DE2029596A1

DE2029596A1 - Verfahren zur Gasfiltration und zur Entfernung von Filterrückständen aus Filtern

Info

Publication number: DE2029596A1
Application number: DE19702029596
Authority: DE
Inventors: Raymond M. South Bend; Snyder Clyde A. Mishawaka; Ind. Leliaert (V.St.A.). P
Original assignee: Wheelabrator Corp
Current assignee: Wheelabrator Corp
Priority date: 1969-06-16
Filing date: 1970-06-16
Publication date: 1971-10-28
Also published as: BE752077A; US3606736A; BR7019754D0; ZA703844B; CH526328A; GB1302447A; ES380808A1; CA949893A; FR2052625A5

Description

15. Juni 197ο Gzo/Ra./Ha.

THE TOBELABRATOE CORPORATION

Verfahren zu*r · Gasfiltration und zur Entfernung von Filter-

rückstanden aus Filtern

Diese Erfindung betrifft die Behandlung von Gasen und Dämpfen | zwecks Entfernung der in ihnen schwebenden festen Stoffe. Sie betrifft im besonderen ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Filterung von Luft oder gasförmiger Medien zum Zwecke der Entfernung von Staub, Schmutz und ähnlichen festen Schwebeteilchen.

Bei den wohlbekannten Filtrationsprozessen, bei denen eine oder vorzugsweise eine Vielzahl von porösen Filterröhren oder Filterbeuteln, durch welche das zu filternde gasförmige Medium von einer Eingangsseite zu einer gegenüberliegenden Ausgangsseite hindurchtritt, angewendet wird, bauen die von den gasförmigen Medien abgetrennten Feststoffe eine Filtermasse an den Wänden der Eingangsseite der Röhre auf. Wenn die Filtermasse an Dicke j zunimmt, nimmt auch der Druckabfall längs des Filters zu, so daß, um die wirkungsvolle Arbeitsweise zu erreichen, schließlich die Entfernung der Filtermasse oder eines größeren Teils derselben notwendig wird.

Bisher wurde das in verschiedener Weise ausgeführt. Eine einfache Arbeitsweise bestand darin, eine Schüttelvorrichtung zu benutzen, durch welche die Filterbeutel oder Röhren gehalten und periodisch bewegt wurden, um durch Schütteln der Beutel die an

9844/0936

ihrer Oberfläche angesammelte Filtermasse zu lockern.

Der abgesonderte Staub oder Schmutz fällt der Schwere folgend durch die Filterkammer in einen Sammelraum am Boden, aus welchen er entfernt wird. Damit die abgesonderten Feststoffe von der Oberfläche der Filterröhre aufgrund ihrer Schwere auf den Boden des Sammelraums fallen können, war es notwendig, den Filterfluß des staubhaltigen Gases zu unterbrechen, zumindest in den Abteilungen oder Abschnitten, in denen die Beutel gereinigt werden.

TJm ein wirkungsvolleres Entfernen der an den Wänden oder Poren des Filterbeutels aufgefangenen Feststoffe zu erreichen, während sich absondernde Feststoffe die Filtermasse bilden, wurde auch ein Verfahren angewendet, das als "back wishing" bezeichnet wurde. Dabei wird der Strom des gasförmigen Mediums umgekehrt und fließt durch die Filteroberfläche von der Ausgangsseite zur Eingangsseite zurück. Dieser back-wishing-Vorgang wurde zum Absondern der Filtermassen und zum Ausblasen angesammelter Feststoffe aus dem Inneren der Poren der Filteroberfläche entwickelt, wodurch der Druckfall längs des Filters entsprechend zurückgeht. Wiederum erfordert der back-wishing-Vorgang, daß der normale Filterfluß in einem Abschnitt oder einem Teil der Vorrichtung während des Vorgangs begrenzt wird, wobei zahlreiche Ventile und Kontrolleinrichtungen zur Regulierung des Gasstroms und für die passende Reihenfolge der verschiedenen Arbeitsvorgänge erforderlich sind.

Vor kurzem wurde im wiedererteilten US-Patent No. 24 954 beschrieben, daß das während der Absonderung der ^iltermassen notwendige Unterbrechen des Filterflusses in abgeschlossenen Abteilungen

109844/0936

vermieden werden kann durch die intermittierende Anwendung eines Gasstrahls, der die Mündungen der Ausgangsenden eines Teils der Filterröhren überstreicht. Datei ist der Druck des Strahles wesentlich größer als der des zu filternden Gases. Dadurch wird ein Gegenstrom ausgebildet, "der eine mitreißende Y/irkung erzielt, die Filterelemente ausdehnt und erweitert, wodurch der Filterrückstand wirkungsvoll entfernt und die Poren so gereinigt werden, daß der Druckabfall längs der Filteroberfläehe merklich reduziert wird. Das "beschriebene Entfernen der auf der Filter- f oberfläche angesammelten Feststoffe kann wirkungsvoll ohne Unterbrechung des gesamten Filterflusses ausgeführt werden, wenngleich ein Teil des Stromes des zu filternden Gases kurzzeitig durch die Düsenwirkung umgekehrt wird. Demzufolge wird die beschriebene Feststoffablösung ohne stufenweises Arbeiten, ohne Rohrleitungen und Ventilsysteme, die für das back wishing oder das Schüttelverfahren charakterisiert sind, anwenden zu müssen, bewerkstelligt, da diese nur bei intermittierender Freigabe des Hochdruckgases erforderlich sind.

Wie in den anderen Systemen können die von der Filteroberfläche abgetrennten Feststoffe durch die Schwerkraft in einen Sammelraum fallen, aus welchem sie entfernt werden. ■ "

Das beschriebene Filtriersystem ist noch mit einer Anzahl Unzulänglichkeiten behaftet. So in der Anwendung sehr großer Mengen Hochdruckgases, in der strengen Kontrolle der Dimensionen und Abstände der verschiedenen Teile zur Erzeugung eines wirkungsvollen Düsenstrahls, und es ist charakteristisch für das System, daß es bei relativ hohen Druckabfällen mit entsprechend hohem Filterwiderstand, der ein Maß für den Wirkungsgrad des Arbeitsvorgangs ist, arbeitet.

109844/0936
ÖAD ORIGINAt

-A-

Es ist ein Ziel dieser Erfindung, Verfahren und Vorrichtung anzugeben, die eine merkliche Verbesserung des Düsenprinzips zum Ablösen von an der Oberfläche der Filterelemente angesammelten Feststoffen darstellen, wodurch beträchtliche Mengen an Druckgas eingespart werden, und das geringen Filterwiderstand besitzt. Es ist ein damit verbundenes Ziel, ein Filtersystem des beschriebenen Typs zu schaffen, das bei niedrigem Druckabfall längs der Filteroberfläche arbeitet und einen verbesserten Wirkungsgrad aufweist.

Diese und andere Ziele und Verbesserungen dieser Erfindung werden im folgenden beschrieben. Zum Zwecke der Veransehaulichung, aber nicht der Begrenzung, wird die Erfindung in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt.

Fig.H zeigt im Aufriß schematiseh die Teilansicht eines Filterapparates, der die Merkmale dieser Erfindung verkörpert, mit den offenen Enden der/des Filterelemente^) am oberen Ende;

Fig. 1B zeigt im Aufriß und Grundriß schematiseh die Teilansicht eines Filterapparates, der die Merkmale dieser Erfindung verkörpert, mit den offenen Enden der/des Filterelemente^) am unteren Ende.

Fig. 1C ist die perspektivische Ansicht eines Teils des in Fig. 1B gezeigten Apparates.

Fig. 2 ist ein schematischer Aufriß von einem Teil der in Fig,1A gezeigten Apparatur mit vergrößerten Einzelheiten der Konstruktion am oberen Teil des Filterröhrenquerschnitts. Er zeigt die Hilfsmittel zur Erzeugung des Impulses des Hochdruckgases für den Durchtritt vom oberen Ende der Filterröhre nach unten.

109844/0936- '■

BAD ORIGINAL

Pig. 3 ist ein schematischer Querschnitt im Aufriß, ähnlich dem von Pig. 2. Er zeigt eine Abänderung in der Konstruktion zur Erzeugung, des Düsenausstoßes von Hochdruckgas zum Zwecke der Filtermassen-Entfernung.

Wie in Pig. ΊΑ dargestellt ist, enthält der Pilterapparat ein einschließendes Filtergehäuse 1o, das durch eine horizontal angeordnete Zellenplatte 12 in eine obere Reingas-Hauptkammer 14 und eine untere Einlaß-Hauptkammer 16 unterteilt ist, in welcher das gasförmige Material 18 zwecks Entfernung schwebender Peststoffe 2o behandelt wird. Das gasförmige Material wird durch eine | Einlaßöffnung 22, die in Verbindung mit der Hauptkammer 16 steht, eingeführt.

Der untere Teil der Einlaßhauptkammer wird von konvergierenden Wänden 24 gebildet, die einen Trichter 26 zum Sammeln der festen Teilchen bilden, die beim Ablösen von den Pilteroberflachen durch die Schwerkraft herabfallen. Im Durchgang 3o am Boden des Trichtas 26 befördert eine Pörderschraube 28 die angesammelten Pestkörper aus der Apparatur. Andere Mittel, wie eine Rotationsluftschleuse, können zum Entfernen der angesammelten Peststoffe benutzt werden.

Ein Auslaß 32 verbindet die Reingashauptkammer 14 mit dem Auslaß 9 für das reine Gas in die Atmosphäre, oder mit dem Auslaß für " das reine Gas, das dann wieder verwendet werden kann.

In der Einlaßhauptkammer 16 sind ein oder mehrere Filterelemente 34 in Form von länglichen porösen Bauteilen, wie Strümpfe oder Beutel, vertikal angeordnet. Diese sind vorzugsweise hergestellt aus verfilztem Gewebe mit Pasern wie Baumwolle, Seide, Hanf oder

oder

anderen natürlichen Pasern aus Glas, Asbest oder ähnlichen

109844/09 36

anorganischen Fasern oder aus Orion, Dacron, oder ähnlichen künstlich hergestellten Fasern oder Kombinationen derselben oder auch Webwaren aus Fasern wie Baumwolle, Seide, Hanf oder anderen natürlichen Fasern oder künstlich hergestellten Fasern oder Glas, Asbest oder ähnlichen anorganischen Fasern oder Kombinationen derselben. Weiter werden die Filterröhren (Beutel), die aus faserigen Produkten hergestellt sind, bevorzugt, und die charakterisiert sind durch gute Strapazierfähigkeit, gute chemische Widerstandsfähigkeit, Widerstandsfähigkeit gegen hohe Temperaturen, um Gase behandeln zu können, die bei hoher Temperatur aus chemischen Vorgängen wie Zementherstellung, Aluminiumherstellung usw. anfallen. Der röhrenförmige Filterteil ist an seinem unteren Ende geschlossen und wird gewöhnlich in seiner Röhrenform durch eine passende innere Stütze gehalten. Dazu dient ein offener röhrenförmiger Rahmen 36, der durch einen Drahtschirm oder ähnliche feste durchlöcherte Materialien gebildet wird.

Jede Filterröhre (Beutel) ist beweglich aufgehängt an der Zellenplatte 12 durch einen Rohrabschnitt 4o, der an einer Seite der Zellenplatte 12 befestigt ist, und der eine Öffnung 42 durch die Zellenplatte besitzt. Der Rohrabschnitt ist so dimensioniert, daß das obere offene Ende der Filterröhre 34 darübergezogen und durch eine Klammer 44 festgehalten werden kann.

In die Öffnung unter dem oberen Ende der Filterröhre ragt ein Einlaß von Primärgas in Form einer Düse 46 mit der Mündung 62, die einen Durchmesser von ca. 3,17 mm bis 25,4 mm besitzt. Die Düse ist am oberen Ende durch ein passendes Ventil 48 mit einer Zuführung von primärem Hochdruckgas verbunden. Kontrolleinrichtungen regulieren Dauer und Häufigkeit des durch die Düse 46 austretenden primären Hochdruckgasstoßes.

1098U/0936

Um die Düse 46 sind konzentrisch, zwei oder mehrere Düsen- oder Venturiatschnitte 5o und 52 von zunehmendem Durchmesser angeordnet. Diese "bilden einen Ringraum 54 zwischen der Düse 46 und dem Düsen- oder Venturiabschnitt 5o, der an seinem ob er, en Ende für den Durchtritt von Sekundärgas geöffnet ist. Ein Ringraum zwischen den Düsen- oder Venturiabschnitten 5o und 52 ist ebenfalls an seinem oberen Ende für den Strom hindurchtretenden Tertiärgases usw. offen.

Der Düsen- oder Venturiabschnitt 5o mündet an seinem unteren Ende in einen konvergierenden Teil 61, der axial mit der Düse fluchtet, aber an dem engen Durchtritt 6o von größerer Abmessung als die Mündung 62 ist. Die Öffnung 6o ist von der Mündung 62 räumlich so entfernt, daß der Ausbreitungskegel des Primärgasstrahls von der Mündung 62 in nächster Nähe der Innenwand durch die Öffnung 6o hindurchtreten kann, um eine Pumpwirkung zu erzeugen, wenn aus der Öffnung 62 der Gasstrahl austritt und den anliegenden Düsen- oder Venturiabschnitt passiert. Dadurch wird das Sekundärgas durch, den Ringraum 54 gezogen, wird dem Primärgas beim Durchtritt durch die Öffnung 6o beigemischt, um einen kräftigeren und wirkungsvolleren Gasstrahl zum Austreten aus dem Ende 68 des Düsen- oder Venturiabschnittes zu erzeugen. f

Wie in den Pig. 133 und TC veranschaulicht ist, umfaßt der Pilterapparat eine umgekehrte PiItereinrichtung, die die Merkmale der Erfindung verkörpert. Dazu gehört ein Filtergehäuse 11, das durch Zellenplatten unterteilt ist in einen horizontalen Reingasraum 13 und in einen Schmutzgasraum 19, in den das Gas 17 zum Zwecke der Absonderung suspendierender Feat_stoffe 21 durch arte Einlaßöffnung 23 eingeführt wird.

Der untere Teil der Söhmutzgaskammer wird gebildet aus einer Reihe von Pörderschrauben-Mulden 25 mit ^uerförderschrauben 27,

109844/0936

die die Peststoffe sammeln, welche aufgrund ihres Gewichtes herabfallen, wenn sie von den Filterelementen abgelöst werden. Eine andere Förderschraube 29 befördert die angesammelten Feststoffe aus der Anlage; sie arbeitet in der Mulde 31, die luftdicht an der Verlängerung 33 abschließt.

Die Auslaßöffnung 37 verbindet zusammen mit der Ausströmungsöffnung 39 den Reingasraum mit der Atmosphäre oder leitet das Reingas von dem Kanal 41 aus einem Weiterverarbeitungsprozeß zu.

Aufgehängt in der Schmutzgaskammer 19 sind ein oder mehrere vertikal angeordnete Filterelemente 35 in Form von verlängerten porösen Teilen, wie z.B. Strümpfen. Diese werden vorzugsweise hergestellt aus filzigem Gewebe von Fasern wie Baumwolle, Seide, Hanf oder anderen natürlichen Fasern oder Rayon, Nylon, Dacron oder ähnlichen synthetischen organischen Fasern oder Glas, Asbest oder ähnlichen anorganischen Fasern oder Kombinationen derselben, oder Webwaren aus Fasern wie Baumwolle, Seide, Hanf oder anderen natürlichen Fasern oder Ryon, Nylon, Dacron oder ähnlichen künstlich hergestellten Fasern, Glas, Asbest oder ähnlichen anorganischen Fasern oder Kombinationen derselben. Aber es werden ferner bevorzugt Filterröhren aus faserigen Produkten hergestellt, die charakterisiert sind durch gute Strapazlerfähigkei't, gute chemische Widerstandsfähigkeit, Widerstandsfähigkeit 'gegen hohe Temperaturen, um Gase behandeln zu können, die bei hoher Temperatur aus chemischen Vorgängen wie Zementherstellung, Aluminiumherstellung usw. anfallen. Das röhrenförmige Filterteil ist an seinem oberen Ende eingeschlossen und wird gewöhnlich in seiner Röhrenform durch eine passende innere Stütze gehalten. Dazu dient ein offera? röhrenförmiger Rahmen 43, der durch einen Drahtschirm oder ähnlich festen durchlöcherten Materialien gebildet wird.

109844/093-6

Jedes Filterelement ist beweglich durch ein Rohrteil 45 an der Öffnung 47 mit den horizontal angebrachten Zellenplatten, die den Reingasraum 13 "bilden, verbunden. Der Rohrabschnitt ist so dimensioniert, daß das untere offene Endteil der Filterröhre 35 teleskopartig darübergezogen und durch eine Klammer 49 an dem Rohrteil 45 befestigt werden kann.

In die Öffnung am unteren Ende der Filterröhre erstreckt sich eine Quelle des Primärgases in Form einer Düse 51 mit der Mündung 53, die einen Durchmesser von ca. 3»17 mm bis 25>4 mm A besitzt. Die Düse ist am unteren Ende durch ein passendes Ventil 55 mit einer Zuführung von primärem Hochdruckgas verbunden. Kontrolleinrichtungen regulieren Häufigkeit und Dauer des Stoßes des Hochdruckgases durch die Düse 51·

TJm die Düse 51 sind konzentrisch zwei oder mehrere Düsenoder Venturiabschnitte 57 und 59 von zunehmendem Durchmesser angeordnet. Diese bilden einen Ringraum 61 zwischen der Düse 51 und dem Düsen- oder Venturiabschnitt 57» der an seinem unteren Ende für den Durchtritt von Sekundärgas geöffnet ist. Ein Ringraum 63 zwischen den Düsen- oder Venturiahschnitten 57 und 59 ist ebenfalls an seinen unteren Enden offen für den m Strom hindurchtretenden Tertiärgases usw. geöffnet.

Der Düsen- oder Venturiabschnitt 57 ist an seinem oberen Ende in einen konvergierenden Teil 65 versehen, der axial mit der Düse 51 fluchtet, aber an dem engen Durchtritt 67 von größerer Abmessung als die Mündung 53 ist. 60 und 62 sind räumlich so getrennt, daß der Ausbreitungskegel des Primärgasstrahls von der Mündung 53 in nächster Nähe der Innenwand durch die

1098U/0936

- 1ο- -

Öffnung 67 hindurchtreten kann, um eine Pumpwirkung zu erzeugen, wenn aus der Öffnung 53 der Gasstrahl austritt und den angrenzenden Düsen- oder Venturiabschnitt passiert. Dadurch wird das Sekundärgas durch den Ringraum 61 gezogen, wird dem Primärgas beim Durchtritt durch die Öffnung 67 beirgemischt, um einen kräftigeren und wirkungsvolleren Gasstrahl zum Austreten aus dem Ende 69 des Düsen- oder Venturiabschnitts zu erzeugen.

Es ist offensichtlich, daß dritte, vierte usw. konzentrisch angeordnete Düsen oder Venturidüsen erhalten werden können durch Vergrößerung des Raumes der beschriebenen Düsen- oder Venturiräume, um den nötigen Raum für den Zutritt von quartären oder quintären Gasströmen zu erhalten. Die unteren Enden bilden dann zusammen mit den vorhergehenden Düsen oder Venturidüsen zusätzliche enge Öffnungen oder Venturiabschnitte. Durch die Mehrfachanordnung der Düsen oder Venturidüsen wird die Kraftwirkung des Gasstrahls in der Filterröhre erhöht.

Die Verstärkung des Gasausstoßes bringt trotz Abnahme in der Länge des Stoßes beträchtliche Einsparungen an anzuwendendem Hochdruckgas, verkürzt die Dauer des Reinigungszyklus, bewirkt eine vollständigere Ablösung der Peststoffe aus den Filterporen oder von der Filteroberfläche und gestattet ein Arbeiten mit geringerem Druckabfall und abnehmendem Filterwiderstand, so daß insgesamt ein wirksamerer Filterungsvorgang mit höherem Nutzeffekt erzielt·wird.

Der Druck des Primärgases sollte über dem Atmosphärendruck liegen, etwa bei 1,3 bis 13 atm, vorzugsweise im Bereich von

109844/0936

BAD

3,3 Ms 8,5 atm, die Ausstoßzeit sollte im Millisekundenbereich liegen, etwa von 5 bis 250 Millisekunden, vorzugsweise im Bereich von 15 bis 100 Millisekunden.

Eine dreifache Düsen- oder Venturidüsenfolge in der Mehrfach Düsenanordnung dieser Erfindung wird in Pig. 3 gezeigt. Sie ■ißt eine Abänderung der in Fig. 2 gezeigten Konstruktion,. darin "bestehend, daß eine Düse oder Venturidüse 80 von größerem Durchmesser als die Süse oder Venturidüse 62, aber kleiner als das offene Ende der FiIterrÖhre 34, zugefügt wurde, so daß ein Ringraum 82 zwischen Teil 52 und Teil gebildet wird, durch den qjiartäres Gas fließen kann, das den aus dem vorhergehenden Düsen- oder Venturidüsenabschnitt 80 ausgestoßenen Gasen beigemischt wird.

Die letzte Düse oder Venturidüse ist vorzugsweise eine vollständige Venturidüse in kritischer vertikaler und axialer Flucht mit der oder den vorhergehenden Düse(n) oder Venturidüse(n), wobei der divergierende Gasstrahl 88 in nächster Nähe an den Wänden der letzten Düse fließt, dadurch eine Abnahme im Absolutdruck schafft und eine Pumpwirkung zum Ansaugen quartären Gases in dem vorhergehenden Hochenergie-Gasstrom hervorruft.

Es ist aus dem Vorhergehenden ersichtlich, daß die Folge von Düsen fortgesetzt werden kann durch eine zunehmende Anzahl von Düsen oder Venturidüsen, die, miteinander fluchtend, die Kraft des in die Filterröhre eingeführten Gasstoßes verstärken.'Es hat sich aber gezeigt, daß der Gewinn vermindert wird, wenn die Folge eine Anzahl von sechs Düsen

109844/0936

oder Yenturidüsen übersteigt. Im allgemeinen werden die benten Ergebnisse mit zwei, drei oder vier Düsen oder Venturidusen sichergestellt.

Wegen der Zunahme des Gasstoßes, der gemäß" dem Verfahren dieser Erfindung aus der letzten der Folge von Düsen oder Venturidüsen ausgestoßen wird, kann die Dauer des Ausstoßens von Hochdruckgas stark vermindert werden. Die Menge des Hochdruckgases, das zur Erzeugung des Gasstoßes erforderlich W ist, wird ebenfalls wesentlich reduziert. Dies wird durch den folgenden Vergleich zwischen einer Anlage, die das im wiedererteilten Patent No. 24954 dargelegte Prinzip anwendet, und einer ähnlichen, aber nicht mit dieser identischen Konstruktion in der das Verfahren dieser Erfindung angewendet wird, wie es in Fig. 2 veranschaulicht ist. Die Verminderung der Dauer und der Menge des Hochdruck-Gasstoßes, die zur Reinigung erforderlich ist, trägt wesentlich dazu bei, Konten und Aufwand eines Filterprozeßes, der die Merkmale dieser Erfindung verkörpert, zu senken.

Ferner sorgt die gesteigerte Kraft des Gasstoßes für ein fe wirkungsvolleres Ablösen der Filtermasse von den Wänden der Filterröhre mit dem Ergebnis, daß die Filtereinrichtung dieser Erfindung bei einem niedrigen Druckabfall längs des FiI-termediums bei der Ablösung entsprechender Mengen Materials arbeitet. Dadurch ergeben sich weiterhin. Kosteneinsparungen bei der Staub- und Schmutzentfernung.

Zum Zwecke des Vergleichs wurden gleiche Filterbeutel in gleichen Mengen und in der gleichen Anordnung benutzt. Ferner

109844/0936

BAD ORIGINAL

2029598

wurden gleiche Bedingungen hinsichtlich der Verschmutzung des zu filternden Gases und der Zuführungsgeschwindigkeit eingehalten, wobei im wesentlichen die gleichen Volumina des Gases, das nahezu gleiche Mengen gleicher Staub- oder Schmutzart enthielt, in entsprechenden Zeiten verarbeitet wurden.- Unterschiede bestanden lediglich in dem erforderlichen Gasdruck und in der Dauer des.zum Arbeitsgang erforderlichen Gasstoßes, wobei jeweils optimale Bedingungen eingehalten wurden. g

G-a π von 6,3 atm wurde in der Apparatur nach dem wi ed er erteilten Fat ent No. 24954 verv/endet, wohingegen 5 atm in der Apparatur nach dieser Erfindung, wie sie in Pig. 2 dargestellt ist, benutzt v/urden. In der erstgenannten Apparatur wurde eine Luftinündung von 3,17 mm Durchmesser und eine Impulsdauer von 100 Millisekunden verwendet, während in der Apparatur nach dieser Erfindung ein Mündungsdurchmesser von 8,61 mm und eine Impulsdauer von 40-45 Sek. benutzt wurden. In allen Fällen wurde jeder aus drei Reihen von Beuteln jede Minute bearbeitet und die entsprechenden Daten alle 5 Minuten festgehalten.

Als Maß für den Nutzeffekt wurde der Filterwiderstand berechnet, der-sich- aus dem Quotienten von Druckabfall (in mm Wassersäule) und Verhältnis-." von Gas zu Filterfläche für den zu untersuchenden PI.Lter ergibt.

109844/0
BAD ORIGINAL

202959g

-H-

	Tabelle T	nach	113,0	Einzelbeutel Druckabfall	während	- 2,54*	Druckabfall läng am Buchsenboden	nach ·	53,3
		dem Impuls (in mm)	114,3	vor	des Impulses (in mm)	- 2,54	vor	dem Impuls (in mm)	54,7
		1o5,4	114,3	71,3	- 2,54	78,8	55,9
Zeit (Min )	Wiedererteiltes Patent Ko. 24954	108,0	113,0	68,7	- 2,54	73,8	57,2
^ 1 Ii. LX ■ /	Druckabfall an der Öffnung	110,4	113,0	68,7	0	76,3	58,4
zu Beginn	vor	109,2	111,8	70,0	O	77,7	62,3
5	108,0	111 ,8	71,3	+ 2,54	78,8	64,8
10	109,2	110,4	72,5	+ 2,54	80,2	64,8
VJl	108,0	110,4	76,3	+ 2,54	84,0	66,0
20	106,7	109,2	78,8	+ 2,54	86,4	66,0
25	105,4	108,0	81 ,3	+ 5,08	87,7	69,9
30	105,4	108,0	81,3	+ 5,08	89,0	69,9
35	105,4	109,2	82,6	+ 5,08	89,0	72,5
40	104,1	106,7	85,2	+ 7,63	92,8	75,0
45	104,1	105,4	86,4	+10,16	92,8	76,3
50	104,1	105,4	87,7	+10,16	94,1	78,8
55	102,9	104,1	90,2	+10,16	98,0	81,3
60	100,3	104,1	95,3	+12,7	99,1	82,6
65	100,3	102,9	96,6	+12,7	101,6	84,0
70	99,1	104,1	99,1	+12,7	104,1	84,0
75	99,1	101 ,6	101 ,6	+12,7	105,4	87,7
80	99,1	101,6	101 ,6	+ 15,3	106,7	90,2
85	99,1	100,3	101 ,6	+ 15,3	106,7	91,5
90	96,5	100,3	104,1 ·	+15,3	110,4	92,7
95	96,5	106,7		113,0
100	92,7	110,4		114,3
105	92,7	110,4	115,5
110
VJl
120

1 0 9 8 A 4 / 0 9 3 6

BAD ORIGINAL

* Minus-Zeichen bedeutet, daß der Druckabfall 1 in der
"back-wash."-Richtung- erfolgt.

Durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit = 15,5 m/Min., Luft zu Filterverhältnis 9,8:1.

Schmutzbelastung 3»78 gr/28,4 1 (Schmutz beim Luftfeinreinigerversuch). ■·'■"■■'

Durchschnittlicher Druckabfall vor dem Impuls 100 mm Wassersäule. Durchschnittlicher Druckabfall nach dem Impuls 75,5 mm Wassersäule. . PiIterwiderstand vor dem Impuls 10,3 mm pro 28,4 Liter pro Minute; nach dem Impuls 8,17 mm pro 28,4 Liter pro Minute. Durchschnittlicher Pilterwiderstand 9,17 mm pro 28,4 Liter pro Minute.

Der Druckabfall an der Öffnung ist ein Maß für die Strömungsgeschwindigkeit beim Eingang in den Testsammler.

109.844/0036

BAD ORfGJNAt.

	Tabelle 2	nach	Einzelbeutel Druckabfall	des	während	Druckabfall längs am Buchsenboden	dem	nach
	Druckabfall an der Öffnung	Imp u. In	vor	45,7. 47,0	Impulsen	vor	53,3 53,3	Impuls
Zeit (Min.)	vor	108,0	47,0	0	53,3	40,6
zu Beginn 5	dem	108,0	47,0	0	54,7	39,4
10	101,6 105,4	109,2	48,3	0	54,7	40,6
15	105,4	109,2	47,0	0	53,3	40,6
20	106,7	109,2	48,3	0	54,7	40,6
25	106,7	109,2	49,5 -	+2,54	55,9	41,2
30	106,7	108,0	50,8	+2,54	55,9	41 ,2
35	106,7	108,0	50,8	+2,54	57,2	43,2
40	105,4	108,0	50,8	+2,54	57 »2	43,2
45	105,4	108,0	50,8	' +2,54	57,2	41 ,2
50	105,4	108,0	52,1	+2,54	58,4	41,2
55	105,4	108,0	52,1	+5,08	58,4	43,2
60	105,4	108,0	53,3	+5,08	59,7	43,7
65	105,4	108,0	54,7	+5,08	61,0	43,7
70	105,4	108,0	55,9	+5,08	62,3	43,7
75	105,4	108,0	57,2	+7,63	62,3	45,7
80	105,4	106,7	58,4	+5,08	63,5	45,7
85	105,4	106,7	58,4	+5,08	63,5	45,7
90	104,1	106,7	57,2	+5,08	62,3	45,7
95	104,1	106,7	57,2	+5,08	63,5 '	45,7
100	104,1	106,7	57,2	+5,08	63,5	45,7
105	104,1	106,7	57,2	+5,08	63,5	47,0
110	104,1	106,7	57,2	+5,08	63,5	47,0
115	104,1	106,7	+5,08	47,0
120	104,1
	104,1

9844/0936

BAD ORiGtNAi

Durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit 15 »6 m /Min. Luft zu Filterfläche Verhältnis 9,8:1.

Schmutzbelastung 3»74 gr/28,4 1 (Luft beim Luftfeinreinigerversuch).

Durchschnittlicher Druckabfall vor dem Impuls 58,8 mm Wasser-Gäule.

Durchschnittlicher Druckabfall nach dem Impuls 45,2 mm Wasser r.äule.

Filterwiderstand vor dem Impuls 6,09 mm/28,4 1 / Min. Filterwiderstand nach dem Impuls 4»56 mm/28,4 1 / Min. Durchschnittlicher Filterwiderstand 5,32 mm/28,4 1 / Min. oder 60,5 i° des Filterwiderstandes des wiedererteilten Patents 24954.

9844/093
BAD ORIGINAl/

Druckabfall (inch WS.)

-

ι

_

_J

-

S,

S

<\

S

Sw

S

*

-

"I ·

Γ

001

«» C

S

S^

S

S^

V

N₁

-

_>

\

"V

S

N,

in

S

\

^**

S

\

S

-

S

O
in

S

S₁

S

;

-

~*~

in

\

¹

I

\

S

j

•

J

S

O

S

Il

¹S

-

S

\

N₁

N«

N,

S

N,

C

ι

1098ΑΑ/0936

ORfGINAt INSPECTED

Druckabfall ( inch W. S.)

»»,

ν

S.

s

S,

Sl

S*.

S,

S.

s»

S

Sj.

S

S,

·■

S,

S

-r

»^

S

S,

I

Sj

-

S₁

C

-

--

-

j

120

¹

S

S₁

S,

S

Sj.

1—

S

¹S

S

^₁

S|

S,

Si,

S

-

S

S,

«,J

S₁

S

'S,

S

S^

S

¹S₁

S

_.

TOO

S

Si,

S

S₁,

S^

Sj

S

S₁

S|

^n

'

S

¹Sl

S

S,

S

s

S

Sj

Sl

S

Sl

S₁

Sj

in

S

-

S

S₁

Sj

S₁

Sj

S

S₁

*s

¹S

S

S₄

O
in

S

f

in

fM

r

O

S

«1

Λ

10984A/0936

19 -

Den Tabellen kann entnommen werden, daß die nach dieser Erfindung arbeitende Anlage ein beträchtlich niedrigeres Druckgefälle längs des Filtermediums aufweist. Dadurch wird die Filtration wirkungsvoller, entweder durch die Anwendung größerer Gasvolumina oder durch geringeren Energieaufwand, wodurch der Wirkungsgrad der Anlage erhöht wird. Bei der nach dieser Erfindung arbeitenden Anlage ergab sich ein mittlerer Filterwiderstand von 5>34 min Wassersäule pro 28,4 Liter pro Minute, verglichen mit einem mittleren Filterwiderstand von 8,81 mm Wassersäule pro 28,4 Liter pro Minute, der nach dem wiedererteilten Patent arbeitenden Anlage. In der Apparatur nach Fig. 2 wurden 60 tfa des Druckgases verwendet, wodurch eine 30 bis 40 $-ige Einsparung an Druckluft als auch eine 40 $-ige Einsparung an Filterwiderstand erreicht wurde.

Die graphischen Darstellungen veranschaulichen die Vergleichsversuche der jeweiligen Anlagen, indem sie den zeitlichen Druckabfall während des kontinuierlichen Arbeitsvorganges darstellen. Bei dem Luftfeinreinigungsversuch, bei dem in Luft schwebender Staub ausgefiltert wurde, wurden für die nach den Merkmalen dieser Erfindung arbeitende Anlage die niedrigeren Kurvenwerte gefunden. Dabei wurde-mit Luftdruckimpulsen von 5 atm und 40 bis 45 Millisekunden Dauer und einer Düse mit 8,61 mm Mündungsdurchmesser gearbeitet, während bei der Vergleichsanlage nach dem wiedererteilten Patent Luftdruckimpulse von 6,3 atm und 100 Millisekunden aus einer Düse mit 6,35 mm Mündnangsdurchmesser verwendet wurden.

Den graphischen Darstellungen kann entnommen werden, daß der Druckabfall bei der Apparatur nach dieser Erfindung

109844/0936 BAD

stets von niedrigerem Wert ist als bei der vorgenannten Vergleichsapparatur, wobei unter den gleichen Füllbedingungen gearbeitet wurde.

Es ist verständlich, daß Änderungen in Einzelheiten der Konstruktion, Anordnung und im Verfahren ohne Abweichung von der Idee der Erfindung gemacht werden können, wie sie im besonderen in den folgenden Ansprüchen definiert werden.

9 844/Q936

Claims

Patentansprüche

( 1 AVorrichtung zur Gasfiltration, die eine Entfernung von schwebenden Peststoffen "bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Gehäuse Desteht, das durch eine Röhrenfläche oder Zellplatte in einen Schnratziggasraum und einen Reingasraum eingeteilt ist, daß das besagte Gehäuse zwei oder mehrere Filterelemente enthält, wobei das obere Ende jedes der Filterelemente mit der besagten Röhrenfläche verbunden ist, daß das besagte Gehäuse einen Schmutziggas-Einlaßkanal, einen Auslaßkanal für das gefilterte Gas, einen Trichter oder einen anderen geeigneten Behälter, eine Vorrichtung zur Entfernung der gesammelten Feststoffe von dem besagten Trichter oder Behälter ohne Verlust an Filtergasfluß enthält, daß Vorrichtungen vorhanden sind, die schwebende Feststoffe während des normalen Filterstroms von der Außenseite zur Innenseite durch die Wände der Filterelemente aus dem Gasstrom entfernen, wobei die Feststoffe vom Gasstrom getrennt und an den Außenwänden der Filterelemente unter Bildung einer Filterkruste gesammelt werden, daß verbesserte Vorrichtungen zur Entfernung der auf der Oberfläche der Filterelemente gesammelten Feststoffe vorhanden sind, ohne daß der normale FiIterstrom unterbrochen wird, daß diese Vorrichtungen aus einer Quelle für ein unter Druck stehendes primäres Gas mit einer nach oben gerichteten, im Innern des offenen Endes des Filterelements angebrachten Düse und aus einer Anzahl von Düsen oder Venturidüsen, die jeweils koaxial ineinandergeschachtelt und teleskopartig mit der ersten Düse verbunden sind, bestehen, daß die erste dieser Düsen oder Venturidüsen in

1098Λ4/0936

einem kurzen Abstand zur Primärdüse angebracht und so dimensioniert ist, daß sie eine Einlaßöffnung besitzt, die größer ist als der Durchmesser der Primärdüse, daß der Abstand der ersten Düse oder Venturidüse zur Primärdüse so bemessen ist, daß der Gasstrom aus der Primärdüse in unmittelbarer Nähe der Wände der ersten Düse oder Venturidüse auftrifft, daß die jeweils folgende Düse oder Venturidüse eine größere Einlaßöffnung als die Auslaßöffnung der vorhergehenden hat und zu dieser in einem Abstand angebracht ist, daß das ausströmende Gas jeweils in der Nähe der Wände der nächsten Düse oder Venturidüse auftritt, wodurch der Gasstoß aus der letzten der Folge von Düsen oder Venturidüsen in das Innere der Filterröhre sowohl den ursprünglichen Strom des Hochdruckgases aus der primären Düse als auch die zusätzlichen Gasmengen enthält, die von jeder der folgenden Düsen oder Venturidüsen angesaugt werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ursprüngliche Gasstoß aus der Primärdüse eine Dauer von 5 his 250 Millisekunden hat.
3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurGh gekennzeichnet, daß der ursprüngliche Luftstoß aus der Düse eine Dauer von 15 bis 100 Millisekunden hat.
4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Primärdüse kegelstumpfförmig ist und das ausgestoßene Gas in unmittelbarer Nähe der Wände der ersten Düse oder Venturidüse auftritt.

109844/0936

BAD ORIGINAL
5. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4> dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der unterhalb der Primärdüse angeordneten Düsen oder Venturidüsen zwischen zwei und sechs liegt.
6. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis- 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der unterhalb der Primärdüse angeordneten Düsen oder Venturidüsen zwischen zwei und vier liegt·
7. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Düse einen röhrenförmigen Durchgang mit einheitlichem Durchmesser hat und daß der Luftkegel aus der Primärdüse in unmittelbarer Nähe der Innenwände des besagten röhrenförmigen Durchgangs auftrifft.
8. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß jede Düse oder Venturidüse mit Ausnahme der Primärdüse eine Verbindung zur atmosphärischen Luft oder zu sonst einem Gas hat, das unter niedrigem Druck steht, und daß dieses Gas als Folge des Luftstoßes der aus der vorangehenden Düse kommt, durch die jeweilige Düse oder Venturidüse gesaugt wird.
9. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Luftstößes aus der letzten Düse oder Venturidüse wesentlich größer ist als der Druck des Filterflusses.

109344/0936
BAD ORiGINAt