DE8901315U1

DE8901315U1 - Austragseinrichtung für das Filtermaterial in einem Luftfilter

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Publication number: DE8901315U1
Application number: DE8901315U
Authority: DE
Original assignee: Lufttechnik Bayreuth Rueskamp GmbH
Current assignee: Lufttechnik Bayreuth Rueskamp GmbH
Priority date: 1989-02-06
Filing date: 1989-02-06
Publication date: 1989-04-06

Description

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Patentanwalt WOLFGANG BiARSfNIOK Dipl.-Ing. G 189 Kuhbergstr. 21 8640 Kronach Rüskamp GmbH Austragseinrichtung für das Filtermaterial in einem Luftfilter

Die Neuerung betrifft eine Austragseinrichtung für das Filtermaterial in einem Luftfilter, das aus mehreren, nebeneinanderstehend angeordneten rechteckförmigen Filterkassetten bestellt, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Luftfilter bestehen aus mehreren parallelen senkrechten Einzelschichten von Filtermaterial, die während des Betriebes getrennt voneinander austragbar sind. Entsprechend der Anwendung des Filters zur Reinigung von Rohgasen verschiedener Quellen, wie Entschwefelung von Rauchgasen, Trockenabscheidung von Fluorwasserstoff, Absorption bestimmter Gase in einen. Luftgasgemisch, ist der Einsatz verschiedener Filtermaterialien in den einzelnen benachbarten Filterkassetten möglich. Ebenso werden die Filterkassetten mit Filtermaterial unterschiedlicher Granulatgröße, 0,5 bi» &bgr; mm, beschickt, was ebenfalls, wie die Bauausführung, vom jeweiligen Einsatz des Filters unC seiner Anpassung abhängig ist. Entsprechend der gewählten Granulatgröße müssen die Zwischenwände der Filter geeignete Lochraster aufweisen, um das zu reinigende Gas durchströmen zu lassen, ohne daß diese Durchgangslöcher von dem körnigen Filtermaterial verstopft werden. Zweckmäßig ist es auch, die Trennwände als Kiemenwände auszubilden, deren Öffnungen so gelegt sind, daß das durch die Schwerkraft nach unten sinkende Filtermaterial die Durchgangsöffnungen nicht verstopfen kann. Ein so gebildeter, aus mehreren Filterkassetten bestehender Filter wird quer zur Fließrichtung des Filtermaterial, d.h. horizontal, von dem zu reinigenden Rohgas durchströmt«

Das Filtermaterial kann nach Austrag aus dem Filter je nach Verwendungszweck gereinigt oder einer Verbrennungsanlage zur Entsorgung oder zur anderweitigen Entsorgung abgeführt werden.

Das Filtermaterial hat die Eigenschaft, daß es je nach Art des Filtermaterials Kalk, Sand, Quarzsand, Salzsplit, Koks-Kohle usw., bestimmte Gase bzw. Stoffe aus dem aasgemisch absorbiert oder absorptiv bindet, so daß hierdurch ein kontinuierliches Rexnigungsverfahren aufgebaut wird, din Filter mit einer Austragseinrichtung nach der Neuerung ermöglicht einen kontinuierlichen Reinigungsprozess, bei dem das Filtermaterial stetig oder zeittaktgesteuert aus jeder einzelnen Kassette ausgetragen wird, um so einen optimalen Reinigungsprozess des Rohgases zu gewährleisten und mit Schadstoffen angereichertes Filtermaterial dem Reinigungsprozess kontinuierlich zu entziehen. Die Verwendung körnigen Filtermaterials hat darüber hinaus den Vorteil, daß auch eine Staubabscheidung gleichzeitig mit erfolgt, da die z.B. im Rauchgas oder im heißen Abluftgas von Brennöfen der keramischen Industrie enthaltenen Staubpartikel gleichzeitig Jf gebunden und gemeinsam mit d&m Filtermaterial abgeführt II werden. Die zellenförmigen Filterkassetten weisen eine Querf schnitte form auf zwischen 2.B. S bis 40 cm &khgr; 1 m und können * bis zu ca. 20 tu hoch sein. Sie sind in einem Rahmengestell untergebracht. An der ersten Kassette sind großvolumige f Rauchgas- bzw. RohgaszufUhrungen vorgesehen und an der H Außenseite der letzten Kassette eine ebenfalls großvolumige, ff in der Regel einen großen Teil 4er Kassette überspannende Reingasableitung,

Unterhalb dieser Filterzellen in Kassettenform befindet sich die Austragseinheit mit einer oder mehreren Austragswalzen in Form von Flüge!walzen, die sich über die gesamte Länge

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der Auetritteöffnungen der Kassetten erstrecken. Diese wer den gleichmäßig oder unterschiedlich getaktet angetrieben, um aus den Kassetten das mit Schadstoff angereicherte Filtermaterial gleichmäßig oder mit unterschiedlicher Geschwindigkeit auszutragen. Aufgrund der Größe und der großen Menge an Filtermaterial in jeder Kassette, die ständig vom Rohgas bzw. heißen Abgas durchströmt wird, werden Schwankungen in der Schadstoffbeladung und auch hohe Spitzen gut abgefangen. Das Filtermaterial und der Filter sind in der Regel unempfindlich gegen hohe Temperaturen und Temperaturspitzen. Derartige Filter können auch bei diskontinuierlich ablaufenden Prozessen, z.B. für die Abscheidung von Fluorwasserstoff hinter Herd, Wagen, Öfen, eingesetzt werden. Eine Stillstandheizung ist nicht erforderlich, uwnn geeignetes Filtermaterial zur Anwendung kommt, das absorptiv Schadstoffe auch bei niedriger Temperatur bindet.

FUr den Wirkungsgrad eines Luftfilters nach der beschriebenen Art ist es von besonderer Wichtigkeit, daß die Fließbewegung des Filtermaterials schichtweise kontinuierlich erfolgt, was mit derzeitigen Austragseinheiten nicht gewährleistet ist. Je nach Breite der einzelnen Filterkassetten haftet das bereits mit Schadstoffen angereichterte Filtermaterial an den Trennwänden, während das sich mittig über die gesamte Tiefe der Zelle erstreckende Filtermaterial schneller abgeführt wird. Es entsteht dadurch ein parabolförmig verlaufender Austrag des Filtermaterials. Die mit Schadstoffen übersättigten Granulate an den Trennwänden sind nicht mehr in der Lage, Gase absorptiv aufzunehmen, so daß nur noch ein Teil des Filtermaterials wirksam ist. Das Reingas ist somit noch mit nicht ausgefilterten Gasen und Schadstoffen behaftet.

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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Austragseinrichtung derart auszubilden/ daß die Fließgeschwindigkeit des Filtermaterials innerhalb einer Filterkassette gleich groß ist, d.h., daß die aufgezeigten Mängel nicht mehr auftreten.

Gelöst wird die Aufgabe durch"die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene technische Lehre, wonach ganz bestimmte Zuordnungen der Austrittsöffnungen der zu entleerenden Kassetten zu den Einlauföffnungen der Entleerungskammern in der Austragseinrichtung zu beachten sind und die Entleerungskammern, wie im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben, um das Filtermaterial ausgebildet sein müssen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung nach Anspruch 2 sind für jede Entleerungskammer beidseitig zwei Entleerungsöffnungen vorgesehen, vor denen jeweils eine Austragswalze angebracht ist, die beide gegensinnig angetrieben werden, so daß das fließende Filtermaterial beidseitig ausgetragen wird. Auch durch diese Maßnahme ist es gewährleistet, daß das Filtermaterial, auf eine horizontale Ebene bezogen, kontinuierlich innerhalb der Filterkassette nachfließt, d.h. die Fließgeschwindigkeit aller Körner innerhalb einer Kassette gleich groß ist.

Zur optimalen Wirkung der Gesamtfilteranlage ist nach Anspruch 3 vorgesehen, daß die Austragseinrichtung hermetisch luftdicht abgeschlossen ist, so daß Fremdluft über die Entleerungskammern in die Filterkassette nicht eindringen kann. Unterhalb der Entleerungskammern ist in bekannter Weise ein Entyorgungsbunker vorgesehen, in den das ausgetragene Filtermaterial mit den gebundenen Schadstoffen fällt und aus dem dieses z.B. mittels Schneckenförderer für die Entsorgung ausgeworfen wird. Für die Wiederverwendung des Filtermaterials, falls dieses*nach Reinigung und Abscheidung der gebundenen Stoffe wiederverwendet werden kann, ist es zweck-

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mäßig, für jede Entleerungskammer einen einzelnen Entsorgungsbunker vorzusehen. Ebenso sind getrennte Vorratsbunker für axe Filtermaterialien vorzusehen, aus denen das Material in die Filterkassetten Von oben her eingegeben wird bzw· hinfließt.

Nach Anspruch 4 ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, daß die einzelnen Entleerungsöffnungen mittels eines Schiebers verschließbar sind. Dieser kann entweder Griffe für die Handbetätigung aufweisen oder aber auch Vorrichtungen, die an einen motorischen Antrieb ankoppelbar sind. Die Schieber sind u.a. dafür vorgesehen, daß, im Falle des Auswechselns einer Austragswalze, die Entleerungskammer verschlossen werden kann.

Nach Anspruch 5 ist vorgesehen, daß mehrere Filteranlagen mit jeweils unter diesen angeordneten Austragseinrichtungen in Reihe angeordnet werden, z.B. in Großkraftwerken oder in der Porzellanindustrie bei großen Brennöfenanlagen. Die Austragswalzen werden dann zweckmäßigerweise über Flanschverbinder jeweils in Reihe geschaltet, so daß nur ein einziger Antrieb ausreichend ist. um i.B. drei in Reihe angeordnete Austragswalzen anzutreiben.

Bei einer normalen Ausführung ist für jede Austragswalze ein einzelner Antriebsmotor vorgesehen. Es kann aber auch ein einziger Antrieb für alle Antriebswalzen vorgesehen sein. Für diesen Fall müssen die Antriebswalzen gemäß Anspruch 6 aus den Seitenwänden hervorstehen und z.B. aufgezogene Ritzel aufweisen, über die mittels eines Kettenantriebs und eines einzigen Motors alle Walzen kontinuierlich gedreht werden. Die unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten der Austragswalzen können dabei durch die Ritzelzahl der Kraftübertragungsräder bestimmt werden.

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Die Neuerung wird nachfolgend anhand des in den Fig· dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen«

Fig. 1 eine schematische Schnittzeichnung durch eine Filteranlage mit einet neuerungsgemäß ausgebildeten Austragseinrichtung, und

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Austragseinrichtung in herausgestellter Schnittansicht.

In Fig. 1 ist schematisch in einem Teilschnitt eine Austragseinrichtung 1 dargestellt, die auf einem Säulengestell mit den Säulen 2a und 2b aufmontiert ist. Die notwendigen weiteren Säulen sind nicht dargestellt. Unterhalb der Austragseinrichtung 1 ist ein Entsorgungsbunker 3 angeordnet, aus dem das einfallende Filtermaterial mittels eines angedeuteten Schneckenförderers 4 ausgetragen werden kann. Der Entsorgungsbunker 3 ist im Ausführungsbeispiel so dargestellt, daß in ihm sämtliche Filtermaterialien gesammelt werden.

Die Austragseinrichtung 1, die anhand von Fig. 2 später näher beschrieben wird, weist Entleerungskammern 5, 6, 7 und 8 auf, die in Entleerungsöffnungen 9, 10, 11, 12 münden. Oberhalb einer jeden Entleerungskammer 6, 7, 8 sind Filterkassetten 13, 14, 15 und 16 vorgesehen. Die Austrittsöffnungen der Filterkassetten 13, 14, 15, 16 weisen einen Querschnitt auf, der gleich groß oder kleiner ist als der Querschnitt der Einlauföffnungen der Entleerungskammer 5, 6, 7, 8. Um die Größenordnungen zu veranschaulichen, wird beispielhaft die Filterkassette 13 angegeben: Das Tiefenmaß beträgt ca. Im, die Breite jedoch nur 9 cm und die Höhe etwa 20 m. Die Filterkassette 14 weist hingegen eine Breite

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von 30 cc; auf, Tiefenmaß und Höhe sind identisch mit der ersten Kassette 13. Die Kassette 15 ist ebenfalls 30 cm breit, während die Kassette 16 eine Breite von 17 cm bei sonst gleichbleibenden Abmessungen gemäß der Kassette 13 aufweist. Der rechteckförmige Querschnitt der Austrittsöffnung der Kassette 13 beträgt somit 9 cm &khgr; 100 cm, der Quer- ?; schnitt der Kassetten 14 und 15 30 cm &khgr; 100 cm und der der S Kassette 16 17 cm &khgr; 100 cm. Im Ausführungsbeispiel sind die |f. Einlauföffnungen der Entleerungskammern 5, 6, 7, 8 diesen Maßen genau angepaßt. Das in die Filterkassetten eingefüllte Filtermaterial, das über den Turm 17 zugeführt wird, weist gleiche oder unterschiedliche Korngrößen auf. In jede der Kassetten kann ein bestimmtes Filtermaterial zum Absorbieren bestimmter Gase eingegeben werden. Die Auswahl der Materialien hängt vom Anwendungsfall ab. Vor der ersten Kassette 13 ist eine Rohgaszuleitung 18 vorgesehen, über die die zu reinigenden Rohgase über eine Röhgaseinlaßöffnung in der ersten Kassette, die sich in diesem Fall über die gesamte Kassettenbreite erstreckt, in den Filter strömen. Die Rohgase können z.B. heiße Gase von Brennöfen für keramische Produkte, Abgase von Kesselanlagen in Kraftwerken oder Verbrennungsanlagen schlechthin sein. Das eintretende Gas durchströmt die Filterkassetten 13, 14, 15, 16, deren Trennwände 19, 20, 21, wie die Eintrittewand 22 der ersten Kassette 13 und die Austrittewand 23 der letzten Kassette 16, luftdurchlässig sind. Die in den Filterkassetten enthaltenen Filtermaterialien binden die Rußpartikel und absorbieren jene Gase, fUr die sie ausgelegt sind, so daß das ungereinigte Rohgas über den Reingaeauslaß 19 gereinigt abgeführt werden kann. Zu diesem Zweck let an der Außenwand 23, die die Reingaeauelaßöffnung bildet, eine Reingaeableitung 19 vorgesehen.

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In der Darstellung ist ferner gestrichelt eine Füllstandsebene 24 des Filtermaterial dargestellt. Die neuerungsgemäß ausgebildete Austragseinrichtung bewirkt, daß das Filtermaterial mit gleichmäßiger Fließgeschwindigkeit beim Austragen abfließt. Z.B. nimmt das Filtermaterial aus der Ebene 24 nach einem Austragsschritt oder- nach einem kontinuierlichen Zeitraum des Austrags die Ebene 25 ein. Dies ist nur mit der Austragseinrichtung 1 zu bewerkstelligen, die anhand von Fig. 2 im nächsten Abschnitt beschrieben wird. Mit bekannten Austragseinrichtungen hingegen ist die Fließgeschwindigkeit des Filtermaterial in der Mitte der einzelnen Zelle schneller, wie in der Filterkassette 14 dargestellt ist. Das Filtermaterial fließt dabei entsprechend der strichpunktiert dargestellten Parabelkurven ab, d.h., daß an den Trennwänden 19, 20 das Material wesentlich langsamer abfließt als in der Mitte der Filterzelle.

Das gleichmäßige Abfließen des Filtermaterials beim Austrag gewährleistet die Austragseinrichtung 1, die in Fig. 2 deutlicher dargestellt ist. Die Austragseinrichtung besteht aus einem oberen Trägerrahmen 24 und einem Grundrahmen 25, der auf dem Säulenrahmen mit den Säulen 2a und 2b in Fig. 1 aufmontiert ist. An dem oberen Trägerrahmen 24 ist die Filtereinheit aus den vier nebeneinander angeordneten Filterkassetten aufgesetzt. Bedingt durch die Schnittdarstellung ist nur die hintere Seitenwand 26 sichtbar. Die vordere Seitenwand ist abgenommen. Umschlossen wird das Gehäuse von Gehäusewänden 27 links und Gehausewänden 28 rächte. Die Entleerungskamtner 5 wird durch die beiden Schilttwände 28, 29, die Entleerungekammer 6 aus den Schuttwänden 30, 31, die Entleerungekammer 7 aus den Schuttwänden 32, 33, die Entleerungskammer 8 aus den SchUttwänden 34, 35, die an der Geliäuaewand 28 mit befestigt ist, gebildet, damit über diese Entleerungskammern mit den Auatragawalzen 36, 37, 38 und 39 das durch Schwerkraft nach unten fließende Filtermaterial

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ausgetragen werden kann. Bei gleichbleibender Sinkgeschwindigkeit aller Körner des Filtermaterials sind die Schuttwände der Entleerungskammern so zueinander gestellt, daßihr Winkel größer als 65 ist. So beträgt derWirikel cC 70^ö, der Winkel &bgr; 71^&bgr;, der Winkelt 78° und der Winkel <f 90*. Beispielhaft für die anderen Entleerungskammern wird anhand der Entleerungskammer 7 angegeben, wie die Entleerungsöffnung 11 auszubilden ist. Die Schüttwand 33 geht, wie ersichtlich, etwa in Höhe des mittleren Radius der Austragsflügel' 40 auf der Austragswalze 38 in eine senkrechte Verlängerung 43 über, die ca. 75 mm (a) lang ist. Der Durchmesser der Austragswalze 38 einschließlich dem Austrageflügel 40 beträgt ca. ,14 Cm bei einer Höhe der Austrage flügel von 30 mm. Unterhalb der Austragswalze 38 ist eine waagerechte Auslaufwand 41 vorgesehen, in der sich eine Verbindungswand

42 im Ulnkelyvon ca. 40° anschließt, die an der Verlängerung

43 angeschweißt oder aus dieser herausgeformt ist.

Die eigentliche Entleerungsöffnung 11 wird nun begrenzt durch die Schüttwand 32, die auf gleicher Höhe endet, auf welcher die Verlängerung 43 gegenüber der Schutzwand abgewinkelt ist. Unterhalb der Schuttwand 32 ist die Wand eines Schiebers 44 sichtbar, der durch Führungsachsen 45 in den Seitenwänden 26 gegenüber der Schüttwand 32 verschiebbar gelagert ist. In der geöffneten Stellung endet die SchUttwand in etwa in Höhe des Mittelpunktes der Drehwalze 38 seitlich neben dieser. Die untere Kante bildet dabei den Abschluß der Entleerungeöffnung 11. Die öffnung ist so gewählt, daß der Schuttwinkel des nachfließenden Filtermaterials aus der Entleerungsöffnung so groß ist, daß die Austragswalze noch herausgenommen und wieder eingesetzt werden kann, falls kein Schieber 44 vorgesehen ist. Wird der Schieber in die untere Position gebracht/ so Kann das Filtermaterial nicht mehr ausgetragen werden. Zu diesem Zweck sind mit

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dem Schieber Handgriffe 46 vorgesehen, die aus den Seitenwänden 26 bzw. der nicht sichtbaren vorderen Seite hervorstehen. Diese Griffe sind in Langlöchern 47 in der Seitenwand 26 bzw. der vorderen Seitenwand geführt. Das durch Drehung <2sr Austragwalze 38 über die Mitnahmeflügel 40 ausgetragene Material rutscht übe-r die Abbruchkante der Auslaufwand 41 und fällt dabei in den gemeinsamen Entsorgungsbunker 3 in Fig. 1.

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Claims

• ill III ft . Patentanwalt WOLPOANO MARYMlOK Dipl.«Ing. G 189 Kuhbergstr. 21 8640 Kronach Rüskamp GmbH SchutzaneprUche

1. Austragseinrichtung fUr das Filtermaterial in einem Luftfilter, der aus mehreren nebeneinanderstehend angeordneten rechteckförmigen Filterkassetten besteht, deren Trennwände luftdurchlässig sind und die mit gleichem oder unterschiedlichem, bestimmte Gase absorbierenden, körnigen Filtermaterial beschickbar sind, das durch eine Austragsöffnung an der Unterseite mittels einer Austragswalze kontinuierlich oder zeittaktgeeteuert ausgetragen wird, wobei die erste Filterkassette an der Außenseite eine Rohgaseinlaßöffnung und die letzte Filterkaasette an der Außenseite eine Reingasauslaßöffnung aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung einer
jeden Filterkassette (13, 14, 15, 16) gleich groß der Querschnitts fläche der Filterkassette (13, 14, 15, 16) ist, daß oberhalb jeder Austrittsöffnung oder mehrerer relativ schmaler Austrittsöffnungen übergreifende, aus trichterförmig nach unten zulaufenden Schüttwänden (28, 29; 30, 31; 32, 33; 34, 35) gebildete Entleerungskammern (5, 6, 7, 8) mit einer Einlauföffnung vorgesehen sind, die im Querschnitt gleich groß oder größer und in der Form gleich der Austrittsöffnung der zu entleerenden Filterkassette (13, 14, 15, 16) bzw. -Xassetten ist, und daß die Schüttwände (28, 29; 30, 31; 32, 33; 34, 35) der Entleerungskammern, bezogen auf die horizontale Unterseite der Filterkassetten (13, 14, 15, 16), in Neigungswinkeln größer als 65° nach unten aufeinanderzulaufen und in einer über die gesamte Tiefe der Austrittsöffnung der Filterkassette (13, 14, 15, 16) verlaufenden Entleerungsöffnung (9, 10, 11, 12) münden, vor der die Austragswalze

11-11.

(36, 37, 38, 39) Über die gesamte Länge der Entleerungsöffnung verlaufend angeordnet ist/ die aus der oberhalb der Austragswalze (36, 37, 38, 39) vorgesehenen Schüttwand (28, 30, 57, 35), die oberhalb oder in Höhe der Drehachse neben der Walze endet, und aus einer in einem bestimmten Abstand hierzu angeordneten senkrechten Verlängerung (43) der gegenüberliegenden Schüttwand (29, 31, 33, 34) gebildet wird, die über eine winklig in Richtung der Austragswalze (36, 37, 38, 39) abgekröpfte Verbindungswand (42) in eine unterhalb der Walze endende Auslaufwand (41) übergeht, wobei die Öffnungsweite der Entnahmeöffnung (9, 10, 11, 12) so groß ist, daß das Filtermaterial durch die Schwerkraft in einem solchen Schüttwirikel austritt, daß es von den Mitnahme fluge In (40) der Austragswalze (36, 37, 38, 39) erfaßt wird.

2. Austragseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schüttwände der trichterförmigen Entleerungskammer auf gleicher Höhe oberhalb der Mittenachse austrage frei enden, und daß beidseitig der Entleerungsöffnung Austragswalzen vorgesehen sind, die sich gegenläufig drehen und das Filtermaterial nach unten über Auslaufwände abführen.

3. Austragseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragseinrichtung luftdicht abgeschlossen ist und unterhalb der Austragseinrichtung ein Entsorgungsbunker vorgesehen ist, aus dem das kontinuierlich oder im Zeittakt gesteuert aus den Filterkassetten entnommene Filtermaterial gesammelt und abgeführt wird.

4. Aüstragseinrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet« daß die Entleerungsöffnung von einem Schieber verschließbar ist, der an der Unterseite der oberhalb der Austragswalze angeordneten Schüttwand geführt und über aus den Seitenwänden hervorstehende Griffe oder Betätigungsansätze manuell oder mittels angreifender motorischer Antriebe verschiebbar ist.

5. Austragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Austragseinrichtungen mit aufgesetzten Filtern miteinander angeordnet sind, und daß die Austragswalzen über Flanschverbinder miteinander gekoppelt sind.

6. Austragseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Austragswalzen für jede Walze ein eigener Motor oder auf den Antriebswalzen vor den Seitenwänden aufgesetzt Ritzel für eine Antriebskette vorgesehen sind, die auf ein Ritzel eines gemeinsamen Antriebsmotors aufgreift.