DE7522455U - Staubabscheider mit durch spuelgas beaufschlagbaren filterorganen - Google Patents

Staubabscheider mit durch spuelgas beaufschlagbaren filterorganen

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  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

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DR.-ING. W. STUHLMANN - DIPL.-ING. R. WILLERT DR.-ING. P. H. OIDTMANN
AKTKN-NR. Χ"* /2^8 2 R 463 BOCHUM. 26. 4 . I976 ΧΧ/Ββ
-^ ^ ^ J Postschließfach 24 BO
Ihr Zeichen Fernruf Ο234/1 4O 61
Bergstre.Be 18Θ Telegr.i Stuhlmannpatent
G 75 22
KASTRUP KG, 4000 Düsseldorf, Bruchstraße 89
Staubabscheider mit durch Spülgas heaufschlagbaren Filterorganen
Die Neuerung betrifft einen Staubabscheider mit einer die Pilterorgane, insbesondere Filtertaschen, aufnehmenden Filterkammer, die am oberen Ende einen zu ihr hin offenen Rohgas-Zuführungskanal aufweist und an ihrem unteren Ende mit einem Staubsamneltrichter versehen ist, bei welchem die von außen nach innen mit dem staubhaltigen Rohgas beaufschlagbaren, hohlen, gasdurchlässigen und nur an ihrer Reingas-Austrittsöffnung offenen Filterorgane mit ihrer Reingas-Austrittsöffnung mittelbar an einen gemeinsamen, an einer der Filterkammerseitenwände befestigten Reingas-Sammelkanal angeschlossen sind, und welcher ferner eine Spülgasleitung für die Zuführung und Verteilung von Spülgas zu den einzelnen Filterorganen sowie Mittel für die wechselweise Unterbrechung der Rohgas-Zufuhr und gleichzeitige Beaufschlagung der Filterorgane mit " dem Spülgas im Gegenstrom zur Rohgasführung aufweist.
Staubabscheider dieser Gattung dienen zur Abscheidung von durch staubhaltiges Rohgas, z.B. staubhaltige Luft, mitgeführtem Staub. Werden die Filterorgane von außen nach innen von staubhaltigern Rohgas durchströmt, wird der Staub an den Filterflächen der Filterorgane zurückgehalten. Der Staub fällt dann aufgrund seines Eigengewichtes von den Filterflächen der Filterorgane nach unten und wird so in einen unterhalb der Filterkammer angeordneten Staubsammelkasten, insbesondere in Form eines Staubsammeltrichters, befördert. Da sich bei dieser Entstaubung ein Teil der vom Rohgas mitgeführten festen Schwe-
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bestoffe an den Pilterflachen festsetzt, ist es erforderlich, die Filterflächen in bestimmten Zeitabstünden durch Abreinigung der Pilterorgane von den festgesetzten Schwebestoffen zu befreien, um die Gasdurchlässigkeit der Filterflächen und damit eine befriedigende Abscheidewirkung aufrechtzuerhalten.
Die Abreinigung der Filterorgane kann durch mechanisches Schütteln oder Abklopfen der Filterorgane bewirkt werden, die so in mechanische Bewegungen versetzt werden, oder durch Anblasen der Filterflächen mit einem Spülgas im Gerenstrom zur Rohgasströmung. Die mechanischen Abreinigunrsarten können aber auch mit einem Gegenstromblasen von Spülgas verbunden werden, indem der Staubabscheider sowohl mit Schüttel- bzw. Abklopfeinrichtungen als auch mit Mitteln für das Anblasen der Filterflächen mit einem Spülgas ausgerüstPt wird.
Eine wirksame Abreinigung der Filterorgane durch Gegenstromblasen setzt voraus, daß die Rohgasströmung durch die Filterflächen des jeweils abzureinigenden Filterorgans während der Abreinigungszeit, zumindest aber während eines wesentlichen Teils dieser Zeit, unterbrochen wird. Dies kann zum einen allein durch Beaufschlagung der Reingas-Austrittsöffnungen der Filterorgane mit Spülgas erfolgen, sofern nämlich der Gasdruck des Spülgases höher ist als der des Rohgases. Es ist aber auch bekannt, die Unterbrechung der Rohgasströmung unter Verwendung von Umschalteinrichtungen für die Gasströmung durch den Staubabscheider zu erreichen; in diesem Falle werden z.B. die Rohgas- und die Spülgaszufuhr durch entsprechende Umschalteinrichtungen zyklisch unterbrochen.
Die bekannten Staubabscheider der genannten Gattung sind unbefriedigend, weil die Umschalteinrichtungen und der ihnen zugeordnete Steuermechanismus aufwendig und zudem störanfällig sind. Soweit bei ihnen Ventile für die Steuerung der
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Gasströmung durch den Staubabscheider vorhanden sind, erweist es sich außerdem als Nachteil, daß es an den Ventilen zu einer Kondennatbildunp· und, bei tieferen Temperaturen, gegebenenfalls zum Einfrieren der Ventile kommt. Schließlich treten häufig auch Schwierigkeiten bei der Abdichtung der Umschalteinrichtunren auf.
Der Neuerung liert die Aufgabe zugrunde, einen Staubabscheider der anregebenen Gattung zu schaffen, bei dem die Zuführung des T7ohrases und des Spülgases zu den Filterorganen hin sowie die Abführung des Reingases von den Filterorganen wep: auf verhältnismäßig einfache Weise und mit geringem Geräteaufwand möglich sind und der einen vollautomatischen sowie weitgehend ungestörten Filter- und Abreinigungsbetrieb sicherstellt,
Diese Aufgabe wird neuerun<rsgemäß dadurch gelöst, daß die Reingas-Austrittsöffnunren der Filterorgane an der FiI-terkammerseitenwand in Ausnehmungen münden, welche außenseitig von für jeweils mehrere Filterorgane gemeinsam vorgesehenen Umlenkkästen umschlossen sind, die je zwei Umschaltkästen mit um 90° gegeneinander versetzten Absperrklappen tragen, von denen die Austrittsöffnung des einen Umschaltkastens im Reingap-Sammelkanal mündet, während der andere Umschaltkasten den Anschlußteil für die Spülgasleitung bildet.
Auf diese Weise ist es mit baulich einfachen Mitteln möglich sicherzustellen, daß sich wecnselweise bei Filterbetrieb die Reingasklappen in Offenstellung und die Spülgasklappen in Schließstellung, bei Abreinigungsbetrieb dagegen die Spülgasklappen in Offenstellung und die Reingasklappen in Schließstellung befinden.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind die Umlenkkästen mit den auf diesen aufgesetzten Reingas- und Spülgas-Umschaltkästen sowie die mit den Spülgas-Umschaltkästen verbundene Spülgasleitung innerhalb des an der Außenseite der gleichen Pilterkammerseitenwand befestigten Reingas-Sammelkanals angeordnet. Um die Strömungsverhältnisse zu verbessern, ist es gemäß einem weiteren Merkmal zweckmäßig, die den Ausnehmungen in der Filterkammerseitunwand gegenüberliegenden Wandteile der Umlenkkästen schräggestellt anzuordnen, so daß diese als Prallwand dienen.
Vorteilhaft sind die Reingas- und Spülgas-Umschaltkästen jedes Umlenkkastens zu einer Umschalteinheit zusc.mmengefaßt, wobei ihre unter einem Winkel von 90° gegeneinander versetzten Absperrklappen auf einer beide Umschaltkästen durchsetzenden gemeinsamen Umschaltwelle angeordnet sind. Auf diese Weise können je eine Reingas- und Spülgasklappe zur gleichen Zeit unter Betätigung einer einzigen, für beide gemeinsamen Umschaltwelle verstellt werden.
Weist der Staubabscheider mehrere solcher Umschaltkästen auf, ist es gemäß einem v/eiteren Merkmal der Neuerung zweckmäßig, die Umschaltwellen der Umschalteinheiten sämtlicher Umschaltkästen parallel zueinander anzuordnen und durch eine motorisch bewegte, mit mindestens einem Mitm-hmer versehene umlaufende Kette im jeweiligen Verstellsinn zu drehen. Dabei sind die Absperrklappen bevorzugt durch an ihnen befestigte Gewichte oder Federn in Ruhestellung gehalten, in der die Absperrklappe im Reingas-Umschaltkasten in der Offenstellung und die Klappe im Spülgas-Umschaltkasten in Sperrstellung steht.
Auf diese V/eise ist insbesondere auch eine automatische Umschaltung der Reingas- und Spülgasklappen von Offenstel-
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lung in Schließstellung bzw. umgekehrt möglich. Die Kette führt jeden Mitnehmer bei ihrer Fortbewegung nacheinander an den einzelnen Umschalteinheiten vorbei. Dabei bewirkt jeder Mitnehmer an jeder Umschalteinheit durch Drehung der Umschaltwelle eine Verstellung der Reingas- und Spülgasklappen von Filtere^ellung in Abreinigungsstellung bzw. umgekehrt. Nach Beendigung der Einwirkung des jeweiligen Mitnehmers stellen sich die Klappen automatisch auf die die Ruhestellung bildende Filterstellung zurück.
Der Staubabscheider gemäß der Neuerung kann mit Saugförderung bei Unterdruck innerhalb der Filterkam/ner oder mit Druckförderung bei überdruck in der Filterkammer betrieben werden. Im ersten Falle ist auf der Reingas-Abführungsseite ein Saugventilator eingeschaltet. Da die Saugförderung einen geringeren Aufwand als die Druckförderung verlangt, wird die Saugförderung bevorzugt.
Die durch das Gegenstromblasen erreichbare Abreinigungswirkung kann dadurch vergrößert werden, daß das Spülgas pulsierend zugeführt wird, mit der Wirkung, daß die Filterflächen der Filterorgane durch das Spülgas in eine kurz schwingende Bewegung versetzt werden, welche das Ablösen des Staubes von den Filterflächen erleichtert.
Um auf besonders einfache Weise einen solchen pulsierenden Spülgasstrom zu erzeugen, sind die innerhalb der Spülgas-Umschaltkästen schwenkbar gelagerten Klappen gemäß der Neuerun? zweckmäßig als Drosselklappen ausgebildet.
In der Zeichnung ist der Staubabscheider gemäß der Neuerung an einem schematischen Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigen:
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Pig. 1 den Staubabscheider im Längsschnitt;
Fig. 2 den Staubabscheider gemäß Fig. 1 im Querschnitt gemäß der Linie B-B der Fig. 1;
Fig. 3 den Staubabscheider gemäß Fig. 1 im Schnitt gemäß der Linie C-C der Fig. 2.
Der aufrechtstehende Staubabscheider 1 besteht im wesentlichen aus einer Filterkammer 2, einem oberhalb der Filterkammer 2 angeordneten und zu ihr hin offenen Rohgas-Zuführungskanal 3, einem an einen Wandungsteil 1J der Filterkammer 2 angrenzenden Reingas-Sammelkarsi 5 sowie einem sich an das untere Ende der Filterkammer 2 anschließenden Staubsammelkasten in Form eines Staubsammeltrichters 6. Die Bodenöffnung des Staubsammeltrichters ist mit einer verschließbaren Staubaustragsplatte 7 versehen« Innerhalb der Filterkammer 2 sind als Filterorgane Filtertaschen 8 unter Verwendung von Taschenrahmen horizontal aufgehängt.
Innerhalb des Reine;as-Sammelkanals 5 sind horizontal nebeneinanderliegend insgesamt vier Umschalteinheiten 9 bzw. 9a, 9b, 9c, 9d angeordnet, die jeweils einen Reingas-Umschaltkasten 10 und einen daran unmittelbar angrenzenden, in gleicher Höhe angeordneten Spülgas-Umschaltkasten 11 sowie einen sich an die Reingas- und Spülgas-Umschaltkästen 10, 11 nach unten anschließenden Umlenkkasten 12 mit schräggestellter Prallwand 13 aufweisen.
In dem die Filterkammer 2 und den Reingas-Sammelkanal 5 voneinander trennenden Wandungsteil 4 der Filterkammer 2 sind Ausnehmungen lh vorgesehen, an denen auf selten der Filterkammer 2 die Reingas-Austrittsöffnungen 15 der Filtertaschen 8 und andererseits auf Seiten des Reingas-Sammelkanals 5 die Umschalt-
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einheiüen 9 bzw. 9a, 9b, 9c, 9d angeschlossen sind. Es sind jeweils die Reingas-Austrittsöffnungen von sechs Filtertaschen mit je einer Umschalteinheit verbunden.
Jede Umschalteinheit weist eine den dazugehörigen Reingas-Umschaltkasten 10 und Spülgas-Umschaltkasten 11 durchsetzende Umschaltwelle 16 auf, die innerhalb der Um~ohalteinheit horizontal gelagert ist. Des weiteren ist jeder Reingas-Umschaltkasten 10 mit einer Reingasklappe 17 und jeder Spülgas-Umschaltkasten 11 mit einer Spülgasklappe Is? ausgerüstet. Die Reingas- und Spülgasklappen 17, 18 sind so ausgebildet, daß sie den Strömungsquerschnitt des jeweiligen Umschaltkastens ?O1 11 gasdicht verschließen können.
Die Reingas- und Spülgasklappen 17, 18 einer jeden Umschalteinheit 9 sind fest mit der Umschaltwelle 16 verbunden, und zwar so, daß sie um 90° gegeneinander versetzt sind. Die Umschaltwellen 16 der Umschalteinheiten 9 bzw. 9a, 9b, 9c, 9d sind zudem parallel zueinander angeordnet.
Innerhalb des Reingas-Sammelkanals 5 ist eine ringförmig geschlossene, umlaufende und mit zwei Mitnehmern 19 versehene Kette 20 angeordnet, die motorisch bewegt wird. Die beiden Mitnehmer 19 unterteilen die Kette 20 in zwei gleich lange Hälften. Jeder Mitnehmer greift, wenn er bei Fortbewegung der Kette 20 in den Pereich einer Umschaltwelle 16 gelangt, in eine endseitig der Umschaltwelle 16 angebrachte Gabel 21 ein und verdreht dabei die Unschaltwelle 16 während der Mitnehmereinwirkunr1· um 90°. Durch entsprechende Ausbildung der Reingas- und Spülgasklappen 17, 18 ist sichergestellt, daß sich bei fehlender äußerer Einwirkung von seiten eines Mitnehmers 19 die Reingasklappe 17 von selbst in Offenstpllung und die Spül-
gasklappe l8 von selbst in Schließstellung einstellt. Damit schaltet sich jede Umschalteinheit, wenn kein Mitnehmer 19 einwirkt j von selbst auf Filterbetrieb. Bei Einwirkung eines Mitnehmers schaltet andererseits jede Umschalteinneit infolge der Verdrehung der Umschaltwelle 16 von Filter- auf Abreinigungsbetrieo um.
Jeder Reingas-Umschaltkasten 10 ist an seinem oberen Ende zum Reingas-Sammelkanal 5 hin offen. Andererseits sind alle vier Spülgas-Umschaltkästen Il über Rohrstutzen 22 miteinander verbunden, während der eine der beiden außenliegenden Spülgas-Umschaltkästen 11 über eine Rohrleitung 23 an eine nicht dargestellte Spülgasquelle angeschlossen ist.
In der Spülgasleitung 23 ist ein in der Zeichnung nicht dargestelltes, den Strömungsquerschnitt der Rohrleitung wahlweise verschließendes oder öffnendes Drosselelemert angeordnet .
Der Staubabscheider 1 wird mit Saugförderung betrieben, wozu im Bereich der Austrittsöffnung 24 des Reingas-Sammelkanals 5 ein in der Zeichnung gleichfalls nicht dargestellter Saugventilator eingeschaltet ist.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich die Umschalteinheiten 9a, 9b und 9c in Filterstellung und die Umschalteinheit 9d infolge Einwirkung eines der Mitnehmer 19 in Abreinigungsstellung, indem die Reingasklappen 17 der Umschalteinheiten 9a, 9b und 9c in Offenstellung und deren Spülgasklappen 18 in Schließstellung sind, während die Reingasklappe 17 der Umschalteinheit 9d in Schließstellung und die Spülgasklappe 18 dieser Umschalteinheit in Offenstellung sind.
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Der Saugventilator säuret staubhaltiges Rohgas über die Eintrittsöffnung 25 des Rohgas-Zuführungskanals 3 in die Filterkammer 2 an, so daß sich innerhalb der Filterkammer 2 Unterdruck einstellt.
Das staubhaltige Rohgas durchdringt die den Umschalteinheiten 9a, 9b und 9c zugeordneten Filtertaschen 8 von außen nach innen und tritt als gereinigtes Gas bzw. Reingas über die Reingas-Austrittsöffnungen 15 der Filtertaschen 8 und die Ausnehmungen 14 des Wandungsteile 4 der Filterkammer 2 in die entsprechenden Umlenkkfe'sten 12 ein, um von dort durch die Reingas-Umschaltkästen 10 der Umschalteinheiten hindurch in den Reingas-Sammelkanal 5 zu strömen und schließlich nach außen aus dem Staubabscheider 1 auszutreten.
Da die Umschalteinheit 9d unter Einwirkung eines der beiden Mitnehmer 19 auf Abreinigungsbetrieb eingestellt ist, wird der Austritt von Reingas durch den Reingas-Umschaltkasten 10 dieser Umschalteinheit 9d unterbrochen. Indem sich die Spülgasklappe 18 der Umschalteinheit 9d dabei in Offenstellung befindet, tritt Spülgas von der Spülgasquelle her in den entsprechenden Umlenkkasten 12 ein. Das Spülgas strömt von dort weiter über die entsprechender Ausnehmungen 14 des Wandungsteils 4 der Filterkammer 2 in die Reingas-Austrittsöffnungen 15 der an der Umschalteinheit 9d angeschlossenen Filtertaschen 8. Schließlich durchdringt das Spülgas diese Filtertaschen 8 von innen nach außen, wobei es den an ihren Filterflächen festgesetzten Staub ablöst.
Wenn die Kette 20 unter Mitführung der beiden Mitnehmer 19 weiterbewegt und die Mitnehmerwirkung im Bereich der Umschalteinheit 9d beendet ist, stellt sich die Umschalteinheit
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9d von selbst wieder auf Filterbetrieb um. Es wird dann die nächstfolgende Umschalteinheit abgereinigt.
Der während des Filterbetriebes an den Filterflachen der Filterschläuche 8 zurückgehaltene Staub wird ebenso wie der während der Abreinigung von den Filterflächen abgelöste Staub aufgrund seines Eigengewichts in den Staubsammeltrichter 6 befördert.
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Claims (1)

  1. J- AYENTAIJWÄ..TE
    DR.-ING. W. STUHLMANN - DIPL.-ING. R. WILLERT DR.-ING. P. H. OIDTMANN
    AKTEN-NR. 33/25825 463BOCHUM.
    PostschlleQfach 24 5O IhrZelchen Fernruf O234/1 4O 61
    Bergstraße 169 G 75 22 455.4 Telegr.. Stuhlmannpatent
    Kastrup KG
    Schutzansprüche:
    1. Staubabscheider mit einer die Filterorgane, insbesondere Filtertaschen, aufnehmenden Filterkammer, die am oberen Ende einen zu ihr hin offenen Rohgas-Zuführungskanal aufweist und an ihrem unteren Ende mit einem Staubsammeltrichter versehen ist, bei welchem die von außen nach innen mit dem staubhaltigen Rohgas beaufschlagbaren, hohlen, gasdurchlässigen und nur an ihrer Reingas-Austrittsöffnung offenen Filterorgane mit ihrer Reingas-Austrittsöffnung mittelbar an einen gemeinsamen, an einer der Filterkammerseitenwände befestigten Reingas·:Sammelkanal angeschlossen sind, und welcher ferner eine Spülgasleitung für die Zuführung und Verteilung von Spülgas zu den einzelnen Filterorganen sowie Mittel für die wechselweise Unterbrechung der Rohgas-Zufuhr und gleichzeitige Beaufschlagung der Filterorgane mit dem Spülgas im Gegenstrom zur Rohgasführung aufweist, dadurch gekennzeich» net, daß die Reingas-Austrittsöffnungen (15) der Filterorgane (8) an der Filterkammerseitenwand in Ausnehmungen (14) münden, welche außenseitig von für jeweils mehrere Filterorgane gemeinsam vorgesehenen Umlenkkästen (12) umschlossen sind, die je zwei Umschaltkästen (10 und 11) mit um 90° gegeneinander versetzten Absperrklappen (17 und 18) tragen, von denen die Austrittsöffnung des einen Umschaltkastens (10) im Reingas-Sammelkanal (5) mündet, während der andere Umschaltkasten (11) den Anschlußteil für die Spülgasleitung (23) bildet.
    2. Staubabscheider nach Anspruch 1, dadurc h gekennzeichnet , daß die Umlenkkästen (12) mit den auf diesen aufgesetzten Reingas- und Spülgas-Umschaltkästen (10 und 11) sowie die mit den Spülgas-Umschaltkästen (11) ver-
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    bundene Spillgasleitung (22, 23) innerhalb des on der Außenseite der gleichen Filterkammerseitenwand (H) befestigten Reingas-Sammelkanals(5) angeordnet sind.
    3. Staubabscheider nach Anspruch 1 oder 2 ,dadurch gekennzeichnet, daß die den Ausnehmungen (I1I) in der Filterkamnerseitc lwand (·')) gegenüberliegenden 'Randteile (13) der 'Jmlenkk'Jsten (12) schräggestellt sind.
    1J. Staubabscheider nach Anspruch 1, k Jder 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die Reingas- und Spülgas-Umschaltkästen (IO und 11) jedes Umlenkkastens (12) zu einer Unschalteinheit (9) zusammengefaßt sind und ihre unter einen: V.'inkel von 90° gegeneinander versetzte Absperrklappen (17 und 13) auf einer beide Umschaltkästen (10, 11) durchsetzenden gemeinsamen Umschaltwelle
    (16) angeordnet sind..
    5. Staubabscheider nach Anspruch ^ ,dadurch r. e k e η η ζ e i c h η ρ t , α aß die ümschaltwellen (16) der ur.ischalteinheiten sämtlicher limschaltkästen (12) parallel zueinander angeordnet und durch eine motorisch bewegte, mit mindestens einem Mitnehmer (Γ.,1) versehene umlaufende "Kette (2Ci) drohbar oind.
    C. :.'taubabsc:ieid».?r r,ac.\ Anspruch U oder 5 , d a d u r c h g ο ',< e η r. <'. c· 1 c 1; net, daß die Absperrklappen (17 und lei) .iuvch ίμ linier, tofestigte üev/ichte oder Federn in i-.uhes'.ol ] unr -jei.c'iltf··". .:i!/i, in der aie Abnperrklappe
    (17) ir: :\ei:;/ji3-'-':..r,<.:*\?. !'..',-■ ., t"r, (Iw) ',:. dor· Gf fenstollung und :ie Kluppe ( 1 Γ·) ::. .';■": ;;.;· -Y:\..: :';,': ] t kc r, tfr. (11) in Sperrstellung steht.
    7522455 12.0S.76
    - 3 -
    7. Staubabscheider nach Anspruch 1 oder einen der folgenden ,dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb ^er Cnül^as-Urr.schaltkästen (11) schwenkbar ^ela^erte Klappe (IS) a Ig Drosselklappe aussei;: ildet ist.
    7522455 12. et 76
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