DE3234321A1

DE3234321A1 - Filterelement

Info

Publication number: DE3234321A1
Application number: DE19823234321
Authority: DE
Inventors: Norbert 6719 Ramsen Priefer
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1982-09-16
Filing date: 1982-09-16
Publication date: 1984-03-22
Also published as: JPS5949816A

Description

Filterelement
Die Erfindung betrifft ein Filterelement für einen Filterapparat zur Filtrierung von Heißgasen mit einem rohrförmigen keramischen Filterkörper, der mittels eines metallischen Zugankers zwischen ein Oberteil und ein Unterteil eingespannt ist.
Derartige Filterelemente sind in eine Lochplatte des Filterapparates eingesetzt. Bei hohen Temperaturen des zu filtrierenden Heißgases wirkt sich der unterschiedliche Ausdehnungskoeffizient von Keramik einerseits und Metall andererseits so aus, daß sich der Filterkörper an seiner Halterung bzw.
Armierung lockert. Bei Temperaturen bis zu 500 0C kann das Lockern durch Einspannen einer Druckfeder vermieden werden.
Bei höheren Temperaturen führt der Einsatz einer Druckfeder nicht zum gewünschten Erfolg. Denn die Druckfeder verliert bei solchen Temperaturen ihre Elastizität. Außerdem müßte die Vorspannung der Druckfeder im Kaltzustand sehr hoch sein, was die Gefahr eines Zerbrechens des Filterkörpers mit sich brächte.
Die genannte Lockerung des Filterkörpers an seiner Halterung ist nicht nur aus mechanischen Gründen ungünstig, sondern auch deswegen, weil bei der Lockerung Spalte entstehen, durch die Heißgas unfiltriert von der Unreinseite zur Reinseite ziehen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filterelement der eingangs genannten Art vorzugschlagen, bei dem der Filterkörper trotz der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Filterkörper und dessen Halterung fest und dicht an der Halterung sitzt.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Filterelement der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Oberteil und/oder das Unterteil den Filterkörper übergreifen oder in ihn eingreifen und daß am Umfang des Filterkörpers zwischen Oberteil und Filterkörper und/oder zwischen Unterteil und Filterkörper eine elastische hitzebeständige Dichtung umläuft. Dabei wirkt im Kaltzustand keine gefährliche Vorspannung auf den Filterkörper ein. Bei der Heißgasfiltration, bei der sich der Zuganker wesentlich stärker dehnt als der Filterkörper, "schwimmt" dieser auf der Dichtung. Dadurch ist erreicht, daß einerseits der Filterkörper festgehalten bleibt und andererseits kein Spalt zwischen dem Filterkörper und dem Oberteil bzw. dem Unterteil entsteht.
Die Dichtung ist so hitzebeständig, daß ihr Heißgastemperaturen von etwa bis zu 1000 0C nicht schaden.
An sich genügt es, die Dichtung nur zwischen dem Oberteil oder dem Unterteil und dem Filterkörper vorzusehen und das andere Ende des Filterkörpers am Unterteil bzw. am Oberteil dicht festzusetzen. Vorzugsweise ist jedoch zwischen dem Oberteil sowie dem Unterteil und dem Filterkörper eine umlaufende Dichtung angeordnet.
Dadurch sind beide Enden des Filterkörpers für Relativbewegungen zwischen dem Oberteil und dem Unterteil frei.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung übergreift das Oberteil oder das Unterteil den Filterkörper und das andere Teil greift in den Filterkörper ein Dadurch ist erreicht, daß der Filterkörper an seinem einen Ende am Innenumfang und an seinem anderen Ende am Außenumfang gehalten ist.
Auf diese Weise wirken zum Zuganker radiale Dehnungen des Oberteils und des Unterteils bezüglich des Filterkörpers einander entgegen. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung übergreift dasjenige Teil den Filterkörper, das an der Lochplatte des Filterapparats sitzt. Dies ist in der Regel das Oberteil. Damit ist zugleich eine einfache Gestaltung dieses Teils gewährleistet.
Vorzugsweise ist die axiale Obergriffslänge bzw. die Eingriffs länge des Oberteils bzw. des Unterteils so bemessen, daß sie größer als die bei der maximalen Heißgastemperatur auftretende Ausdehnungsdifferenz zwischen dem Zuganker und dem Filterkörper ist. Es ist dabei gleichgültig, ob sich im Betrieb das Oberteil oder das Unterteil gegenüber dem Filterkörper verschiebt. In jedem Fall kann der Filterkörper weder vom Oberteil noch vom Unterteil frei werden. Die umlaufende Dichtung erstreckt sich dabei über die gesamte Übergriffslänge bzw. Eingriffslänge.
In Weiterbildung der Erfindung ist zwischen dem Oberteil und/ oder dem Unterteil und der Stirnseite des Filterkörpers ein ebenfalls elastischer und hitzebeständiger Dichtring eingelegt. Dieser Dichtring und die angrenzende umlaufende Dichtung können einstückig ausgebildet sein. Es kann dann die umlaufende Dichtung im Zuge von Dehnungs- und Schrumpfungsbewegungen nicht endgültig von dem Oberteil bzw. Unterteil abwandern.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Schnittansicht eines Filterelements und Fig. 2 eine Aufsicht in Richtung der Pfeile II-II nach Fig. 1, dieser gegenüber vergrößert.
An einer Lochplatte 1 eines Filterapparates ist eine Vielzahl von Filterelementen 2 angeordnet.
Das Filterelement 2 weist einen rohrförmigen keramischen Filterkörper 3 auf, der mittels eines metallischen Zugankers 4 zwischen ein metallisches Oberteil 5 und ein metallisches Unterteil 6 eingespannt ist. Das Oberteil 5 sitzt mit einem Rand 7 auf der Lochplatte 1. Es weist eine den Filterkörper 3 übergreifende Hülse 8 auf. Mittig ist es mit einer Bohrung 9 versehen, die mit dem Innenumfang 3' des Filterkörpers 3 fluchtet.
Durch die Bohrung 9 erstreckt sich der Zuganker 4, der mit einer Lasche 10 in einer Stufung 11 des Oberteils 5 aufsitzt.
Die Lasche 10 läßt die Bohrung 9 frei. Eine Durchbrechung 12 der Lasche 10 dient dem Einsetzen und Ausheben des Filterelements 2 an der Lochplatte 1.
Die axiale Lä-nge der Hülse 8 ist so bemessen, daß sie größer ist als die bei maximaler Heißgastemperatur auftretende Ausdehnungsdifferenz zwischen dem Zuganker 4 einerseits und dem Filterkörper 3 andererseits. Über die Länge der Hülse 8 ist der Filterkörper 3 an sienem Außenumfang 3'' mit einem Dichtungsband 13 umwickelt. Außerdem ist an der Stirnseite des Filterkörpers 3 in die Hülse 8 ein Dichtring 14 eingelegt. Das Dichtungsband 13 und der Dichtring 14 sind gegen die Hitze des zu filtrierenden Heißgases beständig und elastisch. Zur Verbesserung der Dichtung zwischen der Lochplatte 1 und dem Oberteil 5 ist beim Rand 7 ein weiterer hochhitzebeständiger elastischer Dichtring 15 vorgesehen.
Das Unterteil 6 weist einen in den Filterkörper 3 greifenden Zapfen 16 auf. Es schließt den Filterkörper 3 unten ab. In den Zapfen 16 ist ein Gewinde 4' des Zugankers 4 eingeschraubt.
Die axiale Eingriffslänge des Zapfens 6 in den Filterkörper 3 ist ebenso bemessen, wie die Übergriffslänge der Hülse 8. Der Zapfen 16 ist mit einem hochhitzebeständigen elastischen Dichtungsband 17 bewickelt. Zwischen die Stirnseite des Filterkörpers 3 und das Unterteil 6 ist ein hochhitzebe&tänd5ger elastischer Dichtring 18 eingelegt.
Das Filterelement 2 wird etwa folgendermaßen zusammengesetzt: Auf das Unterteil 6 wird der Dichtring 18 aufgesetzt und sein Zapfen 16 wird mit dem Dichtungsband 17 umwickelt und anschliessend in den Filterkörper 3 eingedrückt. Anschließend wird der Filterkörper 3 oben mit dem Dichtungsband 1.3 umwickelt und nach Einlegen des Dichtringes 14 in die Hülse 8 gedrückt. Schließlich wird der Zuganker 4 eingeschraubt.
Bei der Heißgasfiltration zieht Heißgas durch den Filterkörper 3 und die Bohrung 9. Dabei dehnt sich der Zuganker 4 stärker als der Filterkörper 3, so daß das Unterteil 6 relativ zum Filterkörper 3 nach unten wandert. Dabei verrutscht der Filterkörper 3 mit seinem Innenumfang 3' am Dichtungsband 17 und mit seinem Außenumfang 3 " am Dichtungsband 13. Ob das Verrutschen gegenüber dem Oberteil oder dem Unterteil oder überwiegend gegenüber dem Oberteil oder dem Unterteil stattfindet, hängt von den jeweils auftretenden Reibungskräften ab. In allen Fällen ist gewährleistet, daß der Filterkörper 3 weder aus der Hülse 8 noch vom Zapfen 16 rutscht, so daß der Filterkörper 3 immer am Oberteil 5 und am Unterteil 6 gehalten und diesen gegenüber gedichtet bleibt.
Neben den axialen Dehnungen werden auch radiale Dehnungen am Oberteil 5 und am Unterteil 6 auftreten. Radiale Dehnungen mögen zwar dazuführen, daß sich die Hülse 8 ausweitet, was eine Verringerung der Haltekraft zwischen der Hülse 8 und dem Außenumfang 3'' des Filterkörpers 3 zur Folge hat. Umgekehrt führt jedoch die radiale Dehnung des Zapfens 16 zu einer Verstärkung der Haltekraft zwischen dem Innenumfang 3' des Filterkörpers 3 und dem Zapfen 16.
Leerseite

Claims

Filterelement Patentansprüche: 1. Filterelement für einen Filterapparat zur Filtration von Heißgasen mit einem rohrförmigen keramischen Filterkörper, der mittels eines metallischen Zugankers zwischen ein Oberteil und ein Unterteil eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (5) und/oder das Unterteil (6) den Filterkörper (3) übergreifen oder in ihn eingreifen und daß am Umfang (3', 3 ") des Filterkörpers (3) zwischen dem Oberteil (5) und dem Filterkörper (3) und/oder zwischen dem Unterteil (6) und dem Filterkörper (3)eine elastische, hitzebeständige Dichtung (13, 17) umläuft.
2. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Teil (Oberteil 5 oder Unterteil 6) den Filterkörper (3) übergreift und das andere Teil (Unterteil 6 oder Oberteil 5) in den Filterkörper (3) eingreift.
3. Filterelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das an einer Lochplatte (1) des Filterapparats sitzende Teil (5, 6) den Filterkörper (3) übergreift.
4. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Dichtung (13, 17) sich über die gesamte Übergriffslänge bzw. Eingriffslänge erstreckt.
5. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Übergriffslänge bzw. die Eingriffs länge größer als die bei maximaler Heißgastemperatur auftretende Ausdehnungsdifferenz zwischen dem Zuganker (4) und dem Filterkörper (3) ist.
6. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Dichtung (13, 17) in kaltem Zustand zwischen das Oberteil (5) bzw.

das Unterteil (6) und den Umfang (3', 3 ") des Filterkörpers (3) eingedrückt ist.
7. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das Oberteil 5 und/oder das Unterteil (6) und die Stirnseite des Filterkörpers (3) ein elastischer hitzebeständiger Dichtring (14, 18) eingelegt ist.