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Die Erfindung betrifft eine Filteranlage zum Reinigen vondvasen, mit
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wenigstens einem Filterraum, der mindestens einen oberen Einlaß und
einen unteren Auslaß fUr ein sich durch diesen Raum hindurchbewegendes, feste Partikel
aufweisendes Filtermedium besitzt und der in Gegenrichtung zum Filtermedium von
dem zu reinigenden Gas durchströmt wird.
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Filteranlagen dieser Art sind an sich bekannt und dienen beispielsweise
zum Entstauben von Luft bei der Kalk-Zement-Herstellung.
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Als Filtermedium eignen sich bei Anlagen dieser Art üblicher Filterkies
oder aber auch Fraktionen desjenigen Materials, welches das im Arbeitsprozeß befindliche
Massengut bildet und auf welches beispielsweise die im zu reinigenden Gas bzw. in
der zu reinigenden Luft enthaltenen und auszufilternden Partikel zuruckzufUhren
sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filteranlage der eingangs
geschilderten Art dahingehend zu verbessern, daß ein gleichmäßiger und vor allem
auch an die jeweiligen Erfordernisse bzw. an den Anteil der auszufilternden Partikel
und Stoffe im zu reinigenden Gas angepaßter Fluß des Filtermediums durch den Filterraum
bei optimaler Filterwirkung erreicht wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Filteranlage der eingangs geschilderten
Art erfindungsgemäß so ausgebildet, daß am Auslaß fUr das Filtermedium wenigstens
eine sich relativ zum Filterraum bewegende Abrdumvorrichtung, z.B. ein entsprechender
Abstreifer vorgesehen ist, die (der) sich durch einen sich am Auslaß bildenden ersten
Schuttkegel des Filtermediums hindurchbewegt, um jeweils zumindest einen Teil des
Filtermediums aus dem Schuttkegel wegzuführen Die erfindungsgemäße Filteranlage
zeichnet sich bei einfachem Aufbau durch gute Filterwirkung und die Möglichkeit
einer optimalen Anpassung an die jeweiligen Betriebsbedingungen aus. Die erfindungsgemäße
Filteranlage eignet sich nicht nur zum Entstauben von Gasen, sondern kann auch zum
Ausfiltern anderer Substanzen aus einem Gas verwendet werden, wobei im letzteren
Fall vor allem physikalisch- bzw. chemisch aktive Filtermedien zur Anwendung kommen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filteranlage
sind mehrere Filterräume mit zugehöriger Abröumvorrichtung Ubereinander angeordnet,
wobei diese Filterröume bezüglich des Gasflusses parallel zueinander liegen und
vorzugsweise ringförmig ausgebildet sind. Hierdurch lassen sich besonders günstige
Verhdltnisse hinsichtlich der Strömungsgeschwindigkeit des Gases im Filtermedium
erzielen, und zwar insbesondere dann, wenn bei ringförmig ausgebildeten Filterroumen
der Einlaß für dus Gas (Rohgas) an der inneren Wandung und der Auslaß für das gereinigte
Gas
(reingas) an der äußeren Wandung des Filterraumes bzw. der Filterräume
vorgesehen ist, so daß die Strömungsgeschwindigkeit des Gases im Filtermedium vom
Einlaß zum Auslaß hin abnimmt.
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Weiterl3ildungen der erfindungsgemäßen Filteranlage sind in den UntercnsprUchen
beschrieben.
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Die Erfindung P im Zusammenhang rt den Figuren an einem Ausführungsbeispiel
erläutert Es zeigen: Fig. 1 in Seitendarstellung, teilweise im Schnitt, eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Filteranlage; Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie T-I der
Fig. 1.
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Die in den Figuren gezeigte Filteranlage besteht aus einem Gehäuseteil
1, welcher an seiner Oberseite mit einem kegelstumpfförmigen Abschlußteil 2 mit
einer zentralen Oeffnung 3 zum Zuführen eines feste Partikel aufweisenen Filtermediums
verschlossen ist. Die Unterseite des zylinderformig ausgebildeten Gehduseteiles
1 ist mit einem als Vorabscheider fUr das zu reinigende Rohgas dienenden zylinderförmigen
Raum 4 verbunden In dem Gehäuseteil 1 sind Ubereinonder fünf ringförmig ausgebildete
Filterräume 5 ortsfest angeordnet, wobei diese Filterrsume im wesentlichen gleichartig
ausgebildet sind und jeweils cus einer senkrecht bzw. lotrecht verlaufenden ringförmigen
Außenwandung 6, liner von außen schräg zur Mitte des Gehtiuseteils 1 und nach unten
geneigten Bodenfläche 7, einer von der oberen Kante der Außenwandung 6 ausgehenden
und parallel ztrSodenfläche 7 verlaufenden Führungsfläche 8, welche sich bis etwa
in die Mitte des jeweiligen Filterraumes erstreckt, sowie aus einer ringförmigen
Innenwand 9 gebildet sind. Am unteren Ende der schrägen Bodenfläche 7 ist in der
Innenwand 9 eine Öffnung 10 vorgesehen, eis durch eine äußere Flache,
welche
ausgehend von ihrem dem Filterraum abgewandten Ende schräg nach unten auf den Filterraum
5 zu verläuft und etwa unterhalb der unteren Kante er Innenwand 9 endet, in zwei
Einzelöffnungen 10' und 10" unteristi denen 6 ob denn die Einzelöffnung 10" die
Auslässe zum Abführen des Filtermediums 12 aus den Filterräumen 5 bilden. An der
unteren Kante jeder Einzelöffnung 10" schließt sich eine äußere, horizontal verlaufende
Fläche 13 an. Die Flachen 11 und 13 dienen dabei als Ablagefläche fUr das Filtermedium
12, an welcher sich ein entsprechender Schüttkegel 14 bzw. 15 für dieses Filtermedium
12 ausbildet.
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Entsprechend der ringförmigen Ausgestaltung der Filterräume 5 werden
die Außenwand 6 und die Innenwand 9 jeweils von einem hohizylinderformigem Blechteil
und die Bodenfläche 7, die Führungsfläche 9 sowie die Fläche 11 von einem kegelstumpfförmig
geformten Blechteil gebildet, während die Fläche 13 ein ringförmiger ebener Blechteil
mit einer kreisrunden, mittlev ren Ausnehmung ist. Alle Blechteile sind ortsfest
im Gehäuseteil 1 gehalten und durch Schweißen sowieggfe durch nicht näher dargestellte
Streben miteinander verbunden.
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Zum Zufuhren des Filtermediums 12 in die einzelnen Ubereinander angeordneten
Filterräume 5 dient eine Vielzahl von senkrecht verlaufenden Kanälen 16, die am
Außenumfang der Filterräume 5 verteilt vorgesehen sind und über öffnungen 17 mit
den einzelnen Filterraumen 5 in Verbindung stehen. Sämtliche Kanäle 16 münden mit
ihrem oberen Ende in einen gemein-.
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samen Raum 18, der nach außen hin von der Wandung des Abschlußteils
2 und nach innen von einem Verteilerkegel 19 begrenzt ist, dessen Sptitze der Öffnung
3 zugewandt ist und dessen Symmetrieachse mit der Mittellinie dieser Öffnung zusammenfällt
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der oberste Filterraum 5 durch die
Öffnung 20 direkt aus dem Raum 18 mit dem Filtermediu-m 12
versorgt.
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Jeder Filterraum 5 ist in seinem oberen Bereich an der Außenwand 6
mit einer Öffnung 22 versehen, welche vorzugsweise als sich um den gesamten Umfang
des Filterraumes 5 erstreckender und lediglich durch die K8nole 16 unterbrochener
Schlitz ausgebildet ist. Über diese Öffnung 22 stehen die Filterrdume 5 mit einer
diese Filterraume sowie die Kanäle 16 umgebenden ringförmigen Sammelkammer 23 in
Verbindung, die an ihrem oberen Ende einen Anschlußstutzen 24 zum Abführen des gereinigten
Gases bzw. Reingases aufweist.
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Im Inneren des Gehäuseteils 1 ist eine Welle 25 drehbar gelagert,
welche bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch den zylinderförmigen Raum
4 hindurchgefuhrt ist und an ihrem unteren Ende durch eine KraftUbertragungseinrichtung,
z.B. durch einen Riemen- oder Kettentrieb mit der Welle eines Elektromotors 26 kraftschlüssig
verbunden ist. An der Welle 25 sind übereinander fünf Abstreifer 27 befestigt, wobei
jeweils ein Abstreifer 27 unmittelbar über einer Fläche 13 eines Filterraumes 5
angeordnet ist.
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Jeder Abstreifer 27 besteht aus einem abgewinkelten senkrecht bzw.
quer zur Fläche 13 verlaufenden seitlichen Wandabschnitt 28 und einer oberen Abdeckung
29, die als Versteifungsfldche dient und zugleich eine Staubentwicklung bzw -Aufwirbelung
verhindern soll, wenn sich die Abstreifer 27 beim Drehen der Welle 25 durch die
Schüttkegel 15 an den Flächen 13 hindurchbewegen.
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An der dem Abstreifer 27 abgewandten Seite der Flache 13 ist jedem
Abstreifer eine Fangtasche 30 zugeordnet, die trichterförmig ausgebildet ist und
in einen fUr sämtliche Fangtaschen gemeinsamen Schacht 31 mündet, der die Fangtaschen
30 trägt und an der Welle 25 exzentrisch befestigt ist, so daß dieser Schacht 31
mit den Fangtaschen 30 beim Drehen der Welle 25 zusammen mit den Abstreifern 27
umläuft. Zwischen den Innenkanten der
Flächen 13 und dem Schacht
31 ist ein Spalt-32 vorgese10en, durch welchen das von dem jeweiligen Abstreifer
27 in Richtung auf die Mitte des Gel7äuseteils 1 geförderte Filtermedium 12 in die
Fangtasche 30 und von dort in den Schacht 31 gelangt, welcher mit seinem unteren
Ende. in einen Raum 33 mündet, welch letzterer nach oben in durch eine kegelförmige,
ebenfalls an der Welle 25 befestigte Wandung 34 abgeschlossen ist.
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Es versteht sich, daß auch mehrere schichte 31 verteilt um die Welle
25 angeordnet sein können, wobei dann der Fläche 13 -venigstens eines Filterraumes
5 eine der Anzahl dieser Schachte 31 entsprechende Anzahl von Fangtaschen 30 und
Abstreifern 27 zugeordnet ist.
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Die Wirkungsweise der dargestellten Filteranlage l<#ßt sich wie
folgt erläutern Das Filtermedium 12 wird über die Öffnung 3 zugeführt und verteilt
sich über den Raum 18, die Kanäle 16 auf die einzelnerl rilterröume 5, wobei an
den Öffnungen 10' und 10" die Scl1Uttkegel 14 bz. 15 entstehen und sich außerdem
unter den Fuhrungsflöchen 8 ein weiterer Schuttkegel 32 ausbildet. as zu reinigende
Gas (Rohgas) wird über den rohrförmigen Anschlußstutzen 36, welcher tangential in
die oberhalb der kegelförmigen Wandung 34 liegende Kammer 37 des zylinderförmigen
Raumes 4 einmundet, zugeführt. Die Kammer 37 dient dabei in an sich bekannter Weise
als Vorabscheider für schwerere, im Rohgas enthaltene Staubpartikel, welche aufgrund
der sich in der Kammer 37 ausbildenden Zyklonströmung nach unten befördert werden
und dort von einer für den Raum 33 und die Kammer 37 gemeinsamen, mit der Welle
25 umlaufenden Abräumvorrichtung 38 in einen Auslaßkanal 39 fUr das verbrauchte
Filtermedium 12 gefördert werden. Durch die untere Öffnung 40 eines Tauchrohres
41 gelangt das Rohgas in einen von den Filterröumen 5 umschlossenen Rohgasraum 42,
welcher nach oben hin durch einen Boden 43 verschlossen ist und in welchem die Abstreifer
27, der Schacht 31
sowie die Fangtaschen 30 umlw fen.
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Aus dem Rohgasraum 42 gelangt das Rohgas dann über die Schuttkegel
14 bzw. 15 in die einzelnen Filterräume, wobei die im Gas enthaltenen, auszufilternden
Stoffe (Staubpartikel und andere auszufilternde Fremd- bzw.
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Schadstoffe) im Filtermedium 12 abgelagert werden, so daß das Gas
im gereinigten Zustand die Filterkammern 5 am Schüttkegel 35 wieder verläßt und
in die Sanmelkammer 23 gelangt, aus der das gereinigte Gas (Reingas) Uber den Anschluß
24 abgeführt wird. Durch die mit der Welle 25 umlaufenden Abstreifer 27 wird bei
jeder Umdrehung der Welle 25 jeweils aus jedem Scliuttkegel 15 und damit aus jedem
Filterraum 5 eine bestimmte Menge an verbrauchtem Filtermedium über die Fangtaschen
30, den Schacht 31 und die Abröumvorrichtung 38 an den Auslaß 39 fUr das verbrauchte
Filtermedium gefördert, wobei die Menge des aus den Filterröumen 5 weggeförderten,
Filtermediums 12 und damit die Durchflußgeschwindigkeit fUr dieses Filter medium
durch die Drehzahl der Welle 25 geregelt bzw. den jeweiligen Erfordernissen angepaßt
werden können, wobei des durch die Abstreifer 27 entfernte Filtermedium jeweils
durch über die Gffnung 17 bzw. 19 nachrutschendes unverbrauchtes Filtermedium ersetzt
wird Wesentlich ist bei der gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filteranlage,
daß das FiXermedium 12 die einzelnen Filterräume 5 jeweils von oben nach unten durchfließt,
während das Gas diese Filterröume in umgekehrter Richtung von unten nach oben durchströmt,
wodurch sich vor allem auch durch die Ausnutzung der Sinkgeschwindigkeit des #uszuscheidenden
bzw auszufilternden Stoffes sehr gute Filterergebnisse erzielen lassen. Bei der
dargestellten AusführungsfOrm wird außerdem durch die Zuführung des Rohgases an-der
Innenwandung 9 und der Abführung des Reingases an der Außenwandung obei entsprechender
Dimensionierung der Einzelöffnungen 10' und 10- erreicht, daß die Strömungsgeschwindigkeit
des Gases in jedem Filterraum 5 von den Schuttkegeln 14 bzw. 15 zul Schüttkegel
35
stetig abnimmt, wodurch erreicht wird, daß auch feinste Partikel im Filtermedium
12 zurückgeholten werden.
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Als Filtermedium eignet sich bei der erfindungsgemäßen Filteranlage
beispielsweise Ublicher Filterkies oder Fraktionen desjenigen Materials, welches
da im Arbeitsprozeß befindliche Massengut bildet und auf welches z.B. die im zu
reinigenden Gas enthaltenen Staubpartikel usw. zurückzuführen sind. Ferner kann
das Filtermedium bei bestimmten Anwendungen aus Aktivkohle oder aber aus Kunststoffpartikeln
bestehen, welch letztere elektrostatisch aufgeladen sind und durch diese Ladung
Staubpartikel und andere auszufilternde Stoffe binden.
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Die Reinigung des verbrauchten bzw. verschmutzten Filtermediums erfolgt
bei der erfindungsgemäßen Filteranlage in üblicher Weise, z B. mit Hilfe einer Siebschnecke,
einer Fluidisierrinne, einem Sieb oder einem Sichter.