-
Verfahren und Vorrichtung bei Gasfilterung durch ein Sperr-
-
filter Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren bei Gasfilterung
durch ein aus einer Anzahl parallelgeschalteter, in Folge gereinigter Filtersektionen
bestehendes Sperrfilter zur Steuerung der Staubdurchdringung durch das Filter zwecks
Erzielung hoher Abscheidungseffizienz. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens.
-
Bei bestimmten Anwendungen, z.B. bei Luftrückleitung und Abscheidung
giftigen Staubes, wird ein besonders hoher Abscheidungsgrad verlangt, der möglicherweise
mittels einfacher -Sperrfilter, die unter optimalen Verhältnissen arbeiten, erzielt,
aber nicht für eine lange Betriebszeit garantiert werden kann. Es ist weithin bekannt,
daß Sperrfilter (ausgenommen solche für ausgeprägte Tieffilterung als Grobstaubfilter
usw.) ein Abscheidungsvermögen haben, das im wesentlichen auf dem Aufbau einer Staubschicht
beruht. Die Durchdringung ist für jede Partikelfraktion eine Funktion der Oberflächendichte
der ausgefällten Staubschicht, der Porosität und mittleren Porengröße sowie der
Filterungsgeschwindigkeit. Sowohl theoretischen Überlegungen als auch praktische
Messungen zeigen, daß insbesondere das Verhältnis zwischen der Durchdringung und
der Oberflächendichte der Staubschicht stark ist. Die Durchdringung nach Reinigung
ist sehr hoch, vor allem für die feineren Fraktionen. Die Wirkung wird dadurch verstärkt,
daß die Filtergeschwindigkeit hoch ist, wenn der Filterwiderstand in der soeben
gereinigten Sektion eines Vielsektionfilters am niedrigsten ist. Die Verstopfung
des Filtermaterials, und mit ihr die Erhöhung seines Abscheidungsvermögens ist ein
komplizierter Verlauf: anfangs werden (aufgrund von Trägheits- und, in gewissem
Ausmaß, Fasereffekt) nur grobe Partikel abgeschieden, die eine grobporige Staubschicht
ergeben.
Mit wachsendem Aufbau des Widerstandes nimmt die Filtergeschwindigkeit ab, und es
können immer feinere Fraktionen abgeschieden werden, usw. Die durchschnittliche
Emission eines Sperrfilters ist deshalb ein Zeitmittelwert dieser Emissionsstöße
und des Emissionsstandes während der sog. Kuchenfilterungsphase, worauf einfache
Berechnungsmodelle basiert wurden.
-
Zur Befriedigung hoher Abscheidungsforderungen wurden bisher folgende
Verfahren angewendet oder vorgeschlagen: - Kombination Gewebefilter - nachgeschaltetes
Feinfilter (fest, aber ggf. auswechselbar) - zwei in Reihe-geschaltete Gewebefilter
- ein Gewebefilter mit sehr niedriger Belastung -ergibt lange Reinigungsintervalle
- Vorbeschichtung mit sog. Filterhilfen, z.B. Fasern.
-
Alle Lösungen bedeuten somit, daß dem primären System eines hinzugefügt
wurde: Extrafilter, Dosierausrüstung usw., was Koste ne rhöhung sowohl für die Anlage
als auch für deren Betrieb und Unterhalt mit sich brachte.
-
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein verbessertes Verfahren
zur Lösung vorstehender Problem sowie eine Vorrichtung für das Verfahren anzubieten.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren und die Vorrichtung gelöst, die in den beigefügten
Patentansprüchen definiert sind. Gemäß der Erfindung ist das zur Bewältigung der
Emissionsspitzen bei der Filterreinigung erforderliche System mit dem Primärfilter
integriert, indem der Gasstrom von einer soeben gereinigten Filtersektion durch
die übrigen Filtersektionen rückgeleitet wird, bis eine abscheidende Staubschicht
erforderlicher Dicke aufgebaut ist.
-
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung näher beschrieben, in der
Fig. 1 eine schematische Ansicht
eines in Sektionen eingeteilten Sperrfilters herkömmlicher Ausführung ist, Fig.
2 eine schematische Ansicht der an einem Saugfilter angewendeten Erfindung ist,
und Fig. 3 eine schematische Ansicht der an einem Druckfilter angewendeten Erfindung
ist.
-
In Fig. i bezeichnet 1 ein in Sektionen eingeteiltes Sperrfilter herkömmlicher
Ausführung, das aus einer Anzahl Filtersektionen 2a,2b,2c besteht, die stromaufwärts
an einen gemeinsamen Rohgaskanal 3 über einen Einlaßkanal 4 a-c, und stromabwcirts
an einen gemeinsamen Reingaskanal 5 über einen Auslaßkanal 6 a-c angeschlossen sind.
An jedem Einlaßkanal sind Absperrschieber 7 a-c,#nd an jedem Auslaßkanal sind Absperrschieber
8 a-c angeordnet. Je nach der angewendeten Reinigungsmethode tritt einer oder keiner
der genannten Schieber bei der Reinigung in Tätigkeit. Zwecks Überwindung des Druckabfalles
im Filter und Kanalsystem ist beidseitig des Filters in der Gasströmungsrichtung
ein Ventilator 9 angeordnet. Wenn beispielsweise Rückluftreinigung. angewendet wird,
und der Ventilator 9 auf der Saugseite des Filters angeordnet ist, wird der Auslaßschieber
8 a-c für die betr.
-
Sektion geschlossen, wonach ein, meistens aus gereinigtem Gas bestehendes,
Spülgas von einer Quelle mit genügend hohem Überdruck durch einen Kanal über Rückluftschieber
11 a-c zugeführt wird. Wenn Reinigung durch Rüttelung oder Schüttelung der Filterelemente
erfolgt, wird der Auslaßschieber 8 a-c auf dieselbe Weise geschlossen, wenn das
Filter mit Unterdruck arbeitet. Bei sog. Strahlpulsreinigung, bei der ein Druckmittel
in die Schläuche entgegengesetzt zur Filterungsrichtung eingeblasen wird, kann Reinigung
ohne Absperrung erfolgen. Das Reinigen verläuft in der Regel in Folge, entweder
in einem festen Zeitzyklus oder je nach Erreichen eines bestimmten Grenzdruckabfalls.
-
In Fig. 2 ist eine Ausführung gezeigt, bei der die-Erfindung an einem
Saugfilter angewendet ist, d.h. der Ventilator 9 ist stromabwärts vom Filter angeordnet.
Das Sperrfilter umfaßt, wie in der vorhergehenden Figur, die Filtersektion 2 a-c,
einen Rohgaskanal 3, Einlaßkanäle 4 a-c, einen Reingaskanal 5 sowie Auslaßkanäle
6 a-c mit Absperrschieber 8 a-c.
-
Erfindungsgemäß ist jede Filtersektion über einen extra Auslaßkanal
12 a-c mit einem Schieber 13 a-c versehen, der an einen Rückleitungskanal 14 angeschlossen
ist, der an den Rohgaskanal 3 des Filters angeschlossen ist. Der Kanal 14 ist mit
einem Ventilator 15 zur Oberwindung des Druckunterschiedes und der Strömungsverluste
zwischen der Saugseite der Filtersektion und dem Einlaßkanal versehen. Wenn eine
Filtersektion gereinigt werden soll, wird der zugehörige Absperrschieber 8 a-c geschlossen.
Nach beendetem Reinigungsvorgang wird zuerst der jeweilige# Schieber 13 a-c geöffnet,
und der Gasfluß durch die gereinigte Filtersektion wird über den Kanal 14 zum Rohgaskanal
3 rückgeleitet. Nachdem die Nebenschlußleitung während~ einer bestimmten oder kontrollierten
Zeit erfolgt ist, wird der betr. Absperrschieber 8 a-c geöffnet, und der Schieber
13 a-c wird geschlossen.
-
Dies wird von einer Kontrolleinheit 16 gesteuert, die Mittel 17 zur
Messung der Partikelkonzentration im Rückleitungskreis, d.h. im Kanal 14, enthalten
kann.
-
In Fig. 3 ist eine entsprechende Vorrichtung an einem Druckfilter
gezeigt, d.h. der Ventilator 9 ist vor dem Filter, d.h. einem Druckfilter, angeordnet.
Da der Nebenschlußkanal 14 auf der Saugseite des Ventilators 9 angeschlossen werden
kann, kann der gesonderte Ventilator 15 entfallen. Meistens setzt jedoch die Filterkonstruktion
voraus, daß die Sektionen für Anwendung des Verfahrens mit Absperrschieber 7 a-c
auch auf der Einlaßseite versehen werden.
-
Die Steuerung der Schieber 13 und 7 bzw. 8 kann nach verschiedenen
Prinzipien
erfolgen. Es kann ein festes Programm angewendet werden, das z.B. im Zusammenhang
mit dem Eintrimmen des Filters bestimmt wird. Alternativ kann ein Partikelkonzentrationsmesser
17 im Rückleitungskanal die Folge so steuern, daß z.B. ein bestimmter Wert der Partikelkonzentration
durch die an die Nebenschlußleitung angeschlossene Sektion erreicht werden muß,
bevor Umschaltung zum Auslaßkanal geschieht. Es kann auch die Einteilung des Filtratflusses
zu den Kanälen 5 und 14 zur Erzielung einer optimalen Kombination der Gesamtemission
von der ganzen Filteranlage und der Ventilatorarbeit für Ventilator 15 und Hauptventilator
9 angewendet werden.
-
Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung
bei Gasfilterung durch ein Sperrfilter 1, das aus einer Anzahl parallel geschalteter
Filtersektionen 2 a-c besteht. Die Reinigung der Filtersektionen 2 a-c geschieht
in Folge. Es ist bekannt, daß die Staubdurchdringung unmittelbar nach durchgeführter
Reinigung einer Filtersektion beträchtlich zunimmt, da sich auf dem gereinigten
Filtermaterial keine filternde Staubschicht mehr befindet. Hierdurch steigt der
durchschnittliche Emissionsstand des ganzen Filters oft auf ein nicht annehmbares
Niveau. Die Erfindung hat die Aufgabe, diese Emissionsstöße zu beseitigen. Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst, daß unmittelbar nach einem Reinigungsvorgang einer
Filtersektion 2 a-c während einer Zeitperiode das Filtrat von dieser Sektion über
einen Rückleitungskanal 14 zum Rohgaskanal 3 des Filters rückgeleitet, und auf dem
gereinigten Filtermaterial eine filternde Staubschicht aufgebaut wird. Die Länge
der Rückleitungsperiode kann durch Messung der Partikelkonzentration im Rückleitungskanal
14 gesteuert werden.
-
Leerseite