NO177041B - Filtrerkammer samt fremgangsmåte for kontinuerlig gassfiltrering - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et filtrerkammer samt en fremgangsmåte for kontinuerlig gassfiltrering, som angitt i ingressen til de etterfølgende henholdsvis krav 1 og 6.

Filtrering ved hjelp av stoff eller duk har blitt utført

i enn rekke år for fjerning av partikler fra gasstrømmer. Det grunnleggende prinsipp som anvendes er at partiklene i en gasstrøm forhindres i å passere gjennom stoffet eller duken som har tilstrekkelig mindre luftpassasje enn partiklene som ønskes stoppet. Strømning av gasstrømmen gjennom duken eller stoffet er slik at støtmekanismene, avskjæring og diffusjon bringer partiklene til å innfanges. Til å begynne med blir partiklene innfanget på og i stoffet. Til slutt blir partiklene innfanget av en oppbygd "kake" av partikler som dekker stoffet eller duken.

Det anvendes en rekke fremgangsmåter for å rette og filtrere en gasstrøm for å innfange partikler. Disse fremgangsmåter innbefatter også en innretning for periodisk ren-gjøring ved hjelp av trykkgass for å utvide brukstiden til stoffiltermediet. Det er vanlig at filtermediet må erstattes når det blir tettet eller perforert.

Generelt entrer forurenset gass et rom for sin gass å passere gjennom filtreringsstoffet og slipper ut gjennom et rom for ren gass. Fremgangsmåten for å montere og erstatte filtermediet varierer i samsvar med de spesifikke fabrikanters designer eller utforminger.

Noen utforminger anvender en stiv selvopplagrende duk. Den stive duken blir formet til den ønskede formen og montert

i rammer. Disse stive dukfilterne er kommersielt kjent som "patroner". Patroner har den egenskap at de oppsamler partikler på én av sidene av duken i avhengighet av den anvendte design.

Andre utførelser anvender stoff eller duk som har blitt formet til rør eller konvolutter i form av filtrerkamre, også kommersielt kjent som ganske enkelt "poser". Posene eller kamrene blir festet til åpninger i et rørskott. Formålet med rørskottet er å rette gasstrømmen til det indre av filtrerkammeret, og således tvinge gass til å passere gjennom stoffet eller duken til filtrerkammeret før den kan slippe ut gjennom rommet for ren luft. Enheter som er utformet på denne måten oppsamler partikler på innsiden av kammeret eller posen og krever generelt periodisk risting for å frigjøre partiklene. Frigjorte partikler tillates å falle til et oppsamlingsområde under et rørskott. Reversert luftstrømning gjennom duk eller stoffposene kan også anvendes for å hjelpe til ved frigjøring av partiklene. Etter valg kan reversert luftstrømning gjennom posene eller kamrene fungere som primærinnretningen for par-tikkelfjerning.

Andre utforminger anvender også en vulk eller et stoff som er formet til filtrerkamre eller poser. Filtrerkamrene henges ned fra en åpning inn i et rom for skitten gass hvor gassen blir tvunget til å passere gjennom stoffet eller duken til de nedhengte kamrene eller posene for å endre senteret av posen og å slippe ut gjennom åpningen inn i et rom for ren gass. Periodisk rensing av duken eller stoffet blir utført ved å sende en stråle av trykkluft gjennom de nedhengte posene eller kamrene i den motsatte strømningsretning. Denne type utforming krever en stiv burstruktur for å forhindre kollaps av filterposen.

Alle disse anordningene krever periodisk vedlikehold. Vedlikeholdet involverer erstatning av brukt medium, og således utsettes personellet for partikkelmateriale. Selv om noen utforminger har forsøkt å minimalisere denne eksponering, dette gjelder spesielt patrontypeutforminger, er det ingen utforminger som eliminerer personelleksponering overfor partikler. Noen rørtypeenheter er utformet for å tillate fjerning av en fullstendig rørbank til et vedlikeholdsområde hvor de blir manuelt håndtert. I utforminger hvor stoffposene henger ned er det gjort forsøk på å vedlikeholde posene i sin helhet borte fra renluftsrommet. På grunn av små mengder av svært fint materiale som passerer gjennom duken eller stoffet inn i renluftsrommet, er imidlertid ikke renluftsrommet fullstendig fritt for partikler.

Et annet problem med poser er renner i duken eller stoffet. Når det opptrer revner i duken, blir nedstrømsgassen forurenset med partikler. Sporpartikler som er sensitive for ultrafiolett lys blir sendt gjennom filtrerkammeret for å lokalisere revnen. Når revnen er lokalisert, hvilket kan være vanskelig, blir duken erstattet.

Som eksempel på teknikkens stilling på området kan nevnes DE-A-1 432 005.

Det er et formål med denne oppfinnelsen å tilveiebringe en partikkelfri omgivelse for personell som skifter ut filterposer for filtrerkamre.

Det er et annet formål med denne oppfinnelsen å tilveiebringe et filterkammer som tillater utskifting av filterposer samtidig som filtrerkammeret drives for å forbedre påstrøms-tilgjengeligheten.

Det er et annet formål med denne oppfinnelsen å tilveiebringe en filtrerkammerdesign eller utforming som forenkler utskifting av filterposer.

Det er et annet formål med denne oppfinnelsen å tilveiebringe en ren fremgangsmåte og anordning for fjerning eller kasting av brukte filterposer.

Det er et annet formål med denne oppfinnelse å øke filt-rerkammerrenseeffektiviteten og mengden partikler som fjernes.

Det er et annet formål med denne oppfinnelse å begrense nedstrømsforurensning på grunn av renner i stoffet eller duken.

Det er et annet formål med denne oppfinnelse å forenkle detektering av revner i duken eller stoffet.

Disse formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved et filtrerkammer og en fremgangsmåte av den innledningsvis angitte art, med de nye og særegne trekk som er angitt i den karakterise-rende del av henholdsvis krav 1 og 6. Fordelaktige utførings-former av oppfinnelsen er angitt i de øvrige etterfølgende krav.

Oppfinnelsen skal nå beskrives under henvisning til tegningene der

Figur 1 er et skjematisk tverrsnitt av et filtrerkammer; Figur 2 er et skjematisk tverrsnitt av et opplagringsbur som anvendes for å opplagre en filterpose i filtrerkammeret på figur 1; Figur 3 er et skjematisk tverrsnitt av en tetning mellom en filterpose og et skilleskott mellom rengassrommet og skittengassrommet til filtrerkammeret på figur 1; og Figur 4 er et skjematisk tverrsnitt av en mekanisk fjerneinnretning som befinner seg inne i et hjelpekammer på figur 1.

Med henvisning til figur 1 er det vist en duk eller stoff-filtreringsenhet eller filtrerkammer 10. Filtrerkammeret 10 er inndelt i et hovedkammer 12 og hjelpekamre 14 og 16. Hovedkammeret 12 til filtrerkammeret 10 er inndelt i skitten-gassrom 18 og rengassrom 20. Hovedkammeret 12 holder i det minste én virkbar filterpose 22 som strekker seg gjennom skittengassrommet 18, skilleplate 23, rengassrommet 20 og topplaten 24. Hovedkammeret 12 holder fortrinnsvis fler enn én filterpose 22 for økt filtreringsareal. En virkbar filterpose er definert som en pose som befinner seg i et filtrerkammer hvor den er istand til å filtrere partikler fra en forurenset gasstrøm. Forlengelsespartier 25 av filterposer 22 strekker seg gjennom topplaten 24. Filterposene 22 er alle fortrinnsvis sylinderformet og har den samme diameter. Diameteren til filterposen 22 og diameteren til hullene gjennom skilleplaten 23 og topplaten 24 er omtrent lik for å tillate tetninger 26 å begrense gasstrøm mellom filterposene 22 og platene 23 og 24.

Skitten gass entrer innløpet 27 inn i skittengassrommet18 til hovedkammeret 12. Gassen strømmer gjennom filterposer

22 som fjerner partikler fra gassen. Den filtrerte gassen strømmer så inne i filterposene 22 til et sted inntil rengassrommet 20. Gass strømmer så ut av filterposene 22 inn i rengassrommet 20 for en andre fjerning av partikler. Gass i rengassrommet 20 blir til slutt fjernet gjennom utløpet 28. De to romutformingene i henhold til oppfinnelsen, skittengassrommet 18 og rengassrommet 20, øker driftseffektiviteten til filtrerkammeret 10. Filtrerkammeret fjerner fortrinnsvis nok partikler slik at gassen kan utslippes direkte i atmosfæren. Skilleplaten 2 3 og tetninger 26 forhindrer mesteparten av gassen i å passere forbi filterposene 22 under bevegelse fra skillegassrommet 18 til rengassrommet 20. Topplaten 24 og tetningene 26 og en avtettet halekonus (se figur 2) forhindrer mesteparten av gassen fra ikke å slippe ut gjennom utløpet 28. Støv eller partikler inne i skittengassrommet 18 faller i en samlekasse 3 0 hvor støvet blir oppsamlet og fjernet av en støvtransportør 3 2.

De nedre endene til filterposene 22 blir opplagret av posetrakter 34 som er festet til skittenposerør 36. Skitten-poserørene 3 6 passerer gjennom støvsamlegassen 30 inn i hjelpekamrene 14 og 16 for uttrekking og fjerning av filterposer 22. Når det er ønskelig å erstatte filterposer 22, blir erstatningsposer (ikke illustrert) festet til forlengelsespartiene 25 til filterposene 22. Forlengelsespartiene 25 er fortrinnsvis ganske enkelt fortsettelser av filterposene 22 i form av en rørformet duk eller stoffpose. Erstatningsposene kan være festet på en hvilken som helst kjent måte til de virkbare filterposene 22, såsom ved stifting, taping, liming og smelting av posene sammen.

Skitne filterposer 22 blir fjernet fra hovedkammeret 12 gjennom posetrakter 34 og skittenposerør 36. Skittenpose-rørene 36 er rutet til hjelpekamrene 14 og 16 hvor fjerneinn-retninger 38 og 40 er anordnet for å trekke eller dra filterposer 22 gjennom filtrerkammeret 10. Fjerneinnretningene 38 og 40 er avtettet mot atmosfæren for å minimalisere eller eliminere at personell skal bli utsatt for partikler. Når filterposer 22 blir trukket gjennom filtrerkammeret 10 inn i hjelpekamrene 14 og 16, blir erstatningsposer festet til forlengelsespartiene 25 til de virkbare filterposene 22 trukket gjennom topplaten 24 og skilleplaten 23 inn til erstatningsposene blir virkbare filterposer 22. Oppfinnelsen sørger for utskifting av filterposer 22samtidig som filtrerkammeret 10 er i drift. Det er ikke noe krav om å avbryte driften av filtrerkammeret 10 under utskifting av filterposer 22.

Fjerneinnretningene 14 og 16 kan være utformet på kjent måte for å trekke en av filterposene 22. De mekaniske fjerneinnretningene 38 og 40 er fortrinnsvis av en skruetypeutfor-ming for å trekke og skjære opp filterposer 22 fra skitten-poserørene 36. Oppskårede stykker av filterposene 22 faller gjennom isolasjonsventiler 42 og 44 inn i bærbare rom 46 og48. For å kaste filterposestykkene og støvpartikler blir isolasjonsventilene 42 og 44 lukket og de bærbare rommene 4 6

og 48 blir brukt for å fjerne de skitne filterposene og støvet uten at personell blir utsatt for partikler.

Revne i en av filterposene 2 2 er umiddelbar detekterbar ved hjelp av apparatet i henhold til oppfinnelsen. Først blir storpartikler sugd inn i skittengassrommet 18. Sporpartiklene entrer posen med revne i skittengassrommet 18 og blir innfanget inne i posene i rengassrommet 20 hvor sporpartiklene er umiddelbart detekterbare ved hjelp av en ultrafiolett lyskil-de. Denne egenskap forenkler prosedyren med å detektere lekkasje, og begrenser utkopling åv filtrerkammeret10.

Med henvisning til figur 2 blir filterposene (22på figur1) opplagret av en burmontasje 50. Burmontasjen 50 er inndelt i en halekonus 52, en midtre opplagringssylinder 54, en nese-konus 56 og en burramme 58. Halekonusen 52, den midtre opp-lagringssylinderen 54 og nesekonusen 56 er fortrinnsvis frem-stilt av lett profilmetall som ikke har noen ru overflate og jevnt profilerte kanter. Det valgte metallet kan være et hvilket som helst formbart metall. Korrosjonsbestandige metaller slik som rustfritt stål, nikkelkromplettert stål o.l. foretrekkes imidlertid. I tillegg kan det anvendes materialer slik som plaster, glassfiber og andre sammensetninger. Jevne kanter og overflater er ønskelig for å forhindre revner eller rivninger i filterposene (22 på figur 1). Halekonusen 52 har en pasning 60 som tjener til flere funksjoner. Pasningen 60 kan brukes til visuell inspeksjon, til tilkopling av filterposer (22 på figur 1), til en periodisk trykkpuls for å rense filterposene (22 på figur 1), til støvsugerfilterposer (22 på figur 1) som har blitt tette på grunn av filterposerevne og for å fjerne hele burmontasjen 50.

Nesekonusen 56 er formet slik at den hviler inne i trak-tene (34 på figur 1). Halekonusen 52 og den midtre sylindriske opplagring 54 er tilformet for å passe gjennom sylindriske hull i skilleplaten 23 og topplaten 24 når en filterpose dekker burmontasjen 50. Den midtre sylindriske opplagringen 54 og halekonusen 52 forhindrer i kombinasjon med tetningene

26 gass i å unnslippe fra filterposen. Dette forhindrer gass fra å unnslippe inn i rengassrommet (2 0 på figur 1) fra skittengassrommet (18 på figur 1) og forhindre gass i å entre rengassrommet (20 på figur 1) fra atmosfæren. Under henvisning til figur 3 er hver av tetningene 26 fortrinnsvis utformet slik at de har en smultringformet belg 62 som minsker mengden gass som unnslipper mellom filterposen 22 og skilleplaten 23. Belgen 62 er festet ved hjelp av en flens 64 og festeinnretningen 66. Belgen 62 er fortrinnsvis utformet av et lett utvidbart materiale som tillater utbuling når trykk blir påført internt. Trykk kan påføres ved at belgen 62 utvides termisk eller det kan påføres gjennom venti-len 68. Belgen 62 er også utformet til termisk å trekke seg sammen eller falle sammen for å tillate tilbaketrekking av posen. Ekspanderbare skjøter, tilsvarende belgen 62, blir fortrinnsvis brukt i hver forbindelse hvor filterposer 22 passerer gjennom skilleplaten 23 og topplaten 24. Tetningene 26 har tilstrekkelig tettende effekt til å forhindre partikler i å unnslippe, men tillater glidende bevegelse av filterposer (22 på figur 1) når erstatningsposer blir trukket i posisjon.

Med henvisning til figur 4 er en mekanisk tilbaketrek-kingsanordning 38 istand til å innstilles både vertikalt og horisontalt på en bærer for å innrettes med rørene 36. På én side av hjelpekammeret 14 (se figur 1) består rommet der av en flerhet av reduseringsinnretninger anordnet i et ordnet møn-ster. Etter valg kan et vindu (ikke vist) tillate personell visuelt å overvåke den mekaniske tilbaketrekkingsanordningen 38.

Tilbaketrekkingsanordningen 38 består av en skrue 70 drevet av en motor 72, en holdekonus 74, en fremf©ringsmeka-nisme 76 for skruen 70 og en fremføringsanordning 78 for holdekonusen 74. Poser 22 blir trukket tilbake ved fremføring av holdekonusen 74 og skruen 70 fremover til overflaten til ett av skittenposerørene 36. Diameteren til enden til skit-tenposerørene 3 6 er forstørret for å forenkle posisjoneringen av skruen 7 0 i rørene 36. Skruen 7 0 blir så drevet fremover av fremf©ringsmekanismen 76 med en hastighet som er synkron med stigningen til skruen 70 og rotasjonshastigheten til motoren 72. Etter at fullt slag er nådd ved fremføringen av skruen 70 blir skruen 70 trukket tilbake inn til konusen 74. Den skjære- eller kutteanordning (ikke vist), såsom en saks-anordning, blir så aktivert og delen av posen 2 2 som er trukket tilbake blir oppskåret. Skruen 7 0 og holdekonusen 74 blir så samtidig trukket tilbake et fullt slag. Skruen 70 blir så reversert og partiet av posen 22 som er blitt oppskåret slip-pes ned i en samlekasse nedenunder (se figur 1). Handlingen blir så gjentatt inntil en tilstrekkelig mengde av en filterpose 22 har blitt trukket gjennom og en erstatningspose blir en virkbar filterpose. Tilbaketrekkingsmekanismen kan så innstilles til en annen filterpose 22 og prosessen blir gjentatt.

Oppfinnelsen tilveiebringer flere fordeler og forbedrin-ger. Oppfinnelsen tilveiebringer en partikkelfri omgivelse for personell som skifter ut filtrerkammerposer. En annen unik egenskap er at oppfinnelsen tillater utskifting av filterposer samtidig som filtrerkammeret drives, og derved for-bedres driftstilgjengeligheten. Oppfinnelsen forenkler utskifting av filterposer og tilveiebringer en ren fremgangsmåte og apparat eller anordning for å kaste brukte filterposer. De to romutformingene i henhold til oppfinnelsen øker renseeffek-tiviteten og kan eliminere behovet for gassfjerningstårn. Til slutt begrenser oppfinnelsen nedstrømsforurensning på grunn av revner i stoff eller duk og den forenkler detektering av slike revner.

I samsvar med gjeldende forskrifter og bestemmelser er det illustrert og beskrevet spesifikke utførelser av oppfinnelsen. Fagkyndige på området vil forstå at endringer kan utføres i oppfinnelsen dekket av kravene og at visse egenska- per eller trekk ved oppfinnelsen noen ganger kan anvendes med fordel uten en korresponderende bruk av andre trekk.

Claims (8)

1. Filtrerkammer omfattende et skittengasskammer (18) og et rengasskammer (20), et gassinnløp (27) som er anordnet i skittengasskammeret (18) og et gassutløp (28) som er anordnet i rengasskammeret (20) og som anvender minst én duk-filterpose (22) som er opphengt i skittengasskammeret (18) hvorved partikkel-inneholdende gass som strømmer inn gjennom gassinnløpet (27) treffer filterposen eller -posene (22) og derved filtreres og strømmer ut gjennom gassutløpet (28),karakterisert vedat filterposen eller -posene (22) strekker seg gjennom skittengasskammeret (18) og inn i rengasskammeret (20) og innbefatter midler (25) for overføring av en erstatningspose gjennom en vegg (24) i filtrerkammeret, og at det er anordnet midler (38, 40) som er innrettet til å samle opp en brukt filterpose (22) i filtrerkammeret og føre erstatningsposen inn i filtrerkammeret for filtrering av partikkel-inneholdende gass uten at støv unnslipper fra filtrerkammeret.

2. Filtrerkammer ifølge krav 1,karakterisertved at duk-filterposen eller -posene (22) har et forlengelsesparti (25) som strekker seg gjennom en forbindelse (26) i veggen (24) for befestigelse av erstatningsposen til denne, idet forbindelsen (26) og veggen (24) er anordnet for å hindre partikler i å strømme utenom gassutløpet (28) og for å tillate bevegelse av den til forlengelsespartiet (25) fastgjorte erstatningspose gjennom forbindelsen (26) inn i filtrerkammeret, og ved et hjelpekammer (14, 16) for anbringelse av den brukte filterpose (22), samt en fjerneinnretning (38, 40) for overføring av den brukte filterpose (22) til hjelpekammeret (14, 16) samt for å trekke erstatningsposen inn i filtrerkammeret .

3. Filtrerkammer ifølge krav 2,karakterisertved at forlengelsespartiet (5) er en ende av duk-filterposen eller -posene (22), idet filterposen eller -posene er sylindrisk(e).

4. Filtrerkammer ifølge krav 2 eller 3,karakterisert veden i filterposen eller -posene (22) anordnet halekonus (52) som anvendes for å hindre partikler i å unnslippe fra filtrerkammeret og for å tillate bevegelse for inntrekking av erstatningsposen i filtrerkammeret .

5. Filtrerkammer ifølge krav 2, 3 eller 4,karakterisert vedat et endeparti av filterposen eller -posene (22) er opptatt i et poserør (36) for å lede filterposen eller -posene (22) mot fjerneinnretningen (38, 40).

6. Fremgangsmåte for kontinuerlig gassfiltrering i et filtrerkammer som omfatter et skittengasskammer (18) og et rengasskammer (2 0), et gassinnløp (27) som er anordnet i skittengasskammeret (18) og et gassutløp (28) som er anordnet i rengasskammeret (20), omfattende opphengning av minst én duk-filterpose (22) i skittengasskammeret (18) hvorved partikkel-inneholdende gass som strømmer gjennom gassinnløpet (27) treffer filterposen (22) og derved filtreres og strømmer ut gjennom gassutløpet (28),karakterisert vedat filterposen eller -posene (22) strekkes gjennom skittengasskammeret (18) og inn i rengasskammeret (20), at filterposen eller -posene gjennom en vegg (24) hos filtrerkammeret forbindes med en erstatningspose, at erstatningsposen føres inn i filtrerkammeret for filtrering av partikkel-inneholdende gass uten at støv unnslipper fra filtrerkammeret, og at filterposen eller -posene (22) etter bruk oppsamles i filtrerkammeret .

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6,karakterisertved at filterposen eller -posene (22) innbefatter et forlengelsesparti (25) som strekker seg gjennom en forbindelse (26) i filterkammerets vegg (24), hvilken forbindelse (26) og vegg (24) virker til å hindre partikler fra å strømme utenom gassutløpet (28), og at erstatningsposen festes til forlengelsespartiet (25) på filterposen eller -posene (22) , og filterposen eller -posene (22) flyttes inn i et hjelpekammer (14, 16) i filtrerkammeret.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisertved at erstatningsposen sammensmeltes med en ende av filterposen eller -posene (22).