DE3837439A1 - Verfahren und vorrichtung zum loesen von staub- bzw. schmutzpartikelchen bei filteranlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ablösen der auf den Filterelementen einer Filteranlage abgelager­ ten Staub- bzw. Schmutzpartikelchen durch Anregung der Filter­ elemente zu Schwingungen.

Bei den üblichen Verfahren werden die Staub- und Schmutzpartikel­ chen durch mechanische Impulse, Hammerschlag oder Druckluft­ impulse von den Absorber- bzw. Abscheiderelementen (Filterele­ mente) getrennt. Durch die Impulse werden die Filterelemente in Schwingungen versetzt und dadurch die Staub- bzw. Schmutzpartikel­ chen getrennt.

Da bekanntlich Impulsvorgänge ein breites Anregungsspektrum besitzen, werden die Filterelemente in allen Frequenzen angeregt. Das bedeutet einen erheblichen Energieaufwand. Ein weiterer Nach­ teil von bekannten Anregungsmechanismen besteht darin, daß durch die impulsartigen äußeren Anregungen auch andere Bauteile der Filteranlage zu Schwingungen angeregt werden, die nicht unmittel­ bar an der Abscheidung von Staub- bzw. Schmutzpartikelchen betei­ ligt sind. Dies führt u. a. auch dazu, daß starke Lärmbelästi­ gungen entstehen.

Die Erfindung soll die Aufgabe lösen, bei der Ablösung von Staub­ bzw. Schmutzpartikelchen von den Filterelementen der Filteranlage den Abscheidegrad zu erhöhen, die notwendige Schwingungsenergie zu vermindern, die Schwingungen anderer Bauteile der Filteranlage zu vermeiden und die Lärmbelästigung zu minimieren.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zunächst die Filterelemente mit Hilfe eines vorzugsweise elektrisch geregelten Schwingerregers und eines Steuergerätes, z. B. einem Sinusgenera­ tor, zu Schwingungen mit einer definierten Frequenz und Amplitude angeregt werden. Gleichzeitig können durch Messung der Schwin­ gungen an den Filterelementen und mit Hilfe einer rechnergesteu­ erten Überwachungseinheit die Betriebszustände zentral überwacht bzw. geregelt werden. Die durch die Regeleinrichtung einzustel­ lende Frequenz und Amplitude der Schwingung der Filterelemente ist in jedem Einzelfall nach der Art und Größe der abzuscheiden­ den Staub- bzw. Schmutzpartikelchen abzustimmen. Die Anregung kann vorzugsweise durch mechanische Ankopplung erfolgen.

Durch geeignete Auswahl der anzuwendenden Eigenfrequenzen (Eigen­ formen) kann auch erreicht werden, daß nur eine geringe Lärment­ wicklung entsteht.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch gezielte Anregung der Filterelemente in definier­ ten Eigenfrequenzen der Abscheidegrad verbessert wird.

Durch Anregung der Filterelemente in definierten Eigenfrequenzen und Einstellung einer bestimmten Schwingungsamplitude werden gezielt die abzuscheidenden Staub- bzw. Schmutzpartikelchen von den Filterelementen abgelöst. Eine wesentliche Verbesserung wird dadurch erreicht, daß nur solche Eigenfrequenzen angeregt werden, deren Schwingungsformen (Eigenformen) auf die Staub- bzw. Schmutz­ partikelchengröße angepaßt sind.

Darüber hinaus ist, bedingt durch die definierte Anregung, auch die Kontrolle und Überwachung der entstehenden Schwingungen ein­ deutig definiert, wodurch neben der Erhöhung der Lebensdauer auch die Lärmentwicklung erheblich vermindert wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen­ standes anhand einer schematisch dargestellten Filteranlage er­ läutert.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Filteranlage werden die Filterelemente (1) mit Hilfe eines handelsüblichen Schwinger­ regers (2) in definierten Frequenzen, die auf die Abmessung der abzuscheidenden Teilchen abgestimmt sind, zu Schwingungen angeregt. Im vorliegenden Falle werden die Schwingungen elektro­ dynamisch durch den Schwingerreger (2) erzeugt. Die Ankopplung des elektrodynamischen Schwingerregers (2) an das Filterelement (1) erfolgt mechanisch über ein Koppelglied (3).

Die Schwingungen der Filterelemente (1) werden mit Hilfe eines handelsüblichen Schwingungsaufnehmers (4), der im vorliegenden Fall ein Beschleunigungsaufnehmer ist, gemessen und über einen Verstärker (5) einer rechnergesteuerten zentralen Analyse- und Steuereinheit (6) zugeführt. In der Analyse- und Steuereinheit (6) werden die gemessenen Signale analysiert und für die Weiter­ verarbeitung aufbereitet. Anschließend werden automatisch die aufbereiteten Meßsignale mit entsprechenden Grenzwerten in einem Speichermodus der Analyse- und Steuereinheit (6) verglichen. Beim Über- oder Unterschreiten von bestimmten Toleranzen wird von der Analyse- und Steuereinheit (6) ein Steuersignal für den Signal­ generator (7) erzeugt. Dadurch besteht die Möglichkeit, daß sowohl die Amplitude als auch die Frequenz des Signalgenerators (7) verändert werden können. Die geregelten Signale des Signal­ generators (7) werden über eine Verstärkereinheit (8) wieder dem Schwingerreger (2) zugeführt.

Durch diesen geschlossenen Kreislauf besteht die Möglichkeit, jede beliebige Frequenz und Amplitude einzustellen bzw. konstant zu halten. Durch Einstellung einer geeigneten Frequenz, die auf die abzuscheidenden Staub- bzw. Schmutzpartikelchen abgestimmt ist, wird der optimale Abscheidegrad erreicht.

Die Filterelemente sind in der Filteranlage (10) jeweils in einem Oberteil (11) und einem Unterteil (12) gehalten. Der Kopf (13) des Filterelementes (1) ist im Oberteil (11) durch Federn (14) horizontal gehalten und durch Federn (15) vertikal abgestützt. Der Fußteil (16) des Filterelementes (1) ist im Unterteil (12) durch einen Führungsbolzen (17) gehalten und horizontal durch die Federelemente (18) in diesem abgestützt. Durch die elastischen Federelemente (14), (15) und (18), die auf die tiefsten anregen­ den Frequenzen abgestimmt sind, wird eine Übertragung der Schwingungen auf dem Oberteil (11) und dem Unterteil (12) vermieden. Dadurch wird vermieden, daß die für die Abscheidung notwendige Schwingung der Filterelemente andere Bauteile der Filteranlage zu Schwingungen anregt.

Die Dichtungselemente (19), die im vorliegenden Fall aus Filz bestehen, und die auch als elastische Entkopplung für Schwingun­ gen der Filterelemente von dem geschlossenen Filtergehäuse (20) ausgelegt werden können, dienen zum Abdichten des Filterinnen­ raumes (21) gegenüber dem Außenraum (22). Dadurch soll vermieden werden, daß Staub- bzw. staubhaltige Medien im Filterraum (21) nach außen (22) dringen.

Darüber hinaus werden die Schwingungen der Filterelemente (1) von dem Filtergehäuse (20) isoliert.

Claims (9)

1. Verfahren zum Ablösen der auf den Filterelementen einer Filter­ anlage abgelagerten Staub- bzw. Schmutzpartikelchen durch Anre­ gung der Filterelemente zu Schwingungen, dadurch gekennzeich­ net, daß die Filterelemente von einem in die Anlage einge­ bauten regelbaren Schwingerreger zu periodischen Schwingungen angeregt werden, deren Amplitude und Frequenz zur Erreichung einer optimalen Abscheidung durch eine Regeleinrichtung ver­ änderbar sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Schwingungen eine Eigenfrequenz der Filterele­ mente ist, bei der sich der günstigste Abscheidegrad für die jeweils abzuscheidenden Staub- bzw. Schmutzpartikelchen ein­ stellt.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungen durch einen elektrisch geregelten Schwingerreger erzeugt werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anregung der Filterelemente außerhalb des Abscheider­ raumes erfolgt.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungen der Filterelemente gemessen, die Meß­ signale ausgewertet und zur Steuerung des Schwingerregers herangezogen werden.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Anregung der einzelnen Filterelemente zentral über einen Rechner erfolgt.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter­ anlage mindestens einen regelbaren Schwingerreger aufweist, der die Filterelemente zu Schwingungen anregt, deren Frequenz und Amplitude veränderlich sind.

8. Die Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Meßelemente zur Messung der Schwingungen der Filterelemente vorgesehen sind, deren Meßwerte zur Steuerung des Schwinger­ regers dienen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verarbeitung der Meßwerte ein Rechner vorgesehen ist, der zur zentralen Erregung der einzelnen Filterelemente dient.