DE10126048A1

DE10126048A1 - Vorrichtung zum Reinigen staubbeladener Rohgase

Info

Publication number: DE10126048A1
Application number: DE10126048A
Authority: DE
Inventors: Norbert Fleckenstein; Michael Fleckenstein
Original assignee: Individual
Current assignee: Fleckenstein Michael De; Fleckenstein Monika Hedwig Elisabeth De
Priority date: 2001-05-29
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2002-12-12
Anticipated expiration: 2021-05-30
Also published as: DE10126048B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung staubbeladener Rohgase (17) mit einem Gehäuse (2), in dem mindestens zwei Filterpatronen (3) angeordnet sind und die mit einer Einrichtung zum Rückspülen (8-15; 20, 21) der Filterpatronen (3) verbindbar ist. DOLLAR A Um zu erreichen, daß mit der Vorrichtung (1) auch Stäube mit geringer Absinkgeschwindigkeit zum Staubsammler (4) befördert werden, selbst wenn während des Filterbetriebes eine Reinigung einzelner Filterpatronen (3) durch Rückspülung erfolgt, schlägt die Erfindung vor, die Filterpatronen (3) senkrecht in dem Gehäuse (2) der Vorrichtung (1) anzuordnen und das Rohgas (17) derart durch das Gehäuse (2) strömen zu lassen, daß es mindestens im Bereich der Filterpatronen (3) dieses von oben nach unten und die Filterpatronen (3) von außen nach innen durchströmt, wobei das Reingas dann über eine mit dem Innenraum (5) der Filterpatronen (3) verbundene Reingas-Rohrleitung (7) aus dem Gehäuse (2) abgeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung staubbeladener Rohgase mit einem Gehäuse, in dem mindestens eine Filterpatrone angeordnet ist und die mit einer Einrich tung zum Rückspülen der Filterpatrone verbindbar ist.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 75 20 127 U1 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung befinden sich in dem Filtergehäuse mehrere Filterpatronen, die senkrecht über einem Staubsammler angeordnet sind. Das Gehäuse weist eine Eintrittsöff nung für die staubbeladene Luft unterhalb und eine Austrittsöffnung oberhalb der Filterpa tronen auf, so daß die staubbeladene Luft einerseits von unten nach oben innerhalb des Gehäuses und andererseits von außen nach innen durch die Filterpatronen strömt. Staub und andere Feststoffteilchen werden somit an der äußeren Oberfläche der Filterpatronen abgelagert und müssen in gewissen Zeitabständen gereinigt werden. Die Abreinigung er folgt hierbei mittels eines impulsartigen in die Filterpatronen geführten Luftstrahles. Der an der äußeren Oberfläche der Filterpatronen abgelagerte Staub wird gelöst und fällt nach unten in den Staubsammler.

Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist vor allem, daß die staubbeladene Luft innerhalb des Gehäuses von unten nach oben strömt und damit der gewünschten und durch die Schwer kraft vorgegebenen Fallrichtung der durch die Abreinigung von der Filteroberfläche abge lösten Stäube entgegenwirkt. Insbesondere bei Stäuben mit kleiner Absinkgeschwindigkeit ist daher ein Reinigen einzelner Filterpatronen nur möglich, wenn der Betrieb der gesam ten Vorrichtung unterbrochen wird.

Es sind bereits Vorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen die Filterpatronen inner halb des Gehäuses waagerecht oder leicht schräg angeordnet sind. Dabei wird das Gehäu se, in dem die Filterpatronen angeordnet sind, von dem Rohgas einerseits von oben nach unten und die Filterpatronen von außen nach innen durchströmt, während das Reingas seitlich in eine separate Kammer des Gehäuses geleitet und von hier aus dann über eine entsprechende Entnahmeöffnung weggeführt wird.

Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist unter anderem, daß bei dem Reinigungsvorgang die von den oberen Bereichen der äußeren Oberfläche der jeweiligen Filterpatronen abgelösten Stäube teilweise auf die unteren Bereiche der Oberflächen der gleichen Patrone und teil weise auf die äußere Oberfläche der darunterliegenden Filterpatronen fallen bzw. von dem Luftstrom zu diesen Filterpatronen hin transportiert werden, so daß diese Filterpatronen dann in sehr kurzen Zeitabständen gereinigt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Reinigung staubbeladener Rohgase anzugeben, mit der es möglich ist, auch Stäube mit geringer Absinkgeschwindig keit zum Staubsammler zu fördern, selbst wenn während des Filterbetriebes eine Reini gung einzelner Filterpatronen durch Rückspülung erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weite re, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.

Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, die Filterpatronen senkrecht in dem Gehäuse der Vorrichtung anzuordnen und das Rohgas derart durch das Gehäuse strö men zu lassen, daß es mindestens im Bereich der Filterpatronen dieses von oben nach un ten und die Filterpatronen von außen nach innen durchströmt, wobei das Reingas dann mindestens über eine mit dem Innenraum der Filterpatronen verbundene Reingas- Rohrleitung aus dem Gehäuse abgeführt wird.

Bei einer derartigen Vorrichtung werden die von der Filteroberfläche abgelösten Stäube durch die Schwerkraft und die ebenfalls nach unten gerichtete Rohgasströmung relativ schnell in den Staubsammler gefördert. Im Gegensatz zu Filtervorrichtungen mit steigen der bzw. schräger Rohgasluftführung, bei der Schwerkraft und Rohgasströmung entgegen gesetzt zueinander wirken, ist es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, selbst Stäube mit extrem kleiner Absinkgeschwindigkeit während des Filterbetriebes zum Staub sammler zu fördern.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es daher, Gehäuse mit kleinem spezifischen Volumen im Verhältnis zum durchsetzten Volumenstrom zu verwenden. Außerdem kön nen gegenüber vergleichbaren Vorrichtungen höhere spezifische Filterflächenbelastungen realisiert werden, da durch die günstige Anordnung der Filterelemente diese effizient abge reinigt werden können und deshalb geringere Filterwiderstände erzeugen.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Vorrichtung mehrere in dem Gehäuse angeordnete Reingas-Rohrleitungen, die jeweils mit mehreren separaten Fil terpatronen verbunden sind. Dabei kann die Abreinigung der Filterpatronen mit Hilfe einer Druckstoßabreinigungs-Einrichtung erfolgen, welche in vorgegebenen festen Zeitabstän den oder bei Erreichen vorgegebener Druckabfälle an den Filterpatronen einzelne Filterpa tronen oder Gruppen von Filterpatronen impulsartigen Druckluftstößen aussetzt.

Die Abreinigung kann aber auch dadurch erfolgen, daß in vorgegebenen Zeitabständen oder bei Erreichen vorgegebener Druckabfälle an den Filterpatronen oder den Rohrleitun gen eine separate Spülluftabreinigung der Filterpatronen einzelner vorbestimmbarer Rein gas-Rohrleitungen erfolgt. Hierzu sind an den beiden Enden der jeweiligen Reingas- Rohrleitung Klappenventile angeordnet, die, je nach Betriebsmodus, entweder den Be triebszustand "filtern" oder "reinigen" ermöglichen.

Als vorteilhaft hat es sich ferner erwiesen, wenn zur möglichst gleichmäßigen Anströmung der Filterpatronen von oben eine Beruhigungskammer oberhalb der Filterpatronen ange ordnet ist. Diese kann, je nach Platzverhältnissen am Aufstellungsort und Beschaffenheit des abgesaugten Staubes, eine mehr oder weniger aufwendige Einrichtung sein, da eine direkte Anströmung der Filterpatronen von massenreichem Staub wegen der damit verbun denen Abrasion vermieden werden soll.

Geeignete Einrichtungen für Beruhigungskammern sind insbesondere:

- eine leere Kammer mit einem entsprechend ausreichend großen Volumen und mit einer oberen oder seitlichen Eintrittsöffnung für das Rohgas;
- eine Prallkammer mit einer seitlichen Eintrittsöffnung für das Rohgas, welches dann über einen Umlenkbogen gegen ein an der Kammerdecke angeordnetes Prallblech ge leitet wird;
- eine leere Kammer mit einer seitlichen Eintrittsöffnung für das Rohgas und mit Luft leitorganen bzw. Prallblechen zur Reduzierung der Energie des abzuscheidenden Stau bes.

Ferner hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung ei nen Schwer- oder Fliehkraftabscheider zur Vorabscheidung von besonders massenreichen Stäuben umfaßt.

Als Filterpatrone haben sich vor allem Faltfilter als vorteilhaft bewährt, wie sie beispiels weise in der vorstehend erwähnten DE 75 20 127 U1 offenbart werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 schematische Seitenansichten eines ersten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Spülluftabreinigung während des Filterbetrie bes und während der Abreinigung der Filterelemente;

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Vor richtung;

Fig. 4 und 5 schematische Seitenansichten eines zweiten Ausführungsbeispieles ei ner erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Druckluftabreinigung während des Filter betriebes und während der Abreinigung der Filterelemente.

In den Fig. 1 bis 3 ist mit 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Reinigung staubbela dener Rohgase bezeichnet, die ein Gehäuse 2 umfaßt, in dem 16 mit 3 benannte Filterpa tronen senkrecht über einem Staubsammler 4 angeordnet sind.

Bei den Filterpatronen 3 handelt es sich um Faltenfilter, wie sie beispielsweise aus der DE 75 20 127 U1 bekannt sind. Der jeweilige Innenraum 5 der Filterpatronen 3 ist an ihrem unteren Ende 6 mit einer von vier in dem Gehäuse 2 angeordneten Reingas-Rohrleitungen 7 verbunden, wobei jeweils vier Filterpatronen 3 einer Reingas-Rohrleitung 7 zugeordnet sind.

Die vier Reingas-Rohrleitungen 7 sind jeweils an ihren beiden Enden mit einer Sammel leitung 8, 9 verbunden. Dabei ist die mit 9 bezeichnete Sammelleitung mit einem Rück spülventilator 10 verbunden, während über die mit 8 bezeichnete Sammelleitung das Rein gas abtransportiert wird.

Im Bereich der beiden Enden jeder der Reingas-Rohrleitungen 7 sind ferner mittels einer Steuervorrichtung 11 ansteuerbare Klappenventile 12, 14 vorgesehen, die, je nach Be triebsmodus, entweder den Betriebszustand "filtern" oder "reinigen" ermöglichen. Das Gehäuse 2 der Vorrichtung 1 weist eine Eintrittsöffnung 16 oberhalb der Filterpatro nen 3 auf, durch welche das staubbeladene Rohgas 17 in eine als Beruhigungskammer 100 ausgebildete Kammer des Gehäuses 2 gelangt und zu den Reingas-Rohrleitungen 7 geför dert wird. Dadurch strömt das Rohgas 17 einerseits im Bereich der Filterpatronen 3 von oben nach unten und andererseits wird die jeweilige Filterpatrone 3 von außen nach innen durchströmt, so daß sich der Staub 18 und andere Partikel an der äußeren Oberfläche der jeweiligen Filterpatrone 3 ablagern.

Nachfolgend wird näher auf die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein gegangen. Sollen die einer Reingas-Rohrleitung 7 zugeordneten vier Filterpatronen 3 in dem Betriebszustand "filtern" betrieben werden (Fig. 1), so wird die Klappe 15 des ersten Klappenventiles (Rückspülklappenventiles) 14 geschlossen und die Klappe 13 des zweiten Klappenventiles (Anfahrklappenventiles) 12 geöffnet. Das Gas durchströmt das Gehäuse 2 und die Filterpatronen 3 und wird über die Reingas-Rohrleitung 7 abtransportiert.

Sollen hingegen die vier einer Reingas-Rohrleitung 7 zugeordneten Filterpatronen 3 abge reinigt werden (Fig. 2), so wird die Klappe 13 des Anfahrklappenventiles 12 geschlossen und die Klappe 15 des Rückspülklappenventiles 14 geöffnet. Das von dem Rückspülventi lator 10 erzeugte Rückspülgas gelangt nun über die Reingas-Rohrleitung 7 in die Innen räume 5 der Filterpatronen 3 und drückt die an der äußeren Oberfläche der Filterpatronen befindlichen Stäube 18 und sonstigen Partikel nach außen weg, so daß diese an der Rein gas-Rohrleitung 7 vorbei nach unten in den Staubsammler 4 fallen.

Durch die Verwendung der Klappenventile 12, 14 an den Enden der Reingas- Rohrleitungen 7 kann vorteilhafterweise außerdem erreicht werden, daß diese zusätzlich als Starthilfe eines eventuellen Förderventilators eingesetzt werden und separate Anlauf klappen entfallen können. Hierzu müssen die dem Ventilator zugewandten Klappen 13 bis zum Erreichen dessen Nenndrehzahl geschlossen bleiben, damit in diesem Fall keine be sonderen Stromspitzen in dem entsprechenden Stromnetz auftreten.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das vorstehende Ausführungsbeispiel be schränkt. So kann die Abreinigung der Filterpatronen 3 auch durch impulsartige Luft druckstöße (häufig auch als "Jet-Abreinigung" bezeichnet) erfolgen. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Dabei sind gleiche oder ähnliche Teile wie in den Fig. 1-3 mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Der wesentliche Unterschied zwischen dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbei spiel und dem in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß im Falle des zweiten Ausführungsbeispieles in der Reingas-Rohrleitung 7 zusätzliche Rohr leitungen 19 angeordnet sind, welche jeweils z. B. über ein Magnetventil 20 mit einer Druckstoßabreinigungs-Einrichtung 21 verbunden sind. Dabei ist jeder Filterpatrone 3 eine Rohrleitung 19 zugeordnet, so daß, je nach Ansteuerung der Magnetventile durch die ent sprechende Steuervorrichtung, nur eine einzelne Filterpatrone 3 oder auch eine Gruppe von Filterpatronen abgereinigt werden können (in Fig. 4 ist die Vorrichtung während der Filtra tion und in Fig. 5 beim Abreinigen einer der Filterpatronen dargestellt).

Bezugszeichenliste

1

Vorrichtung

2

Gehäuse

3

Filterpatrone

4

Staubsammler

5

Innenraum (Filterpatrone)

6

unteres Ende

7

Reingas-Rohrleitung

8

Reingassammelleitung

9

Rückspülsammelleitung

10

Rückspülventilator

11

Steuervorrichtung

12

zweites Klappenventil, Anfahrklappenventil

13

Klappe

14

erstes Klappenventil, Rückspülklappenventil

15

Klappe

16

Eintrittsöffnung

17

Rohgas

18

Staub

19

Rohrleitung

20

Magnetventil

21

Druckstoßabreinigungs-Einrichtung

100

Beruhigungskammer

Claims

1. Vorrichtung zur Reinigung staubbeladener Rohgase (17) mit einem Gehäuse (2), in dem mindestens eine Filterpatrone (3) angeordnet ist und die mit einer Einrichtung zum Rückspülen (8-15; 20, 21) der Filterpatrone (3) verbindbar ist, mit den Merkmalen:

a) die Filterpatrone (3) ist senkrecht in dem Gehäuse (2) der Vorrichtung (1) über einem Staubsammler (4) angeordnet;
b) das Gehäuse (2) weist eine Eintrittsöffnung (16) auf, über welche das Rohgas (17) in das Gehäuse (2) gelangt;
c) der Innenraum (5) der Filterpatrone (3) ist an ihrem unteren Ende (6) mit einer in dem Gehäuse (2) angeordneten Reingas-Rohrleitung (7) zum Abtransport des Reingases aus dem Gehäuse (2) verbunden;
d) das Rohgas (17) wird innerhalb des Gehäuses (2) derart geführt, daß es minde stens in dem Bereich der Filterpatronen (3) das Gehäuse (2) von oben nach unten und die Filterpatronen (3) von außen nach innen durchströmt;
e) die Einrichtung zum Rückspülen (8-15; 20, 21) ist mit dem unteren Ende der Filterpatrone (3) verbunden, derart, daß das Rückspülgas von unten in den Innen raum (5) der Filterpatrone (3) einbringbar ist und dadurch die an der äußeren Oberfläche der Filterpatrone (3) haftenden Stäube (18) und sonstigen Partikel gelöst werden und an der Reingas-Rohrleitung (7) vorbei in den Staubsammler (4) fallen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (16) für das Rohgas oberhalb der Filterpatrone (3) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vorrich tung (1) mehrere mit der gleichen Reingas-Rohrleitung (7) verbundene Filterpatronen (3) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vorrichtung (1) mindestens zwei Reingas-Rohrleitungen (7) vorgesehen sind, die jeweils mit minde stens einer separaten Filterpatrone (3) verbunden sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Einrichtung zum Rückspülen (20, 21) um eine Druckstoßabreinigungs- Einrichtung handelt, welche in vorgegebenen festen Zeitabständen oder bei Erreichen vorgegebener Druckabfälle an den Filterpatronen (3) einzelne Filterpatronen (3) oder Gruppen von Filterpatronen (3) über entsprechende Rohrleitungen (19) impulsartigen Druckgasstößen aussetzt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei ei ner Vorrichtung (1) mit mehreren Reingas-Rohrleitungen (7) die Einrichtung zum Rückspülen (8-15) derart ausgebildet ist, daß in vorgegebenen Zeitabständen oder bei Erreichen vorgegebener Druckabfälle an den Filterpatronen (3) eine separate Spül luftabreinigung der Filterpatronen (3) einzelner vorbestimmbarer Reingas- Rohrleitungen (7) erfolgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1-4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Reingas-Rohrleitung (7) an ihren beiden Enden mittels einer Steuervorrichtung (11) betätigbare Klappenventile (12, 14) aufweist, so daß bei dem normalen Filtervorgang das der Einrichtung zum Rückspülen (8-15) zugeordnete Rückspülklappenventil (14) geschlossen und das dem Entnahmeanschluß der Reingas-Rohrleitung (7) zugeordnete Anfahrklappenventil (12) geöffnet ist, und daß bei dem Rückspülvorgang das Rück spülklappenventil (14) geöffnet und das Anfahrklappenventil (12) geschlossen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Filterpatronen (3) um Faltenfilter handelt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ober halb der Filterpatrone(n) (3) eine Beruhigungskammer (100) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Beruhi gungskammer (100) um eine leere Kammer mit einer seitlich oder deckenseitigen Ein trittsöffnung (16) für die staubbeladenen Rohgase (17) handelt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Beruhigungskammer als Prallkammer ausgebildet ist, daß die Prallkammer eine seitliche Eintrittsöffnung aufweist, die innenseitig mit einem nach oben gerichteten Umlenkbogen verbunden ist, so daß die staubbeladenen Rohgase zunächst gegen eine obere Prallfläche der Prall kammer strömen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ober halb der Filterpatrone(n) eine Vorabscheidekammer zur Abscheidung massenreicher Stäube angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Vorab scheidekammer um eine Kammer mit einem Schwer- oder Fliehkraftabscheider han delt.