DE3712113A1

DE3712113A1 - Selbstreinigendes filter fuer gasfoermige medien kompakt-system mit staubeintrittsueberhoehung verfahren und ausfuehrung dazu

Info

Publication number: DE3712113A1
Application number: DE19873712113
Authority: DE
Inventors: Rudolf Martin Dipl Ing Schmid
Original assignee: Schmid rudolf Martin dipl-Ing
Current assignee: Schmid rudolf Martin dipl-Ing
Priority date: 1986-10-15
Filing date: 1987-03-30
Publication date: 1988-10-13
Anticipated expiration: 2007-03-31
Also published as: DE3712113C2

Description

1. Stand der Technik

Unter Bezug auf die Ursprungsbeschreibung vom 25. 09. 86 reiche ich inzwischen bekanntgewordene, neuere Ausführungsvorschläge der Firmen - Kurzbezeichnung A - LUWA AG in Zürich - und - Kurzbezeichnung B - American Air Filter in Louisville, U. S. A. ein.

Zu A:
Prospekt /102.86 e. Daraus ergibt sich die liegende Anordnung mit rotierender Walze mit allen Nachteilen, die unter den Punkten 1.1 teilweise - hier Rezirkula tion -, 1.2, 1.6 beschrieben sind.

Aus dem Blatt ist unter Arrangement of the Modules ganz offensichtlich die nachteilige Anordnung des liegenden Moduls, und noch dazu übereinanderlie gend, zu erkennen. Der abfallende Staub fällt jeweils nach unten und beaufschlagt das darunterliegende Modul erneut. Die für Wüstengegenden untaugliche Drehmechanik und untaugliche stirnseitige Abdichtung der Walze sind weitere nachteilige Merkmale dieser Ausführung.

Zu B:
Prospekt CAD-1-334A - Jul - 85.

Perspektiv-Zeichnung eines Moduls und eine Ansichts zeichnung dieses Moduls mit principle of cleaning cycle. Aus letzterem ergibt sich, daß die unter den Punkten 1, 1.1, 1.3, 1.4, 1.5 und 1.6 beschriebenen Nachteile bestehen.

Die Erfahrung zeigt geradezu, daß die im spitzen Winkel stehenden filter cartridges eben nicht ausgepulst und dementsprechend nicht vollständig abgereinigt werden und der abfallende Staub ebenfalls nicht vollständig, und zwar wegen der Entfernung zu den Absaugekanälen, entfernt werden kann.

Aus den engineering datas auf Seite 7 sind die Abmes sungen und die Tatsache der Mehrfach-Übereinander-Anord nung zu erkennen mit den vorher beschriebenen Nachteilen. Auf Seite 6 beschreibt der Hersteller in curve C selbst den durch das teilweise Zusetzen des filter panels ver ursachten bleibenden Druckanstieg - zitiert:
"After each cleaning cycle, the Δ P will rise to a prog ressively higher "cleaned" point until the operating band pressure is reached."

2. Vorschläge zur Verbesserung

2.1 Kombiniertes Zu- und Abluftgebläse auf einer Welle mit An trieb durch Zentripetal-Turbine, die von der Hauptkompres sorluft aus der 2. oder 3. Axialstufe beaufschlagt wird. In Fig. 10, die einen Schnitt durch das auf einer Welle sit zende Turbinen- und Gebläseaggregat darstellt, ist die Anord nung dieser Zentraleinheit am unteren Ende des Bodens des Filtergehäuses des Lufteintrittsfilters (1) zu erkennen. Die ses Aggregat (37) ist über eine Befestigungsplatte (38) mit dem unteren Abschlußring (32) verschraubt. Wie in Fig. 10 ge zeigt, kommt die verdichtete Luft von der Gasturbine über eine Rohrleitung mit Abschlußschieber in das Spiralgehäuse der Zentripetalturbine (39), welche das Axialgebläse (28) an treibt. Die von der GT kommende - gereinigte - Luft verläßt über den axialen Austritt (40) die Zentripetalturbine (39) und strömt in den Sammelraum und von dort über gesteuerte Klappen zu den Reinigungskanälen (11).
Die von den Absaugkanälen (10) einströmende staubhaltige Luft wird mit dem Axialgebläse (28) nach unten befördert und kann über Auffangwannen abtransportiert werden.
Die Vorteile werden wie folgt beschrieben:
- - Der oder die antreibenden Elektromotoren fallen weg.
- - Die Ein- und Ausschaltsteuerung dieser Motoren ist nicht mehr erforderlich. Das Turbinen- und Gebläseaggregat läuft automatisch mit dem Start der Gasturbine und zwar gleich förmig mit deren Beschleunigung hoch.
- - Die Drehzahlbegrenzung erfolgt automatisch, und zwar mit der Wahl der Entnahmestufe beim Axialkompressor der Gas turbine, mit der Gleichgewichtsbedingung für den Turbinen- und den angetriebenen Gebläseteil und mit der Düsenöffnung - gleichwertige Düse für die Ausblasequerschnitte an den Dü sen (18, 19) - d. h. mit der abströmenden maximalen Luft menge.
2.2 Kompakt-Lufteintrittsfiltersystem mit Lufteintrittsöffnung am höchsten Punkt, mit zusammenfallender Luftführung zur Staub partikel-Fallrichtung nach unten.
Mit Fig. 11 ist eine Ausführung und ein Verfahren gezeigt, das in sich alle beschriebenen Vorteile des Patentgesuches P 36 35 085.0 vereinigt.
Die gezeigte Anordnung hat die Merkmale der
- - Staubeintrittsüberhöhung
- - der senkrecht nach unten führenden Luftrichtung der staubhaltigen Außenluft
- - den Umlenkeffekt dieser Luft mit der Wirkung einer Vorab scheidung der größeren und schwereren Staubpartikel
- - die senkrecht nach unten führende Luftrichtung der gerei nigten Luft in platzsparender Anordnung. Diese Anordnung kann mehrmals, gezeigt ist eine zweifache Anordnung hin tereinander, ohne Strömungs- oder Abscheidenachteile wie derholt werden.
- - Es können sämtliche erfindungsgemäßen Vorschläge und Alternativen, insbesondere das kombinierte Turbinen- und Gebläseaggregat (37), z. B. anstelle des Gebläses (35) - Fig. 11 - und/oder anstelle des zentralen Gebläses (27), und zwar jeweils an gleicher Stelle sitzend mit den be schriebenen Zu- und Ableitungen angewandt werden.

Im einzelnen wird die erfindungsgemäße Anordnung wie folgt beschrieben:

Die Umgebungsluft strömt am höchsten Punkt des Lufteintritts filters (1) in die Lufteintrittsöffnung (36) ein. Dadurch ist die Staubbelastung des Filtersystems von Anfang an sehr gering, siehe dazu Fig. 1 und darin den Punkt 6. Die Belastung ent spricht etwa dem Rechteck, der aus der Höhe des Lufteintritts querschnittes und dem Werk k am Punkt 6 gebildet wird.

Dieser Verringerung ist die Filterfläche proportional.

Wie die Pfeile (44, 45, 46) andeuten, strömt die Luft in den Luftverteilkanal (47), weiter in die Filterpanels (12) und von dort in den Sammelkanal (48). In diesem sind vorteilhaft Schalldämpferkulissen (34) über die ganze Höhe angeordnet, wo bei der in der Hauptströmungsrichtung vorne liegende Schall dämpfer (34) bei zweifacher Anordnung deshalb wegfallen kann, weil durch den dahinter liegenden und den im Austritt angeord neten Schalldämpfer (34) - siehe die beiden Schalldämpferele mente im Ansaugkanal (33) - die Dämmung bezüglich Luft- und Körperschall so groß ist, daß sich dieser Schalldämpferteil erübrigt.

Die oben angeordneten zwei Gebläse (27) saugen die Reinluft aus dem Sammelkanal (48) an und drücken diese über den Sam melkasten (42) in den Kanal (11). Das in der Hauptströmungs richtung hinten liegende Gebläse (27) kann, wie unter 2.1 beschrieben, durch das Aggregat (37) ersetzt werden und er hält dann die Reinluft vom Axialkompressor der Gasturbine.

In diesem Fall ist es unten, und zwar auf dem Ansaugkanal (33) angeordnet.

Das Absaugegebläse (35) befördert die in den Sammelkanal (41) eingeströmte staubhaltige Luft nach außen. Wie oben ausge führt, kann dieses durch das Aggregat (37) ersetzt werden. Dabei wird die Reinluft, von der Zentripetal-Turbine (39) kommend, in den Luftsammelkasten (41) gedrückt und den Kanä len (11) zugeführt. Die staubhaltige Luft, von den Dreiecks kanälen (10) kommend, wird über einen zweiten Absaugekanal, der vor dem Sammelkanal (41) - nicht gezeichnet - angeordnet ist, von dem Axialgebläse (28) abgesaugt und wie gezeichnet, ins Freie befördert.

Claims

1. Zu- und Abluftgebläse (37) zur Förderung der Reinluftmen ge zu den Schlitzdüsen (18, 19) und zur Absaugung der staub haltigen Luft über die Schlitze (15, 16, 17), dadurch gekenn zeichnet, daß der Antrieb durch eine Zentripetal-Turbine (39) erfolgt, die von der Kompressorluft der Gasturbine be aufschlagt wird und Leistungsgleichgewicht zwischen der Zentripetal-Turbine (39) und dem Abluftgebläse (37) zuzüg lich der Energie aus der Reinluftmenge, welche nach der Zen tripetalturbine (39) die Schlitze (15, 16, 17) beaufschlagt, besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zu- und Abluftgebläse (37) und die Zentripetalturbine (39) auf einer Welle angeordnet ist und die durch das Gebläse (28) geförderte Abluftmenge von den Schlitzen (15, 16, 17) die Rein luftmenge zu den Schlitzdüsen (18, 19) um 10% bis 40% über schreitet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das - Aggregat -, Zu- und Abluftgebläse (37) automa tisch mit dem Start der Gasturbine hochläuft und durch die Wahl der Entnahmestufe beim Axialkompressor der Gasturbine sowohl die Drehzahlbegrenzung, die Zuluft- als auch die Ab saugemengenregelung bewerkstelligt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmemenge von der Gasturbine durch einen Schie ber in der Zuleitung eingestellt und unterbrochen werden kann und über gesteuerte Klappen zu den Reinigungskanälen (11) die Beaufschlagung der einzelnen Sektoren des Filter systems (1) erfolgt. Patentansprüche für das Kompakt-Lufteintrittsfiltersystem (1) mit Lufteintrittsöffnung (36) am höchsten Punkt und Luftfüh rung in Staubpartikel-Fallrichtung - Fig. 11 -

5. Kompakt-Luftfiltersystem (1), dadurch gekennzeichnet, daß sich die Lufteintrittsöffnung (36) am höchsten Punkt befin det, die Strömungsrichtung der Luft im Luftverteilkanal (47) entsprechend den Pfeilen (44, 45, 46) nach unten weist, in die Filterpanels (12) einströmt und so mit der Fallrichtung der abgeschiedenen Staubpartikel übereinstimmt und mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren die Rezirkulation und das re-entreinment - der Wiedereintritt - der Staubpartikel in das Filtersystem ausgeschlossen ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die tatsächliche Vorbelastung der Umgebungsluft, die am höchsten Punkt des Filtersystems einzuströmen gezwungen ist, gegenüber einer Einströmung von herkömmlichen Filtersystemen in quasi liegender Anordnung mindestens um einen Faktor drei niedriger ist und dementsprechend die Standzeit der Filterelemente um den gleichen Faktor bei einem wesentlich niedrigeren Bauauf wand für das gesamte Filtersystem (1) - etwa ²/₃ des bisher bekannten Systems/Systeme - verlängert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrfachanordnung der Baugruppe, bestehend aus Luftein trittsöffnung (36), Luftverteilkanal (47), Filterpanels (12) und Sammelkanal (48), in Strömungsrichtung hintereinander er folgen kann und keine irgendwie geartete Beeinträchtigung be züglich Vorbelastung der Umgebungsluft (Ansaugbelastung) und Abscheideverhalten des Filtersystems (1) im Gesamten erfolgt und dadurch eine weitere erhebliche Verminderung des Bauauf wandes erzielt werden kann.

8. Ausführung nach den Verfahren 5, 6 und 7, dadurch gekennzeich net, daß in den Sammelkanälen (48) und im Ansaugkanal (33) Schalldämpferkulissen angeordnet sind und die Reinluft in die se Kulissen (34) unter einem Winkel von 90° umgelenkt wird.

9. Ausführung nach den Verfahren 5, 6 und 7, dadurch gekennzeich net, daß das kombinierte Zu- und Abluftgebläse (37) mit Antrieb durch Zentripetal-Turbine (39) nach den Patentansprüchen 1, 2, 3 und 4 anstelle des Absaugegebläses (35) eingebaut wird und die Reinigungsluft über den Sammelkasten (41) in die Kanäle (11) gedrückt wird und andererseits die staubhaltige Abluft über einen davor liegenden Absaugekanal vom Axialgebläse (28) ins Freie befördert wird und weiterhin eine zweite identische An ordnung dieses Zu- und Abluftgebläses (37) bei Zweifachanordnung der unter 7. erwähnten Baugruppe über dem Ansaugkanal (33) vor gesehen wird mit gleicher Ausbildung der Sammelkästen für die Zu- und Abluft.