DE2428046A1

DE2428046A1 - Staubfilter

Info

Publication number: DE2428046A1
Application number: DE19742428046
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Ing Paulsen
Original assignee: ALSEN BREITENBURG ZEMENT und K
Current assignee: ALSEN BREITENBURG ZEMENT und K
Priority date: 1974-06-11
Filing date: 1974-06-11
Publication date: 1976-01-02
Also published as: DE2428046C3; DE2428046B2

Description

Staubfilter Die Erfindung betrifft einen Staubfilter zur Einschaltung in die Gas zuführleitung eines Gasanalysengeräts.
Es sind Staubfilter zur Einschaltung in die Gaszuführleiturg von Gasanalysengeräten bekannt, bei denen eine sog. Filterkerze als Filterelement verwendet wird (DT-OS 1 949 082). Ein Problem bei solchen Staubfiltern besteht darin, daß das Filterelement vor wird gereinigt oder von Zeit zu Zeit ausgetauscht werden muß, weil der anfallende Staub das Filterlement verstopft.
Bei einer bekannten Entnahmevorrichtung für Gase hoher Temperatur aus der staubhaltigen Atmosphäre von Zementöfen (DT-PS 1 187 398) wird versucht, das Problem des Staubanfalles dadurch zu lösen, daß der Staub durch mechanische Hilfsmittel aus dem Entnahneror von Zeit zu Zeit entfernt wird. Dabei läßt sich jedoch nicht verhIndern, daß der Staub die Poren des Filterelementes verstopft und es dadurch im Laufe der Zeit unbrauchbar macht.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Staubfilter für die Gaszuführleitung eines Gasanalysengerätes anzugeben, welches so weit wie möglich wartungsfrei ist.
Dazu ist gemäß der Erfindung der Staubfilter ein Elektrofilter, der vorzugsweise dadurch gekennzeichnet ist, daß der Abscheideraln des Elektrofilters ein Entnahmerohr und eine darin isoliert angeordnete Sprühelektrode aufweist.
Durch den Elektrofilter können Gasproben für das Analysengerät kontinuierlich aus der zu analysierenden Gasatmosphäre entnommen werden, wobei feine, in dem Gas enthaltene Stäube in dem Elektrofilter abgeschieden werden. Der Elektrofilter als solcher ist annähernd wartungsfrei. Aufgrund des einfachen Aufbaus des Elektrofilters ist es auch in vorteilhafter Weise möglich, den abgeschiedenen Staub durch Abklopfen, kontinuierliches Erschüttern oder Rütteln aus dem Elektrofilter, insbesondere dem Entnahmerohr zu entfernen.
Im einfachsten Fall ist die Sprühelektrode ein mittig in «em ,-nahm,erohr angeordneter Draht, der sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Entnahmerohrs erstreckt.
Alternativ kann die Gaszuführleitung in das Entnahmerohr hineingeführt sein, sich mittig in dem Entnahmerohr im wesentlichen über die gesamte Länge desselben erstrecken und als Sprühelektrode geschaltet sein.
Wenn der erfindungsgemäße Staubfilter im Zusammenhang mit aer -asanalyse an Öfen verwendet wird, ist vorzugsweise die Gaszuführleitung durch die Ofenwandung drehbar und schwingungsfähig curchOeführt. Damit wird das bereits erwähnte Ausklopfen des Elektrofilters erleichtert.
Wenn die zu analysierende Gasatmosphäre eine bevorzugte Strc zrichtung hat, ist bevorzugt, daß das Entnahmerohr mit seiner Längsachse senkrecht zur Strömungsrichtung des Gases angeordnet ist.
Dadurch wird die Strömung innerhalb des Elektrofilters praktisch nur durch das Absaugen des Gases in das Analysengerät und nicht durch die Strömung der Gasatmosphäre bestimmt, so daß der Wirkungsgrad beim Abscheiden der Staubbestandteile aus dem Gas optlniert wird.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind im Ansaugbereich des Elektrofilters eine oder mehrere Wasser-Sprühdiisen angeordnet. Die Sprühdüsen zerstäuben Wasser oder blasen Wasserdampf in der Nähe des Ansaugbereiches ein, wodurch der obscheidegrad des Elektrofilters verbessert wird.
Schließlich ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß um den Elektrofilter ein Drahtkäfig angeordnet ist. Dadurch kann bei explosiven oder brennbarer Gasen verhindert werden, daß das Gas durch t'berschläge gezündet ;irrl.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben stich aus den restlichen Unteransprüchen im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Zeichnungen. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene Darszellung eines erfindungsgemäßen Elektrofilters, wobei die zugehörigen Versorgungsgeräte in Blockform dargestellt sind; Fig. 2 einen Detailschnitt durch Entnahmerohr und Gaszuführleitung des in Fig. 1 gezeigten Elektrofilters; Fig. 3 eine schematische, teilweise geschnittene Darszellung ähnlich Fig. 1 von einer alternativen Ausführungsform der Erfindung; und Fig. 4 eine Darstellung ähnlich Fig. 3 von einer weiteren Ausführungsforn der Erfindung.
Der Elektrofilter gemäß Fig. 1 besteht aus einem Entnahmerohr 2, in dem eine drahtförmige Sprühelektrode 4 mittig angeordnet ist.
Das Entnahmerohr ist an beiden Enden offen, wobei sternförmige 10-0-lierteile 6, 8 (s. auch Fig. 2) vorgesehen sind, um den Draht der Sprühelektrode 4 zu halten. Die Gaszuführleitung 10 mündet In cer Mitte des Entnahmerohres 2 in dieses ein. Dadurch ergibt sich 1n dem Entnahmerohr eine durch die Pfeile in Fig. 1 angedeutete Strömung des zu analysierenden Gases. Die Strömung beruht im wesentlichen auf dem Absaugen des Gases durch die Leitung 10 zu dem Gas-Analysengerät 11 und ist daher sehr gering.
Die Leitung 10 ist durch eine Wandung 12 eines Ofens drehbar und schwingungsfähig, beispielsweise mit Hilfe einer Balgdichtung 14 hindurchgeführt. Aufgrund dieser Durchführung ist es möglich, den Elektrofilter durch eine geeignete Vorrichtung (nicht gezeigt) kontinuierlich in Schwingungen zu versetzen, wie durch den Doppelpfeil S angedeutet ist. Alternativ kann man den Elektrofilter auch durch Schläge auf die Zufuhrleitung 10 ausklopfen, damit der in dem Elektrofilter angesammelte Staub aus dem Entnahmerohr herausfällt.
Die für den Betrieb des Elektro filters erforderliche Spannung wird von einer Spannungsquelle 16 geliefert, die über eine isolierte Leitung 18 mit der Sprühelektrode 4 verbunden ist. Die Leitung 18 ist mit Hilfe einer Durchführung 20 durch die Ofenwand 12 hindurchgeführt. Das Entnahmerohr und die Gaszuführleitung sind bei 22 geerdet.
Zum Einsprühen von Wasserdampf oder -nebel in den Ansaugbereich des Entnahmerohres 2 sind zwei Düsen 30, 32 (Fig. 1) vorgesehen, die von dem Versorgungsgerät 34 versorgt werden. Die Zuleitung 36 für die Düsen ist mit einer Durchführung 38 durch die Oferwand 12 hindurchgeführt, von der ein Schlauch 40 zu einem starren Zuleitungsrohr 42 führt, das die Düsen 30, 32 trägt. Da ein bewegliches Schlauchstück 40 zwischen der Durchführung 38 und dem starren, an dem Entnahmerohr befestigten Rohr 42 vorgesehen ist, und da die Stromzuleitung 18 zu dem Sprühelektrodendraht 4 zwischen der burchfUhrung 20 und dem Entnahmerohr 2 ebenfalls flexibel ist, karn das Entnalimerohr jeweils in die bevorzugte Lage gedreht werden, bei der seine Längsachse senkrecht zur Stromungsrichtung der zu analysierenden Gasatmosphäre ist.
Ein Drahtkäfig 44 (Fig. 1) ist an der Leitung 10 befestigt und umgibt den Elektrofilter vollständig, um eine Zündung von explosiven oder brennbaren Gasen, die gegebenenfalls in der zu analysierenden Gasatmosphäre vorhanden sind, zu verhindern. Der Drahtkäfig 44 wird so beim Abklopfen des Filters mit gereinigt.
Fig. 2 ist ein Schnitt senkrecht zur Zeichenebene von Fig.
durch den dort gezeigten Elektrofilter, wobei einige Teile zur Vereinfachung weggelassen sind. Ferner ist dargestellt, wie das Entnahmerohr 2 senkrecht zu der durch die Pfeile 46 angedeuteten Strömungsrichtung der Gasatmosphäre angeordnet ist.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elektrofilters, wobei die Gaszuführleitung 60 in das Entnahmerohr 62 hineingeführt ist, sich mittig in dem Entnahmerohr im wesentlichen über die gesamte Länge desselben erstreckt und als Qprühelektrode geschaltet ist. Die Leitung 60 ist an ihrem äußeren Ende 64 verschlossen und hat etwa in der Mitte der in dem Entnahmerohr 62 verlaufenden Länge eine Entnahmeöffnung 66. Das Entnahmerohr 62 ist durch sternförmige Isolierteile 68 an der Leitung 60 befestigt. Das Entnahmerohr ist zur Erdung mit der (metallischen) Ofenwand 70 durch eine elektrische Leitung 72 verbunden oder anderweitig geerdet. Die Leitung 60 führt zu dem Analysengerät 74, ist jedoch elektrisch von diesem isoliert, damit die erforderliche Spannung für den Elektrofilter durch das Steuergerät 76, an den elektrisch leitenden, gegenüber der Umgebung, insbesonpere der Ofenwand 70, isolierten Teil der Leitung 60 angelegt werden kann. Die Gaszuführleitung ist wiederum durch eine Balgdichtung 78 durch die Ofenwand 70 durchgefLhrt.
An den in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispielen des Elektrofilters, bei denen die Gasentnahme in der Mitte des Entnahmerohres erfolgt, sollte während des Xlopfvorganges bzw. der Reinigung des Elektrofitters kein Gas abgesaugt werden, da der fallende Staub sonst mit in das Analysengerät abgesaugt wird.
Fig. 4 zeigt eine vereinfachte Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Elektrofilters, wobei das Entnahmerohr 80 an einem Ende 82 verschlossen ist. An dem verschlossenen Ende 82 mündet die Gaszuführleitung 84 in das Entnahmerohr 80. Durch diese Anordnung ergibt sich ein läng«-rer Weg für das zu analysierende Gas von der Eintrittsöffnung des Entnahmerohrs 80 zu der Mündung der Leitung 84 als bei em Ausführungsbeispiel von Fig. 1 bei gleicher Länger des Entnahmerohrs. In dem Entnahmerohr 80 ist als Sprühelektrode ein Draht 86 mittig ausgespannt, der an dem verschlossenen Ende des Entnahmerohrs 80 durch eine isolierende Durchführung 88 und am anderen Ende durch einen sternförmigen Isolierteil 90 gehalten wird. Die elektrische Zuleitung zu dem Sprühelektrodendraht 86 führt von einem Steuergerät 92 über eine Leitung 94, eine Durch führung 96 durch die Ofenwand 98 zu der isolierenden Durchführu g 88 an dem Entnahmerohr 80. Das Entnahmerohr 80 und die Zuführleitung 84 sind bei 100 geerdet. Die Zuführleitung ist mit Hilfe einer Balgdichtung 102 durch die Ofenwand 98 hindurchgeführt und beweglich mit:dem Analysengerät 104 verbunden, damit das Entnahmerohr ausgeklopft werden kann.
Selbstverständlich ist es erwünscht, daß der Elektrofilter mi den daran angeordneten Zusatzeinrichtungen ganz aus dem Ofensystem zur Durchführung von Wartungsarbeiten abgezogen werden kann. Eine entsprechende Durchführung an der Ofenwand wurde in den Zeichnungen jedoch zur Vereinfachung weggelassen. Ferner ist es erwünscht, daß, was ohne weiteres möglich ist, die im Ofeninnere befindlichen Teile des Geräts aus Materialien hergestellt sind, die Temperaturen bis zu 900°C standhalten.
Es sind Abwandlungen von den beschriebenen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Elektrofilters möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So können der Drahtkäfig und die Wasser-Sprüheinrichtung der in Fig. 1 gezeigten Art auch bei den Ausführungsbeispielen von Fig. 3 und 4 angewendet werden.
Ferner ist es möglich, das in Fig. 3 gezeigte Entnahmerohr an einem Ende zu verschließen und die Mündung in die Gaszufuhrleitung in die Nähe des verschlossenen Endes des Entnahmerohres zu legen, so daß sich der im Zusammenhang mit Fig. 4 erwähnte Vorteil des längeren Gasweges ergibt.

Claims

Patentansprüche

1. Staubfilter zur Einschaltung in die Gaszuführleitung eines Gasanalysengeräts, dadurch gekennzeichnet, daß der Staubfilter ein Elektrofilter ist.

2. Staubfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheideraum des Elektrofilters ein Entnahmerohr (2, 62, 80) und eine darin isoliert angeordnete Sprühelektrode (4, 60, 86) aufweist.

3. Staubfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühelektrode (4, 86) ein mittig in dem Entnahmerohr (2, 80) angeordneter Draht ist, der sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Entnahmerohrs erstreckt.

4. Staubfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Entnahmerohr (2, 62) an beiden Enden offen ist und daß die Gaszuführleitung (10, 60) in der Mitte des Entnahmerohres in dieses einmündet.

5. Staubfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszuführleitung tO)in das Entnahmerohr (62) hineingeführt ist, sich mittig in dem Entnahmerohr (62) über die gesamte Länge desselben erstreckt und als Sprühelektrode geschaltet ist. -

6. Staubfilter nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Entnahmerohr (80) an einem Ende offen und am anderen Ende verschlossen ist, und daß die Mündungen der aaszufffhrleitung (84) an dem'verschlossenen Ende des Entnahmerohres liegt.

7. Staubfilter nach-Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszuführleitung (60) an-ihrem Ende (642 verschlossen-ist und etwa in der Mitte der in dem Entnahmerohr vörlaufenden Länge eine Entnahmeöffnung (66) hat.

8. Staubfilter zur Verwendung an Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszuführleitung (10, 60, 84) durch die Ofenwandung (12, 70, 98) drehbar und schwingungsfähig durchgeführt ist.

9. Staubfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zu analysierende Gasatmosphäre eine bevorzugte Strömungsrichtung hat, dadurch gekennzeichnet, daß das Entnahmerohr (2, 62, 80) mit seiner Längsachse senkrecht zur Strömungsrichtung des Gases angeordnet ist.

10. Staubfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Ansaugbereich des Elektrofilters Wasser-oder Wasserdampfsprühdüsen (30, 32) angeordnet sind.

11. Staubfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um den Elektrofilter ein Drahtkäfig (44) angeordnet ist.

L e e r s e i t e