DE202017104480U1 - filter means - Google Patents
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Abstract
Filtervorrichtung (10) zur Reinigung von Fremdkörper mitführendem Fluid, umfassend: ein Gehäuse (18) mit einem Rohfluidraum (20) und einem Reinfluidraum (24); und wenigstens eine den Rohfluidraum (20) von dem Reinfluidraum (24) trennende Filtereinheit (12) mit einer dem Rohfluidraum (20) zugewandten Rohfluidseite und einer dem Reinfluidraum (24) zugewandten Reinfluidseite; wobei die Filtervorrichtung (10) explosionsfest ausgebildet ist; wobei das Gehäuse (18) eine Druckentlastungsöffnung aufweist, die im Reinfluidraum (24) angeordnet ist und mit einer Druckentlastungseinrichtung (40, 40a, 40b) verschlossen ist; und wobei die Filtereinheit (12) eine flammsperrende Wirkung aufweist.A filter apparatus (10) for cleaning debris-carrying fluid, comprising: a housing (18) having a raw fluid space (20) and a clean fluid space (24); and at least one filter unit (12) separating the raw fluid space (20) from the clean fluid space (24) with a raw fluid side facing the raw fluid space (20) and a clean fluid side facing the clean fluid space (24); wherein the filter device (10) is formed explosion proof; the housing (18) having a pressure relief port disposed in the clean fluid space (24) and sealed with pressure relief means (40, 40a, 40b); and wherein the filter unit (12) has a flame-blocking effect.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung zur Reinigung von Fremdkörper mitführendem Fluid. Die Filtervorrichtung ist insbesondere ausgebildet für Situationen, in denen die Gefahr besteht, dass das Fremdkörper mitführende Fluid wenigstens zeitweise eine explosive Zusammensetzung hat, etwa wenn es sich in einem Rohfluidraum der Filtervorrichtung ansammelt. Die Explosionsgefahr kann dabei durch das Fluid selbst hervorgerufen werden, beispielsweise bei Behandlung von explosionsfähigen Gasen bzw. Gasgemischen. Oft entsteht die Explosionsgefahr auch durch Mitwirkung von Fremdkörpern, beispielsweise wenn explosionsfähige Stäube oder Staubgemische abgereinigt werden müssen oder durch die Abreinigung explosionsfähige Staubkonzentrationen entstehen.The present invention relates to a filter device for cleaning foreign body entraining fluid. The filter device is in particular designed for situations in which the risk exists that the foreign body entraining fluid at least temporarily has an explosive composition, such as when it accumulates in a Rohfluidraum the filter device. The risk of explosion can be caused by the fluid itself, for example in the treatment of explosive gases or gas mixtures. Often, the risk of explosion also arises through the involvement of foreign bodies, for example, when explosive dust or dust mixtures must be cleaned or caused by the cleaning explosive dust concentrations.
Bei der Reinigung von Fremdkörper mitführenden Fluiden, insbesondere staubhaltiger Luft, tritt in bestimmten Situationen das Problem auf, dass nicht vermieden werden kann, dass sich in bestimmten Bereichen Gemische mit einer Zusammensetzung bilden, die im Prinzip zündfähig sind und daher eine Explosion verursachen können. In solchen Fällen kann durch konstruktive Maßnahmen dafür gesorgt werden, dass die Folgen einer solchen Explosion begrenzt bleiben. Beim Betrieb von Filtervorrichtungen besteht die Gefahr von Explosionen besonders in Bereichen unmittelbar stromaufwärts der Filtereinheit, wo sich ausgefilterte Fremdstoffe im Betrieb am Filter ansammeln und laufend weiter von Rohfluid durchströmt werden. Dadurch können im Betrieb zündfähige Gemische aus Fluid (insbesondere Gas oder Luft) und/oder Fremdstoffen (insbesondere Staub) entstehen und zu einer Explosion führen. Eine Explosion hat zum Einen einen vom Rohfluidraum stromaufwärts der Filtereinheit ausgehenden schlagartigen Druckanstieg zur Folge, der auf ein beherrschbares Maß begrenzt werden muss. Zum Anderen entstehen durch eine Explosion Flammenfronten, die sich in der Folge im Rohfluidraum ausbreiten, in aller Regel auch die Filtervorrichtung durchschlagen und so auch in den Reinfluidraum und stromabwärts liegende Bereiche gelangen können. Damit besteht die Gefahr, dass stromabwärts der Filtervorrichtung liegende Anlagenteile durch die sich ausbreitende Druckwelle und die sich unkontrolliert ausbreitenden Flammen beschädigt werden. Man muss daher dafür sorgen, dass sowohl der Druckanstieg als auch die Flammen möglichst nahe der Explosionsquelle bekämpft werden, so dass eine Beschädigung der Filtervorrichtung und weiterer Anlagenteile infolge einer Explosion möglichst vermieden werden kann.In the cleaning of foreign body entraining fluids, especially dusty air, the problem arises in certain situations that can not be avoided that form in certain areas mixtures with a composition that are flammable in principle and therefore can cause an explosion. In such cases, constructive measures can be taken to limit the consequences of such an explosion. When operating filter devices, there is the danger of explosions, especially in areas immediately upstream of the filter unit, where filtered foreign matter accumulates in operation on the filter and is continuously flowed through by further raw fluid. As a result, ignitable mixtures of fluid (in particular gas or air) and / or foreign substances (in particular dust) can arise during operation and lead to an explosion. On the one hand, an explosion results in an abrupt increase in pressure starting from the raw fluid space upstream of the filter unit, which must be limited to a manageable level. On the other hand caused by an explosion flame fronts, which spread in the sequence in the crude fluid space, usually penetrate the filter device and so can get into the clean fluid space and downstream areas. There is thus the danger that system parts lying downstream of the filter device are damaged by the propagating pressure wave and the flames which propagate in an uncontrolled manner. It is therefore necessary to ensure that both the increase in pressure and the flames are combated as close as possible to the source of the explosion so that damage to the filter device and other parts of the system as a result of an explosion can be avoided as far as possible.
Aus diesem Grund sind bei explosionsfest ausgebildeten Filtervorrichtungen normalerweise Druckentlastungsvorrichtungen unmittelbar dem Rohfluidraum zugeordnet, etwa in Form von wenigstens einer Druckentlastungsöffnung in dem den Rohfluidraum begrenzenden Gehäuse. Die Druckentlastungsöffnung ist durch eine Druckentlastungseinrichtung verschlossen.For this reason, in explosion-proof filter devices, pressure relief devices are normally associated directly with the raw fluid space, such as in the form of at least one pressure relief port in the casing defining the raw fluid space. The pressure relief opening is closed by a pressure relief device.
Explosionsfest ausgebildete Anlagen können entweder explosionsdruckfest oder explosionsdruckstoßfest sein. Ein Gehäuse oder eine Anlage ist explosionsdruckfest, wenn sie sich bei einer Explosion elastisch verformt und eine Explosion ohne dauerhafte Verformung übersteht. Ein Gehäuse oder eine Anlage ist explosionsdruckstoßfest, wenn nach einer Explosion zwar eine plastische Verformung des Gehäuses oder der Anlage vorliegt, die Anlage oder das Gehäuse aber noch im Wesentlichen erhalten bleibt. Auch wenn explosionsdruckstoßfeste Anlagen oder Gehäuse eine Explosion ohne Bruch überstehen, ist die Verformung nach der Explosion in der Regel so stark, dass eine Weiterverwendung nicht mehr möglich ist.Explosion-proof systems can either be explosion-proof or explosion-proof. A housing or installation is explosion-proof if it deforms elastically in the event of an explosion and an explosion without permanent deformation survives. A housing or a system is explosion-pressure shock resistant, although after an explosion, although a plastic deformation of the housing or the system is present, the system or the housing is still substantially preserved. Even if explosion-proof systems or housings survive an explosion without breakage, the deformation after the explosion is usually so strong that further use is no longer possible.
Als Explosion ist in diesem Zusammenhang sowohl eine Gasexplosion als auch eine Staubexplosion zu verstehen.In this context, an explosion is to be understood as meaning both a gas explosion and a dust explosion.
Der Druckentlastungseinrichtung muss bei Aufstellung der Anlage im Inneren eines Gebäudes auch eine entsprechende flammsperrende Anordnung zugeordnet sein, die dafür sorgt, dass auch bei aktivierter Druckentlastungseinrichtung (z. B. gebrochener Berstscheibe) Flammen erstickt werden, bevor sie in eine Umgebung der Filtervorrichtung gelangen können. Der für derartige flammsperrende Maßnahmen zu treffende konstruktive Aufwand ist beträchtlich. Beispielsweise sind auf der Außenseite von Berstscheiben aufwändige Lamellenanordnungen vorgesehen, die in der Art eines Labyrinths einer ankommenden Flammenfront den Weg versperren und schließlich zu einem Ersticken der Flammen führen sollen. Eine solche Anordnung ist etwa in der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Filtervorrichtung zur Reinigung von Fremdkörper mitführendem Fluid anzugeben, die auf konstruktiv einfachere Weise den geforderten Explosionsschutz bereitstellt, insbesondere den bei einer Explosion entstehenden Druckstoß auf ein beherrschbares Maß begrenzt und sicherstellt, dass kein Material in die Umgebung gelangt. Außerdem soll die Ausbreitung von Flammenfronten behindert werden.Object of the present invention is to provide a filter device for cleaning entrainment of fluid entraining fluid, which provides the required explosion protection in a structurally simpler way, in particular limits the pressure generated during an explosion surge to a manageable level and ensures that no material gets into the environment. In addition, the spread of flame fronts is to be hindered.
Diese Aufgabe wird durch eine Filtervorrichtung zur Reinigung von Fremdkörper mitführendem Fluid gelöst, wobei die Filtervorrichtung ein Gehäuse mit einem Rohfluidraum und einem Reinfluidraum, und wenigstens eine den Rohfluidraum von dem Reinfluidraum trennende Filtereinheit mit einer dem Rohfluidraum zugewandten Rohfluidseite und einer dem Reinfluidraum zugewandten Reinfluidseite aufweist. Die Filtervorrichtung ist explosionsfest ausgebildet. Das Gehäuse weist eine Druckentlastungsöffnung auf, die im Reinfluidraum angeordnet ist, und mit einer Druckentlastungseinrichtung verschlossen ist. Dabei weist die Filtereinheit eine flammsperrende Wirkung auf.This object is achieved by a filter device for cleaning fluid carrying foreign bodies, wherein the filter device comprises a housing having a raw fluid space and a clean fluid space, and at least one filter unit separating the raw fluid space from the clean fluid space with a raw fluid side facing the raw fluid space and a clean fluid side facing the clean fluid space having. The filter device is explosion-proof. The housing has a pressure relief opening, which is arranged in the pure fluid space, and is closed by a pressure relief device. In this case, the filter unit has a flame-blocking effect.
Das Gehäuse kann zusätzlich eine zweite Druckentlastungsöffnung aufweisen, die im Rohfluidraum angeordnet ist und mit einer zweiten Druckentlastungseinrichtung verschlossen ist. Dabei ist der zweiten Druckentlastungsöffnung eine zweite Filtereinheit zugeordnet, die flammsperrende Wirkung aufweist und in Strömungsrichtung vor oder hinter der Druckentlastungseinrichtung derart angeordnet ist, dass sie Fremdkörper bei aktivierter Druckentlastungseinrichtung zurückhält. Hierdurch wird zuverlässig vermieden, dass Fremdkörper aus dem Rohfluid und/oder explosionsbedingte Flammen bei einer rohfluidseitigen Explosion aus der Filtervorrichtung durch die zweite Druckentlastungsöffnung austreten können.The housing may additionally have a second pressure relief opening, which is arranged in the crude fluid space and is closed by a second pressure relief device. In this case, the second pressure relief opening is associated with a second filter unit which has flame-blocking effect and is arranged upstream or downstream of the pressure relief device in the flow direction such that it retains foreign matter when the pressure relief device is activated. This reliably prevents foreign bodies from the raw fluid and / or explosion-related flames from escaping from the filter device through the second pressure-relief opening during a blast-side explosion.
Eine alternative Ausführungsform einer Filtervorrichtung, die zur Reinigung von Fremdkörper mitführendem Fluid ausgebildet ist, umfasst ein Gehäuse mit einem Rohfluidraum und einem Reinfluidraum, und wenigstens eine den Rohfluidraum von dem Reinfluidraum trennende erste Filtereinheit mit einer dem Rohfluidraum zugewandten Rohfluidseite und einer dem Reinfluidraum zugewandten Reinfluidseite. Dabei ist die Filtervorrichtung explosionsfest ausgebildet. Das Gehäuse weist eine Druckentlastungsöffnung auf, die im Rohfluidraum angeordnet ist und mit einer Druckentlastungseinrichtung verschlossen ist. Die Druckentlastungseinrichtung weist eine zweite Filtereinheit auf, die eine flammsperrende Wirkung besitzt. Die zweite Filtereinheit ist in Strömungsrichtung vor oder hinter der zugeordneten Druckentlastungseinrichtung derart angeordnet, dass sie Fremdkörper bei aktivierter Druckentlastungseinrichtung zurückhält.An alternative embodiment of a filter device adapted for cleaning foreign body entraining fluid comprises a housing having a raw fluid space and a clean fluid space, and at least one first filter unit separating the raw fluid space from the clean fluid space with a raw fluid side facing the raw fluid space and a clean fluid side facing the clean fluid space. The filter device is designed explosion proof. The housing has a pressure relief opening which is arranged in the crude fluid space and is closed by a pressure relief device. The pressure relief device has a second filter unit which has a flame-blocking effect. The second filter unit is arranged in the flow direction in front of or behind the associated pressure relief device such that it retains foreign matter when the pressure relief device is activated.
Die erste Filtereinheit kann dann so ausgebildet sein, dass sie ebenfalls eine flammsperrende Wirkung besitzt. Alternativ ist auch denkbar, die erste Filtereinheit ohne flammsperrende Wirkung auszubilden, wie zum Beispiel als Schlauchfilter oder Textilfilter.The first filter unit can then be designed so that it also has a flame-blocking effect. Alternatively, it is also conceivable to form the first filter unit without flame-blocking effect, such as a bag filter or textile filter.
Bei der vorgeschlagenen Lösung ist die erste und/oder die zweite Filtereinheit – insbesondere deren Filterelemente – in mehrfacher Hinsicht in die Bereitstellung einer explosionsfesten Konstruktion der Filtervorrichtung einbezogen. Zum einen sorgt die Filtereinheit dafür, dass bei Explosionen freigesetztes Material zuverlässig im Rohfluidraum zurückgehalten wird. Weil der Rohfluidraum selber keine Sollbruchstellen aufweist, bleibt das Material sicher vom den Rohfluidraum umgebenden Gehäuse und von der Filtereinheit umschlossen. Gleichzeitig sorgt die Filtereinheit dafür, dass die entstehende Druckwelle in den Reinfluidraum oder in die Umgebung der Filtervorrichtung abgeführt wird. Im Reinfluidraum kann man bequem eine einfach aufgebaute Druckentlastung vorsehen, weil die Filtereinheit stabil genug ist, Explosionsmaterial im Rohfluidraum zurückzuhalten. Zudem kann man bei geeigneter Wahl der Filtereinheit erreichen, dass die Filtereinheit selbst Flammen erstickende Eigenschaften hat. Somit können sich Flammen nicht bis in den Reinfluidraum ausbreiten. Zudem schützt die Filtereinheit durch ihren Flammen erstickenden Aufbau sich selbst gegenüber einer Beschädigung oder Zerstörung durch Abbrennen oder Verkohlen.In the proposed solution, the first and / or the second filter unit - in particular their filter elements - in several respects included in the provision of an explosion-proof construction of the filter device. On the one hand, the filter unit ensures that material released during explosions is reliably retained in the raw fluid space. Because the raw fluid space itself has no predetermined breaking points, the material remains securely enclosed by the housing surrounding the crude fluid space and by the filter unit. At the same time, the filter unit ensures that the resulting pressure wave is discharged into the clean fluid space or into the surroundings of the filter device. In the pure fluid space, one can easily provide a simple pressure relief, because the filter unit is stable enough to retain explosive material in the crude fluid space. In addition, with a suitable choice of the filter unit, it is possible to ensure that the filter unit itself has flame-suffocating properties. Thus, flames can not spread into the pure fluid space. In addition, the filter unit protects itself from damage or destruction by burning or charring due to its flame-suffocating structure.
Bei Anordnen der Druckentlastungseinrichtung auf der Reinfluidseite der Filtervorrichtung ist sichergestellt, dass im Falle einer Explosion auf der Rohfluidseite der Explosionsdruckstoß durch die Druckentlastungseinrichtung vorteilhaft abgeleitet werden kann und dass keine Fremdkörper aus dem Rohfluidraum in den Reinfluidraum und damit in eine auf die Filtervorrichtung folgende Maschine oder in die Umgebung übertreten können.When arranging the pressure relief device on the clean fluid side of the filter device is ensured that in the event of an explosion on the Rohfluidseite the explosion pressure surge can be advantageously derived by the pressure relief device and that no foreign body from the Rohfluidraum in the clean fluid space and thus in a filter device following the machine or in can bypass the environment.
Außerdem unterbindet die flammsperrende Filtereinheit ein Übertreten von Explosionsflammen in den Reinfluidraum wodurch eine Explosion auf der Reinfluidseite vermieden wird, die durch solche Explosionsflammen ausgelöst werden kann. Dies gilt sogar dann, wenn das Fluid auf der Reinfluidseite eine grundsätzlich entzündungsfähige Zusammensetzung hat und sich somit in Kontakt mit einer Explosionsflamme entzünden würde.In addition, the flame arresting filter unit prevents explosion flames from entering the clean fluid space, thereby avoiding an explosion on the clean fluid side that can be triggered by such explosion flames. This is true even if the fluid on the clean fluid side has a basically inflammable composition and thus would ignite in contact with an explosion flame.
Die Filtervorrichtung ermöglicht es, dass das gesamte Volumen des Rohfluidraums und des Reinfluidraums ausgenutzt wird, um einen explosionsbedingten Druckanstieg zu begrenzen, denn die Filtereinheit ist durchlässig für Explosionsdruckstoß.The filter device allows the entire volume of the raw fluid space and the clean fluid space to be utilized to limit an explosion-induced increase in pressure, because the filter unit is permeable to explosion pressure surge.
Die besondere Art und Anordnung der Druckentlastungseinrichtung sowie die besondere Ausbildung der Filtereinheit stellen sicher, dass die Druckentlastungseinrichtung nicht durch Fremdstoffe belastet wird. Dies ist insbesondere im Fall von Fremdstoffen mit abrasivem Charakter (wie häufig der Fall bei der Reinigung von Stäuben aus Abgasen oder Abluft) oder mit chemisch aggressivem Charakter ein Vorteil. Da auf der Reinfluidseite auch nach einer Explosion nur das von Fremdstoffen gereinigte Fluid vorhanden ist, vermeidet man Probleme wegen Ablagerung von Fremdstoffen an der Druckentlastungseinrichtung. Aus diesem Grund ist die erfindungsgemäße Lösung auch bei Anwendungen geeignet, die höhere Anforderungen hinsichtlich Hygiene stellen und zwar selbst dann, wenn eine Aktivierung der Druckentlastungseinrichtung zum Öffnen des Reinfluidraums zur Umgebung hin führt, wie im Falle einer Berstscheibe.The special nature and arrangement of the pressure relief device and the special design of the filter unit ensure that the pressure relief device is not burdened by foreign substances. This is an advantage, in particular in the case of foreign substances with an abrasive character (as is often the case with the cleaning of dusts from exhaust gases or exhaust air) or with chemically aggressive character. Since only the fluid cleaned of foreign substances is present on the clean fluid side even after an explosion, problems due to the deposition of foreign matter at the pressure relief device are avoided. For this reason, the solution according to the invention is also suitable for applications which place greater demands on hygiene, even if activation of the pressure relief device to open the Reinfluidraums leads to the environment, as in the case of a rupture disk.
Die genannten Vorteile ergeben sich auch, wenn sich in der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung die Druckentlastungsöffnung im Rohfluidraum befindet und dieser Druckentlastungsöffnung eine Druckentlastungseinrichtung und eine in Strömungsrichtung des Fluids vor oder hinter der Druckentlastungseinrichtung angeordnete weitere Filtereinheit mit flammsperrender Wirkung zugeordnet ist. Dabei werden Fremdstoffe und Explosionsflammen ebenfalls am Austreten aus der Anlage oder aus dem Gehäuse in die Umgebung der Filtervorrichtung behindert.The above advantages also arise when in the filter device according to the invention, the pressure relief opening is in the crude fluid space and this pressure relief opening is associated with a pressure relief device and arranged in the flow direction of the fluid before or after the pressure relief device further filter unit with flame-blocking effect. In this case, foreign substances and explosion flames are also hindered from escaping from the system or from the housing into the environment of the filter device.
Während bei Anordnung der Druckentlastungsöffnung im Rohfluidraum eine eigene, der Druckentlastungsöffnung zugeordnete Filtereinheit vorgesehen ist, die Fremdstoffe am Austreten aus dem Rohfluidraum in die Umgebung der Filtervorrichtung behindert, kann bei der Anordnung der Druckentlastungsöffnung im Reinfluidraum bereits die normale Filtereinheit, welche primär zum Reinigen des Rohfluids dient, diese Aufgaben übernehmen.While a separate, the pressure relief port associated filter unit is provided with the arrangement of the pressure relief opening in the Rohfluidraum obstructing foreign matter from the exit from the Rohfluidraum in the vicinity of the filter device, in the arrangement of the pressure relief opening in the pure fluid space already the normal filter unit, which primarily for purifying the raw fluid serves to take over these tasks.
Die Filtereinheit, die den Rohfluidraum vom Reinfluidraum trennt, kann sowohl von der Rohfluidseite als auch von der Reinfluidseite her eingebaut werden.The filter unit, which separates the raw fluid space from the clean fluid space, can be installed from both the raw fluid side and the clean fluid side.
Die wenigstens eine Filtereinheit wird in der Regel fluiddurchlässig ausgebildet sein und zwar derart, dass durch die wenigstens eine Filtereinheit Fremdstoffe aus in den Rohfluidraum eingeleitetem Rohfluid beim Durchtritt durch die Filtereinheit herausfilterbar sind.The at least one filter unit will generally be designed to be fluid-permeable in such a way that foreign substances can be filtered out of the raw fluid introduced into the crude fluid space as it passes through the filter unit by the at least one filter unit.
Das Gehäuse kann einstückig oder für den Rohfluidraum und den Reinfluidraum separat ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine besonders gute Anpassung an den Bauraum in dem eine erfindungsgemäße Filtervorrichtung eingebaut werden soll. Das Gehäuse kann eine zylindrische Form aufweisen.The housing may be formed integrally or separately for the raw fluid space and the clean fluid space. This allows a particularly good adaptation to the installation space in which a filter device according to the invention is to be installed. The housing may have a cylindrical shape.
Das Gehäuse der Filtervorrichtung kann einen in den Rohfluidraum mündenden Fluideingang für ein Fremdkörper mitführendes Fluid und einen aus dem Reinfluidraum führenden Fluidausgang für ein von Fremdkörpern gereinigtes Fluid aufweisen.The housing of the filter device may comprise a fluid inlet for a foreign body entraining the raw fluid space and a fluid outlet leading from the clean fluid space for a fluid cleaned of foreign bodies.
Die Druckentlastungsöffnung kann bezüglich einer Strömungsrichtung des durch die Filtereinheit strömenden Fluids der Filtereinheit gegenüber liegend angeordnet sein. Die Druckentlastungsöffnung kann insbesondere zu einer Strömungsrichtung des durch die Filtereinheit strömenden Fluids in einem Winkel von annähernd 90° angeordnet sein. Die Druckentlastungsöffnung wird dann von dem Fluid unmittelbar angeströmt.The pressure relief port may be disposed opposite to a flow direction of the fluid of the filter unit flowing through the filter unit. The pressure relief opening may in particular be arranged to a flow direction of the fluid flowing through the filter unit at an angle of approximately 90 °. The pressure relief opening is then directly flowed by the fluid.
Die Druckentlastungseinrichtung kann um ein an der Druckentlastungsöffnung positioniertes Gelenk drehbar gelagert sein. Dabei kann das Gelenk so ausgebildet sein, dass die Druckentlastungseinrichtung um eine in einer Ebene der Druckentlastungsöffnung liegende Achse klappbar ist. In einer Schließstellung oder Normalstellung deckt die Druckentlastungseinrichtung die Druckentlastungsöffnung ab, so dass der Reinfluidraum gegenüber der Umgebung abgeschlossen ist. Nach Aktivierung ist die Druckentlastungseinrichtung in eine solche Stellung verschwenkt, das sie Druckentlastungsöffnung wenigstens zum Teil freigibt. Die Druckentlastungseinrichtung kann, aber muss nicht, so ausgebildet sein, dass sie von selbst wieder in die Schließstellung zurückkehrt, wenn der explosionsbedingte Druckanstieg hinreichend abgebaut ist. Das Gelenk kann vorzugsweise als ein Scharnier ausgebildet sein.The pressure relief device may be rotatably supported about a joint positioned at the pressure relief port. In this case, the joint can be designed so that the pressure relief device can be folded around an axis lying in a plane of the pressure relief opening. In a closed position or normal position, the pressure relief device covers the pressure relief opening, so that the clean fluid space is closed to the environment. After activation, the pressure relief device is pivoted into such a position that it releases at least part of the pressure relief opening. The pressure relief device can, but need not, be designed so that it automatically returns to the closed position when the explosion-induced increase in pressure has been sufficiently reduced. The joint may preferably be formed as a hinge.
Die Druckentlastungseinrichtung kann durch eine Berstscheibe, eine Klappe oder ein flexibles Material, insbesondere Kunststoff, ausgebildet sein. Eine Berstscheibe kann nach erfolgter Aktivierung schnell und einfach ausgetauscht werden. Bei einer Klappe braucht infolge Aktivierung allenfalls ein die Klappe an der Druckentlastungsöffnung fixierender Verschluss ersetzt zu werden. Eine Klappe ermöglicht damit eine mehrmalige Aktivierung. Auch eine aus einem flexiblen Material gebildete Druckentlastungseinrichtung kann so ausgebildet sein, dass sie nach erfolgter Aktivierung wieder in ihren Normalzustand zurückkehrt. In diesem Fall kann auch eine solche Druckentlastungseinrichtung mehrmals aktiviert werden.The pressure relief device may be formed by a rupture disk, a flap or a flexible material, in particular plastic. A rupture disc can be quickly and easily replaced after activation. In the case of a flap, a shutter which fixes the flap at the pressure relief opening needs to be replaced as a result of activation. A flap thus allows a multiple activation. Also, a pressure relief device formed of a flexible material may be formed so that it returns to its normal state after activation. In this case, such a pressure relief device can be activated several times.
Die Berstscheibe kann mit einer Membran ausgebildet sein, wobei die Membran insbesondere aus metallischen oder organischen Werkstoffen hergestellt sein kann, wie zum Beispiel Aluminium, Stahl, Edelstahl, Nickel oder Kunststoff bzw. Kunststofffolie. Die Membran kann ferner einzelne Versteifungen in Form von Rippen aufweisen, um eine verbesserte Membransteifigkeit zu erreichen.The rupture disk may be formed with a membrane, wherein the membrane may be made in particular of metallic or organic materials, such as aluminum, steel, stainless steel, nickel or plastic or plastic film. The membrane may also include individual stiffeners in the form of ribs to achieve improved membrane rigidity.
Es ist gelungen, die Filtereinheit derart auszubilden, dass sie eine flammsperrende Wirkung bei Explosionen nach
Dabei kann insbesondere für die Filtervorrichtung eine Explosionsfestigkeit von 0,7 bar Überdruck erreicht werden, insbesondere sogar 1,5 bar Überdruck.In this case, in particular for the filter device, an explosion resistance of 0.7 bar overpressure can be achieved, in particular even 1.5 bar overpressure.
Es hat sich gezeigt, dass die Filtervorrichtung die Anforderungen als Schutzsystem der europäischen
Die Porosität des wenigstens einen Filterelements kann derart gewählt sein, dass die Porosität bei explosionsfreiem Betrieb der Filtervorrichtung unter Beaufschlagung der Filtereinheit mit fremdkörperfreiem Fluid zu einer Druckdifferenz von höchstens 6000 Pa zwischen der Rohfluidseite und der Reinfluidseite der Filtereinheit führt. The porosity of the at least one filter element can be chosen such that the porosity in the case of explosion-free operation of the filter device leads to a pressure difference of at most 6000 Pa between the raw fluid side and the clean fluid side of the filter unit, when the filter unit is exposed to foreign body-free fluid.
Das wenigstens eine Filterelement kann so aufgebaut sein, das es flammhemmende Eigenschaften besitzt, derart, dass infolge einer Explosion im Rohfluidraum entstehende Glimmnester oder Flammen beim Durchtritt durch das Filterelement erstickt werden. Dadurch ergibt sich ein vorteilhafter Explosionsschutz der Gase auf der Reinfluidseite der Filtervorrichtung, denn die Flamme erreicht nicht die Reinfluidseite, so dass selbst bei entzündungsfähiger Zusammensetzung von Gas auf der Reinfluidseite, das Gas auf der Reinfluidseite nicht durch Glimmnester oder Flammen entzündet und zur Explosion gebracht werden kann.The at least one filter element may be constructed so as to have flame-retardant properties such that smoldering nests or flames resulting from an explosion in the raw fluid space are suffocated as they pass through the filter element. This results in an advantageous explosion protection of the gases on the clean fluid side of the filter device, because the flame does not reach the clean fluid side, so that even with inflammable composition of gas on the clean fluid side, the gas on the clean fluid side is not ignited by smoldering nests or flames and caused to explode can.
In dem Rohfluidraum der Filtervorrichtung ist neben der wenigstens einen Filtereinheit keine weitere Druckentlastungseinrichtung angeordnet. Dies ermöglicht eine besonders einfache und günstige Filtervorrichtung.In the crude fluid space of the filter device, no further pressure relief device is arranged in addition to the at least one filter unit. This allows a particularly simple and inexpensive filter device.
Das Volumen des Reinfluidraums kann größer sein, in manchen Fällen um ein Vielfaches größer, als das Volumen des Rohfluidraums. Dies ermöglicht eine effektive Abschwächung eines Explosionsdruckstoßes.The volume of the clean fluid space may be larger, in some cases many times greater, than the volume of the crude fluid space. This allows an effective attenuation of an explosion pressure surge.
Die Filtereinheit kann wenigstens ein Filterelement aufweisen, welches als Starrkörperfilter ausgebildet ist.The filter unit may have at least one filter element, which is designed as a rigid body filter.
Das wenigstens eine Filterelement kann zwei erste Seitenwände aufweisen, die zick-zack-artig oder gewellt sind. Vorzugsweise ist der zick-zack-artige oder gewellte Verlauf der ersten Seitenwände spiegelsymmetrisch zu einer in Längsrichtung verlaufenden Symmetrieebene zwischen den ersten Seitenwänden. Die Seitenwände können eine lamellenartige Struktur aufweisen. Die Seitenwände können im Querschnitt auch eine tannenbaumartige Struktur aufweisen.The at least one filter element may have two first sidewalls which are zig-zag-like or wavy. Preferably, the zig-zag or wavy course of the first sidewalls is mirror symmetric to a longitudinally extending plane of symmetry between the first sidewalls. The side walls may have a lamellar structure. The side walls can also have a fir-tree-like structure in cross-section.
Das wenigstens eine Filterelement kann zusammengesinterte Kunststoffteilchen aufweisen. Neben dem Kunststoffteilchen können auch noch Zusätze enthalten sein, beispielsweise Fasern, mineralische Teilchen, organische Teilchen, Ruß oder dergleichen. Eine solche Ausbildung der Filtereinheit ermöglicht den vorteilhaften Einsatz in Filtervorrichtungen mit einem hohen Fluiddurchsatz.The at least one filter element may comprise sintered plastic particles. In addition to the plastic particles may also contain additives, such as fibers, mineral particles, organic particles, carbon black or the like. Such a design of the filter unit allows the advantageous use in filter devices with a high fluid flow rate.
Das Filterelement kann einen Filterkörper aus zusammengesinterten Kunststoffteilchen, wie zum Beispiel Thermoplast oder Duroplast, insbesondere Polyethylen-Teilchen und/oder Polyphenylensulfid-Teilchen, aufweisen.The filter element may comprise a filter body of sintered plastic particles, such as thermoplastic or thermosetting plastic, in particular polyethylene particles and / or polyphenylene sulfide particles.
Die gesinterten Kunststoffteilchen können auch aus Polyamid, insbesondere Aramid, Polysulfon, Polysulfid, insbesondere Polyimid, Polymethacrylat, insbesondere ein Polymethylmethacrylat bestehen, oder gesinterte Teilchen aus anorganischem Material, insbesondere Glasteilchen, vorzugsweise volle Glaskügelchen und/oder hohle Glaskügelchen, oder Keramikteilchen, vorzugsweise volle Keramikkügelchen und/oder hohle Keramikkügelchen, umfassen.The sintered plastic particles may also consist of polyamide, in particular aramid, polysulfone, polysulfide, in particular polyimide, polymethacrylate, in particular a polymethyl methacrylate, or sintered particles of inorganic material, in particular glass particles, preferably full glass beads and / or hollow glass beads, or ceramic particles, preferably full ceramic beads and / or hollow ceramic beads.
Der Hauptbestandteil der Filtereinheit kann aus Teilchen bestehen, die im ungesinterten Zustand einen durchschnittlichen Durchmesser von 50 bis 500 Mikrometer, vorzugsweise 100 bis 350 Mikrometer haben.The main constituent of the filter unit may consist of particles which, when unsintered, have an average diameter of 50 to 500 micrometers, preferably 100 to 350 micrometers.
Vorzugsweise haben die Kunststoffteilchen eine derartige Korngrößenverteilung, dass sich für das unbeschichtete Filterelement ein Porenanteil im Bereich von 8 bis 75% ergibt. Die Porengröße kann bis zu 100 μm betragen.Preferably, the plastic particles have such a particle size distribution that results in a pore content in the range of 8 to 75% for the uncoated filter element. The pore size can be up to 100 microns.
Das wenigstens eine Filterelement kann mit einer Oberflächenbeschichtung auf der Rohfluidseite versehen sein, wobei die Oberflächenbeschichtung insbesondere Polymer-Partikel, wie zum Beispiel Polytetrafluorethylen-Partikel, aufweist. Durch diese Beschichtung werden bereits Fremdpartikel aus dem Rohfluid gefiltert, bevor eine weitere Filterung in den Poren des Filterelements erfolgt. Dies ermöglicht eine vorteilhafte und effiziente Abreinigung der Filterelemente und verbessert zudem die flammhemmende Wirkung.The at least one filter element may be provided with a surface coating on the raw fluid side, the surface coating in particular having polymer particles, such as polytetrafluoroethylene particles. By this coating, foreign particles are filtered from the raw fluid before further filtering takes place in the pores of the filter element. This allows an advantageous and efficient cleaning of the filter elements and also improves the flame retardant effect.
Die Oberflächenbeschichtung kann dabei eine kleinere Porengröße als das Filterelement aufweisen.The surface coating may have a smaller pore size than the filter element.
Der wenigstens einen Filtereinheit kann ferner eine Druckgasabreinigungseinheit zugeordnet sein, durch die die Filtereinheit im Gegenstromprinzip mit Druckgas beaufschlagbar ist, um an der Filtereinheit auf der Rohgasseite abgelagertes Material abzuscheiden. Dies ermöglicht eine besonders schnelle und effiziente Reinigung der Filtereinheit.The at least one filter unit can furthermore be assigned a compressed gas cleaning unit, by means of which the filter unit can be acted upon by compressed gas in countercurrent mode in order to deposit material deposited on the filter unit on the raw gas side. This allows a particularly fast and efficient cleaning of the filter unit.
Der Rohfluidraum kann ein Ausschleusorgan aufweisen, das eine Entsorgungsöffnung abschließt, durch die Filtratrückstände aus dem Rohfluidraum abziehbar sind, wobei das Ausschleusorgan einen Behälter zum Auffangen von Filtratrückständen oder eine Fördereinrichtung, vorzugsweise eine Zellenradschleuse oder eine Förderschnecke aufweist. Dies bewirkt eine schnelle Reinigung des Rohfluidraums von Ablagerungen.The crude fluid space may have a discharge member which closes a disposal opening through which filtrate residues from the Rohfluidraum be deducted, the discharge member having a container for collecting filtrate residues or a conveyor, preferably a rotary valve or a screw conveyor. This causes a quick cleaning of the raw fluid space of deposits.
Der Reinfluidraum kann wenigstens eine seitliche und durch einen entsprechende Deckel verschließbare Öffnung aufweisen, die auf Höhe der wenigstens einen Filtereinheit angeordnet ist und durch die die Filtereinheit in die Filtervorrichtung einsetzbar ist. The clean fluid chamber can have at least one lateral opening which can be closed by a corresponding cover and which is arranged at the level of the at least one filter unit and through which the filter unit can be inserted into the filter device.
In dem Gehäuse der Filtervorrichtung kann eine Trennstruktur angeordnet sein, die den Rohfluidraum von dem Reinfluidraum trennt. Dies ermöglicht eine besonders sichere Trennung des Rohfluidraums und des Reinfluidraums. Ferner wird durch die Trennstruktur die Stabilität der Filtervorrichtung verbessert. Die Trennstruktur kann vorzugsweise als Schlitzblech ausgebildet sein.In the housing of the filter device may be arranged a separation structure which separates the raw fluid space from the clean fluid space. This allows a particularly secure separation of the crude fluid space and the clean fluid space. Furthermore, the stability of the filter device is improved by the separation structure. The separation structure may preferably be formed as a slotted sheet.
Die Trennstruktur kann im Wesentlichen horizontal verlaufen und die wenigstens eine Filtereinheit hängend von der Trennstruktur in den Rohfluidraum hineinragen.The separation structure may extend substantially horizontally and the at least one filter unit projecting from the separation structure into the raw fluid space.
Die Trennstruktur kann im Wesentlichen vertikal verlaufen und die wenigstens eine Filtereinheit, die an der Trennstruktur befestigt ist, ragt in den Rohfluidraum hinein.The separation structure may be substantially vertical and the at least one filter unit attached to the separation structure protrudes into the raw fluid space.
Das Filterelement kann auch mehrere Filterelementteile aufweisen, vorzugsweise zwei Filterelementteile, wobei die Filterelementteile in Längsrichtung fluchtend zueinander angeordnet sind. Dies ermöglicht eine Vergrößerung der Filterfläche im Gegensatz zu Filterelementen, die nur ein Filterelementteil aufweisen.The filter element may also have a plurality of filter element parts, preferably two filter element parts, wherein the filter element parts are arranged in the longitudinal direction in alignment with each other. This allows an enlargement of the filter surface in contrast to filter elements which have only one filter element part.
Das Filterelement kann die Gestalt eines sich zwischen einem ersten Ende und einem in Längsrichtung gegenüber liegenden zweiten Ende erstreckenden hohlen Kastens haben.The filter element may be in the form of a hollow box extending between a first end and a longitudinally opposed second end.
Die Filtervorrichtung kann eine in dem Rohfluidraum gegenüber einem freien Ende der Filtereinheit oder neben der Filtereinheit angeordnete Führungsstruktur aufweisen, die zur Stabilisierung des freien Endes der Filtereinheit ausgebildet ist. Die Führungsstruktur ermöglicht einen zusätzlichen Schutz, insbesondere Bewegungsschutz, der Filtereinheit bei Auftreten eines Explosionsdrucks.The filter device may have a guide structure arranged in the raw fluid space opposite a free end of the filter unit or next to the filter unit, which is designed to stabilize the free end of the filter unit. The guide structure provides additional protection, in particular movement protection, of the filter unit when an explosion pressure occurs.
Die Führungsstruktur kann an einer Innenseite des Gehäuses angeordnet sein. Die Führungsstruktur kann insbesondere als wenigstens eine in Längsrichtung des Gehäuses verlaufende Rippe ausgebildet sein, an der eine Längsseite der Filtereinheit anliegen kann. Die Längsseite der Filtereinheit kann dabei durch Seitenwände des Filterelements gebildet werden.The guide structure may be arranged on an inner side of the housing. The guide structure may in particular be designed as at least one rib running in the longitudinal direction of the housing, against which a longitudinal side of the filter unit can abut. The longitudinal side of the filter unit can be formed by side walls of the filter element.
Die Führungsstruktur kann wenigstens eine Aufnahme aufweisen, die so ausgebildet ist, dass das freie Ende der Filtereinheit in diese Aufnahme eingreift. Dies ermöglicht eine besonders sichere Positionierung der Filtereinheit im Rohfluidraum.The guide structure may comprise at least one receptacle which is formed such that the free end of the filter unit engages in this receptacle. This allows a particularly secure positioning of the filter unit in the raw fluid space.
Die Führungsstruktur kann insbesondere als Gitter ausgebildet sein, auf dem das freien Ende der Filtereinheit aufliegt. Ein dem Ende gegenüberliegendes Ende der Filtereinheit ist zwischen dem Übergang von Rohfluidraum und Reinfluidraum angeordnet.The guide structure may in particular be formed as a grid, on which rests the free end of the filter unit. An end of the filter unit opposite the end is disposed between the transition from the raw fluid space to the clean fluid space.
Die Erfindung bezieht sich auch auf die Verwendung der vorher erläuterten Filtervorrichtung und der Ausführungen, insbesondere zur Reinigung von explosionsfähigen Staub/Fluid-Zusammensetzungen. Alle vorstehend mit Bezug auf die Filtervorrichtung erläuterten Vorteile und Ausführungsformen treffen auch für die Verwendung einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung zu und werden zur Vermeidung von Wiederholungen nicht noch einmal erläutert.The invention also relates to the use of the previously described filter device and the embodiments, in particular for the purification of explosive dust / fluid compositions. All the advantages and embodiments explained above with respect to the filter device also apply to the use of a filter device according to the invention and will not be explained again in order to avoid repetitions.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigt:The invention will be explained in more detail below with reference to embodiments which are illustrated in the accompanying drawings. It shows:
Der Fluideingang
Die Filtereinheit
Der untere den Rohfluidraum
Der trichterförmig ausgebildete Teil
Die Halteplatte
In dem Gehäuse
In
Für den Fall, dass sich im Rohfluidraum
Der Druck im Rohfluidraum
Es sind insbesondere keinerlei zusätzliche flammhemmende oder die Ausbreitung von Flammenfronten oder Glimmnestern behindernden Maßnahmen erforderlich, da die Ausbreitung von Flammen bzw. Glimmnestern aus dem Rohfluidraum
Die vorangehenden Ausführungen gelten in analoger Weise auch für das in
In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Reinfluidraum
In dem Gehäuse
In der
In der
Die beiden Seitenwände
Bei seitlicher Befestigung verlaufen die zweiten Wandabschnitte
Die Korngestalt der ersten Kunststoffteilchen
Die Beschichtung
Die Beschichtung
Die Kunststoffkörner
Hinsichtlich der flammhemmenden Wirkung der Filterelemente
In
In
Die Führungsstrukturen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2013/139688 A2 [0006] WO 2013/139688 A2 [0006]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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