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Mehrkammer-Filteranlage
Mehrkammer-Filteranlagen, die aus einzelnen
Filterkammern mit Filterflächen bestehen, arbeiten im allgemeinen derart, daß die
unter Unterdruck stehenden Kammern periodilsch abgereinigt werden, indem durch Absperrung
gegen die Reinluft und durch offenen von Absperrklappen ullenluft infolge des vorhandenen
Unterd'rucks in die Kammern strömt und dabei im Gegenstrom die Filterflächen durchfließt,
so daß der beim Filtern sich absetzende Staub durch diesen Spülstrom und ein zusätzliches
Klopfen der Filterflächen von den Filterflächen gelöst und mit der Spülluft dem
staubhaltigen Luftstrom wieder zugeführt wird.
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Es ist auch schon bekannt, die Spülluft durch einen zusätzlichen Ventilator
der Reinluftleitung zu entnehmen und sie durch diesen Ventilator im Gegenstrom durch
die ahzureinigende Kammer zu drücken und dadurch die Filterflächen unter zusätzlichem
Klopfen abzureinigen. Auch in diesem Fall wird die stark staubhaltige Abreinigungsluft
dem zu filtrierenden staubhaltigen Luftstrom wieder zugeführt.
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Weiter ist es bekannt, bei Mehrkammer-Filteranlagen die einzelnen
Kammern ständig mit der Reingasseite zu verbinden und die Spülluft für die jeweils
auf Abreinigung geschaltete Kammer aus der Reingasseite zu entnehmen. Zu diesem
Zweck wird die jeweils auf Abreinligung geschaltete Kammer gegen den Staubluftstrom
abgesperrt und über ein Anschlußroht mit der Saugseite des Ventilators verbunden,
der die Staubluft ansaugt und sie durch die Filteranlage drückt. Die Ahreinigungsleistung
kann in diesem Fall nur sehr gering sein, da das Druckgefälle, welches
durch
die Saugseite des Ventilators erzeugt wird, nur sehr klein ist, womit auch die durch
die auf Abreinigung geschaltete Kammer fließende Spülluftmenge gering ist. Eine
Erhöhung dieser Spülluftmenge würde zu einer Herabsetzung der angesaugten Staubluftmenge
und damit zu einer Herabsetzung in der Leistung der Anlage führen, Auch in diesem
Fall wird die stark mit Staub beladene Spülluft wieder in die Anlage zurückgeleitet.
Durch dieses Zurückführen der staubhaltigen Abreingungsluft bzw. Spülluft in den
Staubluftstrom werden die Filterflächen der nicht auf Abreinigung geschalteten Kammer
anomal stark mit Staubteilchen beaufschlagt und bedecken sich daher sehr schnell
wieder mit einer Staubschicht. Die Leistung derartiger Filteranlagen ist daher bei
gegebenen Filterflächen stark begrenzt, oder in anderen Worten, es ist für eine
bestimmte Filterleistung eine verhältnismäßig großräumige Filteranlage erforderlich.
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Es ist weiter bekannt, bei Filteranlagen mit mehreren nacheinander
auf Ab reinigung schaltbaren Filterkammern die Spülluft durch einen besonderen zusätzlichen
Ventilator durch die jeweils auf Abreinigung geschaltete Kammer zu leiten und für
die Ab reinigung der Spülluft eine zusätzliche Schlauchfilterkammer vorzusehen,
in der die Schläuche nur durch Klopfen abgereinigt werden. Die Schläuche in der
Abreinigungskammer des Spüll'uftstromes verstopfen mit der Zeit und haben durch
das Zusetzen der Schlauchporen einen veränderlichen Widerstand, so daß die pro Zeiteinheit
durch die Filterkammer strömende Spülluftmenge immer kleiner ist als die vorher
durch die Kammer strömende Staubluftmenge. Solche Anlagen besitzen daher einen schlechteren
Wirkungsgrad als normale Filteranlagen, bei denen die Kammern nacheinander im Gegenstrom
von Spülluft durchströmt werden, die der Staubluft wieder zugeführt wird.
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Es ist bekannt, bei Filteranlagen dem Spüllüfter, der vom Staubluftventilator
unabhängig ist, einen Fliehkraftstaubabscheider vor- oder nachzuschalten. Diese
Anlagen arbeiten jedoch so daß für jede Kammer drei Schaltklappen vorzusehen sind,
die so gesteuert werden, daß die auf Abreinigung geschaltete Kammer gegen die Reingasleitung
abgeschlossen ist, so daß der Spüllüfter Spülluft aus der Atmosphäre ansaugen muß.
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Gegenüber den letzten bekannten Filteranlagen bezieht sich die Erfindung
auf eine tMehrkammer-Filteranlage für staubhaltige Luft oder Gase, bei der die einzelnen
Kammern auf der Reingasseite ständig mit der Atmosphäre oder einer gemeinsamen Reingasleitung
in Verbindung stehen und nacheinander auf Abreinigung geschaltet werden und bei
der die Filterflächen in den Kammern während der Abreinigung im Gegenstrom durch
einen vom Stawbgaslüfter unabhängigen Ventilator mit Spülluft aus der Atmosphäre
oder aus dem Reinluftstrom beaufschlagt werden, und besteht darin, daß dem Spülluftventilator
in bekannter Weise ein Zyklon vor- oder nachgeschaltet ist und dieser Ventilator
eine solche Leistung aufweist, daß die pro Zeiteinheit durch die auf Abreinigung
geschaltete Kammer im Gegenstrom fließende Spülluftmenge größer oder ein Mehrfaches
der Staubluftmenge ist, die vorher durch die Kammer fließt. Durch diese erfindungsgemäße
Ausbildung der Filteranlage findet der Spülluftstrom einen immer gleichbleibenden
Widerstand, der so ist, daß es möglich ist, die pro Zeiteinheit durch die auf Abreinigung
geschaltete Kammer strömende Spülluftmenge größer zu machen als die vorher pro Zeiteinheit
durch die Kammer strömende Staub luftmenge, so daß der Albrieinigungsgrad der Filterfläche
bei ständig gleichbleibender Spülluftmenge svesentlich verbessert und beschleunigt
wird, wobei der durch den Zyklon abgeschiedene Staub der Spülluft die Anlage nicht
mehr belastet. Weiter wird der Abrieinigungsgrad der Kammern infolge der hohen Spülluftgeschwindigkeit
durch das große Druckgefälle verbessert und damit wieder die Leistung der Filteranlage
erhöht. Bei gemeinsamer Reindluftableitung für alle Filterkammern wird die Leistung
der auf Filterung des Staubluftstromes geschalteten Kammern erhöht, da das hohe
Druckbefälle in der auf Abreinigung geschlaltete Kammer auch das Druckgefälle in
den auf Entstauben geschalteten Kammern erhöht, falls das Staub-Luft-Gemisch durch
einen Druckventilator in die Anlage gedrückt wird. Diese letztere Anordnung ist
daher beso, ndesrs vorteilhaft. Es ist aber auch möglich, die staubhaltige Luft
mittels eines Saugventilators durch, die Anlage zu leiten, jedoch ist es dann erforderlich,
durch den Spülluftventilator einen Unterdruck für die Ahireinigung zu erzeugen.
der entsprechend dem Unterdruck des Staubluftventilators erhöht ist. In diesem Fall
muß die Leistung des Spülluftventilators größer gewählt werden, jedoch wird auch
hier diia Gesamtleistung der Anlage infolge der einwandfreien Abreinigung der einzelnen
Kammern verbessert. Sie wird auch dadurch erhöht, dlaß der Staub der Spülluft nicht
wieder in die Anlage zurüclgeführt wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
dargestellt, und zwar zeigt Fig. I einen senkrechten Schnitt durch eine aus zwei
Filterkammern bestehende Filteranlage, Fig. 2 die Aufsicht auf eine Zyklonanordnung
zur Abireinigung der Spülluft.
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Die Filteranlage besteht aus einer beliebigen Anzahl Filterkammern.
Zur vereinfachten Darstellung sind in; der Zeichnung zwei Filterkammern' I und 2
wiedergegeben. In den Fifterkammern sind die Filterflächen angeordnet, und zwar,
wie dargestellt, in Form von Schläuchen 3, die im Ausführungsbeispiel von innert
nach außen mit staubhaltiger Luft beaufschlagt werdfen. An Stelle von. schlauchförmigen
Filterflächen ist es auch möglich, ebene Filterflächen, in den Kammern unterzubringen,
wobei diese Filterflächen durch rahmenförmige Abstan dselemente voneinan der getrennt
eingespannt werden. Die Rahmen sind dabei zwischen den Filterflächen nach unten
und oben abwechselnd durchbrochen, so daß die ron, unten einströmende
staubhaltige
Luft die Filterflächen durchstreichen muß. Die gesamten Filterkammern I und 2 sind
nun am oberen Ende entweder offen oder mit einer gemeinsamen Reingasleitung 4 verbunden.
Es ist also eine ständige Verbindung aller Kammern mit der Atmosphäre1 oder der
Reingasleitung vorhanden.
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Am unteren Ende sind die einzelnen Filterkammern I und 2 voneinander
getrennt und münden, über trichterförmige Ansätze 5, 6 in einen gemeinsamen Sammelraum
7, dem das zu filtrierende Staub-Luft-Gemisch durch einen Druckventilator 8 zugeführt
wird. In dem Sammelraum 7, der gleichzeitig Beruhigungsraum ist, setzen sich die
groben Staubteilchen on üblicher Weise ab und werden druch eine Förderschnecke 9
und eine Schleuse 10 aus der Anlage entfernt.
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Der untere Teil der trichterförmigen Ansätze 5 und 6 der filterkammen
1 und 2 ist beispielsweise zylindrisch ausgebildet, und dieser Zylinderteil 11 und
12 ist mit dem Sammelraum 7 durch Stutzen I3 verbunden. In dem zylindrischen Trichterteil
1 1 und 12 ist nun ein aus zwei Zylinderflächen 14 und 15 bestehender Absperrschieber
drehbar gelagert, wobei die Welle dieser beiden sich gegenüberliegenden Zylinderflächen
mit der Achse des zylindrischen Trichterteilees 11, 12 zusammenfällt. In Höhe der
Drehachse der Drehschieber 14, 15 weist jeder Trichteransatz 11, I2 eine oder zweli
sich gegenüberliegende Durchbrechnungen 16 und I7 auf, deren Öffnungsweite kleiner
ist als die Breite der zylingdrischen Schieberflächen 14, 15. Die Trichteransätze
11 und 12 sind über die Durch brechungen 16 und 17 mit einer Rohrleitung 18 verbunden,
die zu einem Zykon 19 führt, hinter den eim Saugventilator 20 geschaltet sit. Das
untere Ende des Zyklons 19 kann über eine Schleuse in den unteren Staubsammelraum
der Filteranlage münden, in der sich die Förderschnecke 9 dreht.
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In der Filteranlage ist nun, jeweils eine Kammer auf Abreinigung
der Filterflächen. geschaltet, während alle weiteren Kammern sich in Filterstelllung
befinden. Im ausführungsbeispiel befindet sich die Kammer 1 in in Filterstellung,
während die Kammer 2 auf Abreinigung geschaltet ist. Dementsprechend ist die Lage
der Drehschieber 14, 15 für die Filterkammer 1 derart gewählt, daß die seitlichen
Öffnungen 16 geschlossen sind, so daß eine Verbindung mit dem Zykon 19 und dem Spülluftventilator
20 nicht besteht und die staubhaltige Luft aus dem Sammelraum 7 über den Stutzen
13 in die Filterkammer I strömen kann wo die Filterflächen 3 von diesem staubhaltigen
Luftstrom durchflossen werden.
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Dabei wird der im Strom enthaltene Staub von den filterflächen zurückgehalten.
Die gereinigte Luft strömt am oberen Ende in die Atmosphäre oder in eine für alle
Filterkammern gemeinsame Reinflutleitung 4.
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Für die auf Abreinigung geschaltete filterkammer 2 nimmt der Drehschieber
14, 15 eine Stellung ein, durch die der Stutzen I3 gegen den Staubluftstrom bzw.
den Sammelraum 7 abgesperrt ist, während die seitilche Öffnung 17 freigegeben ist,
so daß die Kammer unter der Wirkung des hohen Unterdrucks des Spülluftventilators
20 steht.
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Der Ventilator 20 entnimmt die Spülluft am oberen Ende der Kammer
2 der Atmosphäre oder der Reinluftleitung 4, und diese Spülluft beaufschlagt die
Filterfläche 3 in der Kammer 2 in entgegengesetzter Richtung zu der Strömung in
der Kammer I. Die sich auf der Innenseite der Filterschläuche 3 befindenden Staubteilchen
werden durch diesen Spülluftstrom, der eine hohe Geschwindigkeit aufweisen soll,
von den Filterflächen gelöst und in den Zyklon 19 geleitet, in dem sie sich von
der Spülluft trennen und nach unten absinken. Man kann in bekannter Weise das Lösen
der Staubschicht an den Filterflächen der abzureinigenden Kammer 2 durch eine Klopfbewegung
der Schläuche begünstigen oder, falls die Filterflächen fest eingespannt sind, einen
Vibrator 21, z. B. einen elektromagnetisch arbeitenden Vibrator, anbringen, der
die Filterlächen in Schwingungen kleiner Amplitude versetzt. Die in dem Zyklon 19
von Staub befreite Spülluft wird über den Saugventilator 20 in die Atmosphäre geleitet.
Es ist aber auch möglich, bei genügend hohem Abscheidungsgrad des Zyklons 19, die
gereinigte Spülluft der Reinluftleitung 4 oder dem Sammelraum 7 und damit der staubhaltigen
Luft wieder zuzuführen. Um einen möglichst hohen Abreinigungsgrad der Spülluft zu
erreichen, ist es vorteilhaft, wie schematisch in Fig. 2 dargestellt ist, den Zyklon
19 in mehrere Zyklone 194, 19b, 19c, 19d kleinerer Ausführung aufzustellen, denn,
wie die Praxis lehrt, ist der Abreini.gungsgrad kleineres Zyklone wesentlich höher
als derjenige größerer Zyklone. Es ist voreilhaft, für die Abreinigung einen solchen
Spülluftventilator 20 zu wählen, der in der Abreinigungskammer ein Druckgefälle
von möglichst 400 bis 600 mm WS erzeugt. Hierdurch wird der Abreinigungsgrad der
Filterflächen 3 in der Filterkammer 2 sehr hoch, so daß anschließend nach Umschaltung
der Kammern auf Entstaubung ein hoher Filterungsgrad der Filterfäche und eine höhere
Durchsatzmenge der zu filtrieren, den Luft erreicht wird. Für den Fall, daß die
Spülluft vom Ventilator 20 wieder in die Reinluftleitung 4 zurückgeleitet wird,
wird eine erhöhte Leistung der gesamten Filteranlage erzielt, denn die benötigte
Spülluftmenge bleibt dabei ständig konstant. so daß sich das Druckgefälle vom Oberteil
der abzureinigenden Kammer bis zum Zyklon 19 auch auf die übrige Anlage auswirkt
und in den weiteren auf Entstauben geschalteten Kammern das Druckgefälle von unten
nach oben erhöht. Diese Rückführung der Spülluft in die Reinluftleitung ist im allgemeinen
jedoch nur dann möglich, wenn eine genügende Abreinigung der Spülluft durch den
Zyklon 91 oder einen aufgeteilten Zyklon erfolgt und die Gesamtanlage so groß sit,
daß der etwa verbleibende Staubanteil in der Spülluft, der der Reinluftleitung 4
zufließt, nur einen ganz geringen Bruchteil der Gesamtluftmenge darstellt, die die
Filteranlage durchfließt.
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Nach Abreinigung der Kammer 2 wird die nächste Kammer der Anlage
auf Abreinigung geschaltet, indem nunmehr die Kammer 2 gegenüber
dem
Spülluftventilator 20 abgeschlossen und gegen den Sammelraum 7 geöffnet wird und
die nächste Kammer gege den Staubluftstorm abgesperrt und mit dem Spülventilaotr
20 verbunden wird. Die Schaltung der Drehschieber 14, 15 kann dabei durch eine endlose
Kette und entsprechende WIitnehmer erfolgen. wobei es vorteilhaft ist, gleichzeitig
durch diese Kette für die jeweils auf Abreinigung ge schaltete Kammer den Vibrator
21 einzuschalten.
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Durch diese Anordnung werden alle z. B. in Serie geschalteten Kam
mein der Filteranlage nacheinander abgereinigt. während alle übrigen Kammern zur
Filterung der staubhaltigen Luft herangezogen werden.
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Wenn es erforderlich oder erwünscht ist, große Filterflächen auf
gegebenem Raum unterzubringen, kann man eben Filterflächen parallel zueinander in
den Kammern einspannen. Dabei sind die Zwischenräume abwechselnd mit der Staubgasseite
verbunden oder abgesperrt und gegen die Reingasseite umgekehrt abgesperrt oder verbunden.
Für die Abreinigung einer solchen Filterkammer kann man einen Schieber oder Klappen
vorschen, die die Öffnungen der Zwischenräume zur Reingasseite oder zur Staubgasseite
verschließen. Diese Klappen oder Schieber werden nun so gesteuert, daß immer nur
eine Klappe oder ein Schieber den zugehörigen Zwischenraum mit der Reingasseite
oder mit der Staubgasseite $hergestellt $abgereinigt, $Druckverhältnisse $Dement-Verbindung
nacheinander für alle Zwischenräume hergestellt wird. Hierdurch werden nacheinander
jeweils immer nur zwei Filterflächen in der Kammer abgereinigt. Die Steuerung der
Klappen oder Schieber kann dabei durch eine umlaufende Kette und an ihr befestigte
Äiitnehmer und durch die sich ergebenden Druckverhältnisse erfolgen. Dementsprechend
wird auch nur eine kleines Spülluftaggregat benötigt.
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Weiterhin ist es möglich, an Stelle des Drehschiebers IX, 15 wie
er beschrieben wurde, auch andere Absperrorgane gegenüber dem Sammelraum 7 und gegenüber
dem Spülluftventilator 20 zu verwenden und diese Absperrorpgane gegebenenfalls auch
voneinander zu trennen. sie aber gemeinsam zu steuern.