DK172205B1 - Fremgangsmåde til filtrering af luft og cyklofilter med filterpatron til udøvelse af fremgangsmåden - Google Patents

Description

DK 172205 B1

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til filtrering af luft i et apparat, som er kendt under navnet cyklofilter, og som har et øvre legeme, hvori det nedre parti af en selvrensende filterpatron er placeret. Opfindelsen angår endvidere et appa-5 rat, dvs. cyklofilteret, som åbner mulighed for udøvelsen af fremgangsmåden.

Et eksempel på denne type af et apparat er beskrevet i FR-patentskrift nr. 2.514.669 tilhørende ansøgeren. Dette apparat er især indrettet til at fraspalte svævende elementer i 10 den luft, der er hentet fra lokaler til produktion, behandling eller oplagring af pulverformede produkter, eller fra visse industrier, som foranlediger udsendelsen af affaldsstoffer, såsom meget flygtige spåner eller savsmuld.

Dette apparat består af tre hovedelementer, som er i alt væ-15 sentligt centreret på en fælles lodret akse: - et øvre cylindrisk eller konisk legeme, hvori den luft, der skal renses for støv, bringes til at ankomme på tangentiel måde, - et sedimentationskammer, som er placeret under det øvre le-20 gerne, og som dels har tragtform og dels har cylindrisk form, og som er forsynet med midler til udskilning af affaldsstoffer ved dets nedre parti, og - en filtreringspatron, som består af filtreringsrør, som er fastholdt lodret imellem det nævnte sedimentationskammer og 25 apparatets hætte, hvor den filtrerede luft evakueres.

Luftens rensning foregår under to trin. Først fraspaltes de tungeste støvpartikler ved cyklonisk centrifugering, idet disse falder direkte ned i sedimentationskammeret, medens de i luften resterende støvpartikler, som udgør ca. 20% af den 30 totale mængde, holdes tilbage i filterpatronen, og især på de 2 DK 172205 B1 lodrette rør. Disse rør er hovedsagelig fremstillet af materialer af typen sammensyet filt. Kvaliteten af filtreringen er afhængig af det materiale, der anvendes til filteret, men også dets tilstand og hastigheden, hvorved luften passerer. I 5 løbet af apparatets anvendelse, fyldes filteret progressivt, idet porerne tilstoppes og herved forårsager en bremsning, som overføres til blæserens luftindsugning ved et fald i ydeevne. Dette apparatet er som beskrevet i det nævnte skrift generelt set udstyret med en indretning til automatisk rens-10 ning eller fjernelse af tilstopningen, og som muliggør en regenerering af filtrene. Denne rensning iværksættes fra indsugningshætten ved hjælp af trykluftstråler eller andre midler, som cirkulerer i modstrøm, og som fra hvert filtreringsrør bortstøder støv, som har opsamlet sig på overfladen på 15 den udvendige side af rørene. Rensningsfrekvensen reguleres oftest ved hjælp af en cyklisk programvælger. De fra rørene fjernede partikler falder normalt ned i den nedre tragt.

Andre apparater af denne type er beskrevet f.eks. i US-pa-tentskrift nr. 3.648.442. Filtreringsrørene strækker sig lod-20 ret i cyklofilterets legeme og er over en del af deres højde omgivet af et skørt, som tjener til at dække for indløbet for den støvladede luft. Disse filtreringsrør udgør strengt taget ikke nogen del af en specifik patron, som er forbundet med cyklofilterets legeme.

25 I et sådant apparat bliver den nedre del af rørene forholdsvis hurtigt belagte.

I ovennævnte franske patentskrift nr. 2.514.669 har filterpatronen en cylindrisk kappe, som strækker sig i lodret retning over hele filterrørenes højde,og denne patron er åben ved 3 0 dens to ender: patronens nedre ende befinder sig over sedimentationskammeret og er åben på den udvendige side af rørene; den øvre ende er placeret i apparatets hætte og er åben på den indvendige side af rørene. Den støvladede luft trænger ind ved den nedre del af filterpatronen og stiger opad ved 3 DK 172205 B1 indsugning i patronen omkring rørene, og efter at have passeret på tværs igennem disse evakueres den ved patronens øvre del også kaldet hætten.

Ved rensningen af filteret falder de fra rørenes overflade 5 fjernede partikler normalt nedad under tyngdekraftens indvirken, idet de falder nedad mere eller mindre hurtigt afhængigt af opstigningshastigheden for den luft, der skal renses, og som stiger op imellem filtreringsrørene. Partiklerne bliver altså bremset af luftens genopstigning i patronen imellem 10 rørene. Rensningen foregår rør for rør eller fra den ene gruppe af rør til den anden. De partikler, som kastes væk fra det ene rør, og som generes af luftens opstigningshastighed imellem rørene, samler sig på det nærliggende, indsugende rør.

15 Det samme fænomen er forbundet med det apparat, der er beskrevet i ovennævnte US-patentskrift nr. 3.648.442. Rørene i dette apparat er kun dækket af en kappe over en del af deres højde, og deres nedre parti bliver hurtigt belagt. Luftens opstigningshastighed i niveau med det nedre parti af ringen 20 bliver meget hurtigt alt for betydningsfuld til at tillade faldet af støv, som frigøres fra rørenes overflade under rensningen af disse.

Jo mere betydningsfuld luftens opstigningshastighed bliver ved indgangen til filterpatronen desto færre afrensede par-25 tikler kan der falde ned imellem rørene, idet disse bliver tilstoppet endnu mere som følge af tilstedeværelsen af de afrensede partikler, hvilket medfører, at luften er nødt til at stige endnu længere op imellem rørene, før de kan passere igennem deres skillevæg og derved opretholder luften ind-30 strømningshastigheden over en mere betydningsfuld højde i patronen.

Formålet med opfindelsen er at afhjælpe disse ulemper på en sådan måde, at der sker en forbedring af udbyttet af afrens 4 DK 172205 B1 ningen af filterrørene ved især at realisere en bedre evakuering af de afrensede partikler nedadtil, dvs. i retning i mod sedimentationskammeret.

Dette opnås ved, at fremgangsmåden ifølge opfindelsen er 5 ejendommelig ved, at filtreringen foregår med en reduceret opstigningshastighed i filterpatronens nedre del ved, at patronens skørt er forsynet med et antal huller. Herved begrænses luftens gennemsnitlige hastighed i den nedre del af filterpatronen, så at den medføres ved en lavere hastighed end 10 partiklernes nedsynkningshastighed under og efter afrensningen .

Ifølge en foretrukken udførelsesform for opfindelsen, som åbner mulighed for en optimal udnyttelse af filterrørene og især rørene af filttypen, kan der iværksættes en reduktion af 15 tryktabet i filterpatronens filtre på mere end 50%.

Et cyklofilter til udøvelse af fremgangsmåden, og som har de i krav 3's indledning angivne træk, er ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at et skørt, som omgiver det nedre parti af filterpatronens rør, er forsynet med et antal huller til let-20 telse af luftcirkulationen omkring rørene.

Ifølge en foretrukken udførelsesform for opfindelsen kan skørtet være cylinderformet og især have et massivt parti placeret ud for indløbet for den luft, der skal fraspaltes støv, og et perforeret parti over resten af omkredsen.

25 I både det ene og det andet tilfælde åbner det perforerede skørt mulighed for en indstrømning af luft langs patronens periferi inden for det parti, der er beliggende i det indre af legemet, hvilken indstrømning af periferisk luft reducerer luftens hastighed i niveau med skørtets nedre indgang, og 30 iøvrigt udgør et sådant perforeret skørt et stødfilter, som forbedrer separationen af de partikler, der findes svævende i luften uden at ændre apparatets cyklokarakter.

DK 172205 Bl 5

Ifølge en sidste udførelsesform for opfindelsen har skørtet keglestubform, idet det er bredest i niveau med det parti, der befinder sig opstrøms i forhold til filterrørene, og idet det øvre legeme eventuelt også har form af en keglestub, som 5 passer til formen af skørtet.

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en første udførelsesform for opfindelsen, fig. 2 en anden udførelsesform for opfindelsen, 10 fig. 3 et snit efter linien 3 i fig. 1, fig. 4 et snit efter linien 4 i fig. 2, og fig. 5 en tredje udførelsesform for opfindelsen.

Det i fig. 1 og 2 viste apparat er et apparat af typen cyklo-filter med automatisk selvrensning.

15 Apparatet omfatter: - Et øvre legeme 1 i form af en cylindrisk eller keglestub-formet ring, som har et tangentielt indløb for luft, der skal renses for eller fraspaltes støv.

- Et sedimentationskammer 3, hvis kontur er cylindrisk ifølge 20 fig. 1 og konisk ifølge fig. 2. Disse sedimentationskamre er placeret i forlængelse af og under det øvre legeme 1. Ved deres nedre del har de ikke viste midler til optagelse af partikler og støv, som aflejrer sig heri.

- En filterpatron 4, som er fast forbundet med det øvre le-25 gerne 1 via en ringformet krave 5.

6 DK 172205 B1

Disse forskellige elementer, som indgår i apparatet, er cirkulært tildannede og centreret på en lodret akse og filterpatronen 4 strækker sig i alt væsentligt med halvdelen ned i det øvre legeme 1 og med halvdelen over legemet 1, idet den 5 er fastgjort til kraven 5. Den øvre del af filterpatronen udgøres af en hætte 6, der er forsynet med et mundstykke 7 til bortledning af filtreret luft. Det omslutter indretningen til den automatiske selvrensning, således som det vil blive beskrevet nedenfor.

10 Filterpatronen 4 omfatter i alt væsentligt en cylindrisk skillevæg eller kappe 8. Inden for denne kappe 8 befinder der sig filterrør 9, som er lodret placeret og fastholdes imellem en hulplade 10, som er placeret ved det øvre parti af kappen 8 i niveau med hætten 6 og f.eks. en rist 11, som 15 fastholdes ved hjælp af lodrette stænger 12, der er fast forbundet med hulpladen 10. I andre udførelsesformer kan filterrørene være lodret ophængt og fastholdt ved hjælp af et stativ af metaltråd.

I hætten 6 over hulpladen 10 findes et anlæg 13 til automa-20 tisk selvrensning, bestående f.eks. af flere faste ramper 14, som sender trykluft ind i de lodrette rør 9 på en sådan måde, at der fremprovokeres en afrensning af partikler af støv, som klæber sig fast til den udvendige side af rørene 9.

I fig. 1 er der vist midler, som åbner mulighed for reduce-25 ring af luftens opstigningshastighed ved indgangen til filterpatronen 4. Disse midler udgøres af perforeringer 15, som er tildannet i det inden i legemet 1 placerede nedre parti af patronens 4 kappe 8. Dette nedre parti af kappen 8 har form af et skørt 16.

30 Hullerne eller perforeringerne 15 er regelmæssigt fordelt på kappens 8 skørt 16. Deres diameter er afpasset i forhold til den pågældende type af støv. Hullerne 15 udgør endvidere et ekstra filtreringstrin og især et stødfilter.

7 DK 172205 B1 I den i fig. 2 viste udførelsesform er skørtet 16 åbent efterladende den nedre del af rørene 9 synligt i det øvre legeme 1. Både i fig. 1 og 2 og også i fig. 3 og 4 ses der imidlertid en skærm 19, som er placeret imellem indløbet 17 til 5 det øvre legeme 1 og det indre parti 18 af filterpatronen, der omfatter filterrørene 9. Denne skærm 19 strækker sig over et cirkulært afsnit fra indløbet for den luft, der skal renses, og op til 1/4 eller en 1/3 rundt langs patronens 4 omkreds. Formålet med denne skærm 19 er at beskytte den nedre 10 del af rørene, der er placeret inden for indløbszonen for den luft, der skal renses, over for ødelæggelse af de forskellige typer af partikler, der svæver i luften.

Skærmen 19 kan være dannet af kappens 8 skørt 16, som er delvist perforeret over et cylindrisk afsnit, der udgør 2/3 15 eller 3/4 af kappens 8 omkreds.

Skærmen 19 kan være tildannet med dimensioner, der er i overensstemmelse med det støv, der skal filtreres.

I det tilfælde, hvor der anvendes perforeret skørt, og altid i overensstemmelse med det pågældende støv kan skærmen være 20 fuldstændigt udeladt.

I fig. 3 ses ved et vandret snit filterpatronen 4 med skørtet 16 perforeret med et stort antal huller 15. En skærm 19 dækker en del af skørtets 16 huller 15 i niveau med indløbet for den luft, der skal renses. Denne skærm 17, som har form af en 25 del af en cylinder, er fastgjort til den ringformede krave 15. Den strækker sig over hele højden af den nedre del af skørtet 16 inden for det øvre legeme 1. Herved åbnes der især mulighed for undgåelse af et problem med at placere patronen i forhold til indløbet for den luft, der skal renses.

30 I fig. 4 er der vist en anden udførelsesform, hvoraf ses skærmen 19 i form af en del af en cylinder, som er anbragt direkte imellem indløbet for den luft, der skal renses, og 8 DK 172205 B1 rørene 9, der er placeret direkte over for dette indløb 17. I dette udførelseseksempel· svarer skørtet 16 til denne skærm 19. Den nedre del af rørene 19 er placeret direkte i det cylindriske legeme l.

5 Tilstedeværelsen af perforeringerne 15 eller åbningen i skørtet 16 ved den nedre del af patronen indebærer, at den støvede luft ankommer radialt til den nedre del af rørene over en variabel højde, som i visse tilfælde kan svare til 1/3 eller halvdelen af rørenes 9 højde. Den nedre del 16 af pa-10 tronen, dvs. opstrømsdelen af filterrørene 9 har til indføringen af luften en åbning, hvis overflade er større end tværsnittet af passagen for luften i den øvre del af patronen, dvs. i nedstrømsdelen af rørene 9. Denne overflade er mere eller mindre vigtig alt efter typen af støv eller af-15 faidsstoffer, der skal fraspaltes.

Herved opnås en betydelig reduktion af luftens opstigningshastighed i filterpatronen, hvilken reduktion er af størrelsesordenen halvdelen. Som et eksempel kan man i et eksisterende apparat med en kappe, hvis skørt er perforeret, opnå opstig-20 ningshastigheder af i størrelsesorden 1,7 m/sek. I det tilfælde, hvor der foreligger en kappe, der ikke er perforeret, dvs. at luften ganske enkelt ledes ind ved den nederste del af patronen, er hastighederne af størrelsesorden 3,5 til 4 m/sek.

25 Man opnår herved en bedre virkning af filtrene og især en mulighed for at arbejde med et reduceret tryktab på i størrelsesordenen 50% ved en ydeevne på i størrelsesordenen 250 m2/time pr. kvadratmeter filtreringsoverflade. Ved et eksisterende apparat kan tryktabet nå op til 200 mm vand-søjle 30 ved en ydeevne på 180 m3/time pr. m2 filteroverflade.

Til luft ladet med støv og affaldsstoffer af træ fra et snedkerværksted kan der eksempelvis med en koncentration på i størrelsesorden 50 g/m3 anvendes et skørt med huller 15, som

Claims (9)

1. 9 DK 172205 B1 har en diameter på i størrelsesordenen 10 mm, hvor hullerne er placeret på en sådan måde, at de optager ca. 50% af skørtets 16 totale overflade. En tredje udførelsesform for opfindelsen er vist i fig. 5.
2. 5 Dette apparat har et øvre legeme 1 i form af en keglestubfor-met ring, som ved dens øvre del er forsynet med et tangentielt indløb 2 for luft, der skal filtreres. Det øvre legeme 1 er monteret oven på et sedimentationskammer 3, der er kegleformet tildannet, ligesom i den udførelsesform der er vist i 10 fig. 2. Filterpatronen 4 er fast forbundet med det øvre legeme 1 ved hjælp af en ringformet krave 5, ligesom det er tilfældet i de to ovenfor under henvisning til fig. 1 og 2 beskrevne udførelseseksempler. Filterpatronens 4 kappe 8 er forlænget ned i det øvre legeme 15 1 i form af et keglestubformet skørt, som strækker sig helt ned til den nedre del af filterrørene 9. Dette keglestubfor-mede skørt har ved dets øvre parti, dvs. i alt væsentligt halvvejs oppe på filterrørene 9 en diameter, der svarer til diameteren i filterpatronens kappe 8, medens det ved dets 20 nedre parti i niveau med indgangen for luften, der skal filtreres, har en større diameter, der er af størrelsesordenen 10% større end den øvre diameter, hvorved der åbnes mulighed for en øgning af indstrømningsoverfladen ved den nedre del af filterpatronen og dermed en reducering af luftens opstig-25 ningshastighed i denne del af filterpatronen. Som nævnt ovenfor er filtrenes udbytte og karakter totalt set forbedret sammen med det totale udbytte af anlægget, så at der opnås et mindre energiforbrug. Patentkrav. 30 --------------------
3. 1. Fremgangsmåde til filtrering af partikelfyldt luft i et apparat af typen cyklofilter med et øvre legeme (1) , hvori det nedre parti af en selvrensende filterpatron (4) er place- 10 DK 172205 B1 ret, kendetegnet ved, at filtreringen foregår med en reduceret opstigningshastighed i filterpatronens nedre del ved, at patronens skørt (16) er forsynet med et antal huller (15) .
4. 2. Fremgangsmåde til filtrering af luft ifølge krav 1, ken detegnet ved, at der iværksættes en reduktion på mere end 50% af tryktabet i filterpatronens filtre (9).
5. 3. Cyklofilter med filterpatron til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1 eller 2 og af den type, der er forsynet med 10 en indretning til automatisk selvrensning, og som omfatter: - et øvre legeme (1) med lodret akse, og som har et tangentielt indløb (2) til luft, der skal filtreres, og - et sedimentationskammer (3), som er placeret under det nævnte øvre legeme (1) og 15. en filterpatron, hvis nedre parti er placeret inden i det øvre legeme (1) , hvilken filterpatron (4) er udstyret med filterrør (9), som fastholdes lodret imellem sedimentations-kammeret (3) og en hætte (6), hvorigennem den filtrerede luft evakueres, og hvilken hætte (6) indeslutter indretningen (13) 20 til automatisk selvrensning af filterrørene, idet det nedre parti af filterrørene (9), som findes inden i det øvre legeme (1), er omgivet af et skørt (16), som strækker sig i det væsentlige frem til den nedre ende af filterrørene, k e n d e t egnet ved, at skørtet (16) er forsynet med et antal hul-25 ler (15) til lettelse af luftcirkulationen omkring filterrørene (9) . 1 Cyklofilter ifølge krav 3, kendetegnet ved, at det har midler til at reducere opstigningshastigheden bestående af i det mindste en åbning anbragt i skørtet (16) i ni- 30 veau med filterrørenes (9) opstrømsparti, hvilken åbning frembyder en passageflade for luften, der skal filtreres, og 11 DK 172205 B1 er større end den tilsvarende flade, der normalt er til rådighed ved nedstrømspartiet af rørene (9) .
6. 5. Cyklofilter ifølge krav 3, kendetegnet ved, at skørtet (16) har cylindrisk form.
7. 6. Cyklofilter ifølge et af kravene 3-5, kendeteg net ved, at det er forsynet med midler til beskyttelse af det nedre parti af filterrørene (9), hvilke midler består af en massiv stålplade (19), som danner en skærm foran det tangentielle indløb (17) for den luft, der skal afstøves.
8. 7. Cyklofilter ifølge krav 3, kendetegnet ved, at skørtet (16) omfatter et massivt parti, der danner en skærm (19) foran indløbet (17) for den luft, der skal afstøves, og et gennembrudt parti med huller (15) over resten af omkredsen.
9. 8. Cyklofilter ifølge krav 3 eller 4, kendetegnet ved, at skørtet er keglestubformet og bredest over sedimentationskammeret (3) .