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Vorrichtung zur Staubabscheidung, sogenanntes Schüttschichtfilter,
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Staubabscheidung, auf ein sogenanntes
Schüttschichtfilter, dessen Schüttschicht innerhalb eines mit Rohgaseinlaß und Reingasaustritt
versehenen Gehäuses untergebracht ist.
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Schüttschichtfilter der eingangs beschriebenen Gattung werden in
der Praxis insbesondere in solchen Bällen~eingesetzt, wo es darum geht, beispielsweise
Heißstäube, aggressive Stäube oder sonstige, für die Reinigung in herkömmlichen
textilen oder textilartigen Filtern ungeeigneten Stäube zu reinigen. Es ist aber
bisher nicht zu vermeiden, daß man bei der Benutzung solcher Schüttschichtfilter
erhebliche Investitionen
erbringen muß, wobei der bisher erreichte
Effekt kaum oder überhaupt nicht mit diesen Investitionen in Einklang zu bringen
ist.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Schüttschichtfilter
zu schaffen, das einerseits mit großen Schüttschichtdicken betrieben wird und somit
einen guten Reinigungseffekt erzielt, und das anderseits bei der Schüttschicht-Ausreinigung
nur mit geringstem Energieaufwand zu arbeiten braucht. Außerdem soll hier erstmalig
die Wirtschaftlichkeit eines solchen Schüttschichtfilters verbessert werden. Auch
soll das neue Filter bei nur geringem baulichen Volumen eine bisher nicht erreichte
Höchstleistung erbringen.
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Den von der Praxis angestrebten Forderungen wird der ErSindungsgegenstand
zunächst in vorteilhafter Weise im wesentlichen dadurch gerecht, daß das neue Schüttschichtfilter
als Rotations-Schüttschichtfilter ausgebildet ist, indem die Schüttschicht in einer
um ihre liegende Längsachse drehbar angetriebenen, aus einer
mit
Manteldurchbrechungen versehenen, in sich starren Kerntrommel einerseits, und einer
mit radialem Abstand konzentrisch daherum angeordneten und gleichfalls manteldurchbrechungen
aufweisenden im wesentlichen flexiblen Iußentrommel anderseits bestehenden und wenigsten.
einen axialen Rohgaseintritt aufweisenden Filtertrovmel innerhalb des zwischen der
Kern- und der Außentrommel belassenen Ringzylinderraumes angeordnet ist, wobei die
Menge der Schüttfüllung das volle Volumen des Ringzylinderraumes zwischen den Mantelflächen
beider Trofleln unterschreitet und dadurch im oberen Bereiche des Schüttschichtringes
eine Querschnittsdickenverminderung des Schüttschichtringes bildet, in dessen Bereich
eine lediglich auf diesen Querschnittsteil des Schüttschicht ringes einwirkende
Ausreinigungsvorrichtung angeordnet ist, Eine für die Praxis besonders empfehlenswerte
Ausführung kann dabei ihren Niederschlag darin finden, daß die aus einer Kern-und
einer Außentrommel bestehende Schüttschicht-Filtertrommel über die flexible Außentrommel
rotierend
angetrieben ist, indem ihr Trommelmantel im oder annähernd im Bereiche der Querschnittsdioken,verminderung
des Schüttschichtringes um eine acheparallel zur Längemittelachse der Schüttschicht-Filtertrommel
und höhenversetzt zur, Außentrommel verlaufende, d.h. außer- bzw. oberhalb diesen
Außentrommel drehgelagerte Antriebewalze gelegt ist und dabei oberhalb der Schüttschicht-Ringquerschnittsdickenverminderung
einen zwickelförmigen Längshohlraum bildet.
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Diese praktische Verwirklichung der Erfindung stellt für Schuttschichtfilter
erstmalig eine völlig neue und eine Reihe von Vorteilen mit sich bringende Art von
Piltern dar, wobei durch die nicht unerhebliche Dicke der vorhandenen Schüttschicht
ein hervorragender Reinigungseffekt zustande kommt. Als weitere vorteilhafte Wirkung
kommt noch die für solche dicke Schüttschiohten bisher ein Problem darstellende,
Jedoch durch die Erfindung hervorragend gelöste und ebenfalls völlig neuartige Ausreinigung
hinzu.
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Bei diesem neuen Rotations-Schüttschichtfilter
strömt
das Rohgas an einer Stirnseite axial in die Kerntrommel ein, durchtritt von innen
nach außen die Schütteohioht und verläßt sie an der Mantelfläche der Außentrommel.
An einer beliebigen Stelle des raumfesten Gehäuses wird das Reingas abgesaugt.
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Die durch die Erfindung jetzt wesentlich erleichterte Ausreinigung
der Schüttschicht wird dadurch bewirkt, daß im Bereich der Reinigungseinrichtung
die zu reinigende Schüttschicht in ihrer Schichtdicke dünner ist als am gasbeaufschlagten
Umfang. Das kommt daher, daß die Schüttmenge nicht den ganzen theoretischen Ringhohlraum
ausfüllt. Man läßt also absichtlich einen Schüttmengenteil fehlen, um diese dünne
Schicht im Bereich der Reinigung zu erreichen. Somit entsteht eine im Querschnitt
dünne Schüttschichtstelle, die mit Crö.ßtem Effekt, bei gleichzeitig geringem Arbeitsaufwand
und geringer Energie ausgereinigt werden kann.
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Durch die stetige Drehung der Filtertrommel wandert diese Dünnschicht
nach Ausreinigung wieder in den abfallenden Schüttachicht-Ringteil und füllt hier
den
vollen Ringquerschnitt wieder aus. Die ausgereinigte Schüttschicht
kommt jetzt wieder in den Gasbeaufsohlagungsbereich. Vor dem Anschmiegen des von
oben wieder auflaufenden äußeren Trommelmantels befinden sich zweckmäßig Abstreifer,
die die Schüttschicht vergleichmäßigen und eine gleichmäßige Füllmenge des Ringhohlraumes
garantieren.
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Die Ausreinigung selbst, kann beispielsweise durch eine mechanische
AuBreinigungsvorrichtung durchgeführt werden, wobei im Bereiche der Querschnittsdickenverminderung
der Schüttschicht eine Vibrations-Reinigungsvorrichtung, z.B. ein Reinigungsrechen
oddgl. mit seinen Rechenzinken in den Schüttschichtring eingetaucht und hin-und
hergehend längs- und/oder drehbeweglich angetrieben ist, und daß Serner zur Aufnahme
des ausfallenden Staubes im Bereiche unter der Ausreinigungsvorrichtung innerhalb
der Kerntrommeleine sich über die gesamte Länge und über Teile in Umfangsrichtung
der Biltertrommel hinwegerstreckende, gegenüber dem übrigen, Rohgas beinhaltenden
Innenraum der Kerntrommel isolierte Fallrinne mit einer Stabfördervorrichtung, z.
B. einer Förderschnecke im
Rinnengrund vorgesefien isto Eine solche
Ausreinigungsvorrichtung erweist sich als besonders wirkungsvoll, weil durch die
Wirkung.-funktion einer solchen Vorrichtung die in ihrer Querschnittsdicke jetzt
verhältismäßig dünne Schüttschicht gut und intensiv durchgearbeitet werden kann.
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Eine Parallellösung der Ausreinigung kann bei genau so vorteilhafter
Wirkung ihren Niederschlag beispielsweise auch darin finden, daß zur Durchführung
einer pneumatischen ausreinigung ir Bereiche der Quersohnittsdickenverminderung
der Schüttschnicht ii Innenraum der Kerntrommel unmittelbar unter deren Mantelfläche
ein Spülluftkanal mit Luftverteilern vorgesehen ist, während oberhalb der Querschnittsdickenverminderung
des Schuttschichtringes eine Prallscheibe einerseits sowie eine Staubabsaugung anderseits
»vorgesehen ist.
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Bei dieser Ausreinigungsart sieht man also einen Spülluftkanal mit
Verteilerwiderständervor, der die
Spülluft, die von einem Spülluftventilator
od. dgl. gefördert wird, von der Kerntrommelseite her in die dünne Schüttschicht
hineinbläst. Eine über der aufgewirbelten Schüttschicht schräg gestellte Prallplatte
lenkt die vom Staub befreiten Körner in TrommeliXhrichtung ab.
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Die staubgesättigte Spülluft hingegen wird durch das Trommelantriebsrohr,
das als Rohr mit Manteldurchbrechungen ausgebildet ist, abgesaugt, aus der Reinigungszone
herausgeführt und in einem Zyklon entstaubt. Nach Durchtritt durch den Absaugventilator
für diese kleine Luftmenge strömt das noch etwas Staub enthaltende Gas vor dem Filter
dem Rohgas zu und wird im Filter gereinigt.
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Zusammenfassend ist es somit der Erfindung .>stmalig gelungen,
mit einem Schüttschichtfilter, welches mit einem Minimum an Aufwand erstellt werden
kann, ein tatsächliches Optimum an Wirkung zu erzielen. Die in einem solchen Filter
zu reinigende. Rohgasmenge ist bei dem verhältnismäßig geringen Bauvolumen enorm.
Auch treten bei diesem neuen Filter keine bisher erhöhte Anforderungen an die Konatruktion
stellenden Abdichtungsprobleme auf, weil bei
dem neuen Filter keine
Abdichtungen im Sinne herkömmlicher Filter erforderlich sind. Die Filterwirkung
des neuen Filters sp@ielt sich innerhalb eines ruhenden Gehäuses in einer-si. ch
drehenden Filtertrommel ab. Aus diesem und aus vielen anderen hier nicht besonders
angeführten Gründen ist das neue Filter vorbekannten Filtern demzufolge weit überlegen.
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Im übrigen wird der Aufbau und die Ausbildung des neuen Rotations-Schüttschichtfilters
am besten anhand der nachfolgenden Beschreibung der auf den beiliegenden Zeichnungen
wiedergegebenen, stark schematisiert dargestellten Ausfahrungsbeispielen verstanden;
und zwar zeigen: Fig. 1 eine Stirnansicht des neuen Rotations-Schüttschichtfilters,
mit mechanischer Ausreinigungsvorrichtung, Fig. 2 eine entsprechende Seitenansicht
hierzu im Längsschnitt,
Fig. 3 eine Stirnansicht einer weiteren
Ausführungs form eines Rotations-Schiittschichtfilters mit pneumatischer Ausreinigungsvorrichtung,
und Fig. 4 eine entsprechende Seitenansicht hierzu ebenfalls im Längsschnitt.
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Dabei ist in einem raumfesten Gehäuse 10 eine liegende Filtertrommel
13,14 rotierend angetrieben.
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Zwischen zwei kräftigen runden Stirnscheiben 11 und 12 ist sowohl
eine bei 13a abgestützte Kerntrommel 13 als auch eine bei 14a abgestützte Außentrommel
14 vorgesehen, die aus Schlitz- oder Lochblech bzw. als Sieb ausgebildet sind. Der
zwischen den Trommelmantelflächen belassene Ringhohlraum ist mit einer staubbindenden
Schüttschicht 15 zur Reinigung von staubhaltigen Gasen ausgefüllt. Die Außentrommel
14 ist im oberen Bereiche der Filtertrommel um eine abgefederte Antriebswalze 16
od.dgl. gelegt, über die auch die Drehung der Filtertrommel 13,14 eingeleitet wird0
In dem zwickelförmigen Längshohlraum 17 zwischen
Schüttschicht
15 und abgehobenem Mantelteil befindet sich die Reinigungseinrichtung 18, z. B.
in Form einer mit Stäben od.dgl. brest ückten rechenartigen Vibrationsplatte 18.
Mit Hilfe dieser Rechenzinken 19 wird die durch langsame Rotation vorbeiwandernde
staubgesättigte SchUttschicht 15 ja Bereiche ihrer Querschnittsdickenverminderung
15a ausgereinigt. Der Staub fällt durch das Schlitz- oder Lochblech der Kerntrommel
13 in eine im Innern einer Staubfallrinne 29 liegende Transporteinrichtung 20, z.
B. eine Schnecke, ein Schwingförderrohr od.dgl. und wird durch dies. ausgetragen.
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Das Rohgas wird bei 21 - Pfeilrichtung Fig. 2-axial ins Filter einströmen,
während das Reingas, welches as Unfang der Filtertrommel austritt bei 22 abgesaugt
wird.
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Bei einer pneumatischen Ausreinigung gemäß Fig. 3 und 4 wird die
in dem Ringraum zwischen Kern- und Außentrommel 13,14 lagernde Schdttschicht 15
von innen nach außen durchetrömt. Im Bereich der zur Ausreinigung bestimmten
dünnen
Schüttschichtstelle 15a befindet sich im Innern ein Spülluftkanal 23. Dieser wird
von einem Ventilator 24 mit atmosphärischer Luft oder sonstigen zur Ausreinigung
bestimmten Gasen beschickt. Dieser Kanal umfaßt die ganze Länge der auszureinigenden
Trommel.
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Auf der der Schüttschicht zugekehrten Seite des Kanals befindet sich
eine poröse Gasverteilerschicht 25, deren Aufgabe es ist, einen Durchströmungswiderstand
zu erzeugen mit dem Ziele, die darüber zur Ausreinigung kommende Schüttschicht mit
gleicher Spülgasgesohwindigkeit aufzuwirbeln und damit auszureinigen.
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Die staubbeladenen Körner prallen gegen eine Prallplatte 26, verlieren
dadurch den Staub und werden in Trommeldrehrichtung abgelenkt. Die staubgeladene
Spülluft wird durch das jetzt als Saugkanal 116 ausgebildete Schlitzrohr abgesaugt
und in einem Hochleistungszyklon 27 entstaubt. Der zur Absaugung nötige Unterdruck
wird durch einen Ventilator 28 erzeugt, der die gereinigte Spülluft in die Rohgasleitung
vor dem Filter drückt.
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Es versteht sich nicht zuletzt von selbst, daß die dargestellten
und beschriebenen Ausführungsformen nur Beispiele für die Verwirklichung der. Erfindung
sind, die jedoch keinesfalls allein hierauf beschränkt sein sollen.
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Vielmehr ließe sich vornehmlich die Ausbildung und Gestaltung der
konzentrisch ineinander angeordneten und eine gemeinsame Siltertrommel bildenden
Einzeltrommeln einerseits sowie die Anordnung und Gestaltung der zentralen Ausreinigung
anderseits fuBh mit von der Darstellung abweichenden Mitteln verwirklichen.