DE7421406U - Filtervorrichtung - Google Patents

Description

DR. MÜLLER-BORE · DIPL.-ING. GROENING

DIPL.-CHEM. DR. DEUFEL · DIPL.-CHEM. DR. SCHÖN

DIPL.-PHYS. HERTEL PATENTANWÄLTE

S/C 5o-l

CHIN KUO CHUNG und HSING SHANG CHEN Chu Tung, Hsin Chu Heien, Taiwan

Filtervorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung, insbesondere Schornsteinfiltervorrichtung.

Die Luftverunreinigung gehört augenblicklich zu den schwerwiegendsten übelständen der Welt. Sie beeinträchtigt nicht nur die menschliche Gesundheit und gefährdet das Leben anderer Lebewesen, sondern führt auch zu Schaden und zum Absterben von Gewächsen und Pflanzen und somit zu ernsthaften Störungen der Umwelt und der Volksgesundheit. Deshalb bemühen sich alle Länder der Erde, die Verunreinigung soweit wie möglich zu beseitigen und führen dies auch als wesentliches Ziel ihrer Regierung an. Bis jetzt hat man jedoch nur sehr wenig Mittel gefunden, um dieses Ziel zu erreichen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine Filtervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, sit der sich die Verunreinigung der Luft wirksam unterbinden läßt.

- «(Λ! "l.\'»n si I hi: H T^TU. +, IOSTrACII 88G720. KABKL: RIIEINPATEJfT, TEL: (0S9) 471070 79 TELEX: 5 -22 659

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Diese Aufgabe wird bei einer Filtervorrichtung, insbesondere iichornsteinfiltervorrichtung, durch eine Vielzahl vor. Wolier.bsrgsn und Wellentälern τοπ je-=±l= s-?ei benachbarten doppelt gewellten Elementen, die in geeigneten Abständen angeordnet sind, wobei der Raum zwischen ihnen S-förmig gestaltet ist, und durch eine Behandlungeflüssigkeit gelöst, die mit konstantem Mengenstrom unter dem Einfluß der Schwerkraft von der Oberseite der doppel gewellten elemente daran anhaftend längs der Wellenberge und Wellentäler der Elemente strömt, so daß ein nach unten gehender, auswaschender Flüssigkeitsvorhang oder -film gebildet wird. Die verunreinigten Gase, die aus dem Schornstein austreten, steigen nach oben durch die S-förmigen Räume zwischen jewel? .3 zwei benachbarten Elementen und kommen auf den Wellenbergen und in den Wellentälern mit dem Vorhang oder Film der Behandiungsfiüssigkeit in Kontakt, so daß die Vsrsunrsinigungen in der Behandlungsflüssigkeit gelöst oder suspendiert werden oder damit chemisch reagieren und zusammen mit der Behandlungsflüssigkeit zu einer Abzugskammer über ein Abzugsrohr abströmen, während die sauber gefilterten Gase zu oberen BelüftungsÖffnungen strömen und das System verlassen.

Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung, die sich für den Einsatz in einem Schornstein eignet, ist einfach im Aufbau, ohne Aufwand zu installieren und äußerst wirksam hinsichtlich des Ausfilterns von Verunreinigungen. Bei der Vorrichtung treten kaum Störungen auf, eine Wartung ist nicht erforderlich. Die Filtervorrichtung läßt sich zusammen mit Öfen verwenden, zu deren Beheizung Brennstoff schlechter oder niedriger Qualität verwendet wird, so daß die Betriebskosten erheblich gesenkt werden können. Schließlich kann eine Filtervorrichtung für mehr als einen Schornstein installiert werden und zum Beseitigen der Luftverunreinigungen insgesamt eingesetzt werden.

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Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispieleweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht eine Filtervorrichtung von außen, die auf der Oberseite eines Schornsteins installiert ist.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Filtervorrichtung. Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 2.

Fig. k zeigt die Filtervorrichtung perspektivisch teilweise geschnitten.

Fig. 5 zeigt perspektivisch das doppelt gewellte Plattenelement der Filtervorrichtung.

Fig. 6 zeigt schematisch den S-förmigen Spalt, wie er von jeweils zwei doppelt gewellten Plattenelementen der Filtervorrichtung gebildet wird.

Die in den Zeichnungen gezeigte Filtervorrichtung Io für einen Schornstein hat ein zylindrisches Gehäuse ko, auf der Oberseite des Gehäuses ko eine Flüssigkeitsverteilscheibe 2o, im Inneren des Gehäuses ko einen konischen Zylinder 26 und zwischen dem Gehäuse ko und dem Zylinder 26 eine Vielzahl von in Längsrichtung doppelt gewellten Plattenelementen 3o, die radial angeordnet sind. In der Mitte der Flüssigkeitsverteilscheibe 2o ist ein Filtertrog 21 angeordnet, der mit einem Filtersieb 211 versehen ist. Die in den Trog 21 gepumpte Behandlungsflüssigkeit strömt, nachdem sie über das Filtersieb filtriert worden ist, zu einer Vielzahl von unteren Flüssigkeitsauslässen 23 ab, die gesondert zu beiden Seiten einer Halteplatte Jl des Elementes 3« vorgesehen sind= Die Auslässe 23 sind miteinander durch radxaie Verbinaungskanäle für den Einsatz der Halteplatte 31 verbunden, so daß

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die Behandlungsflüssigkeit von den Auslassen 23 längs der Außenflächen des Elementes 3o nach unten strömt und einen Flüssigkeitsvorhang oder -film bildet, der auf seinem Lauf ~?.C" «nt.<»« waschend wirkt-· Zwischen jeweils zwei Halte — platten 3* sind Lüftungsöffnungen 24 vorgesehen, die höher liegen als die Wrteilscheibe 2o und mit dieser Scheibe verbunden sind, so daß die Gase aus der Behandlungsflüssigkeit durch die Öffnungen 24 entweichen können. An einer Stelle auf geeigneter Höhe in der Scheibe 2o ist ein Überströmrohr 25 vorgesehen, das mit einer Abzugs- bzw. Ableitkammer 42 am Boden des Gehäuses ko so verbunden ist, daß überschüssige Behandlungsflüssigkeit zu der Abzugskammer strömen kann, um beim Auswaschen der in der Kammer 42 von dem Überströmrohr 25 angesammelten Verunreinigungen beizutragen» Das Rohr 25 dient auch zur Steuerung des Flüssigkeitsspiegsls für die Scneibe 2o, so daß die nach unten durch die Auslässe 2-3 strömende Flüssigkeitsmenge auf diese Weise auf einen konstanten Wert regulierbar ist und der Flüssigkeitsvorhang gebildet werden kann, der die ganze Außenfläche der gewählten Platte umschließt. In dem Mittelteil des Bodens der Scheibe 30 ist ein konischer Zylinder 26 geeigneter Länge vorgesehen, dessen Spitze 26l unmittelbar über einem Schornstein angeordnet ist, wodurch die verunreinigten Gase dazu gebracht werden, infolge der Führungswirkung des konischen Zylinders 26 auseinandergezogen nach oben zu steigen, uri so eine bessere Filtrierwirkung zu erzielen. Der Durchmesser des konischen oylinciers 26 ist größer als der der Schornsteinöffnung 51· An seinem unteren Rand sind an dem Zylinder 26 mehrere sägezahnartlge Ausnehmungen 262 und Spitzen 263 vorgesehen, so daß die Behandlungsflüssigkeit von den Spitzen 263 in die Abzugskammer 42 abströmen kann und nicht in den Schornstein fließt und dort den Aufwärtsstrom der verunreinigten Gase behindert. Die Tragplatte 31 des Elementes 3<> ist mit Befestigungsklemmen 264 gehaltert, die in einer Lage vorgesehen sind, die fluchtend zu den jeweiligen sägezahnartigen Spitzen ausgerichtet sind, so daß die Spalte zwischen dem angrenzenden S-Jörmigen Kanal der beiden Elemente 3o konstant ist.

Am Außenumfang der Scheibe 2o ist ein Flassch 27 für ihre Befestigung an der Oberseite des zylindrischen Gehäuses 4o vorgesehen.

Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, besteht jedes Element 3o aus der Halteplatte 31, einer Rückenplatte 32, die zusammen eine T-förmige Platte bilden, und gewellten Platten 33, 3^, die zu beiden Seiten der T-fönnigen Platte so befestigt sind, daß ein dreieckiges, doppelt gewelltes Plattenelement 3o gebildet wird, bei welchem die Wellenberge 331» 3^1 und die Wellentäler 332, 342 der gewellten Platten 33, J^ einander jeweils gegenüberliegen» Die beiden Enden am Kopf und der gegenüberliegenden Seite der gewellten Platten 331 34 bilden runde, glatte Oberflächen mit der dazwischenliegenden Halteplatte 31» so daß die Behandlungsflüssigkeit leicht nach unten strömen kann.

In einem oberen Teil eines jeden Elementes 3o ist eine Befestigungsöffnung 35 vorgesehen. Wenn das Element jo in den Verbindungskanal in der Scheibe 2o eingesetzt wird, wird das Element 3o unter der Scheibe 2o mittels eines Zapfens 36 aufgehängt, der in das Befestigungsloch 35 eingeführt wird. Die Klemme 264, die an dem konischen Zylinder 26 fluchtend ausgerichtet zu der sägezahnartigen Spitze 263 angebracht ist. wird zum Befestigen der Halteplatte 3I an der Außen-, fläche des konischen Zylinders 26 benutzt, wobei jeweils zwei Elmente 30 zwischen sich einen konstanten Abstand haben. Das untere Teil eines jeden Elementes 3o nahe der Seite des konischen Zylinders 26 ist angeschnitten und bildet eine geneigte Öffnung 37 (Fig. 3) um dort den Strom der Behandlungsflüssigkeit zu erhöhen, so daß ein Großteil der Verunreinigungen, die aus dem Schornstein austreten, schnell mit der Behand- lungsflüssigkeit an dieser Stelle in Kontakt konunen und der Hauptteil der Verunreinigungen in dem verunreinigten Gas ausgewaschen wird, so daß sich dort keine verunreinigten Gase ansammeln.

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Wenn das doppelt gewellte Teil 3o angebracht ist, liegen der Wellenberg und das Wellental zweier nenachbarter Elemente 3o einander gegenüber. Der Abstand zwischen zwei Wellenbergen, zweier benachbarter Teile 30 ist bezüglich einer Geraden ausgerichtet oder beträgt vorzugsweise weniger als null. Nach dem Prinzip, die Leistung bzw. den Zug des Schornsteins nicht zu beeinträchtigen, sind die Kanäle bzw. Züge S-förmig ausgebildet, so daß die aufsteigenden Gase einen zwangsweisen Kontakt mit den Wellenbergen und Weilentälern erhalten, wie es in Fig. 6 gezeigt ist.

Nach dem Befestigen der Elemente 3o an der Scheibe 2o werden sie miteinander verbunden, so daß sie mit ihrer jeweiligen Rückenplatte 32 einen kreisförmigen Körper bilden. Außerdem werden sie von einem zylindrischen Gehäuse 4o umgeben, das an dem Plansch 27 der Scheibe 2o mit seinem Plansch 4l befestigt ist. Das untere Ende des Gehäuses 4o bildet eine Abzugskammer 42 mit einem geneigten Boden, us: den Austritt der Verunreinigungen zu erleichtern= Die Abzugskammer 42 kann auch entsprechend den Benutzungsanforderungen einen ebenen Boden haben. An der untersten Stelle der Abzugskammer 42 ist ein Abzugsauslaß 43 für das Abströmen der Behandlungsflüssigkeit und der Verunreinigungen befestigt. In der Mitte des Bodens des zylindrischen Gehäuses 4o ist ein Abstützzylinder 44 angebracht, der an beiden Enden offen ist. Am Bodenrand des Abstützzylinders 44 ist ein Plansch 441 so ausgebildet, daß er an dem vorgeformten Plansch an dem

, oberen Ende des Schornsteins 5o befestigt werden kann, so

j daß der Schornstein 5o in den Abstützzylinder '.Ά geht. Der

Abstützzylinder 44 ist weiterhin an dem zylindrischen Gehäuse 4o mittels eines Abstützrahmens 45 zur Verstärkung befestigt.

Die erfindungsgssäße Vorrichtung wird auf der Oberseite einea Schornsteins 5o installiert. Wenn ein Gebläse für den Abzug der verunreinigten Gase benutzt wird, kann die Vorrichtung direkt am Belüftungs- oder Gasaustritt angebracht werden.

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Nach der Installierung wird die Behandlungsflüssigkeit kontinuierlich durch eine Pumpe 60 von einem Speicher 7o in den Filtertrog 21 der Scheibe 2o auf der Oberseite gepumpt. Wenn die Behandlungsflüssigkeit in dem Trog 21 einen vorher festgelegten Spiegel erreicht, ist sie sauber gefiltert und strömt über das Filtersieb 211 zu der Vielzahl von Flüssigkeitsauslässen 23. Unter dem Einfluß der Schwerkraft fällt die Flüssigkeit durch die Flüssigkeitsau8läse£ 23 nach unten längs der Außenfläche der Wellenberge und -täler der Elemente 30, wobei jeweils ein Flüs-3igkeitsvorhang oder -film gebildet wird, der in Richtung nach unten ein wirksames Auswaschen herbeiführt, während die von dem Schornstein 5° abströmenden verunreinigten Gase nach oben zur Spitze 26l den konischen Körpers 26 strömen und durch die Leitwirkung der Spitze 26l zerteilt werden, so daß sie längs und durch den S-förmigen Zug von jeweils zwei benachbarten Elementen 30 strömen. Die verunreinigten Gase werden dabei mit dem Flüssigkeitsvorhang oder -filas kontaktiert, der längs der Wellenberge und -täler nach unten strömt, so daß die Verunreinigungen in den verunreinigten Gasen in der Behandlungsflüssigkeit gelöst oder suspendiert werden oder chemisch damit rearen und von den gewellten Platten des Elementes nach unten in die Kammer k2 gewaschen und durch den Abzugsauslaß k3 abgeführt werden, während die verunreinigten Gase kontinuierlich aufsteigen und mehrere Male mit dem Flüssigkeitsvorhang oder -film an den Wellenbergen in Kontakt kommen und zu sauberen Gasen gefiltert werden, die aus den Lüftungsöffnungen 2k entweichen.

Wenn in einer Fabrik mehrere Schornsteine vorhanden sind, können diese Schornsteine in einer Filtervorrichtung zusftiüseng!führt werden, um die vorstehende Wirkung zu erreichen. D* die erfindungsgemäße Filtervorrichtung eine wirksame Filtrierung der verunreinigten Luft ermöglicht,

können die verwendeten Brennstoffqualitäten durch niedrigere Qualitäten ersetzt werden, so daß die Betriebskosten erheblich verringert werden. Die Behandlungsflüssigkeit wird entsprechend der Zusammensetzung der abgeführten verunreinigten Gase gewählt. So verwendet man beispielsweise Wasser oder chemische Lösungen. Nach der Benutzung kann die Behandlungsflüssigkeit am Flüssigkeitsauslaß wiedergewonnen und nach geeigneter Aufbereitung umgewälzt werden.

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Claims (7)

ANSPRÜCHE

1. Filtervorrichtung, insbesondere für Schornsteine, gekennzeichnet durch ein zylindrisches Gehäuse (4o), eins Flüssigkeitsverteilscheibe (uo) auf der Oberseite des Gehäuses (4o), eine Abzugskammer (42) am Bodenteil des Gehäuses (4o), einen konischen Zylinder (26) in dem Gehäuse (4o), eine Vielzahl von sich längs erstreckenden, doppelt gewellten Plattenelementen (3o), die zwischen dem Gehäuse (4o) und dem Zylinder (26) angeordnet sind, wobei jeweils zwei benachbarte Elemente (3o) einen S-förmigen Zug dadurch bilden, daß Wellenberge (331, 341) auf einer Seite des Elementes (3o) entsprechend Wellentälern (332, 342) auf der anderen Seite des benachbarten Elementes angeordnet werden, und jeder dv.r S-förmigen Züge an seiner Oberseite über der Höhe der Scheibe (2o) mit einer jeweiligen Entlüftung (24) versahen ist, und durch ein« Vielzahl von Öffnungen (23) auf der Oberseite des Elementes (3o) für die Verbindung mit der Scheibe (2o), so daß, wenn die innerhalb der Scheibe enthaltene Behandlungsflüesigkeit den vorher festgelegten Spiegel erreicht, unter dem Einfluß der Schwerkraft durch die Öffnungen (23) nach unten längs der Wellenberge (331« 34l) und der Wellentäler (332, 342) der Elemente (3υ) fällt, so daß ein Flüssigkeitsvorhang gebildet wird, welcher die ganze äußere Oberfläche der Elemente (3o) umhüllt, wobei durch die Waschwirkung des nach unten strömenden Vorhangs die Verunreinigungen in den in dem Schornstein nach oben steigenden verunreinigten Gasen in der Behandlungiif lüssigkeit gelöst oder suspendiert werden und über die Abzugskammer (42) ausgewaschen werden, so daß saubere, filtrierte Gase aus der Vorrichtung abströmen.

- Io -

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das seitliche Endteil des unteren Endes des Elementes (3o) ausgeschnitten (37) ist.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsverteilscheibe (2o) mit einem Überströmrohr (25) verbunden ist, welches mit der Abzugskammer (^2) in Verbindung steht.

k. Vorrichtung nach einein der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des konischen Zylinders (26) größer ist als der des Schornsteins (5o).

5· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß der Boden der Abzugskamraer (4fc2) geneigt ist.

6. Vorx-ichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dui ο einen Trog (2i) in der Flüssigkeit sabgabescheibe (2o), der einen Filter (211) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Anzahl und Größe der Flüssigkeitsauslässe (23) so vorgesehen sind, daß die läiigs der Außenfläche der beiden Seiten des Elementes (3o) strömende Flüssigkeit darauf einen Flüssigkeitsvorhang bilden kann.

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