DE4418032A1 - Verfahren zum Ausstatten einer Filteranlage mit einem Filterelement - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausstatten einer Filteranlage mit einem Filterelement und auf eine Filterelementanordnung zur Durchführung des Verfahrens.

Filteranlagen zur Reinigung von mit Schwebstoffen belasteten Luftströmen sind in der Technik weit verbreitet. Insbesondere Filteranlagen mit Filterschläuchen als den eigentlichen Filtern werden häufig benutzt. Bei diesen Filteranlagen sind in einem Filtergehäuse meist mehrere Filterschläuche hängend angebracht, durch die während dem Reinigungsbetrieb der in das Filtergehäuse eingeleitete Schmutzluftstrom nach oben auf die Reinluftseite der Filteranlage abgesaugt und gereinigt wird. Typische Filterschläuche bestehen aus einem textilen Material, sind an ihrem unteren Ende geschlossen und mit ihrer einzigen Öffnung oben an die Reinluftseite der Filteranlage angeschlossen, so daß der Luftstrom durch das textile Material hindurchgesaugt wird und von diesem gereinigt wird. Ein Stützgerüst jeweils in einem Filterschlauch verhindert ein Zusammenfallen des Filterschlauchs im Filterbetrieb.

Die Schwebeteilchen aus dem Luftstrom setzen sich in dem Textilmaterial ab und werden regelmäßig von einem Druckluftstrom, der der Strömungsrichtung beim Filterbetrieb entgegengesetzt ist, aus dem textilen Gewebe entfernt. Die bei diesem sogenannten Gegenstromabreinigen abgeblasenen Teilchen fallen auf den Boden des Filtergehäuses und werden dort gesammelt. Die Filterschläuche werden beim Gegenstromabreinigen hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt und müssen häufig ersetzt werden. Dazu kommt, daß die erzielbaren Filterleistungen von Filteranlagen mit Schlauchfiltern den gestiegenen Anforderungen an die Umweltverträglichkeit häufig nicht mehr gerecht werden.

Es ist deshalb Aufgabe dieser Erfindung, ein einfaches und schnell durchführbares Verfahren zum Ausstatten einer Filteranlage mit einem Filterelement zu schaffen, das weniger wartungsbedürftig ist, vielseitiger einsetzbar ist und günstigere Filtereigenschaften besitzt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mindestens ein in der Filteranlage vorhandener Filterschlauch ausgebaut wird und statt dessen eine Filterelementanordnung eingebaut wird, bei der ein eigenstabiles, gesintertes, oben offenes Filterelement an einem Anschlußelement angebracht ist, welches an die Anschlußstelle des ausgebauten Filterschlauchs in der Filteranlage paßt.

Bei einer routinemäßigen Wartung der Filteranlage können Filterschläuche der konventionellen Art einfach durch vorgefertigte Filterelementanordnungen ersetzt werden. Das Anschlußstück der Filterelementanordnung kann bereits so gewählt sein, daß die Filterelementanordnung an die Anschlußstelle des ausgebauten Filterschlauchs in die Filteranlage paßt, was eine besonders schnelle Umrüstung der Filteranlage zuläßt. Das Verfahren hat den großen Vorteil, daß beim Ausstatten einer bestehenden Filterschlauchanlage mit der Filterelementanordnung wesentliche Komponenten der ursprünglichen Filteranlage erhalten bleiben können. So ist eine kostengünstige Modernisierung alter Filteranlagen möglich.

Das Filterelement der Filterelementanordnung benötigt kein aufwendiges Stützgerüst, es ist aufgrund seiner Eigenstabilität selbstragend und behält beim Filterbetrieb seine Form bei. Das Filterelement kann, da es ein Sinterkörper ist, bei der Herstellung leicht an die erforderlichen Filteranforderungen angepaßt werden.

Es ist günstig, eine Filterelementanordnung mit einem runden Anschlußelement einzubauen. Oft sind die Filterschläuche an runden Anschlußstellen an die Reinluftseite der Filteranlage angeschlossen. Runde Anschlußelemente der Filterelementanordnung eignen sich somit ganz besonders gut für den Einbau von Filterelementen in konventionelle Filteranlagen.

Vorzugsweise wird eine Gegenstrom-Abreinigungseinrichtung derart abgeändert, daß Blasöffnungen jeweils in die oberen Öffnungen der Filterelemente gerichtet sind. Häufig ist für jeden Filterschlauch eine mittig angeordnete Blasöffnung für Druckluft zum Gegenstromabreinigen vorgesehen. Eine Filterelementanordnung kann jedoch oben mehrere Öffnungen an Stelle einer einzigen großen Öffnung besitzen. Ganz besonders gute Abreinigungsergebnisse werden erzielt, wenn jede Öffnung eines Filterelements gezielt mit Druckluft beaufschlagt wird. Die Gegenstrom-Abreinigung erfolgt vorzugsweise mit Druckluft, der in einer Düse durch den sogenannten "Venturi-Effekt" ein Nebenluftstrom zugemischt wird.

Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, eine Filterelementanordnung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die die bekannten Nachteile von Schlauchfiltern vermeidet und besonders günstige Filtereigenschaften besitzt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein eigenstabiles, gesintertes, einseitig offenes Filterelement an einem runden Anschlußelement, das in einer Filteranlage befestigbar ist, angebracht ist.

Das Anschlußelement kann durch seine runde Form einfach in einer Filteranlage befestigt werden. Es wird darauf hingewiesen, daß das Anschlußelement nicht unbedingt kreisrund sein muß. Ferner kann die Filterelementanordnung auch in eine neu installierte Filteranlage mit runden Anschlußstellen eingebaut werden.

Vorzugsweise kann das Filterelement aus Kunststoffteilchen gesintert sein. Beim Sintern kann die Porengröße des Filtermaterials leicht eingestellt werden. Das erlaubt es, einen günstigen Filterwiderstand für die Filteranlage zu wählen und außerdem die Porengröße an die zu filternden Schwebeteilchen anzupassen. Wichtige Größen, die die Filtereigenschaften beeinflussen, sind die Korngröße und die Korngrößenmischung des Ausgangsmaterials, die Art des Ausgangsmaterials selbst, Dauer und Temperatur des Sintervorgangs.

Es ist bevorzugt, mehrere Filterelemente für eine Filterelementanordnung vorzusehen. Gegenüber dem Umfang eines Filterelements in Draufsicht kann der Gesamtumfang bei mehreren Filterelementen deutlich größer sein, d. h. bei gleicher Länge der Filterelemente können mehrere Filterelemente zu einer größeren Filterfläche beitragen.

Eine ganz besonders günstige Anordnung ergibt sich, wenn zwei in Draufsicht auf ihr offenes Ende längliche Filterelement nebeneinander vorgesehen sind. Zur Erzielung von besonders guten Filtereigenschaften ist eine große Filterfläche vorteilhaft, d. h. die Fläche des Anschlußelements sollte in Draufsicht von den Filterelementen möglichst gut ausgenützt sein. Durch die zwei nebeneinander angeordneten, in Draufsicht länglichen Filterelemente ist die Filterfläche gegenüber einem einzigen Filterelement zusätzlich vergrößert. Insbesondere für ein rundes Anschlußelement eignen sich zwei Filterelemente ganz besonders gut, da sie auf der zur Verfügung stehenden Fläche ganz besonders günstig verteilt werden können. Bei zwei Filterelementen pro Filterelementeinheit ist deren Größe häufig ferner so, daß sie besonders einfach hergestellt werden können. Auch der Zusammenbau einer Filterelementanordnung mit zwei Filterelementen ist weniger schwierig als bei noch mehr Filterelementen.

Vorzugsweise ist das Filterelement mit Kunststoff - insbesondere mit Kunstharz - mit dem Anschlußelement vergossen. Es ergibt sich ein ganz besonders einfaches und rationelles Herstellungsverfahren, wenn das vorgefertigte Filterelement mit dem Anschlußelement zusammengefügt wird und danach mit Kunststoff zu einer Filterelementanordnung vergossen wird.

Das Filterelement kann eine feinporöse Beschichtung aufweisen. Dadurch werden Oberflächenfiltrationseigenschaften erlangt. Die feinporöse Beschichtung kann bei der Herstellung so gewählt werden, daß das Filterelement speziell an die zu filternden Schwebeteilchen angepaßt ist.

Eine Filterelementanordnung ist dann besonders geeignet, wenn sie einen Querschnitt quer zu ihrer Längserstreckung hat, der in einem gedachten Umschreibungskreis mit einem Durchmesser von 100 bis 200 mm Platz findet. 100 bis 200 mm Durchmesser ist ein typischer Bereich, in dem die Durchmesser der meisten Filterschläuche liegen.

Es ist besonders günstig, wenn bei dem Filterelement das Verhältnis zwischen Länge in Filterelement-Längserstreckung und kleinster Breite, gemessenem Querschnitt quer zur Längserstreckung, mindestens 25 beträgt. Die Filterfläche eines Filterelements nimmt mit zunehmendem Verhältnis zwischen Länge in Filterelement-Längserstreckung und der kleinsten Breite zu. Durch die Verwendung eigenstabiler, gesinterter Filterelemente ist deren Formstabilität auch bei einem Verhältnis größer als 25 noch gegeben.

Vorzugsweise sind die Filterelemente der Filterelementanordnung im Bereich ihres dem offenen Ende entgegengesetzten Endes durch Halter miteinander verbunden. Die Halter können die Filterelemente zum einem auf Distanz halten, so daß der Spalt (die Spalte) zwischen den Filterelementen ausreichend groß ist, um die Filterwirkung der spaltbenachbarten Flächen der Filterelemente sicherzustellen. Die Halter können die Filterelemente außerdem gegenseitig stabilisieren. Dadurch wird die Filteranordnung robuster, die Filterelemente können sich nicht einzeln relativ zu dem Anschlußelement bewegen, so daß ein Ausbrechen der Filterelemente aus dem Anschlußelement verhindert ist.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden nachfolgend anhand eines teilweise schematisiert dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Filterelementanordnung in einer schematisierten und bereichsweise dargestellten Filteranlage;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Filterelementanordnung;

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Filterelement.

Fig. 1 zeigt eine Filterelementanordnung 2 in einer schematisierten und nur bereichsweise dargestellten Filteranlage 4. Bei den dargestellten Bereichen der Filteranlage 4 handelt es sich um ein Filtergehäuse 6 mit einer Einströmöffnung 8 und um einen Reingasraum 10 mit einer Ausströmöffnung 12. Der Reingasraum 10 ist oben im Filtergehäuse 6 vorgesehen, und eine Trennwand 14 schließt die beiden Innenräume gegeneinander ab. Bei konventionellen Filteranlagen 4 sind in der Trennwand 14 Anschlußstellen vorgesehen, auf die die offenen Enden der Filterschläuche aufgeschoben werden und an denen sie befestigt werden. Die erfindungsgemäße Filterelementanordnung 2 ist mit einem Anschlußelement 16 an einer runden Anschlußstelle der Trennwand 14 angeschlossen. An dem Anschlußelement 16 sind zwei Filterelemente 18 und 20 befestigt. Die Filterelemente 18 und 20 sind an ihrem unteren Ende durch einen Halter 22 miteinander verbunden. Der Halter 22 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein einfacher Schraubenbolzen, der jeweils an einem Steg 24 am Fuß der Filterelemente 18 bzw. 20 angeschraubt ist. Eine Distanzhülse, die zwischen den Stegen 24 auf den Bolzen aufgeschoben ist, verhindert zudem ein Aufeinanderzubewegen der Filterelemente 18 und 20.

In dem Filtergehäuse 6 sind vor und hinter der Zeichenebene von Fig. 1 weitere Filterelementanordnungen 2 an Anschlußstellen der Trennwand 14 angebracht. Häufig sind in dem Filtergehäuse 6 mehrere Reihen von Filterschläuchen bzw. Filterelementanordnungen 2 nebeneinander, was aus übersichtsgründen in Fig. 1 nicht gezeichnet ist. In dem Reingasraum 10 verläuft über den Anschlußelementen 16 der Filterelementanordnungen ein Blasrohr 26 einer Gegenstrom-Abreinigungseinrichtung. Das Blasrohr 26 ist ein Vierkantrohr, in dem zwei Reihen von Blasöffnungen 28 und 30 nebeneinander jeweils über den Öffnungen der Filterelement 18 bzw. 20 vorgesehen sind. Die Blasöffnungen 28, 30 sind in Fig. 1 düsenförmig dargestellt, einfache Öffnungen in dem Blasrohr 26 sind jedoch häufig ausreichend. Ebenso kann statt einem Vierkant-Blasrohr 26 eine andere Lösung, z. B. zwei runde Blasrohre nebeneinander, gewählt werden.

Zum Ausstatten einer Filteranlage mit erfindungsgemäßen Filterelementen kann man z. B. im Zuge einer Wartung einen, mehrere oder alle vorhandenen Filterschläuche mit den jeweils dazugehörenden Stützgerüsten abbauen und an deren Stelle Filterelementanordnungen 2 mit passenden Anschlußelementen 16 an die Anschlußstellen der Trennwand 14 anschließen. Desweiteren kann es günstig sein, ein bereits vorhandenes Blasrohr, das zur mittigen Einblasung in die Filterschläuche vorgesehen war, durch ein Blasrohr 26 zu ersetzen, bei dem Blasrohröffnungen in der oben beschriebenen Art über Öffnungen der Filterelemente 18 bzw. 20 vorgesehen sind. Damit eine solche Gegenstrom-Abreinigungseinrichtung optimal funktioniert, werden die Filterelementanordnungen 2 so ausgerichtet, daß die in Draufsicht länglichen Filterelemente 18, 20 im wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Blasrohrs 26 stehen.

In Fig. 2 ist eine einzelne Filterelementanordnung 2 perspektivisch dargestellt. An dem Anschlußelement 16 sind zwei Filterelemente 18 und 20 befestigt. Das Anschlußelement 16 besteht im wesentlichen aus einer runden Platte, beispielsweise aus einem Blechmaterial mit einem umgebogenen Versteifungsrand 32. Die Platte 16 besitzt weiterhin zwei Öffnungen, in die die Filterelemente 18 und 20 eingesetzt sind.

Die Filterelemente 18 und 20 bestehen aus gesintertem Kunststoffmaterial mit einer feinporösen Beschichtung. Die Oberfläche der Filterelemente ist mit Rippen 34 versehen, um eine möglichst große Filterfläche zu bekommen.

Man erkennt aus Fig. 2, daß die Filterelement 18 und 20 eine im Querschnitt länglich-rechteckige Gestalt besitzen. Je zwei einseitige Öffnungen 36 und 38 bzw. 40 und 42 sind an einem Filterelement 18, 20 vorgesehen. Weiter erkennt man, daß ein Filterelement 18, 20 auf der Seite der Öffnungen einen schmalen, über den Querschnitt des Filterelements vorstehenden Rand besitzt, so daß es von oben in eine Öffnung des Anschlußelements 16 eingeschoben werden kann, bis der Rand an das Anschlußelement 16 anstößt. Die Filterelemente 18 und 20 sind in dieser Position mit dem Anschlußelement 16 mittels einer Vergußmasse, wie z. B. Kunststoff, vergossen und so an dem Anschlußelement 16 befestigt.

In Fig. 3 erkennt man, wie durch die Rippen 34 der Umfang entlang der Filterelementwand 44 und damit die Filterfläche wesentlich vergrößert ist. Filterkammern 46; 48 sind durch einen Zwischensteg 50 voneinander abgetrennt. Der Zwischensteg 50 dient der Versteifung des Filterelements 18; 20.

Es versteht sich, daß andere geometrische Formen als die in Fig. 3 gezeigte für die Filterelemente 18; 20 vorgesehen sein können. Insbesondere kann ein ringförmiges Filterelement 18; 20 z. B. mit oberflächenvergrößernden Rippen günstig sein; dieses kann mehrere Kammern längs des Umfangs besitzen. Eine weitere Möglichkeit ist ein doppelringförmiges Filterelement, z. B. mit oberflächenvergrößernden Rippen, dessen zwischen der inneren und der äußeren Wand befindlicher Raum an den Reingasraum 10 der Filteranlage angeschlossen ist.

Claims (15)

1. Verfahren zum Ausstatten einer Filteranlage (4) mit einem Filterelement (18; 20), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein in der Filteranlage (4) vorhandener Filterschlauch ausgebaut wird und statt dessen eine Filterelementanordnung (2) eingebaut wird, bei der ein eigenstabiles, gesintertes, oben offenes Filterelement (18; 20) an einem Anschlußelement (16) angebracht ist, welches an die Anschlußstelle des ausgebauten Filterschlauchs in der Filteranlage (4) paßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Filterelementanordnung (2) eingebaut wird, bei der das Filterelement (18; 20) aus Kunststoffteilchen gesintert ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Filterelementanordnung (2) mit einem runden Anschlußelement (16) eingebaut wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Filterelementanordnung (2) eingebaut wird, bei der eine Mehrzahl von Filterelementen (18; 20) vorgesehen ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Filterelementanordnung (2) eingebaut wird, bei der zwei in Draufsicht längliche Filterelemente (18; 20) nebeneinander angeordnet sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gegenstrom-Abreinigungseinrichtung derart abgeändert wird, daß Blasöffnungen (28; 30) in die oberen Öffnungen (36, 38; 40, 42) der Filterelemente (18; 20) gerichtet sind.

7. Filterelementanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein eigenstabiles, gesintertes, einseitig offenes Filterelement (18; 20) an einem runden Anschlußelement (16), das in einer Filteranlage (4) befestigbar ist, angebracht ist.

8. Filterelementanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (18; 20) aus Kunststoffteilchen gesintert ist.

9. Filterelementanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Filterelement (18; 20) an dem Anschlußelement (16) vorgesehen sind.

10. Filterelementanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Draufsicht auf ihr offenes Ende längliche Filterelemente (18; 20) nebeneinander vorgesehen sind.

11. Filterelementanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (18; 20) mit Kunststoff mit dem Anschlußelement (16) vergossen ist.

12. Filterelementanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (18; 20) eine feinporöse Beschichtung aufweist.

13. Filterelementanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Querschnitt quer zu ihrer Längserstreckung hat, der in einem Umschreibungskreis mit einem Durchmesser von 100 bis 200 mm Platz findet.

14. Filterelementanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Filterelement (18; 20) das Verhältnis zwischen Länge in Filterelement-Längserstreckung und kleinster Breite, gemessen im Querschnitt quer zur Längserstreckung, mindestens 25 beträgt.

15. Filterelementanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente (18; 20) der Filterelementanordnung (2) im Bereich ihres dem offenen Ende entgegengesetzten Endes durch Halter (22) miteinander verbunden sind.