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Filter zur Reinigung von Luft und Gasen.
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Die Erfindung betrifft Filter, die zur Reinigung von Luft und Gasen
von Staub und anderen Unreinigkeiten vor ihrer Verwendung zu verschiedenen Betrieben
dienen, und deren Füllmasse aus beliebigen, staubfangenden, kleinen Körpern (kleinen
Ringen, Kugeln, Zylinderabschnitten, Steinschlag u. dgl.) besteht Während bei bekannten
Filtern dieserArt die entweder trockene oder mit staubbindenden Mitteln angefeuchtete
Filtermasse in ihrem Behälter unbeweglich ruht, ist nur bei einem Verfahren zur
Verarbeitung von schwefelhaltigen Erzen behufs Läuterung der Heizgase von Schwefel-
und Arsenik- und anderen schädlichen Dämpfen oder Gasen, bekannt geworden, die hierzu
als Läuterungs- oder Filterschicht verwendete Holzkchlenfüllung zur Aufnahme möglichst
großer Mengen von Schwefel- u. dgl. Abscheidungen durch den Filterbehälter abwärts
gleiten zu lassen, indem sie unten behufs Reinigung von aufgenolnmenen Niederschlägen
und zur Wiederverwendung entnommen wird.
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Während es sich aber bei diesem Verfahren der Entfernung von für
Pflanzen und Lebewesen schädlichen Niederschlägen aus Hüttenfeuerungsabgasen um
ganz andere Endzwecke und Wirkungen und mehr um chemische Bindungen der Filtermasse
mit den Schädlingen als um Wirkungen mechanischer Art, wie um eine fortwährende
Umlagerung und Reibung seiner einzelnen Körper untereinander handelt, ist bei dem
vorliegenden Filter und Verfahren gerade eine solche Reibung der Füllkörper unter
sich das Wesentliche, einmal um die Füllung fortwährend zu einer möglichst großen
Aufnahme und Ablagerung von Unreinigkeiten und Staub zu befähigen, also um diesen
immer wieder erneute Auffangflächen darzubieten, und sodann, um durch diese Verreibung
eine möglichst rasche Staubballung und Abscheidung aller Unreinigkeiten zu bevirken.
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Bei einer Wanderfüllung einfacher Art würde indessen die Reibung
der Füllkörper unter sich infolge der gleichmäßigen Senkung ler Schicht in ihrem
Durchmesser eine sehr ',eschränkte bleiben, und außerdem würde die . vordere, dem
Staubluftstrom zunächst liewende Körperschicht der ganzen Filterhöhe verhältnismäßig
bald belegt und verstopft ein, während unter zunehmendem Widerstand gegen die Luftdurchströmung
die Belegung in der Mitte geringer wird, und der hinleere Teil der Schicht fast
unbenutzt bleibt.
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Bei dem Filter gemäß der Erfindung wird deshalb weiterhin bezweckt
und erreicht, auch lie hinteren Schichten zu ihrer Bestimmung noch oder noch besser
heranzuziehen, und . war dadurch, daß die vorderen, der Rohluft zunächst liegenden
und schneller beschmutzten Schichten der Füllkörper eine raschere Ab-;värt-sbewegung
ausführen, d. h. schneller zum Ablauf gebracht werden als die hinteren Schichten,
so daß die Durchflußbewegung der Vorderfläche vorn am größten ist und nach hinten
zu abnimmt, somit eine Verschiedenheit in der Bewegung der Masse erzeugt wird.
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Mit der zur Ausführung dieses Verfahrens getroffenen Betriebseinrichtung
sind auch och Vorkehrungen verbunden, um die unten abgezogene Füllmasse gleich unmittelbar
am Behälter reinigen und zu ihrer Wiederverwendung in den Filterbehälter zurückfördern
zu I:önnen.
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Die Einrichtung ist in der Zeichnung in einer beispielsweisen Ausführungsform
in schematischen Darstellungen-in Abb. 1 in chaubildlicher Gesamtansicht von Vorderfläche
und
Seite eines Behälters und in Abb. 2 im Höhenschnitt dargestellt.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel, bei welchem der Filterbehälter behufs
erleichterter Auswechselung schadhaft gewordener Stellen sowie zur beliebigen Vergrößerung
der Filterfläche in bekannter Weise aus Einheitselementen, nämlich aus einzelnen
Zellen a zusammengebaut ist, ist die Anordnung so getroffen, daß die Innenräume
des Filterkastens, also dessen Aufnahmevermögen durch Verstellbarkeit der Gitterwände
zueinander in gewissen Grenzen beliebig vergrößert oder verkleinert werden können.
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Der Behälter ist unten ganz offen oder nur nach hinten zu mit einem
Bodenteil versehen, so daß vorn ein Spalts1 offen bleibt, wobei das Bodenstück eben
oder vorn schräg geneigt sein kann. Im ersteren Fall kann der den Ablauf bildende
Unterteil mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten, teilweise zur Auslaufregelung
dienenden Schieber versehen sein, der aber auch bei Vorhandensein eines Bodenteiles
zweckmäßig angebracht sein kann.
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Unter diesem Auslauf, aber noch in der I (astenumhüllung, ist eine
zellenartig geteilte Förderwalze b oder eine sonstige, beliebig regelbare Abnahmevorrichtung
angeordnet, und unter dieser irgendeine Vorrichtung zur Reinigung der Füllkörper,
welche - wie im Ausführungsbeispiele - am besten aus einer walzen- oder schneckenförmigen
Bürste c nebst einer darunter angebrachtenSammelschnecked zum Entfernen des Schmutzes
besteht. Außerdem ist ein an einem Seitenauslauf des Bürstenbehälters angeschlossenes,
ndeSht gezeich netes Becherwerk zur Zurückführung der gereinigten Füllkörper nach
oben in den Behälter vorgesehen.
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Im Falle einer selbsttätigen Rückbeförderung wird oben auf dem Filterkasten
eine Verteilungskammer e mit Speiseschnecke oder Räumer angebracht, welche die Füllkörper
über die ganze Filterbreite gleichmäßig verteilt.
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Die Vorderwände und die Rückwände Ç des Behälters oder seiner Zellen
können durch die Stellschrauben/oder auf sonstige geeignete Weise enger zusammen
oder etwas weiter auseinandergerückt werden, so daß der Füllraum verkleinert oder
vergrößert werden kann.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folwende: Die in den Behälter
eingebrachten Füllkörper gleiten infolge der Bodenöffnung allnämlich in Richtung
der senkrechten Pfeile der Zeichnung von oben nach unten, durch sirömen also den
Behälter langsam. Infolge der Anordnung eines Schrägbodens oder eines Schiebers
wird dabei erreicht, daß die vorderen Schichten der Füllkörper eine raschere . \bnvärtsbewegung
ausführen als die hinteren.
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Endlich kann auch noch das Zeitmaß der Abwärtsbewegung der ganzen
Masse in ihrer ;;esamtheit je nach Beschleunigung oder Ver iangsamung des Auslaufes
unten am Behälter lurch Änderung der Umdrehungszahl der Zelenwalze sowie mittels
des Schiebers nach Beieben geregelt werden. Durch die Möglicheit der Regelung der
Schichtstärke der Füllkörper, des Zeitmaßes ihrer Durchströmung durch den Behälter
und insbesondere i. urch lie Möglichkeit der Erzeugung einer Bewegungsverschiedenheit
der vorderen und hinteren Schichten der ganzen Füllung unter sich kann eine solche
Filteranlage leicht jeder Staubart und Staubmenge angepaßt und der Widerstand gegenüber
dem Staubluftstrom nach Bedürfnis gehalten werden.
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Des weiteren entsteht durch die große Eigenbeweglichkeit der Füllkörper
und die dabei 3wuftretende Reibung der Vorteil, daß die zumeist aus Hartmetall bestehenden
Filterkörper unter sich selbst von Staub abreiben, und daß außerdem Körper aus der
hinteren Schicht zur Arbeit der Bindung von Staub sowie dessen Abstreifung mit herangezogen
werden.
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Die Heranziehung auch dieser hinteren Schichten zu ihrem Zwecke wird
noch dadurch ganz erheblich gefördert, daß infolge der Abschrägung und nur teilweisen
Öffnung des Behälterbodens oder durch eine Schieberverstellung die vordere Schicht
schneller zum Ablauf gebracht wird, so daß die Durchflußbewegung vorn größer ist
als die hinteren Schichteteile, und daß durch diese Bewegungsverschiedenheit auch
die Körper der hinteren Schicht in vermehrte Bewegung und Umlagerung unter sich
geraten. Hierdurch wird aber die Umlagerung, die Abreibung der Körper unter gich
und die des anhaftenden Schmutzes auch im allgemeinen, also überhaupt noch bedeutend
gefördert, der losgelöste Staub durch die fortwährenden Druckänderungen zwischen
den Füllkörpern rascher geballt und das Abfallen des Schmutzbelages beschleunigt.
Durch die immerwährende Umlagerung der Füllkörper wird ferner auch eine stete Änderung
der einzelnen Luftwege für den in Richtung der wagerechten Pfeile in der Zeichnung
den Filter durchziehenden Rohluftstrom mit immer wieder erneuter Heranziehung reiner
Flächen der Füllkörper und Fangräume zur Ablagerung des Staubes erzielt. Durch alle
diese Vorgänge wird schließlich Ider Durchströmungswiderstand der Wanderschicht
gegen die Luft verringert und niedrig gehalten sowie eine wesentlich höhere Staubaufnahme
der in Betracht kommenden Filterflächengröße erreicht, insgesamt also die Wirkung
der Füllschicht und damit die Leistungsfähigkeit des Filters gesteigert.
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Die mit den Schmutzmengen unten aus dem Behälter austretenden Füllkörper
werden einer Reinigung unterzogen und hierauf wieder nach oben in den Behälter zurückgeleitet.
Damit dies gleich unmittelbar am Filter selbst und doch gründlich und auf selbsttätigem
Wege bewirkt werden kann, ist bei der vorliegenden Einrichtung unten am oder im
Bekälter zwischen diesem und der Rückleitung eine Reinigungsvorrichtung, z. B. ein
Putztrog c, mit einer Bürste oder Schnecke angebaut, in der die Körper unter Vermengen
und Verreiben bearbeitet werden. Diese Reinigung kann auf trockenem, feuchtem oder
nassem Wege oder unter Mitwirkung chemischer Mittel erfolgen. Bei Trocken- oder
Feuchtreinigung läßt man den Schmutz durch den gelochen Trog in einen mit einer
Schnecke d versehenen Abzugbehälter entfallen, aus dem er in Säcke entleert wird,
während man bei Naß reinigung einen Trog mit der Flüssigkeit verwendet, in dem sich
der Schmutz absetzt, um auf beliebige Weise daraus entfernt zu werden.
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Die gereinigten Füllkörper werden selbsttätig vom Putztroge weg auf
beliebige Weise nach oben befördert und z. B. mittels einer Verteilungsschnecke
e dem Behälter unter gleichmäßiger Verteilung über seine ganze Breite wieder zugeführt.
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Durch die vorliegende Einrichtung wird noch der Vorteil ermöglieht,
daß in einem Behälterständer Trocken-, Feucht- oder Naßkörper zu gleichzeitiger
Ausübung ihrer Tätigkeit verwendet werden können. Da solche unter sich verschieden
beschaffene Schichten dicht hintereinander untergebracht werden können, wozu es
nur einer Unterteilung des Behälters durch eine oder zwei (luftdurchlässige) Zwischenwände
bedarf, und da jede Schicht sowohl in ihrer Stärke als auch in der Stärke ihrer
einzelnen Füllkörper und schließlich auch in bezug auf die Umlaufzeit verschieden
gehalten werden kann, so erscheint die Bauart auch einfach und daher billig und
weist außerdem eine erhebliche Raumersparnis auf.
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Der Vorteil der Raumausnutzung ist noch dadurch gegeben, daß das
vorliegende Filter in den verschiedensten Stellungen angebracht werden kann, nämlich
z. B. auch schräg zum Luftstrom, so daß es eine Ebene oder zur Vergrößerung der
Arbeitsfelder irgendeine Wellen- oder Zickzackfläche bildet, und daß es endlich
überhaupt je nach Räumlichkeit in beliebiger Form (Vieleck, Zylinder, Kegel) ausgebildet
werden kann, was bei einem Wanderschichtülter von erhöhter Bedeutung ist. Dabei
kann überdies das Filter auch noch drehbar ausgeführt werden, so daß dann in solchen
Fällen nicht nur die Füllschicht sich im Behälter bewegt und relativ zu diesem wandert,
sondern daß außerdem auch der ganze Ständer sich dreht, also auch noch dadurch idem
Staubstrom stets neue Filterflächen dargeboten werden.