DE3623346C2 - Filtereinsatz für Kesselfiltergehäuse - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Filtereinsatz für Kesselfiltergehäuse, insbesondere zur Reinigung von Abgasen kerntechnischer Anlagen, mit den Merkmalen des Oberbegriffes vom Patentanspruch 1.

Für die Reinigung von Abgasen, insbesondere kerntechnischer Anlagen wie Wiederaufarbeitungsanlagen für Kernbrennstoffe von Schwebstoffen sind Filtereinsätze der Sonderstufe S not­ wendig. Die Filtereinsätze müssen so konstruiert sein, daß je nach Aktivitätsinventar der verbrauchten Filtereinsätze, d.h. je nach Einsatzzweck, das Auswechseln des Filtereinsatzes sowohl von Hand mit Hilfe der Plastiksacktechnik als auch fernbedient durchgeführt werden kann. Die Dichtheit des Fil­ tersitzes zwischen Roh- und Reinluft wird dabei in der Regel überprüft.

Für einen fernbedienbaren Einsatz wurden rechteckige Filter in einem fünfeckigen Rahmen angeschraubt und einzeln abge­ dichtet und bilden somit einen quasi kreisrunden Filterein­ satz. Der fünfeckige Rahmen ist eine Schweißkonstruktion. An fünf Stegen, die den Rahmen für den Anbau der rechteckigen Filtereinsätze bilden, sind der Deckel und der Boden des kreisrunden Filtereinsatzes gasdicht angeschweißt. Der Fil­ terboden ist mit einer Gaseintrittsöffnung versehen. Bei den quasi kreisrunden Filtern, die aus mehreren rechteckigen Filtereinsätzen bestehen, welche am Filtereinsatzrahmen be­ festigt und ringsrum abgedichtet sind, ist die Ringsumab­ dichtung, die insgesamt mehrere Meter betragen kann, nicht prüfbar. Die Schweißnahtlängen des Filtereinsatzes betragen ebenfalls mehrere Meter.

Weiterhin ist aus der US-4,154,688 ein Filterelement bekannt, bei welchem die einzelnen Filterelemente zusammenhängende Gruppen bzw. Blöcke eines fortlaufenden bandförmigen Filtermaterials bilden und polygonförmig im Kreis angeordnet sind, wobei die freien Enden des Filtermaterials wieder miteinander verklebt sind. Das Filterelement ist jedoch wie das eingangs genannte ziemlich stabil gebaut und deswegen zur Entsorgung schlecht kompaktierbar.

Ausgehend von diesem Stande der Technik hat nun die vorlie­ gende Erfindung zur Aufgabe, einen Filtereinsatz zu schaffen, der die genannten Nachteile vermeidet. Es soll dabei die Prüfung der am Filtereinsatz angebrachten Dichtungen während des Betriebes möglich sein, ferner soll der Filtereinsatz ein möglichst geringes Gewicht aufweisen, er soll zusammenpreßbar sein, um das Endlagervolumen klein zu halten und soll letzt­ lich fernbedienbar im Gehäuse ohne Kontamination der Umwelt auswechselbar sein. Für die Erfindung stellt sich somit die Aufgabe, einen fernbedienbaren Polygonschwebstoffiltereinsatz der Sonderstufe S zur Reinigung von Abgasen kerntechnischer Anlagen mit nachprüfbarem Dichtsitz, geringem Abfallgewicht und Volumen zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt nun die vorliegende Er­ findung die Merkmale vor, die im Kennzeichen des Patent­ anspruches 1 aufgeführt sind. Weitere, vorteilhafte Ausge­ staltungen der Erfindung ergeben sich durch die weiteren Merkmale in den Kennzeichen der Patentansprüche 2 und 3.

Bei der Erfindung wird ein durch Faltung des Filtermaterials mit dazwischen liegenden Abstandshaltern erstellter recht­ eckiger handelsüblicher Glasfaserpapierblock mit einer Vor­ richtung am kreisrunden Filterrahmen so eingesetzt, daß die­ ser durch das Anbringen von V-förmigen Abstandshaltern in mehrere gleichgroße rechteckige Teile bzw. Filterkammern oder Filterblöcke ohne Unterbrechung des Filtermaterials bzw. des Glasfaserpapiers geteilt wird. Die durch die kreisförmige Anordnung entstehenden Filtermaterialenden werden miteinander verklebt. Die Breite der rechteckigen Filterteile am Innen- und Außenradius ist gleich. Die V-Abstandshalter zwischen den Filterblöcken sind an das Material angepreßt oder angeklebt und stabilisieren das Filtermaterial gegen Ausblasen bei Gasdruck- und Gasmengenschwankungen. Die Rohluft gelangt im Filtereinsatz durch die Bodenöffnung, strömt radial durch das Papier nach außen und verläßt gereinigt den Filtereinsatz. Der Filtereinsatz ist ausgerüstet mit einem Greiferpilz und kann fernbedient oder vor Ort ausgewechselt werden. Die Dichtung zur Trennung der Roh- und Reinluft im Filtergehäuse ist am Filtereinsatz installiert, sie kann als Flachdichtung oder als Formdichtung ausgeführt sein.

Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht nun in der Vereinigung der Vorteile der rechteckigen und kreisrunden Filtereinsätze unter Vermeidung derer bauspezifischer Nach­ teile. Durch die Leichtbauweise wird das für den Rahmen benötigte Edelstahlmaterial, das als Abfall endgelagert wer­ den muß, gering gehalten. Das Endlagervolumen wird aufgrund der Volumenverkleinerung durch die Zusammenpressung der ge­ brauchten Filtereinsätze gering gehalten. Der Filtereinsatz­ rahmen ist keine Schweißkonstruktion und daher sehr preisgün­ stig zu fertigen. Die abzudichtenden Stellen zwischen Roh- und Reinluft werden durch die vorliegende Erfindung mini­ miert, was die Sicherheit des Filters erhöht. Der verbrauchte Filtereinsatz ist auf ca. 1/3 seines ursprünglichen Volumens zusammenpreßbar, der Filtersitz ist auf Dichtheit vor und während des Betriebes prüfbar. Zur dichten Trennung der Rein- und Rohluft ist nur eine Filterdichtung nötig. Dichtheitsre­ levante Schweißnähte sind am Filtereinsatz nicht mehr vorhan­ den.

Weitere Einzelheiten werden im folgenden und anhand der Fig. 1 bis 2 näher erläutert. Es zeigen:

die Fig. 1 den Längsschnitt eines schematisch dargestellten Filtereinsatzes und

die Fig. 2 den Querschnitt zu der Fig. 1 von oben gesehen.

Der in Pfeilrichtung 30 durchströmte Filtereinsatz besteht aus dem Filtermedium 1 aus Glasfaserpapier sowie einem Rahmen zur Halterung des Filtermediums 1. Der Rahmen besteht aus einem Boden 2 und einem Deckel 3, die miteinander über ein Stützgerüst 4 verbunden sind.

Der Boden 2 setzt sich zusammen aus einer Druckplatte 5, an der die Sitzdichtung 6 angeklebt und mit einem Haltering 7 zusätzlich befestigt wird, sowie dem Blechboden 8. Beide Seiten der Dichtung 6, die geklebte und die aufliegende, werden im Betrieb auf Dichtheit überwacht.

An der Druckplatte 5 ist der Blechboden 8 befestigt. Der Blechboden 8 ist mit einer Außenbördelung 21 versehen. Die unteren Stirnseiten 22 des Filtermediums bzw. -papieres 1 und die V-Abstandshalter 9 sind im Blechboden 8 in einer spe­ ziellen Vergußmasse eingebettet.

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, liegen die V-Abstandshalter 9 zwischen den über den Umfang verteilten, rechteckigen und kammerförmigen Einzelblöcken 23 des Filtermaterials und be­ stehen aus V-förmigen Blechwinkeln 24, die durch Stäbe 25 zwischen ihren Schenkeln gestützt werden. Die Form der Blech­ winkel 24 ist dabei so, daß über den Umfang verteilt fünf rechtwinklige Filterblöcke 23 Platz finden und mit ihren Eintritts- bzw. Austrittsseiten 26 und 27 genau radial zu liegen kommen.

Die V-Abstandshalter 9 sind am Blechboden 8 und am Blech­ deckel 3 befestigt. Das Filterpapier des Filtermediums 1, das endlos verlegt und an beiden Enden miteinander verklebt ist, wird mit Hilfe der V-Abstandshalter 9 in die einzelnen Fil­ terblöcke 23, die an den Innen- und Außenseiten 26 und 27 gleichbreit sind, geteilt. Durch die V-Abstandshalter 9 wird das Filterpapier so gepreßt, daß es bei Druck- und Gasmengen­ schwankungen nicht ausgeblasen werden kann. Als Ausgangsmate­ rial für die Blöcke 23 dient ein handelsüblicher Filterblock aus z.B. Glasfasermaterial, der aus durchlaufendem, bandför­ migem Filtermaterial hergestellt ist. Dieser Block wird blockweise aufgefaltet, so daß sich die Filterblöcke 23 bil­ den. Diese Einzelblöcke werden dann in etwa polygonförmig im Kreis angeordnet und die freien Enden des ehemaligen Anfangs und Endes vom Ausgangsblock wieder miteinander verklebt.

Um gegen die genannten Druckschwankungen das Filterpapier 1 noch besser zu schützen, können die V-Abstandshalter 9 an das Filterpapier nicht nur angepreßt, sondern mit einer Klebeflä­ che 17 auch angeklebt werden. An der Außenfläche der Filter­ blöcke 23 wird das Filterpapier 1 mit einem Gitter 18, das an dem V-Abstandshalter 9 befestigt ist, gesichert. Für beson­ dere Zwecke kann auch an der Innenfläche der Filterblöcke 23 ein nicht dargestelltes Gitter installiert werden. Der gesam­ te Filtereinsatz kann aus beliebig vielen Filterblöcken 23 bestehen. In der Regel werden jedoch fünf Filterblöcke 23 als Optimum betrachtet.

Für einen Gasdurchfluß von ca. 3000 m³/h beträgt z.B. der Außendurchmesser des gesamten Filtereinsatzes 580 mm und seine Höhe 900 mm.

Die Bodenöffnung 19 für den Gaseintritt 28 wird, außer im eingebauten Zustand, immer mit einem Verschlußteller 10 weitgehend dicht verschlossen.

Der Deckel 3 besteht aus einer Druckplatte 11, an der ein Tragepilz 12 für den Transport des Filtereinsatzes in­ stalliert ist und dem Blechdeckel 13, der mit einer Außenbör­ delung 29 versehen ist. Die oberen Stirnseiten 20 des Filter­ papiers 1 und der V-Abstandshalter 9 sind in dem Blechdeckel 13 in einer speziellen Vergußmasse eingebettet. Das Stützge­ rüst 4 besteht aus fünf Rohren, die an den Druckplatten 5 und 11 des Bodens 2 des Deckels 3 befestigt sind, so daß der Filterrahmen eine feste Einheit bildet. Die Kraftübertragung vom Deckel 3 auf die Bodendichtung 6 erfolgt über die Rohre 4. Die Rohre 4 können parallel oder geneigt wie 15 zur Fil­ terachse stehen, sie werden mit einer Scheibe 16 zentriert.

Zusammengefaßt besteht nun das Wesentliche des neuen Filter­ einsatzes darin, daß die einzelnen Filterelemente zusammen­ hängende Gruppen bzw. Blöcke 23 eines fortlaufenden, bandför­ migen Filtermateriales 1 bilden, die Bestandteile eines blockweise aufgefalteten, quaderförmigen und aus durchlaufend gefaltetem Filtermaterial 1 bestehenden handelsüblichen Fil­ terblockes sind, sowie daß die Gruppen bzw. Filterblöcke 23 polygonförmig im Kreis angeordnet und dabei die freien Enden des Filtermaterials wieder miteinander verklebt sind.

Bezugszeichenliste:

 1 Filtermedium bzw. -papier
 2 Boden
 3 Deckel
 4 Stützgerüst
 5 Druckplatte
 6 Sitzdichtung
 7 Haltering
 8 Blechboden
 9 V-Abstandshalter
10 Verschlußstellen
11 Druckplatte
12 Tragepilz
13 Blechdeckel
14 Rohre
15 geneigte Rohre
16 Scheibe
17 Klebeflächen
18 Gitter
19 Bodenöffnung
20 obere Stirnseite
21 Außenbördelung
22 untere Stirnseite
23 Filtereinzelblock
24 Blechwinkel
25 Stäbe
26 Eintrittsseite
27 Austrittsseite
28 Gaseintritt
29 Außenbördelung
30 Strömungsrichtung

Claims (3)

1. Filtereinsatz für Kesselfiltergehäuse zur Reinigung von Abgasen kerntechnischer Anlagen, mit den folgenden Merkmalen:

• a) einem kreiszylindrischen Rahmen, der an seiner Unterseite eine mittige Zuströmöffnung aufweist und in welchen über den Außenumfang verteilte, von innen nach außen durchströmbare einzelne Filterelemente eingesetzt sind,
• b) die Zwischenräume zwischen den Filterelementen sind durch gewinkelte Abstandshalterbleche überbrückt und die Filter­ elemente im Sitz gegen den Rahmen abgedichtet,
• c) die einzelnen Filterelemente bilden zusammenhängende Gruppen bzw. Blöcke eines fortlaufenden bandförmigen Filtermateriales und sind polygonförmig im Kreis angeordnet, wobei die freien Enden des Filtermateriales wieder miteinander verklebt sind,
  gekennzeichnet durch die weiteren Merkmale:
• d) das Stützgerüst (4) des Filterrahmens besteht aus den parallel nebeneinanderliegenden und/oder zur Filterachse geneigten Rohren (14, 15), die an Druckplatten (5, 11) des Bodens (2) und des Deckels (3) vom Filterrahmen befestigt sind,
• e) die Rohre (14, 15) sind von den Druckplatten (5, 11) her axial leicht eindrück- bzw. komprimierbar.

2. Filtereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (20, 22) der Filterblöcke (23) und der dazwischen liegenden V-Abstandshalter (9) in dem Boden (2) und dem Deckel (3) mittels Vergußmasse abgedichtet einge­ bettet sind.

3. Filtereinsatz nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Blechwinkeln (24) der V- Abstandshalter (9) anliegenden Flächen der einzelnen Fil­ terblöcke (23) mittels einer Klebefläche (17) an diese angeklebt sind.