DE19857631A1 - Filter for purification of hot, dust laden gases, comprises porous ceramic filter tubes connected to clean gas headers - Google Patents
Filter for purification of hot, dust laden gases, comprises porous ceramic filter tubes connected to clean gas headersInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Filtern von heissen staubbeladenen Gasen mit Hilfe von keramischen Filterelementen.The invention relates to a device for filtering hot dust-laden Gases with the help of ceramic filter elements.
Eine derartige Vorrichtung ist z. B. aus EP 0 428 862 B1 bekannt. Die Vorrichtung zum Filtern von heissen staubbeladenen Gasen besteht aus einem zylindrischen Gehäuse, das Filterkerzen aufnimmt. Wegen der hohen Temperaturen bestehen die Filterkerzen aus keramischem Material. Das Gehäuse enthält einen Rohgasraum und einen Reingasraum und ist in seinem unteren Teil trichterförmig ausgebildet. Der Trichter dient als Sammelraum für den abgeschiedenen Staub. Die Filterkerzen weisen einen Hohlkörper mit einer porösen Wandung auf. Das eine Ende des Hohlkörpers ist verschlossen, das andere Ende ist offen und bildet die Austrittsöffnung für das Reingas. Der Innenraum des Hohlkörpers steht somit mit dem Reingasraum in Verbindung, während die Aussenseite des Hohlkörpers mit dem Rohgasraum in Verbindung steht. Die Filterkerzen sind stehend angeordnet, oberhalb ihrer Auflagefläche seitlich mit Spiel abgestützt und weisen eine zylindrische Innenwand auf. Such a device is e.g. B. known from EP 0 428 862 B1. The device for filtering hot dust-laden gases consists of a cylindrical one Housing that holds filter cartridges. Because of the high temperatures exist the filter candles made of ceramic material. The housing contains one Raw gas space and a clean gas space and is funnel-shaped in its lower part educated. The funnel serves as a collecting space for the separated dust. The filter candles have a hollow body with a porous wall. The one end of the hollow body is closed, the other end is open and forms the outlet opening for the clean gas. The interior of the hollow body is thus in communication with the clean gas space, while the outside of the hollow body is connected to the raw gas room. The filter candles are standing arranged, supported laterally with play above their support surface and point a cylindrical inner wall.
Aus DE-C-35 15 365 ist ein Hochtemperaturfilter bekannt, bei dem rohr- oder kerzenförmige Filterelemente parallel zueinander hängend in einer in einem geschlossenen Gefäss horizontal angeordneten hochtemperaturfesten Lochplatte plaziert sind. Die Lochplatte unterteilt den Behälter in einen Rohgas- und einen Reingasraum. Die Filterelemente weisen einen runden Querschnitt auf und haben an ihrem oberen Ende eine flanschförmige Verdickung, mit der sie sich an der Lochplatte abstützen. Das zu filternde Rohgas strömt unter Überdruck von aussen nach innen durch die Filterelemente.From DE-C-35 15 365 a high temperature filter is known in the pipe or candle-shaped filter elements hanging parallel to each other in one in one closed vessel horizontally arranged high temperature resistant perforated plate are placed. The perforated plate divides the container into a raw gas and one Clean gas room. The filter elements have a round cross section and have at its upper end a flange-shaped thickening with which it attaches itself to the Support the perforated plate. The raw gas to be filtered flows from outside under excess pressure inside through the filter elements.
Die Form der für die Heissgasfiltration bisher verwendeten keramischen rohr- oder kerzenförmigen Filterelemente mit rundem Querschnitt hat den Nachteil, dass vergleichsweise viele Filterkerzen verwendet werden müssen, um eine bestimmte Filtergeschwindigkeit erreichen zu können. Dies führt zu grossen Filterbehältern und damit zu erhöhten Anlagekosten.The shape of the ceramic tube or previously used for hot gas filtration candle-shaped filter elements with a round cross-section has the disadvantage that Comparatively many filter cartridges must be used to get a specific one To be able to achieve filter speed. This leads to large filter containers and thus at higher investment costs.
Aus DE 196 06 508 A1 ist eine Schlauchfilteranordnung bekannt, bei der zwei benachbarte Schlauchfilter zu Reinigungszwecken gleichzeitig mit Druckluft beaufschlagbar sind. Die Schlauchfilter bestehen aus textilem Filtermaterial, das von einem korbartigen Gestell bzw. einem Skelett gestützt ist. In einer Ausführungsvariante haben die Schlauchfilter einen dreieckigen Querschnitt, wobei jeweils zwei Schlauchfilterreihen ineinander verschachtelt sind, d. h. die Ecken der Dreiecke der einen Reihe liegen jeweils zwischen benachbarten Dreiecken der anderen Reihe. Zwischen den Reihenpaaren sind gassenartige Zwischenräume vorhanden, die senkrecht zur Strömungsrichtung des durch die Schlauchfilteranordnung strömenden Gases verlaufen. Mit dieser Anordnung wird die Packungsdichte der Schlauchfilter erhöht.A bag filter arrangement is known from DE 196 06 508 A1, in which two Adjacent bag filters for cleaning purposes simultaneously with compressed air are acted upon. The bag filters consist of textile filter material that is supported by a basket-like frame or a skeleton. In a The tube filters have a triangular cross-section, where two rows of bag filters are nested one inside the other, d. H. the Corners of the triangles of one row lie between neighboring ones Triangles of the other row. Between the pairs of rows are alley-like Gaps exist that are perpendicular to the flow direction through the Bag filter arrangement of flowing gas. With this arrangement the packing density of the bag filter increases.
Die Erfindung versucht, die oben beschriebenen Nachteile zu vermeiden. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Filtern von heissen staubbeladenen Gasen, bestehend aus rohr- oder kerzenförmigen keramischen Filterelementen, die parallel zueinander in einem geschlossenen, einen Rohgasraum und einen Reingasraum aufweisenden Gehäuse angeordnet sind und aus einem eine Austrittsöffnung aufweisenden im übrigen geschlossenen Hohlkörper bestehen, wobei die Austrittsöffnung mit dem Reingasraum in Verbindung steht, zu schaffen, mit welcher gegenüber den bekannten keramischen Filterelementen mit rundem Querschnitt eine grössere Packungsdichte der Filterelemente sowie ein grösseres Verhältnis von Oberfläche zu Volumen realisiert werden kann und somit eine grössere Filterfläche zur Verfügung steht, so dass zur Erzielung einer bestimmten Filtergeschwindigkeit eine reduzierte Anzahl an Filterelementen notwendig ist.The invention tries to avoid the disadvantages described above. You lie the task is based on a device for filtering hot dust-laden Gases, consisting of tubular or candle-shaped ceramic filter elements, the parallel to each other in a closed, a raw gas room and one Clean gas space housing are arranged and from a Exist opening hollow closed otherwise exist the outlet opening being connected to the clean gas space, with which compared to the known ceramic filter elements with a round Cross section a greater packing density of the filter elements and a larger Ratio of surface to volume can be realized and thus a larger filter area is available, so that to achieve a certain Filter speed a reduced number of filter elements is necessary.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Filterelemente einen Querschnitt mit drei Ecken und somit drei Seitenflächen aufweisen und benachbarte Filterelemente so angeordnet sind, dass ein zwischen ihren Seitenflächen verbleibender Zwischenraum minimiert ist.This is achieved according to the invention in that the filter elements unite Cross section with three corners and thus three side surfaces and Adjacent filter elements are arranged so that one between them Side space remaining space is minimized.
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass eine grössere Packungsdichte der Filterelemente realisiert werden kann, was zu kleineren Filterbehältern und damit geringeren Kosten führt.The advantages of the invention are that a greater packing density of the Filter elements can be realized, resulting in smaller filter containers and thus leads to lower costs.
Es ist zweckmässig, wenn die Seitenflächen der Filterelemente jeweils eben ausgebildet sind. Der Querschnitt der Filterelemente ist dann ein gleichseitiges Dreieck. Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, dass Filterelemente mit derartigen drei ebenflächigen Seitenflächen einfach herstellbar sind. It is expedient if the side surfaces of the filter elements are each flat are trained. The cross section of the filter elements is then an equilateral Triangle. The advantage of this design is that filter elements with such three flat side surfaces are easy to manufacture.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Seitenflächen der Filterelemente jeweils konkav gekrümmt ausgebildet sind. Die Seitenflächen sind somit nach innen gewölbt, so dass der Querschnitt der Filterelemente drei Schenkel aufweist. Dadurch wird ein grösseres Verhältnis von Oberfläche zu Volumen erreicht, was dazu führt, dass zur Erreichung einer bestimmten Filtergeschwindigkeit weniger Filterelemente notwendig sind.It is also advantageous if the side surfaces of the filter elements are concave are curved. The side surfaces are thus curved inwards, so that the cross section of the filter elements has three legs. This will make a achieved greater ratio of surface to volume, which leads to the fact that fewer filter elements to achieve a certain filter speed are necessary.
Ausserdem ist es von Vorteil, wenn die Filterelemente in parallelen Reihen angeordnet sind, wobei benachbarte Filterelemente innerhalb einer Filterreihe jeweils um 180° versetzt und benachbarte Filterelemente benachbarter Filterreihen identisch angeordnet sind oder wenn die Filterelemente in parallelen Reihen angeordnet sind, wobei benachbarte Filterreihen jeweils um eine halbe Teilung versetzt angeordnet sind und die Filterelemente jeder Filterreihe identisch angeordnet sind. Dann sind besonders dichte Packungen von Filterelementen mit dreieckigem Querschnitt und ebenen Seitenflächen möglich.It is also advantageous if the filter elements in parallel rows are arranged, with adjacent filter elements within a filter row each offset by 180 ° and neighboring filter elements neighboring Filter rows are arranged identically or if the filter elements in parallel Rows are arranged, with adjacent filter rows by half each Division are arranged offset and the filter elements of each filter row are identical are arranged. Then particularly dense packs of filter elements are included triangular cross-section and flat side surfaces possible.
Schliesslich ist es bei Filterelementen mit drei konkav gewölbten Seitenflächen vorteilhaft, wenn die Filterelemente in parallelen Reihen angeordnet sind, wobei benachbarte Filterreihen jeweils um eine halbe Teilung versetzt angeordnet sind und die Filterelemente jeder Filterreihe identisch angeordnet sind oder die Filterelemente benachbarter Filterreihen jeweils um 180° versetzt angeordnet sind. Auch damit lassen sich besonders hohe Packungsdichten der Filterelemente erreichen.Finally, it is with filter elements with three concavely curved side surfaces advantageous if the filter elements are arranged in parallel rows, wherein Adjacent filter rows are each offset by half a division and the filter elements of each filter row are arranged identically or the Filter elements of adjacent filter rows are each offset by 180 ° are. This also enables particularly high packing densities of the filter elements to reach.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Several exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer Vorrichtung zum Filtern von staubbeladenen Gasen mit Filterkerzen; Fig. 1 is a longitudinal section of an apparatus for filtering dust-laden gases with filter cartridges;
Fig. 2 einen Querschnitt eines erfindungsgemässen Filterelementes in einer ersten Ausführungsvariante; Fig. 2 is a cross section of an inventive filter element in a first embodiment;
Fig. 3 einen Querschnitt eines erfindungsgemässen Filterelementes in einer zweiten Ausführungsvariante; Fig. 3 is a cross section of an inventive filter element in a second embodiment;
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine erste Filterelementanordnung; Fig. 4 is a cross section through a first filter element arrangement;
Fig. 5 einen Querschnitt durch eine zweite Filterelementanordnung; Fig. 5 is a cross section through a second filter assembly;
Fig. 6 einen Querschnitt durch eine dritte Filterelementanordnung; Fig. 6 shows a cross section through a third filter element assembly;
Fig. 7 einen Querschnitt durch eine vierte Filterelementanordnung. Fig. 7 shows a cross section through a fourth filter element arrangement.
Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt.Only the elements essential for understanding the invention are shown.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der Fig. 1 bis 7 erläutert.The invention is explained below using exemplary embodiments and FIGS. 1 to 7.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt einer Vorrichtung zum Filtern staubbeladener heisser Gase. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Gehäuse 1, welches in seinem unteren Bereich als Trichter 2 ausgebildet ist. Der Trichter 2 dient als Sammelraum für den abgeschiedenen Staub und geht in einen Auslassstutzen 3 für den Abzug des Staubes über. Im Gehäuse 1 sind rohr- oder kerzenförmige Filterelemente 4 angeordnet. Das Gehäuse 1 ist mit einem Zuführungsstutzen 5 für die Zuführung von zu reinigendem Rohgas 6 versehen und bildet mit seinem Innenraum einen Rohgasraum 7 und einen Reingasraum 8. Das Reingas 9 wird über einen Abzugsstutzen 10 aus dem Reingasraum 8 abgezogen. Die Filterelemente 4 sind in einer Lochplatte 11, welche den Rohgasraum 7 vom Reingasraum 8 trennt, eingehängt. Die Filterelemente 4 weisen einen Hohlkörper mit einer porösen Wandung auf und bestehen aus keramischem Material. Das untere Ende des Hohlkörpers ist verschlossen, während das obere Ende zur Bildung einer Austrittsöffnung 15 offen ist. Die Filterelemente 4 sind im Gehäuse 1 derart angeordnet, dass die Aussenseite der Hohlkörper mit dem Rohgasraum 7 in Verbindung steht und der Innenraum der Hohlkörper mit dem Reingasraum 8 in Verbindung steht. Insoweit sind Vorrichtungen zum Filtern von Heissgasen bekannt. Fig. 1 shows schematically a longitudinal section of a device for filtering dust-laden hot gases. The device consists essentially of a cylindrical housing 1 , which is designed as a funnel 2 in its lower region. The funnel 2 serves as a collecting space for the separated dust and merges into an outlet nozzle 3 for the removal of the dust. Tubular or candle-shaped filter elements 4 are arranged in the housing 1 . The housing 1 is provided with a supply nozzle 5 for the supply of raw gas 6 to be cleaned and forms with its interior a raw gas space 7 and a clean gas space 8 . The clean gas 9 is drawn off from the clean gas space 8 via a discharge nozzle 10 . The filter elements 4 are suspended in a perforated plate 11 , which separates the raw gas space 7 from the clean gas space 8 . The filter elements 4 have a hollow body with a porous wall and consist of ceramic material. The lower end of the hollow body is closed, while the upper end is open to form an outlet opening 15 . The filter elements 4 are arranged in the housing 1 such that the outside of the hollow body communicates with the raw gas space 7 and the interior of the hollow body communicates with the clean gas space 8 . In this respect, devices for filtering hot gases are known.
Erfindungsgemäss weisen die Filterelemente 4 nun eine spezielle Form auf. Sie haben einen Querschnitt mit drei Ecken, der gemäss Fig. 2 in etwa ein gleichseitiges Dreieck darstellt oder aber gemäss Fig. 3 ein dreifiedriger Querschnitt ist, d. h. er weist drei Schenkel auf, welche jeweils in einem Winkel von 120° voneinander beabstandet, angeordnet sind. Die Seitenflächen 12 der Filterelemente 4 sind somit entweder eben ausgebildet (Fig. 2) oder sie sind nach innen gewölbt (Fig. 3).According to the invention, the filter elements 4 now have a special shape. They have a cross section with three corners, which according to FIG. 2 represents approximately an equilateral triangle or, according to FIG. 3, is a three-section cross section, ie it has three legs, which are each arranged at an angle of 120 ° from one another . The side surfaces 12 of the filter elements 4 are thus either flat ( FIG. 2) or they are curved inwards ( FIG. 3).
Die Anordnung der Filterelemente 4 im Gehäuse 1 erfolgt so, dass zwischen den Seitenflächen 12 benachbarte Filterelemente 4 nur ein möglichst kleiner Zwischenraum 13 verbleibt.The filter elements 4 are arranged in the housing 1 in such a way that only the smallest possible space 13 remains between the side surfaces 12 adjacent filter elements 4 .
Die Fig. 4 bis 7 zeigen im Querschnitt schematisch verschiedene Varianten der Anordnung der Filterelemente 1. FIGS. 4 to 7 show in cross-section diagrammatically various variants of the arrangement of the filter elements 1.
Bei der Ausführungsvariante gemäss Fig. 4 sind die Filterelemente 4 mit einem Querschnitt eines gleichschenkligen Dreieckes und somit mit drei ebenen Seitenflächen 12 in parallelen Reihen 14 angeordnet sind, wobei benachbarte Filterelemente 4 innerhalb einer Filterreihe 14 jeweils um 180° versetzt und benachbarte Filterelemente 4 benachbarter Filterreihen 14 identisch angeordnet sind. Dadurch wird eine sehr gute Packungsdichte der Filterkerzen 4 erreicht, die Zwischenräume 13 zwischen den Filterkerzen 4 sind wesentlich kleiner als z. B. bei Verwendung von Filterkerzen mit rundem Querschnitt.In the embodiment according to FIG. 4, the filter elements 4 are arranged with a cross section of an isosceles triangle, and thus with three planar side surfaces 12 in parallel rows 14, wherein adjacent filter elements 4, each offset by 180 ° within a filter bank 14 and adjacent filter elements 4 of adjacent filter banks 14 are arranged identically. This achieves a very good packing density of the filter candles 4 , the spaces 13 between the filter candles 4 are significantly smaller than z. B. when using filter cartridges with a round cross-section.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsvariante, bei welcher die Filterelemente 4, hier wiederum mit dem Querschnitt eines gleichschenkligen Dreiecks, in parallelen Reihen 14 angeordnet sind, wobei benachbarte Filterelemente 4 sowohl innerhalb einer Filterreihe 14 als auch benachbarter Filterreihen 14 jeweils um 180° versetzt angeordnet sind. Mit dieser Anordnung wird wiederum eine hohe Packungsdichte der Filterelemente und damit eine Reduzierung des Bauvolumens der Filteranlage erreicht. Fig. 5 shows an embodiment variant in which the filter elements 4, in turn, are arranged here with the cross section of an isosceles triangle in parallel rows 14, wherein adjacent filter elements 4 are arranged offset both within a filter bank 14 and adjacent filter rows 14 through 180 ° . This arrangement in turn achieves a high packing density of the filter elements and thus a reduction in the construction volume of the filter system.
Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Die Filterelemente 4 haben in diesem Falle einen dreifiedrigen Querschnitt, ihre Seitenflächen 12 sind nach innen gewölbt. Die Filterelemente 4 sind in parallelen Reihen 14 angeordnet, von denen vier Reihen dargestellt sind, wobei benachbarte Filterreihen 14 jeweils um eine halbe Teilung, also a/2, versetzt angeordnet sind und die Filterelemente 4 jeder Filterreihe 14 identisch angeordnet sind. Fig. 6 shows a further embodiment. In this case, the filter elements 4 have a three-part cross section, their side surfaces 12 are curved inwards. The filter elements 4 are arranged in parallel rows 14 , of which four rows are shown, adjacent filter rows 14 each being offset by half a division, ie a / 2, and the filter elements 4 of each filter row 14 being arranged identically.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 7 unterscheidet sich von dem in Fig. 6 dargestellten Beispiel dadurch, dass die keramischen Filterelemente 4 benachbarter Filterreihen 14 jeweils um 180° versetzt angeordnet sind. Auch mit diesen Ausführungsvarianten wird eine hohe Packungsdichte erreicht. Zusätzlich kommt als weiterer Vorteil hinzu, dass gegenüber den Varianten gemäss Fig. 4 und Fig. 5 das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen vergrössert ist, so dass mit einer geringeren Anzahl an Filterelementen 4 im Vergleich zu Filterelementen mit rundem Querschnitt eine bestimmte Filtergeschwindigkeit erreicht werden kann.The embodiment according to FIG. 7 differs from the example shown in FIG. 6 in that the ceramic filter elements 4 of adjacent filter rows 14 are each offset by 180 °. A high packing density is also achieved with these design variants. In addition, is added as a further advantage that can be so obtained compared to the variants according to FIG. 4 and FIG. 5, the ratio of surface area is enlarged to volume with a smaller number of filter elements 4 in comparison to filter elements with a round cross-section, a particular filter speed .
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Filterelemente 4 können beispielsweise nicht als Filterkerzen sondern röhrenförmig ausgebildet sein. Ihre Anordnung im Gehäuse 1 kann z. B. in mehreren Etagen erfolgen und auch die Zufuhr des Rohgases 6 bzw. die Abfuhr des Reingases 9 kann an anderen Stellen als oben beschrieben erfolgen.Of course, the invention is not limited to the exemplary embodiments described. The filter elements 4 can for example not be designed as filter candles but tubular. Your arrangement in the housing 1 can, for. B. take place in several floors and the supply of the raw gas 6 or the removal of the clean gas 9 can be done at other points than described above.
11
Gehäuse
casing
22nd
Trichter
funnel
33rd
Auslassstutzen für Staub
Outlet connection for dust
44th
Filterelement
Filter element
55
Einlassstutzen für Pos. Inlet spigot for pos.
66
66
Rohgas
Raw gas
77
Rohgasraum
Raw gas room
88th
Reingasraum
Clean gas room
99
Reingas
Clean gas
1010th
Auslassstutzen für Pos. Outlet nozzle for pos.
99
1111
Lochplatte
Perforated plate
1212th
Seitenfläche von Pos. Side surface of pos.
44th
1313
Zwischenraum
Space
1414
Filterreihe
Filter row
1515
Austrittsöffnung
a Teilung der Filterreihen
Outlet opening
a Division of the filter series
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19857631A DE19857631A1 (en) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | Filter for purification of hot, dust laden gases, comprises porous ceramic filter tubes connected to clean gas headers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19857631A DE19857631A1 (en) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | Filter for purification of hot, dust laden gases, comprises porous ceramic filter tubes connected to clean gas headers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19857631A1 true DE19857631A1 (en) | 2000-06-15 |
Family
ID=7891028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19857631A Withdrawn DE19857631A1 (en) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | Filter for purification of hot, dust laden gases, comprises porous ceramic filter tubes connected to clean gas headers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19857631A1 (en) |
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Representative=s name: ZIMMERMANN & PARTNER, 80331 MUENCHEN |
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