DE2839063B2 - Fluidfilter - Google Patents
FluidfilterInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/18—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filtering belts
- B01D46/20—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filtering belts the belts combined with drums
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Fiuidfilter zum Entfernen von beispielsweise Staub aus Gas bzw.
Gasgemisch, z. B. Luft, mit einer drehbaren Trommel als Träger für eine auf deren Mantelfläche angeordnete
Filterbahn, deren freies äußeres Ende auf einer zur Drehachse der Trommel in etwa parallelen, die
verschmutzte Filterbahn aufnehmenden Abzugswelle aufgespannt ist und mit einer Pumpe zum Hindurchleiten
des Gases durch die Trommel.
Der aus der DE-AS 17 57 865 bekannte Fluidfilter besitzt eine Vorratsrolle, von der die Filterbahn mit
Hilfe einer Umlenkrolle auf den Umfang der Trommel geleitet wird. Die Filterbahn umläuft nur einen Teil des
Umfanges und wird anschließend über eine Umlenkrolle auf die Abzugswelle geführt.
Die bekannte Lösung ist nachteilig, da der Fluidfilter kompliziert aufgebaut und unwirtschaftlich im Betrieb
ist. Das große Problem bei allen derartigen Filtern ist die mögliche Einsatzzeit derselben zwischen zwei
Filterwechsel. Der Fluidfilter ist zumeist in einen anderen Herstellungsprozeß mit eingeschaltet wo als
Abfallprodukt das verschmutzte Fluid anfällt, das es zu reinigen gilt. Wenn der Fluidfilter nicht arbeitet, müssen
notgedrungen auch die vorgeschalteten Anlagen außer Betrieb gesetzt werden, da bei abgeschaltetem Filter die
entstehenden, verschmutzten Fluide nicht verarbeitet werden können. Je nachdem welche Anlagen vorgeschaltet
sind, können beim Stillstand derselben enorme Kosten entstehen. Es besteht deshalb ein großes
wirtschaftliches Interesse, die Einsatzzeiten des Fluidfil- *ers so lang als möglich zu gestalten und den
notwendigen Filterwechsel so rasch als möglich vorzunehmen. Beiden Forderungen genügt die bekannte
Lösung nicht
Die Vorratsrolle der Filterbahn ist in einem so begrenzten Gehäuse und so nahe zur Filtertrommel
angeordnet, daß sie keinen genügenden Vorrat für eine längere Betriebszeit des Filters aufnehmen kann. Die
Filterbahn ist darüber hinaus in einem komplizierten Weg um die Trommel gelegt, daß ein schnelles
Wechseln des Filters unmöglich ist
Weiterhin nachteilig ist, daß die Trommel während des Betriebes auf einem Teil ihres Umfanges nicht von
der Filterbahn umgeben ist. Der Filter muß deshalb so abgedichtet werden, daß der Eintritt des verschmutzten
Fluides in die Filtertrommel im Bereich des nicht von der Filterbahn umgebenen Umfangteiles wirksam
verhindert ist. Dies stellt eine besondere Schwierigkeit dar, da die Trommel und die Filterbahn umlaufen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen wirtschaftlich arbeitenden Fluidfilter
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem ein Filterwechsel nur in größeren Perioden notwendig ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Filterbahn über den gesamten Umfang der
Trommel geführt und auf ihr als durchgehende Schicht so aufgewickelt ist, daß viele Lagen übereinander
gebildet sind, von denen die äußerste zur Abzugswalze geführt ist und von dieser im Zuge der Verschmutzung
abgezogen wird.
Der erfindungsgemäße Filter ist einfach aufgebaut. Da die Filterbahn über den gesamten Umfang der
Trommel geführt ist, braucht deren Umfang nicht speziell abgedichtet werden. Die Filtertrommel selbst
dient zur Aufnahme des Vorrats der Filterbahn. Die Filtertrommeln besitzen zumeist einen großen Durchmesser
und können deshalb einen großen Vorrat der Filterbahn aufnehmen. Eine spezielle Vorratsrolle
entfällt dadurch. Die Filterbahn kann beim Filterwechsel direkt auf die Trommel aufgespult werden. Auch ein
Austausch der leeren Filtertrommel gegenüber einer gefüllten ist möglich. Da bei einer mit einer neuen
Filterbahn bestückten Filtertrommel die Filterbahn ohnehin bereits die Filtertrommel über ihren ganzen
Umfang umläuft, ist es ein leichtes, das freie Ende der Bahn mit der Abzugswelle zu verbinden. Hierzu muß die
Filterbahn nicht durch ein Gehäuse eingefädelt und um Umlenkrollen gelegt werden. Das Anbinden an die
Abzugswelle kann schnell vonstatten gehen.
Durch den auf der Filtertrommel vorhandenen großen Vorrat an Filterbahn kann der erfindungsgemäße
Fluidfilter mit billigem, in seinen Abmessungen standardisierten Filtermaterial bestückt werden. Trotzdem
ist eine gute Filterwirkung er/.ielbar, da die Filterbahn viellagig auf der Trommel aufgewickelt ist.
Der erfindungsgemäße Filter ist sehr gut für einen automatischen Betrieb geeignet. Das Fluid durchströmt
die Trommel von außen durch deren Mantelfläche und wird im Bereich der Trommeldrehachse aus dieser
herausgeleitet. Ec ist leicht möglich, den Druck vor und nach der Trommel zu messen. Sofern an dem Meßpnnkt
nach Durchlaufen der Trommel ein sich stetig
vergrößernder Unterdruck ankündigt, kann daraus geschlossen werden, daß die äußerste Filterbahn bereits
rehr verschmutzt ist und entfernt werden sollte. Es genügt dann, die Abzugswelle in Rotation zu versetzen,
um die äußerste, verschmutzte Lage der Filterbahn aufzunehmen und die nächste, noch unverbrauchte Lage
freizugeben. Eine automatische Steuerung dieses Vorgangs ist möglich.
Die Anbindung der Filterbahn an die Abzugswelle bietet auch den Vorteil, daß der von der Filterbahn
aufgenommen λ Schmutz eingewickelt und damit sicher
verwahrt werden kann.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abzugswelle so an der Seite der
Trommel angeordnet ist, daß das zur Abzugswelle hinführende Trum der Papierbahn an seiner Oberseite
mit dem aufgenommenen Staub bedeckt ist. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß der Staub von dem zur
Abzugswelle hinführenden Trum während des Überführungsvorganges nicht abfallen kann.
Hierbei ist es auch vorteilhaft, den Antrieb für die Abzugswelle so zu gestalten, daß beim Aufwickeln die
Papierbahn mit ihrer verschmutzten Seite innen aufgewickelt wird. Auf diese Weise wird der Schmutz
beim Bilden des Wickels auf der Abzugswelle zwischen der bereits aufgewickelten Lage und der gerade
aufzuwickelnden Lage eingeklemmt und sicher verwahrt.
Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn die Abzugswelle höhenmäßig über der Drehachse der Trommel angeordnet
ist, jedoch mit ihrer Mantelfläche nicht über derjenigen der Trommel zu liegen kommt. Das zur
Abzugswelle hinführende Trum ist auf diese Weise etwas zur Abzugswelle hin geneigt, so daß eventuell sich
lösende Staubpartikel zur Abzugswelle hin abrollen.
Um die Beschickung der Trommel wirtschaftlich zu
gestalten, ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Filterbahn von einer
Vorratsrolle direkt der Filtertrommel zuführbar ist. Hierdurch kann die Filterbahn nach dem Verbrauch der
bisher auf der Filtertrommel bestückten Filterbahn ohne zusätzliche Maßnahmen eingefädelt und direkt auf
die Filtertrommel überspult werden. Es ergeben sich relativ kurze Stillstandszeiten des Filters.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung beschrieben, deren Figur
eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Staubfilters zeigt.
Die dargestellte Staubfilteranlage 1 besitzt eine Zuleitung 2 für das vom Staub zu befreiende Gas. Diese
Leitung führt zu einem als solchen bekannten Zyklon 3, in dem der große Staub abgeschieden wird. Von dort ist
die Leitung 2 in ein allseitig abgeschlossenes Gehäuse 4 geführt, das den erfindungsgemäßen Staubfilter 5
beinhaltet. Das Gehäuse ist an seiner Oberseite mit ■ einem abnehmbaren Deckel 6 versehen.
Der Staubfilter 5 umfaßt einen Filterträger 7, der als Trommel ausgebildet und um seine waagerechte
Trommelachse in nicht gezeigter Weise drehbar gelagert ist. Die Mantelfläche der Trommel ist mit t
einem Tuch bespannt. Sie diont zur Aufnahme einer
Vielzahl von Lagen einer durchgehenden Papierbahn 8, die bei der Beschickung '.(Or Trommel auf deren
Mantelfläche aufgewickelt wird. Im vorliegenden Fall ist
die Trommel in nicht gezeigter Weise mit zwanzig t Lagen der Papierbahn 8 umgeben. Die Lagen sind auf
der Trommel so eng wie möglich aufgewickelt.
Das freie äußere Ende der Papierbahn ist auf einer Abzugswelle 9 gespannt, die im vorliegenden Fall,
ebenso wie die Drehachse der Trommel, waagerecht innerhalb des Gehäuses 4 drehbar gelagert ist Die
Welle hat gegenüber der Trommel einen sehr viel kleineren Durchmesser und ist mit Hilfe eines Motors 10
in Richtung des Pfeiles P antreibbar.
Die Abzugswelle 9 ist so auf der Seite der Trommel angeordnet, daß das zur Welle hinführende Trum der
Papierbahn in dem Bereich zwischen der Trommel und der Abzugswelle mit seiner auf der Trommel außen
liegenden Oberfläche im wesentlichen nach oben gerichtet ist Genauer gesagt ist die Papierbahn von der
Trommel so zur Abzugswelle geführt, daß die auf der Trommel außen liegende Oberfläche der Papierbahn auf
der Abzugswalze innen zu liegen kommt Da die Abzugswelle höhenmäßig zwar über der Drehachse der
Trommel, aber unterhalb des Scheitels deren Mantelfläche angeordnet ist, verläuft das zu der Abzugswelle
hinführende Trum der Papierbahn 8 etwas abfallend geneigt zur Abzugswelle hin.
Das Gehäuse 4 ist im vorliegenden Fall von der rechten Seite der Darstellung her für ein Förderfahrzeug,
z. B. einem Gabelstapler frei zugänglich. An dieser Seite ist nämlich eine Vorratsrolle 11 für die Papierbahn
8 auf einer Rollenhalterung 12 drehbar gelagert. Die Rolle kann ohne weiteres mit Hilfe des bereits
erwähnten Gabelstaplers von oben in die Lagerschalen der Halterung drehbar eingehängt werden. Für eine
Beschickung der Trommel mit dem Papier ist es lediglich notwendig, den Deckel 6 des Gehäuses
kurzzeitig abzunehmen, worauf die Papierbahn in der gewünschten Lagenzahl auf die Trommel aufgebracht
werden kann.
Das Trommelinnere ist über eine im Bereich der Drehachse von der Trommel ausgehende Leitung 13 mit
einem Aktivkohlefilter 14 verbunden, indem das Gas von etwa noch vorhandenen Geruch befreit wird. Von
dort ist die Leitung 13 zu einem Saug-Druckgebläse 15 geführt, das als Pumpe wirkt. Nach dem Gebläse ist die
Leitung ins Freie geführt
Beim Betrieb der Anlage wird aufgrund der Pumpenwirkung des Gebläses das mit Staub vermischte
Gas zuerst durch den Zyklon geführt, wo der Grobstaub entfernt wird. Anschließend gerät das Gas über die
Leitung 2 in das Gehäuse 4, wo es durch die Mantelfläche der Trommel 5 in das Innere der Trommel
gelangt. Beim Durchgang muß das Gas die auf der Trommel aufgewickelten Lagen der Papierbahn 8
durchfließen, worauf es von dem Feinstaub gereinigt wird, der vornehmlich an der äußersten Papierbahn
hängen bleibt. Über die Leitung 13 wird dann das bereits gereinigte Gas dem Aktivkohlefilter 14 zugeführt, wo
nochmals der Geruch beseitigt wird, anschließend tritt das Gas nach dem Gebläse in das Freie aus. Sofern die
äußerste Lage der Papierbahn 8 so sehr verschmutzt ist, daß ein wirtschaftlicher Betrieb des Filters nicht mehr
gegeben ist, kann durch Anschalten des Motors 10 die Abzugswalze in Richtung des Pfeiles P in Drehung
versetzt werden, worauf die äußerste, verschmutzte Lage der Papierbahn 8 unter Mitnahme des auf ihr
angelagerten Staubes aufgewickelt wird.
Da das Trum der Papierbahn zwischen der Trommel und der Abzugswelle schräg zur Abzugswelle hin
geneigt ist, kann eventuell sich bei der Überführung lockender Staub lediglich in Richtung juf die
Abzugswelle hin bewegen, wo er durch die Aufwickelbewegung dann zwischen den sich bildenden Lagen
festgelegt wird.
Beim erfindungsgemäßen Filter werden bewußt auf die Trommel eine Vielzahl von Lagen der Papierbahn
aufgebracht, um während des Betriebs der Filteranlage bei Erreichen eines gewissen Verschmutzungswertes
der jeweils äußersten Lage die Möglichkeit zu haben, diese Lage abziehen zu können, ohne die Filteranlage in
ihrem Betrieb unterbrechen zu müssen. Auf diese Weise ist es möglich, bei einer einmaligen Beschickung der
Trommel die Filteranlage über eine, von der Zahl der Lagen abhängige Zeit kontinuierlich laufen zu lassen.
Hat sich die Zahl der Lagen auf der Trommel derart verringert, daß die zuverlässige Abfiiterung des Staubes
in Frage gestellt ist, so muß die Anlage stillgelegt werden. Die Papierbahn wird dann vollständig auf die
Abzugswelle aufgerollt und diese eventuell gegen eine leere Abzugswelle ersetzt. Von der Vorratsrolle 11 kann
sodann, z. B. durch Drehen der Trommel, entgegen dem Uhrzeigersinn eine neue Papierbahn in mehreren Lagen
auf den Umfang der Trommel aufgebracht werden. Sofern eine genügend große Anzahl von Lagen erreicht
ist, wird die Papierbahn 8 abgeschnitten und mit ihrem freien Ende an der neuen Abzugswalze 9 gespannt,
worauf der Filter wieder funktionsfähig ist. Der während der Beschickung abgenommene Deckel 6 wird
wieder auf das Gehäuse aufgebracht
Der erfindungsgemäße Staubfilter eignet sich vorzüglich für eine automatische Steuerung. Es genügt, den
Druck vor dem Filter, z. B. an der Stelle 16 und nach dem Filter, z. B. an der Stelle 17 zu messen. Sofern sich am
Meßpunkt 17 ein im Vergleich zu dem am Meßpunkt 16 herrschenden Druck sich verstärkender Unterdruck
ergibt, kann dies als ein Maß für die Verschmutzung der äußersten Lage der Papierbahn 8 gewertet werden,
worauf selbsttätig der Motor 10 in Bewegung versetzt werden kann, der daraufhin die verschmutzte Papierbahn
auf die Aufzugswelle 9 aufwickelt.
Natürlich könnte auch daran gedacht werden, den Motor 10 langsam, aber stetig laufen zu lassen, worauf
eine permanente Erneuerung der äußeren Lage der Papierbahn auf der Trommel stattfindet.
Die Praxis hat gezeigt, daß die inneren sauberen Lagen der Papierbahn — für den Fachmann überraschend
— praktisch keinen Mehrdruck ergeben.
Der Fluidfilter arbeitet mit Unterdruck. Dies hat den großen Vorteil, daß kein Schmutz nach außen dringen
kann. Es ist denkbar, die mit Schmutz beladenen
;,, Papierwickel im Inneren des Gehäuses automatisch in
Behälter zu verpacken, die dann zu einem Mülldepot gebracht werden. Diese Möglichkeit ist besonders beim
Ausfiltern von gesundheitsschädlichen Stoffen aus Fluiden wichtig.
ι ι Auf der Mantelfläche der Trommel können bevorzugt
einige Lagen einer Papierbahn aufgebracht und an den Enden verklebt werden, so daß sie über eine längere
Zeil auf der Trommel bleiben können. So ist es auf einfache Weise möglich zu verhindern, daß durch eine
.(i Unaufmerksamkeil alle Papierlagen von der Trommel
abgewickelt werden. Die eigentliche Filterpapierbahn wird dann auf diese innersten Lagen aufgewickelt.
Um zu verhindern, daß alle Lagen der Papierbahn von der Trommel abgefahren werden, kann z. B. in der
j-i dritten Lage von innen ein Loch oder eine Kerbe
eingearbeitet sein, in die ein Taster beim Abziehen der Papierbahn einfällt und ein Signal auslöst.
Insbesondere beim Ausfiltern von staubförmigen Medien wirkt sich der Umstand besonders vorteilhaft
tu aus, daß immer mit mehreren Filterlagen gearbeitet
wird, so daß feinster Staub, der durch die ersten Lagen eventuell hindurchdringt, in den nachfolgenden Lagen
aufgehalten wird. Der Filter ist nicht auf die Verwendung als Staubfilter beschränkt, er kann
i- vielmehr im Zusammenhang mit verschiedenen Fluiden,
z. B. auch als Naßfilter Verwendung finden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Fluidfilter zum Entfernen von beispielsweise Staub aus Gas bzw. Gasgemisch, z. B. Luft mit einer
drehbaren Trommel als Träger für eine auf deren Mantelfläche angeordnete Filterbahn, deren freies
äußeres Ende auf einer zur Drehachse der Trommel in etwa parallelen, die verschmutzte Filterbahn
aufnehmenden Abzugswelle aufgespannt ist und mit einer Pumpe zum Hindurchleiten des Gases durch
die Trommel, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbahn (8) über den gesamten Umfang
der Trommel (5) geführt und auf ihr als durchgehende Schicht so aufgewickelt ist, daß viele Lagen
übereinander gebildet sind, von denen die äußerste zur Abzugswalze (9) geführt ist und von dieser im
Zuge der Verschmutzung abgezogen wird.
2. Fluidfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugswelle (9) so an der Seite der
Trommel (5) angeordnet ist, daß das zur Abzugswelle hinführende Trum der Filterbahn (8) an seiner
Oberseite mit dem aufgenommenen Staub bedeckt ist.
3. Fluidfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die Abzugswelle
(9) so gestaltet ist, daß beim Aufwickeln die Filterbahn (8) mit ihrer verschmutzten Seite innen
aufgewickelt wird.
4. Fluidfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugswelle (9)
höhenmäßig über der Drehachse der Trommel (5) angeordnet ist, jedoch mit ihrer Mantelfläche nicht
über derjenigen der vollen Trommel zu liegen kommt.
5. Fluidfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbahn (8) von
einer Vorratsrolle (11) direkt der Filtertrommel (5) zuführbar ist.
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Family Applications (1)
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