DE3782487T2

DE3782487T2 - Ueberwachungssystem fuer einzelne filterschlaeuche in filterschlauchkasten.

Info

Publication number: DE3782487T2
Application number: DE8787870168T
Authority: DE
Inventors: Dale Furlong Dale Furlong; Gary Greiner Gary Greiner
Original assignee: ETS Inc
Current assignee: ETS Inc
Priority date: 1986-12-05
Filing date: 1987-12-04
Publication date: 1993-04-01
Anticipated expiration: 2007-12-05
Also published as: EP0271470A3; JPS63294921A; US4719791A; EP0271470B1; CA1312220C; EP0271470A2; DE3782487D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät für die in situ Messung der volumetrischen Durchflussmenge und des Gewebeströmungswiderstands eines einzelnen Filtersacks in einem Filtersackgehäuse mit mehreren Filtersäcken, wobei besagtes Gerät versehen ist mit wenigstens einem Druckgeber zur Messung der Gasdurchflussmenge, wenigstens einer einzelnen Filtersackanordnung, wobei besagtes Gerät wenigstens einen Messwertgeberabgriff für jeden einzelnen zu messenden Filtersack aufweist.
Es ist nicht ungewöhnlich, dass ein Filtersackgehäuse mehr als hundert einzelne Filtersäcke enthält. Die Aufgabe die Wirkung dieser Säcke zu überwachen kann eine beschwerliche und kostspielige Aufgabe sein. Eine wirkungsvolle Methode zur Auswertung der Leistung der unterschiedlichen Typen von Filtersäcken verlangt meistens ebenfalls ein kostspieliges und zeitraubendes Verfahren.
Diese Auswertungen und die wirkungsvolle Uberwachung des Filtersackgehäuses können durch Messung bestimmter Variablen in den Filtersäcken innerhalb des Systems vorgenommen werden. Eine Druckabfallmessung gibt, zum Beispiel, einige Daten über die Systemwirkung. Für eine vollständigere und genauere Auswertung der Leistung des Filtersackgehäuses ist es wünschenswert nicht nur den Druckabfall zu messen. Gleichzeitige Messung von Durchflussmenge und Druckabfall ist notwendig.
Besonders wichtig, speziell zwecks gegenseitiger Vergleiche von unterschiedlichen Typen von Filtersäcken ist es wünschenswert eine vollständige und genaue Auswertung der einzelnen Filtersäcke im Filtersackgehäuse ausführen zu können. Sogar noch wichtiger ist die Möglichkeit eine schnelle und genaue Messung der einzelnen Filtersäcke vornehmen zu können, ohne sie aus dem Filtersackgehäuse entfernen zu müssen. Eine derartige Messung wird hier angedeutet als "in situ" Messung.
Die vorliegende Erfindung verschafft ein Gerät zur Uberwachung der einzelnen in situ Durchflussmenge eines oder mehrerer Sackfilter in einem Sackfiltergehäuse, das viele Filtersäcke enthält.
Es ist wichtig die Möglichkeit zu haben die Leistung der einzelnen Filtersäcke zu überwachen, so dass Probleme mit bestimmten Filtersäcken identifiziert werden können.
Die in situ Messung ermöglicht es ebenfalls schnell unterschiedliche Typen von Filtersäcken gleichzeitig zu beurteilen ohne dabei eine zeitraubende Auswechslung sämtlicher Filtersäcke einer Kammer eines Filtersackgehäuses durchführen zu müssen.
DE-C-3515345 beschreibt ein Gerät der Bauart, vorgesehen für in situ Messung der Gasdurchflussmenge einzelner Filterelemente von mehreren in einem Behälter montierten Filterelementen. Besagter Behälter ist mittels einer Platte in einen oberen und einen unteren Teil aufgeteilt und die Filterelemente hängen mit der offenen oberen Seite im oberen Raum an besagter Platte. Zu jedem Filterelement gehört eine, der offenen oberen Seite des Filterelements gegenüberliegende, Druckabgrifföffnung. Jeder Abgriff ist einerseits über ein Magnetventil mit der Differenzdruckmessvorrichtung verbunden, mit der ebenfalls Mittel zur Ubertragung des statischen Druckes im oberen Raum verbunden sind, und andererseits über ein weiteres Magnetventil mit einer Reinigungsgasquelle. Sämtliche Ventile werden von einer Bedienungsvorrichtung aus bedient, die bestimmt ob ein einzelnes Filterelement gemessen oder gereinigt wird. Der gemessene Differenzdruck ist wesentlich die treibende Kraft für das aus dem Filterelement strömende Gas, welche Kraft der Gasgeschwindigkeit und also der Gasdurchflussmenge proportional ist.
Zweck der Erfindung ist es ein Gerät mit einem verbesserten Druckgeber zu verschaffen, das die gleichzeitige Messung und also gleichzeitige Uberwachung der einzelnen Filtersackdurchflussmengen mit einem minimalen Druckabfall ermöglicht, sowohl für Filtersäcke vom Typ mit inneren als äusseren Staubabscheidung.
Verschmutzung des Druckabgriffs kan leicht vermieden werden.
Der Erfindung nach enthält der Druckgebervorrichtung für einen einzelnen Filtersack eine am offenen Ende des besagten Filtersacks befestigte Messblende und einen Satz Druckgeberabgriffe, wobei ein Abgriff eine eintrittsseitige Abgrifföffnung an einer Seite der Messblende ist und der andere Abgriff eine austrittsseitige Abgrifföffnung an der gegenüberliegenden Seite der Messblende ist.
Als Messwertgeber wird eine abgeänderte Messblende mit Messerkante verwendet, lieber als die in Rohrleitungen üblichen grosse Uberwachungsvorrichtungen der Venturibauart.
Die Anwendung einer abgeänderten Messblende mit Messerkante, als Pulsodüse, verwendet ist verhältnismässig einfach. Mann muss nur eine genügend grosse Offnung handhaben um jeden Einfluss auf die Reinigungsenergie zu beseitigen und den Druckabfall in der Messblende auf das geeignete Niveau einzustellen.
Durchflussmengenmesser mit Messblenden sind an sich bekannt. Eine Differenzdruckvorrichtung mit einem Druckgeber, bestehend aus einer Messblende und Druckgeberabgrifföffnungen beidseitig der besagten Blende und verbunden mit einem Messwertwandler ist an sich aus EP-A-0 164 240 bekannt.
Für Filtersackgehäuse der Gegenluft- und Rüttlerbauart, mit von innen-nach-aussen Staubabscheidung werden Mittel zur Befestigung der Messwertgeber oder Messwertgebervorrichtungen an den bestehenden Hülsen oder Rohrplatten, eine Methode um den Filtersack erneut zu befestigen und zwei Messöffnungen - eine oberhalb und eine unterhalb der Messblende - verlangt. Beide Messöffnungen müssen derart gestaltet und angeordnet sein, dass sie in der schmutzigen Umgebung frei bleiben. Während die Pulsodüsenmesswertgeber auf der sauberen Gewebeseite angeordnet ist, sind die Gegenluft- und Rüttlergeber auf der schmutzigen Seite angeordnet.
Bei normalem Betrieb müssen die Messöffnungen nicht nur frei gehalten werden, aber sie dürfen auch während des Reinigungsvorganges nicht verschmutzt werden. Die Abmessung der Messblendebohrung sollte genügend gross sein um das aus den Filtersäcken entfernte Material zu den Behältern führen zu können. Ein Messwertgeber, geeignet die Durchflussmengen der einzelnen Filtersäcke bei Filtern der Gegenluft- oder Rüttlerbauart zu überwachen, muss verschiedene Aufgaben erfüllen. Erstens sollte er über den zu erwartenden Durchflussmengenbereich des Filtersacks ein messbares Druckabfallsignal produzieren. Grundsätzlich wird ein Mindestsignal grösser als 0,127 mm Wassersäule verlangt. Zweitens sollte der Druckabfall des Messwertgebers minimalisiert werden, so dass dieser die Filtersackdurchflussmenge nicht wesentlich beeinflusst. Grundsätzlich wird bei Entwurfsdurchflussmenge 6,35 mm Wassersäule festgelegt. In bestimmten Fällen könnte es wünschenswert sein die Filtersackdurchflussmenge absichtlich zu reduzieren indem bei der Auslegung ein grösserer Messdruckabfall gewählt wird. Drittens sollte der Messwertgeber die Möglichkeit haben, ohne Verschmutzung oder übertriebenen Filtersachverschleiss zu verursachen, den aus den Säcken entfernten Staub abzuleiten. Viertens müssen die Druckleitungen der Messwertgeber in offenem und unbehindertem Zustand gehalten werden für genaue und zuverlässige Druckablesungen. Die vorliegende Erfindung verschaft ebenfalls einen Messwertgeber oder eine Messwertgebervorrichtung, der oder die, die oberwähnten Eigenschaften aufweist.
Die Erfindung bezieht sich also ebenfalls auf das obenerwähnte Gerät zur in situ Messung der Durchflussmenge und des Gewebewiderstands eines einzelnen Filtersacks in einem Filtersackgehäuse, das mehrere Filtersäcke vom innen-nach-aussen Staubabscheidungstyp enthält, dadurch gekennzeichnet, das jeder Druckgeber eine Kammer enthält, die eine offene Oberseite und eine Untenseite hat, wobei besagte Unterseite abgeschlossen ist mit der Messblende, die eine Messdüse hat zum Durchfluss eines Gasstroms, der aus einem sich unter der Kammer befindenden Raum durch die Messdüse und zur offenen Seite strömt, wobei besagter Messwertgeber weiter Mittel zur Messung eines Druckabfalls über die Messdüse enthält, zur Messung der Durchströmung des besagten Gases durch die Messdüse, wobei besagte Messmittel einen stromaufwärts angeordneten Messwertgeberabgriff enthalten, der ein Rohr enthält, das eine Offnung hat in dem sich unter der Kammer befindenden Raum, und einen stromabwärts angeordneten Druckgeberabgriff, der ein Rohr enthält, das eine Offnung hat innerhalb der Kammer, wobei besagte Offnung in dem sich unter der Kammer befindenden Raum sich an einer Stelle befindet, die nicht höher als der Bodenfläche der Messblende angeordnet ist, zwischen besagter Messdüse und einer Seitenwand der besagten Kammer und wesentlich ausserhalb des besagten Gasstroms, wobei besagte Offnung innerhalb der Kammer angeordnet ist an einem erhöhten Punkt zwischen der Messdüse und der Seitenwand, wesentlich ausserhalb des besagten Gasstroms und wobei besagter stromabwärts angeordneten Druckgeberabgriff in Form einer Schleife gebogen ist mit besagter Offnung innerhalb der Kammer, der besagten Bodenseite der besagten Kammer gegenüberliegend.
Ein Druckgeber ist ebenfalls vorgesehen zur Verwendung bei von aussen nach innen durchströmten-Sackfiltergehäusen mit Impulsreinigung.
In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist der stromaufwärts angeordnete Druckgeberabgriff mit einem ersten Ventil verbunden und der stromabwärts angeordneten Druckabgriff ist mit einem zweiten Ventil verbunden, wobei besagtes erstes Ventil mit einer ersten Leitung verbunden ist, die zur Differenzdruckmessvorrichtung führt und mit einer Leitung die zur Reinigungsgasquelle führt und wobei besagtes zweites Ventil mit einer zweiten Leitung verbunden ist, die zu einer Differenzdruckmessvorrichtung führt und mit einer Leitung, die zu einer Reinigungsgasquelle führt und wobei besagte Vorrichtung weiter Mittel enthält zum öffnen und Schliessen der Ventile zur Reinigungsgasquelle und Mittel zum Offnen und Schliessen der Ventile zu den Leitungen, die zur Differenzdruckmessvorrichtung führen, wobei, wenn ein Ventil sich in einer Stellung befindet, die zum Druckgeber führende Leitung abgeschlossen ist und Reinigungsgas in den Druckabgriff strömt und wenn ein Ventil sich in einer zweiten Stellung befindet, das Reinigungsgas abgeschlossen wird und die zur Druckmessvorrichtung führende Leitung zum Druckabgriff geöffnet ist.
Vorzugsweise sind die Ventile Dreiwegmagnetventile. Die Druckmessvorrichtung ist vorzugsweise ein Differenzdruckmesswertwandler.
Die Druckgeber bei den obenerwähnten Geräten werden angewandt um die Daten zu liefern für ein Uberwachungssystem, das aus den einzelnen Filtersäcken Daten über den Gasdurchfluss sammelt, die Gasdurchflussdaten überwacht und die Daten speichert. Das Uberwachungssystem analysiert ebenfalls, auf einer kontinuierlich programmierbaren Grundlage, die Durchflussmengen der einzelnen Filtersäcken bei Aufstellung mehrerer Filtersäcken in der gleichen Sammelleitung, Computerhardware und -Software kann benutzt werden um bei der Analyse der Gasdurchflussmenge in den einzelnen Mehrfach-Filtersack-Anordnungen behilflich zu sein.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Umschreibung eines Geräts für die in situ Messung einer volumetrischen Durchflussmenge und des Gewebewiderstands eines einzelnen Filtersacks nach der Erfindung hervorgehen. Diese Umschreibung wird nur beispielsweise gegeben ohne Einschränkung der Erfindung und nimmt Bezug auf die beigelegten Zeichnungen, in denen;
Abbildung 1 eine Querschnittansicht eines Druckgebers für ein Gegenluft- und Rüttler-Filtersackgehäuse darstellt, die die Stellung und die Gestaltung des Druckabgriffs der Messdüse und die Seitenwände zeigt.
Abbildung 2 eine Draufsicht eines in Abbildung 1 dargestellten Vorrichtungstyps, oben von der stromabwärts angeordneten Seite der Messdüse gesehen.
Abbildung 3 eine Seitenansicht einer charakteristischen Anlage zeigt, wobei ein Druckgeber der Abbildungen 1 und 2 im Filtersackgehäuse montiert ist.
Abbildung 4 eine Querschnittansicht eines Druckgebers mit befestigtem Filtersack eines von aussen nach innen durchströmten Filtersacks mit Impulsreinigung zeigt.
Abbildung 5 ein schematisches Diagramm ist, das den Zusammenhang zwischen einem einzelnen Druckgeber und den weiteren Elementen des Systems zeigt.
Abbildung 6 ein schematisches Funktionsschema eines kompletten Durchflussüberwachungssystems eines einzelnen Filtersacks darstellt, wobei ein Druckgeber eines einzelnen Filtersacks benutzt wird.
Die Abbildungen 7 und 8 graphische Darstellungen sind, die die in Beispiel 1 gesammelten Daten zeigen.
Abbildung 9 eine graphische Darstellung zeigt, die eine Analyse der von einem Streifen-Registriergerät in Beispiel 2 bekommenen Daten zeigt.
Abbildung 10 eine graphische Darstellung ist, die die in Beispiel 2 gesammelten mittleren Gewebewiderstandsdaten zeigt.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des Druckgebers eines einzelnen Filtersacks zeigt Abbildung 1. Die in Abbildung 1 dargestellte Vorrichtung wird benutzt in einem Gegenluft- und Rüttler-Filtersackgehäuse wobei von-innen-nach-aussen Staubsammlung angewandt wird. Der Druckgeber aus Abbildung 1 hat eine röhenförmige Seitenwand 1 und eine Messblende 2 mit Messdüse 3. Das zu filternde Gas passiert die Messdüse 3 in der Richtung des Pfeiles 4. Ein Paar Druckabgriffe 5 und 6 sind mit ihren Offnungen 7 und 8 beidseitig der Messdüse angeordnet, wobei die Offnung des Druckabgriffs 6 austrittsseitig und die Offnung des Druckabgriffs 5 eintrittsseitig angeordnet ist. Jeder Druckabgriff ist aus Rohr angefertigt. Vorzugsweise ist das Rohr aus Nichtrostendem Stahl oder Kupfer mit einer Wandstärke von 6,35 mm angefertigt. Abgriff 6 ist mit einer posaunenförmigen Schleife ausgeführt um zu vermeiden, dass Staub in die Offnung 7 des Rohres hineingelangt während der Filtersackreinigung und um die Reinigung bei der Reinigungsdurchfluss zu erleichtern.
Die Seitenwand ist angepasst um den Filtersack 9, der in Abbildung 3 in montiertem Zustand gezeigt wird, aufzunehmen. Eine regelbare Befestigungsschelle 10 aus nichtrostendem Stahl kann benutzt werden um den Filtersack rund um die Seitenwand der Vorrichtung an seinem Platz zu halten.
Abbildung 3 zeigt ebenfalls die Anordnung des Druckgebers oben auf einer bestehenden Hülse 13. Eine Packung 14 ist kennzeichnend zwischen der Hülse und dem Druckgeber vorgesehen. Vorzugsweise wird dazu eine mit Filz bekleidete Teflonpackung benutzt. Die bestehende Rohrplatte 15 wird ebenfalls in montiertem Zustand gezeigt.
Der einzelne Filtersackgeber kann zur Anwendung in einem von aussen nach innen durchströmten Filtersackgehäuse mit Impulsreinigung angepasst werden.
Dieser Typ von Messgeber ist in Abbildung 4 dargestellt. Abbildung 4 zeigt einen Filtersack 46, eine Rohrplatte 47 eine Messblende 48, mit in der Mitte eine Messdüse 49, ein Paar Druckgeberabgriffe 50 und 51 und ein Pulsodüsenrohr 52 für periodische Filtersackreinigung. Man wird feststellen, dass bei dieser Anpassung sich im Sackinnern kein Staub ansammelt, demzufolge is es nicht notwendig fur den Messwertgeber im Sackinnern die Posaunengestaltung vorzusehen. Man wird ebenfalls feststellen, dass Messwertgeberabgriff 51 ein eintrittsseitig angeordneter Messwertgeber ist, da die Durchströmung in bezug auf die Gasströmungsrichtung bei von innen nach aussen durchströmten Filtersäcken in gegengestellter Richtung stattfindet.
In Betrieb, mit Bezug auf den Messwertgeber in Abbildung 1, strömt Gas, das Staubteilchen mit sich führt, durch die Messdüse in den Sack und durch das Sackgewebe, so dass die Staubteilchen aus dem Gas gefiltert werden. Die Staubteilchen werden im Sackinnern aufgefangen wenn das Gas durch den Sack nach aussen strömt. Einige Staubteilchen werden sich auf der Messblende rings um die Messdüse ablagern in der Nähe der Seitenwand. Die angesammelte Staubteilchen werden mit der Kennummer 11 angedeutet. Der Reibungswinkel ist der Winkel, der die Neigung der angesammelten Staubteilchen bestimmt. Er ist nicht grösser als etwa 45º, wobei 45º bevorzugt wird.
Vorzugsweise wird die Druckgebervorrichtung derart ausgeführt, dass die Seitenwand 1 höher ist als die Staubhöhe, die vom Reibungswinkel der angesammelten Staubteilchen bestimmt wird. Seitenwand 1 ist also höher als die Gesamthöhe der angesammelten Staubteilchen, die an der Seitenwand bis zu einem mit Kennummer 12 angedeuteten Punkt reicht. Die hohe Seitenwand verhindert, dass Staubteilchen sich auf dem Gewebe ansammeln, was ein vorzeitiges Versagen mit sich bringen würde.
Vorzugsweise ist der austrittsseitiger Druckgeberabgriff 6 derart angeordnet, dass sein offenes Ende 7 sich über der maximalen Höhe der Staubansammlung befindet. Diesbezüglich wird man feststellen, dass diese Bedingung erfüllt wird, sogar wenn die Höhe bei der Offnung 7 kleiner ist als die Höhe bei 12, vorausgesetzt dass Offnung 7 in einer genügenden Abstand von der Seitenwand nach links versetzt wird, so dass sie über den angesammelten Staubteilchen bleibt, wie vom Staubreibungswinkel bedingt wird. Abbildung 1 zeigt eine derartige Anordnung, wobei angenommen wird, dass Offnung 7 über der maximalen Staubhöhe liegt, da sie an ihrer Stelle links von einer Seitenwand, infolge des Reibungswinkels der angesammelten Staubteilchen, über dem Staub liegt.
Der eintrittsseitige Messwertgeberabgriff ist ausserhalb des Eintrittsströmungsbildes angeordnet in einem Bereich wo wenig oder sogar keine Strömung ist.
Jeder Druckgeberabgriff ist verbunden mit einem Magnetventil, vorzugsweise einem Dreiwegmagnetventil, so dass die Reinigungsluftquelle mit den Abgriffen verbunden werden kann oder wahlweise die Reinigungsluftzufuhr abgeschlossen werden kann und der Druckgeber mit den Abgriffen verbunden werden kann um den dort herrschenden Druck zu messen. So ist es möglich den empfindlichen Druckgeber mittels eines Ventils vor dem Reinigungsluftdruckimpuls abzuschalten.
Abbildung 5 zeigt die Verbindungen zwischen den einzelnen Filtersackmesswertgebern, ihren Druckabgriffen, den Magnetventilen, dem Reinigungsgas, dem Differenzdruckmesswertwandler und den weiteren damit verbundenen Teilen. Unter Hinweis auf Abbildung 5 wird man feststellen können, dass zwei einzelne Filtersackmesswertgeber mit Kennummer 16 und 17 angedeutet sind. In einem Gegenluft-Filtersackgehäuse, sind die Messwertgeber vom in Abbildung 1 angedeuteten Typ. Obwohl aus Darstellungsgründen nur zwei einzelne Filtersackmesswertgeber gezeigt wurden, jeder mit zwei Druckgeberabgriffen, wird benachdruckt, dass eine grössere Zahl von Messwertgebern im System benutzt werden kann. Tatsächlich könnte für jeden Filtersack im Filtersackgehäuse ein Messwertgeber montiert werden.
Jeder Druckgeber hat ein Paar Druckabgriffe. Druckabgriffleitungen 18 und 19 sind dargestellt, kommend vom Messwertgeber 16 und ein weiteres Paar Druckabgriffleitungen 20 und 21 ist dargestellt, kommend vom Messwertgeber 17. Die Leitungen 18 und 20 sind die eintrittsseitigen Druckabgriffe und die Leitungen 19 und 21 sind die austrittsseitigen Messwertgeberabgriffe. Druckabgriffe 18, 19, 20 und 21 sind mit den entsprechenden Dreiwegmagnetventilen 22, 23, 24 und 25 verbunden. Wenn die Magnetventile stromlos gemacht werden, werden die Druckabgriffleitungen zu den Reinigungsgasleitungen 26 und 27 hin geöffnet, so dass Reinigungsgas über das Ventil in die Druckabgriffe hineinströmen kann. Die Reinigungsgasleitungen kommen von der Quelle des Reinigungsgases 28, das Luft sein kann. Damit sichergestellt wird, dass das Reinigungsgas aus der Quelle 28 und durch die Leitungen strömt und anschliessend durch die Druckabgriffe zu den einzelnen Filtersackmesswertgebern 16 und 17, ist es wichtig, dass die Reinigungsgasquelle einen höheren Druck hat als der Druck, der an den offenen Enden der Druckabgriffe nahe oder in den Messwertgebern herrscht.
Wenn die Magnetventile erregt werden, wird das Reinigingsgas abgeschlossen, so dass das Gas nicht länger durch die Messwertgeberabgriffe strömt.
Jedes Magnetventil hat eine Abfuhrleitung, die mit einer Leitung von einem zu einem Druckmesswertwandler führenden Leitungspaar verbunden ist. Magnetventil 22 ist, zum Beispiel, mit Leitung 33 verbunden, die der Reihe nach mit Leitung 31 verbunden ist. Leitung 31 führt zum Druckmesswertwandler 32. Sämtliche eintrittsseitigen Druckabgriffe sind in gleicher Art und Weise mit einer gemeinschaftlichen Leitung verbunden. So sind die eintrittsseitigen Abgriffe 18 und 20 beide über die entsprechenden Leitungen 33 und 35 mit der gemeinschaftlichen Leitung 31 verbunden. In ähnlicher Art und Weise sind sämtliche austrittsseitigen Druckabgriffe 19 und 21 über die entsprechenden Leitungen 34 und 36 mit einer anderen gemeinschaftlichen Leitung 30 verbunden. Die gemeinschaftliche Leitung 30 ist ebenfalls mit dem Druckmesswertwandler 32 verbunden.
Wenn die Magnetventile erregt werden, werden die Leitungen 33, 34, 35 und 36 zu jedem einzelnen ihrer entsprechenden Druckgeberabgriffe 18, 19, 20 und 21 geöffnet, während gleichzeitig, den Reinigungsgasdurchfluss in den Magnetventilen unterbrochen wird. Da die eintrittsseitigen und die austrittsseitigen Leitungen getrennt mit zu den unterschiedlichen, zum Differenzdruckmesswertwandler führenden Leitungen verbunden sind, wird der Messwertwandler die zwischen den eintrittsseitigen und den austrittsseitigen Druckabgriffen bestehende Druckdifferenz oder den Druckabfall dH messen.
Wenn die Magnetventile entregt werden, wird das Reinigungsgas in die Druckabgriffe hineinströmen und die zum Druckmesswertwandler führenden Leitungen werden unterbrochen, so dass die empfindliche Druckmessvorrichtung vor dem durch die Leitungen gehenden Druckimpuls geschützt wird. Dieser Zustand ist in Abbildung 5 dargestellt, indem mit einer voll ausgezogenen Linie innerhalb der Ventile gezeigt wird, dass die Ventile zum Reinigingsgas geöffnet sind und dass die Ventile von den zum Druckmesswertwandler führenden Leitungen getrennt sind, wie von den gestrichelten Linienabschnitten in den Ventilen angedeutet.
Abbildung 5 zeigt ebenfalls einen Folgezeitregler 37. Der Folgezeitregler ist elektrisch verbunden mit jedem einzelnen Ventilpaar, das einen einzelnen Filtersackdruckgeber bedient. So ist der Folgezeitregler mit dem Drahtleiter 38 mit den Ventilen 22 und 23, die den Messwertgeber 16 bedienen, verbunden. In ähnlicher Art und Weise ist ein zweiter Drahtleiter 39 mit den Ventilen 24 und 25, die den Messwertgeber 17 bedienen, verbunden. Der Folgezeitregler kann wahlweise jedes gegebene Ventilpaar erregen oder entregen, da ein getrennter Drahtleiter mit jedem Ventilpaar verbunden ist. So kann der Druckabfall dH für jeden einzelnen Druckgeber bekommen werden. Weiter werden sämtliche einzelnen Messungen mit einem einzigen Druckmesswertwandler vorgenommen um Fehler, die sonst auftreten würden wenn mehrere Messwertwandler eingesetzt würden, auf das Kleinstmass zurückzuführen.
Abbildung 5 zeigt ebenfalls zusätzliche Drahtleiter im allgemeinen mit Kennummer 40 angedeutet. Diese zusätzlichen Drahtleiter sind mit zusätzlichen Ventilen verbunden die nicht dargestellt wurden. Sämtliche Drahtleiter sind mit gestrichelten Linien angedeutet um anzugeben, dass sämtliche Ventile gleichzeitig erregt werden, wobei das Reinigungsgas durch die Druckabgriffe strömt. Ein derartiger Zustand würde bestehen wenn die Filtersäcke gereinigt werden oder jedesmal wenn sie nicht im Hinblick auf Druckabfalldaten überwacht werden. Das durch die Messwertgeberabgriffe strömende Reinigungsgas verhindert, dass Staub dahinein gelangt.
Daten vom Druckmesswertwandler werden einem Messstreifen- oder Datenerfassungsgerät in der Speicherstelle 41 zugeführt. Daten vom Folgezeitregler werden ebenfalls dem Messstreifen- oder Datenerfassungsgerät zugeführt, so dass die Daten vom Druckmesswertwandler mittels besonderer Messwertgeber in wechselseitige Beziehung gesetzt werden können und an einem bestimmten Zeitpunkt gemessen werden.
Abbildung 5 zeigt ebenfalls einen Messwertgeber 43 für die Filtersackgehäusetemperatur und einen Messwertgeber 44 für den Druckabfall (dP) im Filtersackgehäuse. Der Temperaturgeber und der dP-Messwertgeber sind mit einem sich in der Speicherstelle 41 befindenden Registriergerät verbunden. Ein Schalter 42 wird über den Drahtleiter 45 vom Folgezeitregler bedient. Wenn der Schalter sich in einer Stellung befindet, werden Daten vom Temperaturgeber im Filtersackgehäuse dem sich in der Speicherstelle 41 befindenden Aufnahmegerät zugeführt. In der anderen Stellung werden Daten vom dP-Messwertgeber dem Registriergerät zugeführt. Der Folgezeitregler aktiviert die Ventile 22, 23, 24 und 25, so dass für jede Druckabfall dH, der gemessen wird, es ebenfalls Messungen der Temperatur im Filtersackgehäuse oder des dP im Filtersackgehäuse gibt. Diese Auskunft, die registriert wird, wird dann benutzt um die einzelne Durchflussmenge für jeden Filtersack zu berechnen.
Der Folgezeitregler kan mit Hilfe eines Computers vorprogrammiert werden. Falls notwendig ist es auch möglich die einzelnen Ventile und den Schalter 42 von Hand zu erregen oder zu entregen, so dass damit Messungen der Filtersackgehäusetemperatur oder des Druckabfalls im Filtersackgehäuse (dP) und einzelne dH-Werte für jeden Druckgeber bekommen werden. Die Durchflussmenge und der Strömungswiderstand können dank dieser Messungen dann für jeden Filtersack berechnet werden, wenn die zutreffende Dichte des zu filternden Gases bekannt ist.
Während die einzelnen Messwertgeber den Grund legen um einige der, für die Uberwachung des Filtersackgehäuses und die sich dort befindenden einzelnen Filtersäcke benutzten, Grunddaten zu erhalten, ist die Instrumentierung notwendig um die Daten zu sammeln und zu analysieren. Die Bauart des Filtersackgehäuses und die besonderen Zielsetzungen des Versuchsprogramms zur Auswertung der Filtersäcke, werden bestimmen ob eine manuelle, analoge oder automatische Instrumentierung der Datenerfassung verlangt wird. Diese drei Systemtypen sind brauchbar. Es sind Modell I, das manuelle System; Modell II, das Zweikanal-Analogsystem; und Modell III, das Mehrfachkanal digitale Datensystem.
Alle drei Systeme überwachen die drei Parameter, die zur Bestimmung einer einzelnen Filtersackdurchflussmenge und eines Gewebeströmungswiderstand verlangt werden; Temperatur, Druckabfall in der Messblende (dH) und Druckabfall in der Rohrplatte (dP). Das von Hand bediente Modell ist besonders ausgelegt für Auswertungen wo keine grosse Zahl von kontinuierlich gelieferten Daten verlangt wird. Diese Einheiten sind gut geeignet für die Auswertung kurzdauernder Pulsodüsensysteme. Dieses System besteht aus einzelnen, für jedes Filtersackgehäuse besonders ausgelegten Messwertgebern für die Filtersackdurchflussmengen, eine Instrumenteneinheit die es ermöglicht jeden einzelnen Filtersackmesswertgeber von Hand zu wählen und die gleichzeitige Ablesung von Messwertgeberdruckabfall, Einheitdruckabfall und Temperatur.
Das analoge Modell ist ausgelegt für Auswertungen wobei kontinuierliche, automatische Datensammlung verlangt wird. Es besteht aus einzelnen Filtersackmesswertgebern, gewöhnlich zehn, einer Signalkonditionierungseinheit, eine Bedienungs- und Uberwachungseinheit und einem zehnstreifigen Registriergerät. Die Druckabfälle im Messwertgeber werden in Zeiteinteilungsfolge einem Schreibkopf zugeführt, während die Druckabfälle in den Einheiten und die Temperaturen in Zeiteinteilungsfolge einem weiteren Schreibkopf zugeführt werden. Dieses System verlangt eine beträchtliche Zeit um sämtliche Messwertgeberpunkte zu überwachen, was es sehr geeignet macht für Pulsodüsenanwendungen wobei der Filterzyklus kurz ist.
Das digitale Modell ist ausgelegt für Auswertungen wobei grössere Datenmengen gleichzeitig gesammelt werden müssen. Dieses System ist besonders geeignet für Gegenluft- und Rüttleranwendungen. Dieses System besteht aus einzelnen Filtersackmesswertgebern, in Vielfachen bis zu 18 Stück, Signalkonditionierungseinheiten, einer digitalen Displayeinheit und einem Drucker. Jeder Messwertgeberdruckabfall-, jeder Einheitsdruckabfall- und jede Einheitstemperaturmessung wird gleichzeitig einem getrennten Kanal des Datenerfassungsgeräts zugeführt. Die Abtastgeschwindigkeiten sind programmierbar. Die Daten können in ein Computer eingegeben werden für direkte Umwandlung in Gas/Gewebe Verhältnisse und zeitabhängigen Gewebeströmungswiderstand.
Abbildung 6 zeigt ein komplettes System für das Abtasten, Sammeln, Uberwachen, Speichern und Analysieren von einzelnen Durchflussmengen in Filtersäcken in mannigfaltigen Filtersackstellen innerhalb demselben Kollektor in kontinuierlicher, programmierbarer Art und Weise, unter Anwendung von Computerhardware und -Software. Dieses System handhabt die Integrität der Probenleitungen, kanalisiert die Auskunft durch gemeinschaftliche Signalkonditionierungseinheiten, hat die Flexibilität und Möglichkeit zur Einstellung, Regelung und Uberwachung der Probenparameter und organisiert und speichert die Daten in digitaler Form zwecks einer einfachen Analyse.
In Abbildung 6 wird das Filtersackgehäuse generell mit Kennummer 79 angedeutet. Eine Signalkonditionierungseinheit (SCM) wird generell mit Kennummer 57 angedeutet und eine Bedienungs- und Uberwachungseinheit (CMM) wird generell mit Nummer 80 angedeutet.
Mit Bezug auf Abbildung 6 wird man feststellen können, dass die einzelnen Filtersackmesswertgeber 53 und 54 an Versuchsfilltersäcken im Filtersackgehäuse befestigt sind. Die Messwertgeberabgriffe sind durch Rohre mit den Einlasskanälen 55 und 56 einer Signalkonditionierungseinheit (SCM) 57 verbunden. Jede Messwertgeberleitung führt durch ein, mit den Kennummern 58 und 59 angedeutetes, magnetgesteuertes Pressluftventill, das mit einer dH-Signal-Sammelleitung 60 verbunden ist. Für Pulsodüsenanwendungen wird nur eine Sammelleitung verlangt, die andere Seite des Filtersackmesswertgebers ist gemeinschaftlich und der des niedrigen dP-Signals gleich. Für Kollektore der Gegenluft- und Rüttlerbauart sind zwei dH-Signal-Sammelleitungen notwendig. Die Sammelleitungsaustrittsöffnung(en) ist (sind) mit einem Differenzdruckmesswertwandler 61 verbunden, der das pneumatische Signal in ein Reluktanzsignal umwandelt. Das wird anschliessend einer Demodulatoreinheit 62 zugeführt, die das Signal in eine zum Druckabfall in der Messdüse (dH) proportianale elektrische analoge Ausgabe umwandelt.
In gleicher Art und Weise werden die Druckabfallsignale der Rohrplatten von den unterschiedlichen Filtersachgehäuseeinheiten über Magnetventile mit den SCM-Eingängen, den dP-Sammelleitungen, dem Differenzdruckmesswertwandler und einer zweiten Demodulatoreinheit zugeführt. Abbildung 6 zeigt, zum Beispiel, ein Paar dP-Messwertgeber 63 und 64 die ein dP-Signal von einer Filtersackgehäuseeinheit erzeugen, das den SCM-Eingängen 65 und 66 zugeführt wird und anschliessend durch Magnetventile 67 und 68 den dP-Sammelleitungen, einem Differenzdruckmesswertwandler 70 und einer zweiten Demodulatoreinheit 71. Dieser Kreislauf liefert ein zum Druckabfall in der Rohrplatte der überwachten Einheit proportionales, analoges Ausgangsspannungssignal.
Die Temperatur jedes Temperaturbereichs wird ebenfalls abgetastet. Abbildung 6 zeigt Temperaturgeber 72 und 73 die vorzugsweise Thermoelemente sind. Sie sind zu den Eingängen 74 und 75 hin verdrahtet. Jedes Thermoelementsignal geht durch ein Relais 76, das normal geöffnet ist und zum Temperaturdemodulator 78. Das Ausgangssignal vom Temperaturdemodulator ist eine direkt zu der Temperatur im überwachten Gebiet proportionale Spannung.
Die Reinigungsgasanlage 81 führt saubere, positive Druckluft zu den normal geöffneten Anschlüssen der Einlassventile 58 und 59 zum allgemeinen SCM-Instrumentenabteilbereich. Das bewirkt, dass die Umgebung in der SCM sauber bleibt und sorgt für eine Reinigungsluftquelle für die Abgriffleitungen der Druckgeber, wenn sie nicht überwacht werden, damit Staub- und Feuchtigkeitsansammlungen oder Verstopfung dort vermieden werden.
Ein Reihenfolge-Schrittmacher 82 liefert Energie zur sequentiellen Aktivierung der Magnetventile und Relais über eine Parameterschalttafel 83, die die entsprechenden dH-, dP und T-Werte und Relais für jeden einzelnen Filtersackmesswertgeber kuppelt.
Da sämtliche Messwertgeber die gleichen Signalkonditionierungselemente benutzen und sämtliche dP- und Temperatursignale über gemeinschaftliche Konditionierungselemente geführt werden, wird jede Zeitabweichung sämtliche Messwertgeber beeinflussen und die relative Beziehung zwischen der einzelnen Filtersackdurchflussmengen wird behalten bleiben. Eine Nullkontrolle werd periodisch durchgeführt wobei Nullkontrolleelemente 84 und 85 verwendet werden, die gleichzeitig sämtliche Sammelleitungen mit der Aussenluft verbinden.
Die SCM gibt gleichzeitig die von Messwertgeber gewählten dH-, dP- und T- Spannungssignalen zum Uberwachen aus und führt sie der Bedienungs- und Uberwachungseinheit (CMM) 80 zu. Ein, das Sigal identifizierende, mit der Kennummer 87 angedeutete Messwertgeber #1 wird vom Reihenfolge-Schrittmacher 82 versorgt und ein Signal, das den Anfang der Filterzyklus in der mit Kennummer 95 angedeuteten Einheit #1 identifiziert, wird ebenfalls von der SCM 57 der CMM I/O-Einheit 86 zugeführt. Diese I/O-Einheit wandelt die analoge Signale in digitale um und speichert die Daten mit der Identität des einzelnen Filtersackmesswertgebers und die von einer Ortsuhr 88 im Orts-ROM 89 zugeführte Zeit. Die I/O-Einheit empfängt seine Befehle von der Bedienungseinheit 90. Die Bedienungseinheit befiehlt die I/O-Einheit einen Satz SCM-Ausgabesignale nach einer einstellbaren Verzögerungszeit, X-mal mit einer Frequenz von Y Sekunden, abzulesen. Dieser Datensatz wird anschliessend auf einen Mittelwert gebracht und der Integralfloppydisk 91 zugeführt und zur späteren Wiederabrufung in einem ASCII Zeichenformat gespeichert. Die Bedienungseinheit wird von einer personalisierten Software 92 betrieben. Eine Standardcomputertastatur 93 wird verwendet um die Uberwachungsschemen und Frequenzen festzulegen. Ein Videomonitor 94 ermöglicht ein manuelles Ablesen der Messwertgeber und zeigt die Bedienungssoftware und die gesammelten Daten.
Die gesammelte Information kann örtlich auf einer Integraldatenspeicherdisk gespeichert werden, einem örtlichen Drucker 96 zugeführt werden oder über einen Modem 96 einer fernbedienten Anlage zugeführt werden.
Die Datensätze können anschliessend von Hand in Leistungsparameter des Filtersackgehäuses umgewandelt werden oder einem Softwareanalysenprogramm, FLOW-TRAC genannt und der von ETS, Inc. bezogen werden kann, zugeführt werden. Das System wird von einer 110 V, mit Kennummer 98 angedeuteten, Wechselstromquelle mit Strom versorgt, die der Reihe nach ein 24 V Gleichstromversorgungsgerät 99 und ein 15 V GLeichstromversorgungsgerät 100 versorgt. Das Stromversorgungsgerät 99 ist mit dem Zeitfolgeschrittmacher 82 verbunden.
Das Gesamtsystem ist geeignet für die Auswertung vieler potentiellen Entwurfsparameter für Filtersackgehäuse unter andern; Gewebealternativen; Filtersack-Gehäusesitze; von der Aufstellung in der Einheit herrührende Einflüsse; von der Aufstellung im Filtersackgehäuse herrührende Einflüsse; Änderungen in der Reinigungsenergie, Düsen; Diffusore; unterschiedliche Impulsrohrentwürfe; Gegenluft- und Rüttler-Verspannungstechniken; Auswertung von Schallwarnanlagen; und Reinigung im Betrieb gegenüber Reinigung ausser Betrieb.
Normalerweise werden diese Auswertungen in einem oder mehreren gemeinschaftlichen Abteilungen stattfinden. Der erste Schritt bei der Auswertung besteht darin, dass einen Ubersichtsplan der auszuwertenden Filtersackanordnung hergestellt wird. Die einzelnen Messwertgeber für die Filtersachdurchflussmengen werden dann an diesen Stellen angeordnet und mit Nummern angedeutet. Der nächste Schritt ist die auszuwertenden Alternativen zu definieren. Vorzugsweise werden minimal zwei Messwertgeber für jede veränderliche Grösse benutzt um eine Bestätigung der Daten herbeizuführen. Der letzte Schritt besteht darin Information herbeizubringen um den Messwertdruckabfallbereich und das Befestigungssystem festzulegen.
Das obenerwähnte System wird Einzelüberwachung der Filtersackdurchflussmenge (IBFM) genannt, da es die Durchflussmenge in den einzelnen Filtersäcken in einem Filtersackgehäuse misst. Die Messwertgeber, die den Druckabfall im der Messdüse dH messen, werden daher IBFM-Messwertgeber genannt.
Die notwendige IBFM-Messdusenabmessung wird wie folgt bestimmt:
Wobei:
Di = IBFM-Messdüsendurchmesser, Zoll
Db = Filtersackdurchmesser , Zoll
Lb = Filtersacklänge , Zoll
G/C = Gas-zu-Gewebe , Fuss/min
Cv = Geschwindigkeitskoeffizient nach Kalibrierung (gewöhnlich 0,8 - 0,85)
h = IBFM-Druckabfall, Zoll Wassersäule
T = FM-Temperatur, ºF
Nach Bestimmung der Messduse sind nachstehende Formeln dieser Beziehung ebenfalls von Bedeutung:
Die nachfolgenden Gleichungen und Verfahren sind geeignet zum Analysieren der IBFM-Daten und um die Daten zu benutzen um die Leistung vorauszusagen eines Filtersackgehäuses, das mit einem kompletten Satz, dem überprüften Sack identischer, Filtersäcken ausgestattet ist.

Festwerte: (Für sämtliche IBFM und für sämtliche Datenpunkte dieser Versuchsreihe anwendbar)

(1) IBFM Durchflussmesswertgeberfestwert;
Wobei:
ds = IBFM-Messwertgeberdurchmesser, Zoll
Cv = IBFM-Durchfusskoeffizient
l = Filtersacklänge, Zoll
d = Filtersackdurchmesser, Zoll
(2) Eintrittsstaubkonzentration, Partikel/effektiven Kubikfuss = Cr
(3) Projektierte Eintrittsstaubkonzentration, Partikel/effektiven Kubikfuss = Cpl
(4) Anzahl der Datenpunkte pro Filterzyklus = N
(5) G/C für projektierte Leistung, Fuss/Min = (C/C)A, G/C)B,..
(6) Filterzyklusdauer für projektierte Leistung, Min = l.

DATEN (Bei Zeitintervall, Ti)

(1) Filterzykluskennzeichen (Nummer)
(2) IBFM-Messwertgebersignal, Zoll-H&sub2;0 = dHi
(3) Druckabfall Rohrplatte, Zoll-H&sub2;0 = dPi
(4) Gastemperatur, ºF = Ti
(5) Zeitverlauf seit der letzten Reinigung, Min = Ti

AUS DEN DATEN ERRECHNETE PARAMETER (für Zeitintervall, ti)

(1) (G/C)i = Cf[hi*(Ti + 460)]1/2
(2)
(3) mi = Cl*(G/C)i*(ti - ti-l)
(4) (K&sub2;)i = (Si - Si-l)/mi

BERECHNETE MITTLERE ZYKLUSPARAMETER

(1) S = (l/N)*(S&sub1; + .......SN
(2) M = m&sub1; + ........mN
(3) K&sub2; = (l/N)*[(K&sub2;)¹ +........(K&sub2;)N]
(4) SE = S - (M*K&sub2;)/2

PROJEKTIERTE LEISTUNG

Für die mittleren Merkmale des Versuchsfiltersacks geschätzt (für jeden beliebigen Zyklus) bei einem angenommenen (G/C)A-Wert, einer angenommenen Eintrittsstaubkonzentration von Cpl und einer Filterzyklusdauer von l Minuten:
Am Zeitpunkt = 0
Druckabfall Rohrplatte = SE*(G/C)A
Am Zeitpunkt = l
Druckabfall Rohrplatte = SE*(G/C)A + Cl*K&sub2;*[(G/C)A]²*l
Diese zwei Punkte können mit einer geraden Linie verbunden werden um die projektierte Leistung des Versuchsfiltersacks für die gemessenen Zyklusparameter zu bestimmen. Ein komplettes Filtersackgehäuse mit identischen Filtersäcken würde eine entsprechende leistung aufweisen. Die Berechnung kann anschliessend für (G/C)B, usw. wiederholt werden.
Nachfolgende Symbole, die in dieser Erfindung verwendet werden, werden nachfolgend beschrieben: Symbol Umschreibung Einheiten IBFM Messwertgeberkoeffizient Messwertgeberkonstante Eintrittsstaubkonzentration dimensionslos Projektierte Cl Filtersackdurchmesser IBFM-Messwertgeberdurchmesser IBFM-Messwertgebersignal Rohrplattendifferenzdruck Gas/Gewebe Verhältnis G/C bei i Internationale Zahl Filterzyklusdauer Neigung Si in bezug auf mi K&sub2; bei i Filtersacklänge Gesamtstaub pro Oberflächeneinheit Während i angesammelter Staub Zahl der Intervalle pro Filterzyklus Mitlerer Gewebeströmungswiderstand pro Filterzyklus Extrapolierter Strömungswiderstand pro Filterzyklus Gastemperatur Zeit bei i Part/eff.Ft³ Zoll Wassers. Fuss/Min Dimensionslos Zoll Wassers. F/Min*Part/Fs² Part/Fuss² Zoll Wassers. Fuss/Min º Fahrenheit

Umrechnungstabelle

1 Zoll = 2,45 cm
1 Fuss = 0,3048 m
1 Quadratfuss = 0,0929 Quadratmeter
1 Quadratmeter = 10,764 Quadratfuss
1 Kubikfuss = 0,028313 Kubikmeter
1 Kubikmeter = 35,314 Kubikfuss
1 cm = 0,3937 Zoll
1 m = 3,281 Fuss
f Grad Fahrenheit = (f-32) x 5/9 Grad Celcius.
c Grad Celcius = (c x 9/5) + 32 Grad Fahrenheit.

BEISPIEL I

Beispiel I zeigt die in situ Analyse von Gewebealternativen in einem Pulsodüse-Filtersackgehäuse eines Kuppelofens in einer Giesserei. Die Analyse wurde durchgeführt in bezug auf ein im Filtersackgehäuse entstandenes Problem. Nach Einsatz während einer Woche entwickelte der bestehende Filtersacksatz einen Messdruck dP von 38,1 cm Wassersaule. Damit wiederholte sich die Erfahrung mit dem ursprünglichen Filtersacksatz. Zweck der Analyse war festzustellen ob alternative Gewebe einen stabilen dP im Bereich von 10,16 bis 20,32 cm Wassersäule geben würden.
Das Filtersackgehäuse wurde eingehend kontrolliert wobei festgestellt wurde, dass sämtliche Bauteile einwandfrei ausgelegt und montiert waren und sich in gutem Betriebszustand befanden. Das Auslegungs-G/C-Verhältnis von 4,0 schien nicht unberechtigt zu sein. Das festgestellte wirkliche G/C-Verhältnis war, infolge des übertriebenen Druckabfalls, weniger als 2,0. Alternative Gewebe schienen die beste Lösung zu bieten.
Beim bestehenden Filtersacksatz wurde verfilztes Glasgewebe verwendet, das als Gewebe A angedeutet wurde. Vier wahlweise Gewebetypen wurden gewählt: (B) 453,6 g Glasgewebe; (C) einen neuen verfilzten Glastyp; (D) Gortex auf Glasgewebe; und (E) Nomexfilz. Eine Versuchseinheit wurde angedeutet und die Versuchsstellen wurden festgestellt. Zehn einzelne Messwertgeber zur Bestimmung der Filtersackdurchflussmengen wurden montiert, mit gerade ausserhalb der Einheit liegender Ablesemöglichkeit. Durchflussbegrenzer wurden in den Messwertgebern aufgestellt um das G/C auf ein Höchstwert von 2/1 zu beschränken während der Filtersackumschaltung. Die endgültige Messdüse des Meswertgebers wurde ausgelegt für einen Betrieb bei 5,08 cm, womit 24,4 cm plus einen Gewebe-dP möglich wurde.
Ein manuelles System Modell 10 JP wurde benutzt und Daten wurden gesammelt an jedem einzelnen Strömungsdruckgeber und registriert wie in der Tabelle 1 dargestellt. Die Daten von Tabelle 1 wurden analysiert auf Unterschiede im Filterzyklus und Uberbeanspruchungszeit wie in den Abbildungen 7 und 8 dargestellt.
Abbildung 7 zeigt G/C als Funktion der Zeitverlauf für jedes Gewebe A bis E und Abbildung 8 zeigt der Gewebeströmungswiderstand als Funktion des Gewebealters für jedes einzelne der Gewebe A bis E.
Die potentielle Lösung für dieses besondere Problem war schnell deutlich. Zusätzliche Uberwachung, einschliesslich Gewebefestigkeitsprüfung wurde verlangt zur Bestimmung der langfristigen Strömungsstabilität und Gewebelebensdauer. Die Entscheidung Filtersäcke aus Goretex auf Glasgewebe zu montieren wurde jedoch nur nach einer Prüfung von einigen Monaten getroffen. TABELLE I STELLE VERÄNDERLICHE verfilztes Glas nach der heutigen Erfindung Gortex auf Glasgewebe 16 oz. Glasgewebe DURCHLAUF/DAUER DAUER MITTLERER WERT STRÖMUNGSWIDERSTAND (MITT.) Cv = Durchflußkoeffizient Meßdüse Lb = Filtersacklänge - Zoll Di = Meßdüsen∅ - Zoll Db = Filtersack∅ - Zoll K = 0,147 (Filtersackströmungswiderstand)

BEISPIEL II

Beispiel II zeigt die Analyse der Entwicklung eines neuen Gewebes für ein Gegenluft-Filtersackgehäuse. In Beispiel II wurde ein Programm entwickelt um eine beschränkte Länge verschiedener Varianten eines experimentellen Gewebes bei Vollbetriebsverhältnissen auszuwerten. Zweck dieser Prüfung war die kurz- und langfristigen Retentionseigenschaften in bezug auf Durchströmung und Festigkeit dieser neuen Gewebe den Standardgeweben gegenüber zu bestimmen.
Einundsiebzig Filtersäcke in natürlicher Grösse, angefertigt aus drei experimentellen Geweben und aus Standardglasgewebe wurden eingebaut in einer Einheit eines im Gegenluftverfahren arbeitenden Filtersackgehäuses in dem Rauchgase eines Kessels mit Kohlenstaubfeuerung gefiltert wird. Nach sieben und einem halben Monat Dauerbetrieb zeigten zwei der drei neuen Gewebe keine Fehler. Aus dem fehlerhaften Gewebe angefertigte Filtersäcke wurden nach einem Monat Betrieb entfernt.
Durchflussmengen und Druckabfälle jedes einzelnen Filtersacks von zwanzig Versuchssäcken wurden von einem System II zur Messung des Durchflussdruckes jedes einzelnen Filtersacks überwacht. Bei Modell 11 wird ein Registriergerät mit zwei Schreibstiften benutzt.
Aus den vom Streifenregistriergerät aufgezeichneten Daten wurden die einzelnen Gas/Gewebe Verhältnisse und den Gewebeströmungswiderstand errechnet. Abbildung 9 zeigt eine charakteristische Analyse der Streifendaten. Sie zeigt einen momentanen Vergleich der einzelnen Filtersackdurchflussmengen für die Gewebetypen indem die Gewebedurchflusswidserstände als Funktion von der seit der Reinigung verlaufenen Betriebszeiten eingetragen wurden. Zwei Sorten experimentelles Gewebe, das des 5 Jahr alten bestehenden Filtersacksatzes und neue Säcke aus Glasgewebe der gleichen Art als die des Originalfiltersacksatzes wurden überwacht.
Abbildung 10 zeigt mittlere Gewebedurchströmungsdaten der letzten vier Monate des Programms. Der augenblickliche Gewebeströmungswiderstand eine Stunde nach der Reinigung wurde benutzt um die Versuchsvariablen zu vergleichen. Dieser Strömungswiderstand hat sich bei einem mittleren Wert von 0,9 stabilisiert für die neuen Gewebe im Vergleich zu einem Wert von 2,4 für die 5 Jahr alten Filtersäcke aus Glasgewebe. Bei den neuen Glasgewebesäcken wurde eine Steigung von etwa 30% (von 0,7 auf 1,0) festgestellt, während der ersten drei Monate Betrieb. Der stabile, niedrige Strömungswiderstand der neuen Gewebe, wenn dauerhaft, würde eine wertvolle Eigenschaft sein und deutet auf eine ausgezeichte Reinigungsfähigkeit des neuen Gewebes.

Claims

1.- Gerät zur in situ messung der volumetrischen Durchflussmenge und des Gewebeströmungswiderstands bei einem einzelnen Filtersack (9 oder 46) in einem Filtersackgehäuse, das eine Anzahl von Filtersäcken enthält, wobei besagtes Gerät besteht aus wenigstens einer Druckmessvorrichtung (16 oder 17) zur Messung der Gasdurchflussmenge in den einzelnen Filtersackanordnungen, wobei besagte Vorrichtung aus wenigstens einem Druckgeberabgriff (5 oder 51) für einen einzelnen zu messenden Filtersack (9 oder 46) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmessvorrichtung für einen einzelnen Filtersack aus einer Messdüsenplatte (2) besteht, die am offenen Ende besagten Filtersacks (9 oder 46) befestigt ist, und einem Paar Druckgeberabgriffen (5, 6 oder 18, 19, 20, 21 oder 50, 51), wobei einer Abgriff ein eintrittsseitiger Abgriff (5, 18, 20 oder 51) ist mit seiner Offnung auf einer Seite der Messdüsenplatte (2) und der andere Abgriff ein austrittsseitiger Abgriff ist (6, 19, 21 oder 50) mit seiner Offnung auf der gegenüberliegenden Seite der Messdüsenplatte (2).

2.- Gerät nach Anspruch 1, wobei das Filtersackgehäuse vom innen-nach-aussen Staubsammlungstyp ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Druckmessvorrichtung besteht aus einer Kammer mit einem offenen oberen Ende und einem unteren Ende, wobei besagtes untere Ende abgedichtet ist mit der Messdüsenplatte (2), die eine Messdüse (3) besitzt, zum Durchfluss eines Gasstroms, der aus einem sich unter der Kammer befindenden Raum durch die Messdüse (3) und zum offenen Ende strömt, wobei der eintrittsseitige Druckgeberabgriff (5) besteht aus einem Rohr, das eine Offnung (8) zu dem sich unter der Kammer befindenden Raum besitzt und wobei der austrittsseitige Druckgeberabgriff (16) besteht aus einem Rohr, das eine Offnung (17) besitzt innerhalb der Kammer, wobei besagte Offnung (8) zu dem sich unter der Kammer befindenden Raum sich an einer Stelle befindet, die nicht höher liegt als eine Bodenfläche der Messdüsenplatte (2), zwischen besagter Offnung (3) und einer Seitenwand (1) der besagten Kammer und die wesentlich ausserhalb des besagten Gasstroms liegt, wobei besagte Offnung (7) innerhalb der Kammer an einem erhöhten Punkt zwischen der Messdüse (3) und der Seitenwand (1) und wesentlich ausserhalb des Gasstroms liegt und wobei besagter eintrittsseitige Druckgeberabgriff (6) in Form einer Schleife gebogen ist mit besagter Offnung (7) innerhalb der Kammer zum unteren Ende besagter Kammer gerichtet.

3.- Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass besagte Seitenwand (1) zylindrisch ist.

4.- Gerät nach irgendeinem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Höhe der besagten Seitenwand (1) höher ist als der senkrechten Seite eines, von einem Teil der Messdüsenplatte (2) auf der sich Staub ansammelt und dem Reibungswinkel des besagten angesammelten Staubs gebildeten Dreiecks.

5.- Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Offnung (7) des austrittsseitigen Druckgeberabgriffs sich oberhalb der Hypotenuse des besagten Dreiecks befindet.

6.- Gerät nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der eintrittsseitige Druckgeberabgriff (5 oder 18 oder 20) mit einem ersten Ventil (22 oder 24) verbunden ist und der austrittsseitige Druckgeberabgriff (6 oder 19 oder 21) mit einem zweiten Ventil (23 oder 25) verbunden ist, wobei das erste Ventil (22 oder 24) mit einer ersten Leitung (31) verbunden ist, die zu einer Differenzdruckmessvorrichtung (32) führt und mit einer Leitung (26), die zu einer Reinigungsgasquelle (28) führt und besagtes zweites Ventil (23 oder 25) mit einer zweiten Leitung (30) verbunden ist, die zu der Differenzdruckmessvorrichtung (32) führt und mit einer Leitung (26), die zu einer Reinigungsgasquelle (28) führt und weiter dadurch gekennzeichnet ist, dass besagte Vorrichtung Mittel (37) zum Offnen und Schliessen der Ventile (22, 23, 24, 25) zur Reinigungsluftquelle (28) umfasst und Mittel (37) zum Offnen und Schliessen der Ventile (22 oder 24, 23 oder 25) zu den Leitungen (31, 30), die zu der Differenzdruckmessvorrichtung (32) führen, wobei, wenn besagtes Ventil (22, 23, 24 oder 25) sich in einer Stellung befindet, die Leitung (31, 30), die zu der Differenzdruckmessvorrichtung (32) führt, abgeschlossen wird und Reinigungsgas in den Druckabgriff (5, 6 oder 18, 19 oder 20, 21) strömt und wenn ein Ventil (22, 23, 24 oder 25) sich in einer zweiten Stellung befindet, das Reinigungsgas abgeschlossen wird und die Leitung (31, 30), die zu der Differenzdruckmessvorrichtung führt, zum Druckabgriff (5, 6, 18, 19, 20, 21) offen ist.

7.- Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (22, 23, 24 oder 25) Dreiwegmagnetventile sind.

8.- Gerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenzmessvorrichtung (32) ein Differenzdruckmesswertwandler ist.

9.- Gerät nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Mehrzahl von Druckgebervorrichtungen umfasst (16 oder 17), von denen jede einzelne an einem andern Filtersack befestigt ist.

jeder eintrittsseitige Drukabgriff (18, 20) jeder Gebervorrichtung (16, 17) nur mit einem Ventil (22, 24) verbunden ist;

jeder austrittsseitiger Druckabgriff (19, 21) von jeder Gebervorrichtung (16, 17) mit nur einem Ventil (23, 25) verbunden ist, wobei sie ein Ventilpaar (22, 23, 24, 25) für jedes Paar Druckabgriffe (18, 19, 20, 21) bilden;

die eintrittsseitige Leitung (31) des Messwertwandlers (32) mit sämtlichen eintrittsseitigen Ventilen (22, 24) verbunden ist und die austrittsseitige Leitung des Messwertwandlers (32) mit sämtlichen austrittsseitigen Ventilen (23, 24) verbunden ist;

die Mittel (37) zum Offnen und Schliessen jedes Ventilpaars (22, 23, 24, 25), das eine einzelne Vorrichtung (16, 17) bedient, so dass für jedes Paar, die Ventile (22, 23, 24, 25) sich entweder in einer Stellung befinden, wo das Reinigungsgas in den Abgriff (18, 19, 20, 21) strömt, während der Abgriff von der Messwertumwandlerleitung (31, 30) getrennt ist oder sich in der anderen Stellung befinden, wo der Gasstrom von dem Abgriff (18, 19, 20, 21) getrennt wird, während der Abgriff mit der Messwertumwandlerleitung (31, 30) verbunden ist;

das Gerät weiter:

Filtersackgehäusetemperaturgebermittel (43) zur Messung der Gastemperatur im Filtersackgehäuse enthält;

Filtersackgehäusedruckabfallgebermittel (44 oder 73) zur Messung wirksamer Druckänderungen im Filtersackgehäuse enthält;

und ein Registriergerät (41) enthält, das mit den Filtersackgehäusetemperaturgebermitteln (43), den Filtersackgehäusedruckabfallgebermitteln (44) und dem Differenzdruckmesswertwandler (32) verbunden ist, zur Aufzeichnung der Temperatur und der Druckänderungen im Filtersackgehäuse an jeder Gebervorrichtung (16, 17).

10.- Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (37) zum Offnen und Schliessen von jedem Paar Ventile (22, 23, 24, 25) aus einem elektrisch mit jedem Paar Ventile (22, 23, 24, 25) verbundenen Folgezeitregler bestehen, so dass die Ventile von jedem Paar nacheinander aktiviert werden können.

11.- Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtersackgehäusetemperaturgebermittel (43) und die Filtersackgehäusedruckabfallgebermittel (44) über einen vom Folgezeitregler (37) aktivierten Schalter (42) mit dem Registriergerät (41) verbunden sind.

12.- Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter Mittel enthält, um dem Registriergerät (41) Daten vom Folgezeitregler (37) zuzuführen und besagte Daten im Registriergerät (41) aufzuzeichnen.

13.- Gerät nach irgendeinem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter Mittel, einschliesslich digitaler Verarbeitungshard- und software zur Folgesteuerung der Ventile (22, 23, 24, 25) und zur Bedienung der Ausgabe des Druckmesswertumwandlers (32) und der Temperaturgebermittel (43) enthält.