DE102009025395A1

DE102009025395A1 - System zur Gasreinigung

Info

Publication number: DE102009025395A1
Application number: DE102009025395A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dr. Schlichter; Jörg SCZESNY; Manfred Deutschmeyer
Original assignee: Hydac Process Technology GmbH
Current assignee: Hydac Process Technology GmbH
Priority date: 2009-06-16
Filing date: 2009-06-16
Publication date: 2010-12-23
Also published as: US20120102899A1; EP2442887A1; US8663352B2; SG176879A1; RU2538845C2; CA2765451A1; CA2765451C; RU2011150943A; WO2010145731A1

Abstract

Ein System zur Gasreinigung, das mindestens ein Gehäuse (2) mit einem ersten Raum (6), in den das zu reinigende Gas einströmbar ist, und einem eine Filterkammer bildenden zweiten Raum (10) aufweist, aus dem das gereinigte Gas austritt und der eine vom Gas durchströmbare Filtereinrichtung enthält, die Filtermedium (54) sowohl zur Absonderung von Feststoffpartikeln als auch für eine Entfeuchtung des Gases zur Abscheidung koalisierter Flüssigkeit aufweist, wobei der erste Raum (6) einen der Vorentfeuchtung des Gases dienenden Zyklon (60) enthält, aus dem Schmutzpartikel und Flüssigkeiten in einen dritten Raum (14) des Gehäuses (2) abgebbar sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) aus einem Gehäuseoberteil (8) mit dem die Filterkammer bildenden zweiten Raum (10), einem Gehäusemittel (4) mit dem den Zyklon (60) enthaltenden ersten Raum (6) und aus einem den dritten Raum (14) bildenden Gehäuseunterteil (12) zusammengesetzt ist, die über zumindest einen Zuganker (32) zur Bildung eines geschlossenen Druckbehälters miteinander verspannbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Gasreinigung, das mindestens ein Gehäuse mit einem ersten Raum, in den das zu reinigende Gas einströmbar ist, und einem eine Filterkammer bildenden zweiten Raum aufweist, aus dem das gereinigte Gas austritt und der eine vom Gas durchströmbare Filtereinrichtung enthält, die Filtermedien sowohl zur Absonderung von Feststoffpartikeln als auch für eine Entfeuchtung des Gases zur Abscheidung koalisierter Flüssigkeit aufweist, wobei der erste Raum einen der Vorentfeuchtung des Gases dienenden Zyklon enthält, aus dem Schmutzpartikel und Flüssigkeiten in einen dritten Raum des Gehäuses abgebbar sind.
Systeme dieser Art, die nicht nur Verschmutzungen durch Feststoffbelastungen beseitigen sollen, sondern betreffende gasförmige Medien auch entfeuchten sollen, sind bekannt und werden, wenn eine Koalisierung von Flüssigkeitspartikeln an der innerhalb eines Gehäuses befindlichen Filtereinrichtung erfolgt, auch als Koaleszer bezeichnet. Derartige Systeme werden oft in Verbindung mit abgaserzeugenden Prozessen benutzt, wobei Abgasströme verhältnismäßig hoher Temperaturen und gegebenenfalls mit sehr hohen Drücken gehandhabt werden. Im Hinblick auf diese Anforderungen ist bei einem aus dem Dokument DE 10 2005 062 245 A1 bekannten System der oben genannten Art das Gehäuse als druckdichter Behälter ausgebildet.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein System dieser Art zur Verfügung zu stellen, das einfach und rationell mit geringen anfallenden Fertigungskosten herstellbar ist.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch ein System gelöst, das die Merkmale des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit aufweist.
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 besteht ein wesentlicher Unterschied gegenüber dem Stand der Technik darin, dass das Gehäuse aus Einzelkomponenten zusammengesetzt ist, nämlich einem Gehäuseoberteil mit dem die Filterkammer bildenden Raum, einem Gehäusemittelteil mit dem den Zyklon enthaltenden Raum und aus einem einen dritten Raum bildenden Gehäuseunterteil, wobei die Gehäuseteile mittels mindestens eines Zugankers zur Bildung des geschlossenen Druckbehälters miteinander verspannbar sind. Die Gestaltung des Gehäuses aus mehreren miteinander verspannten Gehäuseteilen vereinfacht im Vergleich mit einer Gehäusebauweise, bei der sich die Gehäusewand über mehr als einen inneren Funktionsraum erstreckt, die Bearbeitungsvorgänge wesentlich, weil die Notwendigkeit entfällt, innerhalb einzelner Gehäuseabschnitte unterschiedliche Funktionskammern auszubilden. Zudem vereinfacht sich der Montageaufwand, weil die einzubauenden Systemkomponenten wie Filtereinrichtung, Filterelementaufnahme und Zyklon in einzelne Gehäuseteile leichter und einfacher einbaubar sind als in ein sich über mehrere Funktionskammern erstreckendes Gehäuse.
Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen besitzt das Gehäuseunterteil die Form eines Topfes, der den sich an den Abfluss des Zyklons anschließenden dritten Raum einschließt, dessen Boden die Verankerung für mehrere Zuganker bildet. Der mit entsprechender Wanddicke ausbildbare Topfboden bildet eine besonders sichere Verankerungsbasis für eine entsprechen de Anzahl von Zugankern, sodass die Gehäuseteile sicher zur Bildung eines druckfesten Gesamtbehälters verspannbar sind.
Hierbei ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, dass die Seitenwand des Topfes des Gehäuseunterteiles durch einen Zylindermantel mit einer für den Durchtritt mehrerer, zur Zylinderachse paralleler Zuganker ausreichender Wanddicke gebildet ist.
Zur Erzielung einer besonderen Strukturfestigkeit können die Zuganker auf einer den Innenraum des Topfes konzentrisch umgebenden Kreislinie angeordnet sein, sodass die Spannkräfte verhältnismäßig gleichförmig über den Gehäuseumfang verteilt wirken.
In besonders vorteilhafter Weise kann sich an den Zylindermantel des Gehäuseunterteiles der Zylindermantel des Gehäusemittelteiles fluchtend anschließen, wobei sich die Zuganker durch den Zylindermantel des Gehäusemittelteiles hindurch bis in den sich ebenfalls fluchtend daran anschließenden Zylindermantel des Gehäuseoberteiles erstrecken, mit dem die Enden der Zuganker verschraubt sind. Jeder Zuganker bildet somit ein Spannmittel, welches das Gehäuseunterteil und das Gehäuseoberteil gegen das zwischen ihnen befindliche Gehäusemittelteil verspannt.
Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen können die Stoßstelle zwischen den Zylindermänteln von Gehäuseoberteil und Gehäusemittelteil und die Stoßstelle zwischen diesem und dem Gehäuseunterteil jeweils Planflächen aufweisen, die unter Einwirkung der Spannkraft der Zuganker metallische Dichtflächen bilden. Dank der als Dichtkraft wirkenden Spannkraft der Zuganker ist die druckfeste Gehäuseabdichtung, ohne dass Dichtungsanordnungen zwischen den Gehäuseteilen eingebaut werden müssten, gewährleistet.
Der Einbau der Systemkomponenten in das Gehäuse kann auf besonders einfache und vorteilhafte Weise derart erfolgen, dass an der Stoßstelle zwischen Gehäuseoberteil und Gehäusemittelteil ein Zwischenstück axial festgelegt ist, das einen an der Stoßstelle eingespannten Ringflansch aufweist und das die Elementaufnahme für ein Filterelement der im zweiten Raum befindlichen Filtereinrichtung bildet.
In entsprechender Weise kann an der Stoßstelle zwischen Gehäusemittelteil und Gehäuseunterteil ein zweites Zwischenstück axial festgelegt sein, das mit einem Ringflansch an der Stoßstelle eingespannt ist und ein Bestandteil des Zyklons bildet.
Mit besonderem Vorteil kann die Anordnung so getroffen sein, dass im Zylindermantel des Gehäuseunterteiles zumindest ein Durchgang für eine Abdrückstange vorhanden ist, die sich achsparallel vom Boden zur Stoßstelle am Zylindermantel des Gehäusemittelteiles erstreckt und durch eine Abdrückschraube vom Bodenteil gegen den Zylindermantel des Gehäusemittelteiles drückbar ist. Derartige Ausführungsbeispiele zeichnen sich durch ein besonders gutes Betriebsverhalten aus, weil ein Öffnen des Gehäuses, beispielsweise für Wartungsarbeiten, besonders einfach und bequem durchführbar ist, indem nach einem Lockern der Zuganker mittels der Abdrückstange das Gehäuseunterteil auch bei einem Festsitzen an der Stoßstelle bequem vom Gehäusemittelteil lösbar ist.
In entsprechender Weise kann zumindest eine weitere Abdrückstange in einem Durchgang des Zylindermantels des Gehäusemittelteiles an der Stoßstelle des Gehäuseoberteiles an dessen Zylindermantel andrückbar sein, sodass sich auch Gehäuseoberteil und Gehäusemittelteil bei Bedarf, auch bei einem Festsitzen an der Stoßstelle, voneinander trennen lassen.
Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
1 eine stark schematisierte, perspektivische Schrägansicht eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Systems, wobei zur Verdeutlichung der Bauweise Wandteile des Gehäuses durchsichtig dargestellt sind, und
2 einen schematisch vereinfachten Längsschnitt des Ausführungsbeispieles von 1
Ein als Ganzes mit 2 bezeichnetes Gehäuse weist ein Gehäusemittelteil 4, das einen inneren Raum 6 umgibt, ein Gehäuseoberteil 8, das einen zweiten inneren Raum 10 umgibt, sowie ein Gehäuseunterteil 12 auf, in dem sich ein dritter innerer Raum 14 befindet. Das Gehäuseoberteil 8 weist als Seitenwand einen Zylindermantel 16 auf, mit dessen oberem Ende ein Gehäusedeckel 18 verschraubt ist, der einen druckdichten Gehäuseabschluss bildet. Die Seitenwand des Gehäusemittelteiles 4 ist durch einen Zylindermantel 20 gebildet, dessen in der Zeichnung oberes Ende sich fluchtend an das untere Ende des Zylindermantels 16 des Gehäuseobeteiles 8 anschließt. An das untere Ende des Zylindermantels 20 des Gehäusemittelteiles 4 schließt sich wiederum fluchtend der Zylindermantel 22 des Gehäuseunterteiles 12 an. Letzteres hat die Form eines Topfes, dessen Boden mit 24 bezeichnet ist und der den inneren dritten Raum 14, der als Schmutz- und Flüssigkeitskammer dient, bis auf eine Abführöffnung 26 dicht abschließt, die mittels einer nicht gezeigten Einrichtung verschließbar ist und zur Entnahme von Inhaltsstoffen des Raumes 14 geöffnet werden kann. In den ersten Raum 6 des Gehäusemittelteiles 4 mündet ein Gaseintrittsstutzen 28 für die Zufuhr von zu reinigendem Gas. Ein Gasaustritt, über den gereinigtes Gas aus dem im Gehäuseoberteil 8 befindlichen dritten Raum 14 ausströmbar ist, ist mit 30 bezeichnet.
Wie am Deutlichsten aus 1 zu ersehen ist, sind die Gehäuseteile 4, 8 und 12 mittels Zugankern 32 in Form runder Stahlstäbe zu dem einheitlichen, druckfesten Gehäuse 2 verspannt. Die Zuganker 32 durchgreifen mit ihren in der Zeichnung unteren Enden Bohrungen, die im Boden 24 des Gehäuseunterteiles 12 auf einer zur Zylinderachse konzentrischen Kreislinie gleichmäßig verteilt angeordnet sind und erstrecken sich über Durchgänge im Zylindermantel 22 des Unterteiles 12 und Durchgänge im Zylindermantel 20 des Mittelteiles 4 bis zu Gewindebohrungen im Zylindermantel 16 des Oberteiles 8, wo sie mit ihrem Außengewinde 34 verschraubt sind. Die den Boden 24 des Unterteiles 12 durchgreifenden Enden der Zuganker 32 weisen ebenfalls ein Außengewinde auf, mit dem Spannmuttern 36 an der Außenseite des Bodens 24 verschraubt sind. Somit lässt sich durch Festziehen der Muttern 36 das Gehäuseoberteil 8 an der Stoßstelle 38 gegen das Gehäusemittelteil 4 und das Gehäuseunterteil 12 an der Stoßstelle 40 ebenfalls gegen das Gehäusemittelteil 4 spannen. An den Stoßstellen 38 und 40 bilden die miteinander jeweils fluchtenden Zylindermäntel 16, 20 und 22 Planflächen, die unter Einwirkung der durch die Spannkraft der Zuganker 32 erzeugten Dichtkraft als Metalldichtung wirken, so dass die Gehäuseteile 4, 8 und 12 druckdicht miteinander verbunden sind.
Im Zylindermantel 22 des Gehäuseunterteiles 12 befinden sich außer den Durchgängen für die Zuganker 32 zwei weitere achsparallele Durchgänge 42, siehe 2, in denen sich je eine Abdrückstange 44 befindet. Die unteren Enden der Abdrückstangen 44 enden vor Gewindebohrungen 46 im Boden 24, während die oberen Enden der Abdrückstangen 44 an der Stoßstelle 40 an den Zylindermantel 20 des Gehäusemittelteiles 4 angrenzen. Wenn Abdrückschrauben (nicht gezeigt) in die Gewindebohrungen 46 des Bodens 24 eingedreht werden und die Spannmuttern 36 an den Zugankern 32 gelöst sind, so lässt sich mit Hilfe der Abdrückstangen 44 das Gehäuseunterteil 12 vom Gehäusemittelteil 4 abdrücken, wenn eine Öffnung des Gehäuses 2 gewünscht wird. In entsprechender Weise erstrecken sich Ab drückstangen 48 vom Zylindermantel 22 an der Stoßstelle 40 durch Durchgänge des Zylindermantels 20 zur Stoßstelle 38, wo sie am Zylindermantel 16 des Gehäuseoberteiles 8 anliegen, sodass, wenn die Abdrückstangen 48 mittels nicht gezeigter Abdrückschrauben nach oben bewegt werden, auch das Gehäuseoberteil 8 vom Gehäusemittelteil 4 abdrückbar ist.
Für den Einbau der für den Betrieb als Gasreiniger erforderlichen Systemkomponenten ist an der Stoßstelle 38 zwischen Gehäuseoberteil 8 und Gehäusemittelteil 4 ein Zwischenstück 50 eingesetzt, das an seinem oberen Ende die Elementaufnahme 52 für das im zweiten Raum 10 befindliche Filterelement 54 der Filtereinrichtung bildet. An seinem unteren Ende bildet das als Hohlkörper gestaltete Zwischenstück 50 einen in den ersten Raum 6 ragenden Stutzen 56 als Verbindung zwischen dem Gaseinströmraum 6 und dem inneren Filterhohlraum des Filterelementes 54.
Zwischen dem letztgenannten Raum 6 und dem als Schmutz- und als Flüssigkeitskammer dienenden dritten Raum 14 im Gehäuseunterteil 12 befindet sich ein zweites Zwischenstück 58, dessen konischer, zum Raum 6 über einen Abfluss 51 offener Innenraum, den Zyklon 60 bildet. In gleicher Weise wie bei dem ersten Zwischenstück 50 erfolgt auch beim zweiten Zwischenstück 58 die axiale Festlegung innerhalb des Gehäuses 2 mittels jeweils eines radial geringfügig vorspringenden Ringflansches 62 bzw. 64, die jeweils an der zugeordneten Stoßstelle 38 bzw. 40 zwischen den angrenzenden Gehäuseteilen 4 und 8 bzw. 4 und 12 eingespannt sind. Dank des geteilten Aufbaues des Gesamtgehäuses 2 gestaltet sich auch Einbau und Montage der inneren Systemkomponenten, wie Filterelement 54, Elementaufnahme 52 und Zyklon 60 besonders einfach und schnell.
Die Betriebsweise des Systems und die verwendete Filtereinrichtung können dem Stand der Technik entsprechen. Insbesondere kann für das Fil terelement 54 der Filtereinrichtung die im Dokument DE 10 2005 062 245 A1 beschriebene Bauweise vorgesehen sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102005062245 A1 [0002, 0023]

Claims

System zur Gasreinigung, das mindestens ein Gehäuse (2) mit einem ersten Raum (6), in den das zu reinigende Gas einströmbar ist, und einem eine Filterkammer bildenden zweiten Raum (10) aufweist, aus dem das gereinigte Gas austritt und der eine vom Gas durchströmbare Filtereinrichtung enthält, die Filtermedien (54) sowohl zur Absonderung von Feststoffpartikeln als auch für eine Entfeuchtung des Gases zur Abscheidung koalisierter Flüssigkeit aufweist, wobei der erste Raum (6) einen der Vorentfeuchtung des Gases dienenden Zyklon (60) enthält, aus dem Schmutzpartikel und Flüssigkeiten in einen dritten Raum (14) des Gehäuses (2) abgebbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) aus einem Gehäuseoberteil (8) mit dem die Filterkammer bildenden zweiten Raum (10), einem Gehäusemittelteil (4) mit dem den Zyklon (60) enthaltenden ersten Raum (6) und aus einem den dritten Raum (14) bildenden Gehäuseunterteil (12) zusammengesetzt ist, die über zumindest einen Zuganker (32) zur Bildung eines geschlossenen Druckbehälters miteinander verspannbar sind.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseunterteil (12) die Form eines Topfes besitzt, der den sich an den Abfluss (51) des Zyklons (60) anschließenden dritten Raum (14) einschließt, dessen Boden (24) die Verankerung für mehrere Zuganker (32) bildet.
System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand des Topfes des Gehäuseunterteiles (12) durch einen Zylindermantel (22) mit einer für den Durchtritt mehrerer, zur Zylinderachse paralleler Zuganker (32) ausreichenden Wanddicke gebildet ist.
System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuganker (32) auf einer den Innenraum des Topfes konzentrisch umgebenden Kreislinie angeordnet sind.
System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Zylindermantel (22) des Gehäuseunterteiles (12) der Zylindermantel (20) des Gehäusemittelteiles (4) fluchtend anschließt und dass sich die Zuganker (32) durch den Zylindermantel (20) des Gehäusemittelteiles (4) hindurch bis in den sich fluchtend daran anschließenden Zylindermantel (16) des Gehäuseoberteiles (8) erstrecken, mit dem die Enden der Zuganker (32) verschraubt sind.
System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßstelle (38) zwischen den Zylindermänteln (16 bzw. 20) von Gehäuseoberteil (8) und Gehäusemittelteil (4) und die Stoßstelle 40 zwischen diesem und dem Gehäuseunterteil (12) jeweils Planflächen aufweisen, die unter Einwirkung der Spannkraft der Zuganker (32) metallische Dichtflächen bilden.
System nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stoßstelle (38) zwischen Gehäuseoberteil (8) und Gehäusemittelteil (4) ein Zwischenstück (50) axial festgelegt ist, das einen an der Stoßstelle (38) eingespannten Ringflansch (62) aufweist und die Elementaufnahme (52) für ein Filterelement (54) der im zweiten Raum (10) befindlichen Filtereinrichtung bildet.
System nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stoßstelle (40) zwischen Gehäusemittelteil (4) und Gehäuseunterteil (12) ein zweites Zwischenstück (58) axial festgelegt ist, das mit einem Ringflansch (64) an der Stoßstelle (40) eingespannt ist und ein Bestandteil des Zyklons (60) bildet.
System nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Zylindermantel (22) des Gehäuseunterteiles (12) zumindest ein Durchgang (42) für eine Abdrückstange (44) vorhanden ist, die sich achsparallel vom Boden (24) zur Stoßstelle (40) am Zylindermantel (20) des Gehäusemittelteiles (4) erstreckt und durch eine Abdrückschraube vom Boden (24) gegen den Zylindermantel (20) des Gehäusemittelteiles (4) drückbar ist.
System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine weitere Abdrückstange (48) in einem Durchgang des Zylindermantels (20) des Gehäusemittelteiles (4) an der Stoßstelle (40) des Gehäuseoberteiles (8) an dessen Zylindermantel (16) andrückbar ist.