DE3001289A1 - In abfallbehaelter angeordnete filterelemente zur abscheidung gesundheitschaedlicher stoffe aus stroemender luft im bereich kerntechnischer anlagen - Google Patents
In abfallbehaelter angeordnete filterelemente zur abscheidung gesundheitschaedlicher stoffe aus stroemender luft im bereich kerntechnischer anlagenInfo
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Description
PATENTANMELDUNG
Bezeichnung: In Abfallbehälter angeordnete Filterelemente
zur Abscheidung gesundheitsschädlicher Stoffe
aus strömender Luft im Bereich kerntechnischer Anlagen.
Zusatz zu: P 27 55 964.4 - 33 (Aktenzeichen)
Anmelder: DELBAG-UJFTFILTER GMBH
1000 Berlin 31
Schweidnitzer Strasse 11 - 16
Schweidnitzer Strasse 11 - 16
Das Hauptpatent bezieht sich auf Filterelemente mit Wechselvorrichtungen
und Kontaminationsschutz, die in Abfallbehälter eingelagert sind und zur Abscheidung von gesundheitsschädlichen Stoffen aus
der Atem- oder Prozeßluft von lüftungstechnischen Anlagen die z.B.
im kerntechnischen Anwendungsbereich eingesetzt sind.
Gemäß der Erfindung des Hauptpatentes werden in 200 oder 400-Liter
Standard-Abfallbehälter ohne jede äußere Veränderung wahlweise Filterschichten, bestehend aus Filterpapier oder körnigem
Schüttgut in Platten, Block, Quader, Scheiben, Ring, Stern oder Zick-Zack Form eingebracht.
Ferner sind diese Abfallbehälter mit je einer lösbaren Deckelhaube
ausgestattet und zusätzlich mit einem Zu- und Abluftrohr versehen
zum unmittelbaren Anschluß an darüber liegende Staub- und Reinluftkanäle.
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An Deckelhaube und Abfallbehälter angeordnete Mehrfachbordringe können durchsichtige Schutzschläuche angeklemmt werden zur kontaminationsfreien
Bedienung und zum Austausch der verbrauchten Behälterfilter.
In einer weiteren Ausbildung nach dem Hauptpatent sind die Deckelhauben
der Abfallbehälterfilter oder Faßfilter mit Fernbedienungselementen
versehen, die dazu dienen, den Abfallbehälter mit dem eingebauten Filter nach dem Verschluß der Klappen von den Dichtungen
entweder zu lösen oder einen frischen Filterbehälter wieder an die luftführenden Kanäle anzuspannen.
Die Gründe der zusätzlichen Patenterweiterung sind durch eine gänzlich neue filtertechnische Problemstellung entstanden, die erst
in letzterer Zeit immer mehr an Bedeutung gewinnt.
Weltweite Überlegungen, wie nicht mehr brauchbare Atommeiler außer Dienst gestellt werden können, werden angestellt.
Mangelhafte Wirtschaftlichkeit, abgelaufene Lebensdauer oder die
nicht mehr korrigierbaren Folgen eines Störfalles sind mitunter Abrißgründe, die zu solchen ungewöhnlichen Entscheidungen führen.
Die Auslegung wartungs-, reparatur- und stillegungsfreundlicher Kernkraftwerke hat erst in letzter Zeit zu Genehmigungsvoraussetzungen
für neue Kernkraftwerke geführt.
Beim Abbruch von radioaktiven Ruinen bis zur sogenannten grünen Wiese entstehen zwangsläufig schwerwiegende Umweltschutzprobleme.
Nicht jede Schlußphase der Reaktorstillegung ist gleichzeitig mit
dem Ende der Radioaktivität verbunden. Auf Jahre hinaus ist die Aktivität tief in den Werkstoffen des heißen Nuclear-Bereiches
gespeichert. Dazu gehören -um nur einige Beispiele zu nennen-
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der Kernmantel des Sicherheitsbehälters sowie die diversen Armaturen,
Rohre, Pumpen und Dampferzeuger, auf denen sich radioaktive Ablagerungen angesammelt haben. Selbst der Betonmantel des biologischen
Abschirmbereiches ist zu einem Teil davon betroffen.
Der vollständige Abbruch eines Atommeilers schließt ein, daß zunächst
alle verseuchten Teile aus Metall oder Beton vor dem Abtransport zur Endlagerung unter Kontaminationsschutz zerkleinert werden
müssen. Die Abwrackung der sogenannten,kalten Kraftwerksreste ist dagegen völlig problemlos. Versuchsweise Abrißtechniken
in den USA haben teilweise zu Erkenntnissen über Ausmaße geführt, die zur Zeit nur mangelnde Rückschlüsse zulassen, wie ein solcher
Abriß großtechnisch abwicklungsreif ist.
Die Zerlegungstechnik mit Plasmabrennschneidmaschinen in Kabinen mit hohen Luftwechselzahlen oder mit fahrbaren Freibrennstellen
räumt dem Trockenabriß mehr Chancen ein als dem nassen Abbruch. Das zweite Beseitigungsproblem der verseuchten Flüssigkeit würde
diesen Vorgang nur erschweren.
Beim Zerschneiden von Reaktorteilen, insbesondere aus Edelstahl mit Plasmabrennern, entstehen feindisperse Schmelzrauche von
hoher Dichte und Konzentration. Das gleiche trifft zu beim Brennschneiden von armierten Beton- oder Stahlteilen. Mit dem Schmelzrauch
durch die Oxydation der Metalle vermischen sich zwangsläufig große Staubanteile
von verbranntem Beton, wodurch Staubkonzentrationen in der Luft von 1 bis 2 g/nr>3 mit Teilchengrößen von 0,03 bis 30 Mikrometer entstehen
können. Weitere Erschwernisse ergeben sich beim Abbrand durch Funkenflug oder fliegende Glimmreste, verbunden mit
erhöhten Lufttemperaturen, die vor allem dann problematisch sind,
wenn in den Abrauchen Teile von Aluminiumoxyden enthalten sind.
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Für mittelstark verseuchten Staub wird mit Belastungen von 1 Curie/kg
Staub gerechnet. Weiterhin ist z.B. eine zentrale Anhäufung von mehr
als 400 g Staub aus dem hochaktiven Bereich nicht möglich, weil die Strahlendosis von mehr als 10 mrem in 1 Meter Entfernung aus Sicherheitsgründen
keinesfalls zu überschreiten ist.
Aus filtertechnischer Sicht entstehen hierbei die Probleme der Beseitigung
von gefährlichen Emissionsstoffen aus der Abluft, um das
Umweltrisiko möglichst gering zu halten. Der Grad der Umweltbelastung sinkt hierbei aber notgedrungen mit der Verkürzung der Beseitigungswege
des Staubes von der Trenn- oder Schneidstelle bis zum Abfallbehälter und von dort bis zur langfristigen Endlagerung,
Die bisher dafür vorgeschlagenen Filterkonstruktionen für den geschilderten Anwendungsfall sind apparativ zu aufwendig und deshalb
sehr kostenintensiv. Die zahlreichen Zwischenstationen von der Staubentstehungsstelle
zu den Staubsammelbehältern mit den langen Ubertragungswegen bis zur Abfüllung in die dafür vorgesehenen
Standard-Abfallbehälter sind wegen der Verschleppungsgefahren stark risikobelastet und eignen sich deshalb nur unter Inkaufnahme der
genannten Schwierigkeiten, wie diese z.B. bei der Verwendung von Elektrofiltern, von Schlauchfiltern oder hochwertigen Zyklonkombinationen
mit nachgeschalteten Feinfiltern entstehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher im Prinzip die gleiche Aufgabe
wie dem Hauptpatent zugrunde, nämlich an Kanäle durch Anpreßvorrichtungen angespannte Abfallbehälter mit darin angeordneten
Filterelementen zur Abscheidung von gesundheitsschädlichen Stoffen aus der Luft zu schaffen, um diese nach erfolgter Sättigung ohne jeden
zusätzlichen Aufwand, insbesondere im Falle einer stärkeren Staubverseuchung auf direktem Wege in ein Endlager deponieren zu können.
Die vorliegende Erfindung ist eine weitere Ausbildung des Hauptpatentes
und besteht darin, daß eine Filteranlage aus zwei hintereinander
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geschalteten 200 oder 400- Liter Standard-Abfallbehältern mit je einem
eingebauten ein- oder zweistufigen Schüttgut- oder Sandbettfilter und einem Schwebstoffilter gebildet wird, die durch lösbare, zum
Zwecke der Luftführung gestaltete Deckelhauben über einen verriegelbaren, luftleitenden Rohrverbindungsstutzen untereinander in Verbindung
stehen und deren herausragende separat durch Klappen verschließbare Mittelrohre für die Zu- und Abluftführung jeweils an einem darüber
angeordneten schräg verlaufenden nebeneinander liegenden Staub- und Reinluftkanal mit seitlichen Anschlüssen stationär befestigt sind, wobei
die Abfallbehälter mit den eingebauten Filtern an die Deckelhauben jeweils an vier Stellen durch hebelübersetzte nachfedernde Spannsysteme
von einer Seite aus zentral fernbedient oder auf manuelle Weise aneinander angespannt oder gelöst werden können.
In weiterer Ausbildung der Erfindung besteht die im Abfallbehälter
eingesetzte Vorfilterschicht darin, daß zwischen einer oberen, über den ganzen Behälterquerschnitt waagerecht eingefügten Siebblechabdeckung
und einem unteren, mit Abstand zum Behälterboden angeordneten Siebblech und zwischen je einem in der Behältermitte befindlichen, mit
schwenkbaren Klappen verschließbaren Mittelrohr oder Luftzuführungsrohr eine von unten nach oben mit Schadstoffen beladbare luftdurchströmte,
poröse Schüttschicht, z.B. aus homogen fraktioniertem Brechsand eingelagert ist, wobei der untere Hohlraum zwischen Siebblech und Behälterboden
bei Bedarf gegebenenfalls mit einem körnigen Grobschüttgut angefüllt ist, den die Staubluft zunächst passieren muß, bevor diese die Vorfilterschicht
kontaktiert und danach über die Deckelhaube und den durch Drehklappen verriegelbaren Rohrverbindungsstutzen in den Abfallbehälter
mit dem eingebauten Schwebstoffilter einströmt, welcher von außen nach innen mit der Luft beaufschlagt wird, die oberhalb durch das Mittelrohr der
Deckelhaube über den Abluftkanal wieder abgeführt wird.
Eine weitere vorteilhafte Version der Erfindung besteht darin, daß
der mit einer Deckelhaube und mit einem verschließbaren Rohrverbindungsstutzen versehene, abgedeckte und mit einer Drehklappe im Mittelrohr
verschliessbare Vorfilter-Abfallbehälter einen z.B. mit körnigem Schüttgut befüllten mittig angeordneten von oben nach unten mit
schadstoffbeladener Luft durchströmten Zwischenbehälter aufweist,
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der zur Abfallbehälterinnenwand hin ringsum einen der Reinluftabströmung
dienenden ringförmigen Hohlraum ausbildet, und der oben und unten über
den gesamten Zwischenbehälterquerschnitt je eine waagerecht eingesetzte
scheibenförmige Siebblechabdeekung aufweist, die sowohl oberhalb zum mittig durchbrochenen Zwischenbehälterdeckel hin wie unterhalb zum
Abfailbehälterboden hin luftführende Hohlräume offen läßt, die unter anderem
auch wie die Hohlräume des nachgeschalteten sternförmigen Feinfiltereinsatzes
im Nachbarbehälter dazu dienen, daß im Falle einer stärkeren Verseuchung des eingespeicherten Staubes diese Freiräume zusammen mit
dem äußeren ringförmigen Hohlraum zwischen Abfallbehälter- und Zwischenbehälterwand
durch ein flüssiges, selbstaushärtendes Strahlenschutzmedium - z.B. mit Beton jeweils von oben her ausgießbar sind.
Die vorliegende Erfindung löst die gestellte Aufgabe noch dadurch,
daß der Vorfilter-Abfallbehälter mit zwei konzentrisch ineinander gesteckten, hochkant stehenden, oben abgedeckten und mit einem Deckel
verschlossenen, im Zwischenraum mit Schüttgut befüllten Siebblechmantelringen
ausgestattet ist, die innen ein poröses Mittelrohr und außen zur Innenwand des Abfallbehälters einen ringförmigen Hohlraum bilden, damit die vorgereinigte
Luft, die zuvor aus dem Zuluftkanal von oben nach unten durch das poröse Mittelrohr die Schüttschicht der Dicke und Länge nach seitlich durchdrungen
hat, wieder nach oben zur Deckelhaube und von dort aus über den verschließbaren
Rohrverbindungsstutzen und über die Deckelhaube zum nachgeschalteten Abfallbehälter mit dem eingebauten Schwebstoffilter zwecks Endreinigung
überströmen kann, um von außen nach innen über ein verschließbares Mittelrohr
zum Abluftkanal zwecks Luftfortführung zu gelangen.
Für die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist noch von Bedeutung,
daß der mit körnigem Schüttgut befüllte Vorfilter-Abfallbehälter im Innenraum ein Mittelrohr und drei den gesamten Behälterquerschnitt
ausfüllende kreisförmige Siebblechabdeckungen aufweist, die den Behälterraum in zwei zylinderförmige Hälften aufteilen, deren Innenräume
z.B. mit klassiertem Sand unterschiedlicher Korngröße aufgefüllt sind,
die von der schadstoffbeladenen Luft über die Deckelhaube vom Rohluftkanal
her einströmend nacheinander von oben nach unten durchströmt werden, bis nach Passage des Hohlraumes zwischen der untersten Sieb-
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blechabdeckung und dem Behälterboden die vorgereinigte Luft den Abfallbehälter
über das Mittelrohr und durch den Reinluftkanal der über dem
Zuluftkanl liegt wieder verläßt.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung geht noch davon aus, daß der Vorfilter-Abfallbehälter mit einem Zwischenbehälter der mit der
schadstoffbeladenen Luft von oben nach unten durchströmt wird, versehen ist, der zur Abfallbehälterinnenwand einen ringförmigen
Hohlraum offen läßt und dessen Innenraum durch drei scheibenförmige
Siebbleche so abgedeckt ist, daß zwei hohle Zylinderhälften entstehen,
die in Luftstromrichtung z.B. mit immer feiner werdenden Sandkornfraktionen
ausgefüllt sind und bei dem die unterste Siebblechabdeckung zum Behälterboden und die oberste Siebblechabdeckung zum durchbrochenen
Zwischenbehälterdeckel hin Hohlräume ausbilden, wobei die Zuluft aus einem oberen Zuluftkanal über ein Mittelrohr mit schrägem Dichtflansch
einströmt, bis diese nach senkrechter Passage der abgestuften Filterschichten in vorgereinigtem Zustand über den äußeren Hohlraum
zwischen Abfall- und Zwischenbehälterwand und über den Deckelhaubeninnenraum zum Reinluftkanal hin ausströmend wieder verlassen kann.
Schließlich ist für die weitere Gestaltung der Erfindung noch von
Bedeutung, daß der mit Schüttgut z.B. porösem Brechsand oder mit aktiviertem Kontaktmittel befüllte Abfallbehälter eine genau durch
die Mitte führende, senkrecht eingebaute Scheidewand aufweist, die eine Grobschicht von einer feineren Schüttschicht unterteilt, wobei
durch die Hohlraum bildenden, schrägen dachartig geformten oberen und unteren Siebblechabdeckungen die schadstoffbeladene Luft zuerst
die grobe Kornschicht von oben nach unten und dann die feine Kornschicht von unten nach oben durchströmt und wofür in der lösbar am
Abfallbehälter angeklemmten Deckelhaube separate und verschließbare Zu- und Abluftstutzen angeordnet sind, die ihrerseits in je einen nebeneinander
liegenden Zu- und Abluftkanal einmünden.
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Zur vollständigen Lösung der Erfindungsaufgabe gehört noch, daß
der Vorfilter-Abfallbehälter durch mindestens drei konzentrisch ineinander gesteckte oberhalb etwas abgesperrte Siebmantelzylinder
unterteilt ist, wodurch zwei in Luftstromrichtung hintereinander
liegende ringförmige Hohlräume entstehen, die mit in der Korngröße unterschiedlichem Schüttgut befüllt sind und wobei die
schadstoffbeladene Luft über ein Mittelrohr vom oberen Zuluftkanai
her durch die Deckelhaube durchführend in den Abfallbehälter einströmt, bis diese nach waagerechtem Kontakt mit den
abgestuften Filterschichten den Abfallbehälter über den äußeren
Hohlraum zwischen Siebmantei und Behälterinnenwand und durch die Deckelhaube zu dem darüber liegenden Reinluftkanal hinströmend
wieder verläßt.
Ein weiteres Beispiel kennzeichnet die Erfindung dadurch, daß zu Abdichtungszwecken zwischen dem Deckelhaubenflansch und dem
Vorfilter-Abfallbehälterflansch eine hebelübersetzte Spannvorrichtung
mittels nachfedernder durch Tellerfederscheiben abgestützte Spann- oder Anpreßhaken eingreifen, die im einzelnen aus zwei in zwei Querträgern an
der Deckelhaube befindlichen fest gelagerten Wellen gebildet werden,
um deren Drehpunkte an den Wellen je ein die drehbaren nachfedernden Anpreßhaken tragender knieähnlich geformter Anlenkhebel fest angeordnet
ist, die auf der Bedienungsseite beidseitig mit je einer linken und rechten Kraftübertragungsstange verbunden sind, welche in der
Mitte von einer ungleichseitigen Schere mit vier Hebelgliedern gehalten
werden, auf die zum Beispiel ein pneumatischer oder ölhydraulischer Kraftzylinder wirkt, welcher bei Spannende eine selbsthemmende Totpunktlage
der Hebel erzeugt, um eine dauerhafte Zylinderdruckentlastung während des Filterbetriebes hervorzurufen.
In einer anderen Ausgestaltung ist die Erfindung noch dadurch bestimmt,
daß zwischen Deckelhaube und Abfallbehälterfilter eine hebelübersetzte nachfedernde Spannvorrichtung über ein Gestänge eingreift, das durch
eine vertikal zwischen zwei Lagerstellen drehbar angeordnete Gewindespindel,
die über einen Knarrenschlüssel oder wahlweise über eine Exzenterscheibe mit einem Motorgetriebe betätigt wird, um eine
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Gewindelaufbuchse nach oben oder unten zu bewegen, wobei die daran drehbar angelenkten Verbindungsstangen mitgeschleppt
werden, die ihrerseits mit den vier Kniehebeln und den vier nachfedernden
Anpreß- oder Spannhaken und den beiden Kraftübertragungswellen gekuppelt sind, welche durch die waagerechte Spannstellung
der Verbindungsstangen in eine selbsthemmende Totpunktlage gebracht werden, um den Antrieb dauerhaft zu entlasten.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Spannvorrichtung
für den Abfallbehälter zum Anspannen an die Deckelhaube noch dadurch bestimmt, daß mittels einer Last- oder Spannwinde mit Rechts- und
Linksgewinde und einer mittig angeordneten Knarre über einen Hebel oder über einen impulsbetätigten Kraftzylinder eine Rechts- und eine
Linksgewindewelle mit Endschäkel in Richtung der drehbaren knieähnlichen Hebelgelenke bewegt wird, wodurch die selbsthemmend nachfedernden Anpreßoder
Spannhaken entweder an den Abfallbehälterflansch angespannt oder bei Bedarf gelöst werden.
Schließlich ist die Erfindung noch dadurch gekennzeichnet, daß der
gesamte Abfallbehälter von einem im Boden fest stationierten oder von einem auf Rollen fahrbaren scherenartig bewegten Spanntisch
angehoben und angepreßt wird, der durch eine bekannte mittig angeordnete Gewindespindel und durch darauf laufende Gewindemuttern
mit angelenkten Hebeln wahlweise über einen Knarrenschlüssel oder über andere automatisch bedienbare Kraftübersetzungselemente
betätigt wird, wobei die fahrbare Spanntischversion durch fixierte Bodenvertiefungen über die Fahrrollen justierbar ist.
Zum Schluß kennzeichnet sich die Erfindung noch dadurch, daß eine fahrbare Filteranlage mit zwei Abfallbehältern, einem Ventilator
und einem daran installierten Saugrüssel mit einer Ansaughaube ausgestattet ist, wobei das Vorf"liter im ersteren Abfallbehälter in in-
oder zweistufiger Bauweise groben Brechsand oder wahlweise feinen Basalt- oder Lavasand enthält und das Nachfilter im zweiten Abfall- '
behälter ein anderes geeignetes Kontakt- oder Abscheidemittel für die
Nachabscheidung enthält, bzw. daß der zweite nachgeschaltete Abfallbehälter
mit einem großvolumigen Schwebstoffilter ausgefaltetes
Filterpapier in Scheiben-, Patronen-, Stern- oder Paketform ausgerüstet ist.
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Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Die Figur 1 zeigt eine komplette zweistufige Kombinationsfiiteranlage
eines Sandfilters und eines Schwebstoffilters im Schnitt mit den als Faßfiltern ausgebildeten Abfallbehältern. Die Luftzu- und -abführung
in den Kanälen oberhalb der Deckelhauben ist durch Schwenkklappen ebenso verschließbar wie der Rohrverbindungsstutzen vom
FaGfilter zu Faßfilter durch eine Drehklappe. Die Anströmung der Vorfilterschicht erfolgt durch die Mitte und von unten her. Die Luftströmung
im nachgeschalteten Schwebstoffüter des Nachbarbehälters verläuft dagegen von außen nach innen durch die Filterpatrone.
Die Figur 2 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung des Anlagenprinzips einer gesamten zweistufigen Filteranlage mit den
schräg geformten Zu- und Abluftkanälen einschließlich der Zti- und
Abluftflanschanschlüsse für insgesamt acht Filterfässer oder Behälter.
In der Figur 3 ist eine zweistufige Faßfilteranlage dargestellt, bei
der das Vorfilter aus einem Abfallbehälter mit einem eingelagerten beschütteten Zwischenbehälter besteht, der oben und unten Siebbleche
aufweist, damit die Luft die Schüttschicht vertikal durchdringt, um seitlich am Zwischenbehälter vorbei wieder abströmen zu können.
Das nachgeschaltete Faßfilter ist mit einem Schwebstoffiltereinsatz versehen. Sämtliche Rohrverschlüsse zur Absperrung des Luftstromes
sind Drehklappen mit einer Mittelachse.
Die Figur 4 stellt eine weitere zweistufige Filteranlage dar, bei der das Faßfilter im Behälter mit einer Vorfilterschicht aus körnigem
Schüttgut ausgefüllt ist, wobei der Zwischenbehälter außen und innen porös ist, damit die Luft von der Mitte aus einströmend die
Filterschicht annähernd waagerecht durchdringt, um aus dem Hohlraum zwischen Innenbehälter und Außenbehälter wieder zu entweichen.
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Das nachgeschaltete Faßfilter ist beispielsweise ein sternförmiges
oder scheibenförmiges Schwebstoffilter aus zickzackgefaltetem
Filterpapier.
In der Figur 5 soll ein zweistufiges Schüttgutfilter verdeutlicht werden
mit einem darüber angeordneten Zu- und Abluftkanal. Die Durchströmung durch den beispielsweise eingezeichneten Brechsand geschieht
hierbei zunächst durch eine mit einer Siebscheide abgedeckten, eingeschüttete Grobkornschicht, die durch eine weitere Siebscheibe das
nachgeschaltete zu durchströmende Feinkorngut mit einem unten offenlassenden Hohlraum abteilt. Nach Verlassen der Fiiterschichten wird
die gereinigte Luft aus einem Mittelrohr wieder aus dem Behälter herausgeführt und in einen Abluftkanal eingeleitet.
Die Figur 6 zeigt ein zweistufiges Schüttgutfilter mit einem geteilten
Sandbett in einem Filterfaß, das in der Mitte eines Abfallbehälters eingelagert ist. Drei Siebbleche unterteilen zwei zylindrische Filterkammern,
die mit unterschiedlichen Kornfraktionen angefüllt sind. Die Zuluft kommt von oben und durchdringt zunächst die grobe
und dann die feine Filterschicht, um dann in gereinigtem Zustand aus dem Hohlraum zwischen Innenfaß und Außenbehälter wieder
nach oben in den Abluftkanal abzuströmen.
Die Figur 7 stellt eine weitere Variante eines Zweistufen-Faßfilters
dar, das durch eine Scheidewand in der Mitte getrennt ist. Zunächst durchströmt die von oben ankommende Zuluft hierbei die linke Schüttgutkammer
mit dem groben Schüttgut, um anschließend in der rechten Kammer das feinere Schüttgut zu durchdringen. Der Abfallbehälter
mit dem Filter hat einen Zu- und Abluftstutzen mit getrennten
Anschlußkanälen.
Die Figur 8 zeigt ein Zweistufenfilter mit drei Siebkörben, die zwei
mit Sand oder wahlweise anderen Kontaktmitteln befüllte Filterkammern
bilden.
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A/'i&iHi) {JAS
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Durch verschiedene Abscheidemedien können hierbei zwei Stufen hintereinander wirksam sein, wobei die Schadstoff beladene Luft
im Behälter von innen nach außen einen waagerechten Weg nehmen muß, um aus dem Hohlraum zwischen Siebkorb, Innenfaß und Außenbehälter
wieder abströmen zu können.
Die Figur 9 stellt eine hebelübersetzte Spannvorrichtung für Faßfilter
dar, um deutlich zu machen, wie das Faßfilter bzw. der Abfallbehälter an die Deckelhaube mit dem daran befestigten Kanal festgespannt wird.
Hierbei drückt der Kraftzylinder eine unte'n befestigte Schere so weit auseinander, und bewegt dabei die Verbindungsstangen mit den daran
angelenkten Hebeln nach außen, bis die nachfedernden Spannkloben, Anpreßoder Spannhaken den Behälter an die Deckelhaube festklemmen und
der gesamte Vorgang durch eine Totpunktlage blockiert wird.
Die Figur 10 ist eine Draufsicht auf die Figur 9 und zeigt die Profilstahlabstützung
an den Deckelhauben mit den beiden Dreh- und Betätigungswellen und der Kraftzylinderbefestigung für die vierseitig angreifende
Spannvorrichtung.
In der Figur 11 ist eine weitere Spannvorrichtung für Faßfilter dargestellt,
die mit einer drehbar gelagerten Vertikal-Gewindespindel und einer darauf laufenden Gewindebuchse arbeitet. Hierbei sind die beiden
Verbindungsstangen zu den Wellen und seitlichen Gelenkhebeln drehbar an der Gewindebuchse angeordnet. Diese Betätigung erfolgt
wahlweise über Getriebemotoren und Exzenterscheiben oder über Kraftzylinder bzw. einfach mit einem umschaltbaren Knarrenschlüssel.
Die Figur 12 stellt eine Spannvorrichtung für Faßfilter dar, die aus
einem mit einer Knarre versehenen Spannmutternteil besteht und als Lastwinde arbeitet, wobei eine Rechts- und Linksgewindespindel
die Gelenkhebel und nachfedernden Spannhaken selbsthemmend betätigt.
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In der Figur 13 ist eine Spannvorrichtung für Faßfilter gezeigt, die
aus einem fest am Boden verankerten Hubtisch oder aus einem fahrbaren Hubwagen besteht, der in Bodenvertiefungen fixiert wird und
durch Spindeldrehungen angehoben oder wahlweise gesenkt werden kann.
Die Figur 1 stellt zunächst im Schnitt das gesamte Filterprinzip einer
zusammenhängenden zweistufigen Faßfilteranlage 1 dar.
Hierbei sind die standardisierten Abfallbehälter 2, die wahlweise mit einer Schüttschicht 3 oder mit einem Schwebstoffiltereinsatz
ausgerüstet sind, zunächst durch Deckelhauben 5 mit dem Zuluftkanal 6 und dem Abluftkanal 7 verbunden.
In den Kanälen 6 und 7 sind die Drehklappen 8 angeordnet und dienen dem Verschluß der Zu- und Abluftführung zu den Abfallbehältern
2 während des Behältertausches nach der Staubsättigung.
Die an den Kanälen 6 und 7 befestigten Deckelhauben 5 stehen durch einen Rohrverbindungsstutzen 9, der mit einer Drehklappe
versehen ist, untereinander in Verbindung. Das eingezeichnete Schüttgutfilter dient in diesem Falle als Vorfilterschicht 3 und
eignet sich u.a. besonders zur Vorabscheidung von Rauchbestandteilen,
wie Edelstahlschmelzrauchen, Eisenschmelzrauchen, Aluminiumoxyd und Rauch mit Staub vermischt aus geschmolzenem Beton, der
mit erhöhter Temperatur und mit Glimmresten beladen in das Sandbett des Vorfilters eindringt.
Zu diesem Zweck ist der Abfallbehälter 2, bestehend aus einem
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eckigen oder runden 200- oder 400-Liter Behälter, oben und unten mit einer eckigen oder kreisförmigen porösen Siebblechabdeckung 11
versehen und innen mit einem Zuluft führenden Mittelrohr 12
ausgestattet. Das untere Siebblech 11 bildet zum Abfallbehälterboden 13 einen Hohlraum 14.
Das zwischen die Siebblechscheiben 11 beispielsweise eingefüllte Sandmaterial 3 z.B. klassierter Quarz-, Basalt- bzw. Lavasand oder
Schutzraum sand mit großer spezifischer Oberfläche wird von der schadstoffbeladenen
Luft 15, die durch das Mittelrohr 12 einströmt, von unten nach oben über die gesamte Behälter- bzw. Schüttguthöhe 3 durchdrungen,
um schließlich über die Deckelhaube 5 und den Rohrverbindungsstutzen in die benachbarte Deckelhaube 5 mit dem Schwebstoffiltereinsatz 4
von außen nach innen einzuströmen. Die Zu- und Abluft führenden Hohlräume des Schwebstoffeinsatzes 4 im Behälter 2 können bei Bedarf
mit Beton vergossen werden, genauso wie das Sandfilterbett 3 des Abfallbehälters oder Vorfilterbehälters 2 mit Zementschlempe betonartig
von oben her vergießbar ist.
Die Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Gesamtkonzeption
einer zweistufigen Filteranlage 1 mit acht Faßfiltern. Hierbei sind jeweils immer zwei Abfallbehälter nebeneinander- bzw. zusammengeschaltet,
wobei jeweils ein Behälter 2 das Vorfiiter und ein Behälter 2 das Feinfilter aufnimmt. Diese sind durch die anpressenden Spannvorrichtungen
21 mit den Deckelhauben 5 zusammen an einen schräg verlaufenden Luftkanal 17 angeordnet, der durch eine Mittelscheidewand
18 in Zu- und Abluftraum mit den Flanschanschlüsgen 19 und 20
unterteilt ist, wobei die Zuluft 22 seitlich einströmt und die Abluft 23 seitlich gereinigt wieder abströmen kann.
In der Figur 3 ist eine zweistufige Faßfilteranlage dargestellt, bei der der
Abfallbehälter 2 mit einem Schüttgut 27 befüllt ist und mit einem
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Zwischenbehälter mit nichtdurchbrochener Außenwand 24 und mit einer
oberen und unteren Siebblechabdeckung 26 ausgestattet ist.
Der durch die Siebblechabdeckungen gebildete Zwischenraum 24 ist z.B.
mit einem feinkörnigen Granulat 27 angefüllt, das als Filterschicht von oben nach unten mit der Zuluft 28 angeströmt wird. Zwischen der unteren
Siebblechabdeckung 26 und dem Abfallbehälterboden 29 ist ein Hohlraum ausgebildet. Zwischen der oberen Siebblechabdeckung 26 und dem mittig
durchbrochenen Zwischenbehälterdeckel 31 befindet sich ebenfalls ein Hohlraum 32. Der ringförmige Hohlraum 33 zwischen Abfallbehälter-Innenwand
2 und der Außenwand des Zwischenbehälters 24 dient der Rückströmung des gereinigten Luftstromes 28, der durch die mit der Drehklappe 34 ausgestatteten
Führung des Mittelrohres 35 in der Deckelhaube 36 vom oberen Zulaufkanal 37 her in das Vorfilter mit dem Granulat 27 einströmt.
Nach Verlassen des Vorfilters strömt die Luft durch den verschließbaren Rohrverbindungsstutzen 25 in das nachgeschaltete sternförmige
Schwebstoffilter 38 des Abfallbehälters 2 von oben her ein, verläßt dieses durch den Mittelrohrtrakt 39 über das obere Mittelrohr
41 mit der Drehklappe 42 und der Deckelhaube 40, um aus dem Abluftkanal 43 gereinigt wieder auszuströmen.
Auch bei dieser Konstruktion besteht die Isoliermöglichkeit sämtlicher Schüttgutvorfilter-Hohlräume 30, 32 und 33 und der Hohlräume in
den nachgeschalteten sternförmigen Schwebstoffiltem 38 aus gefaltetem
Filterpapier in dem beide Abfallbehälter 2 im Falle einer stärkeren Verseuchung gegebenenfalls mit Beton oder anderen flüssigen, selbsthärtenden
Isoliermaterialien ausgegossen werden.
In der Figur 4 ist eine zweistufige Faßfilteranlage dargestellt mit einem
Schüttgutvorfilter im Abfallbehälter 2, bestehend aus zwei konzentrisch
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ineinander gesteckten hochkant stehenden Siebblechzylindern 44 und
45, deren Zwischenraum mit einem Schüttgut 27 angefüllt ist. Die Zuluft 28 strömt hierbei aus dem Zuluftkanal 37 über das Mittelrohr
35 in der Deckelhaube 36 von oben nach unten waagerecht durch die Filterschicht 27 und verläßt diese nach ausreichendem Kontakt
wieder durch den Hohlraum 33, um über die Deckelhaube 36 und den
verschließbaren Rohrverbindungsstutzen 25 in das als Schwebstoffilter ausgebildete Endfilter 46 des nachgeschalteten Abfallbehälters 2
abzuströmen. Von hier aus verläßt die gereinigte Luft das Endfilter
über das Mittelrohr 41 und die Deckelhaube 40, um aus dem Abluftkanal 43 wieder auszuströmen. Der Siebmantelzvlinder 44 und 45 hat
einen durchbrochenen Deckel 31 und ist jeweils an den oberen porösen Seiten 47 etwas bedeckt, um einen Falschluftdurchtritt durch nachgesackendes
Kontaktmittel zu verhindern.
Die Figur 5 zeigt ein FaOvorfiiter mit einer Zweischichtenfüllung unterschiedlicher
Körnung 49 und 50, die in zwei zylinderförmigen-Hohlräumen des Abfallbehälters 2 eingefüllt ist und durch drei scheibenförmige Siebblechabdeckungen
48 unterteilt sind. Zwischen dem Behälterboden 13 und der untersten Siebblechabdeckung 48 besteht ein Hohlraum 30.
Die Zuluft 28 aus dem Kanal 52 strömt durch die Deckeihaube 40 von oben her in die Filterschicht 49 und 50 ein. Nach Kontakt mit der
groben Schüttgutkörnung 50 und der feineneren Körnung 49 verläßt die gereinigte Luft die Filterschichten 49 und 50 über den unteren
Hohlraum 30 und strömt von dort aus durch das Mittelrohr 51 in den obersten Abluftkanal 53 ein. Das Mittelrohr 54 der Deckelhaube 40
dichtet mit schrägen Rändern 55 auf dem Dichtungsrand des Mittelrohres 51 des Faßfilters im Behälter 2 ab.
Die Figur 6 stellt ein zweistufiges Faßfilter mit dem Abfallbehälter 2
dar, bei dem zwischen der Zwischenbehälteraußenwand 57 ein Hohlraum
56 zur Abfallbehälter-Innenwand 2 gebildet ist.
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Der Zwischenbehälter 57 ist durch drei kreisförmige Siebblechabdeckungen
48 in zwei zylindrische Kammern unterteilt, die mit einem Granulat unterschiedlicher Körnung 49 und 50 befüllt sind.
Die Zuluft 28 aus dem oberen Kanal 53 strömt zunächst über ein
Mittelrohr 54, das auf den Zwischenbehälter deckel 58 mit den Abschrägungen 55 abdichtet, in das Filter ein. Zwischen dem Zwischenbehälterdeckel
58 und der obersten Siebblechabdeckung 48 befindet sich ein Hohlraum 59, über den sich die eintretende Luft 28 verteilt.
Danach strömt die Luft durch die Grobschicht 50 und durch die Feinfilterschicht 49 in den untersten Hohlraum. 30 ein um von dort aus
über den Hohlraum 56 zwischen der Abfallbehälterwand 2 und der
äußeren Zwischenbehälterwand 57 zur Deckelhaube 40 und zum Abluftkanal
52 wieder abzuströmen.
Die Figur 7 ist ein Zweistufenfaßfilter mit zwei nebeneinander liegenden
Filterschichten 49 und 50, die durch eine senkrechte Scheidewand in der Mitte des Abfallbehälters 2 getrennt sind. Oben und unten befinden
sich im Behälter 2 hohlraumbildende schräge Siebblechabdeckungen Die Zuluft 28 vom linken Zuluftkanal 37 durchströmt zunächst das
verschließbare Rohr 60 und die darunter liegende grobe Filterschicht 50, um von dort aus über den unteren Hohlraum 63 in die feinere Filterschicht
einzudringen. Danach strömt die gereinigte Luft aus dem verschließbaren Rohr 64 wieder zurück in den Abluftkanal 43.
In der Figur 8 ist eine weitere Version eines Zweistufenf aßfilters dargestellt.
Hierbei ist der Abfallbehälter 2 durch drei zylindrische hochkant stehende
Siebblechmäntel 65, 66 und 67, die konzentrisch ineinander gesteckt sind, in zwei Filterkammern unterteilt, die mit dem groben Filtergranulat
und dem feineren Filtergranulat 49 befüllt sind. Hierbei bildet der rohrförmige
innerste Siebblechmantel 67 das Zulufteintrittsrohr für die Luft aus dem obersten Zuluftkanal 53. Nach waagerechter Passage der Luft
erst durch die grobe Filterschicht 50 und danach durch die Feinfilt~™-schicht
49 verläßt die gereinigte Luft den
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Behälter 2 über den Hohlraum 68 zwischen der Behälterwand 2 und
dem Siebmantel 65 um schließlich über die Deckelhaube 40 vom Abluftkanal 52 weitergeleitet zu werden.
Die Figur 9 ist eine Darstellung einer Spannvorrichtung für das Faßfilter
mit dem Abfallbehälter 2, die z.B. durch einen Kraftzylinder 69 pneumatisch oder ölhydraulisch betätigt werden kann. Dabei wird die Hebelschere
70 über den Festpunkt 75 nach unten gedrückt, wodurch sich die rechte und linke Verbindungsstange 71 nach außen bewegen. Hierdurch wird der
rechte und der linke knieartige Gelenkhebel 72 mit den nachfedernden Anpreß- oder Spannhaken 73, die über Tellerfedern 74 drehbar angelenkt
sind, angezogen. Bei dieser Bewegung wird der Abfallbehälter 2 an die
Deckelhaube 40 angehoben und festgespannt. Die Verbindungsstangen 71 und die beiden oberen Scherenhebel 70 liegen dabei waagerecht und
blockieren so jede weitere Bewegung durch ihre Totpunktlage. Hierdurch wird der Kraftzylinder 69 langfristig druckentlastet.
Die Figur 10 stellt eine Draufsicht auf das Faßfilter der Figur 9 dar, und
soll lediglich verdeutlichen, daß die Drehbewegung der vorderen beiden
knieartigen Gelenkhebel 72 über zwei drehbar gelagerte Wellen 77 auf die hinteren beiden Gelenkhebel 72 mit den nachfedernden Anpreß- oder
Spannhaken 73 synchron übertragen wird. Die Lagerabstützung der Wellen geschieht auf U-Profilträgern 76, die an der Deckelhaube 40 der Filteranlage
befestigt sind. Der Kraftzylinder 75 ist ebenfalls an der Deckelhaube 40
angeordnet.
In der Figur 11 ist eine Spannvorrichtung für Faßfilter im Abfallbehälter
gezeigt, bei der das auslösende Kraftübertragungselement aus einer Vertikal-Gewindespindel 78, die drehbar in zwei Lagern 80 gelagert ist,
durch Drehung über eine Knarre 81 oder einen wahlweise über einen Getriebemotor 82 mit Exzenterscheibe und Hebel eine Gewindelaufbuchse
vertikal hin- und herbewegt. Hierbei werden an der Gewindebuchse 83
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die drehbar angelenkten Verbindungsstangen 79 mit den knieartigen Gelenkhebeln 72 in eine selbsthemmende Spannstellung gebracht, womit
der Abfallbehälter 2 an die Deckelhaube 40 über die vier Spannpunkte der nachfedernden Anpreß- oder Spannhaken 73 abdichtend angepreßt ist.
Durch die Totpunktlage der Hebel 79 wird zusätzlich eine Druckentlastung am Antrieb erzielt. Über die nachfedernde Anpressung 74 wird
genügend Spannkraft nachgeliefert.
Die Figur 12 veranschaulicht eine wahlweise Spannvorrichtung, die über
eine sogenannte selbsthemmende Lastwinde 84 oder über eine Spannwinde mit Rechts- und Linksgewinde 84 zwei Gewindespindeln 87 mit
Rechts- und Linksgewinde und beidseitigen Endschäkeln mittels einer Knarre 85 betätigt. Hierbei werden die knieartigen Hebelgelenke 72
nach außen gedruckt, wodurch die nachfedernden Spannhaken den Behälter 2 an die Deckelhaube 40 anpressen. Statt der Knarre 85 besteht
auch die Möglichkeit, entsprechende Kraftzylinder 69 anzuordnen, die impulsgesteuerte Ratsch-Bewegungen ausführen.
Die Figur 13 geht schließlich noch davon aus, daß das Faßfilter in dem
Abfallbehälter 2 von einem stationär verankerten 92, unter dem Behälter angeordneten Spanntisch oder Hubtisch 88 der von einer Gewindespindel
mit Knarre 90 bedient wird und mit dem Handgelenk 91 in einer x-beliebigen Stellung gesenkt oder angehoben und so an die Deckelhauben 40 der
Filteranlage 1 angepreßt werden kann. Auf ähnliche Weise läßt sich der im Fußboden verankerte Spanntisch 92 auch als fahrbares, mit Rollen 93
versehenes Gerät 95 gleichzeitig als Behälter-Transportvorrichtung und als Spannvorrichtung für den Abfallbehälter 2 benutzen. Zu diesem Zweck
sind zur Halterung und genauen Positionierung des fahrbaren Hubtisches 95 im Fußboden unter dem Abfallbehälter 2 z.B. vier halbkreis-.
förmig vertiefte Fixierpunkte 94 eingelassen. Zum Spannen dieses Hubtisches
88 und 95 ist neben beliebigem Antrieb vorzugsweise ein Umschaltknarrenhebel 90 benutzbar.
Schließlich ist in der Figur 14 noch eine kompakte mit Ventilator 96 und
Saugrüssel 97 ausgerüstete fahrbare zweistufige Filteranlage gezeigt,
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bestehend aus zwei Abfallbehältern 2 mit Vor- und Feinstfilter, wobei das
Vorfilter 3, 27, 49 und 50 z.B. mit grobem Brechsand, feinem Basaltoder
Lavasand in zweistufiger Anordnung auch mit einem anderen Kontaktmittel befüllt sein kann und wobei das nachgeschaltete Schwebstoffilter
4, 38 und 46 in Scheiben-, Patronen-, Stern- oder Paketform aus gefaltetem
Filterpapier besteht.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Filteranlagen in Ergänzung zu dem Hauptpatent 2755964 haben trotz des geringfügigen Apparateaufwandes
vor allem erzielbare Vorteile mit sicherheitstechnischem Aspekt.
Die Möglichkeit, gefährliche Bestandteile aus dar Luft ohne Zwischenstationen
auf dem kürzesten Wege dorthin zu schaffen, wo sie im Endstadium langfristig verpackt und strahlensicher verbleiben, ist nach dem
derzeitigen Stand der Technik mit keiner anderen bekannten Filterkonstruktion in dieser Form bisher verwirklicht worden.
Diese einfachen, zu Faßfiitern ohne äußere Veränderung umgestalteten,
zugelassenen international üblichen Standard-Abfallbehälter erfüllen darüber hinaus jede Voraussetzung für den Einsatz in toxischen oder
kerntechnischen Anwendungsbereichen.
In Folge der durch die günstige Behälterhöhe erreichbaren großen Beschüttungshöhen
beim 2Q0- und 400-Liter-Faß von 800 bis 1000 mm mit körniger oder amorpher Schüttgutfüllung kann eine optimale Wirkung erzielt werden.
Gleichzeitig besteht mit dem großen Volumen der Abfallbehälter die Möglichkeit der Einlagerung von großflächigen Papierfiltern, die mit den
Vorfiltern zusammen direkt hintereinander geschaltet sind und in einer
gemeinsamen Filteranlage mit den Luftkanälen zusammen eine komplette
Filteranlage bilden.
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Durch die Verwendung von naturfeinen Sanden oder porösen Brechsanden
als Schüttschicht in Form feiner Lava- oder Basaltkornfraktionen, deren Oberflächen noch zusätzlich mit Aktivstoffen beladen werden können, ist
der Gebrauch solcher Faßfilter besonders dann interessant, wenn heiße, radioaktive Schmelzrauche mit hohen Glimmrestanteilen direkt an der
Quelle abzusaugen und abzuscheiden sind.
Die Sandbettanordnung im Abfallbehälter kann ohne Probleme je nach
Anforderung auch ein- oder zweistufig durch die Verwendung unterschiedlicher Körnungen mit eingebauten Endmischungshindernissen erfolgen.
In gleicher Weise ist auch eine Beschüttung mit aktivierter Kohle oder
anderen Kontaktmitteln möglich.
Dadurch, daß jede Deckelhaube einen Abfallbehälter einschließlich des
eingebauten Filters mit einem Lüftungskanal verbindet und darüber hinaus jede Deckelhaube noch einen Rohrverbindungsanschluß zum Nachbarbehälter
mit Filter und eigenem Luftkanalanschluß aufweist, ist jede denkbare mehrstufige
Filterkombination hieraus herstellbar.
Die verschiedenen, mit den diversen Hebeleinstellungen für die Totpunktlage
ausgerüsteten Anpreßvorrichtungen, die dazu dienen, die Deckelhauben mit den Faßfiltern zu verbinden und zwecks Abdichtung gegen Leckluft aufeinander
zu pressen, sind für den manuellen Betrieb genauso verwendbar, wie die
mittels Fernbedienung auslösbaren verschiedenen vorgeschlagenen Kraftzylinder. Als fahrbare Filteranlage mit Faßfiltern, Ventilator und Sauganschluß
sind diese Einheiten besonders geeignet.
Die Frage nach den höheren Druckdifferenzen von zwei zusammgengeschalteten
Filterfässem stellt sich bezogen auf den höheren Energieaufwand bei dieser
Systemtechnik nicht. Anlagen solcher Art werden in den geschilderten Anwendungsgebieten
nicht dauerhaft, sondern nur vorübergehend eingesetzt. Aus diesem Grunde ist hierbei die Sicherheitsleistung der Filter über den
höheren Energiebedarf für die nur zeitweilig zu betreibenden Filteranlagen gestellt worden.
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Claims (13)
1. Filterelemente mit Wechselvorrichtungen und Kontaminationsschutz, die in Abfallbehälter eingelagert sind und zur
Abscheidung von gesundheitsschädlichen Stoffen aus der Atem- oder Prozeßluft von lüftungstechnischen Anlagen dienen,
die z.B. im kerntechnischen Anwendungsbereich eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Filteranlage 1)
aus zwei hintereinander geschalteten 200- oder 400-Liter
Standard-Abfallbehälter 2) mit je einem eingebauten ein- oder zweistufigen Schüttgut- oder Sandbettfilter 3) und einem Schwebstofffilter
4) gebildet wird, die durch lösbare, zum Zwecke der Luftführung gestaltete Deckelhauben 5) über einen verriegelbaren 10), luftleitenden
Rohrverbindungsstutzen 9) untereinander in Verbindung stehen und deren herausragende separat durch Klappen 8) verschließbare
Mittelrohre 12) für die Zu- und Abluftführung jeweils an einem darüber angeordneten schräg verlaufenden, nebeneinander
liegenden Staub- und Reinluftkanal 6) und 7) mit seitlichen Anschlüssen 19) und 20) stationär befestigt sind, wobei die Abfallbehälter
2) mit den eingebauten Filtern 3) und 4) an die Deckelhauben 5) jeweils an vier Stellen durch hebelübersetzte, nachfedernde
Spannsysteme 21) von einer Seite aus zentral fernbedient oder auf manuelle Weise aneinander angespannt oder
gelöst werden können.
2. Filterelement und Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die im Abfallbehälter 2) eingesetzte
Vorfilterschicht 27) zwischen einer oberen, über den ganzen Behälterquerschnitt waagerecht eingefügten Siebblechabdeckung
26) und einem unteren, mit Abstand 30) zum Behälterboden 29) angeordneten Siebblech 26) und zwischen je einem in
der Behältermitte befindlichen, mit schwenkbaren Klappen 34) verschließbaren Mittelrohr 35) oder Luftzuführungsrohr eine
von unten nach oben mit Schadstoffen beladbare luftdurchströmte
poröse Schüttgutschicht 27), z.B. aus homogen fraktioniertem Brechsand eingelagert ist, wobei der untere Hohlraum 30)
zwischen Siebblech 26) und Behälterboden 29) bei Bedarf gegebenenfalls mit einem körnigen Grobschüttgut angefüllt ist, den
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die Staubluft 28) zunächst passieren muß, bevor diese die Vorfilterschicht
27) kontaktiert und danach über die Deckelhaube und den durch Drehklappen verriegelbaren Rohrverbindungsstutzen
25) in den Abfallbehälter 2) mit dem eingebauten Schwebstoffilter 38) einströmt, welches von außen nach innen mit der
Luft beaufschlagt wird, die oberhalb durch das verschließbare Mittelrohr 41) und 42) und durch die Deckelhaube 40) über
den Abluftkanal 43) wieder abgeführt wird.
3. Filterelement und Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2
dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer Deckelhaube
36) und mit einem verschließbaren Rohrverbindungsstutzen 25) versehene abgedeckte und mit einer Drehklappe
im Mittelrohr 35) verschließbare Vorfilter-Abfallbehälter 2) einen z.B. mit körnigem Schüttgut 27) befüllten, mittig angeordneten
von oben nach unten mit schadstoffbeladener Luft 28) durchströmten Zwischenbehälter 24) aufweist, der zur Abfallbehälterinnenwand
2) hin ringsum einen der Reinluftabströmung dienenden ringförmigen Hohlraum 33) ausbildet, und der oben
und unten über den gesamten Zwischenbehälterquerschnitt je eine waagerecht eingesetzte scheibenförmige Siebblechabdeckung
26) aufweist, die sowohl oberhalb zum mittig durchbrochenen Zwischenbehälterdeckel 31) hin wie unterhalb zum Abfallbehälterboden
29) hin luftführende Hohlräume 30) und 32) offen läßt, die unter anderem auch wie die Hohlräume des nachgeschalteten
sternförmigen Feinfiltereinsatzes 38) im Nachbarbehälter 2) dazu dienen, daß im Falle einer stärkeren Verseuchung
des eingespeicherten Staubes diese Freiräume 30) und 32) zusammen mit dem äußeren ringförmigen Hohlraum zwischen Abfallbehälter
2) und Zwischenbehälterwand 24) durch ein flC .aiges,
selbsthärtendes Strahlenschutzmedium - z.B. mit Beton - jeweils
von oben her ausgießbar sind.
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4. " Filtorelomeht und Vr-rfahrcn nach den Ansprüchen 1 bis 3
dadurch gekennzeichnet, daß der Vorfilter-Abfallbehälter
2) mit zwei konzentrisch ineinander gesteckten, hochkant stehenden, oben abgedeckten 47) und mit
einem Deckel 31) verschlossenen, im Zwischenraum mit Schüttgut 27) befüllten Siebblechmantelringen 44) und 45) ausgestattet
ist, die innen ein poröses Mittelrohr 45) und außen zur Innenwand des Abfallbehälters 2) einen ringförmigen
Hohlraum 33) bilden, damit die vorgereinigte Luft, die zuvor aus dem Zuluftkanal 37) von oben nach unten durch das poröse
Mittelrohr 45) die Schüttschicht 27) der Dicke und Länge nach seitlich durchdrungen hat, wieder nach oben zur Deckelhaube 36)
und von dort aus über den verschließbaren Rohrverbindungsstutzen 25) und über die Deckelhaube 36) zum nachgeschalteten
Abfallbehälter 2) mit dem eingebauten Schwebstoffilter 46) zwecks Endreinigung überströmen kann, um durch das Filter 46)
von außen nach innen über ein verschließbares Mittelrohr 39) zum Abluftkanal 43) zwecks Luftfortführung zu gelangen.
5. Filterelement und Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß der mit körnigem
Schüttgut 49) und 50) befüllte Vorfilter-Abfallbehälter 2) im Innenraum ein Mittelrohr 51) und. drei, den gesamten Behälterquerschnitt
ausfüllende, kreisförmige Siebblechabdeckungen 48) aufweist, die den Behälterraum in zwei zylinderförmige Hälften
aufteilen, deren Innenräume z.B. mit klassiertem Sand von unterschiedlicher Korngröße 50) und 49) aufgefüllt sind, die von
der schadstoffbeladenen Luft 28) über die Deckelhaube 40) vom Rohluftkanal 52) her einströmend nacheinander von oben nach
unten durchströmt werden, bis nach Passage des Hohlraumes zwischen der untersten Siebblechabdeckung 48) und dem Behälterboden
13) die vorgereinigte Luft des Abfallbehälters 2) über das Mittelrohr 51) und durch den Reinluftkanal 53), der über dem
Zuluftkanal 52) liegt, wieder verläßt.
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6. Filterelement und Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Vorfilter-Abfallbehälter
2) mit einem Zwischenbehälter 57), der mit der schadstoffbeladenen Luft 28) von oben nach unten durchströmt
wird, versehen ist, der zur Abfallbehälterinnenwand 2) einen ringförmigen Hohlraum 56) offen läßt und dessen Innenraum
durch drei scheibenförmige Siebbleche 48) so abgedeckt ist, daß zwei hohle Zylinderhälften entstehen, die in Luftstromrichtung
z.B. mit immer feiner werdenden Sandkornfraktionen 50) und 49) ausgefüllt sind und bei dem die unterste Siebblechabdeckung 48)
zum Behälterboden und die oberste Siebblechabdeckung 48) zum durchbrochenen Zwischenbehälterdeckel 58) hin Hohlräume 30)
und 59) ausbilden, wobei die Zuluft 28) aus einem oberen Zuluftkanal 53) über ein Mittelrohr 54) mit schrägem Dichtflansch 55)
einströmt, bis diese nach senkrechter Passage der abgestuften Filterschichten 50) und 49) in vorgereinigtem Zustand über den
äußeren Hohlraum 59) zwischen Abfall- 2) und Zwischenbehälterwand 57) und über den Deckelhaubeninnenraum 40) zum Reinluftkanal
52) hin ausströmend wieder verlassen kann.
7. Filterelement und Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß der mit Schüttgut,
z.B. porösem Brechsand oder mit aktiviertem Kontaktmittel 50) und 49) befüllte Abfallbehälter 2) eine genau durch die Mitte
führende, senkrecht eingebaute Scheidewand 61) aufweist, die eine Grobschicht 50) von einer feineren Schüttschicht 49) unterteilt,
wobei durch die hohlraumbildenden, schrägen, dachartig geformten oberen und unteren Siebblechabdeckungen 62) und
wobei die schadstoffbeladene Luft zuerst die grobe Kornschicht 50) von oben nach unten und dann die feine Kc"1-schicht
49) von unten nach oben durchströmt und wofür in der lösbar am Abfallbehälter 2) angeklemmten Deckelhaube
separate und verschließbare 8) Zu- und Abluftstutzen 60) und
64) angeordnet sind, die ihrerseits in je einen nebeneinander liegenden Zu- und Abluftkanal 37) und 43) einmünden.
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8. Filterelement und Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß der Vorfilter-Abfallbehälter
2) durch mindestens drei konzentrisch ineinander gesteckte oberhalb etwas abgesperrte Siebmantelzyünder
65), 66) und 67) unterteilt ist, wodurch zwei in Luftstromrichtung hintereinander liegende ringförmige Hohlräume
entstehen, die mit in der Korngröße unterschiedlichem Schüttgut 50)und 49) befüllt sind und wobei die schadstoffbeladene
Luft 28) über ein Mittelrohr 54) vom oberen Zuluftkanal 53) her durch die Deckelhaube 36) durchführend in den Abfallbehälter 2)
einströmt, bis diese nach waagerechtem Kontakt mit den abgestuften Filterschichten 50) und 49) den Abfallbehälter 2)
: über den äußeren Hohlraum 68) zwischen Siebmantel 65) und
Behälterinnenwand 2) und durch die Deckelhaube 36) zu dem darüber liegenden Reinluftkanal hinströmend wieder verläßt.
9. Filterelement und Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß zu Abdichtungszwecken zwischen dem Deckelhaubenflansch 5) und dem Vorfilter-Abfallbehälterflansch
2) eine hebelübersetzte Spannvorrichtung 70), 71) und 72) mittels nachfedernder, durch Tellerfederscheiben
74) abgestützte Anpreßhaken 73) eingreifen, die im einzelnen aus zwei in zwei Querträgern 76) an der Deckelhaube
5) befindliche, fest gelagerten Wellen 77) gebildet werden, um deren Drehpunkte an den Wellen 77) je ein die drehbaren,
nachfedernden Anpreßhaken 73) tragender, knieähnlich geformter Anlenkhebel 72) fest angeordnet ist, die auf der Bedienungsseite beidseitig mit je einer Iinken und rechten Kraftübertragungsstange
71) verbunden sind, welche in der Mitte von einer ungleichseitigen
Schere 70) mit vier Hebelgliedern gehalten werden, auf die z.B. ein pneumatischer oder ölhydraulischer Kraftzylinder 69)
■ wirkt, welcher bei Spannende eine selbsthemmende Totpunktlage
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der Hebel 70) und 71) erzeugt, um eine dauerhafte Zylinderdruckentlastung
69) während des Filterbetriebes hervorzurufen.
10. Filterelement und Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Deckelhaube
5) und Abfallbehälterfilterflansch 2) eine hebelübersetzte, nachfedernde Spannvorrichtung 73) und 74) über ein Gestänge 79)
eingreift, das durch eine vertikal zwischen zwei Lagerstellen 80) drehbar angeordnete Gewindespindel 78), die über einen Knarrenschlüssel
81) oder wahlweise über eine Exzenterscheibe und Hebel über ein Motorgetriebe 82) betätigt wird, um eine Gewindelaufbuchse
83) nach oben oder unten zu bewegen, wobei die daran angelenkten Verbindungsstangen 79) mitgeschleppt werden, die
ihrerseits mit den vier Kniehebeln 74) und den vier nachfedernden Anpreß- oder Spannhaken 73) und den beiden Kraftübertragungswellen 77) gekuppelt sind, welche durch die waagerechte Spannstellung
der Verbindungsstangen 79) in eine selbsthemmende Totpunktlage gebracht werden, um den Antrieb 82) dauerhaft zu entlasten.
11. Filterelement und Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Lastoder
Spannwinde 84) mit Rechts- und Linksgewinde und einer mittig angeordneten Knarre 86) über einen Hebel oder über
einen impulsbetätigten Kraftzylinder 69) eine Rechts- und eine
Linksgewindewelle 87) mit Endschäkel in Richtung der drehbaren knieähnlichen Hebelgelenke 72) bewegt wird, wodurch die
selbsthemmend nachfedernden Anpreß- oder Spannhaken 73) entweder an den Abfallbehälterflansch 2) angespannt oder bei Bedarf
gelöst werden.
12. Filterelement und Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Abfallbehälter
2) von einem im Boden fest stationierten 88) oder von einem auf Rollen 93) fahrbaren, scherenartig bewegten Spanntisch
95) angehoben und angepreßt wird, der durch eine bekannte
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mittig angeordnete Gewindespindel 89) und durch darauf laufende Gewindemuttern 96) mit angelenkten Hebeln 91) wahlweise
über einen Knarrenschlüssel 90) oder über andere automatisch
bedienbare Kraftübersetzungselemente betätigt wird, wobei die fahrbare Spanntischversion 95) durch fixierte Bodenvertiefungen
94) über die Fahrrollen 93) justierbar ist.
13. Filterelement und Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12
dadurch gekennzeichnet, daß eine fahrbare
Filteranlage mit zwei Abfallbehältern 2), einem Ventilator 99) und einem daran installierten Saugrüssel 97) mit einer Ansaughaube
98) ausgestattet ist, wobei das Vorfilter 3) im ersteren Abfallbehälter 2) in ein- oder zweistufiger Bauweise groben
Brechsand oder wahlweise feinen Basalt- oder Lavasand 3) enthält und das Nachfilter im zweiten Abfallbehälter 2) ein anderes geeignetes
Kontakt- oder Abscheidemittel für die Nachabscheidung enthält, bzw. daß der zweite nachgeschaltete Abfallbehälter mit einem
großvolumigen Schwebstoffilter z.B. aus gefaltetem Filterpapier 4), 38) und 46) in Scheiben-, Patronen-, Stern- oder Paketform
ausgerüstet ist.
130029/0289
BAD ORIGINAL
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