DE3808343C2

DE3808343C2 -

Info

Publication number: DE3808343C2
Application number: DE3808343A
Authority: DE
Inventors: Juergen Furrer; Konstantin 7514 Eggenstein-Leopoldshafen De Jannakos; Georg 7500 Karlsruhe De Potgeter
Original assignee: Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Priority date: 1988-03-12
Filing date: 1988-03-12
Publication date: 1993-05-13
Also published as: DE3808343A1; JPH01274818A; JPH0622648B2; CN1013026B; CN1035779A

Description

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

Die Erfindung befaßt sich im Allgemeinen mit der Rückhaltung von Naßaerosolen aus Prozeßabgasen. Zur Rückhaltung der Naß aerosole werden bis jetzt rechteckige oder zylindrische Filter mit Glasfaserpackungen verwendet. Für radioaktive Abgase mit hohem Aktivitätsinventar, vor allem in Form von Naß- und Trockenaerosolen werden aus Fernbedienungsgründen Filter mit zylindrischer Form verwendet. Diese bestehen aus dem Filter rahmen und einer ringförmigen Faserpackung. Der Durchmesser und die Höhe des Filters können beliebig gewählt werden. Das Gas strömt über eine Öffnung an der einen Stirnseite des Fil ters, die am Filtergehäuse abgedichtet ist (die andere Stirn seite ist mit einem Deckel verschlossen) in das Filter, durch strömt radial die Faserschicht und verläßt den Filtereinsatz. Solche Faserpaketabscheider können im Betrieb mit Wasser be sprüht werden, damit das Filtermaterial sich durch Abspülen der zurückgehaltenen Partikel selbst reinigen kann. Die ent sprechenden Düsen sowie der Wasserverteiler sind dabei Be standteil des Filtergehäuses und bleiben bei dem Wechsel des Filtereinsatzes mit diesem verbunden. Die gesprühte Flüssig keit gelangt dabei sowohl an die Gasein- als auch an die Gasaustrittsseite des Filters und muß wegen der Möglichkeit eines Gaskurzschlusses getrennt abgeleitet werden. Um einen hohen Abscheidegrad zu erreichen und die Druckverluste im Fil ter gering zu erhalten, muß sich die Gasgeschwindigkeit durch die Glasfaserpackung in bestimmten Grenzen bewegen. Die zur Verfügung stehende Filterfläche bestimmt somit den maximalen Gasdurchfluß durch das Filter. Eine Abreinigungseinrichtung für ein Filterbett ist z.B. aus der DE-OS 30 12 911 bekannt.

Bekannte Filtereinsätze der eingangs beschriebenen Art be sitzen kein eingebautes Sprühsystem. Die Düsen zum Besprühen des Filtermaterials sind Bestandteil des Filtergehäuses. Bei einer Verstopfung der Düsen muß das Filtergehäuse, das norma lerweise für die Lebensdauer einer zu bedienenden Anlage aus gelegt ist, mit großem Aufwand ausgewechselt werden. Darüber hinaus ist die Filterschicht bei einem solchen Gehäuse an den beiden Stirnseiten des Filterelementes befestigt, was eine mehrschichtige Bauweise zur Vergrößerung der Filterfläche nicht erlaubt.

Die vorliegende Erfindung hat nun zur Aufgabe, einen Fil tereinsatz der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem einerseits die Filterfläche gegenüber den bekannten Einsätzen vergrößert wird und andererseits die Besprühung zur Abreini gung der Filterfläche verbessert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt nun die vorliegende Erfin dung die Merkmale vor, die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 aufgeführt sind. Weitere vorteilhafte Merkmale des erfin dungsgemäßen Filtereinsatzes ergeben sich aus den Merkmalen, die im Patentanspruch 2 angeführt sind. Bei einem solcherart ausgebildeten Filtereinsatz als selbstreinigender Naßabschei der erfolgt die Rückhaltung der Naßaerosole durch Zwangsfüh rung der Prozeßabgase durch die aus Glasfaserwolle bestehende Filterpackung. Da dies die Form von zwei konzentrisch angeord neten zylinderförmigen Schichten besitzt, die im unteren Teil mit einer gleich dicken Packung aus Glasfaserwolle verbunden sind, kann der Filtereinsatz von oben her durch die Düsen ab gereinigt werden. Das Gas strömt dabei durch den Gaseintritt des Filtereinsatzes von unten her nach oben, wird am oberen Teil radial umgelenkt und gelangt zum Verteilerraum zwischen den beiden zylinderförmigen Faserschichten. Es durchquert die Faserschichten, wobei die Naßaerosole in der Glaswollepackung zurückgehalten werden, strömt anschließend nach unten und ver läßt den Filtereinatz durch eine ringförmige Öffnung am Boden des Filtereinsatzes. Wenn der Differenzdruck am Filter durch die Beladung des Filtermateriales einen vorgegebenen Wert er reicht hat, wird der Filtereinsatz automatisch oder durch Be tätigung von Hand mit einer Reinigungsflüssigkeit durch die erfindungsgemäße Abreinigungseinrichtung, die integraler Be standteil des Filtereinsatzes ist, gespült. Dabei gehen die in der Filterpackung zurückgehaltenen Aerosole in die Flüssigkeit über und werden mit dieser vom Filtereinsatz entfernt. Der Filtereinsatz wird dadurch gereinigt und kann seine Aufgabe weiterhin bestimmungsgemäß erfüllen. Der Flüssigkeitsverteiler sowie die eigentlichen Sprühdüsen sind dabei erfindungsgemäß Bestandteil des Filtereinsatzes.

Weitere Einzelheiten werden im folgenden und anhand der Figu ren erläutert, die einen schematischen Längsschnitt durch den als selbstreinigen Naßabscheider dienenden Fitereinsatz zeigt.

Der Filtereinsatz besteht im wesentlichen aus dem Gehäuse 1, das sich aus den zwei konzentrischen Rohren 2 und 3 zusammen setzt, wobei das Filtermaterial 4 in den zwischen den Rohren 2 und 3 gebildeten Ringraum 5 angeordnet ist. Am unteren Ende der Rohre 2 und 3 ist der Boden 6, am oberen Ende der Deckel 7 aufgesetzt. Der Boden 6 besitzt eine mittige Zuströmöffnung 8, durch welche das zu reinigende Abgas 9 in den Zuströmraum 10 im inneren Ringrohr 3 zuströmt. Weiter weist der Boden 6 über seinen Umfang verteilt Abströmöffnungen 12 auf, die die Ver bindung zum Ringraum 5 herstellen und durch welche das gerei nigte Abgas 11 wieder abströmt. Unter dem Boden 6 sitzt ein Druckring 13 mit einer Dichtung 14, die auf nicht mehr be schriebene weitere Elemente des zum Einsatz zugehörigen Fil tergehäuses gedrückt wird.

Unterhalb des Deckels 7 ist im Außenrohr 2 ein Zwischenboden 15 zwischen Innen- und Außenrohr 2 und 3 dicht eingesetzt, so daß zwischen ihm und dem Deckel ein Zwischenraum 18 gebildet wird. In dem Zwischenboden 15 ist ein Ringspalt 16 vorgesehen, der über dem U-förmigen Filtermaterial sitzt und sich zum In nenraum 17 des U hin öffnet. Der Zwischenboden 15 ist damit kurz vor dem oberen Ende des inneren Rohres 3 befestigt und lenkt die Strömung von oben in das Filterpaket. Das Rohr 3 weist dann im oberen Teil über den Boden 15 Verbindungsöffnun gen 19 auf, die zusammen mit dem Ringspalt 16 und dem Zwi schenraum 18 die Verbindung zwischen dem Zuströmraum 10 und dem Innenraum 10 herstellen. Das U-förmige Filtermaterial 4 sitzt etwas oberhalb des Bodens 6, so daß in Richtung 20 strö mendes Gas durch verbleibenden Teil des Ringraumes 5 nach un ten durch Abströmöffnung 12 als gereinigtes Gas 11 beströmen kann.

Bis auf die beschriebenen Öffnungen 8, 12, 16, 19 sind sowohl Außen- als auch Innenrohr 2 und 3 sowie Deckel 7, Boden 8 und Zwischenboden 15 gasdicht ausgeführt. Das Filtermaterial 4 ist in Form von zwei konzentrischen Schichten 21 und 22 mit glei cher Schichtdicke in hierfür an dem Zwischenboden 15 befestig ten Drahtgittern 23 eingepreßt. Das untere Ende der Schichten 21 und 22 ist mit einer weiteren ringförmigen Schicht 24 aus dem gleichen Material sowie der gleichen Schichtdicke verbun den, so daß das erwähnte U mit Öffnung nach oben gebildet wird.

An der Innenseite des oberen Deckels 7 ist zentrisch ein Was serverteiler 26 mit durch den Deckel 7 ragendem Tragepilz 27 befestigt. Aus dem Wasserverteiler 26 führen radiale Sprüharme 28 mit nach unten ragenden Sprühdüsen 29, die über dem Ringspalt 16 liegen und durch diesen hindurch in den Innenraum 17 auf die Anströmseite des Filtermateriales bzw. des Filter paketes sprühen. Beim Einbau des Filtereinsatzes in ein nicht dargestelltes Filtergehäuse wird nun die rohrförmig nach oben stehende Spülwasserleitung des Filtergehäuses zwangsläufig an die untere Zulauföffnung 25 des Wasserverteilers 26 im Fil tereinsatz dicht angekoppelt. Das zu reinigende Gas 9 gelangt über den Gaseintritt 8 in den Filtereinsatz, strömt nach oben, wird am oberen Ende im Zwischenraum 18 radial nach außen umge lenkt und strömt durch den Ringspalt 16 des Zwischenbodens 15 zu dem Raum 17 zwischen den Filterschichten 21 und 22, durch strömt diese - dabei werden die Naßaerosole in den Filter schichten 21 und 22 zurückgehalten - wird anschließend entlang dem Innen- und Außenrohr 3, 2 nach unten geführt und verläßt den Filtereinsatz durch die Abströmöffnungen zwischen Außen rohr 2 und Dichtring 14 im Boden 6.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse
2 äußeres Rohr
3 inneres Rohr
4 Filtermaterial
5 Ringraum
6 Boden
7 Deckel
8 Zuströmöffnung
9 Abgas
10 Zuströmraum
11 gereinigtes Gas
12 Abströmöffnungen
13 Druckring
14 Dichtung
15 Zwischenboden
16 Ringspalt
17 Innenraum
18 Zwischenraum
19 Verbindungsöffnungen
20 Strömungsrichtung
21 Filtermaterialschicht
22 Filtermaterialschicht
23 Drahtgitter
24 Schicht
25 Zulauföffnung
26 Wasserverteiler
27 Tragepilz
28 Sprüharme
29 Sprühdüsen

Claims

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

a) das Gehäuse des Einsatzes besteht aus zwei konzentrischen Rohren,
b) die Filterelemente sind in dem Ringraum zwischen den Rohren angeordnet,
c) die Rohre sind an ihren Stirnseiten mit einem Deckel und einem Boden verschlossen,
d) der Boden weist eine mittige Zuströmöffnung und über den Umfang des Bodens verteilte, um die Zuströmöffnung herum gelegene, dem Ringraum zugeordnete Abströmöffnungen auf,
e) zwischen Zuströmraum im inneren Rohr und Ringraum sind Verbindungsöffnungen vorhanden,
f) im Gehäuse ist eine Reinigungsvorrichtung in Form von Düsen vorhanden, welche eine Reinigungsflüssigkeit auf die Anströmseite der Filterelemente sprüht,

gekennzeichnet durch die weiteren Merkmale:

g) das ringförmige Filterelement (4) sitzt mit Abstand zwi schen den Rohren (2, 3) und besitzt U-förmigen Längs schnitt, wobei die Schenkel des U nach oben weisen,
h) die Reinigungsvorrichtung (26, 28, 29) sitzt innen an dem Deckel (7) mit Sprührichtung nach unten und sprüht von der Anströmrichtung her gesehen in den inneren Ringraum (17) zwischen den Schenkeln (21, 22) und ist integraler Bestandteil des Gehäuses,
i) zwischen der Oberseite der Filterelemente (5) und dem Gehäusedeckel (7) ist ein Zwischenboden (15) im äußeren Rohr (12) mit Abstand vom Deckel (7) angebracht, der eine mittige Verbindungsöffnung vom Zuströmraum (10), sowie weitere dem inneren Ringraum (17) zugeordnete Öffnungen (16) aufweist.

2. Filtereinsatz nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die weiteren Merkmale:

j) die Reinigungsvorrichtung besteht aus einem, an der Unterseite des Deckels (7) angebrachten Wasserverteiler (26), der radiale Sprüharme (28) aufweist, deren Sprüh düsen (29) nach unten weisen,
k) die Sprühdüsen (29) liegen oberhalb des Ringspaltes (16) und sprühen durch diesen in den Innenraum (17) bzw. auf die Anströmseite des Filtermateriales (4),
l) die Unterseite des Wasserverteilers (26) besitzt eine mittige Zulauföffnung (25), die auf ein senkrecht ste hendes Zuführror eines Filtergehäuses dicht aufsetzbar ist.