DK175107B1

DK175107B1 - Filter med indlöbsdel med diffuserelementer

Info

Publication number: DK175107B1
Application number: DK200300214A
Authority: DK
Inventors: Christian Andersen
Original assignee: Simatek As
Priority date: 2003-02-12
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2004-06-01
Also published as: US20060112666A1; ATE452693T1; CN1758946A; WO2004071622A1; DE602004024763D1; EP1592491A1; US7563295B2; EP1592491B1

Description

DK 175107 B1

Filter med indløbsdel med diffuserelementer

Opfindelsen angår et filter omfattende et filterhus med en i det væsentlige vandret skillevæg, der opdeler filterhuset i et renluftkammer og et støvkam-5 mer, hvilken skillevæg er forsynet med et antal åbninger, hvori der er anbragt en flerhed af filterposer, der er fastgjort til skillevæggen og strækker sig ned i støvkammeret; hvilket filter er forsynet med en indløbsdel i åben forbindelse med støvkammeret i et niveau, der ligger over en nederste ende af filterpo-seme, idet indløbsdelen er indrettet til indføring af en støvholdig luftstrøm til 10 støvkammeret, hvorfra den kan suges gennem filterposeme op i renluftkam-meret, hvorfra den filtrerede luft udledes gennem et renluftudløb.

Sådanne filtre er almindelig kendte (se f.eks. WO 01/03808). Filterposerne omfatter typisk hver omfatter et trådstativ, hvorpå der er monteret en pose af 15 et filtermateriale. Disse filterposer hænger fra en vandret skillevæg ned i et støvkammer, hvortil den støvholdige luft tilføres og suges op over skillevæggen gennem filterposerne. Støvpartikleme afsættes herved på filterposeme og falder ned i bunden af filterhuset, hvorfra de kan fjernes.

20 Den foreliggende opfindelse relaterer sig til den type af filtre, hvor den støvholdige luft tilføres i et niveau, der ligger ud for filterposeme, det vil sige i et niveau, der ligger over den nederste ende af filterposeme. Der kendes filtertyper, hvor luften tilføres under filterposeme, men den foreliggende opfindelse er ikke relevant i forbindelse med disse filtertyper.

25 Når den støvholdige luft tilføres støvkammeret ud for filterposeme sker der en vist slitage på filterposeme, især de filterposer, der er placeret nærmest indløbet. Denne slitage begrænses normalt ved at stille krav om, at der anvendes et forholdsvist langt, retlinet tilførselsrør, der er forbundet med et 30 tangentielt indløb til støvkammeret, således at luftstrømmen opnår en optimal hastighedsprofil inde i tilførselsrøret, før den afbøjes og delvis nedbrem-ses af det normalt 90°-180° spiralformede indløb. I mange tilfælde bliver kravet om at anvende et langt, retlinet tilførselsrør imidlertid tilsidesat af pladseller omkostningshensyn, hvilket bevirker, at den støvholdige luftstrøm er 35 meget turbulent, når den indtræder i det spiralformede indløb. Det bevirker, 2 UK 175107 Bl at luftstrømmen ikke kan følge det spiralformede indløb på en optimal måde, og den vil hurtigt sprede sig ind i støvkammeret og straks påvirke især de filterposer, der er placeret tæt på indløbet. Filterposeme i især dette område vil derfor forholdsvis hurtigt blive slidt af luftens støvpartikler med nedsat filtre-5 ringsevne og nødvendig udskiftning af filterposer til følge.

En forkert rørføring før filteret kan udover øget slitage på filterposeme på grund af støvpartikleme i luften også bevirke, at filterposeme bringes i svingninger med risiko for nedbrud til følge.

10

For at et filter af denne type skal fungere optimalt, er det altså nødvendigt at stille store krav til rørføringen før filterets indløb, således at den optimale hastighedsprofil af den støvholdige luftstrøm kan tilsikres.

15 En anden ulempe ved filtre med spiralformede indløb er, at indløbet skal dimensioneres nøje efter det anlæg, hvor filteret skal anvendes, både med hensyn til tværsnitsarealet af indløbet og med hensyn til om det skal være et højredrejet eller venstredrejet indløb. Det betyder, at filteret ikke nødvendigvis vil fungere optimalt, hvis det senere anvendes til filtrering af en luftstrøm 20 med et andet produkt, eller hvis der anvendes en højere eller lavere luftmængde end oprindeligt tilsigtet. Ligeledes kan der være problemer med rørføringen, hvis filteret skal flyttes til et andet procesanlæg.

Formålet med opfindelsen er, at anvise et filter af den ovenfor nævnte type, 25 hvormed der kan opnås en betydelig større grad af frihed med hensyn til rørføringen før filterets indløb, uden der sker et forøget slid på filterposeme. Filteret skal endvidere uden problemer kunne anvendes under ændrede driftsforhold. * 30 Dette opnås ved, at indrette det indledningsvis nævnte filter således, at et antal diffuserelementer er anbragt i indløbsdelen uden for filterhuset.

Med anvendelse af diffuserelementer i indløbsdelen bliver luftstrømmen fra tilførselsrøret brudt, og de slidende støvpartikler i den støvholdige luftstrøm 35 nedbremses effektivt ved kollision med diffuserelementeme, før de indtræder i støvkammeret. Med et filter indrettet på denne måde stilles der ikke nogen DK 175107 B1 3 store krav til rørføringen før indløbsdelen, således som det er tilfældet ved den kendte teknik, da luftstrømmen alligevel bliver brudt af diffuserelemen-teme. Der er således ikke noget krav om en meget lidt turbulent strømning med et jævnt hastighedsprofil før indløbet, og der opnås derfor en stor grad 5 af frihed med hensyn til indbygning af filteret i et procesanlæg. Med hensyn til slitage af filterposeme vil denne være minimeret, idet støvpartikleme har mistet en meget stor del af deres energi ved kollisionen med diffuserelemen-teme. En del af støvpartikleme, især de store, vil endog falde ned på indløbets nederste væg og her blot blive ført videre frem over vægfladen, indtil de 10 falder ned i støvkammeret uden overhovedet at påvirke filterposeme.

I en foretrukket udførelsesform har indløbsdelen et tværsnitsareal, der øges i retning mod filterhuset. Ved at udforme indløbsdelen på denne måde reduceres strømningshastigheden af den støvholdige luft i indløbsdelen, før den 15 strømmer ind i støvkammeret. Dette er også med til at reducere slitagen af filterposeme, idet de støvpartikler, der trods alt stadig findes i luften på støv-kammersiden af diffuserelementeme, vil ramme filterposeme med en mindre hastighed og dermed mindre kraft.

20 Fortrinsvis skråner i det mindste en nederste væg i indløbsdelen nedad i retning mod filterhuset. Herved opnås, at de støvpartikler, der er blevet helt op-bremset af diffuserelementeme og er faldet ned inde indløbsdelen, rammer denne skrå, nederste væg og dermed bliver ledt videre ind i støvkammeret for der at falde ned i bunden af filteret, hvorfra de kan fjernes sammen med .

25 det øvrige frafiltrerede materiale. Disse støvpartikler ledes fremad dels på grund af den skrånende flade, og dels på grund af luften, der strømmer hen over fladen.

I en særlig foretrukket udførelsesform er indløbsdelen udformet som en ko-30 nus med tiltagende tværsnit i retning mod filterhuset. Ved at udforme indløbsdelen på denne måde er det muligt med en forholdsvis kort indløbsdel at opnå en meget høj reduktion af den støvholdige lufts strømningshastighed. Hermed reduceres risikoen for at allerede nedbremsede støvpartikler igen bliver båret med af luften, mens sandsynligheden for at de falder ned på den 35 nederste, skrå væg og derfra videre ind i støvkammeret forøges.

4 DK 175107 B1

Fortrinsvis afspærrer diffuserelementeme set i retning af luftstrømmen i det mindste et areal svarende til det mindste tværsnitsareal af indløbsdelen. Herved sikres, at ingen støvpartikel kan strømme direkte ind i støvkammeret, idet enhver støvpartikel, uanset hvor den i øvrigt befinder sig i luftstrømmen, 5 vil ramme og nedbremses af mindst ét diffuserelement.

I en foretrukket udførelsesform omfatter diffuserelementeme en flerhed af lameller, som strækker sig på tværs af luftstrømmen, og som er anbragt forskudt i forhold til hinanden såvel sideværts som aksialt. Sådanne lameller 10 udgør en forholdsvis billig og effektiv opbrydning af luftstrømmen.

Fortrinsvis er lamellerne udformet konvekse mod luftstrømmen. Herved opnås, at luften ledes ud mod indløbsdelens sidevægge, således at der opnås en fordeling af luftstrømmen, der i øvrigt er med til at holde sidevæggene fri 15 forstøvpartikler.

Lamellerne bæres fortrinsvis af tynde stænger, der strækker sig på tværs af lamellerne og er fastgjort til indløbsdelens vægge. Sådanne tynde stænger har ikke den store indflydelse på lamellernes funktion som diffuserelementer, 20 og der vil kun kunne afsætte sig små mængder støv herpå.

Opfindelsen skal nu forklares nærmere med henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et tværsnit set fra siden af et filter ifølge en foretrukket udførelses-25 form for opfindelsen, fig. 2 viser et tværsnit af filteret vist i fig. 1 set langs linien Il-Il, og fig. 3 viser en del af filteret vist i fig. 1 og 2 set langs linien lll-lll i fig. 2 (uden 30 filterposer).

Fig. 1-3 viser forskellige tværsnit af et filter 1 ifølge en foretrukket udførelses-form for opfindelsen. Fig. 1 viser hele filteret 1 i et længdesnit, hvoraf det fremgår, at filteret 1 omfatter et filterhus 2, der er forsynet med en vandret 35 skillevæg 3, der opdeler filterhuset 2 i et renluftkammer 4 og et støvkammer DK 175107 B1 5 5. Skillevæggen 3 er forsynet med en række åbninger 6, hvori der er anbragt et antal filterposer 7.

Filterhuset 2 er forsynet med en indløbsdel 8, der står i åben forbindelse 5 med støvkammeret 5 i niveau med filterposeme 7, det vil sige i et niveau, der ligger over den nederste ende 9 af filterposeme 7. Indløbsdelen 8 er forbundet med et tilførselsrør 10, der i den modsatte ende står i forbindelse med en procesenhed, der udleder støvholdigt luft, som skal filtreres i filteret 1.

10 I brug føres den støvholdige luftstrøm via tilførselsrøret 10 og indløbsdelen 8 og ind i støvkammeret 5. Herfra suges luften gennem filterposeme 7 op i ren-luftkammeret 4, hvorfra den filtrerede luft udledes gennem et renluftudløb 11.

Nogle støvpartikler 12 falder umiddelbart ned i bunden af støvkammeret 5, mens andre afsættes på filterposeme 7, hvorfra de senere fjernes, f.eks. ved 15 at blæse en modsat rettet skylleluft gennem filterposeme eller ved at ryste dem (ikke vist), hvorved de falder derved ned i bunden af støvkammeret 5.

Herfra fjernes de via et støvpartikeludløb 13.

Alle disse træk er almindeligt kendte for filtre af den omhandlede type og vil 20 ikke blive beskrevet nærmere her. Indløbsdelen 8 er dog udformet anderledes end de kendte indløb til denne type filtre, og i det følgende beskrives indløbsdelen 8’s særegne træk nærmere.

Indløbsdelen 8 er i fig. 1-3 udformet som en konus med et tiltagende tværsnit 25 set i retning mod filterhuset 2. Indløbsdelen 8 har et mindste tværsnitsareal A (se fig. 3), der i det viste eksempel svarer til tværsnitsarealet af tilførselsrøret 10. Inde i indløbsdelen 8 er der tilvejebragt et antal diffuserelementer i form af fem lameller 14-16b, der strækker sig på tværs af indløbsdelen 8, og bæres af tynde stænger 17, der strækker sig på tværs af lamellerne 14-16b og 30 er fastgjort til indløbsdelen 8’s vægge. De fem lameller 14-16b har hver deres referencenummer, mens de tynde stænger 17 (f.eks. ni i alt som vist) for overskuelighedens skyld har samme referencenummer.

Lamellerne 14-16b er anbragt således i indløbsdelen 8, at de afspærrer i det 35 mindste et areal svarende til det mindste tværsnitsareal A af indløbsdelen 8.

Dette ses tydeligt i fig. 3, og det sikres hermed, at ingen støvpartikfer 12 kan

Ul\ I 13 IUi Dl 6 strømmer forbi lamellerne 14-16b og ramme filterposerne 7 direkte. I fig. 2 ses, at lamellerne 14-16b er konvekse mod luftstrømmen, således at de afbøjer luften ud mod indløbsdelen 8’s vægge, hvormed der dels opnås en fordeling af luften og dels opnås, at luften strømmer langs væggen og for-5 hindrer afsætning af støvpartikler her.

Lamellen 14 er anbragt nærmest tilførselsrøret 10 og dens placering i centrum af indløbsdelen 8 bevirker, at luften bliver tvunget opad og nedad og ud til siderne som antydet i fig. 1 og 2. De støvpartikler, der befinder sig midt i 10 luftstrømmen kolliderer med lamellen 14 og nedbremses dermed effektivt.

Luften fortsætter forbi lamellen 14 og når frem til lamellerne 15a og 15b. Her afbøjes luften yderligere opad, nedad og ud til siderne, og nogle støvpartikler kolliderer med lamellerne 15a,15b og nedbremses effektivt. Endelig rammer luften lamellerne 16a og 16b, hvor luften afbøjes yderligere opad, nedad og 15 ud til siderne, og yderligere støvpartikler kolliderer med lamellerne 16a,16b og nedbremses effektivt. Når luften når ind i støvkammeret 5, er strømningen så diffus, at der ikke sker nogen væsentlig påvirkning af filterposeme 7.

Desuden bliver mange af støvpartikleme så effektivt nedbremset af lamellerne 14-16b, at de falder ned på den nederste væg 18 i indløbsdelen 8 og bli-20 ver ført ind i støvkammeret 5 langs denne nederste væg 18 og straks falder ned mod bunden af støvkammeret 5 uden at komme i berøring med filterposeme 7.

På grund af indløbsdelen 8's koniske form nedsættes strømningshastighe-25 den af luftstrømmen desuden, når den når ind i indløbsdelen 8. Dette medvirker yderligere til at sikre, at luften, der indføres i støvkammeret 5, vil være meget lidt slidende på filterposerne 7.

Ved at forsyne et i øvrigt kendt filterhus 2 med en indløbsdel 8 forsynet med 30 diffuserelementer (her i form af lameller 14-16b), opnås som tidligere nævnt, at der ikke skal stilles store krav til rørføringen før indlløbsdelen 8, idet luftstrømmen alligevel skal brydes op i indløbsdelen 8. Et filter 1 indrettet på denne måde vil derfor let kunne indbygges i et procesanlæg, hvor der ikke er plads til et langt, retlinet tilførselsrør, som det kræves med de kendte filtre.

35 DK 175107 B1 7

Herudover vil filteret 1 umiddelbart kunne anvendes ved skift af produkt eller hvis den tilførte luftmængde øges eller reduceres, idet indløbsdelen 8 ikke er dimensioneret efter en bestemt type produkt og luftmængde for at fungere optimalt, således som det er tilfældet for de kendte spiralformede indløb.

5

Opfindelsen er blevet beskrevet med henvisning til en foretrukket udførelsesform, som er vist i fig. 1-3. Opfindelsen finder dog også anvendelse i forbindelse med andre typer filtre end det, der er vist, når blot det er af den type, som omfatter et antal filterposer i et støvkammer, og den støvholdige luft til-10 føres i niveau med filterposeme.

Filteret 1 har et cirkulær cylindrisk støvkammer 5, men opfindelsen vil også kunne anvendes ved et anderledes udformet støvkammer, f.eks. firkantet.

15 Indløbsdelen 8 er vist med en konisk udformning, men den kunne have enhver anden udformning såsom keglestubformet eller blot cylindrisk uden at have et forøget tværsnit i retning mod filterhuset. Indløbsdelen behøver heller ikke at være rettet radiært ind mod filterhuset, men kunne være placeret skævt i forhold til filterhuset, hvis det ønskes.

20

Endelig er diffuserelementeme vist som lameller 14-16b, men disse kunne også være udformet anderledes, når blot de nedbremser støvpartikleme og forhindrer, at de rammer direkte ind på filterelementeme fra tilførselsrøret.

25

Claims

1. Filter (1) omfattende et filterhus (2) med en i det væsentlige vandret skillevæg (3), der opdeler filterhuset (2) i et renluftkammer (4) og et støvkammer 5 (5), hvilken skillevæg (3) er forsynet med et antal åbninger (6), hvori der er anbragt en flerhed af filterposer (7), der er fastgjort til skillevæggen (3) og strækker sig ned i støvkammeret (5); hvilket filter (1) er forsynet med en indløbsdel (8) i åben forbindelse med støvkammeret (5) i et niveau, der ligger over en nederste ende (9) af filterposeme (7), idet indløbsdelen (8) er indret-10 tet til indføring af en støvholdig luftstrøm til støvkammeret (5), hvorfra den kan suges gennem filterposeme op i renluftkammeret (4), hvorfra den filtrerede luft udledes gennem et renluftudløb (11), kendetegnet ved, at et antal diffuserelementer er anbragt i indløbsdelen (8) uden for filterhuset (2).

2. Filter ifølge krav 1, kendetegnet ved, at indløbsdelen (8) har et tværsnits areal, der øges i retning mod filterhuset (2).

3. Filter ifølge krav 2, kendetegnet ved, at i det mindste en nederste væg (18) i indløbsdeien skråner nedad i retning mod filterhuset (2). 20

4. Filter ifølge krav 3, kendetegnet ved, at indløbsdelen (8) er udformet som en konus med tiltagende tværsnit i retning mod filterhuset (2).

5. Filter ifølge ethvert af kravene 1-4, kendetegnet ved, at diffuserelemen-25 terne set i retning af luftstrømmen afspærrer i det mindste et areal svarende til det mindste tværsnitsareal (A) af indløbsdelen (8).

6. Filter ifølge ethvert af kravene 1-5, kendetegnet ved, at diffuserelemen-teme omfatter en flerhed af lameller (14,15a, 15b, 16a, 16b), som strækker sig 30 på tværs af luftstrømmen, og som er anbragt forskudt i forhold til hinanden såvel sideværts som i retning af luftstrømmen.

7. Filter ifølge krav 6, kendetegnet ved, at lamellerne (14,15a,15b,16a,16b) er udformet konvekse mod luftstrømmen. 35 DK 175107 B1 I

8. Filter ifølge krav 6 eller 7, kendetegnet ved, at lamellerne I (14,15a,15b,16a,l6b) bæres af tynde stænger (17), der strækker sig på I tværs af lamellerne (14,15a,15b,16a,16b) og er fastgjort til indløbsdelens (8) I vægge. I