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Ko rnbe t tfil te rvo rri chtung und -verfahren Die Erfindung bezieht
sich auf ein Kornbettfilter und erschließt neue Wege zur Reinhaltung der Luft. Die
Erfindung kann für sehr unterschiedliche Zwecke Anwendung finden, eignet sich åedoch
besonders zur Reinigung von heißen Rauchgasen, die durch Fliehkraft staub sammler
vorgereinigt sein können, aber immer noch Feinteilchen enthalten Die in den Abgasen
noch verbliebenen Feinteilchen müssen entfernt werden, wenn eine Energierückgewinnung
aus den erhitzten Abgasen erfolgen soll. Wird eine solche Abtrennung der Feinteilchen
nicht vorgenommen, so kommt es leicht zu einem unnötigen Verschleiß der Turbinenschaufeln
oder zu Störungen der Betriebsabläufe an den Schaufeln oder an sonstigen Teilen
der Energierückgewinnungsanlage.
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Die erfindungsgemäße Kornbettfiltervorrichtung umfaßt einen oder
mehrere Filterstapel. Jeder Filterstapel weist eine Serie
rie gesonderter,
ringförmiger Teile auf. Jedes dieser ringförmigen Teile weist seinerseits eine Innenwand
und eine durch eine zwischengefügte Wandung damit verbundene Außenwand auf. Die
Zwischenwandungen können sich in radialer Richtung erstrecken oder gegen die Längsachse
des Stapels geneigt sein.
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Die Innenwand des einen ringförnigen Teils umgrenzt jeweils gemeinsam
mit der Außenwand eines benachbarten ringförmigen Teils einen Raum, in den ein gekörntes
Filteriaterial aufgenommen sein kann. Zwischen den benachbarten Außenwänden aneinandergrenzender
ringförmiger Teile erstreckt sich ein Siebgeflecht, das einen Einlaß zu dem Filterbett
bildet. Bin allgemein waagerechtes Siebgeflecht bildet den Boden des Filterbetts
und stellt den in den Innenraum des Filterstapels überleitenden AuslaB des Filterbetts
dar.
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Die Erfindung vermittelt einen Fortschritt gegenüber dem Expansionsbettfilter
der US-Patentschrift 3410055. Wenngleich das in dieser Patentschrift beschriebene
Filter in seiner Wirkweise unter bestimmten äußeren Bedingungen zwar befriedigend
ist, so hat sich jedoch gezeigt, daß die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
und Methode unter gewissen 3edingungen zu besseren und zweckdienlicheren Ergebnissen
führt. Die durch die Erfindung geschaffenen Filterbetten haben nur eine geringe
Breite. Es konnte festgestellt werden, daß mit ringförmigen Filterbetten von geringer
Breite bessere Resultate zu erzielen sind, da der ungefähre Schüttwinkel des gekörnten
Materials nach dem Ruckwaschen in einem solchen schmalen Bett kaum eine oder überhaupt
keine Auswirkung auf eine gleichmäßige Verteilung des Gasstroms hat, wie sie zum
Verwirbeln des Filterbetts beim R#ckwaschen erforderlich ist. In dieser Weise leßt
sich daher erreichen, daß die Höhe des Filterbetts praktisch die gleiche bleibt.
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In der Fluchtrichtung eines jeden Filterstapels ist eigens eine Rück##üldüse
vorgesehen. Zum Rilcks-ülen bedient man sich vorzugsweise einer Ifachstrahl-Hochdruckmethode
mit Luftzuführung unter hohem Druck in den Filterstatel, um so eine Verwirbelung
des Filterbetts durch die Vorkattirerluft auszulcsen. Der Luftdruck soll bei der
Rizckspulung
Iäickspülung den Xert von 5,60 at überschreiten und
soll bei einem Filterbett, das in jeder Filterzelle ungefähr 1,8 kg eines Sandes
Nr. 1/2 enthält, vorzugsweise zwischen 10,5 und 14,0 at liegen. Die Rückspülung
wird vorzugsweise mit zwei Luftstrahlen oder Druckluftstößen vorgenommen, von denen
der zweite mit einer Verzögerung von etwa 0,10 bis 0,15 Sekunden auf den ersten
folgt. Der zweite Druckluftstoß löst dann in dem Filterbett eine Schockwelle aus,
bevor sich dieses aus dem Verwirbelungszustand absetzen kann. Die Luftgeschwindigkeit
liegt bei den Rückspülstößen außerdem mindestens doppelt so hoch wie die zur beginnenden
Verwirbelung erforderliche Strömungsgeschwindigkeit, so daß die zusammengeballten
Teilchen, die sich in dem Filterbett angesammelt haben, abgelöst und fortgetragen
werden.
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Erfindungsgemäß wird das verunreinigte Gas im Durchtritt durch eine
Einlaßsiebfläche radial in einen hohlen Filterstapel eingeleitet und strömt ringförmigen
Filterbetten von gekörntem Material zu. Die mit dem Schüttwinkel des gekörnten Materials
zusammenhängenden Probleme werden weitestgehend dadurch ausgeschaltet, daß die Filterbetten
nur eine geringe Breite haben. Das verunreinigte Gas wird gefiltert, indem es die
ringförmigen Filterbetten in der Achsrichtung durchströmt. Das gereinigte Gas tritt
in den Stapel ein und strömt in der Achsrichtung aus diesem aus.
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Die Siebflächen sind vorzugsweise als Schlitzplatten ausgebildet,
nicht als Drahtgeflechte. Die Größe der Schlitze kann je nach der Art des benutzten
gekörnten Materials unterschiedlich sein.
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Doch ist die Länge der Schlitze stets größer als ihre Breite. Es hat
sich nämlich gezeigt, daß Schlitzplattensiebe, bei denen die Länge der Schlitze
größer ist als die Breite, durch Rückspülung leichter zu reinigen sind als Drahtsiebe.
Das gilt besonders dann, wenn die von dem verunreinigten Gas mitgeführten Teilchen
von klebriger Beschaffenheit sind.
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Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Kornbettfiltervorrichtung und
ein Kornbettfilterverfahren zu schaffen.
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Insbesondere hat die Erfindung zur Aufgabe, eine Kornbettfiltervorrichtung
und ein Xornbettfilterverfahren zu schaffen, die für
für hohe Betriebstemperaturen
und für verunreinigte Gase mit einem Gehalt an daraus zu entfernenden Feinteilchen
geeignet sind.
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Weiterhin hat die Erfindung zur Aufgabe, eine Kornbettfiltervorrichtung
und ein Kornbettfilterverfahren zu schaffen, die eine wirksamere Rückspülung gestatten.
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Des weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, eine Kornbettfiltervorrichtung
und ein Xornbettfilterverfshren zu schaffen, die eine Abtrennung klebriger oder
schmieriger Stoffe bei hohem Gasdurchsatz und hoher Leistungsfähigkeit gestatten,
wobei schmale Kornfilterbetten vorgesehen sind, die durch Rückspülung in wirkungsvollerer
Weise zu reinigen sind.
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Weitere Ziele ergeben sich aus dem nachstehend Gesagten.
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Zur Veranschaulichung der Erfindung sind in den beigegebenen Zeichnungen
derzeitig bevorzugte Ausführungsformen dargestellt, wobei jedoch davon auszugehen
ist, daß die hier gezeigten Vorkehrungen und Mittel nicht in einem die Erfindung
einschränkenden Sinn aufzufassen sind. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine schematische
Darstellung einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung, wobei zum Zweck der Erläuterung
Teile weggebrochen sind) Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht eines Stapels von
Filterelementen, wobei zur Veranschaulichung Teile der Anordnung weggebrochen sind;
Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Auffangzyklu s; Fig. 4
eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Rückspül- und Reinigungszyklus
Fig. 5 eine Ansicht ähnlich der Fig. 2, in der jedoch eine andere Ausführungsform
der Erfindung dargestellt ist, die sich besonders zur Abtrennung von klebrigen oder
schmierigen Stoffen eignet und Fig. 6 eine Ansicht ähnlich der Fig. 1, in der jedoch
andere Ausffihwungsfcrm gezeigt ist, bei der die Stapel hängend gelagert
gert
sind.
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In den Zeichnungen, in denen gleichartige Bauteile jeweils mit den
gleichen Bezugszahlen versehen sind, ist in Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kornbettfiltervorrichtung
dargestellt, die allgemein mit der Bezugszahl 10 bezeichnet ist. Diese Filtervorrichtung
10 weist ein allgemein mit der Bezugszahl 12 bezeichnetes Gehäuse auf. In der Zeichnung
ist ein zylindrisch ausgebildetes Gehäuse 12 gezeigt, doch ist auch eine andere
Formgebung des Gehäuses möglich. So etwa kann das Gehäuse in Form einer Kombination
eines Zylinders und eines Kegels ausgebildet oder beliebig anders gestaltet sein.
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Nahe der Oberwand 20 weist das Gehäuse 12 einen tangential angeordnete-n
Einlaß 14 für das verunreinigte Gas auf. Der Einlaß 14 braucht jedoch nicht immer
in tangentialer Erstreckung angeordnet zu sein und kann an dem Gehäuse 12 an einer
beliebigen geeigneten Stelle vorgesehen sein. Das Gehäuse 12 ist mit einem Staubauslaß
16 versehen, der sich innerhalb des Gehäuses 12 in der Achsrichtung sowie durch
dessen Bodenwand 22 hindurcherstreckt. An dem Gehäuse 12 ist außerdem ein Auslaß
18 für das gereinigte Gas vorgesehen.
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Der Innenraum des Gehäuses 12 kann durch eine Wand 24 in eine Einlaßkammer
26 und eine Auslaß- oder Vorkammer 28 unterteilt sein. Diese Wand 24 braucht nicht
trichterförmig ausgebildet zu sein, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, sondern
kann sich stattdessen auch waagerecht oder in einer sonstigen Winkelstellung erstrecken.
Es sei bemerkt, daß der Staubauslaß 16 unmittelbar mit der Einlaßkammer 26 verbunden
ist.
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Innerhalb der Einlaßkammer 26 sind ein Stapel von Filterelementen
30 oder mehrere solcher Stapel angeordnet. Die Stapel 30 können hängend gelagert
oder von unten abgestützt sein. Zur Veranschaulichung ist hier in der zeichnerischen
Darstellung vorgesehen, daß die Stapel 30 von der Wand 24 getragen werden und sich
von dieser nach oben erstrecken. Sind in der Kammer 26 mehrere Stapel angeordnet,
so sind sie vorzugsweise in der Umfangsrichtung verteilt und
und
in einem geeigneten Abstand voneinander vorgesehen. Jeder Stapel 30 ist mit einer
Auslaßleitung 32 in der Wand 24 abgestützt, wobei diese Auslaßleitung aus dem Innenraum
des betreffenden Stapels in die Auslaßkammer 28 überleitet. Da die Stapel 30 sämtlich
einander gleichen, soll nur einer davon in den Einzelheiten seines Aufbaus beschrieben
werden.
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Wie aus Fig. 2 deutlicher hervorgeht, ist die Leitung 32 über eine
waagerecht angeordnete Zwischenwandung 36 mit einer zylindrischen Außenwand 34 verbunden.
Oberhalb der Brände 34 und 36 ist eine Vielzahl übereinandergeschichteter ringförmiger
Teile 37, 39 usw. vorgesehen. Jedes der ringförmigen Teile weist eine zylindrische
Außenwand 38 auf, die durch eine dazwischenliegende Wand 42 mit einer zylindrischen
Innenwand 40 verbunden ist. In Fig. 2 erstreckt sich die Zwischenwand 42 in bezug
auf die Längsachse des Stapels in radialer Richtung.
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Am unteren Ende der Innenwand 40 ist ein Flansch 46 vorgesehen, der
sich radial nach außen erstreckt. Die Außenwände 34, 38 usw. weisen jeweils einen
Flansch 44 auf, der sich radial nach innen erstreckt. Der Zwischenraum zwischen
der Innenwand 40 des einen ringförmigen Teils und der Außenwand des nächstfolgenden
ringförmigen Teils stellt jeweils eine schmale Ringkammer dar, die mit einem gekörnten
Material gefüllt ist, wodurch ein Filterbett gebildet wird. Das Filterbett zwischen
den Wänden 34 und 40 ist mit der Bezugszahl 48 bezeichnet.
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In Erstreckung zwischen den Außenwänden benachbarter ringförmiger
Teile ist eine zylindrische Siebfläche 50 vorgesehen. Die Siebfläche 50 stellt einen
Einlaß zu dem betreffenden Filterbett dar und kann als ein von der Wand 34 gesondertes
Teil oder einstückig mit dieser ausgebildet sein. Eine innere Siebfläche 52 wird
von den in radialer Erstreckung an benachbarten ringförmigen Teilen vorgesehenen
Flanschen getragen, beispielsweise also von den Flanschen 46 und 44. Die Siebfläche
52 stellt einen Auslaß aus dem Filterbett dar, so daß also die gereinigte Luft in
den Innenraum des Stapels einströmen und in der Achsrichtung durch die Leitung 32
aus diesem wieder ausströmen kann.
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Vorzugsweise
Vorzugsweise handelt es sich bei den
Siebflächen 50 und.
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52 um Schlitzplatten und nicht um Drahtgeflechte. Es hat sich gen
zeigt, daß als Schlitzplatten ausgebildete Siebflächen durch Rück-Spülung leichter
zu reinigen sind und auch eine längere Betriebslebensdauer haben als engmaschige
Drahtsiebe, die bei hohen Temperaturen leicht Oxidationserscheinungen unterliegen.
Die Schlitzgröße kann auch unabhängig von der Plattenstärke gewählt werden, während
das Entsprechende für Drahtsiebe nicht gilt. Die Schlitzgröße kann von Fall zu Fall
unterschiedlich sein, was von der Teilchengröße des gekörnten Materials abhängt.
Für ein typisches Filterbett, bei dem es sich bei dem gekörnten Filtermaterial um
einen indifferenten Sand, beispielsweise um einen Sand Nr. 1/2 handelt, können die
Schlitze in den Siebflächen 50 und 52 bei einer Plattenstärke von 0,6 mm die Abmessungen
0,34 x 3,55 mm haben. Die Plattenstärke und die Schlitzgröße werden je nach den
Temperaturbedingungen, unter denen das. Filter benutzt werden soll, und je nach
der Teilchengröße des verwendeten gekörnten Materials unterschiedlich ausfallen.
Die Querabmessungen der Schlitze müssen stets kleiner sein als die entsprechenden
Abmessungen der Teilchen des Filtermaterials.
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In der Fluchtrichtung eines jeden der Filterstapel ist eine Rückspüldüse
58 vorgesehen, die beliebig in einer geeigneten Weise angebracht sein kann. Bei
der dargestellten Ausführungsform wird diese Düse 58. zweckdienlicherweise von der
Bodenwand 22 getragen und kann mit einer Leitung 54 in Verbindung stehen, in die
ein Regelventil 56 gelegt ist. Die Leitung 54 ist vorzugsweise an eine Rochdruckluft#ue#lle
angeschlossen, die beispielsweise Luft mit einem Druck von 10,5 bis 14,0 at abgeben
kann. Das Ventil 56 ist ein handelsübliches gesteuertes llembranventil, das mit
einem Zeitgeber versehen ist, so daß in die Auslaßkammer 28 aufeinanderfolgende
Druckluftstöße zur Rückspülung eingeleitet werden können.
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Bei einer für die Praxis geeigneten Ausführungsform der Erfindung
wurden befriedigende Resultate erzielt, wenn die R[ickspülimpulse in einem
zeitlichen Abstand von 0,10 bis 0,15 Sekunden aufeinander folgten. Die bei der Rückspülung
aus der mit dem Ventil
til 56 verbundenen Düse 58 mit einer Bohrung
von 19,05 mm bei den beiden Druckluft stößen mit einem Druck von 12,6 at auströmende
Hochdruckluft hatte ein Volumen von ungefähr 0,105 m3. Die unter hohem Druck stehende
Rückspülluft löst den Luftstrom aus der Vorkammer aus, durch den die Filterbetten
verwirbelt werden. Unter diesen Bedingungen wurden befriedigende Ergebnisse erzielt,
wenn sich das Volumen der Vorkammerluft auf ungefähr 0,5 m3 belief. Die Druckluftstöße
waren zeitlich so aufeinander abgestimmt, daß der zweite Impuls eine Schockwelle
erzeugte, die von den Filterbetten aufgenommen wurde, bevor sich diese aus dem durch
den ersten Impuls herbeige führten Verwirbelungszustand absetzen konnten.
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Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, bestehen die Filterbetten aus
einem gekörnten Material, das nicht den Gesamtraum der Filterkammern einnimmt. So
bleibt der Raum oberhalb der Filterbetten in den Filterkammern zu ungefähr 25 Prozent
frei, damit das Bett in diesem Leerraum verwirbelt werden kann.
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In Fig. 5 ist ein allgemein mit der Bezugszahl 30' bezeichneter Filterstapel
dargestellt, wie er bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist.
Dieser Stapel 30' gleicht, abgesehen von den nachstehend aufgeführten Unterschieden,
dem Stapel 30. Der Filterstapel 30' eignet sich besonders zur Reinigung von Abluft
mit einem Gehalt an klebrigen oder schmierigen Teilchen wie beispielsweise Teilchen
von gelöschtem Kalk, Titandioxid, zisenoxid usw. Die entsprechenden Bauteile sind
in dem Stapel 30' jeweils mit der gleichen Bezugszahl wie zuvor versehen, der jedoch
ein Indexstrich beigefügt ist.
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In dem Stapel 30' ist die zwischengefügte Wand 42' in einem Winkel
von ungefähr 30 gegen die Stapellängsachse geneigt.
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Außerdem erstreckt sich das Filterbett 48' in der Höhe bis über den
oberen Rand der Außenwand des ringförmigen Teils hinaus, so daß der obere Teil des
Filterbetts 48' über den unteren Teil der Siebfläche 50' hinweggreift. Diese lderlgnale
des Stapels 30 wirken sich jeweils im Sinne einer wirksameren Reinigung des Filterbetts
von schmierigen oder klebrigen Stoffen aus, die auf dem Filterbett leicht eine Schicht
bilden können. Auch wenn der klebrige Stoff an der Oberseite des
des
Filterbetts 48t also eine Schicht gebildet haben sollte, könnte die Rückspülluft
dennoch durch die Siebfläche 50' austreten. Der Stapel 30' gleicht im übrigen jedoch
dem Stapel 30 und wird in gleicher Weise wie dieser benutzt.
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In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, die mit der
Bezugszahl 10' bezeichnet ist. Abgesehen von den im folgenden aufgeführten Einzelheiten
gleicht diese Vorrichtung 10' der Vorrichtung 10. Auch bei der Vorrichtung 10' sind
die entsprechenden Bauteile wieder mit den gleichen, hier jedoch mit einem Indexstrich
versehenen Bezugszahlen bezeichnet. Bei der Vorrichtung 10' liegen die Stapel 30'
unterhalb der Wand 242 und werden von dieser in hängender Anordnung getragen. Der
Einlaß 141 ist an dem Gehäuse 12 radial angeordnet und unterhalb des Auslasses-181
vorgesehen. Die Düsen 58' sind jeweils in Gegenüberstellung zu einer der Leitungen
32' in der Wand 20t angeordnet.
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Erwünschtenfalls können die Flansche 44 und 46 in Fortfall kommen.
Dies läßt sich in der Weise bewerkstelligen, daß die Wände 34 und 40 einstückig
mit einer horizontalen Wandung ausgebildet werden, in der Schlitze vorgesehen sind
und die so eine Siebfläche bildet, die in ihrer Wirkweise der Siebfläche 52 gleicht.
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Der Betriebsablauf ist bei der Vorrichtung 10 der folgende: Die Vorrichtung
10 kann mit einem Gasdurchsatz von 3,04 bis 30,4 m3/min pro Quadratmeter Filterfläche
betrieben werden. Die Filtervorrichtung arbeitet in diesem Durchsatzbereich bei
einem Druckabfall von 50,8 bis 508 mm Wassersäule unter Gasnormalbedingungen sowie
bei Verwendung eines Sandes Nr. 1/2. Durch eine entsprechend Einstellung der porosität
durch Veränderung der Tiefe des Filterbetts und eine zweckdienliche Wahl des gekörnten
Filtermittels läßt sich ein Wirkungsgrad bis zu 99,9 Prozent erzielen.
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Es lassen sich auch noch Teilchen abtrennen, deren Größe unter 1 Mikron
liegt. Es sind keine beweglichen Organe vorgesehen, kein elektrisches Feld, keine
Umlaufdichtungen und keine ermüdungsanfälligen Fasern oder Membranen, was eine lange
Betriebslebensdauer verbürgt.
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Das
Das verunreinigte Gas tritt tangential durch
den am oberen Teil des Gehäuses 12 vorgesehenen Einlaß 14 ein und strömt hierauf
nach unten.Das Gas durchströmt in radialer Richtung die äußeren Siebflächen 50 oder
50' und strömt dann in der Achsrichtung durch die Filterbetten. Das gereinigte Gas
tritt durch die Luftsiebe aus und sammelt sich im Innenraum der Stapel, um dann
in der Achsrichtung in die Auslaßkammer 28 auszuströmen. Aus der Kammer 28 strömt
das saubere Gas durch den Auslaß 18 aus. In diesem Zusammenhang ist auf die schematische
Darstellung des Auffangzyklus in Fig. 3 zu verweisen.
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Erreicht der Druckabfall infolge der Anhäufung des aufgefangenen
Teilchenmaterials eine bestimmte Höhe, so müssen die Filterbetten durch Rückspülung
gereinigt werden. Der Reinigungszyklus ist in schematischer Form in Fig. 4 dargestellt.
Die Rückspülung wird vorzugsweise so vorgenommen, daß hierdurch das ständige Einströmen
des verunreinigten Gases und das Ausströmen des gereinigten Gases durch den Auslaß
18 in keiner Weise beeinträchtigt wird.
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Für jeden der Filterstapel ist in der Fluchtrichtung eigens eine
Rückspüldüse vorgesehen. Die Ruckspülreinigting eines jeden Stapels wird im Bedarfsfall
individuell vorgenommen. Bei der Rückspülung wird Luft unter hohem Druck und mit
hoher Geschwindig keit in den betreffenden Stapel eingeblasen. Falls zur Verwirbelung
des Filterbetts 48 beispielsweise eine Strömungsgeschwindigkeit von 30 cm pro Sekunde
hinreichen Zirde, so wird die Rückspülluft mit einer Geschwindigkeit von mindestens
60 cm pro Sekunde eingeblasen.
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Die Zuführung der Primärrückspülluft erfolgt vorzugsweise mit einem
Druck von 10,5 bis 14,0 at in aufeinanderfolgenden Impulsen unter Zwischenschaltung
einer kurzen Zeitspanne, wodurch sichergestellt werden soll, daß durch den zweiten
Impuls eine Schockwelle der Luft in dem Filterbett ausgelöst wird, bevor sich das
verwirbelte Filterbett abgesetzt hat. Eine geeignete Verzugszeit ist bei einem schmalen
Filterbett der weiter unten genannten Größe eine solche von 0,10 bis 0,15 Sekunden.
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13ei der Verwirbelung der Fffilterbetten unter einhaltung der obigen
obigen
Bedingungen unterliegt das gekörnte Material dem folgenden Vo rgangsve rl auf: (a)
Das gekörnte Material befindet sich während des Auffangzyklus zunächst in einem
Ruhezustand, (b) in der ersten Phase des Reinigungszyklus erfolgt eine Expansion
und Verwirbelung des Betts, das hierauf in seiner Gesamtheit nach oben geführt wird,
bis es auf die Wand 42 aufprallt, also auf die Bettoberwand, an der es in einem
nichtverwirbelten Zustand zur Ruhe kommt, während sich gleichzeitig zwischen dem
Bett und der Siebfläche 52 ein leerer Raum gebildet hat, (c) das Bett fällt nach
dem ersten Druckluftimpuls nieder, (d) noch bevor das Bett wi#eder seine Ruhelage
gemäß (a) eingenommen hat, folgt der zweite Impuls, worauf sich jetzt der Vorgang
(b) wiederholt, und (e) das Bett gelangt in den Ruhezustand gemäß (a) und ist nun
für die Betriebsfortführung hergerichtet, da das gekörnte Material gereinigt ist
und der Auffangzyklus wieder einsetzen kann.
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Nimmt das Bett nach dem Vorgang (e) wieder die Ruhelage ein, so erstreckt
sich die obere Fläche des gekörnten Materials in einem spitzen Winkel, der kleiner
ist als der Schüttwinkel. Die Höhe des Bettes ist daher gleichmåßiger, wie dies
für die Wiederholung des Vorganges (b) beim nächstfolgenden Reinigungszyklus auch
erwünscht ist.
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Während der Vorgänge (b), (c) und (d) wird das gekörnte Material
von den in-den Zwischenräumen vorhandenen Teilchen und von den an dem gekörnten
Material anhaftenden zusammengeballten Teilchen gereinigt. Eine solche Reinigung
wäre dann nicht zu erzielen, wenn die Rückspülgeschwindigkeit nicht höher läge als
die zur Verwirbelung des Betts und zum Mitführen der abgelösten Teilchen er forderliche
Strömungsgeschwindigkeit. Es ist anzunehmen, daß die Ablösung der an dem gekörnten
Material anhaftenden Teilchen durch eine Reibwirkung zwischen den Körnern begünstigt
wird. Fall die an dem gekörnten Material anhaftenden Teilchen nicht immer wieder
entfernt
entfernt werden, nimmt die Höhe des Bettes zu und es tritt
schließlich der Zustand ein, daß oberhalb des Bettes kein hinreichender Raum für
die Expansion des Bettes bei dessen Verwirbelung zur Verfügung steht. Die Vorrichtung
wird somit wegen des hohen Druckabfalls dann funktionsunfähig.
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Günstige Ergebnisse wurden erzielt, wenn ein schmales ringförmiges
Filterbett 48 vorgesehen war. Bei einem Stapel mit einem Außendurchmesser von 203
mm und einem Durchmesser der Innenwände, also beispielsweise der Wände 40, von 127
mm hatte daa Filterbett 48 in der Radialrichtung eine Breite von 38 mm. Das Gesamtvolumen
der Primärrückspülluft belief sich bei den beiden Druckluftimpulsen auf 0,1 m3.
Das mitgeführte Sekundärluftvolumen in der Auslaßkammer 28 mochte sich auf das Zweifache
oder auf ein Mehrfaches des Primärluftvolumens belaufen.
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Bei der obigen, für die Praxis geeigneten Ausführungsform, bei der
die Radialbreite des Filterbetts 38 mm betrug, belief sich dessen Höhe auf 95 mm.
Das gekörnte Filtermaterial war ein Sand Nr. 1/2 mit einem Leerraumkoeffizienten
von 0,42 und einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,48 mm.
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Aus fertigungstechnischen Gründen kann die Außenwand eines jeden
der ringförmigen Teile der Stapel 30 oder 30 aus zwei miteinander verbundenen Elementen
bestehen. In diesem Zusammenhang sei beispielsweise auf Fig. 5 verwiesen, aus der
hervorgeht, daß die Wand 34' gegen einen versetzten Teilbereich der Wand 34" hermetisch
abgedichtet ist, während der Wandteil 38' in ähnlicher Weise mit der Wand 38" verbunden
ist. Der Flansch, auf dem die Bodensiebfläche mit ihrem Außenrand aufliegt, ist
dann an der unteren Randkante der Wände 34", 38" usw. vorgesehen. Es sei bemerkt,
daß die Wand 36§ in Fig. 5 ebenso geneigt ist wie die Wand 42'.
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Die obigen Maß- und Größenangaben sollen lediglich der Veranschaulichung
dienen. Die Abmessungen werden bei einem schmalen, ringförmigen Filterbett im allgemeinen
solche sein, daß sich der Außendurchmesser des Stapels etwa auf das Ft#nf bis Siebenfache
der Radialbreite des Filterbetts beläuft.
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Die
Die Erfindung #ann zur Abtrennung von teilchenförmigen
Stoffen aus stark erhitzten Gasen im Rahmen der Energieversorgungstechnik, in der
Erdölindustrie, der Stahlindustrie und in bestimmten Zweigen der chemischen Großtechnik
Anwendung finden. Eine Anwendung der Erfindung ist auch dann möglich, wenn es sich
bei dem gekörnten Material um ein Absorptionsmittel wie beispielsweise Holzkohle
handelt, das zum Entfernen von teilchenförmigen Stoffen und von Gasen wie etwa Schwefeldioxid
aus dem verunreinigten Strom dient.
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Die Erfindung kann in unterschiedlichen Formen Verkörperung finden
und Einzelheiten der obigen Beschreibung sind nicht in einem die Erfindung einschränkenden
Sinn aufzufassen.
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patentansprüche