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Die
Erfindung betrifft ein Staubfilter mit einem einen oberhalb angeordneten
Reingasraum von einem unterhalb angeordneten Staubgasraum unterteilenden
Trennboden, mit von oben her in den Trennboden eingesetzten Rohrfiltern,
deren obere Enden offen und deren untere Enden verschlossen sind,
wobei die Rohrfilter, sich in den Staubgasraum hinein erstreckend,
mit ihren oberen Enden in Öffnungen
des Trennbodens angeordnet sind, sowie mit im Bereich des offenen
Endes jedes Rohrfilters angeordneten Niederhaltern, sowie von den
Rohrfiltern räumlich
getrennten Reinigungseinrichtungen.
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Ein
Staubfilter mit diesen Merkmalen ist aus dem Gebrauchsmuster
G 94 00 913.9 bekannt. Zur Fixierung
der Rohrfilter in den dafür
vorgesehenen Öffnungen
des Trennbodens dienen starre Bügel,
die sich von oben her auf den Rohrfiltern abstützen. Dabei stützt sich
jeder Bügel
mit seinem einen Ende auf einem der Rohrfilter, und mit seinem anderen
Ende auf dem jeweils benachbarten Rohrfilter ab. Die Halterung dieser
Bügel wiederum
erfordert nicht näher beschriebene
zusätzliche
Befestigungsmittel, was zum einen eine zum Aufbau des Staubfilters
große Gesamtbauteilzahl
bedingt, zum anderen müssen
an dem Trennboden korrespondierende Befestigungselemente wie etwa
Bohrungen, Gewindelöcher
o.ä. angeordnet
sein. Die Herstellung und Montage eines solchen Staubfilters erfordert
daher viele Fertigungsschritte und zudem lange Montagezeiten, sowohl
bei der Erstmontage als auch beim Austausch einzelner Rohrfilter.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Staubfilter
der eingangs genannten Art eine montagefreundliche, unter Nutzung
der konstruktiven Gegebenheiten des Staubfilters mit nur wenigen
Einzelteilen auskommende Befestigung der einzelnen Rohrfilter zu
schaffen.
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Zur
Lösung
wird bei einem Staubfilter mit den eingangs angegebenen Merkmalen
vorgeschlagen, daß sich
jeder Niederhalter gegenüber
den Reinigungseinrichtungen oder deren Zuleitungen abstützt, und
so eine Axialkraft auf das Rohrfilter erzeugt.
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Da
sich der Niederhalter gegenüber
den ohnehin vorhandenen Reinigungseinrichtungen oder deren Zuleitungen
abstützt,
ist es nicht erforderlich, zusätzliche
Befestigungselemente vorzusehen, wodurch sich Kosten einsparen lassen,
da sich die zur Herstellung dieser Teile erforderliche Anzahl Fertigungsschritte
reduziert. Darüber
hinaus ergibt sich ein Montagevorteil, da die erfindungsgemäße Befestigung
des Niederhalters an vorhandenen benachbarten Bauteilen eine für den Monteur
gleichermaßen
einfache wie auch schnell durchzuführende Montage erlaubt. Denn
der Niederhalter ist in einem ersten Schritt lediglich über dem
Rohrfilter zu positionieren, bevor dann mit einem weiteren Handgriff
die Abstützung
gegenüber
beispielsweise den benachbarten Reinigungseinrichtungen erfolgt.
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Vorteilhaft
ist der Niederhalter oberhalb des offenen Endes des Rohrfilters
angeordnet, wodurch sich im Aufbau einfache Konstruktionen des Niederhalters
sowie des oberen Endes des Rohrfilters realisieren lassen.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß der Niederhalter
in Axialrichtung des Rohrfilters federnd ausgeführt und gegen das obere Ende
des Rohrfilters vorgespannt ist. Durch diese Vorspannung wird das
obere Ende des Rohrfilters auch bei maximaler Filterleistung und
den dabei herrschenden Druckverhältnissen
zuverlässig
in der Öffnung
des Trennbodens fixiert. Denn die auf das Rohrfilter wirkende Vorspannkraft
ist so gewählt,
daß das Rohrfilter
auch bei größeren Druckdifferenzen
zwischen Rein- und Staubgasraum stets druckdicht in der Öffnung des
Trennbodens anliegt, so daß ausschließlich die
zuvor das Rohrfilter durchlaufende und damit gereinigte Luft in
den Reingasraum gelangen kann.
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In
besonders vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgedankens wird
vorgeschlagen, daß der Niederhalter
mit über
seinem Umfang verteilten federnden Abschnitten versehen ist, deren äußere Enden
sich gegenüber
den Reinigungseinrichtungen oder deren Zuleitungen abstützen. Wenn
die sich mit ihren Enden abstützenden
federnden Abschnitte gleichmäßig über dem
Umfang verteilt sind, ergibt sich eine symmetrische Kraftverteilung
bezogen auf das obere Ende des Rohrfilters, wodurch dieses zuverlässig an
dem Trennboden fixiert ist. Die Anzahl der über den Umfang verteilten,
federnden Abschnitte kann dabei z.B. entsprechend der Anzahl der
Anzahl der unmittelbar benachbarten Reinigungseinrichtungen gewählt werden.
Es ist aber auch möglich, daß die Anzahl
der federnden Abschnitte so gewählt wird,
daß nur
jede zweite Reinigungseinrichtung zur Abstützung des Niederhalters beiträgt. Auch
ist es möglich,
den Niederhalter mit nur einem einzigen federnden Abschnitt zu versehen.
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Ferner
ist es von Vorteil, wenn die federnden Abschnitte radial von dem
im übrigen
eine ringförmige
Gestalt aufweisenden Niederhalter nach außen abstehende, federnde Arme
sind. Dies ermöglicht
einen konstruktiv einfachen Aufbau des Niederhalters, dessen ringförmiger Bereich
auf dem öffnungsseitigen,
oberen Ende des Rohrfilters unter einer Axialkraft aufliegt, die
von den federnden Armen bereitgestellt wird. Die federnden Arme
sind in Länge
sowie Federkraft auf die bei maximaler Filterleistung herrschende
Druckdifferenz angepaßt. Über die
Länge der
Arme ist ferner eine Anpassung an den Abstand der benachbarten Reinigungseinrichtungen
bzw. deren Zuleitungen möglich.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß die Enden der federnden Abschnitte
in an den Reinigungseinrichtungen vorgesehenen Ausnehmungen von
unten her eingreifen und so verriegelt sind. Indem die federnden
Abschnitte von unten her jeweils in eine Ausnehmung eingreifen,
die nach oben hin begrenzt ist, erfolgt unter Vermeidung zusätzlicher
Bauteile eine konstruktiv einfache Abstützung des Niederhalters in
axialer Richtung und entgegen der auf das Rohrfilter erzeugten Axialkraft.
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Schließlich wird
vorgeschlagen, daß der
Niederhalter aus zwei miteinander verbundenen Draht- oder Blechformteilen
zusammengesetzt ist. Derartige Draht- bzw. Blechformteile lassen
sich kostengünstig mit
Hilfe bekannter Fertigungsverfahren, wie beispielsweise Stanzen,
Biegen usw., herstellen. Die anschließende Verbindung kann auf einfache
Weise z.B. durch Punktschweißen
erfolgen. Daneben ist es natürlich
auch möglich,
den Niederhalter als einteiliges Stanzteil oder als ein aus Kunststoff
gefertigtes Spritzgußteil
auszuführen.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten des erfindungsgemäßen Staubfilters werden nachfolgend
anhand eines Ausführungsbeispiels
und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:
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1 in
einer schematischen und Einzelheiten der Erfindung weglassenden
Darstellung ein Staubfilter für
industrielle Anwendungen mit einer Vielzahl darin eingesetzter Rohrfilter;
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2 eine
vergrößerte Ansicht
des oberen Endes eines in einen Trennboden eingesetzten Rohrfilters;
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3 in
einer teilweise geschnittenen Darstellung einen stark vergrößerten Ausschnitt
der in 2 mit III bezeichneten Einzelheit;
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4 in
einer Draufsicht eine Einzelteildarstellung eines Niederhalters;
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5 eine
Draufsicht auf das Rohrfilter, dessen benachbarte Reinigungseinrichtungen
sowie den Niederhalter zur Erläuterung
der Montage und Positionierung des Niederhalters;
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6 die
Gegenstände
nach 5 nach Abschluß der Montage des Niederhalters
und
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7 eine
der 2 entsprechende Ansicht mit zusätzlicher
Darstellung von Reinigungseinrichtungen sowie deren Waschmittelzuleitungen
auf der Oberseite des Trennbodens.
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1 zeigt
in einer Übersichtsdarstellung ein
Staubfilter für
industrielle Anwendungen. Dieses besteht aus einem vertikal ausgerichteten,
vorzugsweise zylindrischen Gehäuse 1,
welches durch einen horizontal angeordneten Trennboden 2 in
einen unten liegenden Staubgasraum 3 höheren Innendrucks und einen
oben liegenden Reingasraum 4 niedrigeren Innendrucks unterteilt
ist. Der Trennboden 2 ist nach Art eines Rohrbodens gestaltet
und verfügt über eine
Mehrzahl von vorzugsweise kreisrunden Öffnungen für darin eingesetzte, langgestreckte
Filterelemente. Vorzugsweise ist der Rohrboden 2 eine ebene
Stahlplatte, vorzugsweise aus Edelstahl. Bei den gleichmäßig über den
Trennboden 2 verteilten Filterelementen handelt es sich
um Rohrfilter 5, deren untere Rohrenden bei 5a verschlossen
sind, wohingegen die oberen Enden 5b der Rohrfilter 5 zwecks Durchströmung offen
sind. Die Rohrfilter 5 sind von oben her in die Öffnungen
in dem Trennboden 2 eingehängt. Die wirksame Filterfläche wird
durch die Mantelfläche
der zylindrisch gestalteten Filterelemente gebildet. Es können auch
mehrere Filterelemente so zueinander angeordnet sein, daß sie eine Gruppe
bzw. ein Filterbündel
bilden.
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Zum
Reinigen und damit Regenerieren der einzelnen Rohrfilter
5 befinden
sich oberhalb ihrer Öffnungen
Druckluftquellen eines Druck-Impuls-Injektorsystems, mit dessen
Hilfe kurzzeitig ein starker Luftstrahl von oben her in die Rohrfilter
5 abgegeben werden
kann, so daß diese
von dem an ihren Außenflächen ausfiltrierten
Staub oder dem staubhaltigen Produkt gereinigt werden, wie dies
im rechten Teil von
1 angedeutet ist. Das Staubfilter
verfügt
darüber
hinaus über
Reinigungseinrichtungen nach Art von Wascheinrichtungen, die zur Reinigung
der Filterelemente innerhalb der Staubgasraumes Waschflüssigkeit
eindüsen.
Einzelheiten dieser Wascheinrichtungen sind z.B. in der
EP 0 719 577 B1 beschrieben.
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Das
Material der schlauchförmigen
Rohrfilter 5 ist gasdurchlässig, jedoch von so feiner
Porösität, daß sich die
Staubpartikel an der Außenfläche fangen.
Für diesen
Einsatzzweck bekannt sind z. B. Polyesterfliese. In jedem der Rohrfilter 5 befindet
sich ein aus senkrechten und waagerechten Stäben oder Drähten zusammengesetzter Stützkorb.
Der Stützkorb
gibt dem schlauchförmigen
Rohrfilter Formstabilität
bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer ausreichend großen Durchtrittsfläche für das zu
reinigende Gas.
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2 zeigt
das obere Ende 5b eines der Rohrfilters 5 einschließlich jenes
Bereiches des Trennbodens 2, in welchem das betreffende
Rohrfilter 5 sitzt. Zu erkennen ist, daß das obere Ende 5b des
Rohfilters 5 gegenüber
dem übrigen
Durchmesser des Rohrfilters 5 radial erweitert ist und
auf der Oberseite 12 des Trennbodens 2 aufliegt.
In gewissem seitlichen Abstand zum Rohrfilter 5 sind zwei Reinigungseinrichtungen 50 ebenfalls
an dem Trennboden befestigt, die über die Waschdüsen 52 Waschflüssigkeit
in den Staubgasraum eindüsen,
wie dies durch die Pfeile angedeutet ist.
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Auf
dem oberen Ende 5b des Rohrfilters 5 ist ein Niederhalter 53 zu
erkennen. Dieser ist beim Ausführungsbeispiel
mit insgesamt vier nach Art von Armen gestalteten federnden Abschnitten 54 versehen, die
sich gegenüber
den Reinigungseinrichtungen 50 abstützen, und so die das Rohrfilter 5 in
seiner Position sichernde Axialkraft erzeugen.
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Weitere
Einzelheiten der Befestigung des Rohrfilters 5 in der Öffnung des
Trennbodens 2 läßt noch
besser 3 erkennen, bei der es sich um eine detaillierte
Schnittdarstellung handelt. Der in dem Rohrfilter 5 angeordnete
Stützkorb
stützt
sich mit seinem unteren Ende gegen das verschlossene Filterschlauchende 5a ab
und ragt mit dem oberen Ende 13 aus dem Rohrfilter 5 heraus.
Dieses obere Ende 13 ist durch zweifaches Biegen um insgesamt
etwa 180° umgebogen,
so daß es
sich auf der Oberseite 10 des Trennbodens 2 abstützt und
hierdurch das Rohrfilter 5 entgegen seiner Gewichtskraft
in der Öffnung
des Trennbodens 2 hält.
Hierdurch wird auch eine Erdung des aus mehreren Drähten zusammengesetzten
Stützkorbes
gegen elektrostatische Aufladung erzielt.
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Zur
Unterstützung
des Druck-Impuls-Injektorsystems ist ferner eine Einlaufdüse 16 vorhanden, bestehend
aus einem horizontalen Flansch 17, welcher über eine
sanfte Rundung 18 in eine in das Rohrfilter 5 hinein
führende
Hülse 19 übergeht.
Vorzugsweise ist die Einlaufdüse 16 in
geeigneter Weise oben an dem Stützkorb
fixiert, etwa durch eine Bajonettsicherung. Beim Ausführungsbeispiel
liegt der Niederhalter 53 auf der Einlaufdüse 16 von
oben her auf. Daneben ist es natürlich
auch möglich,
daß der Niederhalter 53 unmittelbar
auf dem oberen Ende 5b des Rohrfilters 5, oder
auf anderen mit dem Rohrfilter 5 fest verbundenen Bauteilen
anliegt und so eine nach unten gerichtete Axialkraft auf das Rohrfilter 5 ausübt.
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Weiter
läßt 3 ein
Klemmelement 22 in Form eines wellenförmig gestalteten Rings erkennen,
welches zwischen sich und dem Rand der Öffnung des Trennbodens 2 das
Filtermaterial des Rohrfilters 5 gemeinsam mit dem weiteren
Ring 43 einklemmt. Das Filtermaterial des Rohrfilters 5 ist
auf der Höhe
der beiden Ringe 22, 43 von einem das Rohrfilter
radial erweiternden Filzring 42 umgeben. Der Filzring 42 ist
fest mit dem Schlauchmaterial verbunden und stützt sich auf der Oberseite 10 des Trennbodens 2 ab,
wobei er sich noch innerhalb der umgebogenen freien Enden 13 des
Stützkorbes
befindet.
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Die
Filter-Waschelemente 50 werden im Rahmen einer doppelten
Funktion dazu herangezogen, die Rohrfilter 5 über den
Niederhalter bzw. dessen federnde Arme 54 von oben her
gegen den Trennboden 2 zu drücken und so zu fixieren. Einzelheiten
des Niederhalters 53 läßt 4 erkennen.
Der Niederhalter ist im wesentlichen ringförmig, wobei eine Anzahl von
beim Ausführungsbeispiel
insgesamt vier federnden Armen sich in radialer Richtung von dem
ringförmigen
Anschnitt weg erstrecken. Der ringförmige Abschnitt liegt auf dem
oberen Ende 5b des Rohrfilters 5 auf, die freien
Enden der Arme 54 sind zur Seite hin biegsam und auf diese
Weise an den Reinigungseinrichtungen 50 verriegelbar. Zu
diesem Zweck ist das Gehäuse
der Reinigungselemente 50 mit Ausnehmungen 55 versehen,
in die die Arme 54 von unten her formschlüssig eingreifen,
und auf diese Weise verriegelbar sind.
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Der
Niederhalter 53 ist beim Ausführungsbeispiel aus zwei gleichermaßen gestalteten
Drahtformteilen zusammengesetzt, wodurch dessen Herstellung besonders
günstig
erfolgen kann. Die Drahtformteile weisen zwei geradlinige Endbereiche
und einen sich über
einen Winkelbereich von in etwa 270° erstreckenden Kreisbereich
auf und werden durch Ablängen
und anschließendes
Biegen hergestellt. Jeweils zwei solcher Drahtformteile werden in
um 180° gegeneinander
verdrehter Position aufeinander gelegt und z.B. miteinander verschweißt oder
verklammert. Daneben ist es natürlich
auch denkbar, die Niederhalter 53 in einem einzigen Arbeitsschritt
als Stanz- oder Spritzgußteil
herzustellen.
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Die
Montageprinzip des Niederhalters 53 ist in den 5 und 6 dargestellt.
Zunächst
wird der Niederhalter 53 vom Monteur in eine Position auf dem
oberen Ende 5b des Rohrfilters 5 gebracht. Anschließend werden
die Enden der federnden Arme 54 durch Drehen oder seitlichen
Verschwenken in die Ausnehmungen der Reinigungseinrichtung gebracht.
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In 7 ist
schließlich
eine der 2 ähnliche Darstellung des Rohrfilters 5 zu
sehen, bei welcher zusätzlich
die Waschmittelzuleitungen 51 dargestellt sind. Auch gegenüber diesen
Zuleitungen 51 ist die Abstützung des Niederhalters möglich.
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Trennboden
- 3
- Staubgasraum
- 4
- Reingasraum
- 5
- Rohrfilter
- 5a
- unteres
Rohrende
- 5b
- oberes
Rohrende
- 6
- Staubaustritt
- 10
- Oberseite
- 11
- Unterseite
- 13
- Ende
- 22
- Klemmelement,
Ring
- 42
- Filzring
- 43
- Zusatzring
- 50
- Reinigungseinrichtung
- 51
- Zuleitung,
Waschmittelzuleitung
- 52
- Waschdüse
- 53
- Niederhalter
- 54
- federnder
Abschnitt, Arm
- 55
- Ausnehmung