DE3132998C2 - Filterelement für Schlauchfilter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Staubabscheidetechnik, insbesondere auf Filterelemente für Schlauchfilter. Das erfindungsgemäße Filterelement für Schlauchfilter schließt einen äußeren Schlauch (1) und einen inneren Schlauch (2) ein, die konzentrisch angeordnet sind. Die Schläuche (1 und 2) sind längs ihrer Erzeugenden mittels Längsnähten (3) unter Bildung von Zellen (4) für den Gasdurchgang zwischen ihnen miteinander verbunden. Jede der Zellen (4) besteht aus einem Abschnitt (5) des äußeren Schlauches (1) und einem Abschnitt (6) des inneren Schlauches (2). Die Erfindung kann in Industriezweigen angewendet werden, wo eine weitgehende Entstaubung von Gasen erforderlich ist, beispielsweise im Buntmetallhüttenwesen bei der Blei- und Zinkproduktion und bei der Fabrikation von Zement, Ruß u.a.m.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Filterelement für Schlauchfilter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Filterelement ist aus der US-PS 26 07 436 bekannt.

Bekannt sind regenerierbare Schlauchfilter mit zylindrischen Schläuchen, die ihre Form während der Filtration aufgrund eines Druckgefälies beibehalten und durch Rütteln mit Rückspülung regeneriert werden. Eine niedrige Filtrationsgeschwindigkeit in den zylindrischen Schläuchen des Filterelementes, seine geringe Betriebsdauer wegen hoher dynamischer Beanspruchungen sowie ein hoher Anteil von Metall bei bekannten Konstruktionen wegen geringer Packungsdichte des Filterstoffes führten zur Schaffung von wirksameren Filtern.

Bekannt ist ferner ein Filterelement bei Schlauchfiltern, das einen inneren und einen äußeren Schlauch einschließt, die konzentrisch angeordnet sind (US-PS 20 14 298).

Der innere Schlauch des bekannten Filterelementes besitzt ein geschlossenes unteres Ende, das an einem Stutzen für die Zuführung von staubhaltigem Gas befestigt ist. Die Verhinderung der Zusammenziehung des inneren Schlauchs des Filterelements während der Filtration wird durch Spreizringe gewährleistet, die am inneren Schlauch des Filters in bestimmten Abständen angebracht sind.

Das Arbeitsprinzip des bekannten Filterelementes besteht in der Zuführung eines staubhaltigen Gases in den Zwischenraum zwischen dem inneren und dem äu-Beren Schlauch, in der Abscheidung des Staubes an ihren Oberflächen und in der nachfolgenden Ableitung des bereits entstaubten Gases auf den beiden Seiten des Filterelementes.

Das bekannte Filterelement ist aber kompliziert in der Herstellung und Montage und besitzt eine unzureichende Packungsdichte des Filterstoffes. Außerdem nimmt der Filterstoffverbrauch bei der bevorzugten Ausbildung des inneren Schlauches in Form eines Kegels zu.
Somit sind für die bekannten Bauarten von Schlauchfiltern eine komplizierte Herstellung und Befestigung der Filterelemente, eine niedrige Packungsdichte und eine geringe Betriebsdauer des Filterstoffes charakteristisch, was zur Vergrößerung der Abmessungen und des Anteils an Metall führt

1.1 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Filterelement für Schlauchfilter zu schaffen, bei dem unter Beibehaltung einer hohen Packungsdichte und Formstabilität des Filterstoffs eine große Verschleißfestigkeit erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Wegen einer solchen konstruktiven Ausführung findet aufgrund eines zwischen den Filterstoffschichten entstehenden Gasdruckgefälles ein Aufblähen des EIementes und die Bildung einer geschlossenen Folge von zylindrischen Zellen kleinen Durchmessers statt, es wird eine höhere Packungsdichte des Filterstoffes erreicht und die Formbeständigkeit der Zellen und des ganzen Filterelementes während des Filtrationsvorganges ohne Verwendung von Gerüsten oder Spreizringen sichergestellt

Durch die erfindungsgemäße Ausführung des Filterelementes wird ein gleichmäßiger Verschleiß des Filterstoffes der Zellen sowohl des inneren als auch des äußeren Schlauchstücks erreicht was zur Verlängerung der Betriebsdauer des Filterelementes sowie zu einer billigeren Herstellung desselben führt

Bei der Ausführung des Zellenabschnittes des äußeren Schlauchstücks aus einem Filterstoff, dessen Ver-Schleißfestigkeit das l,2fache gegenüber der Verschleißfestigkeit des Zellenabschnittes des inneren Schlauchstückes unterschreitet, wird die Herstellung eines derartigen Filters unzweckmäßig, da die zur Zeit hergestellten Filterstoffe Schwankungen hinsichtlich der Ver-Schleißfestigkeit von ± 10% aufweisen. Die Ausführung des Zellenabschnittes des äußeren Schlauchstücks aus einem Filterstoff, dessen Verschleißfestigkeit das 5fache gegenüber der Verschleißfestigkeit des Zellenabschnittes des inneren Schlauchstücks überschreitet, ist ebenso falls unzweckmäßig, da die Filter mit solchen Filterelementen eine geringe Betriebsdauer aufweisen würden.

Es ist zweckmäßig, daß zumindest an eine der Längsnähte, die die Schläuche untereinander verbinden, ein zwischen den benachbarten Zellen angebrachter durchgehender Schlitz ausgeführt ist, wodurch eine einfache Herstellung, Montage und Bedienung des Filterelementes erreicht wird.

Es ist weiterhin zweckmäßig, daß die inneren Abschnitte sämtlicher Zellen des Filterelementes mindestens an einem Ende vermittels einer Absperrvorrichtung dicht untereinander verbunden sind, wodurch die Filtrationsgeschwindigkeit des staubhaltigen Gases dank der konstanten Strömungrichtung des staubhaltigen Gases und des am Filterstoff abgeschiedenen Staubs innerhalb der Zellen erhöht wird.

Außerdem ist es zweckmäßig, daß der Abschnitt des inneren Schlauchstücks mindestens einer Zelle aus einem netzförmigen Stoff besteht, wodurch die Herstel-

nem netzförmigen Stoff besteht, wodurch die Herstellung und die Montage des Filterelementes im Schlauchfilter vereinfacht werden.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Filterelementes von Schlauchfiltern mit Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Gesamtansicht des erfindungsgemäßen Filterelementes von SchlauchFiltern;

Fig.2 einen Schnitt nach der Linie II-Il der Fig. 1, bei der Zufuhr von Gas in das Filterelement;

F i g. 3 die Baugruppe A nach F i g. 1, bei einer Zufuhr von staubhaltigem Gas und einer Abführung von Staub über den unteren Stutzen;

F i g. 4 die Baugruppe B nach F i g. 1, bei einer Zufuhr von staubhaltigem Gas über den oberen Stutzen;

F i g. 5 die Baugruppe B nach F i g. 1, bei einer Zufuhr von staubhaltigem Gas in das Filterelement über den unteren Stutzen;

Fig.6 die Baugruppe A nach Fig. 1, bei innerem Schlauchstück aus einem netzförmigen Stoff;

Fig.7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6;

Fig.8 die Baugruppe B nach Fig. 1, bei innerem Schlauchstück aus einem netzförmigen Stoff.

Das Filterelement für Schlauchfilter enthält — konzentrisch angeordnet — ein zylindrisches äußeres Schlauchstück 1 (F i g. 1,3) und ein zylindrisches inneres Schlauchstück 2 (F i g. 3), die längs der Mantellinien der Schlauchstücke mittels Längsnähten 3 unter Bildung von Zellen 4 (F i g. 2) zwischen ihnen miteinander verbunden sind, von denen jede Zelle aus einem Abschnitt j des äußeren Schlauchstücks 1 und einem Abschnitt 6 des inneren Schlauchstücks 2 besteht.

Als Filterstoff für die Schlauchstücke 1,2 können Filtertuche, Filze, nichtgewebte Stoffe u. a. verwendet werden.

Der Abschnitt 5 des äußeren Schlauchstücks 1 mindestens einer Zelle 4 besteht aus einem Filterstoff, dessen Verschleißfestigkeit das 1,2- bis 5,0fache der Verschleißfestigkeit des Fiiterstoffes des Abschnittes 6 des inneren Schlauchstücks 2 beträgt.

Zumindest an einer der Längsnähte 3. die die Schlauchstücke 1, 2 untereinander verbinden, ist ein zwischen den benachbarten Zellen 4 angebrachter durchgehender Schütz 7 (F i g. 3) abgeführt.

Die inneren Abschnitte 6 sämtlicher Zellen 4 sind mindestens an einem Ende vermittels einer Absperrvorrichtung 8 (Fig. 3, 4, 5, 8) dicht untereinander verbunden.

Der Abschnitt 6 (F i g. 6, 7, 8) des inneren Schlauchstücks 2 mindestens einsr Zelle 4 besteht aus einem netzförmigen Stoff.

Das Filterelement wird in einem Schlauchfilter folgendermaßen eingebaut: Zumindest an einem Ende wird das äußere Schlauchstück 1 mit dem Stutzen 9 des Schlauchfilters (F i g. 1, 3, 4, 6) mittels einer Befestigung 10 verbunden. Eines der Enden des äußeren Schlauchstücks 1 (Fig. 1,5,8) kann mittels der BefestigunglO mit einem beweglichen Deckel 11 verbunden sein, in weichem eine Öffnung 12 und eine Zugstange 13 einer (in der Zeichnung nicht abgebildeten) Rüttelvorrichtung ausgeführt sein können.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Filterelement arbeitet folgenderweise.

Ein staubhaltiges Gas gelangt von unten über den Stutzen 9 in die Zellen 4 des Filterelementes, die von den Abschnitten 5 des äußeren Schlauchstiicks 1 und den Abschnitten 6 des inneren Schlauchstücks 2 gebildet sind. Infolge eines Druckgefälies des zu reinigenden Gases ain Filterstoff blähen sich die Abschnitte 5 u&d 6 auf und verleihen den Zellen 4 eine Form, die der zylindrischen nahekommt Beim Durchgang des staubhaltigen Gases durch den Filterstoff scheidet sich der Staub an der Innenfläche der Abschnitte 5 und 6 ab, und das gereinigte Gas wird auf der Außenseite des äußeren Schlauchstücks 1 und über die innere Zone des inneren

ίο Schlauchsücks 2 herausgeführt Dann wird das gereinigte Gas aus der inneren Zone des Filterelementes über den durchgehenden Schlitz 7 und die Öffnung im beweglichen Deckel 11 herausgeführt Je nach der Staubansammlung an der Filterfläche der Abschnitte 5 und 6 wird ein Ansteigen des Druckgefälles am Filterelement beobachtet Bei Erreichen eines vorgegebenen Grenzwertes des Druckgefälles erfolgt eine Reinigung des Filterelementes (Regenerierung). Bei der Regenerierung des Filterelementes durch Rütteln und Rückspülen wird der Staub über die Zellen 4 und den Stutzen 9 aus dem Filterelement abgeführt

Wenn das staubhaltige Gas in das Filterelement von oben über den Stutzen 9 (F i g. 4) zu den Zellen 4 gelangt, blähen sich die Abschnitte 5 und 6 der Schlauchstücke 1 und 2 infolge des Druckgefälies des zu reinigenden Cases auf und verleihen den Zellen eine Form die der zylindrischen nahekommt Beim Durchgang des staubhaltigen Gases durch den Filterstoff scheidet sich der Staub an der Innenfläche der Abschnitte 5 und 6 ab, und das gereinigte Gas wird auf der Außenseite des äußeren Schlauchstücks 1 und über die innere Zone des inneren Schlauchstücks 2 abgeführt. Das gereinigte Gas aus der inneren Zone des Filterelementes wird nur über den durchgehenden Schlitz 7 abgeführt.

Die Abführung des aufgefangenen Staubes aus dem Filterelement in der Periode seiner Regenerierung geschieht über den unteren Stutzen 9 (Fig.3). Bei der Zuführung des staubhaltigen Gases von oben bewegen sich der Staub und das Gas in den Zellen 4 während des Filtrationsvorganges in gleicher Richtung, was die sekundäre Abscheidung des aufgefangenen Staubs in der Periode der Regenerierung des Filterelements herabmindert und dadurch die Filtrationsgeschwindigkeit der Gase insgesamt erhöht.

Im Falle, daß der Abschnitt 6 des inneren Schlauchstücks 2 mindestens einer Zelle 4 (F i g. 6,7,8) aus einem netzförmigen Stoff besteht, gelangt das staubhaltige Gas über den unteren Stutzen 9 und den Innenraum des inneren Schlauchstücks 2 in das Filterelement. Beim Durchgang des staubhaltigen Gases durch das innere Schlauchstück 2 v.ird eine unbedeutende Abscheidung des Staubes an seiner Oberfläche zu verzeichnen join, und das Gas wird hauptsächlich beim Durchgang durch den Abschnitt 5 des äußeren Schlauchstücks 1 gereinigt werden.

Bei der Regenerierung des Filterelementes durch Rütteln und Rückspülen wird der aufgefangene Staub über die Zellen 4 und den Innenraum des Schlauchstücks 2 abgefür-t. Dies gestaitet, die Geschwindigkeit der Filtration des staubhaltigen Gases durch Verminderung der Bewegungsgeschwindigkeit des Gases innerhalb des Filterelementes im Augenblick dei Filtrationsbeginns nach seiner Regenerierung zu erhöhen.
Zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der Gasreinigung, insbesond .-re zur Senkung der Kosten des Filterelementes, werden die inneren Abschnitte 6 der Zellen 4 aus einem billigeren Filterstoff mit einer niedrigeren Verschleißfestigkeil ausgeführt, während die äuße-

scher Beanspruchungen, die wiihrend der Regenerierung entstehen, aus einem Filterstoff mit einer hohen Verschleißfestigkeit ausgeführt werden. So kann beispielsweise für das innere Schlauchstück 2 Glasfasergewebe und für das äußere Schlauchstück 1 Filz verwendet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

IO

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20

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30

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50

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60

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Claims (4)

Patentansprüche:

1. Filterelement für Schlauchfilter, dessen Filterstoff durch Längsnähte zu schlauchförmigen Zellen geformt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Filterstoff aus zwei unterschiedlichen, ineinander konzentrisch angeordneten zylindrischen Schlauchstücken (1,2) besteht,

daß die Längsnähte (3) so verlaufen, daß jede Zelle (4) von einem Abschnitt (5) des äußeren Schlauchstücks (1) und einem Abschnitt (6) des inneren Schlauchstücks (2) gebildet wird, und
daß die Verschleißfestigkeit des Filterstoffs des äußeren Schlauchstücks (1) das 1,2- bis 5fache der Verschleißfestigkeit des inneren Schlauchstücks (2) beträgt

2. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest an einer der Längsnähte (3), die die Schlauchstücke (1, 2) untereinander verbinden, -ein zwischen den benachbarten Zellen (4) angebrachter durchgehender Schlitz (7) ausgeführt ist, der das Innere des inneren Schlauchstücks (2) mit dem Außenraum verbindet

3. Filterelement nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Abschnitte sämtlicher Zellen (4) mindestens an einem Ende vermittels einer Absperrvorrichtung (8) untereinander dicht verbunden sind.

4. Filterelement nach einem derAnsprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt des inneren Schlauchstückes (2) mindestens einer Zelle (4) aus einem netzförmigen Stoff besteht