DE102011052298A1

DE102011052298A1 - Verfahren zum Betreiben einer Filtervorrichtung und Filtervorrichtung

Info

Publication number: DE102011052298A1
Application number: DE102011052298A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Holler; Cord Kirschke; Günter Riedel
Original assignee: Duerr Systems AG
Current assignee: Duerr Systems AG
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2013-01-31

Abstract

Um ein Verfahren zum Betreiben einer Filtervorrichtung zur Reinigung eines mit Nasslack-Overspray beladenen Rohgasstroms, bei welchem Nasslack-Overspray an mindestens einem Filterelement zum Abtrennen des Nasslack-Oversprays aus dem Rohgasstrom abgeschieden wird, wobei ein Filterhilfsmaterial zumindest einen Teil des Nasslack-Oversprays aufnimmt, und bei welchem mit Nasslack-Overspray beladenes Filterhilfsmaterial in einem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter gesammelt wird, zu schaffen, bei welchem ein effizienter und kostensparender, möglichst später Austausch von Filterhilfsmaterial stattfinden kann, wird vorgeschlagen, dass während des Betriebs der Filtervorrichtung mindestens eine physikalische und/oder chemische Eigenschaft eines Anteils des im Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter gesammelten Filterhilfsmaterials gemessen wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Filtervorrichtung zur Reinigung eines mit Nasslack-Overspray beladenen Rohgasstroms, bei welchem Nasslack-Overspray an mindestens einem Filterelement zum Abtrennen des Nasslack-Oversprays aus dem Rohgasstrom abgeschieden wird, wobei ein Filterhilfsmaterial zumindest einen Teil des Nasslack-Oversprays aufnimmt. Ferner wird bei dem Verfahren mit Nasslack-Overspray beladenes Filterhilfsmaterial in einem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter gesammelt.
Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der DE 10 2007 040 900 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird mittels eines Füllstandsensors in dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter der Füllstand eines Gemisches aus Filterhilfsmaterial und Nasslack-Overspray gemessen. Aus dem gemessenen Füllstand kann dann auf den Anteil des Nasslack-Oversprays an dem im Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter befindlichen Gemisch geschlossen werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei welchem ein effizienter und kostensparender, möglichst später Austausch von Filterhilfsmaterial stattfinden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass während des Betriebs der Filtervorrichtung mindestens eine physikalische und/oder chemische Eigenschaft eines Anteils des im Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter gesammelten Filterhilfsmaterials gemessen wird.
Ein solcher Anteil wird bevorzugt mehrmals zu mehreren zeitlich voneinander beabstandeten Zeitpunkten aus dem Aufnahmebehälter (Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter) entnommen, so dass sich während des Betriebs der Filtervorrichtung eine entsprechende Messreihe ergibt, aus der eine Änderung der gemessenen physikalischen und/oder chemischen Eigenschaft ermittelbar ist.
Vorzugsweise kann durch die Messung mindestens einer physikalischen und/oder chemischen Eigenschaft eines Anteils des im Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter gesammelten Filterhilfsmaterials ein Mengen-Verhältnis zwischen Nasslack-Overspray und Filterhilfsmaterial im Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter und/oder ein Beladungsgrad des im Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter vorliegenden Filterhilfsmaterials mit Nasslack-Overspray ermittelt werden. Insbesondere kann ein absoluter Wert für das Mengen-Verhältnis und/oder den Beladungsgrad des jeweils entnommenen Anteils und/oder eine relative Änderung des Mengen-Verhältnisses und/oder des Beladungsgrads des jeweils entnommenen Anteils ermittelt werden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass durch die Messung mindestens einer physikalischen und/oder chemischen Eigenschaft eines Anteils des im Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter gesammelten Filterhilfsmaterials ein Anteil von flüssigem, insbesondere kohlenwasserstoffhaltigem, Lösemittel im Lack, ein Wasseranteil, ein Anteil von flüchtigen Stoffen (im Hinblick auf Explosionsschutzmaßnahmen) und/oder Anteile von Gefahrstoffen und/oder Schwermetallen ermittelbar sind.
Insbesondere unter Verwendung einer Auflockerungs- oder Mischeinrichtung innerhalb des Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters zur kontinuierlichen oder intervallweisen Durchmischung des Filterhilfsmaterials kann über den entnommenen Anteil des Filterhilfsmaterials und dessen Eigenschaften auf den Zustand des Filterhilfsmaterials im gesamten Aufnahmebehälter geschlossen werden.
Der Anteil selbst wird insbesondere über ein vordefiniertes Volumen, in das der Anteil gefüllt wird, oder über eine vordefinierte Masse festgelegt und bei jeder Messung näherungsweise konstant gehalten.
Alternativ hierzu wird der Anteil lediglich dadurch räumlich vom Rest des Aufnahmebehälterinhalts separiert, dass der Anteil in einer Vertiefung des Aufnahmebehälters und/oder in einer vom Aufnahmebehälter abzweigenden Rohrleitung positioniert wird. In der Vertiefung oder in der Rohrleitung ergibt sich dann ein definiertes Volumenelement, das dann dort (ruhend) vermessen werden kann. Beim Messen in einer Rohrleitung besteht überdies die Möglichkeit, kontinuierlich an einem festgelegten Volumen- oder Massenstrom (fließend) zu messen, wobei in einem bestimmten Zeitraum auch jeweils nur ein Anteil des Volumen-/Massenstroms vermessen wird. Besonders vorteilhaft kann es dann sein, mittels einer Entnahmevorrichtung aus dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter abgezogenes Filterhilfsmaterial intervallweise oder kontinuierlich zu vermessen.
Unter einem Mengen-Verhältnis kann erfindungsgemäß beispielsweise ein (beliebiges) Massenverhältnis zwischen Massen an Lack-Overspray und Masse an Filterhilfsmaterial oder ein (beliebiges) Volumenverhältnis zwischen Volumen an Lack-Overspray und Volumen an Filterhilfsmaterial verstanden werden.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eine, vorzugsweise intrinsische, Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials zur Ermittlung eines Beladungsgrades des Filterhilfsmaterials gemessen wird und dass zumindest ein Teil des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials aus dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter in Abhängigkeit von dem ermittelten Beladungsgrad des Filterhilfsmaterials entfernt wird. Auf diese Weise ist eine zuverlässige Ermittlung eines Beladungsgrades von Filterhilfsmaterial mit Nasslack-Overspray möglich.
Der Beladungsgrad des Filterhilfsmaterials ist beispielsweise ein Maß für einen Anteil an Nasslack-Overspray an einem Gemisch aus Filterhilfsmaterial und Nasslack-Overspray. Dieser Anteil an Nasslack-Overspray an dem Gemisch aus Filterhilfsmaterial und Nasslack-Overspray kann insbesondere der Gewichtsanteil von Nasslack-Overspray an dem Gemisch sein.
Ferner kann der Beladungsgrad des Filterhilfsmaterials ein Maß sein für die Fähigkeit des Filterhilfsmaterials, Nasslack-Overspray aufzunehmen oder zu binden.
Insbesondere ist unter dem Beladungsgrad die pro festgelegter Massen- oder Volumeneinheit an Filterhilfsmaterial gebundene Menge (insbesondere Masse) an Lack-Overspray zu verstehen.
Unter der Messung einer intrinsischen Eigenschaft ist in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen die Messung einer, insbesondere physikalischen, Größe eines Stoffs zu verstehen, welche von der Menge des zu untersuchenden Stoffs unabhängig ist. Insbesondere ist dies eine von der physikalischen und/oder chemischen Beschaffenheit des Stoffs abhängige Größe. Die intrinsische Eigenschaft ist somit insbesondere eine dem Stoff innewohnende, das heißt eine stoffimmanente, Eigenschaft.
Unter einem Aufnehmen von Nasslack-Overspray durch Filterhilfsmaterial ist in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen insbesondere ein physikalisches Anlagern, ein chemisches Reagieren und/oder ein physikalisches Mischen zu verstehen. Vorzugsweise wird von dem Filterhilfsmaterial ein in dem Nasslack-Overspray enthaltenes flüssiges Fluid, insbesondere ein Lösungsmittel, beispielsweise Wasser oder ein organisches Lösungsmittel, aufgenommen, so dass sich ein im Wesentlichen trockenes Gemisch aus Filterhilfsmaterial und Nasslack-Overspray bildet.
Dadurch, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise mindestens eine, insbesondere intrinsische, Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials gemessen wird, ist die Ermittlung der gesamten Menge des Gemisches aus Filterhilfsmaterial und Nasslack-Overspray zur Ermittlung des Beladungsgrades des Filterhilfsmaterials nicht notwendig. So ist insbesondere eine Bestimmung des Gesamtgewichts des Gemisches aus Filterhilfsmaterial und Nasslack-Overspray, welches mit zunehmenden Beladungsgrad des Filterhilfsmaterials ansteigt, nicht notwendig. Vielmehr kann die Analyse einer Probe des Filterhilfsmaterials ausreichen, um den Beladungsgrad des Filterhilfsmaterials zu bestimmen. Der Vorteil dieses Messverfahrens liegt insbesondere darin, dass die Messung zur Ermittlung des Beladungsgrades des Filterhilfsmaterials zu beliebigen Zeitpunkten und insbesondere kontinuierlich durchgeführt werden kann und nicht, wie bei der Messung mit einem Füllstandsensor, von unterschiedlichen Betriebszuständen der Filtervorrichtung, beispielsweise einem Zustand vor oder nach einem Abreinigungsvorgang der Filterelemente, abhängt.
Dadurch, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ferner zumindest ein Teil des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials aus dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter in Abhängigkeit von dem ermittelten Beladungsgrad des Filterhilfsmaterials entfernt wird, kann eine Mindestqualität des im Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter angeordneten und zum Abscheiden von Nasslack-Overspray verwendeten Filterhilfsmaterials gewährleistet werden. So wird insbesondere dann, wenn die Messung der mindestens einen Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials zur Ermittlung eines zu hohen Beladungsgrades führt, zumindest ein Teil des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials aus dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter durch frisches, nicht mit Nasslack-Overspray beladenes Filterhilfsmaterial ersetzt.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Eigenschaft die Permittivität des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials gemessen wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die relative Permittivität gemessen wird. Die Permittivität gibt die dielektrische Leitfähigkeit eines Materials an. Die relative Permittivität gibt die dielektrische Leitfähigkeit des Materials im Verhältnis zur Permittivität des Vakuums wieder.
Durch die Messung der Permittivität des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials kann auf den Beladungsgrad des Filterhilfsmaterials geschlossen werden, da sich die Permittivität, das heißt die dielektrische Leitfähigkeit, des Filterhilfsmaterials mit zunehmendem Beladungsgrad stark verändert. Insbesondere dann, wenn der Nasslack-Overspray wasserhaltig ist, wird beispielsweise als Steinmehl ausgebildetes Filterhilfsmaterial zunächst eine relative Permittivität ε_r = ungefähr 2 aufweisen. Mit zunehmender Aufnahme von Wasser aus dem Nasslack-Overspray, welches für sich genommen eine relative Permittivität ε_r = 80 aufweist, wird die relative Permittivität des beladenen Filterhilfsmaterials mit zunehmendem Beladungsgrad dann stark ansteigen. Ein ähnlicher Effekt ergibt sich auch bei der Verwendung von anderen Lösemitteln, welche beispielsweise eine relative Permittivität ε_r = ungefähr 9 bis ungefähr 20 aufweisen.
Die Messung der mindestens einen Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials zur Ermittlung eines Beladungsgrades des Filterhilfsmaterials erfolgt beispielsweise mittels eines kapazitiven Sensors. Auf diese Weise kann insbesondere die Permittivität des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials gemessen werden.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Eigenschaft die Schüttdichte des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials gemessen wird. Es hat sich gezeigt, dass sich mit zunehmendem Beladungsgrad des Filterhilfsmaterials beispielsweise größere Agglomerate von Nasslack-Overspray-Partikeln und Filterhilfsmaterial-Partikeln bilden, so dass sich die Schüttdichte des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials verändert. Durch die Messung der Schüttdichte des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials kann somit auf den Beladungsgrad des Filterhilfsmaterials geschlossen werden.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann auch vorgesehen sein, dass einzelne Teilchen, beispielsweise Agglomerate von Nasslack-Overspray-Partikeln und Filterhilfsmaterial-Partikeln, zur Bestimmung der Massendichte des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials verwendet werden. Ein solches Messverfahren ist insbesondere nach einer Entnahme einer Probe des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials an dieser Probe durchführbar.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Eigenschaft die mittlere Partikelgröße und/oder die Partikelgrößenverteilung des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials gemessen wird. Auf diese Weise kann besonders einfach auf die Menge des an das Filterhilfsmaterial angelagerten Nasslack-Oversprays und somit auf den Beladungsgrad des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials geschlossen werden.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mittlere Partikelgröße und/oder die Partikelgrößenverteilung des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials mittels einer Laservorrichtung gemessen wird. Insbesondere kann hierbei mittels Laserstreuung und/oder Laserbeugung die aktuelle Größe der mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterial-Partikel und/oder der Agglomerate aus Nasslack-Overspray-Partikeln und Filterhilfsmaterial-Partikeln bestimmt und hieraus der Beladungsgrad des Filterhilfsmaterials ermittelt werden.
Günstig kann es sein, wenn zusätzlich zu der mindestens einen physikalischen und/oder chemischen Eigenschaft die Gesamtmasse des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials ermittelt wird. Auf diese Weise kann insbesondere durch eine Ermittlung der Gesamtmasse vor einem Abreinigen der Filterelemente und/oder nach einem Abreinigen der Filterelemente auf das Vorhandensein von unerwünschten Ablagerungen an Innenflächen der Filtervorrichtung geschlossen werden, weil solche Ablagerungen zu einer Abschwächung der üblicherweise im Betrieb der Filtervorrichtung zu erwartenden Zunahme der Gesamtmasse des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials führen.
Vorteilhaft kann es sein, wenn zur Messung mindestens einer Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials eine Probe des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials genommen wird. So kann insbesondere vorgesehen sein, dass aus dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter, von den Wänden der Filtervorrichtung, direkt von einem Filterelement, aus dem Rohgasstrom und/oder aus einer Entnahmeleitung zum Entfernen von beladenem Filterhilfsmaterial aus dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter eine Probe entnommen wird. Ferner kann vorgesehen sein, dass eine Probe des nicht mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials genommen wird. Insbesondere kann eine Probe des nicht mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials aus der Zuführleitung zur Zuführung von frischem Filterhilfsmaterial zu der Filtervorrichtung und/oder aus einem Vorratsbehälter für frisches Filterhilfsmaterial entnommen werden. Die Messung mindestens einer Eigenschaft einer Probe des nicht mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials dient dabei vorzugsweise der Bestimmung eines Referenzwerts für eine spätere Messung derselben Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass an der Probe eine Glühverlustmessung und/oder eine Viskositätsmessung des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials und/oder des nicht mit Nasslack-Overspray beladenen, frischen Filterhilfsmaterials durchgeführt wird.
Eine Glühverlustmessung kann beispielsweise gemäß der Norm DIN 18128 oder in Anlehnung an diese Norm durchgeführt werden. Bei einer Glühverlustmessung wird vorzugsweise das Verhältnis des Gewichts der Probe vor Durchführung eines Glühvorgangs und des Gewichts der Probe nach Durchführung des Glühvorgangs ermittelt. Da das vorzugsweise anorganische Filterhilfsmaterial stets als Glührückstand bleibt, während der Nasslack-Overspray samt Lösungsmittel, beispielsweise Wasser oder organisches Lösungsmittel, zumindest teilweise und vorzugsweise vollständig während des Glühvorgangs entweicht, kann mittels der Glühverlustmessung auf den Beladungsgrad des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials geschlossen werden.
Bei einer Viskositätsmessung des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials und/oder des nicht mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials wird eine definierte Menge der genommenen Probe in eine Messzelle gegeben. Beispielsweise mittels eines Rührwerks wird dann ein Widerstand des Filterhilfsmaterials beim Umrühren desselben in der Messzelle in Form eines an dem Rührwerk anliegenden Drehmoments erfasst. Insbesondere durch einen Vergleich der gemessenen Werte kann daraus der Beladungsgrad des Filterhilfsmaterials ermittelt werden.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zur Viskositätsmessung eine Referenzflüssigkeit, beispielsweise Paraffin oder ein in dem Nasslack-Overspray enthaltenes Lösemittel, der Probe in der Messzelle zur Viskositätsmessung während der Messung nach und nach zugegeben wird. Aus einer dabei gemessenen Drehmomentkurve kann dann auf den Beladungsgrad des Filterhilfsmaterials geschlossen werden.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Messung mindestens einer Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials während des Filterbetriebs der Filtervorrichtung erfolgt. Auf diese Weise kann eine In-situ-Bestimmung des Beladungsgrades des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials erfolgen.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Messung mindestens einer Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials während einer Unterbrechung des Filterbetriebs der Filtervorrichtung erfolgt. Auf diese Weise ist insbesondere eine besonders genaue Ermittlung des Beladungsgrades, beispielsweise durch eine Kombination der durch die Messung der physikalischen und/oder chemischen Eigenschaft erhaltenen Informationen mit den aus der Bestimmung einer Gesamtmasse des Gemisches aus Nasslack-Overspray und Filterhilfsmaterial erhaltenen Informationen, möglich.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine mechanische Behandlung des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials erfolgt und aus einem bei dieser Behandlung auftretenden mechanischen Widerstand mindestens eine Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials ermittelt wird. So kann insbesondere vorgesehen sein, dass mittels einer Rührvorrichtung, vorzugsweise in dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter, eine Durchmischung des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials erfolgt. Aus dem bei dieser Durchmischung auftretenden Drehmomentverlauf bei der Rührvorrichtung kann dann auf den Beladungsgrad des Filterhilfsmaterials geschlossen werden. Eine mechanische Behandlung des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials hat insbesondere dann, wenn diese im Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter durchgeführt wird, den Vorteil, dass Agglomerate von Nasslack-Overspray und Filterhilfsmaterial aufgebrochen werden können, so dass ein einfacheres Aufwirbeln des Filterhilfsmaterials zur erneuten Verwendung desselben möglich ist.
Günstig kann es sein, wenn die Messung mindestens einer Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials ohne direkten physischen Kontakt einer Messvorrichtung mit dem mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterial erfolgt. Insbesondere dann, wenn die zur Messung der mindestens einen Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials verwendete Messvorrichtung schnell durch einen Kontakt mit dem Filterhilfsmaterial verunreinigt werden kann und weitere Messungen hierdurch beeinträchtigt werden, kann durch eine Vermeidung des direkten physischen Kontakts der Messvorrichtung mit dem mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterial ein zuverlässiger Betrieb der Messvorrichtung gewährleistet werden. Die Messvorrichtung umfasst hierzu vorzugsweise mindestens einen berührungslosen Sensor, beispielsweise eine Laservorrichtung, mittels welchem, beispielsweise durch eine (lichtdurchlässige) Wand des Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters hindurch, eine Ermittlung der mindestens einen Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials möglich ist.
Vorzugsweise werden mehrere Messungen derselben Eigenschaft durchgeführt und ein Mittelwert bestimmt. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass durch nicht für den gesamten Zustand des Filterhilfsmaterials repräsentative Einzelmessungen ein Entnahmevorgang zu früh initiiert und somit noch brauchbares Filterhilfsmaterial verschwendet wird.
Günstig ist es, wenn mindestens ein Wert, welcher die mindestens eine gemessene Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials wiedergibt, mit mindestens einem vorgegebenen Referenzwert verglichen wird und zumindest ein Teil des im Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter angeordneten, mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials bei Überschreiten und/oder Unterschreiten des vorgegebenen Grenzwerts aus dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter entfernt wird. Durch einen Vergleich eines gemessenen Werts mit einem vorgegebenen Referenzwert kann insbesondere eine automatische Entnahme von Filterhilfsmaterial mit zu hohem Beladungsgrad aus dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter erfolgen.
Als Ersatz für das entnommene Filterhilfsmaterial wird dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter dann vorzugsweise frisches, nicht mit Nasslack-Overspray beladenes Filterhilfsmaterial zugeführt.
Der Referenzwert ist insbesondere ein Grenzwert, welcher angibt, dass das in der Filtervorrichtung angeordnete, mit Nasslack-Overspray beladene Filterhilfsmaterial einen kritischen Beladungsgrad erreicht hat, bei welchem keine weitere Aufnahme von Nasslack-Overspray möglich ist, so dass bei fortgesetztem Filterbetrieb ein unerwünschtes Zusetzen der Filterelemente der Filtervorrichtung zu befürchten wäre.
Insbesondere dann, wenn in regelmäßigen Abständen ein Teil des in dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter angeordneten Filterhilfsmaterials durch frisches, nicht mit Nasslack-Overspray beladenes Filterhilfsmaterial ersetzt wird, kann die Ermittlung des Beladungsgrades des Filterhilfsmaterials dazu dienen, die Menge des zu ersetzenden Filterhilfsmaterials zu bestimmen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass dem Filterhilfsmaterial und/oder dem Rohgasstrom ein Indikatormaterial zugegeben wird, welches einen Effekt verstärkt, der zur Messung mindestens einer Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials genutzt wird. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass dem Filterhilfsmaterial eine Substanz beigefügt wird, welche mit dem Nasslack-Overspray chemisch reagiert und dadurch zu einer stärkeren Änderung der Permittivität des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterial führt, so dass eine einfachere und somit weniger fehleranfällige Messung der Permittivität des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials möglich ist.
Günstig kann es sein, wenn mindestens eine Messung mindestens einer Eigenschaft des Filterhilfsmaterials in einem Vorratsbehälter zur Aufnahme von frischem, nicht mit Nasslack-Overspray beladenem Filterhilfsmaterial und/oder in einer Zuführleitung zur Zuführung von frischem Filterhilfsmaterial zu der Filtervorrichtung durchgeführt wird. Das Ergebnis einer solchen Messung kann dann beispielsweise mit dem Ergebnis einer Messung derselben Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials in dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter und/oder in mindestens einer Entnahmeleitung zur Entnahme von mit Nasslack-Overspray beladenem Filterhilfsmaterial aus dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter verglichen werden. Das Ergebnis eines solchen Vergleichs kann beispielsweise der Beeinflussung einer Steuerung für die Entnahme des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials aus dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter dienen. So kann insbesondere vorgesehen sein, dass ein regelmäßiger Entnahmezyklus zeitlich angepasst wird, beispielsweise verlängert wird, wenn der ermittelte Beladungsgrad eher gering ist, oder verkürzt wird, wenn ein zu hoher Beladungsgrad ermittelt wird.
Die Steuerung der Entnahme erfolgt nicht unbedingt unmittelbar nach der Ermittlung des Beladungsgrads des Filterhilfsmaterials. Vielmehr kann auch vorgesehen sein, dass eine Entnahme zeitlich verzögert oder in Abhängigkeit von einer durchgeführten Anzahl an Lackierungsvorgängen verzögert erfolgt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine Filtervorrichtung bereitzustellen, bei welcher ein effizienter und kostensparender, möglichst später Austausch von Filterhilfsmaterial stattfinden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Filtervorrichtung, insbesondere durch eine Filtervorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, gelöst, welche umfasst:

– mindestens ein Filterelement, welchem der mit Nasslack-Overspray beladene Rohgasstrom zuführbar ist;
– einen Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter zur Aufnahme von mit Nasslack-Overspray beladenem Filterhilfsmaterial;
– mindestens eine Messvorrichtung zur Messung mindestens einer physikalischen und/oder chemischen, beispielsweise intrinsischen, Eigenschaft eines Anteils des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials;
– eine Entnahmevorrichtung zum Entfernen von mit Nasslack-Overspray beladenem Filterhilfsmaterial aus dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter;
– eine Steuervorrichtung, mittels welcher die Entnahmevorrichtung steuerbar ist.

Vorzugsweise ist mittels der Steuervorrichtung aus der mindestens einen gemessenen Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials ein Mengen-Verhältnis zwischen Nasslack-Overspray und Filterhilfsmaterial im Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter und/oder ein Beladungsgrad des im Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter vorliegenden Filterhilfsmaterials mit Nasslack-Overspray ermittelbar.
Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung weist vorzugsweise die vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Messvorrichtung einen Sensor umfasst, welcher zur Messung der mindestens einen Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials im Benutzungszustand der Filtervorrichtung im Wesentlichen vollständig mit dem mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterial bedeckt ist. Der Sensor ist hierzu beispielsweise in einem bodennahen Bereich des Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters angeordnet. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass, beispielsweise bei der Ermittlung der Permittivität des in einem bestimmten Raumbereich angeordneten Filterhilfsmaterials, das Ergebnis der Messung der mindestens einen Eigenschaft dadurch verfälscht wird, dass in diesem Raumbereich nur eine geringe Menge von mit Nasslack-Overspray beladenem Filterhilfsmaterial angeordnet ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Messvorrichtung einen kapazitiven Sensor umfasst. Auf diese Weise ist insbesondere die Permittivität des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials einfach messbar.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Filtervorrichtung eine Probenentnahmevorrichtung zum Separieren einer Filterhilfsmaterialprobe von dem in der Filtervorrichtung angeordneten, mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterial umfasst. Unter einer Filterhilfsmaterialprobe ist dabei eine Teilmenge des im Betrieb der Filtervorrichtung verwendeten, gegebenenfalls mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials zu verstehen.
Als Filterhilfsmaterial kann vorzugsweise jedes Medium verwendet werden, welches dazu in der Lage ist, einen Flüssigkeitsanteil des Nasslack-Oversprays aufzunehmen. Hierzu kommen insbesondere Kalk (Kalksteinmehl), Steinmehl, Aluminiumsilikate, Aluminiumoxide, Siliziumoxide, Pulverlack oder Ähnliches in Betracht.
Alternativ oder ergänzend hierzu können als Filterhilfsmaterial zur Aufnahme und/oder Bindung des Nasslack-Oversprays auch Partikel mit einer Hohlraumstruktur und relativ zu ihren Außenabmessungen großer innerer Oberfläche verwendet werden, beispielsweise Zeolithe oder andere hohle, beispielsweise kugelförmige Körper aus Polymeren, Glas oder Aluminiumsilikat und/oder natürlich oder synthetisch erzeugte Fasern.
Ferner können als Filterhilfsmaterial zur Aufnahme und/oder Bindung des Nasslack-Oversprays auch chemisch mit dem Nasslack-Overspray reagierende Partikel verwendet werden, beispielsweise chemisch reaktive Partikel aus Amin-, Epoxid-, Carboxyl-, Hydroxyl- oder Isocyanatgruppen, chemisch reaktive Partikel aus mit Octylsilan nachbehandeltem Aluminiumoxid oder feste oder flüssige Mono-, Oligo-, oder Polymere, Silane, Silanole oder Siloxane.
Vorzugsweise besteht das Filterhilfsmaterial aus einer Vielzahl von Filterhilfsmaterial-Partikeln, welche einen mittleren Durchmesser im Bereich von beispielsweise ungefähr 10 µm bis ungefähr 100 µm aufweisen.
Ferner können das erfindungsgemäße Verfahren und/oder die erfindungsgemäße Filtervorrichtung die nachfolgend beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile aufweisen:
Insbesondere ein kapazitiver Sensor kann den Vorteil bieten, dass ein elektromagnetisches Streufeld, welches beispielsweise mittels einer Felderzeugungsvorrichtung erzeugt wird, zuverlässig gemessen wird. Hierdurch kann auch dann, wenn eine Sensoroberfläche leicht mit Filterhilfsmaterial bedeckt ist und man nicht in der Lage ist, bei einem Austausch des Filterhilfsmaterials die Sensoroberfläche vollständig von dem mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterial zu reinigen, eine zuverlässige Messung einer Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials erfolgen, weil der Einfluss der auf der Sensoroberfläche verbleibenden Schicht auf das Messergebnis aufgrund des elektromagnetischen Streufelds gering ausfällt.
Vorzugsweise bietet das erfindungsgemäße Verfahren eine kontinuierliche Prozesskontrolle. So kann beispielsweise ein von einer Messvorrichtung zur Messung der mindestens einen Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials geliefertes Signal, welches insbesondere ein analoges Signal ist, kontinuierlich ausgewertet werden.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das erfindungsgemäße Verfahren mit der Verwendung einer Waage zur Bestimmung der Gesamtmasse des in der Filtervorrichtung angeordneten, mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials kombiniert wird. Hierdurch können Aussagen über die Qualität des Filterhilfsmaterials, über Agglomerate aus Nasslack-Overspray und Filterhilfsmaterial, über das Aufbringen von Filterhilfsmaterial auf die Filterelemente und/oder über das Abreinigen des Filterhilfsmaterials von den Filterelementen getroffen werden, so dass eine Selbstoptimierung der Filtervorrichtung mit Hinblick auf den Beladungsgrad des Filterhilfsmaterials möglich ist.
Insbesondere dann, wenn der Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter trichterförmig ausgebildet ist, kann vorgesehen sein, dass ein Sensor der Messvorrichtung in einem unteren Bereich des Trichters und/oder unterhalb des Trichters angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Sensor der Messvorrichtung an mindestens einer (Seiten-)Wand des trichterförmigen Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend hierzu kann ferner vorgesehen sein, dass mindestens ein Sensor der Messvorrichtung an einer (Seiten-)Wand der Filtervorrichtung, beispielsweise an einer (Seiten-)Wand eines Filterkastens der Filtervorrichtung, angeordnet ist. Auf diese Weise kann die Entwicklung von anbackenden Agglomeraten aus mit Nasslack-Overspray beladenem Filterhilfsmaterial überwacht werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren und/oder die erfindungsgemäße Filtervorrichtung bieten vorzugsweise einen hohen Automatisierungsgrad.
Günstigerweise ist eine direkte Bestimmung des Beladungsgrades des Filterhilfsmaterials mit Nasslack-Overspray möglich.
Ferner werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise Messfehler reduziert.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht vorzugsweise ein verbessertes Betriebsverfahren, bei dem ein Austausch des Filterhilfsmaterials besonders effizient und kostensparend möglichst spät stattfinden kann.
Vorzugsweise kann über die erfindungsgemäße Messung der physikalisch/chemischen Eigenschaft eines Anteils des Inhalts des Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters auf den Gesamtzustand des Filterhilfsmaterials in dem Behälter geschlossen werden, wobei die Messung als solche insbesondere einfacher und kostengünstiger durchführbar ist als bei einem Wägen des gesamten Behälterinhalts.
Beispielsweise kann ein volumenmäßig festgelegter Anteil des Behälterinhalts gewogen werden, um dessen Eigenschaft (Massendichte) zu ermitteln. Vorteilhaft kann es sein, wenn mittels eines in längeren Zeitintervallen getaktet betriebenen Schaufelrades volumenmäßig identische Chargen des Filterhilfsmaterials aus dem Behälter entnommen und in einer kleinen Messzelle unterhalb/seitlich des Behälters separat gewogen, durchleuchtet oder in ein elektrisches/magnetisches Feld zur Vermessung gegeben werden.
Weitere Merkmale oder Vorteile der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Lackierkabine mit einer darunter angeordneten Vorrichtung zum Abtrennen von Nasslack-Overspray aus einem mit Nasslack-Overspray beladenen Rohgasstrom;
2 einen schematischen vertikalen Querschnitt durch die Lackierkabine und die Vorrichtung zum Abtrennen von Nasslack-Overspray aus 1;
3 einen der 2 entsprechenden schematischen vertikalen Querschnitt durch die Lackierkabine und die Vorrichtung zum Abtrennen von Nasslack-Overspray aus 1, mit zusätzlich in Form von Pfeilen dargestellten lokalen Strömungsrichtungen des Rohgasstroms;
4 eine schematische Draufsicht von oben auf die Lackierkabine aus den 1 bis 3;
5 einen schematischen vertikalen Querschnitt durch eine Filtervorrichtung der Vorrichtung zum Abtrennen von Nasslack-Overspray;
6 eine schematische perspektivische Darstellung der Filtervorrichtung aus 5;
7 einen schematischen vertikalen Querschnitt durch einen Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter der Filtervorrichtung aus den 5 und 6, mit im Innern des Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters angeordneter Messvorrichtung und Aufwirbelungseinrichtung;
8 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Zuführen von frischem Filterhilfsmaterial aus einem Vorratsbehälter zu den Filterhilfsmaterialaufnahmebehältern der Vorrichtung zum Abtrennen von Nasslack-Overspray aus den 1 bis 3;
9 eine schematische Darstellung einer Entnahmevorrichtung zum Entnehmen von mit Nasslack-Overspray beladenem Filterhilfsmaterial aus den Filterhilfsmaterialaufnahmebehältern der Vorrichtung zum Abtrennen von Nasslack-Overspray aus den 1 bis 3;
10 einen schematischen vertikalen Querschnitt durch eine alternative Ausführungsform eines Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters, welcher eine vertikal ausgerichtete Rührvorrichtung umfasst;
11 eine schematische Draufsicht von oben auf den Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter aus 10;
12 einen schematischen vertikalen Querschnitt durch eine weitere alternative Ausführungsform eines Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters, bei welcher eine horizontal ausgerichtete Rührvorrichtung vorgesehen ist;
13 eine schematische Draufsicht von oben auf den Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter aus 12;
14 eine schematische perspektivische Darstellung eines Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters und einer Messvorrichtung; und
15 eine schematische Darstellung einer Entnahmevorrichtung zum Entnehmen von mit Nasslack-Overspray beladenem Filterhilfsmaterial aus dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter, wobei an einer Entnahmeleitung eine Messvorrichtung angeordnet ist.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Eine in den 1 bis 15 dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete Lackieranlage zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien 102 umfasst eine Lackierkabine 104 und eine unterhalb der Lackierkabine 104 angeordnete Vorrichtung zum Abtrennen von Nasslack-Overspray 106 aus einem mit Nasslack-Overspray beladenen Rohgasstrom aus der Lackierkabine 104.
Der grundsätzliche Aufbau einer solchen Lackieranlage 100 ist aus der DE 10 2007 040 900 A1 bekannt, auf welche hiermit Bezug genommen wird und deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme zum Gegenstand der vorliegenden Beschreibung gemacht wird.
Die Lackieranlage 100 umfasst eine Fördervorrichtung 108, welche in der Lackierkabine 104 angeordnet ist und der Förderung von Fahrzeugkarosserien 102 durch die Lackierkabine 104 in einer Förderrichtung 110 dient.
Mittels der Fördervorrichtung 108 werden die Fahrzeugkarosserien 102 dabei insbesondere durch einen Applikationsbereich 112 der Lackierkabine 104 gefördert, wobei in dem Applikationsbereich 112 mittels Lackierrobotern 114 der Lackieranlage 100 ein Lack auf die Fahrzeugkarosserien 102 aufgebracht werden kann.
Beim Aufbringen von Lack auf die Fahrzeugkarosserien 102 werden Overspray-Partikel erzeugt, das heißt flüssige oder feste Partikel, welche nicht auf der Fahrzeugkarosserie 102 anhaften, sondern als Verunreinigung in der Luft in der Lackierkabine 104 verbleiben.
Bei der Verwendung von Nasslack zur Lackierung der Fahrzeugkarosserien 102 ist der Overspray ein Nasslack-Overspray.
Um eine unerwünschte Verunreinigung der Fahrzeugkarosserien 102 und/oder von Bauteilen der Lackierkabine 104 mit Nasslack-Overspray zu vermeiden, wird der Lackierkabine 104 durch ein über der Lackierkabine 104 angeordnetes (nicht dargestelltes) Plenum der Lackieranlage 100 ein Luftstrom in einer vertikal ausgerichteten Strömungsrichtung 115 zugeführt, so dass die Overspray-Partikel nach unten aus dem Applikationsbereich 112 der Lackierkabine 104 herausgedrängt werden.
Mittels der unter der Lackierkabine 104 angeordneten Vorrichtung zum Abtrennen von Nasslack-Overspray 106 wird der Nasslack-Overspray aus der Luft entfernt, das heißt die durch die Lackierkabine 104 geführte Luft wird mittels der Vorrichtung zum Abtrennen von Nasslack-Overspray 106 gereinigt.
Das Gemisch aus Luft und Nasslack-Overspray wird nachfolgend als Rohgasstrom bezeichnet.
Die Vorrichtung zum Abtrennen von Nasslack-Overspray 106 dient somit der Reinigung des mit Nasslack-Overspray beladenen Rohgasstroms.
Wie insbesondere 1 zu entnehmen ist, umfasst die Vorrichtung zum Abtrennen von Nasslack-Overspray 106 mehrere, beispielsweise sechs, Filtervorrichtungen 116, welche in zwei bezüglich einer Längsmittelachse 118 (2) einander gegenüberliegend angeordneten, parallel zueinander ausgerichteten Dreierreihen angeordnet sind. Die bezüglich der Längsmittelachse 118 einander gegenüberliegend angeordneten Filtervorrichtungen 116 sind bezüglich der Längsmittelachse 118 jeweils spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet.
Wie insbesondere den 5 und 6 zu entnehmen ist, umfasst jede der Filtervorrichtungen 116 einen im Wesentlichen quaderförmigen, nach unten offenen Filterkasten 120, in welchem beispielsweise zwei im Wesentlichen quaderförmige Filterelemente 122 angeordnet sind.
Die Filterelemente 122 dienen der Anlagerung von Nasslack-Overspray zum Abtrennen des Nasslack-Oversprays aus dem mit Nasslack-Overspray beladenen Rohgasstrom.
Ferner umfasst jede der Filtervorrichtungen 116 einen unter dem Filterkasten 120 angeordneten, nach unten offenen Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter 124, welcher die Form eines sich nach unten verjüngenden, inversen quadratischen Pyramidenstumpfes aufweist und der Aufnahme von Filterhilfsmaterial dient.
In einer Seitenwand 125 der Filtervorrichtung 116 ist zwischen dem Filterkasten 120 und dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter 124 eine Einlaufschräge 126 vorgesehen, über welche der Filtervorrichtung 116 der mit Nasslack-Overspray beladene Rohgasstrom zuführbar ist.
Ein Leitblech 128, welches über der Einlaufschräge 126 an dem Filterkasten 120 angeordnet ist, dient der zusätzlichen Luftführung und der Vermeidung eines unerwünschten Austretens von Filterhilfsmaterial aus der Filtervorrichtung 116.
Das Filterhilfsmaterial ist beispielsweise Kalksteinmehl, welches Feuchtigkeit des Nasslack-Oversprays aufnehmen kann und somit verhindert, dass der Nasslack-Overspray die Poren der Filterelemente 122 zusetzt und die Filterelemente 122 folglich zu schnell verstopfen.
Das in dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter 124 angeordnete Filterhilfsmaterial kann mittels einer in 7 dargestellten Aufwirbelungseinrichtung 130 aufgewirbelt und so in einem Innenraum 132 der Filtervorrichtung 116 verteilt werden (siehe auch 5). Das Filterhilfsmaterial legt sich so als schützende Schicht auf die Filterelemente 122 und verhindert ein direktes Anhaften des Nasslack-Oversprays an den Filterelementen 122. Daher wird das Filterhilfsmaterial auch als "Precoat"-Material bezeichnet.
Das Gemisch aus Nasslack-Overspray und Filterhilfsmaterial bildet an den Filterelementen 122 einen leicht abzureinigenden Filterkuchen. Der Filterkuchen kann beispielsweise mittels einer (nicht dargestellten) Rückströmeinrichtung entfernt werden. Mittels einer solchen Rückströmeinrichtung werden die Filterelemente 122 in regelmäßigen Abständen oder bei zu starkem Druckabfall in der Filtervorrichtung 116 entgegen der im Filterbetrieb der Filtervorrichtung 116 vorherrschenden Strömungsrichtung mit Druckluft beaufschlagt, so dass der Filterkuchen von den Filterelementen 122 abfällt.
Das Filterhilfsmaterial wird ferner mittels der Aufwirbelungseinrichtung 130 regelmäßig oder kontinuierlich in dem Innenraum 132 der Filtervorrichtung 116 verteilt, so dass bereits bei der Durchströmung des Innenraums 132 mit dem Rohgasstrom der darin enthaltene Nasslack-Overspray an dem Filterhilfsmaterial anhaften kann.
Der Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter 124 nimmt insbesondere das von den Filterelementen 122 abgereinigte Gemisch aus Nasslack-Overspray und Filterhilfsmaterial (den Filterkuchen) auf.
In dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter 124 ist eine Messvorrichtung 134 zur Messung mindestens einer intrinsischen Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials vorgesehen.
Die Messvorrichtung 134 umfasst hierzu einen Sensor 136, welcher zumindest zeitweise vollständig mit dem mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterial bedeckt ist.
Der Sensor 136 ist beispielsweise als kapazitiver Sensor 136 ausgebildet, so dass mittels der Messvorrichtung 134 als intrinsische Eigenschaft die Permittivität des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials gemessen werden kann.
Die Messvorrichtung 134 ist bei der in 7 dargestellten Ausführungsform des Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters 124 zusammen mit der Aufwirbelungseinrichtung 130 an einer Revisionstür 138 des Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters 124 angeordnet, so dass sowohl die Messvorrichtung 134 als auch die Aufwirbelungseinrichtung 130 beispielsweise zu Wartungszwecken einfach von außerhalb der Filtervorrichtung 116 zugänglich sind.
Wie ferner ebenfalls 7 zu entnehmen ist, kann die Messvorrichtung 134 auch einen berührungslosen Sensor 140 umfassen, das heißt einen Sensor 140, welcher im Betrieb der Filtervorrichtung 116 nicht direkt mit dem mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterial in Kontakt kommt. Der berührungslose Sensor 140 ist dabei insbesondere an einer Seitenwand 142 des Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters 124 angeordnet, so dass an der Seitenwand 142 anbackende Agglomerate von mit Nasslack-Overspray beladenem Filterhilfsmaterial überwacht werden können.
Alternativ oder ergänzend hierzu können ferner weitere Sensoren 136, 140 auf oder direkt unter einer Bodenwand 144 des Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters 124 angeordnet sein.
Wie insbesondere 8 zu entnehmen ist, umfasst die Lackieranlage 100 eine Zuführvorrichtung 146 zum Zuführen von Filterhilfsmaterial aus einem Vorratsbehälter 148 zu den Filtervorrichtungen 116.
In dem Vorratsbehälter 148 ist frisches Filterhilfsmaterial, welches nicht mit Nasslack-Overspray beladen ist, gelagert. Der Vorratsbehälter 148 ist mittels Zuführleitungen 150 mit den Filterhilfsmaterialaufnahmebehältern 124 der Filtervorrichtungen 116 verbunden, wobei eine Dosierpumpe 152 der Zuführvorrichtung 146 vorgesehen ist, mittels welcher das frische Filterhilfsmaterial aus dem Vorratsbehälter 148 den Filterhilfsmaterialaufnahmebehältern 124 der Filtervorrichtungen 116 zuführbar ist.
Ferner umfasst die Zuführvorrichtung 146 eine in der Zuführleitung 150 angeordnete Messvorrichtung 154, mittels welcher mindestens eine intrinsische Eigenschaft des frischen Filterhilfsmaterials messbar ist.
Das Ergebnis der Messung mittels der Messvorrichtung 154 kann beispielsweise als Referenzwert für einen Vergleich mit den Ergebnissen anderer Messungen an mit Nasslack-Overspray beladenem Filterhilfsmaterial verwendet werden.
Da der Bedarf an frischem Filterhilfsmaterial nicht für sämtliche Filtervorrichtungen 116 einheitlich ist, sind in den Zuführleitungen 150 mehrere Ventile 156 vorgesehen, mittels welchen ein Zuführpfad zu den Filterhilfsmaterialaufnahmebehältern 124 der verschiedenen Filtervorrichtungen 116 selektiv geöffnet oder geschlossen werden kann, um einem bestimmten Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter 124 gezielt frisches Filterhilfsmaterial zuführen zu können.
Wie insbesondere 9 zu entnehmen ist, umfasst die Lackieranlage 100 ferner eine Entnahmevorrichtung 158 zum Entfernen zumindest eines Teils des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials aus den Filterhilfsmaterialaufnahmebehältern 124 der Filtervorrichtung 116.
Die Entnahmevorrichtung 158 umfasst ein Sauggebläse 160, welches mittels Entnahmeleitungen 162 mit den Filterhilfsmaterialaufnahmebehältern 124 der Filtervorrichtungen 116 in Verbindung steht.
Mittels des Sauggebläses 160 kann mit Nasslack-Overspray beladenes Filterhilfsmaterial aus den Filterhilfsmaterialaufnahmebehältern 124 durch die Entnahmeleitungen 162 einem Aufnahmebehälter 164 für verbrauchtes Filterhilfsmaterial zugeführt werden.
In den Entnahmeleitungen 162 der Entnahmevorrichtung 158 sind Ventile 161 angeordnet, mittels welchen Entnahmepfade aus den Filterhilfsmaterialaufnahmebehältern 124 selektiv geöffnet oder geschlossen werden können, um aus einem bestimmten Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter 124 gezielt mit Nasslack-Overspray verunreinigtes Filterhilfsmaterial zu entnehmen.
Ferner umfasst die Entnahmevorrichtung 158 mehrere Messvorrichtungen 166, wobei jedem der Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter 124 der Filtervorrichtungen 116 jeweils eine Messvorrichtung 166 zugeordnet ist.
Mittels der Messvorrichtungen 166 kann somit für jeden der Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter 124 der Filtervorrichtungen 116 separat ein Beladungsgrad des hieraus entnommenen Filterhilfsmaterials ermittelt werden.
Wie insbesondere den 6 und 11 zu entnehmen ist, kann die Filtervorrichtung 116 eine Probenentnahmevorrichtung 168 aufweisen. Mittels der Probenentnahmevorrichtung 168 kann gezielt eine vorgegebene Menge von mit Nasslack-Overspray beladenem Filterhilfsmaterial aus dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter 124 entnommen werden. Die Probenentnahmevorrichtung 168 weist hierzu beispielsweise ein drehbares Schaufelrad 169 auf, welches in einer Seitenwand 142 des Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters 124 angeordnet ist und mittels welchem die vorgegebene Probenmenge aus dem Innenraum 132 des Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters 124 nach außen befördert oder zumindest von dem restlichen Filterhilfsmaterial separiert werden kann.
Eine mittels der Probenentnahmevorrichtung 168 entnommene Filterhilfsmaterialprobe kann dann zur Ermittlung mindestens einer intrinsischen Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials zur Ermittlung des Beladungsgrades des Filterhilfsmaterials analysiert werden.
Vorzugsweise ist diese Analyse mittels der Probenentnahmevorrichtung 168 durchführbar.
Insbesondere kann hierbei eine Glühverlustmessung und/oder eine Viskositätsmessung an der Filterhilfsmaterialprobe durchgeführt werden.
Wie den 10 und 11 zu entnehmen ist, kann bei einer alternativen Ausführungsform eines Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters 124 einer Filtervorrichtung 116 zusätzlich zu der Aufwirbelungseinrichtung 130 und der Messvorrichtung 134 eine Rührvorrichtung 170 vorgesehen sein, mittels welcher eine Vermischung des in dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter 124 angeordneten, mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials erfolgen kann.
Die Rührvorrichtung 170 umfasst hierzu eine vertikal ausgerichtete Welle 172, welche mit Paddeln 174 versehen ist und welche mittels einer, beispielsweise elektromotorischen, pneumatischen oder hydraulischen, Antriebsvorrichtung 176 um eine vertikale Achse 177 gedreht werden kann.
Die Rührvorrichtung 170 bildet eine mechanische Behandlungsvorrichtung 178 zur mechanischen Behandlung des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials.
Die mechanische Behandlungsvorrichtung 178 ist selbst eine Messvorrichtung 134, weil durch eine Erfassung eines Widerstands, welcher beim Rühren des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials der beabsichtigten Drehbewegung entgegenwirkt und in Form eines Drehmomentes gemessen werden kann, ein Rückschluss auf eine intrinsische Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials und somit ein Rückschluss auf den Beladungsgrad des Filterhilfsmaterials möglich ist.
So können beispielsweise bei einer elektromotorischen Antriebsvorrichtung 176 aus der benötigten Antriebsleistung Rückschlüsse auf das für die Drehbewegung der Welle 172 notwendige Drehmoment gezogen werden.
Eine in den 12 und 13 dargestellte, weitere alternative Ausführungsform eines Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters 124 unterscheidet sich von der in den 10 und 11 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass die Welle 172 der Rührvorrichtung 170 horizontal ausgerichtet und die Antriebsvorrichtung 176 der Rührvorrichtung 170 außerhalb des Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters 124 der Filtervorrichtung 116 angeordnet ist.
Ferner ist bei der in den 12 und 13 dargestellten Ausführungsform des Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters 124 eine als Lasermessvorrichtung 179 ausgebildete Messvorrichtung 134 zur Messung mindestens einer intrinsischen Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials, beispielsweise zur Messung der Partikelgrößenverteilung mittels Laserstreuung und/oder Laserbeugung, vorgesehen.
In 14 ist eine schematische Darstellung eines Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters 124 mit einer Messvorrichtung 134 wiedergegeben.
Ein Sensor 140 der Messvorrichtung 134 ist an dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter 124 angeordnet, insbesondere in einen Fluidkasten des Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters 124, in welchem Filterhilfsmaterial oder ein Gemisch aus Filterhilfsmaterial und Nasslack-Overspray fluidisiert wird, integriert.
Mittels des Sensors 140 kann ein Nasslack-Overspray-Gehalt im Filterhilfsmaterial direkt registriert werden.
Eine Auswertevorrichtung 182, welche beispielsweise durch eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) gebildet ist, dient der Auswertung der mittels des Sensors 140 ermittelten Werte. Insbesondere ist in der Auswertevorrichtung 182 ein Sollwert W_s für ein Mengen-Verhältnis zwischen Nasslack-Overspray und Filterhilfsmaterial hinterlegt, welcher beispielsweise selbstoptimierend programmiert sein kann. Überschreitet ein gemessener Wert W_a den eingestellten Sollwert W_s, so kann ein Austauschvorgang E eingeleitet werden, so dass zu stark mit Nasslack-Overspray beladenes Filterhilfsmaterial durch frisches Filterhilfsmaterial ersetzt wird. Alternativ oder ergänzend hierzu kann ein Sättigungswert als Sollwert W_s zum Vergleich mit einem Istwert W_a herangezogen werden.
Als Sensor 140 kann beispielsweise ein Feuchtemesssystem verwendet werden. Mittels dieses Messsystems kann ein Feuchtegehalt, insbesondere ein Wassergehalt, in Schüttgütern und Flüssigkeiten oder einer Trockensubstanz bestimmt werden.
Ein solcher Sensor 140 ermöglicht dabei vorzugsweise eine Messdatenerfassung durch eine Kapazitätsbestimmung einer Probe in einem Hochfrequenzstreufeld, beispielsweise bei einer Frequenz zwischen ungefähr 0,016 GHz und ungefähr 0,022 GHz, wobei Messungen innerhalb oder außerhalb eines Behälters, beispielsweise eines Silos für verbrauchtes Filterhilfsmaterial (Aufnahmebehälter 164) oder eines Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters 124, an und/oder über Prallplatten, auf Bändern mit Gleitschuhschlitten, auf Trocknern, in Rohren, in Tanks oder in Zuführleitungen 150 oder Entnahmeleitungen 162 durchgeführt werden können.
Ein Sensor 140 weist vorzugsweise einen Messbereich zwischen 0 % und 100 % Feuchtegehalt auf, wobei ein Messfenster vorzugsweise einstellbar ist. Eine Kapazitätsauflösung beträgt vorzugsweise ungefähr 10 fF. Vorzugsweise beträgt ein Aktualisierungszyklus ungefähr 32,64 ms. Eine Abtastrate eines Mittelwertzählers beträgt vorzugsweise zwischen ungefähr 16 × 10⁶ und ungefähr 25 × 10⁶. Eine maximal erzielbare Messgenauigkeit beträgt vorzugsweise ungefähr ±0,05 % F.
Ein Sensor 140 ermöglicht vorzugsweise eine digitale Messwertübertragung mittels eines Multiprozessorprotokolls, beispielsweise über den Standard RS 485. Vorzugsweise sind mindestens 16 Sensoren 140 pro Bus anschließbar. Eine maximale Buslänge beträgt vorzugsweise mindestens ungefähr 1,2 km.
Ein Sensor 140 weist beispielsweise einen Mikroprozessor des Typs AT89C51ED2 auf. Eine Stromversorgung erfolgt vorzugsweise mit einer Spannung zwischen ungefähr 8 V und ungefähr 30 V bei einer Leistung von ungefähr 0,4 VA.
Ein Sensor 140 ermöglicht vorzugsweise eine Temperaturmessung in einem Bereich zwischen ungefähr –10 °C und ungefähr 90 °C bei einer Messgenauigkeit von ungefähr ±0,5 °C. Eine Betriebsumgebungstemperatur des Sensors 140 beträgt vorzugsweise zwischen ungefähr 5 °C und ungefähr 72 °C, wobei eine Arbeitstemperatur der Elektronik vorzugsweise zwischen ungefähr –20 °C und ungefähr 80 °C liegt. Eine Lagertemperatur beträgt vorzugsweise zwischen ungefähr –25 °C und ungefähr 80 °C.
Ein Sensor 140 weist vorzugsweise die Schutzart IP68 auf, wobei eine Anschlussleitung des Typs LiYD11Y 6 × 0,14 mm² mit einer Länge von beispielsweise ungefähr 6 m vorgesehen ist.
Ein Verschleißschutz ist durch ZrO₂ Al₂O₃/PEEK gewährleistet. Ein Gehäuse und/oder Flansch eines Sensors 140 ist vorzugsweise aus dem Material V4A (1.4404) gebildet und weist eine Höhe von beispielsweise ungefähr 57 mm und einen Durchmesser von beispielsweise ungefähr 78 mm auf. Die Masse eines Sensors 140 beträgt beispielsweise ungefähr 500 g (ohne Kabel). Ein Spannflansch zur Anordnung des Sensors 140 weist eine Masse von beispielsweise ungefähr 300 g auf.
Ein Sensor 140 ist vorzugsweise ein "intelligenter" Sensor, das heißt, dass ein eingebauter Mikroprozessor eine erweiterte Funktionalität ermöglicht. Insbesondere ist mittels des Sensors 140 ein direktes digitales Messverfahren möglich. Ferner weist ein Sensor 140 vorzugsweise folgende Merkmale auf:
Kalibrierdatenspeicher, Linearisierung, Grenzwertuntersuchung, Start/Stopp-Steuerung, Mittelwertberechnung, Temperaturmessung, Temperaturkompensation, materialspezifischer Abgleich, digitale Schnittstelle/Vernetzung und/oder Ausgabemöglichkeit von Fehlermeldungen.
Eine Kalibrierung des Sensors 140 ermöglicht vorzugsweise eine volle Reproduzierbarkeit von Daten über einen weiten Temperaturbereich, so dass ein materialspezifischer Abgleich auch auf weitere Messstrecken übertragbar ist. Ein neuer Abgleich ist vorzugsweise entbehrlich, wenn ein Sensor 140 getauscht wird.
Ein Sensor 140 erhält von einer Steuervorrichtung vorzugsweise einen Messauftrag und stellt anschließend ein Messergebnis fertig aufbereitet zum richtigen Zeitpunkt zur Verfügung, wobei sich ein Datentransfer dadurch auf ein Minimum reduziert und die Ressourcen übergeordneter Steuerungen weniger belastet werden.
Ein Sensor 140 kann beispielsweise mittels eines Spannflansches in einem Behälter, einem Gleitschuhschlitten, einem Dosiertisch und/oder in einer Materialrutsche montiert werden. Durch Verschieben im Flansch kann der Sensor 140, beispielsweise bei Wandstärken von ungefähr 1 mm bis ungefähr 25 mm, bündig eingebaut werden.
Grundsätzlich kann ein Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter 124 einer Filtervorrichtung 116 mit jeder einzelnen oder einer beliebigen Kombination oder sogar mit sämtlichen der in den 1 bis 14 beschriebenen Messvorrichtungen 134 versehen sein. Alternativ oder ergänzend hierzu können Messvorrichtungen 134, 154, 166 an der Zuführvorrichtung 146 oder der Entnahmevorrichtung 158 vorgesehen sein (siehe 15).
In 15 ist eine Entnahmevorrichtung 158 mit einer Messvorrichtung 166 schematisch dargestellt, wobei jeweils einem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter 124 ein Quetschventil 184 zugeordnet ist, mittels welchem ein Gemisch aus Filterhilfsmaterial und Nasslack-Overspray aus dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter 124 entnommen und über die Entnahmeleitung 162 einem Aufnahmebehälter 164 für verunreinigtes Filterhilfsmaterial zuführbar ist.
In der Entnahmeleitung 162 ist gemäß der in 9 dargestellten Ausführungsform der Entnahmevorrichtung 158 eine Messvorrichtung 166 vorgesehen. Dadurch kann ein Sensor 140 für mehrere Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter 124 verwendet werden.
Die Messvorrichtung 166 kann dabei beispielsweise einen Sensor 140 gemäß der in 14 beschriebenen Ausführungsform aufweisen. Eine Messung kann dabei im Stillstand des entnommenen Filterhilfsmaterials oder im Vorbeifördern erfolgen.
Auch bei dieser Messvorrichtung 166 ist eine Auswertevorrichtung 182 vorgesehen, welche beispielsweise als eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) ausgebildet ist und den Vergleich eines mittels des Sensors 140 ermittelten Istwertes W_a mit vorgegebenen Sollwerten W_s ermöglicht.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann ein Werkstückzähler (Karossenzähler) vorgesehen sein, um einen Austauschzeitpunkt zu bestimmen. Mittels des Sensors 140 kann der Werkstückzähler an Schwankungen im Lackeintrag angepasst werden. Die im Werkstückzähler erfasste maximale Werkstückanzahl, welche wiedergibt, wie viele Werkstücke (Fahrzeugkarosserien 102) lackiert werden können, bevor ein Austausch des Filterhilfsmaterials erfolgen muss, wird dabei erhöht, wenn ein mittels des Sensors 140 erfasster Istwert W_a kleiner ist als ein Sollwert W_s, das heißt, dass ein geringerer Beladungsgrad als erwartet vorliegt.
Entsprechend wird die maximale Werkstückanzahl reduziert, wenn der ermittelte Beladungsgrad höher als erwartet ist, das heißt, dass der Istwert W_a größer als der Sollwert W_s ist.
Mittels der Auswertevorrichtung 182 ist bei der in 15 dargestellten Messvorrichtung 166 ein Zeitpunkt t_E bestimmbar, an welchem ein Austausch von Filterhilfsmaterial in dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter 124 durchgeführt werden sollte, um die Funktionsfähigkeit der Filtervorrichtung 116 zu gewährleisten.
Ferner ist bei der in 15 dargestellten Ausführungsform der Filtervorrichtungen 116 vorgesehen, dass jedem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter 124 eine Waage 186 zugeordnet ist, mittels welcher die Gesamtmasse des Filterhilfsmaterialaufnahmebehälters 124 samt des darin angeordneten Gemisches aus Filterhilfsmaterial und Nasslack-Overspray ermittelt werden kann.
Insbesondere durch die kombinierte Bestimmung eines Beladungsgrades mittels des Sensors 140 der Messvorrichtung 166 und der Gesamtmasse mittels der Waage 186 können besonders zuverlässige Werte für den Beladungsgrad des Filterhilfsmaterials mit Nasslack-Overspray erhalten werden, so dass ein effizienter und kostensparender, möglichst spät stattfindender Austausch des Filterhilfsmaterials durchgeführt werden kann.
Grundsätzlich sind einzelne oder mehrere Merkmale der im Zusammenhang mit den 14 und 15 beschriebenen Messvorrichtungen 134, 166, 186 auf die zuvor beschriebenen Messvorrichtungen 134, 154, 166 als Alternative oder Ergänzung übertragbar.
Die Steuerung einzelner, mehrerer oder aller Vorrichtungen der Lackieranlage 100 erfolgt mittels einer Steuervorrichtung 180.
In einer (nicht dargestellten) weiteren Ausführungsform umfasst jede Filtervorrichtung 116 eine separate Zuführvorrichtung 146, eine separate Entnahmevorrichtung 158 und eine separate Steuervorrichtung 180, so dass jede Filtervorrichtung 116, beispielsweise mittels der separaten Steuervorrichtung 180, separat gesteuert werden kann.
Die vorstehend beschriebene Lackieranlage 100 funktioniert wie folgt:
Mittels der Fördervorrichtung 108 wird eine Fahrzeugkarosserie 102 durch den Applikationsbereich 112 in der Lackierkabine 104 in der Förderrichtung 110 hindurchgefördert. Mittels der Lackierroboter 114 wird Nasslack auf die Fahrzeugkarosserie 102 gesprüht, wobei Nasslack-Overspray entsteht.
Der Nasslack-Overspray wird von einer vertikal von oben die Lackierkabine 104 eingeleiteten Luftströmung aufgenommen und zusammen mit dieser Luftströmung als mit Nasslack-Overspray beladener Rohgasstrom der Vorrichtung zum Abtrennen von Nasslack-Overspray 106 zugeleitet.
In der Vorrichtung zum Abtrennen von Nasslack-Overspray 106 wird der mit Nasslack-Overspray beladene Rohgasstrom auf die Filtervorrichtungen 116 verteilt und über die Einlaufschrägen 126 den Innenräumen 132 der Filtervorrichtungen 116 zugeführt (siehe insbesondere 3 und 5).
Jeder der Innenräume 132 der Filtervorrichtungen 116 ist zumindest teilweise mit Filterhilfsmaterial gefüllt, welches mittels einer Aufwirbelungseinrichtung 130 in dem Innenraum 132 verteilt wird und als Schutzschicht an den Filterelementen 122 anhaftet.
Der in den Innenraum 132 eingeleitete, mit Nasslack-Overspray beladene Rohgasstrom kommt in Kontakt mit dem Filterhilfsmaterial, wobei das Filterhilfsmaterial zumindest einen Teil des Nasslack-Oversprays aufnimmt. Zusammen mit dem Filterhilfsmaterial oder noch als separate Partikel lagert sich der Nasslack-Overspray an den mit Filterhilfsmaterial geschützten Filterelementen 122 an.
In regelmäßigen Abständen werden die Filterelemente 122 durch eine Rückspülvorrichtung von dem auf den Filterelementen 122 gebildeten Filterkuchen befreit.
Das Gemisch aus Nasslack-Overspray und Filterhilfsmaterial fällt hierdurch in den Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter 124.
Je nach Beladungsgrad des Filterhilfsmaterials mit Nasslack-Overspray kann das Gemisch aus Nasslack-Overspray und Filterhilfsmaterial erneut zur Ausbildung einer Schutzschicht auf den Filterelementen 122 und zur Aufnahme von Nasslack-Overspray verwendet werden. Hierzu wird das Gemisch aus Nasslack-Overspray und Filterhilfsmaterial in dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter 124 mittels der Aufwirbelungseinrichtung 130 erneut aufgewirbelt und in dem Innenraum 132 der Filtervorrichtung 116 verteilt.
Ob das mit Nasslack-Overspray beladene Filterhilfsmaterial für eine weitere Verwendung zur Aufnahme von Nasslack-Overspray geeignet ist, kann mittels der Messvorrichtungen 134, 154, 166 ermittelt werden.
Hierzu wird mittels mindestens einer Messvorrichtung 134, 166 eine intrinsische Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials, beispielsweise die Permittivität, die Schüttdichte, die mittlere Partikelgröße und/oder die Partikelgrößenverteilung des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials, gemessen.
Durch einen Vergleich mit mindestens einem Referenzwert, welcher beispielsweise durch die Messung derselben intrinsischen Eigenschaft mittels der Messvorrichtung 154 der Zuführvorrichtung 146 bestimmt werden kann, und/oder durch einen Vergleich mit mindestens einem Erfahrungswert kann aus der mindestens einen gemessenen intrinsischen Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials ein Beladungsgrad des Filterhilfsmaterials ermittelt werden.
In Abhängigkeit von dem ermittelten Beladungsgrad des Filterhilfsmaterials kann mittels der Steuervorrichtung 180 ein Entnahmevorgang mittels der Entnahmevorrichtung 158 ausgelöst werden, so dass zu stark beladenes Filterhilfsmaterial zumindest teilweise aus den Filterhilfsmaterialaufnahmebehältern 124 der Filtervorrichtungen 116 entfernt und mittels der Zuführvorrichtung 146 mit frischem Filterhilfsmaterial aus dem Vorratsbehälter 148 ersetzt wird.
Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass das in den Filterhilfsmaterialaufnahmebehältern 124 der Filtervorrichtungen 116 angeordnete, zum Abtrennen von Nasslack-Overspray aus dem Rohgasstrom verwendete Filterhilfsmaterial stets einen ausreichend geringen Beladungsgrad aufweist und somit stets in der Lage ist, weiteren Nasslack-Overspray aufzunehmen. Ein unerwünschtes Zusetzen der Filterelemente 122 der Filtervorrichtungen 116 mit reinem Nasslack-Overspray wird dadurch wirksam verhindert.
Die Messung einer intrinsischen Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials zur Ermittlung des Beladungsgrades des Filterhilfsmaterials ermöglicht dabei insbesondere eine kontinuierliche Ermittlung des Beladungsgrades des Filterhilfsmaterials, so dass vorzugsweise zu jeder Zeit und für jede Filtervorrichtung 116 separat ermittelbar ist, ob das in der jeweiligen Filtervorrichtung 116 vorhandene Filterhilfsmaterial einen zuverlässigen Schutz der Filterelemente 122 und eine zuverlässige Reinigung des mit Nasslack-Overspray beladenen Rohgasstroms ermöglicht.
Vorzugsweise kann durch die Messung mindestens einer physikalischen und/oder chemischen Eigenschaft mittels mindestens einer Messvorrichtung 134, 154, 166, 186 ein Mengen-Verhältnis zwischen Nasslack-Overspray und Filterhilfsmaterial im Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter 124 und/oder ein Beladungsgrad des im Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter 124 vorliegenden Filterhilfsmaterials mit Nasslack-Overspray ermittelt werden. Insbesondere kann ein absoluter Wert für das Mengen-Verhältnis und/oder den Beladungsgrad des jeweils entnommenen Anteils und/oder eine relative Änderung des Mengen-Verhältnisses und/oder des Beladungsgrads des jeweils entnommenen Anteils ermittelt werden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass durch die Messung mindestens einer physikalischen und/oder chemischen Eigenschaft mittels mindestens einer Messvorrichtung 134, 154, 166, 186 ein Anteil von flüssigem, insbesondere kohlenwasserstoffhaltigem, Lösemittel im Lack, ein Wasseranteil, ein Anteil von flüchtigen Stoffen (im Hinblick auf Explosionsschutzmaßnahmen) und/oder Anteile von Gefahrstoffen und/oder Schwermetallen ermittelbar sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007040900 A1 [0002, 0085]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Norm DIN 18128 [0030]
Standard RS 485 [0140]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Filtervorrichtung (116) zur Reinigung eines mit Nasslack-Overspray beladenen Rohgasstroms, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: – Abscheiden von Nasslack-Overspray an mindestens einem Filterelement (122) zum Abtrennen des Nasslack-Oversprays aus dem Rohgasstrom, wobei ein Filterhilfsmaterial zumindest einen Teil des Nasslack-Oversprays aufnimmt, und – Sammeln von mit Nasslack-Overspray beladenem Filterhilfsmaterial in einem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter (124), dadurch gekennzeichnet, dass während des Betriebs der Filtervorrichtung (116) mindestens eine physikalische und/oder chemische Eigenschaft eines Anteils des im Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter (124) gesammelten Filterhilfsmaterials gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine intrinsische Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials zur Ermittlung eines Beladungsgrades des Filterhilfsmaterials gemessen wird und dass zumindest ein Teil des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials aus dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter (124) in Abhängigkeit von dem ermittelten Beladungsgrad des Filterhilfsmaterials entfernt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Eigenschaft die Permittivität des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials gemessen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Eigenschaft die Schüttdichte des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials gemessen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Eigenschaft die mittlere Partikelgröße und/oder die Partikelgrößenverteilung des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Partikelgröße und/oder die Partikelgrößenverteilung des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials mittels einer Laservorrichtung gemessen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der mindestens einen physikalischen und/oder chemischen Eigenschaft die Gesamtmasse des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung mindestens einer Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials eine Probe des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials genommen wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Probe eine Glühverlustmessung und/oder eine Viskositätsmessung des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung mindestens einer Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials während des Filterbetriebs der Filtervorrichtung (116) und/oder während einer Unterbrechung des Filterbetriebs der Filtervorrichtung (116) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine mechanische Behandlung des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials erfolgt und aus einem bei dieser Behandlung auftretenden mechanischen Widerstand mindestens eine Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Messungen derselben Eigenschaft durchgeführt werden und ein Mittelwert bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Wert, welcher die mindestens eine gemessene Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials wiedergibt, mit mindestens einem vorgegebenen Referenzwert verglichen wird und zumindest ein Teil des im Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter (124) angeordneten, mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials bei Überschreiten und/oder Unterschreiten des vorgegebenen Grenzwerts aus dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter (124) entfernt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass dem Filterhilfsmaterial und/oder dem Rohgasstrom ein Indikatormaterial zugegeben wird, welches einen Effekt verstärkt, der zur Messung mindestens einer Eigenschaft des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials genutzt wird.
Filtervorrichtung, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend: – mindestens ein Filterelement (122), welchem der mit Nasslack-Overspray beladene Rohgasstrom zuführbar ist; – einen Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter (124) zur Aufnahme von mit Nasslack-Overspray beladenem Filterhilfsmaterial; – mindestens eine Messvorrichtung (134, 154, 166) zur Messung mindestens einer physikalischen und/oder chemischen Eigenschaft eines Anteils des mit Nasslack-Overspray beladenen Filterhilfsmaterials; – eine Entnahmevorrichtung (158) zum Entfernen von mit Nasslack-Overspray beladenem Filterhilfsmaterial aus dem Filterhilfsmaterialaufnahmebehälter (124); – eine Steuervorrichtung (180), mittels welcher die Entnahmevorrichtung (158) steuerbar ist.