DE2309666B2 - Abreinigungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abreinigen hohler, einseitig offener, von außen nach innen beaufschlagter, reihenweise in einem Gehäuse angeordneter Filterelemente, wie Filtertaschen oder Filter/eilen, in Staubabscheidern mittels Spülgastreibstrahlen.

die aus in der Reingassammelkammer jedem Filterelement zugeordneten, als Spaltdüsen ausgebildeten, an den Seiten eines mit dem Filterelement einen Längsschütz bildenden Spaltinjektors angeordneten Driiokgasblasdüsen in Treibstrahlrichtupg injektor- und schlagartig eingeblasen werden, wobei die Injektorwirkung eine Reingasrückströmung aus der Reingassammeikammer in das Filterelement erzeugt.

Es ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum

ίο Reinigen von durchlässigen Filtern bekannt, die zum Filtern staubbeladener, gasförmiger Medien in einer Kammer in Filtervorrichtungen angeordnet sind. Die Filterelemente bestehen aus großen flachen Hüllen, die durch eine gewundene Feder, die sich über die Oberseite des Filterelementes erstreckt, auf einem Stück Rahmen festgehalten werden. Ein Träger für die Filterelemente hat eine langgestreckte, im Querschnitt aerodynamisch geformte öffnung, die nicht frei von Hindernissen ist. Rund um die Öffnung verläuft ein Druckluftkanal. Die Breitseiten der Öffnung haben abgeschrägte obere Kanten, denen abgeschrägte untere Kanten eines Deckels des Trägers gegenüberliegen. Sie bilden zusammen auf jeder Breitseite der mittleren Öffnung schmale langgestreckte Öffnungen, durch die Druckgas aus dem Kanal auf beiden Breitseiten der mittleren öffnung unter einem Winkel zur Strömungsrichtung des Reingases in das Filterelement eindringt. Wenn Druckgas dem Kanal zugeführt wird, bilden der von den schmalen langgestreckten Öffnungen ausgehende

Treibstrahl in der mittleren Öffnung einen nach unten gerichteten Keil. Dadurch wird die Strömungsrichtung des Reingases umgekehrt, und in der Umgebung der mittleren öffnung befindliches Reingas wird in die mittlere Öffnung hineingezogen und als Sekundär-Spülgas ins Innere der Filtertasche injiziert.

Bei der bekannten Vorrichtung stimmt die Lange der langgestreckten Öffnungen mit der Breite des Trägers überein. Durch diese langgestreckten Öffnungen wird aber ein großer Austrittsquerschnitt für die Spülluft geschaffen, der, selbst dann wenn mit Spülluft niedrigen Druckes gearbeitet wird, große Mengen an Spülluft erfordert, Dazu sind aber vergleichsweise großvolumige und aufwendige Düsen und Rohrleitungen notwendig. Es wird relativ viel Spüllu.t verbraucht, und die

4S zusätzlich eingezogene Injektorluftmenge ist gering; eine Speicherung der Spülluft zwischen den einzelnen Spülluftimpulsen ist deshalb nur mit großvolumigen und demzufolge aufwendigen Windkesseln 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 der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein direktes, auf Grund von Vervvirbelungen mit Verlusten behaftetes Auftreffen der mit hoher Geschwindigkeit in das Filterelement eintretenden Rückspülgase auf die die Filterelemente tragende Rahmen oder Distanzmatten verhindert wird, d. h., daß die Rückspülgasc einen ungestörten und langen Weg in einem kastenförmigen Injektor zum Aufbau eines optimalen statischen Abreinigungsdruckes vorfinden, wobei ein großer Einlaßquerschnitt zum Einziehen des Rückspülgases zur Verfügung stehen soll.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch

fts gelöst, daß der Spaltinjektor in bezug auf seine Durchströmrichtung im Winkel von 90" zur Einströmrichtung des Filterelementes angeordnet und an seiner der Einlaßöffnung gegenüberliegenden Rückseite ge-

schlossen is! derart, daß der Spaltinjektor auf seiner dem Filterelement zugekehrten Längsseite dem Eintrittsquerschnitt des Filterelementes entspricht, wobei die Druckgasblasdüsen zur Erzeugung von an den Schmalseiten des Spaltinjektors geführten Treibstrahlen so breit wie die Schmalseiten des Spaltinjektors sind und im Abstand der Höhe des Spaltinjekiors üoereinander an den Schmalseiten des Spaltinjektors angeordnet sind.

Der mit der Erfindung erzielbare technische Fortschritt beruht auf mehreren Vorteilen. Durch die Querlage des Spaltinjektors zur Filtertasche kann der Spaltinjektor sehr lang gemacht werden, ohne daß das Filtergehäuse stark vergrößert werden muß. Durch diese gegenüber dem bekannten Spaltinjektor sehr viel größere Länge läßt sich ein größerer Druckaufbau in dem Spaltinjektor erzielen, mit dem eine bessere Abreinigungswirkung möglich ist.

Der kleine Austrittsquerschnitt für die Spülluft gestattet einen hohen Arbeitsdruck. Durch diesen hohen Druck der primären Spülluft entsteht eine große Treibwirkung der primären Wandstrahlen auf das umgebende Gas. Infolgedessen werden durch den offenen Einlaßquerschnitt des Spaltinjektors große Mengen sekundären Rückspülgases in den Spaltinjektcr gerissen. Durch die Treibstrahlströmung entlang der Wände an den Schmalseiten des Spaltinjektors werden die grenznahen Schichten im Spaltinjektor beschleunigt und auf Grund der Stärke des Treibstrahls ein hoher Impuls an den umgebenden Sekundär-Spülgasstrom abgegeben. Hierdurch werden besonders günstige Injektorwirkungsgrade erreicht und ein Massen-Stromverhältnis von Treibstrahl zu Spülgasmenge von 1 : 5 bis 1 : 7 erzielt.

Der Abstand der beiderseits angeordneten Spaltdüsen voneinander im kastenförmigen Querschnitt des Spaltinjektors kann relativ groß sein, weil der aus den Spaltdüsen austretende Treibstrahl in Verbindung mit der Lange des Spaltinjektors eine sehr große Tiefenwirkung hat.

Weitere Merkmale und Maßnahmen der Erfindung sind im folgenden aufgeführt. Gemäß einer vorteilhaften Ausiührungsform der Erfindung stellt der Längsschliiz des Spaltinjektors eine Verbindung zum Filterelement dar, welche offen und frei von Hindernissen ist. Dadurch ist es möglich, an Stelle einer Vielzahl Düsen nur zwei anzuordnen, zwischen denen der volle Einlaßquerschnitt des Spaltinjektors zum Mitreißen des sekundären Spülluftstromes aus dem Reingas freigegeben wird. Ferner steht hierbei eine optimale Länge des Spultinjektors in Strahlrichtung zur Verfügung, wodurch optimale Injektorwirkungsgiade erzielt werden. Durch diese Anordnung wird vermieden, daß bei Einsat/ von Distanzmatten zur Abslandhaltung der Filterelemente der hier mit hoher Geschwindigkeit strömende Treibstrahl auf die Drähte der Distanzmatlen direkt auftrifft. Durch diese vorteilhafte Anordnung wird es überhaupt erst möglich, die an sich bekannte Druckstoß-Cjcgenstromabreinigung auch auf solche Filterelemente anzuwenden, die zur Abstandhaltung wenig aufwendige Distanzmallen aufweisen.

Für eine optimale Druckerhöhung im Spaltinjeklor isi im Bereich zwischen Spaltinjcktor und Filterelement eine Leitzunge von im Verhältnis zu Höhe und Breite des Spaltinjektors optimaler Länge angeordnet. Dadurch erhall .ler untere Druckliiftstrahl eine Führung und es werden günstige Umsetzungsgrade erfüllt.

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 Umlenkbleche angeordnet. Dadurch wird an der Wandfläche des Spaltinjektors eine Wandströmung hoher Geschwindigkeit erzeugt.

Bei der praktischen Ausführung beträgt das Verhältnis von Schmalseite zu Längsseite des Spaltinjektors

I :4 bis 1 :8. 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 Treibstrahlströmung mit Überschallgeschwindigkeit als Lavaldüsen ausgebildet. Hierdurch erhält der Treibstrahl Überschallgeschwindigkeit, wodurch sich hohe Treibstrahlimpul.se und somit größere Reingasrückspülmengen erreichen lassen. Bei vergleichsweiser Anordnung der bekannten Einzeloder Reihendüsen ist dies nicht möglich, weil hierbei die Querschnittsöffnungen der Einlaßdüsen zu klein sind, um als Lavaldüsen ausgebildet werden zu können.

Dabei sind die Lavaldüsen mit in Treibstrahlrichtung erweitertem rechteckigem Querschnitt ausgebildet.

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

Fig.) die Vorrichtung von vorn im Längsschnitt.

Fig. 2 eine Spaltdüse im Querschnitt und in größerem Maßstabund

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.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus einem Gehäuse 10, das in eine Rohgassammelkammer

II und eine Reingassammelkammer 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 i4 für das mit Staub beladene Rohgas und an seinem unteren zu seinem Staubsammelbunker sich verengenden Ende mit einer an sich bekannten, nicht weiter dargestellten Austrags- und Absperrvorrichtung zum Abziehen des ausgefilterten Staubes verschen.

Die Reingassammelkammer 12 hat einen Reingasauslaß 15 für das Reingas. In die schlitzförmigen Öffnungen 17 sind Distanzmatten 18 oder Stützrahmen 19 e ngehängt, auf die Filtertaschen bzw. Filterelemente 20 gezogen sind. Die Distanzmatten 18 bestehen aus Drahtgewebe oder -geflecht, in das oben ein schraubenförmig gewcndelter Draht 21 eingehakt ist, der auf der hochgezogenen Rändern der schlitzförmigen Öffnungen 17 aufliegt. Die Stützrahmen 19 bestehen aus je y.v/ei 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 Filterelemente 20 gegenüber der Trennwand 13 abgedichtet.

Parallel zur Öffnung jeder Filtertasche bzw. Filterelemente 20 ist innerhalb der Reingassammelkammer 12 je ein Spaltinjektor 23 vorgesehen, der sich über die ganze Länge einer Filtertasche 20 und darüber hinaus bis in den Reingasauslaß 15 der Reingassammelkammer erstreckt, leder .Spaltinjektor 23 besteht aus einem

langen schmalen Gehäuse 24, das an seiner dem Filterelement 20 zugekehrten Schmalseite offen ist und mit der Filtertasche eine als Längsschiit/, ausgebildete Verbindung darstellt, die offen und frei von Hindernissen ist. An seinem in den Reingasauslaß 15 der Reingassammelkammer 12 reichenden Ende ist an den Schmalseiten jedes Spaltinjektors 23 je eine Spaltdüse bzw. Druckgasblasdüse 25 angeordnet, die als Lavaldüse mit in Richtung des Gehäuses 24 erweitertem rechteckigem Querschnitt 26 ausgebildet ist. jede Spaltdüse 25 ist über eine Treibgasleitung 27 und ein Magnetventil 28 mit einem Treibgasbehäller 29 verbunden.

Die Spaltdüsen 25 sind an den Wandblechen 30 der Schmalseiten des Spaltinjektors 23 angeordnet, so daß die aus ihnen austretenden Treibstrahlen 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 Spallinjektor 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 beladenc Rohgas 34 wird zur Trennung der Staubanteile vom Rohgas durch den Rohgaseinlaß 14 in die Rohgassammeikammer Π eingeführt. Das Rohgas strömt die über Distanzmatten 18 oder Stützrahmen 19 gezogenen Filtertaschen 20 in Richtung der Pfeile 35 von außen an, durch sie hindurch und in sie hinein. Dabei bleiben die Staubanteile auf den Außenseiten der mit texlilem Filzmaterial bespannten Filtertaschen 20 haften. Das gereinigte Gas wird in den Spaltinjektoren 23 in Richtung der Pfeile 36 umgelenk: und durch die Spaltinjektoren 23 und den Reingasauslaß 15 in Richtung des Pfeiles 37 ins Freie geführt.

Die Filtertaschen bzv -elemente 20 werden einzeln und vollautomatisch in Bruchteilen einer Sekunde in Intervallen durch Treibgas während des normalen Filtrationsvorganges abgereinigt. Hierzu wird das Treibgas in umgekehrter Richtung zur Strömungsrichtung 37 des Reingases eingeblasen. Das für die Abreinigung erforderliche Treibgas wird von einem nicht weiter dargestellten Treibgasverdichter erzeugt und dem Treibgasbehälter 29 zugeführt. Im Treibgasbe halter 29 steht ein Druck von 6 bis 8 aiii an. Durch Öffnen des dem abzureinigenden Filterelement 2t zugehörigen Magnetventils 28 in Bruchteilen vor Sekunden wird dann in Intervallen ein Treibgasstol: über die Spalt-Lavaldüsen 25 in den Spaltinjektor 21 gegeben. Bei einer praktischen Ausführungsfornbeträgt die Impulszeit für den gesamten Treibgasstol: 100 bis 200 ms, während die Zeit vom Öffnen dei Magnetventils bis zum Erreichen des Abreinigungsdruk kes 20 bis 50 ms beträgt, so daß die Druckerhöhung ir der Filiertasche 20 zum Abtrennen des Staubes von dei Außenseite des Filtermalerials schlagartig erfolgt.

Dabei erreicht die Treitgasströmung in den Spalt-Lavaldüsen 25 Überschallgeschwindigkeit und reißt übci die Einlaßöffnung 23a des Spaltinjektors 23 zusätzlich Sekundär-Spülgas aus der Reingasströnuing zurück. In Spaltinjektor 23 wird ein Druck aufgebaut und die gesamte, aus Primär- und Sekundärspülgas bestehende Spülgasmenge an den Windblechen 30 des Spaltinjek tors 23 entlanggeführt, an den Umlenkblechen 32 umgelenkt und über die schlitzförmige Verbindung zwischen Spaltinjektor 23 und Filtertasche 20 schlagartig in die Filtertasche 20 gedrückt.

Die Druckgasabreinigung bewirkt hierbei die dre folgenden Funktionen:

1. Die normale Filtrationsströmung wird kurzzeitig unterbrochen,

2. das Filterelement wird durch den Treibgasstrom ir Treibstromrichtung schlagartig aufgeblasen und

3. die auf dem Filtermaterial abgelagerte Staubsich wird durch den primären Treibgasstrom und durch den über die Einlaßöffnung des Spaltinjektor: eingezogenen sekundären Spülgasstrom zusätzlich abgeblasen.

Die von den Filterele nenten 20 auf diese Weist abgeworfene Staubschicht wird im Staubsammelbunkei des Gehäuses 10 gesamm« It und von dort über die nich weiter dargestellten bekannten Austrags- und Absperr vorrichtungen angeführt.

Nach Schließen der Magnetventile 28 tritt für da; abgereinigte Filterelemen: wieder die normale Filtrier strömung ein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. Palentansprüche:

   !. Vorrichtung zurr. Abrciniger. 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, als Spaltdüsen ausgebildeten, an den Seiten eines mit dem Filterelement einen Längsschlitz bildenden Spaltinjektors angeordneten Druckgasblasdüsen in Treibstrahlrichtung injektor- und schlagartig eingeblasen werden, wobei die Injektorwirkung eine Reingasrückströmung aus der Reingassammelkammer in das Filterelement erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltinjektor (23) in bezug auf seine Durchströmrichtung im Winkel von 90° zur Einströmrichtung des Filterelementes (20) angeordnet und an seiner der Einlaßöffnung (23a) gegenüberliegenden Rückseite (30a) geschlossen ist, derart, daß der Spaltinjektor (23) auf seiner dem Filterelement (20) zugekehrten Längsseite dem Eintnttsquerschnitt des Filterelementes (20) entspricht, wobei die Druckgasblasdüsen (25) zur brzeugung von an den Schmalseiten des Spaltinjektors (23) geführten Treibstrahlen (31) so breit wie die Schmalseiten des Spaltinjektors sind und im Abstand der Höhe des Spaltinjektors übereinander an den Schmalseiten des Spaltinjektors (23) angeordnet sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschlitz des Spaltinjektors (23) eine Verbindung zum Filterelement (20) darstellt, welche offen und frei von Hindernissen ist.
3. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, 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. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Spaltinjektors (23) Umlenkbleche (33) angeordnet sind.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Schmalseite zu Längsseite des Spaltinjektors 1 : 4 bis I :8, vorzugsweise 1 : 6 beträgt.
6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Druckgasblasdüsen (25) zur Erzeugung einer Treibstrahlströmung mit Überschallgeschwindigkeit als Lavaldüsen ausgebildet sind.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lavaldüsen mit in Treibstrahlrichtung erweitertem rechteckigen Querschnitt ausgebildet sind.