WO2009156104A1

WO2009156104A1 - Gasfilteranlage

Info

Publication number: WO2009156104A1
Application number: PCT/EP2009/004470
Authority: WO
Inventors: Theo Risse; Meinrad Wilhelm Hubertus Wolff
Original assignee: Enviroserv Gmbh
Priority date: 2008-06-25
Filing date: 2009-06-20
Publication date: 2009-12-30
Also published as: DE112009001542A5; US20110138756A1; DE202008008464U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gasfilteranlage mit einer Vielzahl von mit einem Ende an einer Tragplatte in einen gasdurchströmten Filterraum abgehängten Schläuchen mit einer Mantelfläche aus einem Filtermaterial, die von einem zu filternden Gas radial von außen nach innen durchströmt werden und das so gefilterte Gas in einen oberhalb der Tragplatte gebildeten Sammelraum leiten, wobei in der Tragplatte zur Aufnahme von Schlauchenden ausgebildete Öffnungen in einer Kreisfläche der Tagplatte angeordnet sind.

Description

Gasfilteranlage

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gasfilteranlage mit einer Vielzahl von mit einem Ende an einer Tragplatte in einen gasdurchströmten Filterraum abgehängten Schläuchen mit einer Mantelfläche aus einem Filtermaterial.

Derartige Filteranlagen sind im Stand der Technik bekannt. Durch ein Filtergehäuse wird ein im Wesentlichen zylinderförmiger Raum gebildet. Im oberen Bereich dieses Raumes ist eine Tragplatte angeordnet, die mit einer großen Vielzahl von Öffnungen versehen ist. In jede der Öffnung ist ein Schlauch aus einem Filtermaterial, in der Regel ein Textilschlauch, eingehängt und ragt in den Bereich unterhalb der Tragplatte in einen Filterraum. Zu reinigende oder zu filternde Luft wird seitlich in eine Einströmöffnung des Filterraums eingeblasen, durchströmt die Mantelflächen der Schläuche und damit das Filtermaterial von außen radial nach innen, um dann im Inneren der Schläuche nach oben durch die Öffnungen in der Tragplatte abgeführt zu werden. Verunreinigungen, Staub und dergleichen, bleiben dann an der Außenseite der Schläuche zurück. Um ein Einfallen der Schläuche zu vermeiden, sind diese mit Inneren korbartigen Gestellen verstärkt. Es ist ganz offensichtlich, dass derartige Filterschläuche gereinigt werden müssen. Zu diesem Zweck ist es bekannt, von oben in die Öffnungen durch die Tragplatte in den Schlauch hinein unter Druck stehende Luft einzublasen. Diese bewirkt dann ein Abfallen des Filterkuchens in einen Bereich unterhalb der Filterschläuche, wo die Verunreinigungen abgeführt werden.

Es ist bekannt, Düsen zum Einblasen von Luft an balkenartigen Einheiten anzuordnen, die rotatorisch über die obere Oberfläche der Tragplatte und damit die dort befindlichen Öffnungen geführt werden. Um sicherzustellen, dass in eine Öffnung in jedem Fall auch Luft eingeblasen wird, hat man den Querschnitt der Öffnungen und auch den Querschnitt der Schlauchkörbe oval gestaltet. Damit ist im Wesentlichen sichergestellt, dass in jeder Position einer Düse oder eines Blasbalkens jede Öffnung auch in irgendeiner Form überstrichen wird. Da der Balken sich im wesentlichen um den Mittelpunkt der Tragplatte dreht, in welcher im wesentlichen kreis- oder ringförmig die Öffnungen angeordnet sind, sind die ovalen Öffnungen immer quer zur Radialen angeordnet, um somit ein sicheres Einblasen gewährleisten zu können. Darüber hinaus lässt sich auf diese Weise eine extrem dichte Schlauchfilterpackung erzeugen.

Zwar wird auf diese Weise sichergestellt, dass gewissermaßen jede Öffnung auf jeden Fall irgendwie von einer Düse zum Einblasen von Abreinigungsluft überstrichen wird, allerdings ergibt sich eine sehr nachteilige ungleichmäßige Verteilung der Abreinigungsluft, und zwar bezogen auf die Schlauchreihen einerseits als auch dadurch, dass zwischen den Schlauchöffnungen liegende Stege angeblasen werden. Damit ist die Reinigung der Schläuche durch das Einblasen von Luft unkontrolliert und Undefiniert.

Zum Zwecke der Wartung muss oberhalb dieser Tragplatten ein sehr hoher Sammelraum für das Reingas ausgebildet werden, denn der Raum muss mindestens so hoch sein, dass man eine übliche Schlauchkorblänge nach oben herausziehen kann, beispielsweise um einen Filterschlauch zu wechseln, bei zu starker Verschmutzung reinigen zu können oder dergleichen.

Im Stand der Technik ist es auch bekannt, eine wie beschriebene Anordnung im Wesentlichen rechteckig auszubilden. Hier ist es dann möglich, oberhalb der Tragplatte einen begehbaren Wartungsboden auszubilden, bei dem einzelne Segmente entfernbar sind, so dass man dennoch an jede einzelne Schlauchöffnung herankommt. Beim bekannten Stand der Technik könnte man keine Abdeckplatte anordnen, ohne dass eine Reihe von Öffnungen immer im Grenzbereich zwischen zwei Deckeln befindlich wäre, somit diese Öffnungen also nicht wartbar wären.

Die beschriebenen, zum Stand der Technik gehörenden Anordnungen haben darüber hinaus Nachteile hinsichtlich der Gasströmung. Da die Gaskanäle durch die hochdichte Anordnung einer Vielzahl im Oval quer zur Gasströmung, also quer zu den radial liegenden Schläuchen begrenzt ist, mäandert der Gasströmungsweg um die Schläuche grundsätzlich herum. Zwar ist dies hinsichtlich der Filterwirkung gewünscht, weil auf diese Weise viel filternde Oberfläche überstrichen wird, allerdings verschmutzen die Schlauchfilter ungleichmäßig, d. h. insbesondere von Außen nach Innen in Bezug auf die kreisrunde Tragfläche, und der mäandemde Strömungsweg behindert das strömende Gas. Aus diesem Grunde ist die Leistung dieser Filter entsprechend begrenzt. Durch das mäandem des Gases durch die Reinigungsschlauchreihen entsteht auch ein unerwünscht hoher Druckverlust im Gasraum.

Eine gattungsgemäße Rauchgasreinigungsanlage beziehungsweise Gasfilteranlage ist beispielsweise aus der US 4 157 899 bekannt. Dort sind auf einer Kreisringfläche querliegend ovale Öffnungen angeordnet. Zum Entnehmen der einzelnen Filterschläuche sind sehr spezielle Aufhängungen einzusetzen und der Raum muss nach oben weit offen sein. Eine kontinuierlich laufende Reinigungseinheit sprüht Luft nach dem Zufallsprinzip in die Schläuche.

Die DE 34 20 211 zeigt die Verwendung von runden Schlauchfiltereinheiten, jedoch sind diese in durch Seitenwände getrennte Einzelsegmente eingebracht. Eine vergleichbare Anordnung ist in der FR 2 719 497 A1 gezeigt.

Ausgehend vom vorbeschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die A u f g a b e zugrunde, eine Gasfilteranlage der gattungsbeschriebenen Art dahingehend zu verbessern, dass die Gasströmungswege vereinfacht sind, ein verbessertes und sicheres Bedüsen mit Reinigungsgas möglich ist und darüber hinaus die Wartung verbessert wird.

Zur technischen L ö s u n g dieser Aufgabe wird vorgeschlagen eine Gasfilteranlage mit den Merkmalen des Anspruches 1. Weitere Vorteile, Merkmale und eigenständige Erfindungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung.

Gemäß einem wesentlichen und unabhängigen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die in der Tragplatte zur Aufnahme von Schlauchenden ausgebildeten Öffnungen in einer Kreisfläche der Tragplatte derart angeordnet, dass diese Öffnungen in vorgegebenen Teilungen der Kreisfläche auf einer radial verlaufenden Linie liegen. Dies bedeutet, dass gemäß einer vorgegebenen Teilung immer gleich ausgerichtete Öffnungen hintereinander von einem gegebenen Kreisflächeninnenring bis zu einer gegebenen Kreisflächenaußenkante entlang eines radialen Strahls verlaufen. Eine solche Teilung kann zwischen 5° und 45° liegen, vorzugsweise liegt sie bei 15°. Das heißt, alle 15° befindet sich eine Öffnungsreihe entlang einer Linie. Dadurch wird die Kreisfläche segmentiert. In den daneben liegenden Flächen eines jeden Segmentes sind die Öffnungen dann ebenfalls entlang radialer Linien angeordnet und ausgerichtet, allerdings über den jeweils radialen Abstand zum Teil einander überschneidend versetzt. Daraus ergibt sich, dass weitgehend gradlinige und nur sehr wenig mäandernde oder fast überhaupt nicht durchbrochene Strömungswege für das zu reinigende Gas zwischen den in den Öffnungen eingehängten Schläuchen gebildet sind. Auf diese Weise werden nicht nur die äußeren Reinigungsschläuche besonders beaufschlagt, sondern alle Schläuche weitgehend gleichmäßig. Im Falle der Verwendung von ovalen Öffnungen werden diese entlang der Radialen ausgerichtet, also nicht wie im Stand der Technik quer. Die Öffnungen können dem Grunde nach auf der Basis der Erfindung jeden beliebigen Querschnitt haben, ebenso wie die Schlauchkörbe. Dies liegt daran, dass durch die erfindungsgemäße Segmentierung Reinigungsarme erstellt werden können, die in jedem Fall alle Öffnungen eines Segmentes eindeutig treffend ausgebildet werden können. In vorteilhafter Weise werden mittels Tragarmen Reinigungsdüsen, die mit entsprechenden Reinigungsluftzuführungen verbunden sind, so angeordnet, dass diese um den Mittelpunkt der kreisförmigen Tragfläche drehend die Kreisfläche überstreichen. Dabei sind bei unterschiedlichen Armen die Düsen unterschiedlich positioniert. Das heißt, jeder Arm bestreicht eine bestimmte Anzahl oder Gruppierung von Öffnungen eines Segmentes. Sind alle vier Arme über ein Segment hinweggegangen, sind sämtliche Öffnungen einmal eindeutig mit Reinigungsluft bestrahlt worden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird sichergestellt, dass jeder Filterschlauch mit gleichgroßen Mengen von Abreinigungsluft pro Zeiteinheit beaufschlagt wird, so dass sich im Gegensatz zum Stand der Technik eine äußerst kontrollierte und definierte Abreinigung ergibt.

Durch die Segmentierung wird darüber hinaus bewirkt, dass es für jedes Segment von Öffnungen, vertikal nach oben projiziert, einen eindeutigen Flächenbereich gibt, der sicherstellt, dass der Schlauch einer jeden Öffnung innerhalb dieser Projektionsflächen hindernisfrei nach oben gezogen werden kann. Durch diese Wirkung der erfindungsgemäßen Lehre wird sichergestellt, dass knapp oberhalb der Tragfläche ein Wartungsboden eingezogen werden kann, in dem kreissegmentförmige herausnehmbare Bodenplatten angeordnet sind. Entfernt man eine solche Bodenplatte, ist sichergestellt, dass man alle darunter befindlichen Öffnungen erreichen kann und sämtliche Schläuche jeder der darunterliegenden Öffnung hindernisfrei nach oben durch den Wartungsboden herausziehen kann. In anderen Worten, es gibt keinerlei Öffnung, die in einem Schnittbereich zwischen Wartungsböden liegt und deshalb nicht gezogen werden kann. Die Bodenplatten können mehrteilig ausgebildet werden.

Dadurch ist es möglich, den Reingasraum oberhalb der Tragplatte sehr niedrig zu halten, beispielsweise 40 cm oder 50 cm hoch, so dass insgesamt die Filteranordnung kompakter wird.

In vorteilhafter Weise ist die Gasfilteranlage bestehend aus den Schlauchfiltern, der Tragplatte, dem darüber liegenden Reingasraum und dem Wartungsboden in einem Filtergehäuse angeordnet, welches, der kreisförmigen Fläche der Tragplatte entsprechend vorzugsweise rundzylindrisch ausgebildet ist.

Gemäß einem weiteren wesentlichen und ebenfalls unabhängigen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, eine Gaseintrittsführung vorzusehen, durch welche das zu reinigende Gas in einer tangentialen Richtung in den Filterraum eingeströmt wird. Hieraus ergeben sich eine große Reihe von Vorteilen. In erster Linie wird das Gas nicht direkt auf eine frontale Schlauchfilterfläche gerichtet, so dass verhindert wird, dass eine solche Schlauchfiltergruppe besonders stark beaufschlagt wird, vielmehr strömt das Gas sehr ruhig tangential in den zylindrischen Filterraum, verteilt sich am gesamten inneren Umfang, tritt wesentlich gleichmäßiger in die Schlauchfiltergruppen ein, wobei zugleich im Wandbereich anfallende Staub- oder sonstige Reste in den Bereich eines Staubsammel- bzw. Staubabführtrichters nach unten fallen.

Bei den im Stand der Technik bekannten Reinigungsanlagen verfahren ein oder zwei mit Düsen bestückte Arme mit kontinuierlicher Geschwindigkeit über die mit Öffnungen versehenen Kreisflächen, um Druckluft in die Öffnungen und damit die Filter einzublasen. Dabei streichen die Düsen über Öffnungen und über dazwischenliegende Randbereiche. Der Stand der Technik hat diesbezüglich vorgeschlagen, beispielsweise Druckluftventile so anzusteuern, dass die Druckluft nur dann in die Düsen geschickt wird, wenn sich diese über einer Öffnung befinden. Eine derartige Steuerung ist aufwendig und darüber hinaus macht sie eine erhebliche Sensorik erforderlich. Die übrigen im Stand der Technik bekannten Anlagen nehmen entsprechende Druckluftverluste, schlechte Reinigungen und dergleichen in Kauf. Die vorliegende Erfindung schlägt in vorteilhafter Weise vor, den Antrieb der Reinigungsanlage als elektrischen und ansteuerbaren Antrieb auszugestalten. Auf diese Weise ist es mit vergleichsweise einfachem Aufwand möglich, die Reinigungsanlage je nach Einsatzfall, Staubbelag auf den Filterelementen und Bedarf mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu fahren und insbesondere über den Bereich von Öffnungen besonders langsam zu verfahren und im Bereich von Randbereichen schnell. Auch kann die Anlage angehalten werden über Öffnungen, um ein gründliches Abreinigen zu ermöglichen. Sie kann dann vergleichsweise schnell zu den nächsten Öffnungen verfahren werden. Da gemäß der vorliegenden Erfindung die Kreisflächen segmentiert sind, können sehr einfache Positionssteuerungen verwendet werden, das heißt die jeweilige Winkellage kann auf einfache Weise erfasst werden. In vorteilhafter Weise kann die Steuerung auch ein Verfahren der Reinigungsanlage in vorgegebenen Positionen ermöglichen, um dort besonders verschmutzte Positionen durch langes Druckluftbeaufschlagen abzureinigen.

Es werden unterschiedliche erfindungsgemäße Aspekte vorgeschlagen, die insbesondere die Wartung, das Reinigen, die Standzeit und die Effizienz entsprechender Gasfilteranlagen erheblich verbessern. Jeder der Aspekte ist für sich gesehen schutzfähig.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Gruppe von Gasfilteranlagen;

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Gehäuse einer Gasfilteranlage;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Tragplatte mit einer Öffnungsanordnung gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung der jeweils von Reinigungsarmen überstrichenen Segmente;

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Wartungsboden und

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Tragplattenanordnung nach dem Stand der Technik. Fig. 1 zeigt eine Filtergruppe 1 , in welcher einzelne Gasreinigungseinheiten 2 aufgestellt sind. Jede dieser Einheiten umfasst ein zylindrisches Gehäuse, welches einen Filterraum 3 hat, einen Bereich der Tragplatte 4, über dem sich der Reingasraum- /Wartungsraumanordnung 7 befindet sowie einen Sammel- und Abführtrichter 6 für Verunreinigungen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind tangential einleitende Zuströmeintritte 5 dargestellt. Insbesondere in Fig. 2 sieht man, dass diese das zu reinigende Gas sehr weich tangential in den Raum einleiten, in welchem Filterraum 3 die Schlauchfilter eingehängt sind. Die Luftströmung ist daher beruhigt tangential und im oberen Bereich gibt es den Gasaustritt 9. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Einheiten auf Stelzen 8 angeordnet.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Tragplatte gezeigt. Die Tragplatte muss nicht zwingend rund sein, das heißt, je nach baulichen Gegebenheiten kann diese auch eckig, mehreckig, oval oder sonstwie gestaltet sein. In jedem Fall ist der Bereich der Einhängöffnungen für die Schlauchfilter eine kreisrunde Fläche. Die Platte 10 ist mit den Öffnungen 11 versehen, die im gezeigten Ausführungsbespiel oval und hinsichtlich der Radialen in Längsrichtung angeordnet sind. Die Öffnungen 11 sind in Feldern 12 positioniert, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel ein 45°-Bereich ist, der wiederum in einzelne Segmente 13 unterteilt sind. Diese Segmentierung kommt durch die Anordnung jeweils radial durchlaufender Reihen von Öffnungen 14, 15 und 16, die vom äußeren bis zum inneren Ring auf einer radialen Linie durchlaufen. Die Arme von Reinigungseinrichtungen 17 sind um den Mittelpunkt der Platte laufend angeordnet und weisen Düsen auf, mittels denen unter Druck stehende Luft in die Öffnungen eingeblasen wird.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung von vier Reinigungsarmen mit unterschiedlichen Düsenbestückungen. Ein Arm deckt dem Grunde nach ein 15°-Segment ab und bedeckt dabei mit seinen Düsen ein bestimmtes Muster von Öffnungen. Jeder Arm deckt ein unterschiedliches Muster ab. Sind über ein 15°-Segment alle vier Arme gelaufen, sind automatisch sämtliche Öffnungen vollumfänglich mit Reinigungsluft beaufschlagt worden.

Fig. 5 zeigt beispielhaft einen Wartungsboden, der kreisrund und direkt oberhalb der Tragplatte angeordnet ist, beispielsweise mit einem Abstand von 40 cm. Durch die Ausbildung der radialen Anordnung der Öffnungen ist es nunmehr möglich, segmentförmige Bodenplatten 20 anzuordnen. Hebt man ein solches Plattensegment 20, das gegebenenfalls aus mehreren Teilen bestehen kann, an, kommt darunter genau ein 45°-Bereich der Tragplatte zum Vorschein. Jede sichtbare Öffnung ist senkrecht bewirtschaftbar, so dass darin eingebrachte Schlauchfilter senkrecht nach oben ausgezogen werden können.

Fig. 6 zeigt eine zum Stand der Technik gehörende Ausführungsform 20 für eine Tragplattenanordnung, wobei die Tragplatte Öffnungen 22 für Schlauchfilter aufweist. Diese sind zur Radialen quer angeordnete Ovale, damit beim Überstreichen mit Reinigungsarmen 23 zumindest in jede Öffnung in irgendeiner Form Reinigungsluft einblasbar ist, da beim Drehen dieser Armanordnung wenigstens jede Öffnung mit einem Teil ihrer ovalen Projektionsfläche in den Bereich einer Reinigungsluftdüse gelangt.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele dienen nur der Erläuterung und sind nicht beschränkend.

Bezugszeichenliste

1 Filteranordnung 20 Deckplatte

2 Filtereinheit 21 Tragplattenanordnung

3 Filterraum 22 Tragplattenöffnung

4 Tragplatte 23 Reinigungsarm

5 Lufteintritt

6 Abführtrichter

7 Reingas-/Wartungsraum

8 Stelzen

9 Gasaustritt

10 Trag platte

11 Öffnungen

12 Hauptsegment

13 Einzelsegment

14 Radialreihe

15 Radialreihe

16 Radialreihe

17 Reinigungsarm

Claims

Patentansprüche

1. Gasfilteranlage mit einer Vielzahl von mit einem Ende an einer Tragplatte (4) in einen gasdurchströmten Filterraum (3) abgehängten Schläuchen mit einer Mantelfläche aus einem Filtermaterial, die von einem zu filternden Gas radial von außen nach innen durchströmt werden und das so gefilterte Gas in einen oberhalb der Tragplatte gebildeten Sammelraum leiten, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Öffnungen in der Tragplatte in Hauptsegmenten angeordnet sind, wobei die Öffnungen in jedem Hauptsegment (12) gleich angeordnet sind und Einzelsegmente (13) bilden, in dem jedes Hauptsegment (12) in vorgegebener Teilung Öffnungen aufweist, welche immer gleich ausgerichtet hintereinander von einem gegebenen Kreisflächeninnenring bis zu einer gegebenen Kreisflächenaußenkante entlang eines radialen Strahls (14, 15, 16) verlaufen.

2. Gasfilteranlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebe Teilung zwischen 5 und 45 Grad beträgt, vorzugsweise 15 Grad.

3. Gasfilteranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Tragplatte ein Reingasraum ausgebildet ist, über welchem ein Wartungsraum angeordnet ist.

4. Gasfilteranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der über der Kreisfläche der Tragplatte liegende Bodenbereich des Wartungsraumes durch bewegliche Platten gebildet ist, die ihrerseits Kreissegmente sind, die zusammengenommen im Wesentlichen über der Kreisfläche der Tragfläche positioniert sind.

5. Gasfilteranlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten mehrteilig ausgebildet sind.

6. Gasfilteranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gaseintrittsführung vorgesehen ist, durch welche das zu filternde Gas tangential in den Filterraum eingeströmt wird.

7. Gasfilteranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reinigungsanlage vorgesehen ist, welche wenigstens zwei um einen Mittelpunkt der Kreisfläche bewegte Arme umfasst, welche Reinigungsgasdüsen über wenigstens einige der Öffnungen positionieren.

8. Gasfilteranlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an unterschiedlichen Armen die Reinigungsgasdüsen an unterschiedlichen Positionen angeordnet sind.

9. Gasfilteranlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsanlage einen ansteuerbaren elektrischen Antrieb aufweist.

10. Gasfilteranlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Steuereinheit aufweist, die die Reinigungsanlage positionsabhängig hinsichtlich der Drehgeschwindigkeit steuert.