DE3111502A1 - Filternder abscheider mit gegenstromabreinigung der filterelemente - Google Patents

Description

Anmelder: Dipl.-Ing. Adolf Margraf

Am Schleplingsbach 46, 3060 Stadthagen

Filternder Abscheider mit Gegenstromabreinigung der Filterelemente.

Die Erfindung bezieht sich auf einen filternden Abscheider nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bekannte Gegenstromabreinigungen von Filterelementen eines filternden Abscheiders, z.B. nach der DE-PS 1 228 13O₇ arbeiten so, daß jedem Filterelement (Schlauch oder Tasche) je ein mit Druckluft arbeitender Injektor zugeordnet ist, durch die den Filterelementen periodisch Druckluft impulsartig zusammen mit mitgerissener sekundärer Reinluft aus einem Reingasraum im Gegenstrom zum Staubgas zugeführt wird. Nachteilig ist, daß die Druckluft zunächst zur Erzwingung der Beaufschlagung der Filterelemente in Gegenrichtung zum Staubgasstrom verbraucht wird, d.h. es tritt ein Energieverlust auf, da durch die Injektoren ein Druck aufgebaut und überschritten werden muß, der dem jeweiligen Filterwiderstand entspricht und diesen eindeutig überschreitet. Durch die erforderliche, kurzzeitige und impulsartig zur Anwendung kommende Druckluft hat der von den Filterflächen gelöste Staub, insbesondere langsam sinkender Staub, nicht genügend Zeit, nach unten in den Staubsammel-

raum abzusinken, so daß die Filterelemente nach Anschalten auf Entstauben sofort wieder mit einem Teil des gelösten Staubes beaufschlagt werden. Weiter beulen die durch das Druckgas beaufschlagten Filterflächen aus und schlagen nach der Druckgasbeaufschlagung durch die umgekehrte Staubgasströimng heftig gegen die inneren Abstandselemente der Filterelemente zurück (Teppichklopfeffekt), womit in dem Filtermaterial immer noch vorhandene Staubteilchen frei werden und ins Innere der Filterelemente und damit in das Reingas gelangen.

Bei der eingangs erwähnten Gegenstromabrexnigung der Filterelemente nach der DE-AS 24 50 751 wird eine Kammer mit einem oder mehreren Druckluftinjektoren im Reingasraum an einer gelochten oder geschlitzten Trennwand des Gehäuses hin und her .gefahren/ so daß die über die Trennwandlöcher mit Druckluft beschickten Filterelemente im Gegenstrom zum Staubgas beaufschlagt und abgereinigt werden. Dabei werden die Filterelementreihen neben der auf Abreinigung durch die Druckluftinjektoren geschalteten Filterelementreihe durch seitliche Lappen oder Platten der Injektorkammer abgedeckt, damit der gelöste Staub Zeit genug hat, abzusinken und sich nicht sofort wieder auf Entstauben geschaltete benachbarte Filterelemente absetzen kann. In diesem Fall erfolgt die Zufuhr der Druckluft über ein Steuerventil, während die erforderliche Sekundärluft von außen über eine Leitung größeren Durchmessers und eine hierin liegende, zu öffnende Klappe der Ansaugseite des oder der Druckluftinjektoren zugeführt

wird. Die Trägheit solcher Klappen ist gegenüber den schnell arbeitenden Steuerventilen der Druckluft so groß/ daß während des nur etwa 0/1 Sek. dauernden Druckluftimpulses in keinem Fall das erforderliche Maximum an Sekundärluft erreicht wird. Damit ist diese Ausführung in der Praxis nicht brauchbar. Durch die Verwendung von Sekundärluft aus der Außenluft muß diese zusätzlich bei wasserhaltigen Staubgasen auch auf eine über dem Taupunkt liegende Temperatur gebracht werden. Bei Einsatz eines Filters zur Reinigung inerter Gase (Kohlestaubanlagen) ist die Zufuhr äußerer Sekundärluft nachteilig und in vielen Fällen unzulässig..

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, alle Nachteile der vorerwähnten bekannten Gegenstromabreinigungen für die Filterflächen von filternden Abscheidern (Taschen- oder Schlauchfilter) zu vermeiden und ohne jede Steuerung einen besonders einfachen Aufbau für die Zufuhr von Sekundärspülgas zu der . für die Abreinigung mittels Injektoren zur Anwendung kommenden Druckluft zu erreichen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Durch die Lösung nach der Erfindung ist der hin und her verfahrbare Kammerraum in sich gegenüber dem Reingasraum und der Außenluft geschlossen und nur über ein Steuerventil mit einem Druckluftspeicher und über Filterelemente mit dem Staubgas-

raum verbunden. Dadurch entfällt jegliche Steuerung. Durch die erfindungsgemäße Lösung entfällt vor allem jegliche Steuerung für die Zufuhr von Sekundärluft zu den' Druckluftinjektoren, denn in die verfahrbare Kammer kann nur abgereinigtes Staubgas als Sekundärgas für die Zufuhr zur Ansaugseite der Injektoren gelangen, womit jegliche Temperaturerhöhung über den Taupunkt des abzureinigenden, eventuell wasserhaltigen Staubgases; in Wegfall kommt, und es gelangt bei inerten Staubgasen nachteiliger oder sogar unzulässiger Sauerstoff nicht in die Kammer und damit in den Staubgasstrom.

Es kommen also, abgesehen von einem einzigen bekannten Steuerventil für die Zufuhr der Druckluft zu den Injektoren, für die Sekundärluft sonstige Steuerungen bekannter Ausführung in Wegfall, und der erwähnte Teppichklopfeffekt wird dadurch ausgeschaltet, daß die Trennwandlochreihen beim Überfahren der Kammer über diese Trennwand nur nach und nach g werden.

Um den von den Filterflächen gelösten Staub genügend Zeit zum Absinken in einen unteren Staubsammelraum zu geben, deckt die der Trennwand zugekehrte Kammerwand neben der Injektorreihe ein- oder beidseitig mindestens eine benachbarte Lochreihe der Trennwand ab und erst hieran seitlich anschließend ist durch eine Lochreihe oder Schlitze der Kammerwand die Verbindung des Kammerraumes bzw. der Ansaugseite des oder der Druckluft-

injektoren mit einer Filterelementreihe hergestellt.

Um in jedem Fall eine ausreichende Zufuhr von Sekündärgas aus einer oder mehreren nicht auf Abreinigung geschalteten Filterelementreihen zu der Ansaugseite des oder der Druckluftinjektoren zu gewährleisten/ und zwar durch verbesserte Überwindung des Widerstandes der Filterflächen dieser Elementenreihen/ wird nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung so vorgegangen, daß Druckluftabzweigungen in die der Filterelementreihe zugekehrte Ansaugseite von Injektordüsen gerichtet sind, deren Mündung zur Ansaugseite der Druckluftinjektoren gerichtet ist.

Nachstehend wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele der Zeichnung beschrieben. Es zeigen: Figur 1 einen schematischen senkrechten Querschnitt durch

einen filternden Abscheider mit Druckluftinjektoren in der im Reingasraum verfahrbaren Kammer, Figur 2 einen teilweisen horizontalen Querschnitt nach Linie

II - II der Figur 1,
Figur 3 einen der Figur 2 gleichen horizontalen Teilquerschnitt mit abgeänderter Injektorenkammer,

Figur 4 einen der Figur 1 entsprechenden senkrechten Querschnitt mit abgeänderter Führung der Druckluft und des Sekundärgases,

Figur 5 einen waagerechten Teilschnitt nach der gebrochenen Linie V-V der Figur 4,

Figur 6 einen senkrechten Querschnitt durch die Kammer nach Linie VI - VI der Figur 5.

In beiden Ausführungsbeispielen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In Figur 1 der Zeichnung ist ein üblicher filternder Abscheider z.B. ein Schlauchfilter/ im senkrechten Querschnitt dargestellt. Dieses Filter besteht aus einem mit unterem Staubsammelraum 1a versehenen Gehäuse 1, welches durch eine Trennwand 2 in einen Entstaubungsraum 3 mit Staubgaszufuhr 3a und einen Reingasraum 4 mit Reingasableitung 4a unterteilt ist. Im Entstaubungsraum 3 sind in parallelen Reihen die vom Staubgas von außen nach innen beaufschlagten Filterelemente 5 montiert, die mit ihren Öffnungskanten an der Trennwand 2 abgedichtet befestigt sind, und deren offene Enden mit Löchern 6 von Lochreihen der Trennwand 2 entsprechend den EIementenreihen in Überdeckung liegen.

Nach der Erfindung ist im Beispiel Fig. 1-3 eine in sich geschlossene Kammer 7 im Reingasraum 4 an der Trennwand 2 hin und her verfahrbar. Die der Trennwand 2 zugekehrte Wandung 7a der Kammer 7 ist entsprechend der Zahl der Filterelemente jeder Reihe mit zu den Trennwandlöchern 6 mündenden

Injektorendüsen 8 versehen, und durch die Kammer 7 verläuft entsprechend der Länge der Düsenreihe 8 ein Druckluftverteilerrohr 9, welches über ein Steuerventil 10 aus einem angedeuteten Druckluftlieferer 11 mit Druckluft gespeist wird. Das Verteilerrohr 9 ist z.B. durch eine bekannte längsverlaufende, den Reingasraum 4 abdichtende, elastische Lippendichtung 12 hindurchgeführt. Die Kammer 7 mit den Injektordüsen 8 und dem Verteilerrohr 9 wird durch einen Schlitten oder einen Wagen 13 mit Antrieb periodisch im Reingasraum 4 hin und her verfahren, wobei nacheinander die Filterelemente 5 jeder Elementenreihe der gesamten parallelen Pilterreihen abgereinigt werden.

Um dies durchzuführen, ist das Druckluftverteilerrohr 9 mit Löchern 14 oder auch kleinen Düsen versehen, die den Injektordüsen 8 zugekehrt sind. Nach jedem schrittweisen Vorwärtsverfahren der Kammer 7 liegen die Düsen 8 den Löchern 6 einer Lochreihe 5a der Trennwand 2 gegenüber und sind damit ins Innere der zugehörigen Filterelemente 5 der Reihe 5a gerichtet. Es wird dadurch die Druckluft durch die Injektoren 8, 14 in die Filterelemente 5 gedrückt, so daß die Druckluft und mitgerissenes Reingas aus der Kammer 4 die Filterelemente im Gegenstrom zum Staubgasstrom abreinigt.'Um sofort mit Öffnen des Steuerventils 10 neben der Druckluft Sekundärgas für die Ansaugseite der Injektoren 8 zur Verfügung zu haben, ist gemäß Figur 2 die Kammerwand 7a mit mindestens einer Reihe Löcher 15 oder Langschlitzen 15 versehen, die vorteilhaft so angeordnet sind, daß sie unter Abdeckung der Filter-

reihen 5b neben der den Düsen 8 gegenüberliegenden Filterreihe 5a durch die löcher 15 der Kammerwand 7a mit der oder-den-darauffolgenden Filtere lenientenreihen 5c eine Verbindung der Filterelemente dieser Reihe 5c mit dem Kammerraum herstellen. Es wird dadurch aus den den Löchern oder Schlitzen 15 der Kammerwand 7 gegenüberliegenden Filterelementen 5 Reingas entnommen, das, wie gestrichelt in Figur 2 angedeutet, als Pekundärgas mit der Druckluft der Ansaugseite der Injektoren 8 und den abzureinigenden Filterelementen 5 der Reihe 5a zugeführt wird, die den Düsen 8 gegenüberliegen. Damit ist es nicht mehr erforderlich, daß zunächst durch die Injektoren und die Druckluft eine Druckerhöhung aufgebaut werden muß, die deutlich oberhalb des Filterwiderstandes liegt, um die Gegenstromabreinigung zu erreichen. Druckluftenergieverluste treten also auch hier nicht auf.

Da die Filterelementenreihe 5b, die neben der Reihe 5a der abzureinigenden Filterelementen 5 liegt, durch die Kammerwand 7 abgedeckt ist, hat der von den abgereinigten Filterelementen 5 der Reihe 5a gelöste Staub Zeit genug, nach unten in den StaubsammeIraum 1a abzusinken.

Um das Nachströmen von Reingas .aus dem Staubgasraum über die Filterelemente und die Löcher oder Schlitze 15 in den Raum der Kammer 7 zu begünstigen, schließen sich an diese Löcher 15 bzw. Schlitze in den Kammerraum gerichtete Düsen 16 bzw. schließt sich eine Schlitzdüse 16 an, in der ein Druckluft-

verteilerrohr 17 mit in den Kammerraum gerichteten Löchern oder Schlitzen angeordnet ist. Die Verteilerleitung 17 kann auch je mit einer Abzweigung zu einzelnen Düsen 16 geführt sein. Diese Verteilerrohre 17 bzw. Verteilerleitungen werden am besten hinter dem Steuerventil 10 an das Verteilerrohr 9 angeschlossen und können z.B. durch einen gewählten Durchmesser oder eingebaute Drosselungen dem jeweiligen Bedarf an Sekundärgas für die Injektoren angepaßt werden.

Nach den Figuren 2 und 3 überdeckt die der Trennwand 2 zugekehrte Wandung 7a der Kammer 7 fünf parallele Filterelementenreihen,. von denen die Filterelemente 5 der mittleren Reihe 5a durch Druckluft und Sekundärgas abgereinigt werden, die beidseitig hierzu benachbarten Filterelementenreihen 5b abgedeckt sind und die anschließenden Elementenreihen 5c mit dem Raum der Kammer 4 über die Löcher bzw. Schlitze 15 verbunden sind, um das Sekundärgas der Ansaugseite der Injektoren 8 zuzuführen.

Wird im übrigen nur in einer schrittweisen Verfahrrichtung der Kammer 4 eine Abreinigung der Filterelemente 5 aller Reihen vorgenommen und fährt die Kammer 7 nach Abschalten der Druckluftzufuhr zum Verteilerrohr 9 in die Ausgangsstellung zurück, so braucht die Kammerwandung 7a nur mit einer Durchbrechungsreihe 15 bzw. einem Langschlitz versehen zu werden, die bzw. der in Vorwärtsrichtung der Kammer 4 zweckmäßig hinter der Injektorreihe 8 liegt, da dann das Sekundärgas über bereits abgereinigte Filterelemente mit sehr viel geringem Widerstand in den Kammer-

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raum einströmen kann.

Nach dem gegenüber den Figuren 1 bis 3 vereinfachten Beispiel nach den Figuren 4, 5 und 6 ist die an der Lochtrennwand 2 im Reingasraum 4 hin und her verfahrbare Kammer 7 durch eine lotrechte, quer zur Trennwand 2 liegende Wandung 7b in zwei Räume 20 und 21 unterteilt. Der Raum 20 (Druckraum) wird während der Abreinigung jeder Filterelementreihe durch eine Lochreihe 22 oder Schlitze der Kammerwand 7a mit einer Lochreihe 6 der Trennwand 2 in überdeckung gebracht, so daß der Kammerraum 20 mit der abzureinigenden Filterelementreihe 5a in Verbindung steht. Die Räume 20 und 21 werden oberhalb der Trennwandschlitz reihen 6 durch eine waagerechte Zwischenwandung 23 innerhalb der Kammer 7 abgeschlossen, so daß oberhalb dieser Wandung 23 ein im Zweck noch zu beschreibender Verbindungsraum 24 entsteht.

In den Verbindungsraum 24 mündet das Druckluftverteilerrohr 9 des Druckluftspeichers 11, wobei die Mündung der Ansaugseite eines Druckluftinjektors 8 zugekehrt ist, dessen Ausblasseite in den darunterliegenden Kammerraum 20 mündet, mit dem die abzureinigende Filterelementreihe 5a über die Lochreihen 22, 6 in Verbindung steht.

Die der Trennwand 2 zugekehrte Kammerwand 7a deckt die Trennwandlöcher der Filterelementreihen 5b neben der Reihe 5a ab, während mindestens eine weitere Filterelementreihe 5c über die

Trennwandlöcher 6 und Löcher oder Schlitze 25 mit dem Kammerraum 21 (Saugraum) verbunden ist. Dieser Kammerraum 21 ist über eine Durchbrechung der waagerechten Wand 23 mit dem Verbindungsraum 24 verbunden. Die Durchbrechung der Wand 23 ist vorteilhaft durch eine Injektordüse 16 hergestellt, der über eine Zweigleitung 9a des Druckluftverteilerrohres 9 Druckluft über eine in die Ansaugseite des Injektors 16 gerichtete Mündung 26 zugeführt wird. Mit dieser Ausbildung wird im Druckluftinjektor' 8 aus den Filterelementen 5 der Elementenreihen 5c über die Löcher 6, 25, den Saugraum 21, den Injektor 16 und den Verbindungsraum 24 abgereinigtes Sekundärgas zugeführt, so daß nunmehr die Filterelemente 5 der Elementenreihe 5a impulsartig mit Druckluft und Sekundärgas zur Abreinigung der Filterflächen beaufschlagt werden. Naturgemäß wird jede aufeinanderfolgende Elementenreihe in der vorbeschriebenen Weise durch die hin und her im Reingasraum 4 wandernde Kammer abgereinigt. Auch im Fall der Figuren 4 bis 6 wird zweckmäßig nur in einer Fahrrichtung der Kammer ein Abreinigen der Filterelementreihen durchgeführt, während die Kammer 7 sodann wieder zum Ausgangspunkt zurückfährt.

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Claims (8)

Anmelder: Dipl.-Ing. Adolf Margraf, Am Schleplingsbach 46, 3060 Stadthagen Ansprüche

1. Filternder Abscheider, dessen Gehäuse durch eine Trennwand mit parallelen Loch- oder Schlitzreihen in einen die von außen nach innen mit Staubgas beaufschlagten Filterelemente in parallelen Reihen aufnehmenden Staubgasraum und einen Reingasraum unterteilt ist, in welchem zur Gegenstromabreinigung der Filterelementflächen einer Reihe, unter Abdeckung eines Teiles der Lochwandreihen der Trennwand, eine Kammer mit Druckluftzufuhr zu mindestens einem Injektor, der der jeweils abzureinigenden Filterelementreihe Druckluft und Sekundärluft zuführt, periodisch und schrittweise an der Trennwand hin und her verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (7) gegenüber dem Reingasraum (4) in sich geschlossen ist und nur über ein Steuerventil (10) mit einem Druckluftspeicher (11) verbunden ist und jeweils mit ihrer der Trennwand (2) zugekehrten Wandung (7a) mindestens zwei Trennwandlochreihen (6) überdeckt, wobei mindestens eine dieser Lochreihen und die zugeordneten Filterelemente (5) mit der Ausblasseite mindestens eines mit Druckluft beaufschlagten Injektors (8) verbunden ist und

mindestens eine andere Trennwandlochreihe bzw. Filterelementenreihe (5) mit der Ansaugseite des Injektors (8) in Verbindung steht.

2. Filternder Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß eine zu der mit der Ausblasseite des oder der Injektoren (8) in Verbindung stehenden Trennwandlochreihe benachbarte Trennwandlochreihe durch die zugekehrte Kammerwand (7a) abgedeckt ist.

3. Filternder Abscheider nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an die eine oder an die beiden durch die Kammerwand (7a) abgedeckten Trennwandlochreihen eine Trennwandlochreihe über Lochreihen (15) oder Anschlüsse der zugekehrten Kammerwand (7a) mit der Ansaugseite des oder der Injektoren (8) in Verbindung stehen.

4. Filternder Abscheider nach Ansoruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verbindung zur Ansaugseite der Druckluftinjektoren (8) herstellenden Lochreihen (6) oder Schlitze der Trennwand (2) zugekehrten Kammerwand (7a) in mindestens eine in den Kammerinnenraum gerichtete Düse 06) übergehen, in die Druckluftanschlüsse (17) münden, die mit zur Mündung der Düse (16) gerichteten Austrittsöffnungen versehen ist bzw. sind.

5. Filternder Abscheider nach Anspruch 4, dadurch gekenn- » zeichnet, daß die in den Kammerraum gerichteten Düsen j

(16) hinter einem Steuerventil (10) über Zweigleitungen f

(17) an ein die Druckluft zu den Injektoren (8) vertei- f lendes Rohr (9) angeschlossen sind. f

6. Filternder Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ι dadurch gekennzeichnet, daß die der Trennwand (2) zugekehrte Kammerwandung (7a) während der Abreinigung der Filterelemente jeweils mindestens fünf Lochreihen . (6) der Trennwand (2) überdeckt, daß der mittigen Lochreihe (6) die zur Trennwand gerichtete Ausblasseite der Injektoren (8) der Kammer (7) gegenüberliegt und daß die beiden letzten überdeckten Lochreihen der Trennwand mit Lochreihen (15) der zugekehrten Kammerwand (7a) bzw. mit den Ansaugseiten der in die Kammer gerichteten Injektordüsen (16) in Überdeckung liegen.

7. Filternder Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die während der Abreinigung schrittweise verfahrbare Kammer (7) durch eine lotrechte, senkrecht zur Gehäusetrennwand (2) liegende Wandung (7b) in zwei Räume (20,21) unterteilt ist, von denen der eine (20) (Druckraum) mit dem Druckluftspeicher (11) und über Lö-

eher (22) der Kammerwand (7a) mit einer Trennwandlochreihe (6) und den angeschlossenen Filterelementen (5a) in Verbindung steht und über mindestens einen Injektor (8) impulsartig mit Druckluft und Sekundärgas beschickbar ist,

während der andere Raum (21) (Saugraum) über mindestens eine Lochreihe (25) der Kammerwand (7a) mit einer Trennwandlochreihe (6) und über einen durch eine waagerechte Zwischenwandung (23) der Kammer (7) hergestellten Oberraum (24)(Verbindungsraum) mit der Ansaugseite des oder der Druckluftinjektoren (8) in Verbindung steht.

8. Filternder Abscheider nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugraum (21) der Kammer (7) durch mindestens einen Injektor (16) an den Verbindungsraum (24) angeschlossen ist und daß der Ansaugseite dieses oder dieser Injektoren (16) eine abgezweigte Druckleitung (9a) zugeordnet ist, die mit in die Ansaugseite der Injektoren (16) gerichteten Öffnur.gen oder Düsen versehen ist.