DE1945453C3 - Filterpatrone - Google Patents

Description

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Die Krfindung be/icht sich auf eine Filterpatrone mit einem etwa U-förmigen, auf einer Seite offenen Rahmen, wenigstens zwei im Abstand voneinander vorgesehenen perforierten Platten, denen jeweils eine zweite perforierte Platte mit Abstand zugeordnet ist, um Kammern /ur Aufnahme des Adsorptionsmaterials zu bilden, die eine mit der offenen Seite des Rahmens verbundene Gaslührungskammer einschließen, wobei an der offenen Seite des Rahmens ein Deckel mit Öffnungen für den in die Gasführungskammer gehen· den oder aus dieser kommenden Gasstrom befestigt ist.

Eine solche aus dom DE-CJM 17 39 316 bekannte Filterpalrone weist mehrere Filterkassetten auf, die jeweils aus zwei mit Absland zueinander angeordneten perforierten Platten /ur Aufnahme von Adsorptionsmaterial /wischen ihnen gebildet sind, die in einen Rahmen einschiebbar sind, der seitlich jeweils offen ist, so daß ein durch den öffnungen aufweisenden Deckel hindurch in diesen Rahmen einströmender Gasstrom durch die Filterkasselten hindurch jeweils seitlich aus dem Rahmen austreten kann. Besondere Halteeinricntungen für die Filterkasselten innerhalb des Rahmens sind nicht Vorgesehen, so daß die Filierkassetten bei plötzlichen Slrörnungsänderungen und Druckwechseln sich innerhalb des Rahmens verlagern können. M

Aus der US-PS 25 74 053 ist ein Gasfilter bekannt, bei dem zwischen zwei perforierten Platten ein Adsorptionsmaterial angeordnet ist, wobei die beiden Platten miteinander über Schrauben verbunden sind, die das auf den beiden Platten und dem Adsorptionsmaterial gebildete Filterelement innerhalb eines Gehäuses mit Abstand zu den Stirnwänden des Gehäuses festhalten,

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Filterpatrone der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß diese auch bei außergewöhnlichen Betriebsbedingungen, wie z. B. extrem hohen Drücken, Temperaturen und Strömungsgeschwindigkeiten, funktionstüchtig bleibt und bei der das Adsorptionsmaterial als Einheit mit wenigen Handgriffen auszutauschen ist.

Bei einer Filterpatrone der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß wenigstens eine Abstandsstange sich durch die Gasführungskammer zwischen den Platten zur gegenseitigen Abstützung und Verbindung derselben sowie auch der Kammern, erstreckt.

Bei der neuen Filterpatrone werden sowohl die jeweils einen der Räume bildenden benachbarten Platten als auch die die Räume bildenden Plattenpaare jeweils voneinander mit Hilfe der Abstandsstange in sehr einfacher und sehr stabiler Weise in ihrer jeweiligen Lage gehalten. Außerdem werden mit Hilfe der einen oder mehreren Abstandsstangen die Platten zu einem einstückigen Filterelement verbunden, das zum Austausch des Adsorptionsmaterials als Ganzes aus dem Rahmen herausgezogen und gegen ein neues ausgetauscht werden kann. Gerade bei der Benutzung einer solchen Filterpatrone in Kernenergieanlagen ist diese besonders vorteilhaft, da sie eine einfache und schnelle Entfernung des z. B. mit radioaktiven Verunreinigungen behafteten Adsorptionsmaterials zuläßt und andererseits während des Betriebs das Adsorptionsmaterial durch die stabile Halterung der Platten innerhalb des Rahmens in seiner optimalen Lage hält. Selbst bei hohen Drücken, Strömungsgeschwindigkeiten oder infolge von hohen Temperaturen auftretenden erheblichen Wärmedehnungen können sich die Platten dabei gegenseitig nicht verschieben, su daß auch das Adsorptionsmaterial der zu reinigtnden Strömung optimal ausgesetzt ist. Für die Platten kann trotzdem ein sehr leichtes Material benutzt werden.

Weitere, die besondere Ausbildung der neuen Filterpatrone betreffende Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. I eine perspektivische Ansicht der auseinanderge/ogen dargestellten Teile einer mit einem Adsorptionsmaterial /u füllenden Filterpatrone,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht der zusammengebauten und gefüllten Filterpatrone nach F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3.

F i g. 4 einen vergrößerten Teilschnitt zu F i g. 3,

Fig. 5 einen Aufbau mit mehreren Filterpalronen in Seitenansicht, teilweise im Schnitt.

Die dargestellte Filterpatrone enthält in Abstand liegende Kammern /ur Aufnahme eines Adsorptionsmaterials, das ein durch die Filterpatrone durchgehendes Fluidum behandelt und nahe den einander gegenüberliegenden Seiten eines etwa U-förmigen Rahmens 1 angeordnet wird, und eine Gasführungskammer zwischen diesen beiden Kammern,

Die Seitenwände des Rahmens 1 haben gemäß F i g, 1 eine innere Einschnürung la Von solcher Form, daß in senkrechtem Abstand liegende Auflagen 2 für perforierte Platten bzw. Wannen 5 gebildet sind, die in Absland innerhalb des Rahmens 1 gehalten werden und zwischen

sich eine Gasführungskammer 16 (Fig.3) einschließen. An der offenen Seite des Rahmens 1 sind Laschen 16 vorgesehen, die die Einschnürung 2 abdecken und zum Befestigen eines Deckels 13 dienen, der die offene Seite des Rahmens 1 teilweise abdeckt, wie weiter unten noch näher beschrieben wird.

Jede Platte 5 enthält einen perforierten, gasdurchlässigen Hauptteil 4 und einen Rand 3 mit einem als Abstandshalter dienenden abgekanteten Flansch 6 an bestimmten Abschnitten des Randes.

Der perforierte Hauptteil 4 der Platten 5 ist an bestimmten Stellen mit Löchern 7 versehen, um Abstandstangen 17 aufzunehmen.

Je eine zweite perforierte Platte 8 wird vom Rahmen 1 aufgenommen und in Abstand von der zugehörigen Platte 5 gehalten, um je eine Kammer 25 (Fig.3) zwischen einer Platte 5 und einer Platte 8 zu bilden, die zur Aufnahme von Adsorptionsmaterial dient. Die Platten 8 haben ebenfalls einen perforierten, gasdurchlässigen Hauptteil 9 und einen Rand 10 mit einem abgekanteten Flansch 11, der zum Anbringen der Platten 8 am Rahmen 1 dient. Der perforierte ¹IaUpItCiI 9 der Platten 8 ist mit Löchern 12 versehen, die mit den Löchern 7 im Hauptteil 4 der Platten 5 fluchten, so daß die Enden der Abstandsstangen 17 auch durch die Löcher 12 hindurchtreten können.

Die Abstandstangen 17 dienen /um Tragen der Platten 5 und 8 in bestimmten Abstand zueinander im Rahmen 1. In bestimmten Abständen ist jede Abstandstange 17 nahe ihren Enden mit Ringnuten i8a. 186 versehen, und zwar entspricht der Abstand /wischen den Ringnuten 18a und 186 etwa dem gewünschten Abstand zwischen den Platten 5 und 8 an beiden Flachseiten des Rahmens 1, während der Abstand zwischen den inneren Ringnuten 18,7 und 186 etwa dem Abstand der beiden die Gasführungskammer 15 begrenzenden Platten 5 und 5 entspricht.

In die Ringnuten 18a, 186 sind Spreizringe 20a. 206 eingesetzt und Tragscheiben 19a, 196 sind auf die Abstandstanpen 17 aufgesteckt und legen sich gegen die ίο Spreizringe 20a, 206, so daß die auf den Tragscheiben 19a. 196 ruhenden Platten 5, 8 im gewünschten Abstand im Rahmen 1 gehalten werden.

Der Deckel 13 ist an der offenen Seile des Rahmens 1 befestigt und mit Öffnungen 14 verschen, durch die das zu reinigerde Gar in die Gasfüirungskammer 15 eintreten kann.

Beim Zusammenbau der in Fig. 1 mit ihren Einzelteilen dargestellten Filterpatrone wird zunächst eine Platte 5 auf einer Auflage 2 des Rahmens 1. beispielsweise durch Punktschweißen, befestigt. Dichtungsmittel können /wischen der Auflage 2 und dem Rand 3 der Platte eingelegt werden, um ein Durchlecken von Gas um die Außenkante der Platte 5 herum /u vermeiden. Die Spreizringe 206 werden dann in die Ringnuten 186 der Abstandstangen 17 eingesetzt und die Tragscheiben 196 auf die Abstandstangen 17 aufgeschoben, bis sie an den Sprei/ringcn 206 anliegen. Die Abstandstangen 17 mit den Tragscheiben 19 werden hiernach durch die Öffnungen 7 der Platte 5 hindurchgesteckt, bis die Tragscheiben 19 nn der Platin 5 anliegen, die am Rahmen 1 befestigt ist. Die gegenüberliegende Platte 5 wird dann in dem Rahmen 1 in entsprechender Weise so eingelegt, daß der Rand 3 dieser Platte auf der zugehörigen Auflage 2 des *>'» Rahmens 1 ruht, wobei die entsprechenden Enden der Abstandstangen 17 durcb die Löcher 7 dieser Platte 5 hindurchgehen und sich die Tragscheiben 196 an diesem Ende der Abstandstangen 17 gegen diese zweite Platte 5 legen. Nunmehr wird die zweite Platte 5 auf der zugehörigen Auflage 2 des Rahmens 1 befestigt, beispielsweise durch Punktschweißen, wobei auch wieder ein Dichtungsmittel zwischen Rand 3 der Platte 5 und Auflage 2 vorgesehen werden kann.

Der Deckel 13 wird beispielsweise ebenfalls durch Punktschweißen an den Laschen 16 des Rahmens 1 und an den abgekanteten Flanschen 6 der beiden Platten 5 befestigt.

Bei dieser Stufe des Zusammenbaus ist die Filterpatrone weitgehend fertiggestellt. Es fehlen nur noch die Füllung mit Adsorptionsmaterial und die äußeren Platten 8. Diese teilweise zusammengebaute Filterpatrone kann gelagert und später vor dem Gebrauch mit Adsorptionsmaterial gefüllt werden.

Zum Fertigstellen der Filterpatrone für den Gebrauch wird ein bestimmtes Adsorptionsmaterial für das zu behandelnde Gas nacheinander auf die beiden Platten 5 aufgelegt. Beispielsweise wird ein Adsorptionsmaierial benutzt, mit dem eine bestimmte · t von Verunreinigungen aus dem durch die f-iiterpat one gehenden Gasstrom entfernt werden kann. Sodann wird über jede auf den Platten 5 befindliche Füllung des Adsormionsmaterials je eine Platte 8 gelegt, wobei die Abstandstangen 17 durch die entsprechenden Löcher 12 in den perforierten Hauptteilen 9 der Platten 8 hindurchgehen.

Auf die Platten 9 kann das Adsorptionsmaterial in solcher Übermenge aufgelegt werden, daß das Adsorptionsmaterial an der Platte 8 anliegt bzw. diese Platte auf dem Adsorptionsmaterial ruht, wie dies beispielsweise aus F i g. 3 ersichtlich ist.

Die Schichtdicke des Adsorptionsmaterials kann aber auch gleich oder geringer als der Abstand der Platte 8 von der Platte 5 gewählt werden, wobei dann der Rand 10 der Platte 8 auf dem abgekanteten Flansch 6 der Platte 5 aufliegt. Bemerkt sei noch, daß bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Platte 8 so im Rahmen 1 liegt, daß die abgekanteten Flansche Il auf der offenen Seite des Rahmens 1 am Deckel IB und auf den anderen Seiten an den Wanden des Rahmens 1 anliegen, so daß anderen Seiten an den Wänden des Rahmens 1 anliegen, so daß die Flansche 11 mit dem Deckel 13 und den Wänden des Rahmens 1 verbunden werden können.

Sobald die beiden Platten 8 in den Rahmen 1 eingesetzt sind, werden die Tragscheiben 19a auf die Evnden der Abstandsstangen 17 aufgesteckt, so daß sie sich gegen den perforierten Hauptteil 9 der Platten 8 legen, und die Sprei/ringe 20a werden in die Ringnuten 18a eingesetzt, die εη den finden der Abstandstangen 17 vorgesehen sind, um die Platten 8 gegenüber der Füllung des Adsorptionsmaterial zu halten und den PewLgungsbcreich der Platten 8 zu begrenzen. Die Abstandstangen 17 und die Tragscheiben 19a, 196'owie die Spreiznnge 20a, 206 können in bestimmter Weise angeordnet werden, um eine gewünschte Druckkraft auf die Platten 8 auszuüben und ferner ein Verschieben der Teile in der Gesamtanordnung /u verhindern.

Wie in F i g. 4 veranschaulicht ist. sind die abgekante ten Flansche 11 der Platten 8 am Deckel 13 und am Rahmen 1 befestigt, beispielsweise durch Nieten 23. Aus F i g, 4 ist ferner eine Dichtung 22 ersichtlich, die auf der inneren Fläche des Deckels 13 angebracht ist, um ein unerwünschtes Aus'scken von Gas an den Rändern des Deckels 13 zu Verhindern.

Fig.5 veranschaulicht, daß die zusammengebauten Fillerpatronen durch Öffnungen in eine Gassammcllei-

lung 26 bzw. eine Abgasleitung eingesetzt werden können. Die hier dargestellten drei Patronen können mit Klammern od. dgl. versehen sein, um sie in der eingesetzten Lage zu halten.

Bei der Filterpatrone werden die perforierten Platten 5 durch die Abslandstangen 17, die zwischen den Scitcnwänden des Rahmens I und des Deckels 13 liegen, gegen Bewegungen infolge von plötzlichen Stoßen im Gasstrom und Schwankungen im Gasdruck festgelegt. Ein Verschieben der perforierten Platten 5 und 8 ist unerwünscht, denn dies kann zur Reibung zwischen den Partikeln des in der Kammer 25 befindlichen Adsorptionsmalcrialsi zum Abheben der Platten 5 vom Rahmen i und auch zu einer Neuorientierung der Teilchen des Adsöfpliönsiriatefiais in der Kammer 15 führen, wodurch sich unerwünschte offene Durchgänge in der Adsorptionsmaterialschicht ergeben können. Das zu behandelnde Gas kann die Filtcrpatrdnen in jeder

Richtung durchströmen. In Fig.3 ist beispielsweise dargestellt, daß der Gasstrom durch die Öffnungen 14 des Deckels in die Gasführungskammer 15 eintritt Und von dieser Kammer 15 aus verteilt durch das in den Kammern 25 auf beiden Seiten der Gasführungskamriier 15 befindliche Adsorptionsmaterial durchgeht.

Gemäß Fig.5 strömt das Gas aus den Adsorptionsschichten durch Kanäle 27 ab, die zwischen den aufeinanderfolgenden Filterpatronen gebildet sind.

Selbstverständlich kann die Anordnung nach Fig.5 auch so benutzt werden, daß der Gasstrom umgekehrt verläuft, wobei also das Gas durch die Kanäle 27 zwischen den aufeinanderfolgenden Filterpatronen zugeführt wird iirid in die Filterpatronen durch die pcrföricrteh Plätten 8 hindurch einströmt, dann in die GasführUrigskammcr 15 gelangt und aus den Öffnungen 14 des Deckels 13 abströmt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Filterpatrone mit einem etwa U-förmigen, auf einer Seite offenen Rahmen, wenigstens zwei im Abstand voneinander vorgesehenen perforierten Platten, denen jeweils eine zweite perforierte Platte mit Abstand zugeordnet ist, um Kammern zur Aufnahme des Adsorptionsmaterials zu bilden, die eine mit der offenen Seite des Rahmens verbundene Gasführungskammer einschließen, wobei an der offenen Seite des Rahmens ein Deckel mit Öffnungen für den in die Gasführungskammer gehenden oder aus dieser kommenden Gasstrom befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Abstandsstange (17) sich durch die Gasführungskammer (15) zwischen den Platten (5,8) zur gegenseitigen Abstützung und Verbindung derselben sowie auch der Kammern, erstreckt.

2. Filterpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne', daß auf den Abstandstangen (17) zum Halten der Platten (5, 8) Tragscheiben (19a, 19b) vorgesehen sind.

3. Filterpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände des Rahmens (1) mit einer Einschnürung (la) versehen sind, die im Rahmeninnern Auflagen (2) für die Platten (5, 8) bildet.

4. Filterpatrone nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer zwischen den Platten (5 und 8) so mit Absorptionsmaterial vollgefüllt ist, daß das Adsorptionsmaterial an der Platte (8) anliegt.

5. Filterpatrone nach <\nspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten Ί) mit gegen die zweiten Platten (8) gerichteten, abgekanteten Flanschen (6) versehen sind.

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