DE10357684A1

DE10357684A1 - Staubfilter für den Einsatz in gasgefährdeten Betrieben

Info

Publication number: DE10357684A1
Application number: DE10357684A
Authority: DE
Inventors: Reinhold Dipl.-Ing. Both
Original assignee: CFT GmbH; CFT GmbH Compact Filter Technic
Current assignee: CFT GmbH; CFT GmbH Compact Filter Technic
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2003-12-10
Publication date: 2004-08-12
Also published as: CN1744937A; EA200501189A1; ES2302975T3; EA007278B1; CN100337720C; ZA200504537B

Abstract

Für den Einsatz vor allem in gasgefährdeten Betrieben sind Staubfilter 1 vorgesehen, die Filterelemente 10 aufweisen, die über ableitende Komponenten wie Kohlefasern, Salze oder Edelstahlfasern 26, 27 antistatisch werden, wobei das Filtermaterial 10 über Leiter 16 unter Umgehung der Dichtung 15 mit dem Gehäuserahmen 14 so verbunden ist, dass eine negative elektrische Aufladung des Innenraums des einzelnen Filterelementes 10 bzw. des Staubfilters 1 vermieden wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Staubfilter für den Einsatz in gasgefährdeten Betrieben, insbesondere im untertägigen Berg- und Tunnelbau mit einem Gehäuse, in dem ein oder mehrere den Staub aufnehmende und von dem staubhaltigen Wetterstrom durchströmte Filterelemente angeordnet sind, die ein den Staub zurückhaltendes Filtermaterial aufweisen und/oder entsprechend ausgebildet sind.

Derartige Staubfilter auch als Trockenfilter bekannt werden in den verschiedensten Industriebereichen eingesetzt, um die im Gewinnungs- oder Herstellungsprozess entstehenden Stäube möglichst frühzeitig und umfassend niederzuschlagen und damit aus dem Luft- bzw. Wetterstrom herauszunehmen. Dabei sind in einem meist aus Metall bestehenden Gehäuse aus einem Filtertuch oder einem entsprechenden Gewirk oder ähnlichen Material bestehende Filterelemente angeordnet, die von dem Luft- bzw. Wetterstrom durchströmt werden, wobei die Filterelemente den Staub beim Durchströmen zurückhalten, sodass dem Gehäuse ausgangsseitig entsprechend gereinigte Luft bzw. Wetter entströmen.

Diese Filterelemente werden durch Klopfen, Gegenstrom oder ähnliche Maßnahmen gereinigt, wobei der herabfallende Staub gesammelt und entsorgt wird. In gasgefährdeten Betrieben muss der Luft- bzw. Wetterstrom so weit gedrosselt werden, dass beim Auftreffen entsprechender Staubteilchen oder sonstiger vom Wetterstrom mitgenommener Teilchen keine Funken entstehen können. Damit ist der Durchsatz solcher Entstauber bzw. Staubfilter stark reduziert und es müssen größere Anlagen angeschafft werden oder es müssen andere Wege der Entstaubung gesucht werden. Gerade in gasgefährdeten Betrieben und dabei insbesondere im untertägigen Bergbau muss außerdem kein die übrigen Anlagen und insbesondere die Filterselbstretter, die die in diesen Betrieben Beschäftigten schützen sollen, beeinträchtigende Stoffe freigesetzt werden. Solche Beeinträchtigungen können insbesondere beim Glimmen von Teilen der Filterelemente oder beim Brennen in die Umwelt gelangen, wobei die Vorschriften vorsehen, dass dann keine toxischen oder verklebenden Restgase in die Umwelt abgegeben werden. Die dort installierten Anlagen müssen dementsprechend so ausgebildet sein.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Entstauber bzw. einen Trockenstaubfilter zu schaffen, der auch in gasgefährdeten Betrieben eingesetzt werden kann.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass zwischen dem aus Blech oder einem ähnlichen, elektrisch leitenden Werkstoff bestehenden Gehäuse und dem Rand des Filterelementes eine gasundurchlässige Dichtung vorgesehen ist und dass das Filtermaterial elektrisch leitend ausgeführt und unter Umgehung der Dichtung über einen elektrischen Leiter mit dem Gehäuse verbunden ist.

Dadurch ist es überraschend sicher und einfach möglich, solche Staubfilter und daraus bestehende Entstauber auch in gasgefährdeten Bereichen einzusetzen, ohne dass die Gefahr besteht, dass es zu Gefährdungen durch elektrostatische Aufladung oder Ähnliches kommen kann. Aber selbst dann, wenn doch ein Brand entstehen sollte, können schädigende Stoffe zunächst nicht ohne weiteres aus dem Gehäuse austreten. Sollte dies in geringem Umfange doch passieren, so sind die austretenden Gase für die Filterselbstretter unschädlich, sodass auch in Extremfällen eine Gefährdung der in diesem Betrieb bzw. Bereich tätigen Personen nicht vorhanden ist. Durch die besondere Ausbildung des jeweiligen Filterelementes und der daraus hergestellten Entstauber ist sichergestellt, dass bei auf die Filterelemente auftreffende kleine Staubpartikel eine elektrische Aufladung nicht entstehen kann, weil das Filtermaterial selbst elektrisch leitend ausgeführt ist und die entstehenden elektrischen Ströme über den elektrischen Leiter so weitergeleitet werden, dass sie das aus Blech bestehende Gehäuse erreichen und hier unschädlich werden. Entweder wird das aus Blech bestehende Gehäuse irgend wie geerdet oder aber aufgrund der entsprechenden Verteilung sind die entstehenden Ströme völlig ungefährlich. Damit sind auch eventuelle Entzündung weitgehend vermieden.

Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Filterelement mit dem Gehäuse über über die Innenseite des Filterelementes vorstehende Halteelemente verbunden und der elektrische Leiter daran und am Filtermaterial leitend festgelegt ist. Das Filterelement ist in der Regel über Halteschrauben am Gehäuse festgelegt oder durch ähnliche Elemente, um einen Austausch dieser Filterelemente zu ermöglichen. Ist das Filterelement selbst nicht am Gehäuse festgelegt, sondern an einem wieder im Gehäuse verschiebbar oder sonstwie festlegbaren Teilrahmen, so kann auf jeden Fall immer sichergestellt werden, dass über die Erfindung die elektrostatische Aufladung des Gesamtelementes sicher verhindert wird. Die Halteelemente fixieren beim Anschrauben den elektrischen Leiter, der selbst mit dem elektrisch leitenden Filtermaterial leitend in Verbindung steht, sodass die geschilderten Probleme beim Auftreffen der mit hoher Geschwindigkeit eventuell auf das Filtermaterial auftreffenden Staubteilchen nicht auftreten können. Dies hat wie schon bei der Grundsatzerfindung den enormen Vorteil, dass bezüglich der durch das Gehäuse geführten Luft bzw. Wetter keine Rücksichten genommen werden müssen. Vielmehr können die optimalen Geschwindigkeiten gefahren werden, die eine optimale Auslastung des Entstaubers bzw. Staubfilters sicherstellen.

Eine weitere zweckmäßige Ausbildung sieht vor, dass der elektrische Leiter als Kupferlitze und das Filtermaterial auch Filterselbstretter im Brandfall nicht blockierend ausgebildet ist. Damit ist einmal eine einfache Verwirklichung der Überleitung der elektrischen Ladung sichergestellt und gleichzeitig erreicht, dass selbst im Extremfall, d. h. einem Brandfall eine Gefährdung der wichtigen Filterselbstretter nicht auftreten kann. Ein solches Material wird auch als ATEX-Material bezeichnet.

Der elektrische Leiter, vorzugsweise der als Kupferlitze ausgebildete elektrische Leiter wird gemäß einer Weiterbildung als das wellig ausgebildete und angeordnete Filtermaterial einfassend und zu den Halteelementen führende Endstücke aufweisend ausgeführt. Der elektrische Leiter liegt somit dicht am Filtermaterial an, sodass eine Entladung auf jeden Fall sichergestellt ist, vor allem weil das Filtermaterial von dem elektrischen Leiter eingefasst ist. Über den elektrischen Leiter mit seinen Endstücken wird die Verbindung über die Halteelemente zum aus Blech bestehenden Gehäuse hergestellt.

Ein Abrutschen der Endstücke des elektrischen Leiters von den Halteelementen wird sicher dadurch unterbunden, dass die Endstücke das Gewinde der als Schrauben ausgebildeten Halteelemente umfassende und darauf verschiebbare Schlaufen aufweisen. Es ist somit nur notwendig, die entsprechenden schlaufenförmigen Endstücke über das Gewinde der Halteelemente zu schieben und dann die Muttern aufzusetzen, sodass dann die elektrische Verbindung auf jeden Fall gesichert ist.

Weiter vorn ist bereits darauf hingewiesen worden, dass das Filtermaterial vom elektrischen Leiter eingefasst sein soll. Dabei ist ergänzend vorgesehen, dass der elektrische Leiter mit dem Filtermaterial leitend an mehreren Stellen verbunden ist. In der Regel reicht es aus, wenn das Filtermaterial entsprechend eng vom elektrischen Leiter eingefasst ist. Um aber auch bei entsprechenden rüttelnden Bewegungen oder sonstigen Belastungen den innigen Kontakt zwischen elektrischem Leiter und Filtermaterial sicherzustellen, sieht die Erfindung vor, dass der elektrische Leiter mit dem Filtermaterial leitend an mehreren Stellen regelrecht verbunden ist.

Das Entstehen elektrischer Aufladungen wird durch entsprechendes Filtermaterial verhindert, wobei die Erfindung hierzu vorsieht, dass das Filtermaterial mit Antistatikmaterial beschichtet oder damit getränkt ist und dass die Verbindung die Oberfläche des Filtermaterials bewahrend ausgebildet ist. Dabei wird durch diese Ausbildung sichergestellt, dass das Filtermaterial dennoch seine eigentliche Aufgabe erfüllt, nämlich die Staubteilchen aus dem Wetterstrom herauszunehmen und „unschädlich" zu machen. Mit Antistatikmaterial beschichtetes Filtermaterial kann mit der heutigen Technik hergestellt werden, indem Antistatikmaterial z. B. in Form eines Salzes auf das eigentliche Filtermaterial bzw. das Filtertuch aufgebracht wird. Dabei ist sichergestellt, dass es durch den Wetterstrom nicht vom Filtermaterial abgetrennt wird, bei feuchten oder gar Wassertropfen mitführenden Wettern sind allerdings Sondermaßnahmen erforderlich, die das Auftreffen solcher Wasserbestandteile verhindern bzw. ausschließen. Dabei werden die Staubteilchen sicher durch das Filtermaterial gebunden, weil nach einer Weiterbildung vorgesehen ist, dass das Filtermaterial eine Beschichtung aufweist, die eine schwer entflammbare, antistatische, microporöse Schaummembran bildet, die anströmseitig angeordnet ist. Insbesondere durch die microporöse Ausbildung der Membran ist sichergestellt, dass die Wetter bzw. die Luft durch das Filtermaterial hindurch geht und als gereinigte Luft abgeführt werden kann.

Die optimale microporöse Ausbildung der Schaummembran erreicht man insbesondere dann, wenn die Beschichtung ein Acrylatschaum oder PU-Schaum ist, dem Ruß oder Graphit beigemischt ist.

Die Ableitfähigkeit erreicht man insbesondere dadurch bzw. gibt sie dem Filtermaterial vor, indem in das Filtermaterial Kohlefasern, Salze oder Edelstahlfasern eingebunden sind. Damit können ableitende Komponenten sicher mit dem eigentlichen Filtermaterial in Verbindung gebracht werden, um so die Antistatik des Gesamtgewebes sicherzustellen.

Ein die Filterselbstretter auch im Extremfall, also beim Brennen, nicht beeinträchtigendes Filtermaterial ist das, das als Polyimid-Nadelfilz mit Stützgewebe ausgebildet ist. Dieses Filtermaterial ist darüber hinaus vorteilhaft auch selbst tragend, wobei diese Eigenschaft noch durch Zusätze unterstützt werden kann. Hierzu ist ergänzend vorgesehen, dass dem Filtermaterial die selbsttragende Eigenschaft ergenbende Rezeptoren beigegeben sind, wobei die selbsttragende Eigenschaft noch durch Faltung oder ähnliche Maßnahmen unterstützt werden kann.

Damit ergibt sich vorteilhaft ein Gewebe, das auf einen Rahmen verzichten kann, das also selbsttragend in die vorgeschriebene Position geschoben werden kann, um dort seine Funktion zu erfüllen, wobei durch weiter hinten noch genannte Merkmale deren Funktion noch verbessert wird.

Die Versteifung des Filtermaterials durch Rezeptoren wird gemäß einer Weiterbildung noch dadurch unterstützt, dass der Rand des Filterelementes mit dem Filtermaterial aus einer PU-Vergussmasse mit schwer entflammbaren Inhaltsstoffen hergestellt und das Filtermaterial rundum oder kopf- und fußseitig zusätzlich stützend bzw. einen Filterelementkopf und Filterelementfuß formend ausgebildet ist. Damit ergibt sich vorteilhaft ein insgesamt versteiftes Element, das sicher in die Arbeitsposition geschoben aber auch von dort aus ausgetauscht werden kann, wenn sich dies beim Abreinigen der einzelnen Filterelemente als notwendig erwiesen hat. Insbesondere die schon erwähnte microporöse Schaummembran führt darüber hinaus zu Entstaubungsgraden optimaler Größenordnung, wobei 0,1 mg/cm³ problemlos mit solchen Filterelementen zu erreichen sind.

Werden dem Gehäuse größere Mengen Feuchtigkeit mitführende Wetter zugeführt, so sieht die Erfindung dafür vor, dass das Filtergehäuse einen Filtereingang mit einem Verbindungsflansch aufweist, der mit dem Koppelflansch eines zuzuordnenden Vorabscheiders korrespondierend ausgebildet ist, der mit strömungsgünstig geformten Abscheiderprofilen ausgerüstet und dadurch Wassertropfen und Aerosole abscheidend ausgebildet ist. Die Erfindung sieht somit vereinfacht gesagt vor, dass dem Wetterstrom frühzeitig die Feuchtigkeitsbestandteile entnommen werden und zwar nicht durch Aufheizen, sondern vielmehr dadurch, dass Abscheiderprofile in den Wetterstrom gestellt werden, die die Wassertropfen und Aerosole aus dem Wetterstrom herausnehmen. Natürlich wird dann noch ein Teil des Staubes in Form von Schlamm mit ausgetragen, was aber nicht nachteilig, sondern vielmehr vorteilhaft ist, weil dadurch die nachfolgenden eigentlichen Entstauberteile entlastet werden. Diese Wassertropfen bzw. Aerosole und die entsprechende Flüssigkeit bzw. der Schlamm werden am bzw. im Vorabscheider gesammelt und dann entsorgt.

Ein sicheres Abscheiden der Wassertropfen und Aerosole wird gemäß der Erfindung insbesondere dadurch erreicht, dass den Abscheiderprofilen, die entgegen der Strömungsrichtung der Wetter bzw. der staubhaltigen Luft vorspringende und eine Art Tasche ergebende Nasen aufweisen, eine Schikane mit Winkelprofilen vorgeordnet ist. Über diese Schikane werden gleichzeitig auch zu groß bemessene Staubpartikel mit abgeschieden, sodass die nachgeordneten Abscheiderprofile und dahinter die Filterelemente gleichzeitig geschützt werden. Die Schikane mit den Winkelprofilen ist mit der Schlammpumpe und den Auffangteilen der Abscheiderprofile so verbunden, dass beide gleichzeitig eine Entsorgung erhalten.

Aufgrund der nicht zu vermeidenden Verunreinigung ist ein Dauerbetrieb der Staubfilter bzw. der Entstauber sichergestellt, weil den Abscheiderprofilen und den Winkelprofilen der Schikane einem Versorgungsrohr zugeordnete und in Strömungsrichtung der Wetter austragende Wasserdüsen vorgeordnet sind. Diese Wasserdüsen werden beispielsweise beim Stillstand einer Streckenvortriebsmaschine oder sonstiger staubverursachender Maschinen eingestellt und sorgen dann dafür, dass sowohl die Abscheiderprofile wie auch die Winkelprofile der Schikane vom anhaftenden Staub befreit werden und damit für den nachfolgenden Betrieb voll funktionsfähig wieder zur Verfügung stehen.

Weiter vorn ist beschrieben worden, dass der elektrische Leiter das Filtermaterial einfassend unabhängig vom Filterrahmen angeordnet sein soll, wobei nach einer Weiterbildung auch vorgesehen ist, dass der elektrische Leiter in den das Filtermaterial mit stützenden Rand, das Filtermaterial kontaktierend integriert ist und endseitig Verbindungsteile für die Halteelemente aufweist. Damit ist die Möglichkeit gegeben, den elektrischen Leiter als solchen auch noch gleich in den Schutz des Filterrahmens hineinzubringen, wobei durch zweiteilige Ausbildung des Filterrahmens oder ähnliche Maßnahmen mit dem Fixieren des Filtermaterials gleich auch der elektrische Leiter mit so fixiert ist, dass er das Ableiten von Aufladungen sicherstellt, da er endseitig die Verbindungsteile für die Halteelemente aufweist, also aus dem Filterrahmen heraus die elektrische Verbindung sichert.

Die zum Einsatz kommenden Dichtungen müssen gasundurchlässig und darüber hinaus auch elastisch sein, um eben die notwendige Dichtwirkung zu erzeugen. Dabei sieht die Erfindung abweichend von der vorab beschriebenen Ausführung vor, zwischen dem aus Blech oder sonstigen elektrisch leitenden Material bestehenden Gehäuse und dem Rand des Filterelementes eine gasundurchlässige Dichtung vorzusehen, die mit dem elektrisch leitend ausgeführten Filtermaterial verbunden und selbst elektrisch leitend ausgeführt oder mit einem solchen, elastisch ausgebildeten Material beschichtet ist. Insbesondere die Ausführungsform mit der elastischen Beschichtung bietet die Möglichkeit, die notwendige Dichtwirkung durch Elastizität zu gewährleisten, wobei diese Lösung insbesondere dann machbar und zweckmäßig ist, wenn die Abmessungen insbesondere der gasundurchlässigen Dichtung relativ groß ist.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein Filterelement bzw. ein Staubfilter aus entsprechenden Filterelementen bestehend geschaffen ist, der auch in sicherheitsrelevanten, gasgefährdeten Betrieben zum Einsatz kommen kann oder zum Einsatz kommen soll. Die Erfindung ist deshalb auch besonders vorteilhaft, weil ein Entstauber zur Verfügung gestellt wird, der sowohl in normalen Betrieben eingesetzt werden kann wie auch in gasgefährdeten Betrieben, der aber auch in solchen Betrieben zum Einsatz kommen kann, die zeitabschnittsweise mal gasgefährdet sind und dann wieder einen Normalbetrieb aufweisen. Dabei ist der Aufwand der getrieben werden muss, um solche Einsätze zu ermöglichen verhältnismäßig gering, zumal die Bauform der Filterelemente und der gesamten Staubfilters beibehalten werden kann. Es ist lediglich erforderlich, eine Verbindung zwischen dem aus Blech bestehenden Gehäuse und den entsprechenden Filterelementen zu schaffen, was auf elegante und einfache Weise möglich wird. Dabei ist die Entladung entsprechend großer oder kleiner Filterflächen möglich, weil die zum Einsatz kommenden elektrischen Leiter eben nicht nur punktuell angreifen, sondern sicherstellen, dass eine flächenmäßige „Entladung" erreicht wird. Gleichzeitig ist als wesentlich hervorzuheben, dass das zum Einsatz kommende elektrisch leitende Filtermaterial auch im Brandfalle die im untertägigen Bergbau und in ähnlichen anderen Bereichen zum Einsatz kommenden Filter selbstretter nicht gefährdet, d. h. durch die freigesetzten Brandreste und Gase können diese Filterselbstretter nicht zugesetzt und damit unwirksam gemacht werden. Vielmehr bleiben die Filterselbstretter auch in solchen Extremfällen wirksam und können damit den Trägern des Filterselbstretters auch in Bereiche führen, die sicher sind. Vorteilhaft ist weiter, dass selbst dann, wenn wirklich Probleme innerhalb des Staubfilters auftreten, dieser so abgedichtet ist, dass gefährdende Gase nicht aus ihm herauskönnen oder aber auch darin unschädlich gemacht werden. Hier hilft das elektrisch leitende Filtermaterial, um weitere Gefährdungen abzubauen bzw. ganz zu verhindern. Vorteilhaft ist schließlich, dass auch die Filterelemente selbst so weiterentwickelt werden, dass sie einfach zu montieren sind, weil beispielsweise ein Filterrahmen nicht mehr benötigt wird oder aber einfacher zu handhaben sind, weil sie selbst über die notwendige Eigensteifigkeit verfügen und durch entsprechende Beschichtungen auch noch in ihrer Wirkungsweise so erhöht werden und verbessert werden, dass damit sehr gute Werte erreicht werden können.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:
1 einen Staubfilter mit Filterelementen in Seitenansicht,
2 einen Schnitt durch den in 1 gezeigten Staubfilter mit einem Filterelement,
3 ein einzelnes Filterelement mit Verbindung des Randes und des Gehäuses,
4 einen elektrischen Leiter in Einzelansicht,
5 einen dem Filter nach 1 vorzuordnenden Vorabscheider in Seitenansicht und
6 den Vorabscheider in Draufsicht und teilweise ohne Abdeckung.
1 zeigt einen Staubfilter 1 in Seitenansicht, wobei dieser aus mehreren Einzelelementen zusammengesetzt ist. Diese Gesamteinheit kann auf dem Liegenden abgestellt werden oder aber über die auf der Oberseite erkennbaren Haken auch an der Einschienenhängebahn oder anderen Bauteilen aufgehängt werden. Das Gehäuse 2 aller dieser Einzeleinheiten ist identisch, wobei am Filtereingang 3 ein Grobsieb 5 für eine Vorentstaubung Sorge trägt, d. h. hier werden die gröberen Teile aus den heranströmenden Wettern herausgenommen. Die Strömungsrichtung ist mit 4 bezeichnet.
Der Filtereingang 3 weist einen Verbindungsflansch 6 auf, der ein Anflanschen eines Vorabscheiders ermöglicht, der weiter hinten noch erläutert wird.
Der Filterausgang 7 bildet das hintere Ende des Gehäuses 2, wobei der hier gezeigte Staubfilter 1 nur eine mögliche Ausbildung darstellt. Bei dem hier gezeigten Gehäuse 2 treten die gereinigten Wetter am Filterausgang 7 aus. Im Gehäuse 2 sind eine Vielzahl von Filterelementen 10 angeordnet. Diese werden in regelmäßigen Abständen gereinigt, wobei der herabfallende Staub hier in den Austragsförderer 8 fällt, der intervallmäßig für eine Abförderung des Staubes Sorge trägt. Auch andere Auffangaggregate und Entsorgungswege sind denkbar.
2 zeigt einen Schnitt durch das Gehäuse 2 mit einem darin angeordneten Filterelement 10. Dieses Filterelement 10 weist einen rundum laufenden Rand 11 auf, der das gewellte, hier tuchförmige Filtermaterial 12 fixiert. Dieses Filtermaterial 12 wird von den staubhaltigen Wettern durchströmt, die dann über den Reingaskanal 13 das Gehäuse 2 des Staubfilters 1 wieder verlassen. Nur angedeutet ist, dass zwischen dem Rand 11 und dem Gehäuserahmen 14 eine Dichtung 15 liegt.
Dieser Bereich ist in 3 vergrößert wiedergegeben, wobei erkennbar ist, dass der Rand 11 das Filtermaterial 12 rundum umgibt bzw. eben den Rand dieses Materials darstellt.
Im Verbindungsbereich mit dem Gehäuserahmen 14 ist zwischen diesem und dem Rand 11 die Dichtung 15 untergebracht, beispielsweise eine im Durchmesser kreisrunde oder ähnlich ausgebildete elastische Dichtwulst, die beim Zusammenpressen von Gehäuserahmen 14 und Filtermaterial für einen gasdichten Abschluss Sorge trägt. Diese Dichtung 15 verhindert, dass elektrostatische Aufladungen im Bereich des tuchförmigen Filtermaterials 12 abgeführt und unschädlich gemacht werden. 3 zeigt, dass zur Ableitung solcher Aufladungen ein elektrischer Leiter 16 vorgesehen ist, der das Filtermaterial 12 einfasst und mit den aus Metall bestehenden Halteelementen 18, 19 verbunden ist. Hierzu sind die aus 4 erkennbaren Endstücke 22, 23 mit einer Schlaufe 24 versehen, die über das Gewinde 20 geschoben wird und so ein Festlegen über die hier nicht dargestellten Muttern möglich macht. Der Schraubenkopf 21 und eben das Gewinde 20 bzw. dieser Teil der als Schrauben ausgebildeten Halteelemente 18, 19 sorgt dafür, dass von der Innenseite 17 des Randes 11 her eine leitende Verbindung mit dem aus Metall bestehenden Gehäuserahmen 14 erreicht ist.
4 verdeutlicht, dass dieser elektrische Leiter 16 das Filtermaterial 12 rundum einfasst und dafür Sorge trägt, dass auch wirklich immer eine Ableitung gesichert ist, auch wenn nur eine Teilaufladung des Filtermaterials 12 erfolgt ist. Die in 4 gezeigte Ausführung des elektrischen Leiters 16 ist die einer Kupferlitze 25.
Das in 3 gezeigte Filtermaterial 12 ist ein ATEX geeignetes Material, das auch Filterselbstretter nicht blockieren kann, wenn es zu einem Brand kommen sollte. Die Antistatik erhält dieses Filtermaterial vor allem oder bei dem gezeigten Beispiel durch Aufbringen eines Antistatikmaterials in Form eines Salzes, durch Kohlefasern oder Edelstahlfasern 26, 27. Entsprechendes zeigt 3 im Ausschnitt, wobei die Edelstahlfasern 26, 27 lediglich angedeutet sind. Um bei feuchten Wettern bzw. um bei Wassertropfen mitführenden Wettern eine Auf- bzw. Ablösung dieser Salze zu verhindern, kann dem in 1 gezeigten Gehäuse ein Vorabscheider 28 vorgeordnet werden, der 5 und 6 zu entnehmen ist. Dieser Vorabscheider 28 bzw. dessen Gehäuse weist einen Kuppelflansch 29 auf, der mit dem Verbindungsflansch 6 des Gehäuses 2 korrespondierend ausgebildet ist, sodass eine leichte Montage und Demontage möglich ist.
Der Vorabscheider 28 verfügt mittig wie in 6 gezeigt über eine Vielzahl von Abscheiderprofilen 30, die mit Nasen 31 bestückt sind, die einer Art Tasche 32 bilden. Diese Taschen 32 sind entgegen der Strömungsrichtung 4 der Wetter geöffnet, sodass beim Anströmen darin enthaltene Wassertröpfchen und Aerosole aufgefangen und niedergeschlagen werden. Der dabei aufgefangene Schlamm bzw. das Wasser wird einem Sammelrohr 39 mit Pumpenanschluss 40 zugeführt, kann also darüber entsorgt werden.
Den Abscheideprofilen 30 vorgeordnet ist eine Schikane 33 mit Winkelprofilen 34, über die grober Staub bzw. grobe Bestandteile in den Wettern abgeschieden und ebenfalls über ein Sammelrohr und den Pumpenanschluss 40, der der gleich wie für die Abscheideprofile 30 ist, entsorgt werden. Sowohl den Abscheiderprofilen 30 wie den Winkelprofilen 34 sind Versorgungsrohre 35, 37 mit Wasserdüsen 36, 38 vorgeordnet, wobei diese Wasserdüsen 36, 38 so gestellt sind, dass sie in Strömungsrichtung 4 Reinwasser in die Abscheiderprofile 30 bzw. Winkelprofile 34 eindüsen, sodass eine Reinigung erreicht wird. Auch dieses schlammhaltige Wasser wird über das Sammelrohr 39 und dem Pumpenanschluss 40 abgeführt.
Die in 3 angedeutete bzw. gezeigte Dichtung 15 kann auch selbst leitend ausgebildet sein, wozu ein zusätzliches Bezugszeichen 45 eingeführt ist. Darüber hinaus kann der Rand 11 direkt oder über ein Verbindungsteil 44 wie in 3 gezeigt mit dem Gehäuserahmen 14 bzw. dem Gehäuse 2 verbunden werden. Der Filterelementkopf 41 und der Filterelementfuß 43 sind nach 3 aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, das das Einschieben der einzelnen Filterelemente 10 erleichtert. In 3a ist lediglich angedeutet, dass ein Filtermaterial 12 auch mit einer Beschichtung 42 versehen werden kann, beispielsweise einer Beschichtung aus Acrylschaum oder PU-Schaum, der schwer entflammbar, antistatisch, microporös und gut zu verarbeiten ist. Dieser Schaum, also die Be schichtung 42, 42' legt sich auf das entsprechende Filtermaterial 12, wobei mit 50 ein Abströmkanal bezeichnet ist, über den die gereinigten Wetter abströmen. Aufgrund der Beschichtung 42 sind sehr hohe Abscheidergrade zu erreichen. 0,1 mg/cm³ sind so zu erreichen.
Nicht dargestellt sind Rezeptoren, die zu einer Versteifung des Filtermaterials 12 führen. Diese werden zugeführt, um das gesamte Filterelement so weit auszusteifen, dass ein Filterrahmen nicht benötigt wird, sondern dass vielmehr ein eigensteifes Element zur Verfügung steht. Der Filterelementkopf 41 und der Filterelementfuß 43 unterstützen dies.
Alle genannten Merkmale, auf die den Zeichnungen allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen.

Claims

Staubfilter für den Einsatz in gasgefährdeten Betrieben, insbesondere im untertägigen Berg- und Tunnelbau mit einem Gehäuse (2), in dem ein oder mehrere den Staub aufnehmende und von dem staubhaltigen Wetterstrom durchströmte Filterelemente (10) angeordnet sind, die ein den Staub zurückhaltendes Filtermaterial (12) aufweisen und/oder entsprechend ausgebildet, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem aus Blech oder einem ähnlichen, elektrisch leitenden Werkstoff bestehenden Gehäuse (2) und dem Rand (11) des Filterelementes (10) eine gasundurchlässige Dichtung (15) vorgesehen ist und dass das Filtermaterial (12) elektrisch leitend ausgeführt und unter Umgehung der Dichtung (15) über einen elektrischen Leiter (16) mit dem Gehäuse (2) verbunden ist.
Staubfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (10) mit dem Gehäuse (2) über über die Innenseite (17) des Filterelementes (10) vorstehende Halteelemente (18, 19) verbunden und der elektrische Leiter (16) daran und am Filtermaterial (12) leitend festgelegt ist.
Staubfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (16) als Kupferlitze (25) und das Filtermaterial (12) auch Filterselbstretter im Brandfall nicht blockierend ausgebildet ist.
Staubfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (16) das wellig ausgebildete und angeordnete Filtermaterial (12) einfassend und zu den Halteelementen (18, 19) führende Endstücke (22, 23) aufweisend ausgeführt ist.
Staubfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Endstücke (22, 23) das Gewinde (20) der Halteelemente (18, 19) umfassende und darauf verschiebbare Schlaufen (24) aufweisen.
Staubfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (16) mit dem Filtermaterial (12) leitend an mehreren Stellen verbunden ist.
Staubfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (12) mit Antistatikmaterial beschichtet und/oder damit getränkt ist und dass die Verbindung die Oberfläche des Filtermaterials (12) bewahrend ausgebildet ist.
Staubfilter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (12) eine Beschichtung (42) aufweist, die eine schwer entflammbare, antistatische, microporöse Schaummembran bildet, die anströmseitig angeordnet ist.
Staubfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (42) ein Acrylatschaum oder PU-Schaum ist, dem Ruß oder Graphit beigeschmischt ist.
Staubfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das Filtermaterial (12) Kohlefasern, Salze oder Edelstahlfasern (26, 27) eingebunden sind.
Staubfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial (12) als Polyimid-Nadelfilz mit Stützgewebe ausgebildet ist.
Staubfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Filtermaterial (12) die selbsttragende Eigenschaft ergebende Rezeptoren beigegeben sind, wobei die selbsttragende Eigenschaft noch durch Faltung oder ähnliche Maßnahmen unterstützt werden kann.
Staubfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (11) des Filterelementes (10) mit dem Filtermaterial (12) aus einer PU-Vergussmasse mit schwer entflammbaren Inhaltsstoffen hergestellt und das Filtermaterial (12) rundum oder kopf- und fußseitig zusätzlich stützend bzw. einen Filterelementkopf (41) und Filterelementfuß (43) formend ausgebildet ist.
Staubfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) einen Filtereingang (3) mit einem Verbindungsflansch (6) aufweist, der mit dem Koppelflansch (29) eines zuzuordnenden Vorabscheiders (28) korrespondierend ausgebildet ist, der mit strömungsgünstig geformten Abscheiderprofilen (30) ausgerüstet und dadurch Wassertropfen und Aerosole abscheidend ausgebildet ist.
Staubfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Abscheiderprofilen (30), die entgegen der Strömungsrichtung (4) der Wetter bzw. der staubhaltigen Luft6vorspringende und eine Art Tasche (32) ergebende Nasen (31) aufweisen, eine Schikane (33) mit Winkelprofilen (34) vorgeordnet ist.
Staubfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Abscheiderprofilen (30) und den Winkelprofilen (34) der Schikane (33) einem Versorgungsrohr (35, 37) zugeordnete und in Strömungsrichtung (4) der Wetter austragende Wasserdüsen (36, 38) vorgeordnet sind.
Staubfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (16) in den das Filtermaterial (12) mit stützenden Rand (11), das Filtermaterial (12) kontaktierend integriert ist und endseitig Verbindungsteile (44) für die Halteelemente (18, 19) aufweist.
Staubfilter für den Einsatz in gasgefährdeten Betrieben, insbesondere im untertägigen Berg- und Tunnelbau mit einem Gehäuse (2), in dem ein oder mehrere den Staub aufnehmende und von dem staubhaltigen Luft- bzw. Wetterstrom durchströmte Filterelemente (10) angeordnet sind, die ein den Staub zurückhaltendes Filtermaterial (12) aufweisen und/oder entsprechend ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem aus Blech oder sonstigen elektrisch leitenden Material bestehenden Gehäuse (2) und dem Rand (11) des Filterelementes (10) eine gasundurchlässige Dichtung (45) vorgesehen ist, die mit dem elektrisch leitend ausgeführten Filtermaterial (12) verbunden und selbst elektrisch leitend ausgeführt oder mit einem solchen, elastisch ausgebildeten Material beschichtet ist.