DE2719544C2 - Einrichtung zum Reinigen eines Filterbetts aus körnigem Material - Google Patents

Description

a) in der gemeinsamen Achse der konzentrischen vertikalen Rohre (17,19) ein Förderrohr (29) für das körnige Material angeordnet ist,

b) in dessen unteren Teil ein Fördergasanschluß (31) mündet und

c) dessen oberer Teil mit dem Filterbett (3) über einen gasdurchlässigen Umlenkraum (39) verbunden ist, während von dessen unterem Teil eine Verbindung (25, 27) zum Filterbett (3) besteht, und daß

d) an der tiefsten Stelle des Gehäuses (5) ein Förderer (55) zum Austragen des herabfallenden Staubes angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Enden der zwei konzentrisch angeordneten Rohre (17, 19) jeweils in eine gasundurchlässige Kappe (21,. 23,25,27) münden, die kegelförmig nach außen sich verjüngend ausgebildet sind, wobei das Förderrohr (29) in die Kegelenden der inneren Kappen (23,25) einmündet.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der Kegelflächen der Kappen (21, 23, 25, 27) zur Horizontalen gleich oder größer als der entsprechende Böschungswinkel des körnigen Materials ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Kappen (21,27) an ihrem verjüngten Ende gasdurchlässige Wandelemente (35,41) aufweisen, über die das Fördergas zu- bzw. abführbar ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das gasdurchlässige Wandelement der oberen äußeren Kappe (21) als gleichachsig zum Förderrohr (29) angeordnete, rohrförmige, den Umlenkraum (39) bildende Haube ausgebildet ist, deren gasdurchlässiger Mantel (41) an dem der Kappe axial abgekehrten Ende mit einem insbesondere gasundurchlässigen Boden (43) verschlossen ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das gasdurchlässige Wandelement (35) der unteren, äußeren Kappe (27) der Mündung des Förderrohrs (29) gegenüberliegt.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (13) zum Abführen des Reingases und/oder Zuführen des Spülgases im Bereich der Kappen (21, 23, 25, 27) in die Reingaskammer (11) einmündet.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderrohr (29) aus einem elektrisch isolierenden Material besteht.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, daß das Förderrohr (2S) mindestens an seiner Innenseite aus Hartgummi besteht und daß das körnige Material Quarzkies ist

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Reinigen eines Filterbettes aus körnigem Material mit zwei gasdurchlässigen, das Filterbett umgrenzenden und von einem Gehäuse umgebenen konzentrischen vertikalen Rohren, zwischen welchen das körnige Material in der Reinigungsphase in einem Kreislauf hindurchgefördert wird, mit einem in den vom inneren gasdurchlässigen Rohr umschlossenen Raum mündenden Anschluß für den Reingasabzug in der Betriebsphase und für die Spülgaszufuhr in der Reinigungsphase sowie mit einem in das Gehäuse mündenden Rohgasanschluß.

Eine derartige Peinigungseinrichtung ist durch die DE-OS 24 18 003 bekanntgeworden. Um nun bei dieser bekannten Reinigungseinrichtung den vorgenannten Kreislauf des zunächst mit Staubpartikeln beladenen körnigen Materials in der Reinigungsphase durchführen zu können, ist am unteren Ende der Filtereinrichtung eine Zellenschleuse erforderlich, die das körnige Material abzieht und einem Bandförderer zuführt, der seinerseits dieses Material in eine getrennt von der Filtereinrichtung angeordnete besondere Reinigungsvorrichtung einbringt. Dort wird der an dem körnigen Material agglomerierte Staub von diesem entfernt, worauf das gereinigte Filtermaterial wieder von oben mittels eines zweiten Bandförderers in das Filterbett der Filtereinrichtung eingefüllt wird. Für die Aufrechterhaltung des Kreislaufes ist dabei ein aufwendiges Transport- und Steuersystem unumgänglich.

In der DE-OS 15 07 880 ist weiterhin eine Filtervorrichtung zur Reinigung des granulatförmigen Filterbettmaterials beschrieben, bei der das zwischen zwei parallelen, gasdurchlässigen Wänden eingeschlossene körnige Material mittels eines während der Reinigungsphase von Druckluft durchströmten Förderrohrs von der Unterseite des Filterbetts her aufgewirbelt und zu dessen Oberseite gefördert wird. Das Förderrohr mündet oberhalb einer Siebvorrichtung, entlang deren Siebflächen das körnige Material in das Filterbett zurückfällt. Unterhalb der Siebflächen schließt sich ein Reinigungsraum an, in den eine zu einem gesonderten Staubabscheider führende Saugleitung mündet. Über die Saugleitung wird der durch die Siebflächen fallende Staub abgeführt. Nachteilig an dieser bekannten Filtervorrichtung ist der geringe Wirkungsgrad ihrer Reinigung. Außerdem läßt sich bei dieser Filtervorrichtung nicht vermeiden, daß sich beim Umwälzen des körnigen Materials aus diesem ständig Staubpartikelchen lösen und durch die gasdurchlässigen Wände herausfallen. Dadurch gerät der Staub auch in die Reingaskammer und damit in das Reingas.

Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst nun die Aufgabe, eine Filterbett-Reinigungseinrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der nicht nur für das aus granulatförmigem Material bestehende Filterbett der Reinigungswirkungsgrad gegenüber den bekannten Einrichtungen dieser Art wesentlich erhöht und gleichzeitig auch die Reinigungszeit erheblich herabgesetzt werden kann, sondern auch eine beträchtliche konstruktive Vereinfachung der Filterbett-Reinigungseinrichtung erreicht werden kann.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß das Filterbett während der Reinigungsphase sowohl durch das Spülgas beaufschlagt als gleichzeitig auch im Kreislauf umgewälzt wird. Dadurch ergeben sich gtgenüber den bekannten Filterbett-Reinigungseinrichtungen der vorliegenden Art erheblich kürzere Reinigungszeiten, was wiederum zur Folge hat, daß die Filterbetten in Strömungsrichtung des Rohgases schmaler ausgebildet sein können und damit den Druckabfall des Gases beim Durchtritt durch das Filterbett erniedrigen. Hinzu kommt, daß dadurch, daß das mit dem Fördergasstrom zur Aufrechterhaltung des Kreislaufes des körnigen Materials beaufschlagbare Förderrohr sich im Inneren des Filterlementes befindet und mit diesem starr verbunden ist, dr.s Ganze eine konstruktiv einfache, stabile bauliche Einheit bildet, die leicht ausgewechselt werden kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und nachstehend erläutert.

In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Einrichtung zum Filtern von Rohgas und zum Reinigen des Filterbettes im Längsschnitt während der Betriebsphase und

Fig. 2 die Einrichtung nach Fig. 1, jedoch während der Reinigungsphase.

Die in F i g. 1 in der Betriebsphase gezeigte Einrichtung zum Filtern von Rohgas und zum Reinigen des Filterbettes 3 ist mit einem Filterelement 1 versehen. Das Filterbett 3 des Filterelementes 1 besteht aus körnigem Material. Das Filterelement 1 ist in einem die Rohgaskammer umgebenden Gehäuse 5 der Einrichtung angeordnet, in die über ein Rohr 7 staubhaltiges oder sonst verunreinigtes Rohgas, wie durch einen Pfeil 9 angedeutet, eingeführt wird. Das Rohgas tritt durch das Filterbett 3 in eine im Innern des Filterelements 1 gebildete Reingaskammer 11 und über eine in die Reingaskammer 11 mündende Rohrleitung 13 in Richtung eines Pfeils 15 wieder aus.

Das Filterbett 3 ist zwischen zwei gleichachsig ineinander angeordneten und voneinander beabstandeten, gasdurchlässigen, konzentrischen Rohren 17, 19 enthalten, die an ihren beiden axialen Enden jeweils durch kegelförmige, nach außen sich verjüngende Kappen 21,23 bzw. 25,27 verschlossen sind. Die jeweils am gleichen axialen Ende angeordneten Kappen 21, 23 bzw. 25, 27 sind voneinander beabstandet, und das körnige Material reicht auf eine Länge in den dadurch zwischen den Kappen gebildeten Zwischenraum hinein, der zur Abdichtung der Reingaskammer 11 gegenüber der vom Gehäuse 5 umgebenen Rohgaskammer ausreicht.

Im Inneren des Filterelementes 1 ist gleichachsig zu den gasdurchlässigen Rohren 17, 19 ein Förderrohr 29 angeordnet, welches in die Kegelenden der inneren Kappen 23 bzw. 25 einmündet, und, wie im folgenden anhand von F i g. 2 erläutert werden soll, während der Reinigungsphase der Filtervorrichtung körniges Material von der Unterseite des Filterbetts 3 zu dessen Oberseite fördert. Das Förderrohr 29 wirkt hierbei als Dünnstromförderer, dem über einen in der unteren, äußeren Kappe 27 an einer der Mündung des Förderrohrs 29 gegenüberliegenden Stelle einmündenden Fördergasanschluß 31 Fördergas, z. B. Luft, zugeführt wird. Eine den Fördergasanschluß 31 bildende Rohrleitung ist gegenüber dem Filterbett 3 durch ein gasdurchlässiges Wandelement 35, beispielsweise ein Gitter, abgegrenzt, welches das Eindringen des körnigen Materials in die genannte Rohrleitung verhindert. Weiterhin ist im Weg des Fördergases ein Ventil 37, beispielsweise eine Klappe, angeordnet, das während der Betriebsphase (Fig. 1) geschlossen, während de-Reinigungsphase (Fig.2) jedoch offen ist Auf die äußere obere Kappe 21 ist eine einen Umlenkraum 39 bildende Haube gleichachsig zum Förderrohr 29 aufgesetzt, deren Mantel 41 durch ein gasdurchlässiges Wandelement beispielsweise ein Gitter, gebildet ist. Das dem Förderrohr 29 axial abgekehrte Ende der Haube ist durch einen gasundurchlässigen Boden 43 verschlossen.

Das in der Reinigungsphase (Fig. 2) über das Förderrohr 29 nach oben geblasene Fördergas tritt durch das den Mantel 41 bildende gasdurchlässige Wandelement der Haube aus und wird in Richtung eines Pfeiies 45 über das Rohr 7 oder ein zusätzliches, in die Rohgaskammer mündendes Rohr abgeführt, während das mit dem Fördergas nach oben getragene kernige Material des Filterbettes vom Mantel 41 zurückgehalten wird und in den Zwischenraum zwischen den oberen Kappen 21, 23 fällt. Das Filterbett 3 wird auf diese Weise während der Reinigungsphase in Richtung der Pfeile 47 im Kreislauf umgewälzt.

Gleichzeitig wird über die Rohrleitung 13 oder eine zusätzliche, nicht dargestellte Rohrleitung in Richtung eines Pfeiles 49 Spülgas in die Reingaskammer 11 eingeblasen, die den am Außenmantel des äußeren Rohrs 17 haftenden Filterkuchen ablöst. Die Rohrleitung 13 ist in der dargestellten Ausführungsform hierbei mittels einer Klappe 53 zum Reingasabnehmer hin verschlossen. Die Klappe 53 verschließt während der Betriebsphase (Fig. 1) das Rohr 13 gegenüber der Spülgasquelle. Der vom Außenmantel des Rohrs 17 abgelöste Filterkuchen 51 fällt in der Rohgaskammer nach unten und wird mittels geeigneter Vorrichtungen. z. B. einem vorzugsweise als Förderschnecke ausgebildeten Förderer 55, der in einer Sammelrinne 57 eines Trichters 59 angeordnet ist, abgeführt. Zwischen dem unteren Ende des inneren Rohrs 19 und dem Förderrohr 29 ist ein zum Rohr 19 hin abwärts geneigter, konischer Boden 61 angeordnet, auf dem sich in die Reingaskammer 11 eingedrungener Staub oder dergleichen sammelt und zusammen mit dem Spülgas durch das Filterbett 3 hindurch in die vom Gehäuse 5 umgebene Rohgaskammer befördert wird.
Da das Filterbett 3 während der Reinigungsphase sowohl umgewälzt als auch vom Spülgas durchströmt wird, ergeben sich besonders kurze Reinigungszeiten für das Filterbett 3. Dieser Vorteil ermöglicht die Verwendung von körnigem Material mit sehr kleinem Korndurchmesser, beispielsweise 0,5 bis 1 mm. Als körniges Material wird Sand bevorzugt. Die Dicke des Filterbetts 3 in Durchströmrichtung des Rohgases ist sehr gering; sie beträgt beispielsweise 10 bis 15 mm. Das in der Reingaskammer 11 angeordnete Förderrohr 29 steift das Filterelement 1 soweit aus, daß es als Baueinheit ausgewechselt werden kann.

Das Filterelement 1 ist bevorzugt zylindrisch ausgebildet, wobei der Durchmesser 10cm bis Im betragen kann. Der Durchmesser wie auch die axiale Länge der gasdurchlässigen Rohre 17, 19 sind en Sprechend dem gewünschten Durchsatz an Rohgas gewählt.

In den Fi g. 1 und 2 ist ein einziges Filterelement 1 in der Rohgaskammer dargestellt. Im Bedarfsfalle können

aber auch mehrere Filterelemente in einer gemeinsamen Kammer enthalten sein. Das Förderrohr 29 kann darüber hinaus aus einem elektrisch nichtleitenden Material, beispielsweise Kunststoff, bestehen. Die in der Reinigungsphase durch das Förderrohr 29 geblasenen Körner des Filterbetts 3 laden sich durch Reibung an dem Förderrohr 29 elektrisch auf, wodurch in der Betriebsphase ihre Fähigkeit, Staubpartikel an sich zu binden, gesteigert wird.

Während der Reinigungsphase kann das Spülgas in einem kontinuierlichen Strom in die Reingaskammer 11 eingeleitet werden. Der Spülvorgang kann jedoch noch intensiviert werden, indem das Spülgas pulsierend zugeführt wird. Die gasdurchlässigen Rohre 17, 19, die vorzugsweise als Drahtgewebe ausgeführt sind, werden durch die Pulsationen des Spülgases geschüttelt bzw. in Vibration versetzt, so daß die an der Außenfläche des aus Drahtgewebe bestehenden Rohres 17 haftenden Fremdkörper noch besser gelöst werden.

Durch die Zufuhr eines pulsierenden Spülgasstromes wird aber noch ein weiterer Vorteil erzielt. Bei der kontinuierlichen Spülung kann es nämlich vorkommen, daß sich das körnige Material, nachdem es durch das Förderrohr 29 nach oben gefördert wurde, in relativ lockerer Schichtung zwischen den beiden gasdurchlässigen Rohren 17 und 19 absetzt. In der Betriebsphase des Filterelementes 1 kann es daher vor allem am Anfang zu Störungen kommen, da das zu reinigende Gas die Passagen lockerer Schichtung (bzw. geringeren Strömungswiderstandes) bevorzugt, so daß einerseits das Gas unvollständig gereinigt wird und es andererseits im körnigen Material zu Hohlraumbildung und Einbrüchen (Nachrutschen des darüberliegenden Materials) kommt. Das Filterbett 3 soll aber, wie dem Fachmann bekannt ist, während des Betriebes statisch bleiben.

Der beschriebene Nachteil kann nun durch Anwendung eines pulsierenden Spülgasstromes völlig behoben werden, da sich das mit dem Spülgasstrom vibrierende körnige Material satt übereinanderschichtet. Dabei hat es sich bewährt, den pulsierenden Spülgasstrom gegen Ende der Reinigungsphase nach Unterbrechung der Förderung des körnigen Materials noch eine Zeitlang,

z. B. 0,5 bis 2 Minuten, aufrechtzuerhalten.

Die Kapper. 2!, 23 bzw. 25₍ 27 sind bei einer bevorzugten Ausführungsform zwar gasundurchlässig, doch ist dies für den Betrieb des Filterelementes nicht unbedingt notwendig. Die unteren Kappen 25, 27 könnten beispielsweise auch aus einem gasdurchlässigen Material bestehen, zumal durch den konischen Boden 61 eine Abdichtung zwischen der Reingaskammer 11 und dem Rohgaseintritt (Pfeil 9) gewährleistet ist. Falls auch die beiden oberen Kappen 21, 23 ganz oder abschnittsweise gasdurchlässig sind, so ist dafür zu sorgen, daß deren gasdurchlässige Abschnitte stets mit körnigem Material gefüllt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Reinigen eines Filterbettes aus körnigem Material mit zwei gasdurchlässigen, das Filterbett umgrenzenden und von einem Gehäuse umgebenen konzentrischen vertikalen Rohren, zwischen welchen das körnige Material in der Reinigungsphase in einem Kreislauf hindurchgefördert wird, mit einem in den vom inneren gasdurchlässigen Rohr umschlossenen Raum mündenden Anschluß für den Reingasabzug in der Betriebsphase und für die Spülgaszufuhr in der Reinigungsphase sowie mit einem in das Gehäuse mündenden Rohgasanschluß, dadurch gekennzeichnet, daß