DE3248098C1

DE3248098C1 - Outlet and filter arrangement

Info

Publication number: DE3248098C1
Application number: DE19823248098
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. 3300 Braunschweig Klare; Dieter Dipl.-Ing. 3200 Hildesheim Saasen
Original assignee: Salzgitter AG
Current assignee: Salzgitter AG
Priority date: 1982-12-24
Filing date: 1982-12-24
Publication date: 1983-09-29

Abstract

The invention relates to an outlet and filter arrangement for intercepting emissions on devices for the production of large workpieces, especially for casting machines. In this arrangement having a very large cross-sectional suction-extraction surface, the disposition of an outer and an inner outlet hood results in a high flow rate along this interspace for a relatively low blower capacity. It is thereby possible to divert the light and gaseous emissions in the region of the workpiece with a low outlet flow and to extract the heavy solid particles by suction at the edge between the outer and the inner outlet hood at a high outlet speed and correspondingly accelerate them for further transfer. With this measure, moreover, an undesirable pronounced cooling of the inner space of the outlet hood in the region of the workpiece produced is avoided.

Description

Ferner hat sich gezeigt, daß bei bekannten Einrichtungen schwallartige Emissionen, wie sie sich beim Öffnen von Gießformen oder dergleichen einstellen, trotz großer Absaugleistungen unter den Abzugshauben hindurchdringen und zur Beeinträchtigung der Arbeitsbedingungen am Arbeitsplatz führen. Ein großes Problem ist die Brandgefahr bei brennbaren Medien im Abgasstrom, die fast immer eine vollständige Zerstörung der mit diesen Medien belasteten Filteranlagen nachsichziehen. It has also been shown that gush-like in known devices Emissions as they occur when opening molds or the like, Penetrate under the hood despite the high suction power and cause impairment of working conditions in the workplace. A major problem is the risk of fire in the case of flammable media in the exhaust gas flow, this almost always results in complete destruction refer to the filter systems contaminated with these media.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Abzugseinrichtungen eingangs genannter Art derart zu verbessern, daß die vorbeschriebenen Nachteile bekannter Einrichtungen behoben werden und darüber hinaus mit geringerer Gebläseleistung eine effektivere Absaugung erreicht werden kann. The object of the present invention is to provide extraction devices To improve the type mentioned in such a way that the disadvantages described above known facilities are fixed and, moreover, with lower fan power a more effective suction can be achieved.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird bei einer Abzugs- und Filtereinrichtung gemäß dem Oberbegriff erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Abzugs- und Filtereinrichtung aus einer größeren äußeren und einer kleineren inneren Abzugshaube besteht, zwischen denen ein Zwischenhohlraum gebildet ist, dessen Öffnungsquerschnittsfläche mit einer Absaugkraft höherer Strömungsgeschwindigkeit beaufschlagt ist als die Strömungsgeschwindigkeit der Absaugung an der offenen Grundfläche der inneren Abzugshaube. To solve the task at hand, an exhaust and filter device proposed according to the invention according to the preamble that the extraction and filtering device consists of a larger outer and a smaller inner hood, between which an intermediate cavity is formed, the opening cross-sectional area with a Suction force is applied higher flow velocity than the flow velocity the extraction on the open base of the inner extractor hood.

Eine mit diesen Merkmalen ausgestattete Abzugs-und Filtereinrichtung gewährleistet die Behebung aller vorbeschriebenen Nachteile bei bekannten Einrichtungen, obwohl die Leistung der Abzugsaggregate reduziert werden kann. Die nach der Erfindung nunmehr erforderliche geringe Leistung des Abzugsgebläses ist ausreichend, weil die Öffnungsquerschnittsfläche des Zwischenhohlraumes zwischen der äußeren und inneren Abzugshaube verhältnismäßig klein ist zur gesamten Grundfläche der Abzugshaube und nur der gesamte untere Rand der Abzugs- und Filtereinrichtung mit sehr hoher Strömungsgeschwindigkeit beaufschlagt ist. An extraction and filter device equipped with these features ensures the elimination of all the disadvantages described above in the case of known facilities, although the output of the extraction units can be reduced. According to the invention now required low output of the exhaust fan is sufficient because the opening cross-sectional area of the intermediate cavity between the outer and inner The hood is relatively small to the entire area of the hood and only the entire lower edge of the extraction and filtering device with a very high flow rate is applied.

Diese starke Abzugsströmung ist völlig von der Herstellungsmaschine resp. von dem Werkstück abgeschirmt. Die hohe Arbeitstemperatur bleibt im Inneren der inneren Abzugshaube erhalten. Die Abzugsströmung im Zwischenhohlraum kann weder den Herstellungsprozeß noch die Abkühlung des Werkstücks in unbeabsichtigter Weise thermisch ungünstig beeinflussen, während die äußere Abzugshaube durch die hohe Abzugsströmung vorteilhaft gekühlt wird. Die vom Werkstück bzw. der Herstellungsvorrichtung mit geringer Geschwindigkeit aufsteigenden dampfförmigen Emissionsanteile gelangen erst im oberen Teil durch die Abgasöffnung der inneren Abzugshaube in den Zwischenhohlraum, der im oberen Bereich einen größeren Raum einnimmt als am Öffnungsquerschnitt und infolgedessen in diesem Bereich die Strömungsgeschwindigkeit geringer ist. Das hat den Vorteil, daß die dampfförmigen Emissionsanteile, wie z. B. Wasser, nicht in die anschließenden Filteranlagen gerissen werden, sondern nach dem Durchtntt durch die Abgasöffnung der inneren sofort an den kühlen Flächen der äußeren Abzugshaube kondensieren, an den geneigten Flächen abfließen und als Kondensat abgeleitet werden. Aber auch die durch den Öffnungsquerschnitt durch den Zwischenhohlraum abgesaugten dampfförmigen bzw. This strong drawdown flow is entirely from the manufacturing machine resp. shielded from the workpiece. The high working temperature remains inside the inner hood. The discharge flow in the intermediate cavity can neither the manufacturing process nor the cooling of the workpiece in an unintended manner thermally unfavorable, while the outer hood due to the high Discharge flow is advantageously cooled. That of the workpiece or the manufacturing device Rising vaporous emission components arrive at a low speed only in the upper part through the exhaust opening of the inner extractor hood into the intermediate cavity, which takes up a larger space in the upper area than in the opening cross-section and As a result, the flow velocity is lower in this area. That has the advantage that the vaporous emissions, such as. B. water, not in the subsequent filter systems are torn, but after the Durchtntt through the exhaust opening of the inner immediately on the cool surfaces of the outer hood condense, flow off on the inclined surfaces and be drained off as condensate. But also those sucked off through the opening cross-section through the intermediate cavity vaporous resp.

flüchtigen Anteile kondensieren ebenfalls an den kühlen Flächen der äußeren Abzugshaube und werden mit dem übrigen Kondensat aus der Abzugsströmung bereits vor der anschließenden Filteranlage entfernt.volatile components also condense on the cool surfaces of the outer hood and are with the remaining condensate from the exhaust flow already removed before the subsequent filter system.

Diese und weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche2 bis 11. These and other advantageous features of the invention are the subject matter of claims 2 to 11.

Anhand der Zeichnungen soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Diese zeigt F i g. 1 eine perspektivische, teilgeschnittene Zeichnung der Abzugs- und Filtereinrichtung, F i g. 2 eine Anordnung der eingebauten Filter.The invention is to be explained in more detail, for example, with the aid of the drawings will. This is shown in FIG. 1 is a perspective, partially sectioned drawing of FIG Extraction and filter device, F i g. 2 shows an arrangement of the built-in filters.

In F i g. 1 ist eine Abzugs- und Filtereinrichtung 1 für eine Gießmaschinenanlage 2 dargestellt, welche im wesentlichen aus einer äußeren 3 und einer inneren Abzugshaube 4 besteht, wobei im Randbereich zwischen der äußeren 3 und inneren Abzugshaube 4 ein Zwischenhohlraum 5 gebildet ist und eine Öffnungsquerschnittsfläche 6 aufweist, die wesentlich kleiner ist als die gesamte Öffnungsquerschnittsfläche aus der lichten Breite 7 und der Länge 8 der inneren Abzugshaube 4. Der Zwischenhohlraum 5 weist am Eingang 9 die geringste Öffnungsquerschnittsfläche 6 auf, die sich nach oben im Zwischenhohlraum 5 ständig vergrößert und dadurch die Strömungsgeschwindigkeit der Absaugung zunehmend gemindert wird. Das hat den Vorteil, daß gas- bzw. dampfförmige Abgasteilchen an der inneren Wandung 10 der kühlen äußeren Abzugshaube 3 kondensieren und mittels einer Auffangrinne 11 abgeleitet werden können. Die verringerte Absaugströmung 12 im oberen Bereich 13 des Zwischenhohlraums 5 ist ausreichend, um auch die schwereren Teilchen in der Absaugströmung 12 nunmehr nur in etwa horizontaler Richtung weiterzufördern. Die geminderte Absaugströmung 12 im oberen Bereich 13 hat außerdem den Vorteil, daß durch diese Beruhigung des Abgasstromes ein großer Teil der groben Feststoffanteile in den in diesem Bereich angeordneten großflächigen Grobfiltereinsätzen 15 bereits abgelagert werden, bevor die Absaugströmung 14 in die Hauptfilteranordnung 16 gelangt. In Fig. 1 is an extraction and filter device 1 for a casting machine installation 2 shown, which essentially consists of an outer 3 and an inner Extractor hood 4, with the edge area between the outer 3 and inner hood 4 an intermediate cavity 5 is formed and has an opening cross-sectional area 6, which is much smaller than the entire opening cross-sectional area from the clear Width 7 and length 8 of the inner hood 4. The intermediate cavity 5 has at the entrance 9 the smallest opening cross-sectional area 6, which extends upwards in the intermediate cavity 5 is constantly increasing and thereby the flow velocity the suction is increasingly reduced. This has the advantage that gaseous or vaporous Exhaust particles condense on the inner wall 10 of the cool outer extractor hood 3 and can be discharged by means of a collecting channel 11. The reduced suction flow 12 in the upper region 13 of the intermediate cavity 5 is sufficient to also handle the heavier Particles in the suction flow 12 are now only conveyed further in an approximately horizontal direction. The reduced suction flow 12 in the upper area 13 also has the advantage that by calming the exhaust gas flow a large part of the coarse solids content in the large-area coarse filter inserts 15 arranged in this area be deposited before the suction flow 14 enters the main filter assembly 16.

Die Absaugung mit geringem Sog aus der inneren Abzugshaube 4 erfolgt über im oberen Teil angeordneten Abluftöffnungen 17, deren Querschnittsfläche in Relation zur Öffnungsquerschnittsfläche 6 am Eingang 9 des Zwischenhohlraumes 5 gewünschter unterschiedlicher Absaugintensität festgelegt bzw. mittels nicht dargestellter querschnittsverändernder Einrichtungen einreguliert werden kann, sofern eine gemeinsame Absaugung erfolgt, wie in F i g. 1 dargestellt ist Die Absaugung der inneren 4 und der äußeren Abzugshaube 3 kann jedoch auch getrennt über zwei Absaugsysteme erfolgen, wobei die Regulierung der Absaugintensität sowohl an der Öffnungsquerschnittsfläche 6 als auch an den Abluftöffnungen 17 der inneren Abzugshaube 4 nach den unterschiedlichsten Absaugerfordernissen optimal eingestellt werden kann. The suction from the inner extractor hood 4 takes place with a slight suction Via exhaust air openings 17 arranged in the upper part, the cross-sectional area of which in Relation to the opening cross-sectional area 6 at the entrance 9 of the intermediate cavity 5 desired different suction intensity set or by means of not shown Cross-section changing facilities can be adjusted, provided that a common Suction takes place as in FIG. 1 shows the suction of the inner 4 and the outer extractor hood 3 can, however, also be carried out separately via two extraction systems, the regulation of the suction intensity on both the opening cross-sectional area 6 as well as at the exhaust air openings 17 of the inner hood 4 according to the most varied Extraction requirements can be optimally adjusted.

Die durch die Abstrahlung der heißen Werkstücke thermisch unterstützte Absaugung durch die Abluftöffnungen 17, z. B. beim Öffnen der Gießformen einer Gießanlage 2, fördert überwiegend die gas- bzw. The thermally supported by the radiation of the hot workpieces Suction through the exhaust openings 17, for. B. when opening the molds of a casting plant 2, mainly promotes gas or

dampfförmigen Abluftanteile 18 in dem Zwischenhohlraum 5, wo sie an der inneren Wandung 10 der äußeren Abzugshaube 3 kondensieren und in die Auffangrinne 11 abfließen. Schwere Feststoffteilchen entweichen überwiegend seitlich der vertikalen Absaugströmung 19 und fallen in Pfeilrichtung 20 wieder nach unten. Beim Herunterrieseln der Feststoffteilchen gelangen diese in Bodennähe in die Nähe der Querstromöffnungen 21 der inneren Absaughaube 4 und werden infolge des Unterdrucks der hier herrschenden höheren Strömungsgeschwindigkeit in den Zwischenhohlraum 5 abgezogen und in Pfeilrichtung 22 in die beschriebene Absaugströmung 12 eingeleitet.vaporous exhaust air components 18 in the intermediate cavity 5, where they at condense the inner wall 10 of the outer hood 3 and into the collecting channel 11 drain. Heavy solid particles escape mainly to the side of the vertical one Suction flow 19 and fall back down in the direction of arrow 20. When trickling down of the solid particles, they reach the bottom near the cross-flow openings 21 of the inner suction hood 4 and are due to the negative pressure prevailing here higher flow velocity in the intermediate cavity 5 withdrawn and in the direction of the arrow 22 introduced into the suction flow 12 described.

Zum gleichen Zweck kann aber anstatt der Querstromöffnungen 21, oder zusätzlich, der untere Rand der inneren Abzugshaube 4 um ein Maß 28 verkürzt ausgebildet sein, um die Einleitung der an der inneren Wandung der inneren Abzugshaube 4 herabgleitenden Emissionsanteile in die Absaugströmung 12 unter der verkürzten unteren Kante hindurch zu ermöglichen. For the same purpose, however, instead of the cross-flow openings 21, or In addition, the lower edge of the inner extractor hood 4 is designed to be shortened by a measure 28 be to the initiation of the sliding down on the inner wall of the inner hood 4 Emission fractions in the suction flow 12 through under the shortened lower edge to enable.

In F i g. 2 ist die vorteilhafte Hauptfilteranordnung 16 dargestellt, die im Anschluß an den oberen Bereich des Zwischenhohlraumes 5 angeschlossen ist. Zunächst gelangen die auszufilternden Anteile in Pfeilrichtung bei einer relativ geringen Strömungsgeschwindigkeit in den Grobfilter 23, wo die größeren Feststoffanteile optimal aufgefangen werden. Um die Feinstoffteilchen an der Ablagerung hinter dem Grobfilter 23 zu mindern, ist nach dem Grobfilter 23 ein Zwischenkanal 24 mit querschnittsverengender Tendenz angeordnet, um die kleineren, leichten Emissionsanteile in der erhöhten Absaugströmung dem Feinstoffilter 25 zuzuführen. Es wurde festgestellt, daß die erhöhte Strömungsgeschwindigkeit durch den Feinfilter 25 nicht nur zur besseren Überwindung des erhöhten Widerstandes von Feinfiltern vorteilhaft ist, sondern auch für eine bessere Ablagerung von Teilchen in den tieferen Schichten des Filters 25. Die so relativ gut mechanisch feingefilterte Absaugluft gelangt dann durch einen weiteren zwischengeschalteten Kanal 26 mit querschnittsvergrößernder Tendenz und wird erst bei stark geminderter Strömungsgeschwindigkeit einem Elektrofilter 27 zugeführt. Die Abstufungen der Strömungsgeschwin- digkeiten innerhalb der Abzugshauben 3 und 4 und nicht zuletzt die Anordnung der Filtereinrichtung 16 mit Vor-, Grob-, Feinstoffilter und Elektrofilter in Verbindung mit den ihren unterschiedlichen Eigenschaften angepaßten Strömungsgeschwindigkeiten gewährleisten eine bisher nicht gekannte optimale Abgasreinigung bei relativ geringem Leistungsaufwand und erhebliche Verlängerung der Wartungspausen zwecks Reinigung der Filtereinrichtungen. Aber auch die Ausdehnung von Bränden bis in die nachgeordneten Filteranlagen sind beim Erfindungsgegenstand kaum möglich, da mögliche Brände, z.B. beim Öffnen der Gießformen, auf den Raum innerhalb der inneren Abzugshaube 4 begrenzt bleiben. Hierzu ist von großem Vorteil, die Abzugs- und Filtereinrichtung verfahrbar auszubilden, z. B. mit Rädern 29 auf Schienen 30, um nach dem Verschieben der Abzugs- und Filtereinrichtung 1 Brandherde sowohl an der Gießmaschine als auch innerhalb der inneren Abzugshaube (4) sofort und direkt bekämpfen zu können. In Fig. 2 shows the advantageous main filter arrangement 16, which follows the upper area of the Intermediate cavity 5 connected is. First of all, the components to be filtered out arrive in the direction of the arrow at a relative low flow velocity in the coarse filter 23, where the larger solid fractions be optimally absorbed. To remove the particulate matter from the deposit behind the To reduce coarse filter 23, after the coarse filter 23 is an intermediate channel 24 with a narrowing cross-section The tendency to arrange the smaller, lighter emission fractions in the increased Feed the suction flow to the fine material filter 25. It was found that the increased flow rate through the fine filter 25 not only for the better Overcoming the increased resistance of fine filters is beneficial, but also for better deposition of particles in the deeper layers of the filter 25. The exhaust air, which is mechanically finely filtered in this way, then passes through a further intermediate channel 26 with a tendency to enlarge the cross-section and an electrostatic precipitator 27 only becomes available when the flow velocity is greatly reduced fed. The gradations of the flow velocity in the hood 3 and 4 and last but not least the arrangement of the filter device 16 with pre, coarse, Fine particle filters and electrostatic precipitators in connection with their different properties adapted flow velocities ensure a previously unknown optimal Exhaust gas cleaning with relatively little effort and considerable extension the maintenance breaks for cleaning the filter devices. But also the expansion from fires to the downstream filter systems are the subject of the invention Hardly possible, as there could be fires, e.g. when opening the casting molds, in the room remain limited within the inner hood 4. To do this, it is of great advantage train the extraction and filter device to be movable, z. B. with wheels 29 on Rails 30 to prevent sources of fire after moving the extraction and filtering device 1 both on the casting machine and within the inner hood (4) immediately and to be able to fight directly.

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Claims

Claims: 1. Extraction and filter device for collecting Emissions from devices for the production of large workpieces, in particular for casting machines, characterized in that the extraction and filtering device (1) consists of a larger outer (3) and a smaller inner hood (4), between which an intermediate cavity (5) is formed, the cross-sectional area of the opening (6) is acted upon by a suction force higher than the flow velocity the flow rate of the suction at the open base (7,8) of the inner hood (4).

2. Extraction and filter device according to claim 1, characterized in that that the intermediate cavity (5) between the outer (3) and the inner hood (4) from the opening cross-sectional area (6) upwards an increasingly larger cross-sectional area having.

3. Extraction and filter device according to claim 1 and 2, characterized in that that the fume cupboard from the outer hood (3) and the inner hood (4) together by means of an exhaust fan or separately, each by means of a separate exhaust fan, he follows

4. extraction and filter device according to claim 1 to 3, characterized in that that at least when using a common exhaust fan, the opening cross-sectional area (6) of the intermediate cavity (5) is larger than the cross-sectional area of the upper Exhaust air openings (17) of the inner hood (4).

5. extraction and filter device according to claim 3 and 4, characterized in that that the trigger from the outer hood (3) and the inner hood (4) respectively is adjustable by itself.

6. extraction and filter device according to claim 5, characterized in that that the cross-sectional area of the exhaust air openings (17) by means of devices, for. B.

by means of flaps or slides, to a smaller or larger one Cross-section are adjustable.

7. extraction and filter device according to claim 1 to 6, characterized in that that the inner hood (4) is shorter at the lower end than the outer one Extractor hood (3) and / or in the lower area with cross-flow openings (21) to the intermediate cavity (5) is equipped.

8. extraction and filter device according to claim 1 to 7, characterized in that that the inner wall of the outer hood (3) with an approximately horizontal plane is equipped with condensate collecting channels (11).

9. extraction and filter device according to claim 1 to 8, characterized in that that the intermediate cavity (5) forms a larger space in the upper area than in the Area of the opening cross-sectional area (6) and in this area lower flow velocity Coarse filter inserts (15) are arranged, to which a main filter arrangement (16) connects.

10. Extraction and filter device according to claim 1 to 9, characterized characterized in that the main filter arrangement (16) consists of a coarse filter (23) in one Channel with low flow velocity, a subsequent fine filter (25) in a channel (24) with high flow velocity and a subsequent one Electrostatic precipitator (27) consists in a channel (26) of low flow velocity.

11. Extraction and filter device according to claim 1 to 10, characterized characterized in that the extraction and filter device is movable, e.g. B.

is formed by means of wheels (29) on rails (30).

The invention relates to an extraction and filter device for collecting of emissions from devices for the production of large workpieces, in particular for casting machines.

Known suction devices in the industry, e.g. B.

in foundry technology, still show considerable shortcomings, if especially in the production of large workpieces emissions also in the whole Area of the manufacturing machines must be vacuumed. Large extraction hoods with the required large opening cross-sectional area for the purpose of enclosing the entire The machine system and the large fan speeds required do not make it difficult on their own the solution of difficult construction tasks, but also the physically different ones Media such as B. water and oil vapors, smoke and other gaseous deposits in connection with coarse and fine-grained solid particles. Then there are those Coping with the thermal problems. A computational determination for exhaust and Filter systems is at least not possible if the factors are too theoretical Capture of filtration problems are very variable.

In known devices of the type mentioned at the outset, a Multitude of disadvantages. To z. B.

Coarse-grained solid particles with a very large suction cross-sectional area To be able to suction, considerably large fan powers are required to achieve sufficient Flow rate for the required acceleration of the larger solid particles to achieve. With large-volume hoods, however, one is uniform at all points Suction speed very difficult to achieve, so that solid emissions, especially larger grains, are not to be vacuumed everywhere. The high air flow with known devices there is also a disadvantageous cooling of the exhaust air, by a condensation of the vaporous emission components, z. B. water and Oil on which particulate matter is caused. Such deposits tend to stick together and sludge formation in the filters and lead to short-term clogging of the Filter systems. The strong cooling associated with the high air throughput can also z. B. in the production of injection molded workpieces, undesirable thermal Cause reactions in the cast structure that z. B. with cracks in the workpiece to uselessness, but at least lead to a reduction in quality.