DE2309666A1 - Abreinigungsvorrichtung - Google Patents

Description

Ihr Schreiben vom: Ihr Zeichen: Mein Zeichen:

Intensiv-Filter GmbH & Co» KG, 5602 Langenberg, Voßkuhl.straße Abreinigungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abreinigen hohler, einseitig offener, von außen nach innen beaufschlagter, reihenweise in einem Gehäuse angeordneter Filterelemente, wie Filtertaschen oder Filterzellen, in Staubabscheidern mittels Spülluftreibstrahlen, die aus in der Reingassammelkammer jedem Filterelement zugeordneten Druckgas-Blasdüsen in Gegenstromrichtung injektor- und schlagartig eingeblasen werden, wobei die Injektorwirkung eine Reingasrückströmung aus der Heingassammeikammer in das Filterelement erzeugt.

Es sind Abreinigungsvorrichtungen für Filterentstaubungsanlagen bekannt, bei denen mittels über dem Filterelement mittig oder in Reihen angeordneter Druckgas-Freistrahldüsen Druckgastreibstrahlen als Primärspülgas in Gegenstromrichtung unter gleichzeitigem Mitreißen zusätzlicher Sekundärspülluft in die Filterelemente eingeblasen werden. Diese bekannten Vorrichtungen haben einen vergleichsweise niedrigen Injektorwirkungsgrad, weil der Treibstrahlimpuls über zentral angeordnete Treihstrahlen mit sehr kleinen Durchmessern auf die umgebende Injektorluft, die noch zusätzlich an der Wandung des Injektors gebremst wird, übertragen werden muß»

-2-

409836/0573

Bei einer anderen bekannten Abreinigungsvorrichtung für Filterentstaubungsanlagen wird über in .Reihe angeordnete Blasdüsen Preßluft in einen gemeinsamen rechteckförmigen Injektor eingeblasen. Hierbei sind geringe Wirkungsgrade zu erwarten, weil der zylindrische Treibstrahl einen rechteckigen Querschnitt erfassen muß. Ein optimaler Wirkungsgrad und ein optimaler Druckaufbau im Injektor lassen sich auch deshalb nicht erzielen, weil der Injektor mit seiner Strahlrichtung direkt in Achsrichtung der Filterelemente an Schlauch und Tasche angeordnet ist; der Injektor hierbei entweder innerhalb oder außerhalb des Filterelementes angeordnet werden muß und hierdurch in seiner Länge begrenzt ist.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung zum Abreinigen von Filterelementen in Filterentstaubungsanlagen wird mit Spülluft niedrigen Druckes gearbeitet. Dazu sind vergleichsweise großvolumige und aufwendige Ventile, Düsen und Rohrleitungen notwendig. Bs wird relativ viel Spülluft verbraucht und die zusätzlich eingezogene Injektor-Luftmenge ist gering; eine Speicherung der Spülluft zwischen den einzelnen Spülimpulsen ist deshalb nur mit großvolumigen und demzufolge aufwendigen «Vindkesseln möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Abreinigen hohler, einseitig offener, von außen nach innen beaufschlagter, reihenweise in einem Gehäuse angeordneter Filterelemente, wie Filtertaschen oder Filterzellen, der eingangs genannten Art so auszubilden, daß unter Beseitigung der aufgezeigten Nachteile und Mangel de» vorstehend geschilderten Standes der Technik ein direktes mit Verlusten behaftetes Auftreffen der mit hoher Geschwindigkeit in das Filterelement eintretenden Rückspülgas auf die Filterelemente tragende Rahmen oder Distanzmatten verhindert wird, wobei ein großer Einlaßquerschnitt zum Einziehen

-3-

409836/0573

-5-des Rückspülgases zur Verfügung stehen soll»

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Druckgas-ßlasdüsen ais Spaltdüsen ausgebildet sind, die zur Erzeugung von an den Schmalseiten eines Spaltinjektors geführten Sandstrahlen im Abstand voneinan-der an den Schmalseiten des öpaltinjektors angeordnet sind.

Der dadurch erzielbare technische Fortschritt beruht auf mehreren Vorteilen. Durch die Treibwirkung der primären Wandstrahlen auf das Umgebungsgas durcn den ofxenen Einlaßquerschnitt des Spaltinjektors werden große Mengen sekundären Rückspülgases in den Spaltinjektor gerissen. Durch diese Wandstrahlströmung entlang der Schmalseiten des Spaltinge,ktors werden die grenznahen Schichten im Spaltinjektor beschleunigt und auf Grund der Stärke des Treibstrahls ein hoher Impuls an den umgebenden Sekundär-Spülgasstrom übertragen-r Hierdurch werden besonders günstige Injektorwirkungsgrade erreicht und ein LIassen-Stromverhältnis von Treibstrahlzu üückspülgasmenge von 1:5 bis 1:7 erzielt. Der Abstand der beiderseits angeordneten Spaltdüsen im kastenförmigen Querschnitt des Spaltinjektors kann relativ groß sein, da der aus den Spaltdüsen austretende Treibstrahl in Verbindung mit der Länge des Spaltinjektors eine sehr große Tiefenwirkung hat.

Weitere wesentliche Merkmale und Maßnahmen der Erfindung sind im folgenden aufgeführt. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Spaltinjektor parallel zur Einlaßseite des Filterelementes angeordnet und bildet mit diesem eine offene Verbindung in Form eines Längsschlitzes. Dadurch ist es möglich, an Stelle einer Vielzahl von Düsen nur zwei anzuordnen, zwischen denen der volle Einblasquerschnitt des Spaltinjektors zum Mitreißen

409836/0573

des sekundären Spülluftstromes aus dem Reingas freigegeben wird. Ferner steht hierbei eine optimale Länge des Spaltinjektors in Strahlrichtung zur Verfügung, wodurch optimale Injektorwirkungsgrade erzielt werden. Durch diese Anordnung wird vermieden, daß bei Einsatz von Distanznratt.en zur Abstandhaltung der Filtere&nente der hier mit hoher Geschwindigkeit strömende Treibstrahl auf die Drähte der Distanzmatten direkt auftrifft. Durch diese vorteilhafte Anordnung wird es überhaupt erst möglich, die an sich bekannte Druckstoß-Gregenstromabreinigung auch auf solche Filterelemente anzuwenden, die zur Abstandhaltung kostengünstige Distanzmatten aufweisen.

Für eine optimale Druckerhöhung im Spaltinjektor ist im Bereich zwischen Spaltinjektor und Filterelement eine Leitzunge von im Verhältnis zu Höhe und Breite des Spaltinjektors optimaler Länge angeordnet. Dadurch erhält der untere Druckluftstrahl eine Führung und es werden günstige Umsetzungsgrade erzielt«

Um eine weitgehend verlustfreie Umlenkung des Treib- und Spülluftstromes und eine einwandfreie Umsetzung des Druckes vom Spaltinjektor zum Filterelement zu erzielen, sind im Inneren des Spaltinjektors an sich bekannte Umlenkbleche angeordnet. Dadurch wird an der Wandfläche des Spaltinjektors eine Wandströmung hoher Geschwindigkeit erzeugt.

Um einen Druckaufbau im angeschlossenen Filterelement zu erreichen, weist der Spaltinjektor parallel zueinander angeordnete Wandbleche von zur Ausnutzung des Strömungsimpulses des Treibstrahls optimaler Länge auf.

Bei der praktischen Ausführung beträgt das Verhältnis von Schmalseite zu Längsseite des Spaltinjektors 1;4 bis 1:8,

409836/0573

-5-

vorzugsweise 1:6. Dadurch lassen sich in Verbindung mit der großen Länge des Spaltinjektors, die durch die Längsanordnung parallel zur Einlaßöffnung des Filterelementes möglich ist, ein optimaler Wirkungsgrad und ein optimaler Druckaufbau im Spaltinjektor erzielen.

Als eine besonders zweckmäßige Maßnahme, der wesentliche Bedeutung zukommt, sind die Spaltdüsen zur Erzeugung einer Reingasrückströmung mit Überschallgeschwindigkeit als Lavaldüsen ausgebildet. Hierdurch läßt sich Überschallgeschwindigkeit für den Treibstrahl erzielen, wodurch sich hohe Treibstrahlimpulse und somit größere Reingasrückspülmengen erreichen lassen. Bei vergleichsweiser Anordnung der bekannten Einzel- oder Reihendüsen ist dies nicht möglich, weil hierbei die Querscnnittsoffnungen der Einlaßdüsen zu klein sind, um als Lavaidüsen ausgebildet werden zu können.

Dabei sind die Lavaidüsen mit in G-egenstromrichtung erweitertem parallelem Quersennit υ ausgebildet.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 die Vorrichtung von vorne im Längsschnitt,

Fig. 2 eine Spaltdüse im Querschnitt und in größerem Maßstab und

Fig. 3 die Vorrichtung in Seitenansicht,

teilweise geschnitten, wobei die Filtertaschen in der linken Hälfte auf Distanzmatten und in der rechten Hälfte auf Stützrahmen gezogen sind.

-6-409836/0573

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus einem Gehäuse 10, das in eine Rohgas s amme lkaminer 11 und eine Re ingassammelkammer 12 getrennt ist. Diese Trennung geschieht durch eine Trennwand 13, in der soviel schlitzförmige öffnungen 17 vorgesehen sind, wie Filterelemente vorhanden sind. Die Rohgassammelkammer 11 des Gehäuses 10 ist mit einem Rohgaseinlaß 14 für das mit Staub beladene Rohgas und an seinem unteren zu einem Staubsammelbunker sich verengenden Ende mit einer an sich bekannten, nicht weiter dargestellten Austrage- und Absperrvorrichtung zum Abziehen des A ausgefilterten Staubes versehen. Die Reingassammelkammer 12 hat einen Reingasauslaß 15 für das Reingas. In die schlitzförmigen Öffnungen Ύ] sind Distanzmatten 13 oder Stützrahmen 19 eingehängt, auf die Filtertaschen 20 gezogen sind. Die Distanzmatten 18 bestehen aus Drahtgewebe oder -geflecht, in das oben ein schraubenförmig gewendelter Draht 21 eingehakt ist, der auf den hochgezogenen Rändern der schlitzförmigen Öffnungen 17 aufliegt· Die Stützrahmen

19 bestehen aus je zwei Drahtmatten, die im Abstand zueinander angeordnet sind und mit Winkeln 22 auf den Rändern der schlitzförmigen Öffnungen 17 ruhen. Dort sind die Ränder der Öffnungen der Filtertaschen 20 gegenüber der Trennwand 13 abgedichtet.

Parallel zur Öffnung Jeder Filtertasche 20 ist innerhalb der Reingassammelkammer 12 je ein Spalt injektor 23 vorgesehen, der sich über die ganze Länge einer Filtertasche

20 und darüber hinaus bis in den Reingasauslaß 15 der Reingassammelkammer 12 erstreckt. Jeder Spaltinjektor 23 besteht aus einem langen schmalen Gehäuse 24, das an seiner der Filtertasche 20 zugekehrten Scnmalseite offen ist und mit der Filtertasche eine offene Verbindung in Form eines Längsschlitzes bildet. An seinem in den Reingasauslaß 15 der Reingassammelkammer 12 reichenden Ende ist an den

409836/0573

Schmalseiten jedes Spaltinjektors 23 je eine Spaltdüse 25 angeordnet, die als Lavaldüse mit in Richtung des Gehäuses 24 erweitertem rechteckigen Querschnitt 26 ausgebildet ist. Jede Spaltdüse 25 ist über eine Druckgasleitung 27 und ein Magnetventil 28 mit einem Druckgasbehälter 29 verbunden·

Die Spaltdüsen 25 sind an den tfandblechen 30 der Schmalseiten des Spaltinjektors 23 angeordnet, so daß die aus ihnen austretenden Druckgasstrahlen 31 an den Wandblechen 30 geführt werden. Die der Filteröffnung zugekehrte Schmalseite 30 des Spaltinjektors 23 ist durch eine Leitzunge 32 bis in den Längsschlitz zwischen Spaltinjektor 23 und Filtertasche 20 verlängert. Im rückwärtigen Teil des Spaltinjektors 23 sind mehrere Umlenkbleche 33 angeordnet.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung arbeitet folgendermaßen: Das mit Staub beladene Rohgas wird zur Trennung der Staubanteile vom Rohgas jjQ i-viuütung aes Pfeiles 34 durch den Rohgaseinlaß 14 in die Rongassammelkammer 11 eingeführt. Das Rohgas strömt die über Distanzmatten 18 oder Stützrahmen 19 gezogenen Filtertaschen 20 in Richtung der Pleile 35 von außen an und durch sie hindurch in sie hinein. Dabei bleiben die Stauhanteile auf den Außenseiten der mit textilem Filzmaterial bespannten Fiitertaschen 20 Haften. Das gereinigte Gas wird in den Spaltinjektoren 23 in Richtung der Pfeile 36 umgelenkt und durch die Spaltinjektoren 23 und den Reingasauslaß 15 in Richtung des Pfeiles 3? ins Freie geführt. Die Filtertaschen 20 werden einzelne und vollautomatisch in Bruchteilen einer Sekunde in Intervallen durch Druckgas während des normalen Filtrationsvorganges abgereinigt. Hierzu wird das Druckgas in umgekehrter Richtung zur Strömungsrichtung 37 cLes Reingases eingeblasen. Das für die Abreinigung erforderliche Druckgas wird von einem nicht weiter dargestellten Druckgasverdichter erzeugt und dem Druckgasbehälter 29 zugeführt. Im Druckgasbehälter 29 steht ein Druck

409836/0573 -8-

von 6 bis 8 atü an. Durch öffnen des dem abzureinigenden Filterelement 20 zugehörigen Magnetventils 28 in Bruchteilen von Sekunden wird dann in Intervallen ein Druckgasstoß über die Spalt-Lavaldüsen 25 in den Spaltinjektor 23 gegeben. Bei einer praktischen Ausfuhrungsform beträgt die Impulszeit für den gesamten Druckgasstoß 100 bis 200 msec, während die Zeit vom Öffnen des Magnetventils bis zum Erreichen des Abreinigungsdruckes 20 bis 50 msec beträgt, so daß die Druckerhöhung in der Filtertasche 20 zum Abtrennen des Staubes von der Außenseite des Filtermaterials schlagartig erfolgt.

Dabei erreicht die Druckgasströmung in den Spalt-Lavaldüsen 25 Überschallgeschwindigkeit und reißt über die Einlaßöffnung 23a des SpaltInjektors 23 zusätzlich Sekundärspülgas aus der Reingasströmung zurück. Im Spaltinjektor 23 wird ein Druck aufgebaut und die gesamte, aus Primär- und Sekundärspülgas bestehende Spülgasmenge an den Wandblechen 30 des Spaltinjektors 23 entlang geführt, an den Umlenkblechen 33 umgelenkt und über die schlitzförmige Verbindung zwischen Spaltinjektor 23 und Filtertasche 20 schlagartig in die Filtertasche 20 gedrückt.

Die Druckgasabreinigung bewirkt hierbei die drei folgenden Funktionen:

1. Die normale Filtrationsströmung wird kurzzeitig unterbrochen,

2. das Filterelement wird durch den Druckgasstrom in Gegenstromrichtung schlagartig aufgeblasen und

3. die auf dem Filtermaterial abgelagerte Staubschicht wird durch den primären Druckgasstrom und durch den über die Einlaßöffnung des Spaltinjektors eingezogenen sekundären Spülgasstrom zusätzlich abgeblasen.

409836/0573

-9-

Die von den Filterelementen 20 auf diese Weise abgeworfene Staubschicht wird im Staübsammelbunker des Gehäuses 10 gesammelt und von dort über die nicht weiter dargestellten bekannten Austrags- und Absperrvorrichtungen abgeführt.

Nach Schließen der Magnetventile 28 tritt für das abgereinigte Filterelement wieder die normale Filtrierströmung ein.

-10-409836/0573

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abreinigen hohler, einseitig offener, von außen nach innen beaufschlagter, reihenweise in einem Gehäuse angeordneter Filterelemente, wie Filtertaschen oder Filterzellen, in Staubabscheidern mittels Spülgastreibstrahlen, die aus in der Reingassammelkammer jedem Filterelement zugeordneten Druckgas-Blasdüsen in Gegenstromrichtung injektor- und schlagartig eingeblasen werden, wobei die Injektorwirkung eine Heingasrückströmung aus der Heingassammeikammer in das Filterelement erzeugt,

gekennzeichnet dadurch, daß die Druckgas-Blasdüsen als Spaltdüsen (25) ausgebildet sind, die zur Erzeugung von an den Schmalseiten eines Spaltinjektors (23) geführten v/andstrahlen (31) im Abstand voneinander an den Schmalseiten des Spaltinjektors (23) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltinjektor (23) parallel zur Einlaßseite des Filterelementes (20) angeordnet ist und mit diesem eine offene Verbindung in Form eines Längsschlitzes bildet.

3· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß für eine optimale Druckerhöhung im Spaltinjektor (23) im Bereich zwischen Spaltinjektor (23) und Filterelement (20) eine Leitzunge (32) von im Verhältnis zu Höhe und Breite des Spaltinjektors (23) optimaler Länge angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche ι bis 3, uecLurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Spaltinjektors (23) an sich bekannte Umlenkbleche (33) angeordnet sind.

409836/0573 "¹¹~

5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltinjektor (23) parallel zueinander angeordnete Wandbleche (30) von zur Ausnutzung des ötrömungsimpulses des Treibstrahls optimaler Länge aufwe ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet,daß das Verhältnis von Schmalseite zu Längsseite des Spaltinjektors 1:4 bis 1:8, vorzugsweise 1:6 beträgt.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltdüsen (25) zur Erzeugung einer Heingasrückströmung mit Überschallgeschwindigkeit als Lavaldüsen ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Lavaldüsen mit in Gegenstromrichtung erweitertem rechteckigen Querschnitt ausgebildet sind.