DE112007003729T5

DE112007003729T5 - Kombinierte Gasreinigungsanlage

Info

Publication number: DE112007003729T5
Application number: DE112007003729T
Authority: DE
Inventors: Lev Valentinovich Chekalov; Yurij Ivanovich Gromov; N Nikolaj Alekseevich Kuricy; Yurij Mihajlovich Morozov
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-12-10
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2011-01-05
Also published as: WO2009075597A1

Abstract

Kombinierte Gasreinigungsanlage mit einem Elektrofilter (3) und einem Gewebefilter (4), die in einem Gehäuse eingebaut sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anlage einen Eingang und zwei Ausgänge aufweist, die an einem Saugeinlass des Lüfters angeschlossen sind, wobei einer der Ausgänge an einen Rohgasraum (6) über eine Umschalteinrichtung (7) und der andere Ausgang an einen Reingasraum (9) angeschlossen sind und
dass der Reingasraum (9) in Abschnitte (10) aufgeteilt ist, wobei jeder der Abschnitte (10) mit Freiluft mittels einer Umschalteinrichtung (15) verbunden und an ein Reingassammelrohr (12) mittels einer anderen Umschalteinrichtung (11) angeschlossen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine kombinierte Gasreinigungsanlage mit einem Elektrofilter und einem Gewebefilter, die in einem Gehäuse eingebaut sind.
Die bekannten elektrischen Filter werden weit und breit für die Gasentstaubung eingesetzt (s. Handbuch für Staub- und Ascheabscheidung. M.: Energoisdat, 1983, S. 197–234). Ihr Vorteil besteht in der Fähigkeit, hohe Staubkonzentrationen in dem zu reinigenden Gas – von über 50 g/m³ mit einer Betriebstemperatur ab 200°C und mehr – zu behandeln. Der Mangel ist eine unbefriedigende Gasreinigung bei der Abscheidung von Fein- und hochohmigem Staub, d. h. von Stau mit einem hohen spezifischen elektrischen Widerstand. Der Staubrestgehalt in dem gereinigten Gas beträgt einige Dutzende und mehr mg/m³. Das entspricht nicht immer den modernen Anforderungen für die Gasreinheit.
Auch Gewebefilter werden für die Gasentstaubung verwendet (s. Handbuch für Staub- und Ascheabscheidung. M: Energoisdat, 1983, S. 169–193). Ihre Mängel umfassen eine eingeschränkte Staubkonzentration in dem zu reinigenden Gas und die Betriebstemperatur des zu reinigenden Gases. Diese Temperatur wird durch eine Temperaturbeständigkeit des Materials der Schlauchfilter vorgegeben. Diese Temperatur beschränkt die Anwendbarkeit der Filter, wenn kurze Spitzentemperaturen des Gases zu erwarten sind, die die max. zulässige Betriebstemperatur des Materials der Schlauchfilter überschreiten.
Als Ergebnis verkürzen die oben genannten Faktoren die Lebensdauer der Schläuche und die Betriebszuverlässigkeit der Schlauchfilter beachtlich.
Der Vorteil der Gewebefilter ist eine wirksame Entfernung von Fein- und hochohmigem Staub. Dabei kann der Staubrestgehalt im gereinigten Gas nur noch einige mg/m³ enthalten.
Aus dem Patent RU 2248837 (C 1 D 01 D 36/02) ist eine Entstaubungsanlage bekannt, die einen Elektrofilter und einen serienweise nach dem Elektrofilter angeordneten Gewebefilter aufweist. Das Verhältnis der Aktivvolumina zwischen dem Gewebe- und dem Elektrofilter beträgt 0,1–0,9. Die Anlage stellt den höchsten Grad der Gasreinigung unabhängig von der Staubkonzentration in dem zu reinigenden Gas, von der Feinheit, vom spezifischen elektrischen Widerstand des Staubs, und eine längere mittlere störungsfreie Zeit sicher.
Der Mangel dieser Anlage besteht darin, dass sie keinen konstruktionsspezifischen Schutz des im gleichen Gehäuse mit dem Elektrofilter eingebauten Bestandteils des Gewebefilters gegen Spitzentemperaturen sicherstellt, welche die zulässige Betriebstemperatur des Materials der Schlauchfilter überschreiten. Dadurch wird der Anwendungsbereich der Anlage beschränkt und die Standzeit der Schläuche akut vermindert. Die gesamte Betriebszuverlässigkeit der Anlage lässt nach.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Intensität des Gasreinigungsvorgangs zu erhöhen, der Anlagenbetriebszuverlässigkeit zu verbessern, die Standzeit der Schläuche zu verlängern und den Anlagepreis zu vermindern.
Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Anlage hat einen Eingang und zwei Ausgänge, die an einen Saugeinlass eines Lüfters angeschlossen sind. Dabei ist einer der Ausgänge an einen Rohgasraum über eine Umschalteinrichtung angeschlossen. Der andere Ausgang ist an einen Reingasraum angeschlossen. Der Reingasraum ist in Abschnitte aufgeteilt. Jeder der Abschnitte ist mit Freiluft mittels einer Umschalteinrichtung verbunden und an ein Reingassammelrohr mittels einer anderen Umschalteinrichtung angeschlossen. Die Dauer der Zuschaltung des Rohgasraums an den Lüfter mittels der Umschalteinrichtung sorgt für eine Rückspülung der Schläuche. Die Anzahl der Abschnitte im Reingasraum, die mit der Freiluft mittels Umschalteinrichtungen verbunden sind, und ihr Strömungswiderstand sowie der Strömungswiderstand des Abgaskanals mit der Umschalteinrichtung auf der Strecke vom Rohgasraum bis zum Lüfter stellen eine Unveränderlichkeit der Verdünnung am Eingang in die Anlage beim Umschalten sicher.
Die Steuerung aller Umschalteinrichtungen erfolgt automatisch nach einem Signal von einem Temperaturgeber, welcher am Gaseingang eines Elektrofilters eingebaut ist.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Gasreinigungsanlage, die in einem Gehäuse eingebaut ist und
2 einen Schnitt entlang der Linie A-A der 1.
Die 1 zeigt eine kombinierte Gasreinigungsanlage, die in ein Gehäuse eingebaut ist.
Das Gas strömt in einen Schacht 1 und läuft durch Verteilungsgitter 2. Es wird zuerst durch ein Elektrofilter 3 gereinigt, welches z. B. aus zwei Abschnitten besteht. Danach wird das Gas in einem Gewebefilter 4 gereinigt. Dabei haben die zu reinigenden Prozessgase eine vorgegebene Betriebstemperatur und eine Maximaltemperatur (Spitzenwert), welche die Temperaturbeständigkeit des Materials der Schlauchfilter überschreitet.
Unter Berücksichtigung der Betriebstemperatur ist das erforderliche passende Material für die Filterschläuche gewählt. Dieses Material sollte eine vorgegebene Reinigungsleistung und eine Standzeit der Schläuche unter bestimmten Betriebsbedingungen sicherstellen.
Die Berücksichtigung der Spitzentemperaturen (Maximaltemperaturen) für das jeweilige Gas bei der Auswahl des Filtermaterials bedingt eine wesentliche Verteuerung der Schläuche und eine Verkürzung der Standzeit in Bezug auf diesen Faktor. Das erweist sich in der Praxis als wirtschaftlich unvorteilhaft. Daher wird ein konstruktiver Schutz der Filterschläuche mit einer optimalen Betriebstemperatur vorgeschlagen, und zwar unabhängig von kurzzeitigen sprunghaften Spitzentemperaturen des Gases. Diese Lösung schließt die Verwendung von teueren Filtermaterialien mit erhöhter Temperaturbeständigkeit aus. Darüber hinaus wird das Anwendungsgebiet der Anlage erweitert und die vorgegebene Standzeit der Schläuche für den Betriebstemperaturbereich bei der Gasreinigung und bei den vorkommenden Spitzentemperaturen gewährleistet.
Das Heißgas strömt in das Gewebefilter 4 bei der Betriebstemperatur über ein Verteilungsgitter 5 hinein. Die Gasströmungsrichtung ist dabei teilweise senkrecht – normal zu den Schläuchen 8 und axial, wenn es unten in die Stirnseiten der Schläuche 8 einströmt. Das Gas wird über einen gesamten Rohgasraum 6 verteilt. Dabei ist der Ausgang des Rohgasraums 6 durch eine gasdicht geschlossene Umschalteinrichtung 7 getrennt. Das Gas strömt durch die Schläuche 8, wird entstaubt und strömt aus einen Reingasraum 9 im Abschnitt 10 des Gewebefilters 4 hinaus. Von hier aus wird es über geöffnete Umschalteinrichtungen 11 in einem Reingassammelrohr 12 gesammelt und strömt zum Lüfter hin (in der Fig. nicht abgebildet). Je nach der Ansammlung der Staubschicht in den Schläuchen 8 und abhängig von der Größe des Strömungswiderstands des Gewebefilters 4 werden die Schläuche 8 ab und zu durch Druckluftimpulse aufgefrischt. Dafür wird ein Impulserneuerungssystem 13 eingesetzt, das in einem Tunnel 14 angeordnet ist. Jeder Abschnitt 10 mit Reingas ist mit einer Umschalteinrichtung 15 versehen, die mit der Atmosphäre verbunden ist. Die Umschalteinrichtungen 15 sind während des Gasfilterungsbetriebs geschlossen, um eine Freiluftansaugung zu vermeiden. Der entfernte Staub kommt infolge der Auffrischung der Schläuche 8 in Filterbehälter 16.
Für den Fall einer unzulässigen Spitzentemperaturen des zu reinigenden Gases, die die zulässige Temperatur des Materials der Schlauchfilter überschreitet, ist am Eingang des Elektrofilters 3 ein Temperaturgeber vorgesehen (in der Fig. nicht abgebildet). Nach dem Signal des Temperaturgebers werden die Umschalteinrichtungen 11 in allen Abschnitten des Filters durch eine automatische Steuerung (nicht abgebildet) gleichzeitig geschlossen und die Umschalteinrichtungen 15 in den Filterabschnitten geöffnet. Es wird dabei auch eine Umschalteinrichtung 7 an dem zweiten Gasausgang geöffnet, welcher mit dem Rohgasraum 6 und dem Reingassammelrohr 12 verbunden ist. Damit wird die Strömung des zu reinigenden Gases mit Spitzentemperatur durch die Schläuche 8 gesperrt. Die Strömungsrichtung wird geändert, so dass das Gas durch den Raum unter den Schläuchen 8 entlang des Gewebefilters 4 an den Schläuchen 8 vorbei und über die Schalteinrichtung 7 zum Lüfter hin strömen kann. Dank der geöffneten Umschalteinrichtungen 15 in den Abschnitten wird Freiluft angesaugt und in die Schläuche 8 hinein gefördert, um die Schläuche 8 durch diese Kaltluftströmung entgegen der Heißgasströmung zu schützen. Somit wird eine Rückspülung der Schläuche 8 sichergestellt, indem der Rohgasraum 6 durch die Umschalteinrichtung 7 an den Lüfter für eine erforderlich lange Zeit zugeschaltet wird. Dabei stellen die Anzahl der Abschnitte 10 im Reingasraum 9, die mit der Freiluft mittels der Umschalteinrichtungen 15 verbunden werden, sowie ihr Strömungswiderstand und die Größe des Strömungswiderstandes des Abgaskanals mit der Umschalteinrichtung 7 auf der Strecke vom Rohgasraum 6 bis zum Lüfter die Unveränderlichkeit der Verdünnung am Eingang in die Anlage während der Umschaltungen sicher.
Das zwischen dem Elektrofilter 3 und dem Gewebefilter 4 eingebaute Verteilungsgitter 5 schützt in diesem Fall die Schläuche gegen die Einflüsse einer Frontströmung des Heißgases auf die erste Reihe der Schläuche.
Die Anwendung der vorgeschlagenen kombinierten Anlage stellt einen konstruktiven und wirksamen Schutz der Schläuche im Gewebefilter während der Gasreinigung und bei Vorhandensein von Spitzentemperaturen sicher, die im Vergleich zur Betriebstemperatur des Materials der Schlauchfilter unzulässig sind. Die kombinierte Anlage stellt auch einen höchsten Reinigungsgrad, eine Erweiterung der Anwendungsmöglichkeiten der Anlage, eine Erhöhung der Betriebszuverlässigkeit, eine Verlängerung der Lebensdauer der Schläuche sowie eine Preissenkung der Anlage sicher.
Die in diesem Beispiel beschriebene und in der Zeichnung abgebildete Konstruktion der Anlage ist nicht die einzig mögliche Ausführungsform, mit der das genannte technische Ergebnis erreicht werden kann. Diese Ausführung schließt andere Ausführungsformen der Anlage nicht aus, vorausgesetzt, dass sie die Gesamtheit der im unabhängigen Anspruch 1 genannten Merkmale aufweisen.
Zusammenfassung
Die Erfindung betrifft eine kombinierte Gasreinigungsanlage mit einem Elektrofilter und einem Gewebefilter, die in einem Gehäuse eingebaut sind. Damit die Intensität des Gasreinigungsvorgangs erhöht, die Anlagenbetriebszuverlässigkeit verbessert, die Standzeit der Schläuche verlängert und der Anlagepreis vermindert ist, sieht die Erfindung vor, dass die Anlage einen Eingang und zwei Ausgänge aufweist, die an einen Saugeinlass eines Lüfters angeschlossen sind, wobei einer der Ausgänge an einen Rohgasraum über eine Umschalteinrichtung und der andere Ausgang an einen Reingasraum angeschlossen sind, und dass der Reingasraum in Abschnitte aufgeteilt ist, wobei jeder der Abschnitte mit Freiluft mittels einer Umschalteinrichtung verbunden und an ein Reingassammelrohr mittels einer anderen Umschalteinrichtung angeschlossen ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- RU 2248837 [0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Handbuch für Staub- und Ascheabscheidung. M.: Energoisdat, 1983, S. 197–234 [0002]
- Handbuch für Staub- und Ascheabscheidung. M: Energoisdat, 1983, S. 169–193 [0003]

Claims

Kombinierte Gasreinigungsanlage mit einem Elektrofilter (3) und einem Gewebefilter (4), die in einem Gehäuse eingebaut sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage einen Eingang und zwei Ausgänge aufweist, die an einem Saugeinlass des Lüfters angeschlossen sind, wobei einer der Ausgänge an einen Rohgasraum (6) über eine Umschalteinrichtung (7) und der andere Ausgang an einen Reingasraum (9) angeschlossen sind und dass der Reingasraum (9) in Abschnitte (10) aufgeteilt ist, wobei jeder der Abschnitte (10) mit Freiluft mittels einer Umschalteinrichtung (15) verbunden und an ein Reingassammelrohr (12) mittels einer anderen Umschalteinrichtung (11) angeschlossen ist.
Kombinierte Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer der Zuschaltung des Rohgasraums (6) an den Lüfter mittels der Umschalteinrichtung (7) die Rückspülung der Schläuche (8) sicherstellt.
Kombinierte Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Abschnitte (10) im Reingasraum (9), die mit der Freiluft mittels Umschalteinrichtungen (15) verbindbar sind, und ihr Strömungswiderstand sowie der Strömungswiderstand des Abgaskanals mit der Umschalteinrichtung (7) auf der Strecke vom Rohgasraum (6) bis zum Lüfter die Unveränderlichkeit der Verdünnung am Eingang in die Anlage beim Umschalten sicherstellen.