DE3932156C2 - Filteranlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filteranlage entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, die in einem viersei­ tigen Faltprospekt der ACS MILIEUTECHNIEK B.V., NL-1800 AL- Alkmaar, beschrieben ist.

Schwebstoff-Filter sind, wie es der Name sagt, Filter zur Abscheidung von Schwebstoffen, insbesondere von radioak­ tiven Stäuben, Nebeln, Bakterien, Viren usw. aus der Zuluft bzw. Abluft für Einsatzgebiete, die einen äußerst hohen Rein­ heitsgrad der Luft erfordern. Die Schwebstoff-Filter, also die eigentlichen Filterelemente, sind auswechselbar in einer entsprechenden Aufnahme innerhalb der Filteranlage angeord­ net, dergestalt, daß die die Filteranlage durchströmende Luft vollständig das Filtermedium passieren muß.

Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Filteran­ lage der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher umrissenen Art, also von einer Anlage mit abreinigbaren Schwebstoff-Filtern. Die Abreinigung eines Schwebstoff-Filters erfolgt mittels Preßluft, die entgegen dem Luftstrom der zu reinigenden Luft geführt wird. Die Preßluft wird mit einem im wesentlichen rohrförmigen Düsenstock aufgebracht, der über die Reinluft­ seite des Schwebstoff-Filters wandert, so daß die einzelnen Filterzeilen nacheinander ausgeblasen werden. Die am Filter­ medium haftenden Partikel werden nach unten in einen Auffang­ behälter geblasen.

Die bekannte Art der Abreinigung von Schwebstoff-Filtern bedingt, daß die entsprechende Filtereinheit der Filteranlage während der Dauer der von Zeit zu Zeit durchzuführenden Ab­ reinigung stillgelegt werden muß, ein Filtervorgang also nicht stattfinden kann. Bekannte Filteranlagen weisen daher, um einen Betriebsstillstand zu vermeiden, im wesentlichen sämtliche Bauteile in mindestens paariger Anordnung auf, d. h., es sind in einer Anlage zumindest zwei Schwebstoff-Fil­ ter mit den zugehörigen Luftkanälen vorgesehen, die durch entsprechende Steuermittel alternativ mit der zu reinigenden Luft beaufschlagt werden. So kann, während der eine Schweb­ stoff-Filter abgereinigt wird, der andere Schwebstoff-Filter die nun ihn durchströmende Luft reinigen. Die Betätigung der Steuermittel in Form von pneumatisch betätigten Klappen bzw. Ventilen ruft jedoch in dem angeschlossenen Raum, z. B. in ei­ nem Laborraum, Druckluftunterschiede hervor, die bei gewissen Anwendungsgebieten, z . B. in speziellen Versuchstierhaltungen, nicht toleriert werden können.

Von der DE-PS 24 33 514 ist eine Filteranlage bekannt, welche aus mehreren Kammern besteht, die durch Trennwände voneinander abgeschottet sind. Den Einzelkammern sind Öff­ nungsklappen zugeordnet, die durch pneumatische Mittel unab­ hängig voneinander in der Weise betätigt werden können, daß die Kammern in beliebiger Reihenfolge zu öffnen oder zu schließen sind. Mittels einer Düsenanordnung können in belie­ biger Reihenfolge und Gruppierung die Filter der einzelnen Kammern unabhängig voneinander mit Druckluft durchblasen wer­ den. Um die einzelnen Filter von oben nach unten durchblasen zu können, werden die Kammern mittels der entsprechenden Klappe wahlweise geöffnet bzw. geschlossen. Auch jene be­ kannte Filteranlage gestattet daher nur eine taktweise erfol­ gende Abreinigung.

Wollte man die von der DE-PS 24 33 514 her bekannte Fil­ teranlage in einer Weise verwenden, die der eingangs be­ schriebenen gattungsgemäßen Filteranlage entspricht, so trä­ ten bei Betätigung der Klappensteuerung Luftdruckschwankungen auf, die bei gewissen Anwendungsfällen keinesfalls zu tole­ rieren wären. Außerdem besitzt die in der DE-PS 24 33 514 be­ schriebene Filteranlage in technisch aufwendiger Weise eine Vielzahl von praktisch unabhängig voneinander arbeitenden Fil­ terkammern.

Die DE-OS 37 18 257 betrifft eine der erfindungsgemäßen Gattung ferner stehende Flusenreinigungsanlage, die eine Be­ handlungskammer aufweist, in welcher dampfhaltige Heißluft von oben her auf die zu reinigenden Kleidungsstücke geblasen wird. Es wird eine von oben nach unten gerichtete Strömung der dampfhaltigen Heißluft erreicht, die in einem geschlosse­ nen Kreislauf geführt wird. Dabei sammeln sich die von den Kleidungsstücken abgeblasenen Flusen oben auf einem Flusen­ sieb. Miteinander fluchtend sind oberhalb des Flusensiebes eine Saugdüse und unterhalb des Flusensiebes Blasdüsen vorge­ sehen. Eine mit der gattungsgemäßen Filteranlage vergleich­ bare Reinluftseite, die in hermetischer Abdichtung von der Saugluftseite getrennt sein müßte, ist beim Gegenstand der DE-OS 37 18 257 nicht vorhanden. Die eigentliche Filterung des umgewälzten Mediums (dampfhaltige Heißluft) geschieht bei der bekannten Flusenreinigungsanlage mittels eines Filterbeu­ tels innerhalb eines Flusenbehälters. Im übrigen weist die bekannte Flusenreinigungsanlage einen gesondert mit Förder­ saugluft betriebenen, die Flusen zum Flusenfilter von unten nach oben abführenden flexiblen Saugschlauch auf.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen bekannten Fil­ teranlage (s. Faltprospekt ACS MILIEUTECHNIEK B.V.), liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Filteranlage zu schaffen, welche trotz ihres im Vergleich zum Bekannten we­ sentlich einfacheren technischen Aufbaus einen effektiven kontinuierlichen Filterbetrieb und zugleich eine den Filter­ betrieb praktisch nicht störende Abreinigung gewährleistet. Diese Aufgabe wird entsprechend dem Kennzeichenteil des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung löst diese Aufgabe in erster Linie da­ durch, daß der Trichter im wesentlichen synchron mit dem Dü­ senstock sowie mit seinem oberen Rand dicht unterhalb der Staubluftseite des Schwebstoff-Filters angeordnet verfahrbar und lediglich so breit ist, daß seine Staubeintrittsfläche die momentan von der Druckluft beaufschlagte Staubaustritts­ fläche des Schwebstoff-Filters abdeckt.

Erfindungsgemäß ist der Trichter gewissermaßen eng auf die "Blasfläche" des Düsenstocks abgestimmt und folglich ge­ genüber der Schwebstoff-Filter-Stirnfläche sehr schmal. Zur kontinuierlich weiterlaufenden Filterung steht daher der überwiegende Lufteintritts- und natürlich auch Luftaustritts­ querschnitt des Schwebstoff-Filters zur Verfügung. Die ausge­ blasenen Stäube können, da sie von dem sehr dicht am Schweb­ stoff-Filter entlangwandernden Trichter sofort aufgefangen werden, praktisch nicht oder nur zu einem vernachlässigbaren Anteil erneut in die Staubluft gelangen. Selbst während des Abreinigungsvorgangs, der in der Regel nur von Zeit zu Zeit vorgenommen wird, steht die überwiegende Filterleistung zur Verfügung. Zugleich werden die vorerwähnten, bei bestimmten Anwendungsfällen nicht zu tolerierenden Luftdruckunterschiede vermieden. Insgesamt ist der Wirkungsgrad der erfindungsge­ mäßen Filteranlage annähernd gleich dem der bekannten, bei der immerhin zu derselben Zeit stets nur einer der beiden Schwebstoff-Filter aktiv sein kann. Dieser hohe Wirkungsgrad wird erfindungsgemäß bei erheblicher Verminderung des apparativen Aufwandes erreicht.

Erfindungsgemäß ist an die Mündung des Trichters eine zum Sammelbehälter führende flexible Leitung angeschlossen, wodurch der Trichter eine niedrige Bauhöhe aufweisen kann und die ausgeblasenen Stäube unter Mithilfe des aus dem Düsen­ stock ausströmenden scharfen Blasluftstroms gezielt dem Sam­ melbehälter zugeführt werden können. Diese vorteilhafte er­ findungsgemäße Maßnahme trägt auch dazu bei, daß der Filter­ betrieb während des Abreinigens mit unverminderter Nennlei­ stung ungestört weiterlaufen kann. Hierbei kann die ununter­ brochen zugeführte Staubluft an dem von ihr umspülten Schlauch und dem Trichter vorbei die staubluftseitige Filter- Stirnfläche anströmen.

Es ist sehr vorteilhaft, wenn der Trichter quer zu seiner Bewegungsrichtung in mehrere Teiltrichter unterteilt ist, an deren Trichtermündungen jeweils eine flexible Leitung angeschlossen ist. Die Queranordnung von mehreren kleineren Trichtern hat insbesondere den Vorteil, daß man bei Vergleich barer Bauhöhe die Trichterwände steiler gestalten kann, womit die gezielte Abfuhr der Stäube in den Sammelbehälter begün­ stigt wird.

Düsenstock und Trichter sind vorzugsweise mittels eines insbesondere pneumatischen Linearantriebs verfahrbar. Ein pneumatischer Linearantrieb hat sich vornehmlich deshalb sehr bewährt, weil auf aufwendige mechanische Mittel verzich­ tet werden kann und im Prinzip nur eine elektrische und eine Druckluftleitung beim Durchgang durch das Gehäuse der Filteran­ lage abgedichtet werden müssen.

Vorgesehen ist eine insbesondere elektronische Steuer- und Überwachungseinrichtung für den Synchronlauf von Düsen­ stock und Trichter, die vorzugsweise ineinander entsprechen­ den Schritten verfahrbar sind und zur Erzielung des synchronen Laufs in jedem Soll/Ist-Vergleich der Schritte eine Nachstel­ lung des Düsenstocks oder des Trichters in die Sollstellung erfolgt. Eine solche Steuerung ist technisch einfach zu rea­ lisieren und wie folgt vorstellbar: erhält der Antrieb für den Düsenstock den Befehl, einen Schritt weiterzurücken, wird sofort der Trichter des Antriebs angewiesen, in die der Synchronizität entsprechende Schrittstellung zu rücken. Sollte der Trichter zunächst den Impuls zum schrittweisen Weiterrücken erhalten, wird dem Antrieb des Düsenstocks die momentane Stellung des Trichters angezeigt und er sodann in die zugehörige Synchronstellung gefahren. Eine derartige Schrittsteuerung von Düsenstock und Trichter vermeidet die Ungenauigkeiten der Parallelführung, die durch kontinuier­ lichen Antrieb beider Elemente eintreten können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeich­ nungen dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Filteranlage von der Frontseite betrachtet und

Fig. 2 eine entsprechende schematische Seitenansicht.

Die insgesamt mit 10 bezeichnete Anlage umfaßt ein gegen die Umgebung hermetisch abgedichtetes Gehäuse 11 mit einem Staublufteintritt 12 und einem Reinluftaustritt 13. An den Staubeintritt 12 und den Reinluftaustritt 13 sind nicht dar­ gestellte weiterführende Rohr- und/oder Schlauchleitungen angeschlossen. Im Inneren der Anlage 10 befindet sich ein kastenartiger, auswechselbarer sowie an sich bekannter ab­ reinigbarer Schwebstoff-Filter 14. Er ist in einer ent­ sprechenden anlageseitigen Filteraufnahme dicht aufgenommen, derart, daß die am Staublufteintritt 12 in die Anlage ein­ tretende Luftmenge vollständig den Schwebstoff-Filter 14 auf ihrem Weg zum Reinluftaustritt 13 passieren muß.

Durchströmt die zu reinigende Luft wie üblich die Anlage von unten nach oben, so ist die nach unten weisende Seite 15 des Schwebstoff-Filters 14 seine Staubluftseite und die nach oben weisende Seite 16 die Reinluftseite.

Der Schwebstoff-Filter 14 wird abgereinigt, indem seine Reinluftseite 16 mit Preßluft beaufschlagt wird. Zu diesem Zweck ist ein rohrförmiger Düsenstock 17 vorgesehen, der einen relativ scharf gebündelten, im wesentlichen linearen Preßluftstrom erzeugt. Der Düsenstock 17 ist etwa so lang wie ein Schwebstoff-Filter (Fig. 1) und wird mit Hilfe eines aus Führungsstange 18 und Zylinder 19 bestehenden pneuma­ tischen Linearantriebs quer zu seiner Längserstreckung über die Reinluftseite 16 des Schwebstoff-Filters 14 verfahren.

Soweit bisher beschrieben entspricht diese Anlage im Prinzip dem Stand der Technik, wobei allerdings mindestens noch ein zweiter Schwebstoff-Filter in einer zweiten Luft­ führung angeordnet ist, damit dieser filtern kann, wenn der andere abgereinigt wird.

Um die Abreinigung eines Schwebstoff-Filters 14 auch während seines Filterbetriebs und folglich ohne die Notwendig­ keit einer Doppelanordnung vornehmen zu können, ist erfindungs­ gemäß dicht unterhalb des Schwebstoff-Filters 14, also seiner Staubluftseite 15, ein Trichter 20 zugeordnet. Der Trichter 20 erstreckt sich im wesentlichen parallel zum Düsenstock 17 hinweg, ist jedoch in Querrichtung dazu sehr schmal, so daß er in jeder seiner möglichen Stellungen zum Schwebstoff- Filter 14 nur einen geringen Anteil seiner Staublufteintritt­ fläche 15 abdeckt.

Wie Fig. 1 erkennen läßt, ist der Trichter 20 in zwei Teiltrichter 21, 22 unterteilt, um auf diese Weise steile Trichterwände 23 zu erhalten. An den Mündungen 24 eines jeden Teiltrichters 21, 22 ist ein flexibler Schlauch 25 angeschlossen, der die ausgeblasenen Stäube bei 26 einem Sammelbehälter bei 27 zuführt. Der Sammelbehälter 27, z. B. ein Staubsack, ist, wie sämtliche anderen Anlagenteile gegen­ über der Umgebung hermetisch dicht im Gehäuse 11 angeordnet. Aus diesem Grunde kann der Inhalt des Sammelbehälters 27 von der die Anlage 10 durchströmenden Staubluft nicht wieder mitgerissen werden.

Der Trichter 20 ist wie der Düsenstock 17 mit einem pneumatischen Linearantrieb 28/29 verfahrbar, und zwar in derselben Richtung und synchron mit dem Düsenstock 17. Folg­ lich fängt der Trichter 20 während des gemeinsamen Entlang­ wanderns längs des Schwebstoff-Filters 14 alle Stäube auf, die von der vom Düsenstock 17 gespendeten Preßluft aus dem Schwebstoff-Filter ausgeblasen werden. Die beiden Endstel­ lungen von Düsenstock 17 und Trichter 20 sind in Fig. 2 dar­ gestellt.

Vorzugsweise ist daran gedacht, während der in der Regel in Intervallen durchzuführenden Filterabreinigung Düsenstock 17 und Trichter 20 schrittweise von der einen Seite des Schweb­ stoff-Filters zur anderen zu führen. Zu diesem Zweck tragen die Zylinder 19 und 29 der pneumatischen Linearantriebe 18/19 und 28/29 berührungslose Sensoren, z. B. je einen kapazitiven Näherungsschalter, während ortsfest Steuermarken etwa in Form von Zahnleisten 30 vorgesehen sind.

Erhält der Düsenstock 17 von einer elektronischen Steue­ rung den Befehl, einen Schritt weiterzurücken, verfährt der Zylinder 19 so lange, bis sein Sensor in Deckung mit der nächsten Marke liegt. Die Ist-Stellung wird der Steuerung mitgeteilt, die durch Soll/Ist-Vergleich feststellt, ob sich der Zylinder 29 des Trichters 20 an der entsprechenden Marke befindet oder nicht. Ist dies nicht der Fall, rückt der Zy­ linder 29 mit dem Trichter 20 auf die korrekte Marke weiter. Ein derartiger Schrittantrieb stellt eine sehr einfache Mög­ lichkeit dar, den Synchronlauf von Düsenstock 17 und Trichter 20 zu bewirken. Seine Versorgungsleitungen, die nur aus einer elektrischen und einer pneumatischen Leitung zu bestehen brauchen, sind im übrigen leicht durch das Gehäuse 11 der Anlage dicht hindurchzuführen.

Claims (5)

1. Filteranlage mit einem ein unteres Gehäuseteil mit Staublufteintritt und ein oberes Gehäuseteil mit Rein­ luftaustritt aufweisenden, ein Schwebstoff-Filter zwischen unterer Staubluftseite und oberer Reinluftseite aufnehmenden Filtergehäuse, wobei zur Abreinigung des Schwebstoff-Filters ein quer zu dessen Filterzeilen verfahrbarer Düsenstock zur Erzeugung eines relativ scharf gebündelten, im wesentlichen linearen Druckluftstromes vorhanden ist, welcher die dem Schwebstoff-Filter staubluftseitig anhaftenden Stäube ablöst und diese über einen dem staubluftseitigen unteren Gehäuseteil zugeordneten Trichter in einen Sammelbehälter hineinbläst, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (20) innerhalb des staubluftseitigen unteren Gehäuseteils ein gesondertes Bauteil bildet, welches synchron mit dem Düsenstock (17) verfahrbar sowie mit seinem oberen Rand dicht unterhalb der Staubluftseite (15) des Schwebstoff-Filters (14) angeordnet und in enger Anpassung an den vom Düsenstock (17) bewirkten staubluftseitigen Blasluftaustritt im Verhältnis zur Stirnfläche (bei 15) des Schwebstoff-Filters (14) sehr schmal ausgebildet ist, daß an die Mündung (24) des Trichters (20) eine zum Sammelbehälter (27) führende flexible Leitung (25) angeschlossen ist und daß der Trichter (20) mitsamt der flexiblen Leitung ,(25) innerhalb des staubluftseitigen unteren Gehäuseteils auch während der Abreinigung von der zur Staubluftseite (15) strömenden Staubluft umgeben ist.

2. Filteranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (20) quer zu seiner Bewegungsrichtung in mehrere Teiltrichter (21, 22) unterteilt ist, an deren Trich­ termündungen (24) je eine flexible Leitung (25) angeschlossen ist.

3. Filteranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Düsenstock (17) und Trichter (20) mittels eines insbesondere pneumatischen Linearantriebs (18, 19; 28, 29) verfahrbar sind.

4. Filteranlage nach Anspruch l oder 3, gekennzeichnet durch eine insbesondere elektronische Steuer- und Überwa­ chungseinrichtung für den Synchronlauf von Düsenstock (17) und Trichter (20).

5. Filteranlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Düsenstock (17) und Trichter (20) mittels berührungsloser Schalter ineinander entsprechenden Schritten verfahrbar sind und zur Erzielung des Synchronlaufs nach jedem Soll/Ist-Ver­ gleich der Schritte eine Nachstellung des Düsenstocks (17) oder des Trichters (20) in die Sollstellung erfolgt.