioniereinrichtung (37) aus einem Linearmodul
(39a) und einem Drehmodul (55b) zusammen. Der
Linearmodul (39a) besteht aus einem Profil (40),
z.B. aus einem Alu-Strangpressprofil, in dem ein mit Führungselementen
(43) geführter Schlitten
(42) mittels einer mit Antriebsmotor (45) angetriebener
Gewindespindel (44) bewegbar ist, wobei die Gewindespindel
(44) in eine Gewindemutter (46) am Schlitten (42)
greift. Als Führungselementen (43)
können
im Detail nicht dargestellte Gleitkörper oder Räder dienen. Das Profil (40)
ist ortsfest gelagert und z.B. mittels Befestigungsteilen (41)
am Filtergehäuse
(2) befestigt. Der Längsspalt
(50) im Profil (40), durch den die Bewegung des
Schlittens (42) aus dem Innenraum des Profils (52)
nach außen übertragen
wird, kann vorteilhaft durch mindestens ein nicht dargestelltes
Abdeckband (51) gegen Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz
geschlossen werden. Solche Abdichtungen sind z.B. von sogenannten „kolbenstangenlosen
Druckluftzylindern" her bekannt.
Das Profil (40) ist an beiden Enden durch Abschlussteile
(54) verschlossen, die auch die Gewindespindel (44)
lagern.
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Der Schlitzen (42) trägt ein Anschlussstück (53),
an dem das Lagergehäuse
(56) des Drehmoduls (55b) befestigt ist. Im Lagergehäuse (56)
ist der Dreharm (57) gelagert und durch den Drehantrieb (59)
antreibbar. Der Dreharm (57) trägt die Abdeckhaube (18).
Als Reinigungsluftstrom (23) wird in diesem Ausführungsbeispiel
von einem nicht dargestellten, außerhalb des Filtergehäuses (2)
angeordneten Drucklufterzeuger (28) ein Druckluftstrom
(29) geliefert und über
einen Schlauch (60) mit Schlaufe (61) als Teil
der Druckluftzuleitung (31) dem Lagergehäuse (56)
zugeführt,
von wo er durch Rohröffnungen (58)
in das Innere des Dreharms (57) und von dort über Druckluftventil
(33) und Behandlungsanschluss (21) als ein möglicher
Medienstrom (22) in die Abdeckhaube (18) strömt. In weiterer
Ausbildung der Erfindung ist dem Reinigungsluftstrom (23, 29) über einen
Dosieranschluss (74) ein Zusatzstoff, durch Pfeil (75)
gekennzeichnet, zumischbar.
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1 bis 3 zeigen in einem weiteren Ausführungsbeispiel
einer Behandlungseinrichtung (63) ein Gebläse (68)
zur Erzeugung eines Zuluftstromes (67) als weiteren Medienstrom (22),
der zur Erwärmung über eine
elektrische Heizung (71) zu einem zweiten Behandlungsanschluss
(21) geleitet wird, wobei letzterer durch ein nicht dargestelltes
Zuluftventil (70) absperrbar ist. Der aufgeheizte Zuluftstrom
(67) dient z.B. zur Trocknung eines feuchten Filtermediums
(5), feuchter Ablagerungen (15) und zum Auftauen
gefrorener Ablagerungen (15) am Filterelement (4).
Die elektrische Versorgung der Heizung (71) erfolgt über nicht
dargestellte Kabel, die entlang des Schlauches (60) und
Dreharm (57) verlegt sein könnten. Als weiteres Beispiel
einer Behandlungseinrichtung (63) ist dem Zuluftstrom (67) über einen
weiteren Dosieranschluss (74) ein weiterer Zusatzstoff,
ebenfalls durch Pfeil (75) dargestellt, zudosierbar. Die
Zusatzstoffe (75) dienen zu Verbesserung der Filterwirkung
und/oder zur Verbesserung der Abreinigbarkeit der Ablagerungen (15).
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Die 1 bis 3 zeigen den Druckluftstrom (29)
und den Zuluftstrom (67) gleichzeitig. Im Betrieb werden
diese jedoch nacheinander und nicht gleichzeitig fließen.
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Die Steuerung der Anlage erfolgt
mittels einer nicht dargestellten elektronischen Steuereinheit (89),
die in einem Speicher die Reinigungspositionen (17) der
einzelnen Filterelemente (4) der Gruppe von Filterelementen
(3) und den vorgesehenen Ablauf der Abreinigung gespeichert
hat und über
nicht dargestellte Positionssensoren am Linearmodul (39a) und
am Drehmodul (55b) die tatsächliche Position der Reinigungseinrichtung
(16) kontrolliert. Der Reinigungsbetrieb wird gestartet,
sobald ein nicht dargestelltes Differenzdruckmeßsystem einen unzulässig hohen
Druckverlust der Filteranlage (1) feststellt, oder nach
Ablauf eines vorgegebenen Zeitintervalls oder durch ein externes
Signal. Im Reinigungsbetrieb verfährt die Steuerung mittels der
Positioniereinrichtung (37) die Reinigungseinrichtung (16)
mit Abdeckhaube (18) nacheinander zu jedem Filterelement
(4), beaufschlagt das Filterelement (4) für eine vorbestimmte
Zeitdauer mit dem Reinigungsluftstrom (23) und nimmt dabei
oder zeitlich getrennt gegebenenfalls weitere Behandlungseinrichtungen
(63) in Betrieb, in der dargestellten Ausführungsform
das Gebläse
(68) mit Heizung (71) oder die Dosierung von Zusatzstoffen
(75) über
Dosieranschlüsse
(74), sofern vorgegebene Bedingungen erfüllt sind
(z.B. Umgebungstemperatur).
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Der Linearmodul (39a) ist
bei der dargestellten Ausführungsform
nicht mittig zur Rohrplatte (6) angeordnet, sondern eher
zum Rand hin, was einen längeren
Dreharm (57) möglich
macht. Dies hat den Vorteil, dass der Linearmodul (39a)
kürzer
ausgeführt werden
kann als bei mittiger Anordnung. Jedoch liegt auch eine im Wesentlichen
mittige oder jede andere Anordnung im Rahmen der Erfindung.
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Die elektrische Steuereinheit und
Kabel zur Energieversorgung und Messwertübertragung sind in den Figuren
nicht dargestellt.
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In 4 zeigt
eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform
einer Reinigungseinrichtung (16) mit Filterbehandlungseinrichtungen
(63) ohne Darstellung der erforderlichen Positioniereinrichtung (37),
die ähnlich 1 gestaltet sein kann. An
die drei Behandlungsanschlüsse
(21) sind angeschlossen eine nicht dargestellte den Reinigungsluftstrom (23)
erzeugende Behandlungseinrichtung, eine ebenfalls nicht dargestellte
den Absaugstrom (64) erzeugende Behandlungseinrichtung
und an den dritten Behandlungsanschluss (21) eine Filterkonditionierungseinrichtung
(76), die über
eine Konditionierungsdüse
(80) ein durch Sprühstrahl
dargestelltes Konditionierungsmittel (77) auf das Filtermedium
(5) aufzubringen vermag. Die Konditionierungsdüse (80) ist über Vorschubantrieb
(78) wie durch Doppelpfeil (79) dargestellt im
Inneren des Filterelementes (4) bewegbar. Die Behandlungsanschlüsse (21)
sind über
nicht dargestellte Absperrorgane absperrbar.
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Der Dichtspalt (25) zwischen
Dichtrand (27) der Abdeckhaube (18) und Reinluftaustritt
(8) des Filterelementes (4) mit Austrittsrand
(10) ist durch eine elastische Dichtung (26) abgedichtet.
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Die Reinigungseinrichtung (16)
ist mit Filterkontrolleinrichtungen (82) ausgerüstet, die
aus einem Drucksensor (85) und einem Durchflusssensor (86) bestehen. Über den
Drucksensor (85) ist der Druckverlust messbar, der bei
der Durchströmung
des Filterelementes (4) bei abgesperrtem Reinigungsluftstrom
(23) durch den mittels Durchflusssensor (86) messbaren
Messluftstrom (87) entsteht. Als Messluftstrom (87)
wird in diesem Ausführungsbeispiel
der Absaugstrom (64) genutzt, der über eine nicht dargestellte
Absaugeinrichtung oder einfache Verbindung des Behandlungsanschlusses
(21) mit der Reinluftseite der Luftfilteranlage (1)
erzeugbar ist. Für
die Bestimmung des Druckverlustes ist entweder der Drucksensor (85)
als Differenzdrucksensor ausgebildet und misst die Druckdifferenz
zwischen dem rohluftseitigen angesaugten Luftstrom (11)
und Behandlungsraum (20) direkt, oder zwischen Behandlungsraum
(20) und reinluftseitigem angesaugten Luftstrom (11),
wobei im letzteren Fall mit Hilfe einer zusätzlichen Druckdifferenzmessung
zwischen rohluftseitigem und reinluftseitigem angesaugten Luftstrom (11)
erforderlich ist. Basierend auf den Messwerten bzw. Rechenwerten
für Messluftstrom
(87) und Druckverlust des Filterelementes (4)
lässt sich
nach üblichen
Verfahren ein Druckverlustbeiwert für das betreffende Filterelement
(4) berechnen, aus dem man bei hohen Werten auf unzulässige Verschmutzung
oder bei extrem niedrigen Werten auf Beschädigung schließen kann.
Liegt eine ausreichende Datenbasis für die Luftfilteranlage (1)
mit Reinigungseinrichtung (16) vor, so kann auch einer
der Messwertaufnehmer Drucksensor (85) oder Durchflusssensor
(86) ausreichend sein, die gewünschten Erkenntnisse zu erlangen.
Als Messluftstrom (87) sind alternativ auch der Reinigungsluftstrom
(23) oder ein nicht dargestellter Zuluftstrom nutzbar.
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5 und 6 zeigen ein weiteres Ausführbeispiel
für eine
erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung
(16): Die Positioniereinrichtung (37) besteht
aus zwei senkrecht zueinander angeordneten, ähnlich aufgebauten Positioniermodulen
(38), nämlich
einem ersten Linearmodul (39a) und einem zweiten Linearmodul
(39b), die im Wesentlichen so gestaltet sind, wie der Linearmodul
(39a) in 1 bis 3. Im Unterschied dazu erfolgt
der Antrieb des Schlittens (42) durch einen Getriebemotor
(47) mit Zahnrad (48) gegen eine mit dem Profil
(40) verbundene Zahnstange (49). Der Reinigungsluftstrom
(23) wird von einem mit der Reinigungseinrichtung (16) verfahrbaren
Drucklufterzeuger (28) mit Druckluftspeicher (32)
und Druckluftventil (33) erzeugt, wodurch lange Zuführleitungen
entfallen, und als Medienstrom (22) über den Behandlungsanschluss
(21) dem Behandlungsraum (20) zugeführt. Das
Konditionierungsmittel (77) wird über eine Konditionierungsdüse (80)
auf das Filtermedium (5) verteilt, wobei die Zuführung des
Konditionierungsmittels (77) über einen nicht dargestellten
Schlauch oder, in einer anderen Ausführungsform der Erfindung aus
einem mit der Reinigungseinrichtung (16) verfahrbaren,
nicht dargestellten Tank erfolgt. Die elektrische Steuereinheit
(89) und Kabel zur Energieversorgung und Messwertübertragung
sind in der Fig. nicht dargestellt.
-
Der Dichtspalt (25) zwischen
Abdeckhaube (18) und Reinluftaustritt (8) des
Filterelementes (4) ist durch eine elastische Dichtung
(26) geschlossen, die gegen die Rohrplatte (6)
oder gegen einen Dichtrand (27) des Filterelementes (4)
abdichtet. Diese elastische Dichtung (26) ist auch in der
Lage, geometrische Fehler der Rohrplatte (6), der Montage
der Filterelemente (4) oder der von der Positioniereinrichtung
(37) hergestellten Verfahrebene auszugleichen und beim
Verfahren einen ausreichenden Manövrierabstand offen zu lassen.
Dazu kann es vorteilhaft sein, die elastische Dichtung (28)
so auszubilden, dass sie beim Verfahren abgehoben ist und sich erst in
Reinigungsposition (17) am Filterelement (4) vor Beginn
des Abreinigens anlegt und den Dichtspalt (25) schließt.
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Eine weitere Ausbildungsform der
Erfindung besteht darin, dass die Reinigungseinrichtung (16) eine
Abhebeinrichtung (62) besitzt, welche die Abdeckhaube (18)
zusätzlich
senkrecht zum Querschnitt (9) des Reinluftaustritts (8)
verstellbar macht, wobei sie während
des Verfahrens von Filterelement (4) zu Filterelement (4)
vom Reinluftaustritt (8) weg abhebbar ist und während des
Abreinigens des Filterelementes (4) zum Reinluftaustritt
(8) hin einen möglichst
geringen Dichtspalt (25) bildet. In 5 und 6 ist
die Abhebeinrichtung (62) nur schematisch dargestellt:
Die Abdeckhaube (18) besitzt eine Führungshülse (94), die auf
dem entsprechend gestalteten Anschlussstück (53) bewegbar ist,
wobei der Verstellantrieb nicht dargestellt ist.
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7 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
Erfindung mit einer Reinigungseinrichtung (16), bei der
die Abdeckhaube (18) ein als Venturi- oder Lavaldüse ausgebildeter
Lufttrichter (35) ist, in dessen Behandlungsanschluss (21)
eine konzentrisch angeordnete Druckluftdüse (30) eingebaut
ist, wobei der Druckluftstrom (29) durch den die Druckluftdüse (30)
umgebenden Behandlungsanschluss (21) Umgebungsluft ansaugbar
und zusammen mit dieser den Reinigungsluftstrom (23) erzeugbar
macht, wobei der Auslassrand (36) des Lufttrichters (35)
in Reinigungsposition (17) im geringen Abstand zum Austrittsrand
(10) des Filterelementes angeordnet ist. Die Reinigungseinrichtung
(16) ist verfahrbar, wie in 1 bis 3 beschrieben, und zwar
mittels Linearmoduls (39a) und Drehmodul (55b).
Der Lufttrichter ist, ähnlich
wie nach dem Stand der Technik als Venturi- oder Lavaldüse gestaltet,
jedoch im Unterschied zum Stand der Technik in einer für die Ausbildung
der Reinigungsdurchströmung
(24) optimalen Form, die bei Ausführung nach dem Stand der Technik
mit Anordnung einer individuellen Reinigungseinrichtung (16)
an jedem Filterelement (4) zu unzulässig hohem Druckverlust für den angesaugten
Luftstrom (11) führen
würde.
-
In 7 ist
auch eine weitere Ausbildungsform der Filterkontrolleinrichtung
(82) dargestellt, die aus einer elektronischen Kamera (83)
mit als Pfeil (84) dargestelltem Sehstrahl besteht, deren
Bilder vom Betriebs- oder Servicepersonal an anderer Stelle ausgewertet
werden können.
Während
des Verfahrens und in besonderen, in der Steuereinheit (89)
vorgegebenen Beobachtungspositionen, ermöglicht die Kamera (83)
die visuelle Inspektion der Filterelemente (4). In einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist die Kamera (83) schwenkbar angeordnet und
durch Fernbedienung in eine günstige
Position zu fahren. Die elektrische Steuereinheit (89)
und Kabel zur Energieversorgung und Messwertübertragung sind in der Fig.
nicht dargestellt.
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8 zeigt
eine erfindungsgemäße Ausführungsform
der Filterelemente (4), aufgebaut aus einem Vorfilterelement
(92) und einem Feinfilterelement (93), wobei der
angesaugte Luftstrom (11) zunächst das mit grobem Filtermedium
(5a) ausgestattete Vorfilterelement (92) und dann
das mit feinem Filtermedium (5b) ausgestattete Feinfilterelement (93)
durchströmt.
Die beiden Filtermedien (5a, 5b) sind so gewählt sind,
dass sich die auf dem groben Filtermedium (5a) abscheidenden
groben Schwebstoffe (14a) noch gut durch die Reinigungseinrichtung
(16) abreinigen lassen und das feine Filtermedium (5b)
ohne Rücksicht
auf Abreinigbarkeit noch feine Schwebstoffe (14b) zurückzuhalten
in der Lage ist. Die Fig. zeigt schematisch, dass die abgelagerte groben
Schwebstoffe von der Reinigungsdurchströmung (24) weg getragen
werden. Anders als dargestellt, lagern sich grobe Schwebstoffe (14a)
nicht nur auf der Anströmseite
(12) sondern auch im Inneren des grobem Filtermediums (5a)
ab und sind daher nur zum Teil abreinigbar. Im Sinne der Erfindung
ist es von Bedeutung, dass Feinheit und Struktur des groben Filtermediums
(5a) auf die gegenüber
dem Stand der Technik verbesserte Reinigungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Reinigungseinrichtung
(16) abstimmbar und gegenüber dem Stand der Technik mit
größerem Rückhaltevermögen auszustatten
sind und daher für
das feine Filtermedium (5b) ebenfalls ein gegenüber dem
stand der Technik verbessertes Rückhaltevermögen bei
verbesserter Standzeit gestatten.
-
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Abdeckhaube
(18), anders als in den vorhergehenden Figuren, als Platte
ausgebildet, wobei der Austrittsrand (10) am Reinluftaustritt
(8) der Filterelemente (4) von der Ebene der Rohrplatte
(6) beabstandet ist und so ein Behandlungsraum (20)
entsteht. Der zur Verdeutlichung dargestellte Dichtspalt (25)
wird in einer bevorzugten Ausführungsform
durch eine nicht dargestellte elastische Dichtung (26)
verschlossen wird.
-
Der Umfang der Erfindung ist nicht
auf die in den Figuren erläuterten
Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Insbesondere sind die verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten der Reinigungseinrichtung (16)
mit den verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten
der Positioniereinrichtungen (37), Behandlungseinrichtungen
(63) und/oder Filterkontrolleinrichtungen (82)
untereinander kombinierbar. Insgesamt ergibt sich damit eine Filteranlage,
die je nach Art der verwendeten Filterelemente, Luftverbraucher,
Anlagengröße, Klimabedingungen,
Umgebungsbedingungen und Betriebsweise eine optimale Behandlung,
Konditionierung, Reinigung sowie Kontrolle und Überwachung ermöglicht.
-
- 1
- Luftfilteranlage
- 2
- Filtergehäuse
- 3
- Gruppe
von Filterelementen
- 4
- Filterelement
- 5
- Filtermedium
- 5a
- grobes
Filtermedium
- 5b
- feines
Filtermedium
- 6
- Rohrplatte
- 7
- Rohlufteintritt
- 8
- Reinluftaustritt
- 9
- Querschnitt
- 10
- Austrittsrand
- 11
- angesaugter
Luftstrom
- 12
- Anströmseite
- 13
- Reinluftseite
- 14
- Schwebstoff
- 14a
- grobe
Schwebstoffe
- 14b
- feine
Schwebstoffe
- 15
- Ablagerungen
- 16
- Reinigungseinrichtung
- 17
- Reinigungsposition
- 18
- Abdeckhaube
- 19
- Wand
- 20
- Behandlungsraum
- 21
- Behandlungsanschluss
- 22
- Medienstrom
- 23
- Reinigungsluftstrom
- 24
- Reinigungsdurchströmung
- 25
- Dichtspalt
- 26
- elastische
Dichtung
- 27
- Dichtrand
- 28
- Drucklufterzeuger
- 29
- Druckluftstrom
- 30
- Druckluftdüse
- 31
- Druckluftzuleitung
- 32
- Druckluftspeicher
- 33
- Druckluftventil
- 34
- Reinigungsdüse
- 35
- Lufttrichter
- 36
- Auslassrand
- 37
- Positioniereinrichtung
- 38
- Positioniermodul
- 39
- Linearmodul
- 39a
- erster
Linearmodul
- 39b
- zweiter
Linearmodul
- 40
- Profil
- 41
- Befestigungsteil
- 42
- Schlitten
- 43
- Führungselement
- 44
- Gewindespindel
- 45
- Antriebsmotor
- 46
- Gewindemutter
- 47
- Getriebemotor
- 48
- Zahnrad
- 49
- Zahnstange
- 50
- Längsspalt
- 51
- Abdeckband
- 52
- Innenraum
des Profils
- 53
- Anschlussstück
- 54
- Abschlussteile
- 55
- Drehmodul
- 55a
- erster
Drehmodul
- 55b
- zweiter
Drehmodul
- 56
- Lagergehäuse
- 57
- Dreharm
- 58
- Rohröffnung
- 59
- Drehantrieb
- 60
- Schlauch
- 61
- Schlaufe
- 62
- Abhebeinrichtung
- 63
- Behandlungseinrichtung
- 64
- Absaugstrom
- 65
- Saugeinrichtung
- 66
- Absaugleitung
- 67
- Zuluftstrom
- 68
- Gebläse
- 69
- Zuluftleitung
- 70
- Zuluftventil
- 71
- Heizung
- 72
- Brenner
- 73
- Brennstoff
- 74
- Dosieranschluss
- 75
- Zusatzstoff
- 76
- Filterkonditionierungseinrichtung
- 77
- Konditionierungsmittel
- 78
- Vorschubantrieb
- 79
- Doppelpfeil
- 80
- Konditionierungsdüse
- 81
- Vibrationserzeuger
- 82
- Filterkontrolleinrichtung
- 83
- elektronische
Kamera
- 84
- Sehstrahl
- 85
- Drucksensor
- 86
- Durchflusssensor
- 87
- Messluftstrom
- 88
- Partikelmesseinrichtung
- 89
- Steuereinheit
- 90
- Greifvorrichtung
- 91
- Isolierhaube
- 92
- Vorfilterelement
- 93
- Feinfilterelement
- 94
- Führungshülse