DE3727141C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Filtereinsatz für Kesselfiltergehäuse mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In Prozeßabgasen und vor allem solchen Abgasen aus kerntechni­ schen Anlagen sind Naß- und Trockenaerosole enthalten. Diese müssen zum Schutz der Umgebung abgeschieden und zurückgehalten werden. Für die Rückhaltung der Naß- und Trockenaerosole wer­ den u. a. Filter verwendet, für die man hohe Abscheidegrade an­ strebt.

Zur Rückhaltung der Naß- und eines Teils der Trockenaerosole werden rechteckige oder zylindrische Filter mit Glasfaser­ packungen verwendet. Für radioaktive Abgase mit hohem Aktivi­ tätsinventar, vor allem in Form von Naß- und Trockenaerosolen werden aus Fernbedienungsgründen Filter mit zylindrischer Form verwendet. Diese bestehen aus dem Filterrahmen und ein oder mehreren etwa ringförmigen Faserpackungen. Der Durchmesser und die Höhe des Filters können beliebig gewählt werden. Das Gas strömt über eine Öffnung an der einen Stirnseite des Filters, die am Filtergehäuse abgedichtet ist (die andere Stirnseite ist mit einem Deckel verschlossen), in das Filter, durchströmt radial die Faserschicht und verläßt den Filtereinsatz (ein solcher Filter ist aus der DE-Z: "KfK-Nachr. Jahrgang 11, 3/79, Seite 6-11 bekannt). Die Faserpaketabscheider können im Betrieb mit Wasser besprüht werden, damit das Fasermaterial sich durch Abspülen der zurückgehaltenen Partikel z. T. selbst reinigen kann. Mit dieser Maßnahme wird die Lebensdauer des Filters erhöht.

Um einen hohen Abscheidegrad zu erreichen und die Druckverlu­ ste im Filter gering zu halten, muß sich die Gasgeschwindig­ keit durch die Glasfaserpackung in bestimmten Grenzen bewegen. Den maximalen Gasdurchfluß durch das Filter bestimmen somit die zur Verfügung stehende Filterfläche und die zulässige Gas­ geschwindigkeit durch das Filtermaterial. Die meisten bekann­ ten zylindrischen Faserpaketabscheider besitzen nur eine ring­ förmige Glasfaserschicht. Die Filterfläche dieser Abscheider ist deshalb sehr gering. Die Wasserdüsen für das Spülen der Faserschicht sind nicht Bestandteil des Filtereinsatzes.

Ein weiterer Filter mit den Merkmalen des Oberbegriffs wird in der DE-OS 36 23 346 vorgeschlagen, dessen Filterfläche aus durchlau­ fendem, blockweise gefaltetem Filtermaterial besteht. Eine Ab­ reinigung kann hier nicht erfolgen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, einen Fil­ tereinsatz zu schaffen, der besonders gut zur Reinigung von Abgasen kerntechnischer Anlagen geeignet ist. Als Filtermate­ rial sollen dabei Faserpakete dienen, der Filtereinsatz soll, verglichen mit gleichgroßen üblichen Faserpaketabscheidern, für erheblich größere Gasvolumenströme geeignet sein und an den Einspannstellen keine Leckage-Ströme aufweisen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt nun die vorliegende Erfin­ dung bei einem Filtereinsatz der eingangs beschriebenen Art die Merkmale vor, die im Kennzeichen des Patentanspruchs ange­ geben sind.

Bei einer solchen Ausbildung wird nun erreicht, daß die Filtereinsätze für ca. 80% mehr Volumenstrom geeignet sind als die üblichen Faserpaketabscheider gleicher Abmessungen. Damit wird für einen zu reinigenden vorgegebenen Gasstrom die Zahl der Filtereinheiten erheblich reduziert. Letztlich zeich­ net sich der Filtereinsatz dadurch besonders aus, daß keine Leckage-Strömungen in ihm auftreten, und die Gaswege durch das Filtermaterial auch an den Einspannstellen groß sind.

Weitere Einzelheiten werden im folgenden und anhand der Fig. 1 bis 4 näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Querschnitt durch einen Filtereinsatz entlang der Linie AB der Fig. 2,

Fig. 2 den Schnitt entlang CD der Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Filtermaterials und

Fig. 4 die Ansicht gemäß Fig. 3 in Explosionsdarstellung.

Der in Pfeilrichtung 11 durchströmte zylindrische Filterein­ satz besteht im wesentlichen aus dem Filtermedium 1, d. h. dicht gepackten Glasfasern, den beiden konzentrischen Rohren 2 und 3, dem oberen Anschlußdeckel 4 und dem Boden 5 sowie den Edelstahlhaltegittern 6. Der obere Deckel 4 schließt den Ein­ satz nach oben dicht ab, durch den Boden 5 erfolgt die Zu- bzw. Abströmung. Dazu weist der Boden 5 als Einlaß eine mit­ tige Bodenöffnung 7 sowie gegen seinen Außenrand 8 hin gele­ gene Abströmöffnungen 9 auf. In den Ringraum zwischen den Roh­ ren 2 und 3 sind stern- bzw. strahlenförmig paarweise in etwa parallel zueinanderliegende Haltegitter 6 gelegen, wobei je­ weils zwischen einem Paar ein Filterelement 10 des Filtermedi­ ums 1 gebildet wird.

Zwischen den Filterelementen 10 wird damit jeweils abwechselnd ein Anströmraum 12 und ein Abströmraum 13 gebildet. Die Abströmöffnungen 9 sind nun im Boden 5 jeweils den Abströmräu­ men 13 zugeordnet, so daß der aus den Filterelementen 10 aus­ tretende Gasstrom 11 abgeführt werden kann.

Den Zuströmräumen 12 sind längsschlitzförmige Zuströmöffnungen 14 zugeordnet, die durch die Wandung des inneren Rohres 2 füh­ ren und jeweils zwischen zwei Filterelementen 10 gelegen sind. Die Zuströmräume 12 sind damit zum Innenraum 15 des Innenroh­ res 2 hin geöffnet.

Auf die Oberseite der etwa quaderförmigen einzelnen Filter­ elemente 10 ist eine weitere ringförmige Schicht 16 des Fil­ termateriales bestimmter Dicke gelegt, unter welcher sich auch noch ein Drahtgitter 17 befinden kann. Das Material der Filter­ elemente 10 und der Schicht 16 wird jedoch durch den oberen Deckel 4 so zusammengepreßt, daß ein in etwa homogener Körper aus Filtermaterial entsteht und parallel zum Drahtgitter 17 keine Quer- bzw. Leckströmung erfolgen kann.

In dem äußeren Rohr 3 wird somit ein homogener, sternförmiger Filterkörper mit oberer Deckschicht gebildet, wodurch eine op­ timale Abscheidung ohne Leckage sichergestellt wird.

Das zu reinigende Gas tritt nun durch die Bodenöffnung 7 ein, gelangt in den Innenraum 15 und strömt durch die Zuströmöff­ nungen 14 in die Anströmräume 12. Von da aus durchdringt das Gas die Filterelemente 10, gelangt in die Abströmräume 13 und verläßt das Gehäuse durch die Abströmöffnungen 9.

In der Mitte des inneren Rohres 2 kann noch eine Reinigungseinrichtung 18 z. B. Wassersprühdüsen vorhanden sein, die durch die Öffnungen 14 die Anströmseite der Filterelemente 10 anbläst bzw. abreinigt. Die Reinigungseinrichtung ist damit fester Bestandteil des gesamten Filtereinsatzes.

Alle Gitter 6 und 17 sind aus Edelmetall, als Filtermaterial selbst sind gepreßte Glasfibern vorgesehen. Das Filtermaterial bildet wie bereits erwähnt durch das Zusammenpressen der Fil­ terelemente 10 mit der Schicht 16 einen in etwa homogenen Fil­ terkörper, wobei die Pressung dazu gewählt werden kann, daß der Strömungswiderstand in gewünschten Grenzen bleibt.

Bezugszeichenliste

1 Filtermedium
2 inneres Rohr
3 äußeres Rohr
4 oberer Deckel
5 Boden
6 Haltegitter
7 Bodenöffnung
8 Außenwand
9 Abströmöffnungen
10 Filterelement
11 Strömungsrichtung, Gasstrom
12 Anströmräume
13 Abströmräume
14 Zuströmöffnungen
15 Innenraum
16 Filtermaterialschicht
17 Drahtgitter
18 Reinigungseinrichtung

Claims (2)

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

   • a) einem aus zwei konzentrischen Rohren bestehenden Rahmen,
   • b) wobei die Filterelemente in dem Ringraum zwischen den Roh­ ren sternförmig angeordnet sind und
   • c) die konzentrischen Rohre an ihren Stirnseiten mit einem Deckel und einem Boden verschlossen sind,
   • d) der Boden weist eine mittige Zuströmöffnung auf,
2. gekennzeichnet durch die weiteren Merkmale:

   • e) die Filterelemente sind zusammen mit der Filtermaterial­ schicht und dem weiteren Haltegitter durch den oberen Deckel und den Boden zusammengepreßt,
   • f) die Abströmöffnungen (9) sind über den Umfang des Bodens (5) verteilt und gegen seinen Außenrand gelegen,
   • g) ihre Position ist zwischen den Filterelementen (10) im Be­ reich von deren Abströmräumen (13),
   • h) über den sternförmig zwischen parallelen Haltegittern (6) angeordneten Filterelementen (10) bzw. deren oberen Enden ist eine weitere ringförmige Filtermaterialschicht (16) be­ stimmter Dicke gelegen,
   • i) zwischen den oberen Enden und der Filtermaterialschicht (16) ist ein weiteres Haltegitter (17) eingelegt.