DE2223979C3 - Staubabscheider mit Filterelement, dessen Oberflache mit Haftmitteln beschichtet wird - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Staubabscheider mit Filterelement, dessen Oberfläche mit Haftmittel belchichtet wird, und mit rohgasseitig angeordneter Zerstäubervorrichtung, die aus vor dem Filterelement angeordneten Düsen besteht

Es sind bereits Staubabscheider mit Filterelement bekannt, dessen Oberfläche vor dem Beaufschlagen mit Staub zum besseren Haften der Staubteilchen mit einer Ölschicht als Haftvermittler versehen wird, wie dies z. B. in »Die Kraftfahrzeuge und ihre Instandhaltung« von Trzebiatowsky, VDI, 5. Auflage, Gießen 1955, Fachbuchverlag Dr. Pfannenberger und Co., beschrieben ist. Bei diesen Staubabscheidern ist es jedoch nachteilig, daß die ölbeschichtete Oberfläche vergleichsweise schnell mit Staubteilchen besetzt ist und deshalb häufig abgereinigt und wieder neu mit öl beschichtet werden muß. Außerdem nimmt die wirksame Oberfläche während eines Betriebszyklusses ständig ab, da ja die bereits mit Staubteilchen besetzten Flächen als Haftflächen entfallen, letztere also ständig kleiner werden, so daß auch die Abscheideleistung zurückgeht. Diese Staubabscheider sind also im wesentlichen nur für <lie Entstaubung von Rohgasen mit vergleichsv/eise geringer Staubbelastung geeignet.

Aus der GB-PS 1 55 221 ist es bereits bekannt, Filterelemente durch Saugwirkung zu benetzen. Dabei ist es nachteilig, daß saugfähiges Filtermaterial benötigt wird, das z, B. bei Geweben aus dünnen Fäden hinsichtlich der möglichen Sauglänge und der erzielba^ ren Materialfestigkeit und ^haltbarkeit konstruktive und wirtschaftliche Probleme aufgibt

Schließlich ist aus der Re 18 328 zur US-PS 15 77 703 bereits ein Staubabscheider gemäß der eingangs genannten Gattung bekannt. Dabei ist die Anordnung von jeweils nur zwei Düsen vor bzw. hinter jedem Einzelfilterelement für eine gleichmäßige Beaufschlagung des Gesamtquerschnitts des Rohgaskanals nicht ausreichend, mindestens aber nicht optimal im Hinblick auf die Benetzung von kleineren lungengängigen, d. h. Lungenschädigungen begünstigenden, Staubteilchen, da nur eine einmalige Haitmittelzufuhr erfolgt Bei dem näher beschriebenen Zellenfilter ist zudem der Strömungswiderstand vergleichsweise sehr hoch, so daß keine ausreichend hohen Anströmgeschwindigkeiten erzielt werden, die für einen guten Abscheidewirkungs-

grad insbesondere der kleineren, lungeiigängigen Teilchen notwendig ist, damit die Trägheitskräfte dieser Teilchen optimal für den Anhaftvorgang nutzbar gemacht werden können.

Mit der fortschreitenden Mechanisierung des Strekkenvottriebs im Bergbau ist eine immer stärkere Gesteinszerkleinerung verbunden, so daß sich der Feinststaubgchalt άζτ Luft, z. B. im Bereich von Streckenvortriebsmaschinen mit bohrender oder fräsender Arbeitsweise, sehr stark erhöht hat Die in diesem Bereich bisher eingesetzten Staubabscheider sind, weil die gesamte staubhaltige Luft durchzusetzen ist und dabei insbesondere der sogenanrte lungengängige Feinststaub möglichst vollständig abgeschieden werden muß, sehr groß und sperrig, denn die möglichen Anströmgeschwindigkeiten liegen sehr niedrig. Wenn diese Staubabscheider in einer für die Praxis noch vertretbaren Größe hergestellt werden, ist ihre Abscheideleistung bezogen auf die Abscheidung des lungengängigen Feinststaubes im μπι-Bereich unzureichend; und wenn sie andererseits so ausgelegt werden, daß der lungengängige Feinststaub möglichst vollständig abgeschieden wird, sind sie so groß und sperrig, daß dafür neben den ebenfalls sehr großen und spe;rigen Vortriebsmaschinen in den meisten Fällen zu wenig Raum vorhanden ist

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der oben genannten bekannten Staubabscheider zu vermeiden und Staubabscheider der eingangs genannten Gattung für die Verwendung im Bergbau so weiterzuentwickeln, daß sie mit hoher Anströmgeschwindigkeit betrieben werden können, damit sie in den räumlich beengten, maschinell hergestellten Bergbaustrecken wenig Platz beanspruchen und daß damit auch sehr kleine Staubteilchen, z. B.

von Ιμίτι Größe, die in den maschinell hergestellten Bergbaustrecken durch die bohrende oder fräsende Arbeitsweise in großer Menge anfallen, möglichst vollständig und mit einem guten Wirkungsgrad abgeschieden werden, die sonst in die tiefen Atemwege eindringen und dadurch häufig Lungenschäden verursachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß unter Anwendung von Anströmgeschwindigkeiten von 10 m/s und mehr das Filtere'ement aus hintereinander angeordneten Gewebefilterplatten gebildet ist, deren Maschenweite und Fadenstärke in Durchflußrichtung stufenweise abnimmt, wobei die größte Maschen-Weite des Gewebes etwa 5 mm bei einer Faserstärke von etwa 0,5 mm und die kleinste Maschenweite etwa 0,5 mm bei einer Fäserstärke im μιτι-ΒβΓείοΙι betragen, und die Düsen senkrecht zu Und vor jeder Gewebefilter' platte gleichmäßig über den Gaskanalquerschnitt verteilt sind.

In dem Staubabscheider lassen sich sehr hohe Anströmgeschwindigkeiten verwirklichen und damit die den Staubteilchen innewohnenden Trägheitskräfte optimal ausnutzen, indem die Teilchen den Ausweichbewegungen des Trägermediums vor den Gewebefäden nicht folgen, sondern gegen diese stoßen und dort haften bleiben. Wegen der Anordnung mehrerer Gewebe unterschiedlicher Maschenweite hintereinander, stoßen nahezu alle Teilchen während des Durchflusses tinmal an irgendeiner Stelle an. Wegen der mehrfachen und optimal über den Querschnitt verteilten Haftmittelzugabe ist die Wahrscheinlichkeit der Benetzung auch der kleinsten Teilchen mit Haftmittel sehr groß. Es lassen sich erfahrungsgemäß Anströmgeschwindigkeiten von 10 m/s und mehr mit gutem Wirkungsgrad erzielen. Somit werden 10 bis lOOfach größere Geschwindigkeiten als bei anderen Filterelementen ermöglicht, so daß kleinere Staubabscheider gebaut werden können, wie sie in beengten Bergbaustrecken, die maschinell hergestellt werden, benötigt werden. Diese Staubabscheider sind in diesen maschinen hergestellten Bergbaustrecken, in denen besonders viel und besonders feiner Staub erzeugt wird, optimal zur Abscheidung des sogenannten lungengängigen Feinststaubes geeignet, der in die tiefen Atemwege der Bergleute eindringt und dort Lungenschäden verursacht.

Es ist zwar an sich bereits aus der US-PS 25 08 618 bekannt. Filterelemente aus mehreren hintereinander angeordneten Gewebefilterplatten mit abgestufter Maschenweite zu bilden, wobei die Platte mit der größten Maschenweite und Fadenstärke rohgasseitig und die mit der kleinsten reingasseitig angeordnet ist Beim Gegenstand der US-PS 25 08 618, der einen in einem Schornstein untergebrachten Flugascheabschei- J5 der betrifft, ist reingasseitig, also über bzw. hinter dem Filterelement, eine mit Austrittsöffnungen versehene Rohrleitung für Dampf oder eine geeignete chemische Flüssigkeit als Haft- und Auswaschmittel für die Flugasche angeordnet, das demgemäß gegen die -to Strömungsnchtung der Feuerungsgase in das Filterelement gelangen muß. Dabei wird aber gerade der Vorteil des niedrigen Strömungswiderstandes solcher Filter eingebüßt und Auftriebsenergäe vernichtet. Der Abscheidewirkungsgrad insbesondere kleinerer, lungengängiger Stäube ist wegen der geringen Geschwindigkeit des Rohgases entsprechend niedrig. Bei großen Geschwindigkeiten würde zudem das Haftmittel »gegen den Strom« gar nicht in das Filterelement gelangen können bzw. nicht zum Zwecke des Abreinigens in das unterhalb- also rohgasseitig angeordnete Sammelgetäß abfließen können.

Der Haftvermittler kann eine Flüssigkeit, vorzugsweise eine solche mit niedrigem Dampfdruck, geringer Oberflächenspannung und passender Viskosität sein, die dem Rohgas feinverteilt aufgegeben wird.

Als Haftvermittler empfiehlt es sich, hygienisch unbedenkliche öle, z. B. Olivenöl, Glyzerin oder andere, vorzugsweise hochmolekulare, Substanzen zu verwenden, wobei deren Wasserlöslichkeit häufig von Vorteil ist

Der flüssige Haftvermittler kann aber auch eine mit einem Netzmittel versetzte Salzlösung sein, wobei sich diese hauptsächlich für eine Umgebung mit einer relativen Luftfeuchte oberhalb 75% eignet

Der Haftvermittler kann aber auch ein in staubförmigem Zustand vorliegender Feststoff sein, der zerstäubt und dem P ongas zugesetzt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend .-.nhand der Zeichnung in einem Beispiel näher erläutei,_ Pie einzige Figur zeigt eine Teildarstellung eines Staubabscheiders mit mehreren hintereinander angeordneten Filterrahmen mit Gewebefilterplatten und diesen zugeordneten Zerstä-'bervorrichtungen.

In der Figur ist ein Teil eines Staubabscheiders 1 dargestellt, der drei Filterrahmen 7 umfaßt die mit Gewebefilterplatten 20, 21, 22 bestückt sind. Im Rohgaskanal 3 ist im Beispiel jeweils eine Zerstäubervorrichtung vor jedem Filterrahmen untergebracht so daß alle Gewebeoberflächen mit etwa gleichviel Haftvermittlerflüssigkeit beaufschlagt v/erden. Die Zerstäubervorrichtungen bestehen aus mit Druckmedium beaufschlagbaren Düsen 6, die gleichmäßig über den Querschnitt verteilt angeordnet sind, so daß das ausgesprühte Haftmittel zusammen mit dem in Pfeilrichtung anströmenden Rohgas einen Nebel 30 bildet. Beim Durchgang dieses Nebels 30 durch die Gpwebefilterplatten 20, 21, 22, setzen sich die Tropfen des flüssigen Haftvermittlers und die Staubteilchen auf dem G webe der Filterplatten 20, 21, 22 ab, während das Reingas über einen Reingaskanal 4 abgeführt wird. Die Filterplatten 20 weisen ein Gewebe mit großer Maschenweite, die Filterplatten 21 ein Gewebe mit mittlerer Maschenweite und die Filterplatten 22 ein Gewebe mit kleiner Maschenweite auf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Staubabscheider mit Filterelement, dessen Oberfläche mit Haftmittel beschichtet wird, und mit rohgasseitig angeordneter Zerstäubervorrichtung, die aus vor dem Filterelement angeordneten Düsen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß unter Anwendung von Anströmgeschwindigkeiten von 10 m/s und mehr das Filterelement aus hintereinander angeordneten Gewebefilterplatten (20, 21, 22) gebildet ist, deren Maschenweite und Fadenstärke in Durchflußrichtung stufenweise abnimmt, wobei die größte Maschenweite des Gewebes etwa 5 mm bei einer Faserstärke von etwa 0,5 mm und die kleinste Maschenweite etwa 0,5 mm bei einer Faserstärke im μπι-Bereich betragen, und die Düsen (6) senkrecht zu und vor jeder Gewebefilterplatte (20,21,22) gleichmäßig über den Gaskanalquerschnitt verteilt sind.

2. Staubabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Haftvermittler eine Flüssigkeit mit niedrigem Dampfdruck und geringer Oberflächenspannung ist

3. Staubabscheider nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftvermittler ein hygienisch unbedenkliches öl, vorzugsweise Olivenöl bzw. Glyzerin ist

4. Staubabscheider nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftvermittler eine mit einem Netzmittel versetzte Salzlösung ist

5. Staubabscheider nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftvermittler ein in staubförmigem Zustand vorliegender Feststoff ist.