DE2717329A1 - SYSTEM FOR THE REMOVAL OF PARTICLES FROM A GAS - Google Patents
SYSTEM FOR THE REMOVAL OF PARTICLES FROM A GASInfo
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Description
Ot-KGOt-KG
DRNQDRNQ
W. STOCKMAIR K. SCHUMANNW. STOCKMAIR K. SCHUMANN
P. H. JAKOBP. H. JAKOB
G. BEZOLDG. BEZOLD
DR FBtMDR FBtM
8 MÜNCHEN8 MUNICH
P 11504P 11504
19. April 1977April 19, 1977
Brunswick CorporationBrunswick Corporation
One Brunswick Flaza, Skokie, 111. 60076, USAOne Brunswick Flaza, Skokie, 111.60076, USA
System zur Entfernung von Partikeln aus einem System for removing particles from a Gasgas
Die Erfindung "betrifft ein Filtrationssystem,* also ein System zur Entfernung von Partikeln aus einem Gas. The invention "relates to a filtration system, * that is to say a system for removing particles from a gas.
Eine ernste Gefährdung der Umgebung und der Gesundheit stellen die Emissionen von feinen. Teilchen "bzw. Partikeln von großen industriellen Anlagen dar. Als Folge hiervon sind Gesetze oder gesetzähnliche Verordnungen erlassen worden, die den maximalen Ausstoß von Teilchen für jede bestimmte Anlage bzw. Fabrik festlegen. Eine Möglichkeit, diese Verordnungen zu erfüllen, ist, ein mit Partikeln A serious hazard to the environment and health are the emissions of fine. Laws or law-related regulations are particles "or particles of large industrial plants are. As a result thereof been adopted to set the maximum emission of particles for each particular plant or factory. One way to meet these regulations, is one with particles
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Telefon (οββ) aasneaTelephone (οββ) aasnea
telex os-aoaeotelex os-aoaeo
TEIESRAMME MONAPAT TEIESRAMME MONAPAT
beladenes Gas zu filtrieren, "bevor es an die Atmosphäre abgegeben wird. Zur Zeit v/erden große PiItrationssysterne eingesetzt, die mehrere, Filterelemente enthaltende Abteile bzw. abgetrennte Räume aufweisen. Sowohl aus technischen als auch aus wirtschaftlichen Gründen müssen diese Filterelemente wiederholt gereinigt und erneut gebraucht werden,Filter laden gas "before releasing it to the atmosphere is delivered. Large filtration systems are currently being grounded are used, which have several compartments or separate rooms containing filter elements. Both from technical as well as for economic reasons, these filter elements have to be repeatedly cleaned and used again will,
Ira allgemeinen sind alle Filtrationssysteme so ausgelegt, daß sie Partikel entfernen, die durch Schwankungen unterworfene Verfahren abgegeben werden. Beispielsweise können sich die Gastemperatur, die Strömungsgeschwindigkeit, die Partikelgröße und die sogenannte"Grain-Belastung" ändern. Dabei wird als "Grain-Belastung" die Gesamtmasse an Teilchen, ausgedrückt in Grains, bezeichnet, die in einem Normkubikfuß Gas enthalten ist. Es handelt sich dabei also um die pro Volumeneinheit Gas vorhandene Partikelmasse. Für jede bestimmte Anlage wird die Grain-Belastung in dem verunreinigten Gas, basierend auf bisher gesammelten Erfahrungen, abgeschätzt. Das Filtrationssystem wird dann so ausgelegt, daß dieser Typ von mit Partikeln verunreinigtem Gas gereinigt werden kann.In general, all filtration systems are designed to that they remove particles emitted by cyclical processes. For example, can the gas temperature, the flow velocity, the particle size and the so-called "grain load" change. The "grain load" is the total mass of particles expressed in grains contained in one standard cubic foot of gas. So this is what it is the particle mass present per unit volume of gas. For any particular plant, the grain load in the contaminated gas based on previous experience. The filtration system will then designed to allow this type of particulate contaminated gas to be purified.
Weil nur mit beträchtlichem Aufwand an Kapital oder Betriebskosten die Gebläse für das Gas ersetzt und die Leistung für den Betrieb der Gebläse erhöht werden können, muß ein maximaler Druckabfall an dem FiItrationssystem ausgewählt werden. Da weiterhin das System über eine bestimmte Zeitspanne ein minimales Gasvolumen verarbeiten soll, muß die minimale Strömungsgeschwindigkeit durch das System festgelegt werden. Weiterhin muß das System so ausgelegt werden, daß es Gas mit einer spezifizierten maximalen Temperatur verarbeiten kann. Sind diese Parameter bekannt oder ausgewählt worden, so wird das System ingenieurtechnisch so ausgelegt, daß es ein Gas reinigenBecause only with considerable capital or operating costs the fans for the gas can be replaced and the output for the operation of the fans can be increased, there must be a maximum pressure drop across the filtration system to be selected. Because the system continues to process a minimal volume of gas over a period of time the minimum flow rate through the system must be determined. The system must continue to do so designed to handle gas at a specified maximum temperature. Are these parameters known or selected, the system is engineered to purify a gas
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kann, um die gestellten Anforderungen an die abgegebene Grain-Belastung zu erfüllen, ohne daß der gewünschte Druckabfall überstiegen oder die maximal zulässige Strömungsgeschwindigkeit erreicht werden.can to meet the requirements placed on the submitted To meet grain loading without exceeding the desired pressure drop or the maximum permissible flow rate can be achieved.
Andererseits wird angestrebt, zur Verringerung von Kosten die Größe eines solchen Systems so gering wie möglich zu machen. Zu den Paktoren, welche die Größe beeinflussen, gehören:On the other hand, the aim is to keep such a system as small as possible in order to reduce costs do. The factors that affect size include:
1. Die Geschwindigkeit des Gases an der Eintrittsoberfläche des Filterelementes, das heißt, die Oberflächengeschwindigkeit des Gases;1. The speed of the gas at the entry surface of the filter element, that is, the Superficial velocity of the gas;
2. das Schinutsaufnahmevermögen des Filterelement es beim aufgrund der Konstruktion erreichbaren Maximalwert des Druckabfalls an dem System; und2. the Schinutsaufnahmeacity of the filter element it at the maximum value of the pressure drop across the system that can be achieved due to the design; and
3. die "effektive Einlaß-Grain-Belastung", wie sie unten definiert ist.3. The "Effective Inlet Grain Load" as they are is defined below.
Zur Erläuterung, was mit "effektive Einlaß-Grain-Belastung" gemeint ist, soll im folgenden der Wiedermitreiß- bzw. Reentrainment-Effekt erläutert werden. Kurz gesagt ist Reentrainment die Fragmentation bzw. Zersplitterung und Wiederverteilung in das Gas von Partikelagglomeraten, die sich in dem Filter angesammelt haben. Wenn alle Partikelagglomerate in Teile mit einer Größe fragmentiert werden, die gleich der der Partikel in dem Gas ist, erreicht das System nie die gewünschte Trennung der Partikel von dem Gas. Bei großen Filtrationssystemen läßt sich nicht vermeiden, daß ein bestimmter Teil der gesammelten Partikel einfach wieder in das zu reinigende Gas verteilt oder dort mitgerissen wird. Damit ist also die "effektive Einlaß-Grain-Belastung" die tatsächliche Einlaß-Grain-Belastung plus der Grain-Belastung aufgrund von Partikel-Eeentrainment. Je größer das Partikel-Reentrainment ist,In order to explain what is meant by "effective inlet grain load", the re-entrainment or Reentrainment effect will be explained. In short is Reentrainment the fragmentation or splintering and redistribution in the gas of particle agglomerates, that have accumulated in the filter. When all particle agglomerates are fragmented into pieces of one size that is equal to that of the particles in the gas, the system never achieves the desired separation of the particles from the gas. With large filtration systems it is unavoidable that a certain part of the collected Particles are simply distributed back into the gas to be cleaned or are entrained there. So that is the "effective Inlet Grain Load "the actual inlet grain load plus the grain load due to particulate eeentrainment. The bigger the particle re-entrainment,
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um so größer und um so kostspieliger ist cias Filtrationssystem. the larger and the more expensive is the filtration system.
Die Gastemperatür kann auch eine Wirkung der Größe des Systems haben. Sehr heiße Gase müssen gekühlt werden, indem entweder das Gas mit kalter Luft verdünnt oder es in einer Hilfseinrichtung gekühlt v/ird. In jedem Fall nehmen die Kosten für das System zu. Wenn also ein Filtrationssystem auf hoher Temperatur befindliches Gas verarbeiten kann, so lassen sich seine Kosten senken. FiI-trationssystene, die heiße Gase verarbeiten können, bieten noch zusätzliche Vorteile. So müssen beispielsweise bei der Kohlevergasung feine Partikel aus dem heißen Gas entfernt v/erden. Bisher ist keine befriedigende technische Lösung für die bei dieser Hochtemperaturtrennung auftretenden Probleme gefunden worden.The gas temperature can also have an effect on the size of the Systems have. Very hot gases must be cooled by either diluting the gas with cold air or by diluting it cooled in an auxiliary device. In either case, the cost of the system increases. So if a filtration system can process gas at a high temperature, its cost can be reduced. FiI-tration systems, that can process hot gases offer additional advantages. So, for example In the case of coal gasification, fine particles are removed from the hot gas. So far it is not a satisfactory one technical solution for this high temperature separation occurring problems have been found.
In vielen Industrien werden im großen Umfang voluminöse bzw. große Sackhäuser bzw. Sackfiltereinrichtiuigen verwendet, um Partikel aus ausströmenden Gasen zu entfernen. In solchen Sackfiltern werden im allgemeinen rohrförmige, aus Tuch bestehende Säcke als Filtermedien eingesetzt. Bei Tuchsäcken handelt es sich um Oberflächenfilter , die aus Garnen bestehen, die eng miteinander zu einem Stoff verwebt sind; als Alternative hierzu können die Oberflächenfilter auch aus Fasern bestehen, die miteinander verschlungen sind, so daß sich ein dichter, vliesartiger bzw. non-woven Stoff ergibt. Solche Stoffe weisen viele kleine Kanäle auf, die von einer Oberfläche des Stoffs zu der gegenüberliegenden Oberfläche des Stoffs verlaufen. Wenn ein mit Partikeln beladenes Gas auf eine freiliegende Oberfläche des Stoffilters trifft, fließt das Gas durch diese Kanäle, während die freiliegende Stoffoberfläche zu Beginn mit Partikeln beschichtet wird, die an den Garnen haften und dazu neigen, die ÖffnungenIn many industries, voluminous or large bag houses or bag filter devices are used on a large scale, to remove particles from escaping gases. In such bag filters, tubular, Bags made of cloth are used as filter media. Cloth bags are surface filters that consist of yarns that are tightly woven into a fabric; as an alternative, the surface filters also consist of fibers that are intertwined with each other, so that a dense, fleece-like or non-woven fabric results. Such fabrics have many small channels running through one surface of the fabric run to the opposite surface of the fabric. When a particulate-laden gas hits an exposed When it hits the surface of the cloth filter, the gas flows through these channels, while the exposed one The fabric surface is coated with particles at the beginning, which adhere to the yarn and tend to close the openings
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der Kanäle zu verstopfen. Anschließend dient diese anfängliche Beschichtung als Filtermedium. Wenn mehr Filter gesammelt werden, "bildet sich ein Kuchen auf der freiliegenden Oberfläche des Stoffs, und der Druckabfall an dem Stoff nimmt zu. Die Sackfilter werden periodisch gereinigt, indem der Oberflächenkuchen durch Auseinanderbrechen.beseitigt wird. Beispielsweise kann das Sackfilter einer mechanischen oder pneumatischen Erschütterung unterworfen werden, die in dem Sack einen Kräuseleffekt bzw. eine gewisse Welligkeit erzeugt; dadurch wird das feste Material von der Oberfläche des Sacks abgeschüttelt.to clog the ducts. This initial coating then serves as the filter medium. If more filters collected, "a cake forms on the exposed surface of the fabric, and the pressure drop across the Fabric increases. The bag filters are cleaned periodically by breaking apart the surface cake will. For example, the bag filter can be subjected to mechanical or pneumatic vibration which creates a ripple effect or a certain waviness in the sack; this is what makes it solid Material shaken off the surface of the bag.
Wenn die Oberflächengeschwindigkeit des mit Partikeln beladenen Gases zu hoch ist, dringen die Partikel tief in den Stoff ein und können während der Reinigung nicht entfernt werden. Dies führt zu einem Versagen des Filters, das als "Verstopfen" (blinding) bekannt ist. Die zur Zeit verwendeten Stoffe können nicht als reinigbare Filtermedien dienen, wenn die Oberflächengeschwindigkeit des Gases mehr als ungefähr 10,2 cm/sek beträgt. Um große Volumen des mit Partikeln beladenen Gases bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten handhaben zu können, müssen als Folge hiervon die Filtersäcke relativ groß sein, so daß sie das Gas filtern können, ohne daß eine zu hohe Oberflächengeschwindigkeit erzeugt wird. Mit anderen Worten wird während der Filterung eine große Stofffläche verwendet , um eine hohe Oberflächengeschwindigkeit zu vermeiden, so daß die Sackfilter groß und kostspielig sind. Häufig muß das Sackfilter sogar noch größer und noch kostspieliger sein, wenn heiße Gase gefiltert werden, weil die meisten Stoffe Temperaturen von mehr als ca, / 260 C nicht aushalten können. Als Folge hiervon wird das heiße Gas häufig mit kühlerer Luft verdünnt, so daß sich das Gesamtvolumen des zu filternden Gases erhöht. Wenn also die gewünschte Oberflächengeschwindigkeit bei-If the superficial velocity of the particle-laden gas is too high, the particles penetrate deeply into it the fabric and cannot be removed during cleaning. This leads to a failure of the filter, known as "blinding". The substances currently used cannot be used as cleanable filter media serve when the superficial velocity of the gas is greater than about 10.2 cm / sec. To big To be able to handle the volume of the gas laden with particles at high flow velocities must be considered As a result, the filter bags are relatively large so that they can filter the gas without causing an excessively high surface velocity is produced. In other words, a large area of fabric is used during filtering to avoid high surface speed, so that the bag filters are large and expensive. Often the bag filter has to be even bigger and still be more expensive if hot gases are filtered because most substances have temperatures of more than approx. / 260 C cannot withstand. As a result, the hot gas is often diluted with cooler air so that the total volume of the gas to be filtered increases. So if the desired surface speed is
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behalten ν/er den soll, muß die Filterfläche erhöht werden.keep ν / he should, the filter area must be increased.
Die Gesamtgröße des Filtrationssystems könnte v/es entlich verringert werden, wenn statt der in Sackfiltern verwendeten Oberflächenfilter Tiefenfilter eingesetzt werden. Tiefeni'ilter bieten im Vergleich mit Oberflächerifiltern. mehrere Vorteile, weil sie auch bei hohen Oberfläohengeschwindigkeiten·mit vergleichbaren Druckabfällen arbeiten können und ein größeres Schmutzaufnahmevermögen als Stofffilter haben. A].s Folge hiervon würde ein System, das Tiefenfilter verwendet, kleiner und deshalb weniger kostspielig sein als ein mit Oberflächenfiltem arbeitendes System, das auf die gleiche Kapazität ausgelegt worden ist. Ein Grund dafür, warum bisher Tiefenfilter nicht in großen Filtrationssystemen eingesetzt worden sind, liegt darin, daß bisher kein praktikabler Weg.gefunden worden ist, um solche Filter wiederholt in Situ zu reinigen.The overall size of the filtration system could be made public can be reduced if depth filters are used instead of the surface filters used in bag filters. Deep filters offer in comparison with surface filters. several advantages, because they also at high surface speeds · with comparable pressure drops can work and a greater dirt holding capacity than fabric filters to have. As a result, a system using depth filters would become smaller and therefore less expensive as a surface filter system designed for the same capacity is. One reason why depth filters have not previously been used in large filtration systems is in the fact that so far no practical way has been found to repeatedly clean such filters in situ.
Im Gegensatz zu Oberflächenfiltern enthalten Tiefenfilter normalerweise dicke, jedoch relativ offene oder poröse Faserschichten. In einem typischen Tiefenfilter werden diskrete, zufällig orientierte Fasern mit kleinen Filtern zu einer offenen Matrix oder einer Matte verarbeitet. Im wesentlichen alle gesammelten Partikel lagern sich im Inneren der Matte ab und bilden keinen Kuchen auf der Oberfläche der Matte. Wenn sich die Partikel in dem Tiefenfilter sammeln, ist der Druckabfall an dem FiItei· für eine bestimmte Niederschlagsmenge kleiner als bei einem entsprechenden Oberflächenfilter. Der Grund dafür ist, daß die in den Tiefenfilter abgelagerten Partikel eine offene Matrix bilden, die einen vergleichsweise geringen Strömungswiderstand bietet. Wenn die gleiche Partikelmenge durch ein Oberflächenfilter gesammelt werden soll, so wurden diese Partikel einen Kuchen bilden und einen hohen Strömungswiderstand bieten. Das heißt also, daßIn contrast to surface filters, depth filters usually contain thick, but relatively open or porous Fiber layers. In a typical depth filter, there are discrete, randomly oriented fibers with small filters processed into an open matrix or mat. Essentially all of the collected particles are stored in the Inside the mat and will not form a cake on the surface of the mat. If the particles are in the depth filter collect, the pressure drop across the file is for one certain amount of precipitation smaller than with a corresponding surface filter. The reason for that is the particles deposited in the depth filter form an open matrix with a comparatively low flow resistance offers. If the same amount of particles is to be collected by a surface filter, then so these particles would form a cake and offer high flow resistance. So that means that
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ein größeres Gasvolumen durch ein Tiefenfilter geführt werden kann, bevor der Druckabfall den aufgrund der Konstruktion zu erwartenden maximalen Wert erreicht.a larger volume of gas can be passed through a depth filter before the pressure drop occurs due to the design expected maximum value reached.
Selbstverständlich entfernen Tiefenfilter die Partikel aus einem Gasstrom durch einen anderen Mechanismus als Oberflächenfilter. Wenn das Gas in das Tiefenfilter strömt, so kollidieren die Partikel mit den Pasern tief in dem Filter und haften an den Pasern. Zunächst haftet ein Teilchen an einer unbeschichteten Paser, dann haftet ein zweites Teilchen an dem vorher abgelagerten Teilchen, und so weiter, wobei die Teilchen kettenförmige Strukturen bilden, wenn sie sich in dem Filter ansammeln. Diese kettenförmigen Partikelstrukturen werden als "Dendrite" bezeichnet. Die Dendrite erstrecken sich weit in die Gasströmung hinein. Als Ergebnis hiervon wirken die Dendrite als sehr effektive Teilchensammler und wachsen weiter, wenn zusätzliche Partikel auf ihnen abgelagert werden.Of course, depth filters remove the particles from a gas stream through a mechanism other than surface filter. When the gas flows into the depth filter, so the particles collide with the fibers deep in the filter and adhere to the fibers. First a particle adheres on an uncoated paser, then a second particle adheres to the previously deposited particle, and so on, the particles forming chain-like structures when they collect in the filter. These chain-shaped particle structures are referred to as "dendrites". The dendrites extend far into the gas flow into it. As a result, the dendrites act as very effective particle collectors and continue to grow, when additional particles are deposited on them.
Während der Filtration wächst ein bestimmter Dendrit so lange weiter, wie sich neue Partikel auf ihm ablagern, bis eins von den beiden folgenden Ereignissen eintritt. Entweder wird der Dendrit durch Zugkräfte von der Faser getrennt, wenn der Dendrit größer wird, oder der Dendrit wächst nach außen, bis er mit einer benachbarten Faser oder einem nahen Dendriten, der auf der selben oder einer benachbarten Paser wächst, in Berührung kommt und ihn erfaßt. In dem zuerst erwähnten Fall wird der abgelöste Dendrit wahrscheinlich nochmals an einer in Strörnungsrichtung gesehen weiter hinten liegenden Faser haften. Es ist jedoch möglich, daß ein Dendrit aus dem Filter wandert, also das Filter verläßt. In dem zuletzt erwähnten Pail wächst eine Zusamrcenballung bzw. ein Klumpen von abgelagerten Partikeln allmählich zu einer ziemlich voluminösen bzw. sperrigen Ablagerung. ImDuring filtration, a certain dendrite continues to grow as long as new particles are deposited on it, until one of the following two events occurs. Either the dendrite is detached from the fiber by tensile forces separated when the dendrite grows larger, or the dendrite grows outward until it connects with an adjacent fiber or a nearby dendrite growing on the same or an adjacent paser comes into contact with it recorded. In the first-mentioned case, the detached dendrite is likely to be attached again to one in the direction of the flow When viewed further back, fibers adhere. However, it is possible that a dendrite is coming out of the filter migrates, i.e. leaves the filter. In the last-mentioned pail an agglomeration or a lump grows from deposited particles gradually to a rather voluminous or bulky deposit. in the
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folgenden soll der Begriff "Agglomerat" verwendet werden, lim die Dendriten und/oder die voluminösen Ablagerungen zu bezeichnen.In the following, the term "agglomerate" will be used to include the dendrites and / or the voluminous deposits describe.
Die Erfindung betrifft ein System zur Filterung eines mit hoher Geschwindigkeit strömenden, mit Partikeln beladenen Gases unter Verwendung eines Tiefenfilterelementes, das wiederholt gereinigt werden kann, ohne daß das Filterelement vorzeitig reißt oder zerstört wird und/oder ohne daß massives bzw. starkes Reentrainment der gesammelten Partikel auftritt. Dieses System kann bei hohen Temperaturen (über 2600C) und in korrosiven Umgebungen betrieben werden und ist insbesondere für kleine, kompakte Filtrationseinheiten geeignet.The invention relates to a system for filtering a high-speed, particle-laden gas using a depth filter element which can be repeatedly cleaned without the filter element tearing or being destroyed prematurely and / or without massive or severe re-entrainment of the collected particles occurs. This system can be operated at high temperatures (above 260 ° C.) and in corrosive environments and is particularly suitable for small, compact filtration units.
Bei diesem System werden feine Partikel, das heißt, Partikel mit einem mittleren Durchmesser von ungefähr 15 Mikron oder weniger, aus dem Gas durch ein Tiefenfilter entfernt, das Fasern mit einem mittleren Durchmesser von ungefähr 10 Mikron oder weniger enthält. Diese Fasern können in Abhängigkeit von der Umgebung aus metallischem, keramischem oder organischem Material bestehen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform hat die Fasermasse eine abgestufte Packungsdichte, so daß das mit den Partikeln beladene Gas zunächst durch eine Fasermasse mit niedriger Dichte strömt und anschließend auf Massen aus Fasern mit zunehmenden Dichten stößt. Ein typisches Tiefenfilter enthält zwei Fasermassen. Die dichtere Masse ist doppelt so groß wie die weniger dichte Masse. Weiterhin ist eine Zwischenschicht aus Fasern vorgesehen, die diese Massen trennt und als Übergangszone dient, in der die Dichte der Fasermassen allmählich zunimmt. In einem typischen Fall hat die Masse mit niedriger Dichte eine Dichte, die im Bereich zwischen 0,2 und 1 Vol.-$ liegt, während die Masse mit hoher Dichte eine Dichte hat, die im Bereich zwischenIn this system, fine particles, that is, particles with an average diameter of about 15 microns, become fine or less, removed from the gas by a depth filter, which fibers with a mean diameter of about Contains 10 microns or less. Depending on the environment, these fibers can be metallic or ceramic or organic material. According to a preferred embodiment, the fiber mass has a graduated packing density, so that the gas laden with the particles first flows through a fiber mass with a low density and then encounters masses of fibers with increasing densities. A typical depth filter contains two masses of fiber. The denser mass is twice as large as the less dense mass. There is also an intermediate layer provided of fibers that separates these masses and serves as a transition zone in which the density of the fiber masses gradually increasing. In a typical case, the low density mass has a density that is in the range is between 0.2 and 1 vol .- $, while the high density mass has a density ranging between
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2 und 5 Vol.-?" liegt. Ein dünnes Filter mit großer Oberfläche, wie beispielsweise eine Tafel bzw. eine Wand bzw. eine Platte, v/ird "bevorzugt. Ein soches "Paneel" ist flach oder nur etwas ballig.2 and 5 vol.? ". A thin filter with a large surface, such as a board or a wall or a plate, is preferred. Such a "panel" is flat or just slightly convex.
Gemäß einem wesentlichen Merkmal der vorliegenden Erfindung übertrifft die Oberflächengeschwindigkeit des mit Partikel beladenen Gases 15,2 cm/sek. Die bevorzugte Oberflächengeschwindigkeit liegt im Bereich von ungefähr 50,8 cm/sek bis ungefähr 76,2 cm/sek. Eine Oberflächengeschwindigkeit von mehr als ungefähr I27 cm/sek sollte im allgemeinen vermieden werden, weil der Druckabfall an dsm Filterelement zu groß wird und einige Teilchen durch das Filterelement gedruckt werden. Da mit hoher Oberflächengeschwindigkeit gearbeitet wird, ist das Filtrationssystem nach der vorliegenden Erfindung kleiner und v/esentlich weniger kostspielig als ein herkömmliches Sackfilter, das für die gleiche Kapazität ausgelegt ist.According to an essential feature of the present invention exceeds the surface velocity of the particle-laden gas 15.2 cm / sec. The preferred one Surface speed ranges from about 50.8 cm / sec to about 76.2 cm / sec. A surface speed greater than about 127 cm / sec should generally be avoided because of the pressure drop on the filter element becomes too large and some particles are pressed through the filter element. Since with high When working at surface speed, the filtration system of the present invention is smaller and considerably less expensive than a conventional bag filter designed for the same capacity.
Bei diesem System v/ird das Tief enfilt er element wiederholt, je nach Bedarf, gereinigt. Für die Praxis wird die Reinigung eingeleitet, bevor das Filterelement so weit beladen worden ist, daß an dem Filterelement ein Druckabfall von 38,1 cm Wassersäule bei einer Oberflächengeschwindigkeit des mit Partikeln beladenen Gases auftrifft, die bei einer Gastemperatur von 260 C gleich 50,8 cm/sek ist. Die Reinigung wird durchgeführt, indem die Strömung des mit Partikeln beladenen Gases unterbrochen und das Tiefenfilterelement unter gleichzeitiger Einleitung eines umgekehrten Stroms von Reinigungsgas Schwindungen ausgesetzt wird. Durch die Schwingungen werden die Agglomerate von den Fasern getrennt, während der umgekehrte Strom des Reinigungsgases die abgelösten Agglomerate aus dem Filter in eine Richtung bewegt, die entgegengesetzt zu der Strömungsrichtung des mit Partikeln beladenen Gases ist. 709845/0837In this system, the depth element is repeated, cleaned as required. In practice, cleaning is initiated before the filter element gets that far has been loaded that across the filter element a pressure drop of 38.1 cm of water at a surface velocity of the gas laden with particles, which at a gas temperature of 260 C is equal to 50.8 cm / sec is. The cleaning is carried out by interrupting the flow of the particle-laden gas and the Depth filter element with simultaneous introduction of a reverse flow of cleaning gas is subjected to shrinkage. The agglomerates are formed by the vibrations separated from the fibers, while the reverse flow of the cleaning gas removes the detached agglomerates the filter is moved in a direction opposite to the direction of flow of the particle-laden Gas is. 709845/0837
Die Vibrationen des Filterelementes können durch mehrere Verfahren erreicht werden, beispielsweise durch mechanische, schall- oder elektromagnetische Methoden. Eine "besonders zweckmäßige Technik ist, das gesamte PiIterelement unter Verwendung eines mechanischen, mit dem Element gekoppelten Vibrators in Schwingungen zu versetzen. Es können einer oder mehrere Vibratoren eingesetzt werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform v/erden Schlag-Vibratoren verwendet.The vibrations of the filter element can be caused by several Process can be achieved, for example, by mechanical, sonic or electromagnetic methods. A "special Appropriate technique is the entire piIterelement using a mechanical vibrator coupled to the element to vibrate. It one or more vibrators can be used. According to a preferred embodiment, impact vibrators are grounded used.
Die Vibratoren können direkt an dem Filterelement angebracht werden; als Alternative hierzu können sie sich in großem Abstand von dem Element außerhalb der aggressiven Umgebung befinden, die in der Nähe des Elementes vorherrschen. Bei dem zuletzt erwähnten Fall kann eine Stange oder ein äquivalentes Element dazu verwendet werden, die Schwingungen auf das Filterelement zu übertragen. Dabei muß darauf geachtet werden, daß der Vibrator so montiert wird, daß die Dämpfung der Schwingungen minimal ist.The vibrators can be attached directly to the filter element; alternatively, you can log into large distance from the element outside of the aggressive environment prevailing in the vicinity of the element. In the latter case, a rod or equivalent element can be used to support the To transmit vibrations to the filter element. Care must be taken that the vibrator is mounted in this way that the damping of the vibrations is minimal.
Die Dauer der Schwingungen hängt von der Dicke und Dichte des Filtermediums, den Eigenschaften der Partikel, der Oberflächengeschwindigkeit des Gases sowie anderen Parametern ab. In den meisten Anwendungsfällen beträgt bei metallischen Fasern die erforderliche Dauer der Schwingungen 50 Sekunden oder weniger, nach einer bevorzugten Ausführungsform von 5 bis 10 Sekunden.The duration of the oscillations depends on the thickness and density of the filter medium, the properties of the particles, the Surface velocity of the gas as well as other parameters. In most use cases, at metallic fibers the required duration of the vibrations 50 seconds or less, according to a preferred one Embodiment from 5 to 10 seconds.
Die Frequenz der Schwingungen kann über einen breiten Bereich variieren und scheint keine kritische Größe darzustellen. Die von den Vibratoren abgegebene Energie sollte einen weiten Frequenzbereich umfassen, damit die Bildung von Knotenzonen in dem Element möglichst gering ist.The frequency of the vibrations can vary over a wide range and does not appear to be a critical variable to represent. The energy emitted by the vibrators should cover a wide frequency range so that the Formation of node zones in the element is as low as possible.
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Die Zeitspanne, in der das Reinigungsgas strömt, ist länger als die Dauer der Schwingungen. Im einzelnen sollte die Strömung des Reinigungsgases nach einer bevorzugten Ausführungsform kurz vor der Einleitung der Schwingungen beginnen und kurz nach dem Zeitpunkt enden, an dem die Schwingungen beendet worden sind. Dieser umgekehrte Gasstrom spült die abgelösten und zerbrochenen Agglomerate aus dem Filterelement, wenn dieses vibriert. Die meisten Agglomerate, die das Filterelement verlassen, sind wesentlich schwerer und größer als die ankommenden Partikel und fallen unter der Einwirkung der Schwerkraft nach unten, wenn sie aus dem Filterelement austreten. Wegen ihrer Größe und ihres Gewichtes werden diese Agglomerate durch den umgekehrten Gasstrom nicht allzu weit von dem Filterelement weggetragen. Es stellt also eine wesentliche Eigenschaft dieses Systems dar, daß die meisten, aus dem Filterelement entfernten Agglomerate sich rasch niederschlagen.The period of time in which the cleaning gas flows is longer than the duration of the oscillations. In detail should the flow of the cleaning gas according to a preferred embodiment shortly before the introduction of the vibrations begin and end shortly after the point in time at which the oscillations have ended. This reverse Gas flow flushes the detached and broken agglomerates out of the filter element when it vibrates. Most Agglomerates that leave the filter element are much heavier and larger than the incoming particles and fall under the action of gravity as they exit the filter element. Because of her Size and weight, these agglomerates are not too far from the filter element due to the reversed gas flow carried away. It is therefore an essential property of this system that most of it consists of the filter element distant agglomerates precipitate quickly.
Bei diesem System hat das Reinigungsgas nicht die Funktion, die Partikel von den Fasern zu trennen. Als Folge hiervon ist seine Geschwindigkeit relativ gering und üblicherweise kleiner oder ungefähr gleich der Geschwindigkeit des mit Partikeln beladenen Gasstroms, der auf die Oberfläche des Filterelementes trifft. Bei diesem System übersteigt die Geschwindigkeit des Reinigungsgases nicht 76,2 cm/sek, und liegt normalerweise im Bereich von ungefähr 25f4 bis 50,8 cm/sek.In this system, the cleaning gas does not have the function of separating the particles from the fibers. As a result, its speed is relatively slow and usually less than or approximately equal to the speed of the particle-laden gas stream which hits the surface of the filter element. In this system, the purge gas velocity does not exceed 76.2 cm / sec, and is normally in the range of about 25 f 4 to 50.8 cm / sec.
Gemäß einem weiteren wesentlichen Merkmal der vorliegenden Erfindung wird die Erregung, die durch die Schwingungen und das Reinigungsgas auf das Filter ausgeübt wird, so eingestellt, daß sie nicht ausreicht, um die IV&sse der abgelösten Agglomerate auf den feinverteilten Zustand der Partikel zu reduzieren, die aus dem Gas entnommen werden sollen. Es läßt sich nicht vermeiden, daßAccording to a further essential feature of the present invention, the excitation caused by the vibrations and the cleaning gas is applied to the filter, adjusted so that it is insufficient to the IV & sse of the detached agglomerates on the finely divided Reduce the condition of the particles to be removed from the gas. It cannot be avoided that
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einige Agglomerate in Teile mit Abmessungen fragmentiert v/erden, die ungefähr gleich denen der zugeführten Partikel sind. Trotzdem bleibt der größere Anteil der Masse der abgelösten Agglomerate relativ groß, das heißt, die Agglomerate haben beispielsweise einen mittleren Durchmesser, der größer als I5 Mikron ist, wobei der Hauptteil der Partikel einen mittleren Durchmesser hat, der größer als 50 Mikron ist. Als Folge hiervon sind die meisten der entfernten Agglomerate relativ schwer und schlagen sich deshalb rasch nieder. Das maximale akzeptable Reentrainment der feinen Teilchen beträgt ungefähr 50 i°. Mit anderen Worten werden bei der Reinigung nicht mehr als 50 Gew.-^ der abgelösten Agglomerate zu Teilen mit Abmessungen fragmentiert, die gleich denen der Partikel in dem zu reinigenden Gas sind, das heißt, 15 Mikron. Bei Untersuchungen ist festgestellt worden, daß Tiefenfilter mit metallischen Fasern bei einem Reentrainment von weniger als 30 i° gereinigt werden können.some agglomerates will be fragmented into pieces with dimensions approximately equal to those of the particles fed. Nevertheless, the greater proportion of the mass of the detached agglomerates remains relatively large, that is to say the agglomerates have, for example, an average diameter which is greater than 15 microns, with the majority of the particles having an average diameter which is greater than 50 microns. As a result, most of the agglomerates removed are relatively heavy and therefore precipitate quickly. The maximum acceptable re-entrainment of the fine particles is approximately 50 °. In other words, in cleaning, no more than 50% by weight of the detached agglomerates will be fragmented into parts with dimensions equal to those of the particles in the gas to be cleaned, that is, 15 microns. Investigations have shown that depth filters with metallic fibers can be cleaned with a reentrainment of less than 30 °.
Ein weiteres wesentliches Merkmal ist die Beziehung zwischen der Zeitspanne, in der das Filterelement gereinigt wird, und der Zeitspanne, in der die Filtrierung durchgeführt wird. Im allgemeinen ist der Filtrationszyklus wesentlich länger als der Reinigungszyklus. Als Folge hiervon wird die Größe des Systems relativ klein gehalten. In den meisten Fällen arbeitet das Filterelement in einer Zeitspanne, die wenigstens eine Größenordnung (1O mal) größer als die Zeitspanne ist, in der das Filterelement gereinigt wird. Beispielsweise beträgt ein typischer Filter-Reinigungs-Zyklus ungefähr 3 Minuten Filtration \md 12 Sekunden Strömung des Reinigungsgases in umgekehrter Richtung, wobei während dieser Zeitspanne das Filterelement 8 Sekunden lang starken Schwingungen ausgesetzt wird. Bei Untersuchungen wurde ein Filterelement kontinuierlich für 100.000 Zyklen oder mehr abwechselndAnother key feature is the relationship between the length of time the filter element is cleaned, and the length of time in which the filtration is carried out. In general, the filtration cycle is essential longer than the cleaning cycle. As a result, the size of the system is kept relatively small. In the In most cases, the filter element operates in a period of time that is at least an order of magnitude (10 times) greater than the length of time the filter element is cleaned. For example, a typical filter cleaning cycle is about 3 minutes of filtration \ md 12 seconds of reverse flow of cleaning gas Direction, during which time the filter element is exposed to strong vibrations for 8 seconds will. In investigations, a filter element was continuously alternated for 100,000 cycles or more
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der Filtration und der Reinigung unterworfen, ohne daß merkliche Schaden an den metallischen Fasern oder dem FiIterelenent auftraten.subjected to filtration and purification without noticeable damage to the metallic fibers or the filter element occurred.
Weil das Filterelement wiederholt gereinigt v.'ird und hohe Gasgeschvvindigkeiten verwendet werden, kann dieses System sehr viel kleiner sein als herkömmliche Sackfilter mit äquivalenter Kapazität. Aufgrund dieser Verringerung der Größe läßt sich dieses System mit geringeren Kosten installieren als ein Sackfilter mit gleicher Kapazität. Weil darüber hinaus Fasern verwendet werden können, die widerstandsfähig gegen die Einflüsse von hohen Temperaturen und Korrosion sind, kann ein solches System dazu verwendet werden, heiße und/oder stark korrosive Gase zu reinigen, die mit herkömmlichen Sackfiltern nicht verarbeitet werden können. In einem typischen Fall hat ein solches System eine Kapazität von 169,9 cm (6.000 Kubikfuß) pro Minute oder mehr.Because the filter element is repeatedly cleaned and high gas velocities are used, this can System can be much smaller than conventional bag filters of equivalent capacity. Based on these By reducing the size, this system can be installed at a lower cost than using a bag filter same capacity. In addition, because fibers can be used that are resistant to the influences from high temperatures and corrosion, such a system can be used to hot and / or To clean strongly corrosive gases that cannot be processed with conventional bag filters. In one typically, such a system has a capacity of 169.9 cm (6,000 cubic feet) per minute or more.
Ein bevorzugter Gedanke liegt in einem System, das feste bzw. massive, in einem mit hoher Geschwindigkeit strömenden Gasstrom mitgerissene Teilchen entfernt. Das Gas strömt durch ein Tiefenfilter, das die Partikel auffängt. Das verwendete Tiefenfilter weist eine Fasermasse auf, die temperatur- und korrosionsbeständig ist. Wenigstens ein Teil der Fasermasse hat eine abgestufte Packungsdichte, so daß das verunreinigte Gas bei seiner Strömung durch diese abgestufte Fasermasse auf Fasermassen mit ansteigenden Dichten trifft. Das Filter wird gereinigt, indem es Schwingungen ausgesetzt wird, während gleichzeitig ein Reinigungsgas durch das Filter geblasen wird. Die Strömungsrichtung des Reinigungsgases ist der Strömungsrichtung des verunreinigten Gases entgegengesetzt. Die Erregung, die durch die Schwingungen und das Reinigungsgas auf das Filter ausgeübt werden, sind so aus-A preferred thought lies in a system that is solid, in one flowing at high speed Particles entrained in the gas stream are removed. The gas flows through a depth filter that catches the particles. The depth filter used has a fiber mass that is temperature and corrosion resistant. At least part of the fiber mass has a graduated packing density, so that the contaminated gas in its flow through this graded fiber mass meets fiber masses with increasing densities. The filter is cleaned by subjecting it to vibration while a cleaning gas is blown through the filter at the same time. The direction of flow of the cleaning gas is opposite to the direction of flow of the contaminated gas. The excitation that is exerted on the filter by the vibrations and the cleaning gas is
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gelegt, daß Partikel-Reentrainment kleiner als 50 $ ist. Das System ist relativ klein und weniger kostspielig als ein herkömmliches FjItrationssystera mit gleicher Kapazität. laid that particle reentrainment is less than $ 50. The system is relatively small and less expensive than a conventional filtration system of equal capacity.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schema— tischen Zeichnungen näher erläutert.The invention is illustrated below with the aid of exemplary embodiments explained in more detail with reference to the accompanying schematic drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Darstellung des FiItrationssystems nach der Erfindung;Fig. 1 is a representation of the Filtration system according to Invention;
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Filterelement nach der Erfindung;FIG. 2 is a plan view of the filter element according to FIG Invention;
Fig. 3 im vergrößerten Maßstab eine fragmentarische Ansicht des FiIterelementes, wobei Abschnitte weggebroch, en dargestellt sind;3 shows, on an enlarged scale, a fragmentary view of the filter element, with portions broken away, en are shown;
Fig. 4 einen Schnitt durch das Filterelement, bevor die Siebe bzw. Schirme das Elementes miteinander angebracht werden;4 shows a section through the filter element before the screens or screens of the element with one another be attached;
Fig. 5 einen Schnitt durch das Filterelement längs der Linie V-V von Figur 2;Fig. 5 is a section through the filter element along the Line V-V of Figure 2;
Fig. 6 im stark vergrößerten Maßstab einen Schnitt durch das Filterelement, wobei die Übergangsζone zwischen zwei verschiedenen Abschnitten des Elementes dargestellt ist;6 shows a section through the filter element on a greatly enlarged scale, the transition zones between two different sections of the element are shown;
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Pig. 7 eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Übergangsζone;Pig. 7 shows a graphic illustration to explain the transition zone;
Fig. 8 eine Seitenansicht einer Möglichkeit, die Vibratoren an dem Filterelement zu befestigen;8 shows a side view of one way of attaching the vibrators to the filter element;
Fig. 9 ι-111 vergrößerten Maßstab einen Schnitt längs der Linie IX-IX von Figur 8;Figure 9 ι- 111 enlarged scale a section along the line IX-IX of Figure 8.
Fig. 1o im vergrößerten Maßstab eine Querschnittsansicht eines der in den Figuren 1, 7,8 und 11 gezeigten Vibratoren;10 shows, on an enlarged scale, a cross-sectional view of one of those shown in FIGS. 1, 7, 8 and 11 Vibrators;
Fig. 11 eine Draufsicht auf ein Filterelement mit einer zweiten Möglichkeit, die Vibratoren an dem Filterelement zu befestigen;11 shows a plan view of a filter element with a second possibility, the vibrators on the filter element to fix;
Fig. 12 eine mikrofotografische Aufnahme bzw. ein KLeingefügebild bzw. Schliffbild mit 100-facher Vergrößerung einer Masse von metallischen Fasern, die bei dem Filterelement verwendet wird, wobei die gesammelten feinen Partikel dargestellt sind, die an den Fasern haftende Agglomerate bilden; und12 shows a photomicrograph or a KL insert image or micrograph with 100-fold magnification of a mass of metallic fibers, used in the filter element, showing the collected fine particles, which form agglomerates adhering to the fibers; and
Fig. 13 eine mikrofotografische Aufnahme mit 100-fächer Vergrößerung der gleichen, in Figur 11 gezeigten Masse von metallischen Fasern, wobei jedoch diese Masse durch das Reinigungsverfahren nach der vorliegenden Erfindung gereinigt worden ist.13 is a 100-fold photomicrograph Enlargement of the same mass of metallic fibers shown in FIG. 11, but with this Mass has been cleaned by the cleaning method according to the present invention.
Figur 1 zeigt das Filtersystem 1O nach der Erfindung, das zwei Filterabteile bzw. getrennte Filterräume 12 und 14 enthält. Obwohl in dem System 1O nur zwei abgetrennte Räume dargestellt sind, ist es bei großen Einheiten üb-Figure 1 shows the filter system 1O according to the invention, the two filter compartments or separate filter spaces 12 and 14 contains. Although only two separated in the system 1O Rooms are shown, it is usual for large units
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lieh, sehr viele solcher Filterräurae zu verv/enden, "beispielsweise von 10 bis 100 oder mehr PiIterräume.borrowed to use a lot of such filter liquids, "for example from 10 to 100 or more piIter rooms.
Die beiden Filterräume 12 und 14 sind identisch, so daß identische Bauteile die gleichen Bezugszeichen erhalten haben, wobei jedoch die Bauteile des Raumes 14 durch einen Strich gekennzeichnet sind. Jeder Filterraum 12 und 14 ist durch eine Filterplatte 16, 16» in einen Einlaßbereich 18, 18» und einen Auslaßbereich 20, 20» unterteilt; jeder dieser Räume enthält einen Einlaß 22, 22», zwei Auslässe 24, 24» und 26, 26' sowie einen konisch zulaufenden Boden 28, 28», der in einem Trog bzw. Behälter 30, 30» endet, in dem eine Schnecke 32, 32» zur Entfernung der gesammelten Feststoffe angeordnet ist. Die Auslaßbereiche 2o, 20» jedes Raums 12 und 14 sind abgeschlossene Strukturen, die voneinander getrennt sind. Im Gegensatz hierzu stehen die Einlaßbereiche 18, 18» miteinander durch eine Leitung 38 in Verbindung.The two filter spaces 12 and 14 are identical, so that Identical components have been given the same reference numerals, but the components of the space 14 by a Are marked with a dash. Each filter space 12 and 14 is through a filter plate 16, 16 »in an inlet area 18, 18 "and an outlet area 20, 20" divided; each of these spaces contains an inlet 22, 22 ", two Outlets 24, 24 'and 26, 26' as well as a tapered one Bottom 28, 28 "which ends in a trough or container 30, 30" in which a screw 32, 32 "is used for removal the collected solids is arranged. The outlet areas 20, 20 »of each space 12 and 14 are closed Structures that are separate from each other. In contrast to this, the inlet areas 18, 18 »protrude through one another a line 38 in connection.
Die Filterplatten 16, 16' sind an ihren Fändern an geeigneten Befestigungen 36 angebracht, so daß die Platten 16, 16» in einem Winkel angeordnet sind, der im Bereich zwischen 45 und 85° in bezug auf die Horizontale liegt. Da die Platten 16, 16' geneigt sind, fallen größere Partikel und Partikelagglomerate im allgemeinen nach unten in den Boden 28, 28» der Räume 12 und 14, wo sie durch die Schnecken 32, 32' aus den Räumen entfernt werden. Um die Kanten der Platten 16, 16' herum sind Dichtungen (nicht dargestellt) vorgesehen, die verhindern sollen, daß das mit Partikeln beladene Gas die Platten umgeht. Auf diese Weise fließt das gesamte Gas von den Einlaßabschnitten 18, 18' durch die Platten 16, 16' in die Auslaßabschnitte 2o, 20».The filter plates 16, 16 'are at their edges on suitable Attachments 36 attached so that the plates 16, 16 »are arranged at an angle which is in the range between 45 and is 85 ° with respect to the horizontal. Since the plates 16, 16 'are inclined, larger particles and particle agglomerates fall generally down into the floor 28, 28 'of rooms 12 and 14, where they are fed by augers 32, 32' be removed from the rooms. Seals (not shown) are provided around the edges of the plates 16, 16 ', which are intended to prevent the gas laden with particles from bypassing the plates. This is the way that flows all gas from the inlet sections 18, 18 'through the plates 16, 16' into the outlet sections 20, 20 '.
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In dem Filtersystem 1O wird eine Filterplatte 16 verwendet, wie sie im einzelnen in den Figuren 2 bis 6 dargestellt ist. Diese Platte 16 enthält einen rechteckigen Rahmen 62 (siehe Figur 2) mit zweckmäßiger Größe, beispielsweise 0,76 m χ 0,9H4 m χ 1,27 cm (2_1/2ft χ 3ft x 1/2 inch) oder O,9H4 m χ 1,524 m χ 1,27 cm (3ft χ 5ft χ 1/2 inch). Der Rahmen 62 hält zwei Abschnitte 64 und 66 aus Metallfasermatten fest. Wie in Figur 5 dargestellt ist, werden diese Abschnitte 64 und 66 gebildet, indem Siebe 68,In the filter system 1O, a filter plate 16 is used, as shown in detail in FIGS. This plate 16 contains a rectangular Frame 62 (see Figure 2) with an appropriate size, for example 0.76 m 0.9H4 m χ 1.27 cm (2_1 / 2ft χ 3ft x 1/2 inch) or 0.9H4m χ 1.524m χ 1.27cm (3ft χ 5ft χ 1/2 inch). The frame 62 holds two sections 64 and 66 of metal fiber mats in place. As shown in Figure 5, these sections 64 and 66 formed by sieves 68,
69 und 70 übereinandergolegt worden, wobei sich das Filtermedium 72 (metalische Fasern) zwischen benachbarten Sieben befindet. Die Abschnitte 64 und 66 haben die gleiche Dicke von näherungsweise 3,18 mm (1/8 inch), jedoch unterschiedliche Packungsdichten, wobei der Abschnitt 6G eine wesentlich höhere Dichte als der Abschnitt 64 hat.69 and 70 have been placed one on top of the other, with the filter medium 72 (metallic fibers) being located between adjacent screens. Sections 64 and 66 are approximately 3.18 mm (1/8 inch) thick, but have different packing densities, with section 6G having a substantially higher density than section 64.
Die Ränder der Siebe 68 bis 70 sind in den Rahmen 62 gepaßt, der über die Siebe gefaltet und durch Verbindungen oder Befestigungselemente 74, beispielsweise Bolzen und Dornnieten (pop rivets)angebracht ist. In Abständen von näherungsweise jeweils 10,16 cm (4 Zoll) sind zusätzliche Verbindungselemente 76 vorgesehen, die sich durch Scheiben bzw. Unterleg - scheiben 78 (siehe Figur 5) erstrecken. Diese Verbindungselemente 76 verbinden die Siebe 68 bisThe edges of screens 68-70 are fitted into frame 62, folded over the screens and secured by links or fasteners 74, such as bolts and Pop rivets is attached. At intervals of Additional fasteners 76 extending through washers are provided approximately each 10.16 cm (4 inches) or washers 78 (see FIG. 5). These connecting elements 76 connect the screens 68 to
70 miteinander und sorgen außerdem für nahezu gleichmäßige Dicke der beiden Abschnitte 64 und 66 der Filterplatte70 with each other and also ensure an almost uniform thickness of the two sections 64 and 66 of the filter plate
Wie insbesondere in Figur 1 zu erkennen ist, kann die Filterplatte 16 eine Wölbung 80 in der Nähe ihrer Mitte haben, wobei die maximale Höhe der Wölbung näherungsweise 2,5 cm (1 Zoll) über der Ebene der unteren Seite 62a des Rahmen 62 beträgt. Während des Filterbetriebs stößt der mit den Partikeln beladene Gasstrom gegen die Unterseite der Platte 16, so daß die Platte sich in Strömungsrichtung des Gasstroms, der durch die Pfeile a angedeutetAs can be seen in particular in FIG. 1, the filter plate 16 can have a bulge 80 in the vicinity of its center with the maximum height of the bulge approximately 2.5 cm (1 inch) above the level of the lower side 62a of the Frame 62 is. During the filter operation, the gas flow loaded with the particles hits the underside the plate 16, so that the plate is in the flow direction of the gas flow, which is indicated by the arrows a
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verwiegen will. Da die Platte jedoch mit einer Wölbung versehen ist, führt diese Durchbiegung der Platte 16 nicht zu einer ernsthaften Kanalbildung bzw. Riffelung der Gase. Das heißt folgendes: Eine Expansion bzw. Vergrößerung der Dicke der beiden Abschnitte aufgrund der Biegung erfolgt ungefähr gleichmäßig, so daß offene Zonen oder Zonen mit geringer Dichte vermieden werden, die eine Kanalbildung des Gasstromes ermöglichen wurden.want to weigh. Since the plate, however, with a curvature is provided, this deflection of the plate 16 does not lead to serious channeling or corrugation of the gases. That means the following: An expansion or enlargement of the thickness of the two sections takes place due to the bending approximately uniformly so as to avoid open or low density areas that could channel of the gas flow were made possible.
Das die Abschnitte 64 und 66 bildende Filtermedium 72 weist statistisch, also zufällig orientierte, starke, metallische Fasern auf. Diese Fasern haben eine Länge, die in einem Bereich von 1,2γ bis 5,1 cm liegt, sowie einen Durchmesser, der in einem Bereich von 2 bis 8 Mikron liegt. Es v/erden Nickel—Chrom-Fasern bevorzugt, weil sie eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion haben und auch hohen Temperaturen standhalten können. Die Dichte des Abschnittes 64 ist ein 1/2 fof während die Dichte des Abschnittes 66 2,5 ^ ist. Durch diese Konstruktion können AC feine Partikel gefilt ert v/erden, wie durch die folgende Tabelle angegeben wird.The filter medium 72 forming the sections 64 and 66 has statistically, that is to say randomly oriented, strong, metallic fibers. These fibers have a length ranging from 1.2γ to 5.1 cm and a diameter ranging from 2 to 8 microns. Nickel-chromium fibers are preferred because they have a high resistance to corrosion and can withstand high temperatures. The density of section 64 is 1/2 fo f while the density of section 66 is 2.5 ^. This construction allows AC fine particles to be filtered as indicated by the following table.
W}.e in Figur 1 dargestellt ist,'wird die Platte 16 so in dem Filterraum 12 angeordnet, daß bei Filtrierung der Gasstrom zuerst durch den Abschnitt 64 mit niedriger Dichte strömen muß. Wenn das Filtermedium 72 die Partikel auffängt, werden Agglomerate in dem Abschnitt 64 mitW} .e shown in Figure 1, the plate 16 is so in the filter chamber 12 arranged that when filtering the gas flow first through the section 64 with lower Density must flow. When the filter media 72 removes the particles catches, agglomerates are in the section 64 with
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niedriger Packungsdichte gebildet. Diese Partikelablagerungen bilden keinen kontinuierlichen Kuchen, so daß der Gasstrom weiter in den Abschnitt 66 mit hoher Dichte fließen kann, ohne daß übermäßige Druckverluste auftreten. Die kleinen Partikel, die nicht in dem Abschnitt 64 mit niedriger Dichte aufgefangen werden, werden normalerweise in dem Abschnitt 66 mit hoher Dichte aufgefangen.low packing density. This particle build-up do not form a continuous cake, so the gas flow can continue to flow into the high density section 66 without excessive pressure drops. the small particles that are not trapped in the low density section 64 will normally be trapped in the high density portion 66.
Figur 4 zeigt die beiden Abschnitte 64 und 66 im vergrößerten Maßstab. Es läßt sich erkennen, daß der Abschnitt 66 mit höherer Dichte eine Dichte hat, die wesentlich größer als die Dichte des Abschnittes 64 mit niedriger Dichte ist; die Siebe 68 und 70 dienen dazu, die Pasermatten zusammenzudrücken. Diese unterschiedliche,für höheres Staubaufnahmevermögen erforderliche Dichte kann in Abhängigkeit von der Art der Partikel, die in dem Filtermedium 7^ aufgefangen werden, sowie von anderen Bedingungen des Systems 10 variieren. Normalerweise sollte der Abschnitt 66 mit höherer Dichte jedoch eine Dichte haben, die wenigstens zwei mal so groß wie die Dichte des Abschnittes 64 mit geringerer Dichte ist; die beiden Abschnitte sollten miteinander durch eine Übergangsschicht mit einer Dichte verbunden sein, die von dem niedrigeren Wert auf den höheren Wert ansteigt.FIG. 4 shows the two sections 64 and 66 on an enlarged scale. It can be seen that the higher density portion 66 has a density which is substantially greater than the density of the lower density portion 64; the sieves 68 and 70 serve to compress the fiber mats. This different density required for a higher dust holding capacity can vary depending on the type of particles that are caught in the filter medium 7 ^ and on other conditions of the system 10. Normally, however, the higher density portion 66 should have a density at least two times the density of the lower density portion 64; the two sections should be connected to each other by a transition layer with a density increasing from the lower value to the higher value.
Figur 6 zeigt eine solche Übergangsschicht 67 aus Fasern, die dort ausgebildet ist, wo die beiden Abschnitte 64 und 66 zusammenstoßen. Die Dichte dieser Schicht 67 nimmt gemäß der Darstellung in Figur 6 von links nach rechts zu. Die beiden Abschnitte 64 und 66 sind also nur scheinbar durch eine scharfe, deutliche, durch das Sieb 69 gebildete Grenze getrennt; in der Praxis ist dies nicht der Fall. Statt dessen nimmt die Dichte der Schicht 67 allmählich von links nach rechts zu. Wenn das mit den Partikeln beladene Gas durch den Abschnitt 64 und in denFIG. 6 shows such a transition layer 67 made of fibers, which is formed where the two sections 64 and 66 meet. The density of this layer 67 increases from left to right as shown in FIG. The two sections 64 and 66 are therefore only apparently separated by a sharp, clear boundary formed by the sieve 69; in practice this is not the case. Instead, the density of layer 67 gradually increases from left to right . When the particle-laden gas passes through section 64 and into the
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Abschnitt 66 strömt, muß es als Folge hiervon zunächst die Übergangsschicht 67 passieren, wobei es auf allmählich dichter werdende Fasermassen trifft. Dadurch erhöht sich das Staubaufnahmevermögen, und es wird die Ausbildung eines kompaktierten, also verdichteten Partikelkuchens tief in dem Filterelement vermieden.Section 66 flows, it must as a consequence of this first the Transition layer 67 pass, taking it on gradually denser masses of fibers meets. This increases the dust holding capacity, and it becomes the training of a compacted, i.e. compressed, particle cake avoided deep in the filter element.
Die Schicht 67 weist mehrere Zwischenlagen bzw. Füllungen 67a auf» dabei handelt es sich um Fasern, die zwischen den Drähten des Siebes 69 vorstehen. Diese Füllungen 67a haben einen Dichtewert, der zwischen den Dichtewerten für die Abschnitte 64 und 66 liegt. Die Dichte der Füllungen 67a ist in der Fähe der Mitte der Füllung am Kleinsten und an den Bändern der Füllung in der Nähe der Drähte des Siebes 69 am größten. Zwischen den Paaren von Verbindungen 76 biegt sich das flexible Sieb 69 leicht durch. Als Folge hiervon haben die Füllungen 67a, die am nächsten bei dem Mittelpunkt zwischen den Verbindungen 76 liegen, eine etwas geringere Dichte als die Füllungen in der Fähe der Verbindungen 76.The layer 67 has several intermediate layers or fillings 67a »these are fibers that are between the wires of the screen 69 protrude. These fills 67a have a density value that is between the density values for sections 64 and 66 lies. The density of the fillings 67a is smallest near the center of the fill and greatest on the bands of filling near the wires of screen 69. Between the pairs of links 76, the flexible screen 69 bends slightly. As a result, the fillings 67a have the closest lie at the midpoint between the connections 76, a slightly lower density than the fillings in the Find the connections 76.
Figur 7 zeigt eine grafische Darstellung, wobei auf der Abszisse der Abstand zwischen der schmutzigen Seite der Platte 16 und der sauberen Seite der Platte aufgetragen ist, während auf der Ordinate die Dichte der Fasermasse an Punkten zwischen der schmutzigen bzw. reinen Seite der Platte 16 aufgetragen ist. Die Kurven A und B stellen die Dichte der Fasern dar, auf die ein mit Partikeln beladenes Gas trifft, während es längs zwei verschiedener Bahnen strömt, die in Figur 6 mit A und B gekennzeichnet sind. Zunächst soll auf die Kurve A eingegangen werden. Wenn das Gas durch die Platte 16 längs der durch die Linie A angedeuteten Bahn strömt, trifft es zunächst auf eine Fasermasse mit relativ niedriger Dichte, bis es die Übergangsschicht 67 erreicht. Da die Bahn A durch einenFIG. 7 shows a graphical representation, the abscissa being the distance between the dirty side of the Plate 16 and the clean side of the plate is applied, while the ordinate shows the density of the fiber mass is applied at points between the dirty or clean side of the plate 16. Set the curves A and B. represents the density of the fibers encountered by a particle-laden gas while it is along two different ones Paths that are labeled A and B in FIG. 6 flows. First of all, curve A will be discussed. When the gas passes through the plate 16 along the through the Line A is flowing, it first encounters a fiber mass with a relatively low density until it reaches the Transition layer 67 reached. Since the path A through a
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Bereich der Übergangsschicht verläuft, wo die Übergangsschicht ihre geringste Dicke hat und ihre Dichte nahezu gleich der Dichte des Abschnittes 66 ist, erfährt das Gas beim Durchgang zwischen den Abschnitten 64 und 66 eine relativ abrupte Änderung der Paserdichte. Die Kurve A hat also eine relativ starke Neigung a. Wenn im Gegensatz hierzx'. das Gas der Bahn B folgt, trifft es auf Fasermassen mit allmählich zunehmender Dichte, wenn es sich durch die Übergangsschicht 67 bewegt. Die Kurve B hat also eine relativ geringe oder allmähliche Neigung b.In the region of the transition layer where the transition layer has its smallest thickness and its density is almost equal to the density of the section 66 , the gas experiences a relatively abrupt change in the paser density as it passes between the sections 64 and 66. The curve A therefore has a relatively steep slope a. If in contrast hierzx '. as the gas follows the path B, it encounters masses of fibers of gradually increasing density as it moves through the transition layer 67. The curve B therefore has a relatively small or gradual slope b.
Aufgrund ihres Aufbaus kann die Filterplatte 16 bei Temperaturen von mehr als 2600C betrieben werden? außerdem werden ihre Konstruktion und ihre Struktur auch bei Schwingungen und bei Gasströmen mit hoher Geschwindigkeit nicht beeinflußt. Die Siebe 68 bis 70 stellen ein wesentliches Merkmal der Platte 16 dar. Diese Siebe 68 bis 70 erfüllen eine doppelte Funktion. Zunächst übertragen sie Schwingungen über die gesamte Fasermasse. Außerdem halten sie die Masse intakt \ind auch bei Schwingungen sowie Gasströmen mit hoher Geschwindigkeit ihre abgestufte Dichte aufrecht. Da die Siebe aus verwebten Drähten gebildet werden, entstehen Greiiersektionen 68a, 69a und 70a (siehe Figur 6) an den Schnittpunkten zwischen diesen Drähten. Diese Greifersektionen 68a, 69a und 70a dienen dazu, die Faserraasse in ihrer Lage zu halten.Due to its structure, the filter plate 16 can be operated at temperatures of more than 260 ° C.? in addition, their construction and structure are not affected by vibrations and high-speed gas flows. The screens 68 to 70 represent an essential feature of the plate 16. These screens 68 to 70 fulfill a double function. First of all, they transmit vibrations over the entire fiber mass. In addition, they keep the mass intact and maintain their graduated density even with vibrations and gas flows at high speed. Since the screens are formed from interwoven wires, gripping sections 68a, 69a and 70a (see FIG. 6) arise at the points of intersection between these wires. These gripper sections 68a, 69a and 70a serve to hold the fiber race in place.
Im folgenden soll die Befestigung der Vibratoren erläutert werden. Ein Beispiel für eine geeignete Vibratoranordnung ist in den Figuren 8 und 9 dargestellt. Wie sich diesen Figuren entnehmen läßt, sind zwei Schlag- bzw. Aufprall-Vibratoren 82 und 84 mit unterschiedlicher Größe (siehe Figur 8) durch einen Träger 85 an Schlagplatten 86a und 86b angebracht, die durch Befestigungselemente 88 mit der Mitte der Filterplatte 16 verbunden sind. DieseThe attachment of the vibrators will be explained below. An example of a suitable vibrator arrangement is shown in FIGS. 8 and 9. As can be seen from these figures, there are two impact vibrators 82 and 84 of different sizes (see Figure 8) by a carrier 85 on impact plates 86a and 86b attached by fasteners 88 with the center of the filter plate 16 are connected. These
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- 2t ...- 2t ...
Vibratoren 82 und 84 sind im rechten Winkel zueinander sowie relativ zueinander versetzt angeordnet. Geeignete Vibratoren 82 und 8'4 v/erden von der Branford Vibrator Company, New Britain, Conn, hergestellt. Einzelheiten des größeren Vibrators 82 (Durchmesser 2,5 cm) sind in Figur 10 dargestellt. Der kleine Vibrator 84 (Durchmesser 15,8 mm) hat im wesentlichen den gleichen Aufbau; der Unterschied liegt darin, daß sein Kolbenteil eine kleinere Querschnittsfläche hat.Vibrators 82 and 84 are at right angles to each other and arranged offset relative to one another. Suitable vibrators 82 and 8'4 v / ground from the Branford vibrator Company, New Britain, Conn. Details of the larger vibrator 82 (2.5 cm diameter) are in Figure 10 shown. The small vibrator 84 (diameter 15.8 mm) has essentially the same structure; the The difference is that its piston part has a smaller cross-sectional area.
Wie in Figur 10 dargestellt ist, enthält der Vibrator 84 einen hexagonalen Block 90 mit einer zentralen Bohrung 92 längs seiner longitudinalen Achse. Durch die Seitenwände der Bohrung erstrecken sich eine mit einem Gewinde versehene Eintrittsöffnung 94, die eine Luftleitung aufnimmt, sowie ein Paar Luftauslaßöffnungen 96 und 98. An den Enden der Bohrung 92 sind mit Gewinden versehene Abschnitte IOO und 1o2 vorgesehen, die jeweils einstellbare Stopfen bzw. Verschlüsse 104 und 106 aufnehmen. Jeder Verschluß 104 und I06 weist ein mit einem Gewinde versehenes Ende auf, das in die mit Gewinden versehenen Aufnahmeabschnitte IOO und 1o2 geschraubt wird. Gegenüber den mit Gewinden versehenen Enden eines jeden Verschlusses sind angeflanschte bzw. mit Flanschen versehene Befestigungsenden I08 bzw. 110 angeordnet. Die Enden I08 und 1 TO weisen jeweils einstückig damit ausgebildete hexagonale Muttern bzw. Mutteranschlußstücke 112 bzw. II4 auf.As shown in FIG. 10, the vibrator 84 includes a hexagonal block 90 with a central bore 92 along its longitudinal axis. Through the side walls the bore has a threaded inlet opening 94 extending therefrom which receives an air conduit, and a pair of air outlet ports 96 and 98. At the ends of the bore 92 are threaded portions IOO and 1o2 provided, each adjustable Pick up plugs or closures 104 and 106. Every closure 104 and I06 has a threaded one End that is screwed into the threaded receiving sections IOO and 1o2. Compared to with Threaded ends of each closure are flanged or flanged attachment ends I08 and 110 respectively. The ends I08 and 1 TO each have hexagonal nuts or nut connecting pieces 112 and II4 formed integrally therewith.
Über die Länge der Bohrung 92 erstreckt sich ein Kolbenelement 116. Dieses Kolbenelement 116 enthält zwei im Abstand angeordnete, vergrößerte Kolben 118 und 12o, die fest, das heißt, nicht rutschend, gegen die Seitenwand der Bohrung 92 passen, weiterhin ein Paar Kolben— köpfe 122 bzw. 12/[f die jeweils einstückig mit dem Kolben 118 und 12o ausgebildet sind, sowie einen ausge-A piston member 116 extends the length of the bore 92. This piston member 116 includes two spaced apart enlarged pistons 118 and 120 which fit tightly, that is, non-slipping, against the side wall of the bore 92, and a pair of piston heads 122 and 12 / [ f, which are each formed in one piece with the piston 118 and 12o, as well as a designed
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sparten Kreisring 126 im mittleren Bereich des Kolbenelementes. Die Kolbenköpfe 122 und 124 haben Durchmesser, die wesentlich kleiner als die Durchmesser der zylindrischen Elemente 118 und 120 sind. Das Volumen, das durch den Kolbenkopf 118, die Seitenwand der Bohrung 92 und den Verschluß I04 definiert wird, bildet eine linke Druckkammer 128. In ähnlicher V/eise bildet das Volumen, das durch den anderen Kolbenkopf 124, die Seitenwand der Bohrung und den anderen, Verschluß I06 definiert wird, eine rechte Druckkammer 130. Längs der Seitenwand der Bohrung sind zwei Luftkanäle 132 und 134 vorgesehen, welche die Druckkammern 128 und 130 miteinander verbinden. saved circular ring 126 in the middle area of the piston element. The piston heads 122 and 124 have diameters which are substantially smaller than the diameter of the cylindrical ones Items 118 and 120 are. The volume that is passed through the piston head 118, the side wall of the bore 92 and the Shutter I04 is defined, forms a left pressure chamber 128. In a similar way, the volume created by the other piston head 124 forms the side wall of the Hole and the other, closure I06 is defined, a right pressure chamber 130. Two air ducts 132 and 134 are provided along the side wall of the bore, which connect the pressure chambers 128 and 130 to one another.
Das Kolbenelement 116 wird normalerweise durch eine Feder 136, die um den Kolbenkopf 1?4 gev/iekelt ist, zu dem Verschluß 104 vorgespannt. Dadurch wird das Kolbenelement 116 zu Beginn so positioniert, daß die eine Luftöffnung 98 offen und die andere Luftöffnung 96 geschlossen ist. Wenn komprimierte Luft bzw. Druckluft aus der Leitung 94 austritt, strömt sie durch den linken bzw. rechten Luftkanal 132 und 134,1 wobei die Kammern 128 und 130 abwechseln! gefüllt werden. Da zu Beginn die Öffnung 96 geschlossen und die Öffnung 98 offen ist, baut sich in der linken Druckkammer 128 ein Druck auf, so daß das Kolben— element 116 zu einer Bewegung nach rechts gemäß der Darstellung in Figur 9 gezwungen ist, wodurch die Feder 136 heruntergedrückt wird. Als Folge hiervon wird die linke Luftöffnung 96 geöffnet und die rechte Luftöffnung 98 geschlossen, wodurch der Druck in der linken Kammer 128 reduziert und der Druck in der rechten Kammer 130 erhöht wird. Dadurch wird die Bewegungsrichtung des Kolbenelementes 116 umgekehrt. Dieser Zyklu3 wiederholt sich kontinuierlich so lange, wie Druckluft in die Druckkammern 128 und 130 strömt.The piston element 116 is normally biased towards the closure 104 by a spring 136, which is looped around the piston head 1-4. As a result, the piston element 116 is initially positioned so that one air opening 98 is open and the other air opening 96 is closed. When compressed air or compressed air emerges from the line 94, it flows through the left and right air ducts 132 and 134, 1 with the chambers 128 and 130 alternating! be filled. Since opening 96 is closed and opening 98 is open at the beginning, a pressure builds up in the left pressure chamber 128, so that the piston element 116 is forced to move to the right as shown in FIG is depressed. As a result, the left air port 96 is opened and the right air port 98 is closed, reducing the pressure in the left chamber 128 and increasing the pressure in the right chamber 130. As a result, the direction of movement of the piston element 116 is reversed. This cycle repeats itself continuously as long as compressed air flows into the pressure chambers 128 and 130.
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Wie insbesondere in den Figuren 8 und 9 zu erkennen ist, sind die Vibratoren 82 und 84 mit den Trägern 85 mit L-förmigen Elementen 140 und 142 verbunden. Die Basis 142a des Elementes H2, das wesentlich langer als das andere Element 140 ist, ist durch Bolzen bzw. Schrauben H4 an den Schlagplatten 86a und 86b angebracht. Der nach oben verlaufende Schenkel 142a dieses Elementes 142 ist mit der Basis 140a des anderen Elementes 140 verschweißt. Ein Loch ist durch den Schenkel 142abzw. die Basis 140a in den Elementen 142 bzw. 140 gebohrt, und der Verschlaiß bzw. der Stopfen 146 des größeren Vibrators 82 ist an dem Träger 85 durch einen Bolzen 148 befestigt, der durch das Loch verläuft.As can be seen in particular in FIGS. 8 and 9, the vibrators 82 and 84 are connected to the supports 85 with L-shaped elements 140 and 142. The base 142a of element H 2 , which is substantially longer than the other element 140, is attached to striking plates 86a and 86b by bolts H4. The upwardly extending leg 142a of this element 142 is welded to the base 140a of the other element 140. A hole is through the leg 142abzw. the base 140a is drilled in members 142 and 140, respectively, and the wear or plug 146 of the larger vibrator 82 is attached to the bracket 85 by a bolt 148 which passes through the hole.
Im wesentlichen aufgrund der unterschiedlichen Größe der Vibratoren schwingen die Vibratoren mit sehr unterschiedlichen Frequenzen. Beispielsweise schwingt das Kolbenelement (nicht dargestellt) in dem großen Vibrator 82 mit einer Geschwindigkeit von 180 Zyklen pro Sekunde, während das Kolbenelement 116 in dem anderen Vibrator 84 mit einer Geschwindigkeit von 130 Zyklen pro Sekunde schwingt. Diese Anordnung der Vibratoren 82 und 84 bewirkt eine gleichzeitige seitliche, longitudinale und Torsionsverschiebung der Filterplatte 16, wenn die Kolben ihre Schwingungsbewegung durchführen. Im einzelnen ergibt sich dabei folgende Funktionsweise: Wenn die Kolbenelcmente der beiden Vibratoren 82 und 84 gegen ihre einstellbaren Verschlüsse schlagen, schwingen die Verschlüsse, der Träger 85, die Schlagplatten 86a und 86b, die Siebe 68 bis 70, der Pahinen 62 und die einzelnen Fasern des Filtermediums 72 asynchron oder außer Phase miteinander, so daß eine Folge von Wellen mit verschiedenen Frequenzen erzeugt wird.Essentially because of the different sizes of the vibrators, the vibrators vibrate at very different rates Frequencies. For example, the piston element (not shown) also vibrates in the large vibrator 82 a speed of 180 cycles per second, while the piston element 116 in the other vibrator 84 with a Swings at a speed of 130 cycles per second. These Arrangement of vibrators 82 and 84 causes simultaneous lateral, longitudinal and torsional displacement of the filter plate 16 when the pistons perform their oscillatory motion. The following results in detail How it works: When the piston elements of the two Vibrators 82 and 84 strike against their adjustable latches, the latches, the carrier 85, the Impact plates 86a and 86b, the sieves 68 to 70, the Pahinen 62 and the individual fibers of the filter medium 72 asynchronously or out of phase with each other so that a sequence of waves of different frequencies is generated.
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Ein alternatives Schv/ingungssystera ist in Figur 11 dargestellt. Hierbei sind zwei Einzoll-Branford-Vibratoren 84a, wie sie in Figur 10 dargestellt sind, an Trägern 1^1 befestigt, die längs der longitudinalen Achse der Platte 16a ungefähr in der Mitte zwischen der Mitte der Platte und den Rändern der Platte angeordnet sind. Jeder Träger I5I ist an einer Schlagplatte 153 angebracht, die an der Platte 16a befestigt ist. Die Vibratoren sind im allgemeinen parallel zu der Ebene der Platte 16a und werden so angetrieben, daß sie mit verschiedenen Frequenzen schwingen.An alternative vibration system is shown in FIG. Two one-inch Branford vibrators 84a, as shown in FIG. 10, are attached to carriers 1 ^ 1, that along the longitudinal axis of the plate 16a approximately midway between the center of the plate and the edges of the plate are arranged. Each carrier I5I is attached to a striking plate 153 which is attached to the Plate 16a is attached. The vibrators are generally parallel to the plane of the plate 16a and are driven to operate at different frequencies swing.
Da es sich bei den Vibratoren um Kolben-Vibratoren handelt, treffen sie mit großer W\icht wie ein auf einen Amboß schlagender Hammer auf die Platte, wodurch eine Welle erzeugt wird, die sich durch die Platte fortpflanzt. Diese Welle erzeugt Trägheitskräfte, welche die Adhäsionskräfte übersteigen, welche die Agglomerate in der Fasermasse halten; diese Kräfte sind jedoch nicht so stark, daß sie die Fasern zerbrechen oder die Filterplatte 16 beschädigen. Da das in Figur 1 gezeigte System zwei Vibratoren enthält, die im rechten Winkel relativ zueinander angebracht sind, -bewegt sich die Filterplatte auch relativ zu der Ebene der Filterplatten nach innen und nach außen. Dabei wurde beobachtet, daß sich in der Platte einige Khotenzonen bilden; durch sorgfältige Anordnung der Vibratoren und durch die asynchrone Schwingungserzeugung der Vibratoren kann die Ausbildung solcher Khotenzonen jedoch minimal gemacht werden.Since the vibrators are piston vibrators, strike them with great weight like someone hitting an anvil Hammer on the plate, creating a wave that propagates through the plate. This wave generates inertial forces that exceed the adhesive forces, which hold the agglomerates in the pulp; however, these forces are not so strong that they Break fibers or damage the filter plate 16. Since the system shown in Figure 1 contains two vibrators, which are mounted at right angles relative to one another, the filter plate also moves relative to the plane the filter plates inwards and outwards. It was observed that there are some hot spots in the plate form; due to the careful arrangement of the vibrators and the asynchronous generation of vibration by the vibrators However, the formation of such hot spots can be minimized.
Bei der Untersuchung der Schwingungsbewegungen der Filterplatte 16 wurde die Beschleunigung gemessen. Selbstverständlich ist kein Weg bekannt, die tatsächliche Beschleunigung der Einheiten aus Fasern-Agglomeraten zu messen. Es wurden jedoch Beschleunigungsmessungen durchgeführt,When examining the vibratory movements of the filter plate 16, the acceleration was measured. Of course there is no known way of measuring the actual acceleration of the fiber agglomerate units. However, acceleration measurements were carried out
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die mit diener Beschleunigungsmessung korreliert sein müßten. Diese gemessenen Werte für die Beschleunigung v/erden im folgenden als "anscheinende Beschleunigung" bezeichnet. Die Beschleunigungsmessungen wurden in Verbindung mit der in Figur 2 gezeigten Filterplatte durchgeführt. Die Messungen wurden an den Befestigungselementen der Platte vorgenommen, weil diese zweckmäßige Befestigungspunkte für die Meßvorrichtimg und ein stabiles Bezugsgitter für Vergleiche zwischen den Platten bilden. In den meinten Fällen wurde nur die Beschleunigung in der senkrecht zu der Plattenoberfläche verlaufenden Achse gemessen. Die Meßvorrichtung bestand aus einem piezoelektrischem Beschleunigungsmesser und einem ablesbaren Spitzen-Voltmet er oder einem Oszilloskop. Der verwendete Beschleunigungsmesser wurde von pcb Piezotronics, Buffalo, N.Y. hergestellt. Er erzeugt eine Ausgangsspannung, die proportional zu der Größe der Beschleunigung ist, die er erfährt. Die Auslesevorrichtung mißt diese Spannung, Mittels einer mit dem Beschleunigungsmesser gelieferten Eichkurve werden die Spannungswerte in Beschleunigungswerte umgewandelt. Zur Durchführung der Messung wurde der Beschleunigungsmesser an einem der Befestigungselemente angebracht, die Vibrationsquelle wurde betätigt, und das Spannungssignal von dem Beschleunigungsmesser wurde an dem Voltmeter oder dem Oszilloskop abgelesen. Wenn die Daten verarbeitet wurden, wurden die abgelesenen Spannungswerte in Beschleunigungswerte umgewandelt. Obwohl dieses Verfahren eine zweckmäßige Bestimmung der Beschleunigungswerte ermöglicht, soll darauf hingewiesen werden, daß die Messungen an Massenkonzentrationspunkten (Befestigungselement plus Beschleunigungsmesser) durchgeführt wurden. Man sollte also erwarten , daß die gemessenen Beschleunigungswerte kleiner als die Werte sind, die tatsächlich in den Bereichen der Platte zwischen den Befestigungen auftreten.which are correlated with your acceleration measurement would have to. These measured values for the acceleration are hereinafter referred to as "apparent acceleration" designated. The acceleration measurements were carried out in connection with the filter plate shown in FIG. The measurements were made on the fasteners the plate made because of these convenient attachment points for the measuring device and a stable reference grid for comparisons between the plates. In the cases mentioned, only the acceleration was in measured along the axis perpendicular to the plate surface. The measuring device consisted of a piezoelectric Accelerometer and a readable tip voltmeter or an oscilloscope. The one used Accelerometer was made by pcb Piezotronics, Buffalo, N.Y. manufactured. It generates an output voltage that is proportional to the amount of acceleration it experiences. The readout device measures this voltage, The voltage values are converted into acceleration values by means of a calibration curve supplied with the accelerometer. To carry out the measurement was the accelerometer on one of the fasteners attached, the vibration source actuated, and the voltage signal from the accelerometer was read on the voltmeter or oscilloscope. When the data was processed, the read voltage values converted into acceleration values. Although this procedure allows an appropriate determination of the acceleration values, care should be taken it should be noted that the measurements at mass concentration points (Fastener plus accelerometer). So one should expect that the measured acceleration values are smaller than the values actually in the areas of Plate occur between the fastenings.
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Es wurde beobachtet, daß die Mehrheit der metallischen Pasern eine anscheinende minimale Beschleunigung von ungefähr 10 g (g ist die Erdbeschleunigung) bei minimaler zugeführter Energie hatten. Im allgemeinen betrug die maximale anscheinende Beschleunigung der Fasern 250 g. Obwohl dies zweckmäßig ist, war es nicht unbedingt erforderlich, daß alle Fasern eine anscheinende Beschleunigung im Bereich von 1O bis 250 g haben. Einige Fasern hatten eine anscheinende Beschleunigung mit Werten, die wesentlich größer als 250 g waren; andere hatten Werte von weniger als 10 g. Bei weitem die Mehrheit der Fasern hatte jedoch eine anscheinende Beschleunigung im Bereich von 10 bis 250 g.It has been observed that the majority of the metallic fibers have what appears to be a minimal acceleration of about 10 g (g is the acceleration due to gravity) with the minimum input energy. In general it was maximum apparent acceleration of the fibers 250 g. While this is convenient, it was not essential that all fibers have an apparent acceleration in the range of 10 to 250 g. Had some fibers an apparent acceleration with values that are substantial were larger than 250 g; others had values of less than 10 g. By far the majority of the fibers, however, had an apparent acceleration in the area from 10 to 250 g.
Im folgenden soll die Funktionsweise des Systems erläutert werden.The functionality of the system is explained below will.
Wie sich wieder aus Figur 1 ergibt, kann jeder Filterraum 12 und Η auf zwei verschiedenen Wegen betrieben werden, nämlich im Filterbetrieb und im Reinigungsbetrieb. Im Filterbetrieb werden die Partikel aus dem Gasstrom entnommen; beim Reinigungsbetrieb werden die Filterplatton 16, 16» gereinigt um die in den Platten aufgefangenen Agglomerate abzulösen. Jeder Filterraum 12 und Η wechselt ständig zwischen dem Filterbetrieb und dem Reinigungsbetrieb, wobei ein Raum im Filterbetrieb arbeitet, während der andere Raum im Reinigungsbetrieb arbeitet.As can be seen again from Figure 1, each filter chamber 12 and Η can be operated in two different ways, namely in the filter operation and in the cleaning operation. In filter operation, the particles are removed from the gas flow; During the cleaning operation, the filter plates 16, 16 are cleaned around those caught in the plates To remove agglomerates. Each filter room 12 and Η constantly changes between filter operation and cleaning operation, one room works in filter mode, while the other room works in cleaning mode.
Im folgenden soll davon ausgegangen werden, daß der Raum 12 im Filterbetrieb arbeitet. In dieser Betriebsart fließt der mit Partikeln beladene Gasstrom, der beispielsweise ein Kohlen verbrennendes Kraftwerk verläßt, durch die Hauptleitung 38, eine Verzweigungsleitung 40 und ein offenes Ventil 42 in den Einlaß 22. Der Gasstrom enthält normalerweise wenigstens 2,3 bis 45,8 Gramm/ Normkubikmeter feste Partikel, wobei die Mehrheit derIn the following it should be assumed that the room 12 operates in filter mode. In this operating mode the particle-laden gas stream, which leaves a coal-burning power station, for example, flows through the main line 38, a branch line 40 and an open valve 42 into the inlet 22. The gas flow normally contains at least 2.3 to 45.8 grams / standard cubic meter of solid particles, with the majority of
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Partikel einen mittleren Durchmesser von weniger als 25 Mikron hat. Wenn metallische Fasern verwendet werden, kann, die Temperatur des Gasstroms bei kontinuierlichem Betrieb im Bereich von Umgebungstemperatur bis zu 4270C und bei intermittierendem Betrieb bis zu 5930C liegen.Particle has an average diameter of less than 25 microns. If metallic fibers are used, the temperature may, of the gas stream in continuous operation in the range of ambient temperature, up to 427 0 C and for intermittent operation of up to 593 0 C.
Ein Gebläse 44 induziert bzw. erzeugt eine Gasströmung, die das mit Partikeln beladene Gas in den Einlaßbereich 18 des Filterraums 12, durch die Filterplatte 16 in den Aus laßbereich 2o und von dort aus dem Auslaß 24 heraus über die Leitung 46 und ein normalerweise offenes Ventil 43 saugt. Ein beträchtlicher Teil der größeren Partikel fällt aus dem mit Partikeln beladenen Gas heraus direkt unter dem Einfluß der Schwerkraft nach unten zu dem Behälter 3o, da sich die Gasgeschwindigkeit beim Eintritt in den Einlaßbereich 18 stark verringert. Die Strömungsgeschwindigkeit des Gases wird so gesteuert, daß die Geschwindigkeit des sich der Filterplatte nähernden Gases im Bereich zwischen ungefähr 30,5 bis 66 cm/sek liegt. Wenn der Raum 12 im Filterbetrieb arbeitet, ist der Raum I4 im Reinigungsbetrieb, wobei ein Ventil 50 an dem Einlaß 22» und ein Ventil 43· in der Leitung 24a geschlossen und ein Ventil 52· in der Leitung 58a offen sind. Der Grund hierfür ergibt sich aus der Erläuterung des Reinigungsbetriebes.A fan 44 induces or generates a flow of gas that carries the particulate-laden gas into the inlet area 18 of the filter chamber 12, through the filter plate 16 in the From laßbereich 2o and from there out of the outlet 24 out line 46 and a normally open valve 43 sucks. A considerable part of the larger particles fall out of the particle-laden gas directly under the influence of gravity down to the container 3o, since the gas velocity on entry into the inlet region 18 is greatly reduced. The flow rate of the gas is controlled so that the velocity of the gas approaching the filter plate is in the range is between about 30.5 to 66 cm / sec. If room 12 is working in filter mode, room I4 is in cleaning mode, with a valve 50 at the inlet 22 'and a valve 43 in the line 24a closed and one valve 52 · are open in line 58a. The reason for that results from the explanation of the cleaning company.
Wenn das mit den Partikeln beladene Gas durch die Masse aus metallischen Fasern strömt, haften die Partikel selbst direkt auf den Fasern oder auf anderen, vorher abgelagerten Partikeln. Dabei wachsen allmählich Agglomerate in der Matrix aus metallischen Fasern. Figur 12 zeigt in einer ίWhen the gas laden with the particles flows through the mass of metallic fibers, the particles themselves adhere directly on the fibers or on other previously deposited particles. Agglomerates gradually grow in the Metallic fiber matrix. Figure 12 shows in a ί
Mikroskop-Aufnahme die Fasern, die mit gesammelten, Agglomerat en bildenden Partikeln beladen sind. Hierbei wurde AC-feiner Staub in Gas mit einer offensichtlichen bzw. Oberflächengeschwindigkeit von 50,8 cm/sek mitgerissen. Die Mikroskop-Aufnahme wurde gemacht, als der Druckabfall an dem Filter 13 cm Wassersäule betrug. WährendMicroscope image of the fibers loaded with collected agglomerate-forming particles. Here was AC fine dust in gas with an obvious resp. Surface velocity of 50.8 cm / sec carried away. The microscope picture was taken when the pressure dropped at the filter was 13 cm of water column. While
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der Reinigung müssen diese Agglomerate von der Matrix aus Metallfasern getrennt bzw. abgelöst und entfernt v/erden. Figur 13 zeigt eine iidkroskopische Aufnahme des Ziistandes der Pasern, nachdem sie gereinigt worden sind. Eine kleine Zahl von Partikeln bleibt auch nach der Reinigung noch an den Fasern haften. Dies ist sogar zweckmäßig, da sich dadurch der Filtrationswirkungsgrad verbessert. Nach der Reinigung beträgt der Druckabfall an dem Filter 2,8 cm Wassersäule. Die beiden Mikroskop-Aufnahmen wurden mit der gleichen Vergrößerung (IOO x) durchgeführt. Wegen der Entfernung der Agglomerate kann man nach der Reinigung weit in das Filter hineinsehen.During cleaning, these agglomerates have to be separated or detached and removed from the matrix of metal fibers. FIG. 13 shows a microscopic image of the status of pasers after they have been cleaned. A small number of particles remain even after cleaning still adhere to the fibers. This is even useful because it improves the filtration efficiency. To After cleaning, the pressure drop across the filter is 2.8 cm water column. The two microscope images were taken with the same magnification (100 x). Because of the The agglomerates can be removed after cleaning look far into the filter.
Um die Funktionsweise des Raums 12 vom Filterbetrieb auf den Reinigungsbetrieb und des Raums H vom Reinigungsbetrieb auf den Filterbetrieb umzustellen, v/erden die offenen Ventile 42, 43 und 52» geschlossen, während die geschlossenen Ventile 43' , 50 und 52 geöffnet werden. Wenn sich also die Ventile in ihren entsprechenden Stellungen befinden, wird ein zweites Gebläse 56 eingeschaltet, um Luft aus der Atmosphäre durch eine Leitung 53 anzusaugen und in den Auslaß 24 zu blasen. Bei dieser Bewegung strömt die Luft in den Auslaßbereica 2o des Raums 12, durch die Platte 16 in den Einlaßbereich 18 und dann durch den Auslaß 26 heraus. Etwaige, durch Reentrainment in dem Reinigungsgas mitgenommene Partikel werden mit dem mit Partikeln beladenen Gas gemischt, das nun in den Ravun 14 strömt.To the functioning of the room 12 from the filter operation on the cleaning company and room H from the cleaning company To switch to filter operation, the open valves 42, 43 and 52 'are closed while the closed ones Valves 43 ', 50 and 52 are opened. If so the valves are in their respective positions, a second fan 56 is switched on to To draw in air from the atmosphere through line 53 and blow it into outlet 24. With this movement flows the air in the Auslaßbereica 2o of the space 12 through which Plate 16 into inlet area 18 and then out through outlet 26. Any, through re-training in the cleaning gas Entrained particles are mixed with the particle-laden gas which now flows into the ravun 14.
Bei dem neuen Reinigungsverfahren wird die Platte nun durch die Vibratoren 82 und 84 in Schwingungen versetzt, wenn der umgekehrte Luftstrom durch die Filterplatte 16 strömt. Die Siebe 68, 69 und 70 sowie die Verbindungen· 76 übertragen die Vibrationen auf die gesamte Platte 16. Durch diese Schwingungen v/erden die Agglomerate von den Fasern abgelöst. Wegen der Druckdifferenz zwischen den Einlaß-With the new cleaning method, the plate is now set in vibration by the vibrators 82 and 84, if the reverse air flow passes through the filter plate 16. Screens 68, 69 and 70 and connections 76 transmit the vibrations on the entire plate 16. These vibrations ground the agglomerates from the fibers replaced. Because of the pressure difference between the inlet
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bereichen 18, 18* der Räume 12 und 14 fließt das Gas nicht von dem Ravun 14 in den Raum 16, wenn der Raum 14 im Filtertet rieb und der Raum 12 im Reinigungsbetrieb arbeiten sowie umgekehrt. Die Geschwindigkeit des umgekehrten, auf die Filterplatte 16 treffenden Luftstroms liegt normalerweise im Bereich zwischen 25f4 cm/sek und 50,8 cm/sek. Die Agglomerate werden durch die Reinigungsluft aus der Platte 16 ausgespült, wobei große und schwere Agglomerate auf den Boden 28 des Raums 12 in den Behälter 30 fallen, bevor sie durch den Reiriigungsluftstrom aus dem Auslaß 26 herausgetragen werden. Die Schnecke 32 entfernt dann diese gesammelten Agglomerate aus der Kammer 12.areas 18, 18 * of the rooms 12 and 14, the gas does not flow from the Ravun 14 into the room 16 if the room 14 rubbed in the filter and the room 12 is in the cleaning mode and vice versa. The speed of the reverse air flow impinging on the filter plate 16 is normally in the range between 25 f 4 cm / sec and 50.8 cm / sec. The agglomerates are flushed out of the plate 16 by the cleaning air, large and heavy agglomerates falling onto the floor 28 of the space 12 into the container 30 before they are carried out of the outlet 26 by the cleaning air flow. The auger 32 then removes these collected agglomerates from the chamber 12.
Es ist beobachtet worden, daß die während der Filtration in den Räumen 12 und H erzeugten hohen Geschwindigkeiten turbulente Strömungen bilden, die hohe Kräfte ausüben und dadurch den in dem Behälter 30 gesammelten Staub wieder in die Räume 12 und H blasen. Um dieses Problem zu vermeiden, sind die Behälter 30, 30f während des Filtrationsbetriebs mit Prallwänden 81, 81» bedeckt. Die Prallwände 81, 81' werden während des Reinigungsbetriebs geöffnet (durch eine nicht dargestellte Vorrichtung), wie es für den Raum H beim Reinigungsbetrieb dargestellt ist, und werden während des Filtrationsbetriebs geschlossen, wie es für den Raum 12 beim Filtrationsbetrieb angedeutet ist.It has been observed that the high velocities generated in spaces 12 and H during filtration create turbulent flows which exert high forces and thereby blow the dust collected in container 30 back into spaces 12 and H. In order to avoid this problem, the containers 30, 30 f are covered with baffle walls 81, 81 »during the filtration operation. The baffle walls 81, 81 'are opened during the cleaning operation (by a device not shown), as shown for the room H during the cleaning operation, and are closed during the filtration operation, as is indicated for the room 12 during the filtration operation.
Mit der gezeigten Anordnung der Vibratoren können die Platten 16 und 16a beim Filterbetrieb ungefähr 4 Minuten lang eingesetzt werden, wenn die Partikelbelastung des Gasstroms 22tg g/m ist und die Oberflächengeschwindigkeit des mit Partikeln beladenen Gases ungefähr 50,8 cm/ sek beträgt. Unter diesen Bedingungen nimmt der Druckanfall auf ungefähr 17,8 crr. Wassersäule in 4 Minuten zu. Die Platten werden dann näherungsweise 8 Sekunden langWith the arrangement of the vibrators shown, the plates 16 and 16a can be used for about 4 minutes during filter operation when the particle load of the gas flow is 22 t gg / m and the surface velocity of the particle-laden gas is about 50.8 cm / sec. Under these conditions the pressure build-up increases to approximately 17.8 cm. Water column in 4 minutes. The panels will then be approximately 8 seconds long
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gereinigt und arbeiten dann wieder ungefähr 4 Minuten lang im PiIterbetrieb. Diese abwechselnde Filterung und Reinigung kann praktisch unbegrenzt wiederholt werden, bis die Filterplatten schließlich vollständig abgenutzt sind. Die Lebensdauer der Platte, der Reinigungszyklus und der Filterzyklus können sich in Abhängigkeit von der Größe der Platten, der Dichte des Filtermediums, der Art der Teilchen, der Teilchengrößenverteilung in dem Gasstrom, der Grain-Belastung in dem Gasstrom, der Temperaturbedingungen, der Existenz oder dem Fehlen von korrosiven Materialien in dem Gasstrom und anderen Variablen ändern. Bei dem hier erläuterten Reinigungsverfahren erreicht jedoch der Druckabfall an der Platte schließlich nach jedem Reinigungszyklus einen konstanten Wert, und die Periode zwischen den Reinigungszyklen bleibt im wesentlichen konstant. Das bedeutet also, daß eine hohe Stabilität für Filterelement und Filtrationssystem erreicht werden können.cleaned and then work again for about 4 minutes in piIter mode. This alternating filtering and cleaning can be repeated practically indefinitely until the filter plates are finally completely worn out. The life of the plate, the cleaning cycle and the filter cycle can vary depending on the size the plates, the density of the filter medium, the type of particles, the particle size distribution in the gas stream, the grain load in the gas flow, the temperature conditions, the existence or absence of corrosive materials in the gas stream and other variables. In the cleaning process discussed here, however, the pressure drop across the plate eventually reaches after each Cleaning cycle has a constant value and the period between cleaning cycles remains essentially the same constant. This means that a high level of stability for the filter element and the filtration system can be achieved can.
Bei jedem bestimmten System wird jede einzelne Kammer zwischen dem Filterbetrieb und dem Reinigungsbetrieb in fortschreitender Folge umgestellt werden. Wenn beispielsweise ein System 10 Räume enthält, die mit A bis J gekennzeichnet sind, so arbeitet der Raum A eine bestimmte Zeit lang im Reinigungsbetrieb, während die Räume B bis J im Filterbetrieb arbeiten. Am Ende des Reinigungszyklus des Raums A wird dieser Raum auf Filterbetrieb umgestellt. Dann kann der Raum B sofort am Ende des Reinigungszyklus des Raums A auf Reinigungsbetrieb umgestellt v/erden, oder es kann eine Zeitspanne (T) verstreichen, bevor der Raum B auf Reinigungsbetrieb umgestellt wird. Je langer das Zeitintervall (T) ist, um so besser ist es; dies hängt von der Grain-Belastung und dem Staubaufnahmevermögen des Filterelement es ab.In any particular system, each individual chamber will be switched between filter operation and cleaning operation in progressive order. For example, if a system contains 10 rooms labeled A to J, then room A operates for a certain period of time in cleaning mode, while rooms B to J operate in filter mode. At the end of the cleaning cycle for room A, this room is switched to filter operation. Room B can then be switched to cleaning mode immediately at the end of the cleaning cycle of room A, or a period of time (T) can elapse before room B is switched to cleaning mode. The longer the time interval (T), the better it is; this depends on the grain load and the dust holding capacity of the filter element.
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Im folgenden soll ein System mit 10 Räumen betrachtet werden, das so ausgelegt ist, daß es 708 m /min Gas bei einer Grain-Belastung von 22,9 g/m handhaben kann; dabei haben alle Filterelemente ein maximales StaubaufnahmevermögeriIn the following a system with 10 rooms is to be considered, which is designed to handle 708 m / min of gas at a grain load of 22.9 g / m; have along all filter elements have a maximum dust absorption capacity
2
von 2153 g pro m Oberfläche auf der schmutzigen Seite
pro Zyklus bei dem maximal zulässigen Druckabfall. Es soll angenommen werden, daß jeder Raum 4 Filterelemente2
of 2153 g per m surface on the dirty side per cycle at the maximum allowable pressure drop. Assume that each space has 4 filter elements
2
mit einer Oberfläche von 0,557 πι pro Filter aufweist
und daß 12 Sekunden erforderlich sind, um jedes Filterelement zu reinigen. Dann kann die Zykluszeit (C.T.)
für ein System mit 1O Kammern beim Durchlaufen eines vollständigen Filter-ZReinigungs-Zyklus und das Zeitintervall
(T) zwischen den Reinigungszyklen jeder Kammer, basierend auf den folgenden Gleichungen, berechnet werden:
2
with a surface of 0.557 πι per filter and that 12 seconds are required to clean each filter element. Then the cycle time (CT) for a system with 10 chambers going through a full filter Z-cleaning cycle and the time interval (T) between cleaning cycles of each chamber can be calculated based on the following equations:
/Filterauf- \ /FiIterein-^ /zahl der] /zahl der\ I nahmevermögen )X laßober- JX I Filter ]X I Räume im \ V lbs/ft -Zyklus/ Vflächß / l " ' »™-·--------- '/ Filter capacity \ / filter unit- ^ / number of] / number of \ I capacity) X upper- JX I filter] XI spaces in the \ V lbs / ft cycle / V area / l "'» ™ - · ---- ----- '
C.T.=-C.T. = -
\pro Raum/ I put erbe-/ \ ' \ trieb /\ per room / I put inherited / \ '\ operated /
/Strömungsge-\
J schv/indigkeit]/ Flow rate
J speed / inditude]
(·0001428 ( 0001428
GrainsGrains
C.T. = Minuten/ZyklusC.T. = Minutes / cycle
C.T. -C.T. -
/zahl der \ I Sekunden J I zur Filter-/ . \ reinigung // number of \ I seconds J I to filter /. \ cleaning /
I Zahl der Räume| I number of rooms |
I im FiIterbe- /I in FiIterbe- /
X \ trieb J X \ drove J
[ Gesamtzahl der Räume[Total number of rooms
Piir das oben definierte System gilt: For the system defined above, the following applies:
70984 5/08 370984 5/08 3
-33--33-
27Π32927-329
(ο,44) χ (β) χ (4) χ (9)(ο, 44) χ (β) χ (4) χ (9)
CT= =2,66 Minuten/CT = = 2.66 minutes /
(25,000) X (1O) X (.000H28) Zyklus(25,000) X (1O) X (.000H28) cycle
2·66 - [-Bot x 9] 2 · 66 - [-Bot x 9]
T. = =0,086 MinutenT. = = 0.086 minutes
1010
2 Ein Staubaufnahmevermögen von 215 3 g/m pro Zyklus "bei der ausgewählten maximalen Filterdruckdifferenz ist typisch für das Tiefenfilter, das bei einem solchen System verwendet wird. Wenn im Gegensatz hierzu ein Tuchfilter mit einem typischen Staubaufnahmevermögen von2 A dust absorption capacity of 215 3 g / m per cycle "at the selected maximum filter pressure difference is typical of the depth filter that is used in such System is used. In contrast, if a cloth filter with a typical dust holding capacity of
215 g/m pro Zyklus eingesetzt wird, so würde die Zykluszeit (T) für das erläuterte System mit 1O Räumen 0,267 Minuten pro Zyklus und das Zeitintervall - 9,2 Sekunden betragen. Dies bedeutet, daß die Einlaß-Grain-Belastung zu hoch ist oder die PiIterflache nicht ausreicht. Als Ergebnis hiervon könnte das Filtersystem nicht stabil arbeiten, der Druckabfall an dem System würde die Konstruktionsgrenze übersteigen, die Strömungsgeschwindigkeit durch das System würde abnehmen 1UId unter die Konstruktionsgrenze abfallen und schließlich würde das System total zusammenbrechen. Dies könnte vermieden werden, indem die Zahl der Räume in dem System so erhöht wird, daß die Geschwindigkeit des auf die Oberfläche des Stoffilters prallenden Gases auf einen Wert verringert wird, der 10,2 cm/sek nicht übersteigt. Dadurch nehmen jedoch die Kosten des Systems stark zu.215 g / m 2 is used per cycle, the cycle time (T) for the explained system with 10 spaces would be 0.267 minutes per cycle and the time interval - 9.2 seconds. This means that the inlet grain load is too high or the piIterflache is insufficient. As a result, the filter system could not operate stably, the pressure drop across the system would exceed the design limit, the flow rate through the system would decrease 1 UId below the design limit, and eventually the system would totally collapse. This could be avoided by increasing the number of rooms in the system so that the velocity of the gas impinging on the surface of the cloth filter is reduced to a value which does not exceed 10.2 cm / sec. However, this greatly increases the cost of the system.
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In der Mitte von Seite 18 sowie in der viertletzten Zeile von Seite 28 der Beschreibung werden "AC feine Partikel" erwähnt, also AC fine particle bzw. AC fine dust. Bei AC fine dust handelt es sich um einen normierten Teststaub, der in der amerikanischen Industrie für Filtrationstests herangezogen wird. Dieser Staub wird durch die AC Spark Plug Division der General Motors Corporation vertrieben und verkauft und wird sowohl als "AC fine" als auch als "AC coarse" Staub, also als feiner bzw. grober Staub angeboten. Bei diesem Staub handelt es sich um einen "Luftfilter-Teststaub" ("air cleaner test dust"), der aus natürlichem von den General Motors Phoenix Laboratories geliefertem und nach Großem sortiertem Staub besteht, der von der AC Spark Plug Division der General Motors Corporation, Flint, Michigan, prepariert wurde.In the middle of page 18 and in the fourth from the last line "AC fine particles" are mentioned on page 28 of the description, ie AC fine particles or AC fine dust. at AC fine dust is a standardized test dust that is used in the American industry for filtration tests is used. This dust is distributed through the AC Spark Plug Division of General Motors Corporation and is sold and offered both as "AC fine" and "AC coarse" dust, i.e. as fine or coarse dust. This dust is an "air cleaner test dust", which is made from natural Dust supplied by General Motors Phoenix Laboratories and sorted by size is made up of AC Spark Plug Division of General Motors Corporation, Flint, Michigan.
Der AC fine Staub hat die folgende Partikelverteilung;The AC fine dust has the following particle distribution;
0-5 Mikron 39 % + 2 % 0-5 microns 39 % + 2%
5-10 Mikron 18 WJJ.5-10 microns 18 WJJ.
10-20 Mikron 16 I ± 3t10-20 microns 16 I ± 3t
20 - 40 Mikron 18 % +_ 3%20 - 40 microns 18 % + _ 3%
40 - 80 Mikron 9 1+3%40 - 80 microns 9 1 + 3%
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