DE2430279B2 - Luftfilteranordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftfilteranordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art

Filter dieses Typs nehmen eine Endfilterung von staub- oder schmutzhaltiger Luft vor, bevor die Luft in die Atmosphäre zurückkehrt Bekannt sind Industrieluftfilter, bei weichen langgestreckte Gewebesäcke verwendet werden, durch deren Wände hindurch der zu filternde Luftstrom geleitet wird, wobei die Luft im wesentlichen einem rechtwinkligen Weg durch die Filter hindurch folgt (GB-PS 8 79 681). Teilchen, die sich auf der stromauf gelegenen Seite der Sackwand ansammeln, werden von derselben in Intervallen durch einen vorübergehenden umgekehrten Luftstrom durch die Sackwand hindurch getrennt und in einem Bunker unterhalb der Säcke gesammelt Wichtig für den Betrieb dieser bekannten Filter ist eine komplizierte Kanalanordnung für eine sequentielle Verbindung mit den Sackenden, damit ein umgekehrter Luftstrom den zu reinigenden Säcken zugeführt wird. Der umgekehrte Luftstrom muß in Anbetracht der Tatsache, daß der Sack fortwährend der ankommenden staubhaltigen Luft aus einer Druckquelle, wie etwa einem Gebläse, ausgesetzt ist, ein hohes Druckdifferential haben. Zum Ablösen der Teilchen von der Sackfläche muß eine schnelle und beträchtliche Änderung des Druckdifferentials erfolgen. Alles das erfordert bei diesen bekannten Filteranordnungen einen kostspieligen Aufbau und eine regelmäßige Wartung zum Entfernen von Schmutz aus den Sammelbereichen.

Bei einer Luftfilteranordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ragt der Reinigungskanal in Radialrichtung bis unter die Öffnungen der Luftfiltersäcke (US-PS 23 69 649). Dies hat den Nachteil, daß bei großen Anlagen der Reinigungskanal ein beträchtliches Gewicht erhält, was wiederum ein beträchtliches Gegengewicht erfordert und sich auch in der erforderlichen Antriebsleistung nachteilig bemerkbar macht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Luftfilteranordnung so zu verbessern, daß auch bei großen Abmessungen der Luftfilteranordnung nur ein verhältnismäßig kleiner Reinigungskanal erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei der Luftfilteranordnung nach der Erfindung bewirkt die gekrümmte Platte am Ende des Reinigungskanals ein vorübergehendes Absperren der Filtersäcke gegenüber staubhaltiger Luft, während die in der Platte gebildete Reinigungsöffnung den Sackenden den überdruck zuführt Die Drehbewegung des Reinigungskanals und der in ihm herrschende Unterdruck sind kontinuierlich. Ein komplizierter Aufbau zum Erzeugen eines plötzlichen umgekehrten Luftstoßes ist ebenso wie eine Einrichtung zum Weiterschalten eines Kanals in eine Reinigungsposition nicht erforderlich. Die Länge des Reinigungskanals kann klein gehalten werden und

etwa dem Radius der Staublufteinlaßleitung entsprechen, da die Staublufteinlaßleitung über radiale Luftkanunern mit den Filtersäcken verbunden ist, welche radial außerhalb der Staublufteinlaßleitung vorgesehen sind.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung bilden den Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der Luftfilteranordnung nach der Erfindung, wobei zu Darstellungszwecken Teile derselben längs einer vertikalen Mittellinie entfernt worden sind,

Fig.2 in einer Draufsicht längs der Linie 2-2 von F i g. 1 eine drehbare Reinigungsanordnung und einen dieser zugeordneten Aufbau,

Fig.3 eine Längsschnittansicht der Reinigungsanordnung längs der Linie 3-3 von F i g. 2,

Fig.4 eine Seitenansicht der Reinigungsanordnung längs der Linie 4-4 von Fig.2, wobei relative Öffnungsstellungen in gestrichelten Linien dargestellt sind,

Fig.5 einen Längsschnitt durch die Reinigungsanordnung auf der Linie 5-5 von F i g. 2, und

F i g. 6 eine Einzelansicht eines Filtersackhalters.

Im folgenden wird fortwährend auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in welchen die Bezugszahlen Teile bezeichnen, die in der folgenden Beschreibung in gleicher Weise bezeichnet sind. Die Filteranordnung nach der Erfindung ist in ihrer Gesamtheit mk der Bezugszahl 1 bezeichnet Die Filteranordnung 1 kann außen neben einer Mühle oder einer anderen industriellen Quelle von zu filternder Luft angeordnet sein.

Die Filteranordnung 1 enthält einzylindrisches Außengehäuse 2, welches zur Versteifung aus Wellblech bestehen kann und welches ein Dach 3 trägt, das mittels auf dem Umfang versetzter Streben 4 nach oben versetzt angeordnet ist

Ein Kanal 5, der staubbeladene Luft führt, mündet abwärts in einen zentralen Einlaß 6, welcher bei einer typischen Ausführungsform der Filteranordnung einen Durchmesser von etwa 1,5 m oder so ähnlich hat In Abhängigkeit von der auszuführenden Filteraufgabe kann der Kanal 5 stromaufwärts mit einem Zyklonabscheider oder einer anderen Art eines Abscheiders in Verbindung stehen, der einen Anfangsfiltervorgang ausführt Zwischen dem Kanal 5 und dem Einlaß 6 sind vorzugsweise Einrichtungen vorgesehen, die dazwischen für eine Abdichtung sorgen. Neben dem unteren Ende des Einlasses 6 befindet sich der denselben abstützende Filterfuß, der eine Metallkonstruktion hat, die ein Gehäuse mit einer kreisförmigen Wand 7 aufweist, um dessen unteren Umfang herum sich auf dem Boden abstützende Eckstücke 8 angeschweißt sind. Innerhalb des ummantelten Gehäuses 7 des Filterfußes sind, wie am besten in den Fig.2 und 3 gezeigt, in Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordnete öffnungen 9 gebildet, die jeweils eine langgestreckte Form haben. Ein Zwischenboden 12 bewirkt, daß durch den Einlaß 6 abwärts strömende staubhaltige Luft in eine Aufwärtsrichtung umgelenkt wird, damit sie durch die öffnungen 9 nach außen strömt

Aufwärts und auswärts von dem Äußeren des kreisförmigen ummantelten Gehäuses 7 erstreckt sich eine konische Bodenwand 10, die in einer Umfangsbefestigung an dem unteren Umfang des zylindrischen äußeren Gehäuses 2 endigt Aufwärts versetzt von der geneigten Wand 10 befindet sich eine Ringplatte 13, die das untere Ende des Gehäuses 2 und die obere Grenze von weiter unten beschriebenen Luftkammern bildet Radial angeordnete Verteilerbleche oder -Wände 11 begrenzen dreieckige Luftkammerbereiche 15 zwischen der Bodenwand 10 und der Ringplatte 13.

Die Luftkammerbereicbe 15 stehen jeweils stromaufwärts mit einem ankommenden staubhaltigen Luftstrom über eine öffnung 9 und umgekehrt jeweils stromabwärts mit später beschriebenen Luftsäcken über Sackringe 14 in Verbindung, die in öffnungen in der Ringplatte 13 befestigt sind. Dasjenige Segment der Ringplatte 13, welches sich zwischen aufeinanderfolgenden Verteilerblechen 11 erstreckt, ist so breit, daß es zwei Luftsackringe 14 aufnimmt, wobei der innerste Ring aufgrund der konvergierenden Lage der Verteilerbleche 11 einen etwas geringeren Durchmesser hat Die Sackringe 14 und die Filtersäcke 17, die durch dieselben gehaltert sind, können für spezielle Installationszwecke abgeändert werden.

Jeder Sackring 14 hält das untere Ende eines zylindrischen Filtersacks 17 mit einer Sackklemme 20 (Fig. 1) fest, die mit Rippen 14,4 auf den Sackringen zusammenwirken. Längs jedes Sackes 17 sind mit Abstand voneinander Ringe 21 angeordnet, die jeweils von dem Sackmaterial durch eine angeheftete genähte Gewebeumhüllung getrennt sind. Während des Sackreinigens verhindern die Ringe 21 ein vollständiges Zusammenfallen des Sackes; durch ihre Gewebeumhüllung wird dabei verhindert, daß sie an dem Sack reiben, damit kein Sackverschleiß auftritt Jeder Sack 17 endigt aufwärts in einer Befestigung an einem stabförmigen Sackhalter 22, wie am besten aus F i g. 6 ersichtlich. Das obere Ende jedes Sackes 17 ist in sich selbst zurückgeschlungen und längs einer Heftlinie 23 geheftet damit es den Sackhalter 22 aufnimmt. Die Sackhalter 22 sind an konzentrischen Walzstahlwinkeln 24 und 25 abgestützt, die in geeigneter Weise an der Filterdachanordnung 43 derart befestigt sind, daß sich

die Sackhalter 22 durch öffnungen an umfangsmäßig versetzten Stellen erstrecken. Muttern 26 halten die Sackhalter fest.

Der offene Bereich 27 unmittelbar oberhalb des Gehäuses 2 und unterhalb des Daches 3 dient als Auslaß

A3 für den gefilterten Luftstrom, der aus den Filtersäcken 17 austritt. Zum regelmäßigen Inspizieren und Warten der Filtersäcke 17 ist in dem äußeren zylindrischen Gehäuse 2 eine Zugangstür 30 vorgesehen.

Zum sequentiellen Reinigen der Filtersäcke 17 ist eine

so in ihrer Gesamtheit mit 34 bezeichnete Reinigungsanordnung vorgesehen, die innerhalb des kreisförmigen ummantelten Gehäuses 7 derart angeordnet ist, daß sie über dem sich über das Gehäuse 7 erstreckenden Zwischenboden 12 nach oben versetzt ist

Gemäß den Fig.2 und 3 enthält die Reinigungsanordnung 34 einen rotierenden Reinigungskanal 35 (in welchem ein Unterdruck herrscht), der um die Vertikalachse einer den Kanal antreibenden Antriebswelle 36 in Drehung versetzt wird. Der Kanal 35 endigt

w) nach außen hin in einer Metallplatte 37, auf welcher eine Überlagerungsplatte 40 mittels versenkter Befestigungsmittel (nicht dargestellt) befestigt ist. Die Platte 40 ha; eine gekrümmte Außenfläche 41, die eine bewegliche Dichtung mit der Innenfläche des kreisförmigen

hi ummantelten Gehäuses 7 bildet Ein geeignetes Material für die Platte 40 ist Polyäthylen. Eine öffnung 42 in der Platte 40 fluchtet mit einer gleichen öffnung 37A in der Platte 37, damit ein Reinigungseinlaßkanal gebildet

wird. Demgemäß steht, nachdem die öffnung 42 mindestens teilweise mit einer öffnung 9 in Verbindung gekommen ist, der Reinigungskanal 35 mit einer dreieckigen Luftkammer 15 unterhalb von zwei radial versetzten Sackringen 14 in Verbindung. Gleichzeitig verschließt der benachbarte massive obere Teil der Platte 40 den oberen Teil der öffnung 9, wodurch das Eindringen von staubhaltiger Luft in den dreieckigen Luftraum 15 während des Reinigens verhindert wird. In gleicher Weise verschließen Vorder- und Rückflächen 4M-41B der Platte 40 die öffnung für staubhaltige Luft vor und nach dem Zentrieren des Kanals 35 mit der öffnung 9.

Daraus ist ersichtlich, daß der Kanal 35, der in ständiger Verbindung mit einer Quelle ist, deren Druck unterhalb des Atmosphärendruckes liegt, wie weiter unten beschrieben, den paarweise angeordneten Filtersäcken 17 einen umgekehrten Reinigungsluftstrom zuführt, während die Sackinnenräume gegenüber dem normalen staubhaltigen Luftstrom verschlossen sind. In F i g. 4 zeigen Phantomlinien die relativen Lagen einer öffnung 9 und der Platte 40 an den Extremstellen des Reinigungsvorganges. Jenseits derselben wird die öffnung 9 geöffnet, damit sie staubhaltige Luft aufnimmt. Wichtig ist, daß Schmutz- und Staubteilchen, die zuvor auf der Innenseite jedes Paares von Säcken 17 gesammelt worden sind, durch einen Luftstrom einwärts durch die Sackwand hindurch abgelöst werden. Der Einwärtsluftstrom besteht aus zuvor gefilterter Luft, die aus benachbarten Säcken 17 austritt.

Wie am besten aus den F i g. 4 und 5 ersichtlich, ist der Reinigungskanal 35 mit einem sich abwärts erstreckenden Rand 43 versehen, der die Aufgabe hat. Teilchen P von dem Zwischenboden 12 zu sammeln und dieselben während der Kanaldrehung aufwärts zu einem Schlitz 35ß zu leiten, der längs des Kanals 35 gebildet ist. Auf dem Zwischenboden 12 werden Staubteilchen P abgelagert, und zwar während der Aufwärtsumlenkung und Ausbreitung von staubhaltiger Luft durch öffnungen 9, durch die eine Änderung der Luftgeschwindigkeit hervorgerufen wird. Wenn der Kanal 35 mit einer Unterdruckquelle in Verbindung ist, führt der kontinuierliche Luftstrom, der durch den Schlitz 355 hindurchtritt, eine Menge von Staubteilchen aus dem sich bewegenden Teilchenwall mit sich, der sich unmittelbar vor dem Rand 43 bewegt. Deshalb sind an der Reinigungsanordnung Einrichtungen zum kontinuierlichen Entfernen von Staubteilchen von dem Zwischenboden 12 vorgesehen, um dadurch ein regelmäßiges Reinigen des Zwischenbodens entbehrlich zu machen

Gemäß der Darstellung in F i g. 3 ist der Kanal 35 mit einer geeigneten Buchse 44 zur Aufnahme der Antriebswelle 36 versehen, die an der Stelle 45 mit der Buchse 44 verkeilt ist, damit die kontinuierliche Wellendrehung auf dem Kanal 35 übertragen wird. An der Unterseite des Kanals 35 ist ein Bundring 46 befestigt der eine öffnung in dem Kanal 35 begrenzt, welche einen Luftstrom abwärts durch den Bundring 46 und durch einen zweiten Bundring 47 hindurch ermöglicht, der an einem stationären, radial angeordneten Auslaßkanal 50 befestigt ist Ein Lagerring 48 aus einem geeigneten Harzmaterial, wie etwa Polyäthylen, liefert die gewünschten Lagerkennwerte zwischen den Bundringen 46 und 47. Eine kreisförmige öffnung 50Λ in dem Kanal 50 ermöglicht den Eintritt des abwärts gelangenden Reinigungsstroms in den stationären Kanal 50, damit er zu der Unterdruckquelle gelangt Um einen gleichmäßigen Oberflächenkontakt der Platte 40 mit der kreisförmigen Wand des Gehäuses 7 sicherzustellen, ist ein Gegengewicht 49 vorgesehen.

Zum Antreiben der Reinigungsanordnung 34 auf ihrer horizontalen Wischbahn ist ein Motor 60 außerhalb des kreisförmigen Gehäuses 7 durch einen Tragwinkel 61

ίο gehaltert. Ein Untersetzungsgetriebe 62 mit einem Antriebskettenrad 63 treibt eine Rollenkette 64 an, die um ein Antriebskettenrad 65 herumgeführt ist, welch letzteres mit der Antriebswelle 36 verkeilt ist Lager 66 lagern in geeigneter Weise das untere Ende der Welle

36. Die Lager 66 sind innerhalb eines Lagergehäuses 67 angeordnet. Vorzugsweise wird die Rollenkette 64 längs ihres Weges durch eine Kettenstützplatte abgestützt die längs des Gehäuses 67 quer befestigt ist Der stationäre Auslaßkanal 50 erstreckt sich durch das kreisförmige Gehäuse 7 hindurch radial nach außen und mündet an demselben in die Einlaßseite eines Zentrifugalgebläses 70 oder einer anderen geeigneten Druckquelle, die einen Druck unterhalb des Atmosphärendrucks liefert. Das durch einen Motor 71 angetriebene Gebläse 70 dient sowohl zum Reinigen als auch zum anschließenden Abführen der ausgeschiedenen Teilchen längs eines Auslaßkanals 72, der schließlich die Teilchen zu der Einlaßseite eines Zyklonabscheiders oder einer anderen Art von Abscheider zurückführen kann, welcher außerdem eine Vorfilterung durchführen kann.

Von zusätzlicher Bedeutung für den Betrieb der

Filteranordnung ist das Gewebe, welches bei der Herstellung des Filtersackes 17 verwendet wird. Ein sehr zufriedenstellendes Material ist gewebtes Polypropylen, das einen Durchlaßwert von 1,7 m³ bis 2 m³ Luft pro Minute pro 0,093 m² hat Derartiges Material hat in der vorliegenden Sackform eine zylindrische Gestalt und auf seiner Innenfläche einen Flor, der bei dem Sammeln von Staubteilchen äußerst wirksam ist

·"' Da die in das Innere des Gehäuses 2 abgelassene Luft gefilterte Luft ist bewirkt ein Unterdruck innerhalb eines Paares von Säcken 17, daß gefilterte Gehäuseluft durch die Sackwand hindurch mit entsprechender Geschwindigkeit einwärtsströmt um angesammelte

■»5 Teilchen von der inneren Sackfläche zu trennen. Die abgetrennten Teilchen gelangen unter dem Einfluß der Schwerkraft und eines durch den Sack abwärtsströmenden Luftstroms während eines Reinigungsvorganges in die dreieckige Luftkammer 15 und von dieser aus in den

so Reinigungskanal 35.

Bei einer sehr zufriedenstellenden Ausführungsform der Erfindung werden 680m³/min. Luft durch eine Filteranordnung gefiltert, die einen Einlaß 6 mit einem Durchmesser von 1,53 m, zwanzig Filtersäcke mit einem Durchmesser von 292 mm und zwanzig Filtersäcke mit einem Durchmesser von 406 mm hat Ein vollständiger Zyklus oder eine Umdrehung der Reinigungsanordnung 34 erfolgt alle drei Minuten, wobei das Gebläse 70 in dem Kanal 35 einen negativen statischen Druck oder

m> statischen Unterdruck zwischen 51 mm und 102 mm Wassersäule erzeugt Es können die Kanaldrehzahlen ebenso wie der negative Druckwert leicht geändert werden, um eine Anpassung an den spezifischen Filtervorgang vorzunehmen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Luftfilteranordnung mit einem Gehäuse mit kreisförmigem Mantel am Ende eines Lufteinlasses, mit Filtersäcken, die an ihren unteren offenen Enden an Luftkammern mit Lufteinlaßöffnungen befestigt sind, und mit einem in dem Luftauslaß angeordneten Reinigungskanal, der mit einer Unterdruckquelle in Verbindung steht und eine Reinigungsöffnung aufweist, die bei der Bewegung des Reinigungskanals die Unterdruckquelle nacheinander mit den Filtersäcken über die Lufteinlaßöffnungen verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtersäcke (17) radial außerhalb des Lufteinlasses (6) angeordnet sind, daß am unteren Ende des zentral durch die Luftfilteranordnung (1) hindurchgeführten Lufteinlasses in dem kreisförmigen Mantel uinfangsverteüte öffnungen (9) vorgesehen sind, Ober die der Lufteinlaß mit den sich etwa radial nach außen erstreckenden Luftkammern (15) in Verbindung steht, und daß die öffnungen (9) in dem kreisförmigen Mantel bei Drehung des Reinigungskanals (35) nacheinander durch eine am Ende desselben vorgesehene und die Reinigungsöffnung (42) aufweisende Platte (37) bedeckt werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (37) benachbart zu der Reinigungsöffnung (42) Öffnungsverschlußflächen (4M, 41 B) hat zum Verschließen der öffnungen (9) gegenüber staubhaltiger Luft während der Drehbewegung des Reinigungskanals (35) beim Filtersackreinigen.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtersäcke (17) aus Webstoff bestehen, welcher eine Porosität mit einem Durchlaßwert von 1,7 m³ bis 2 m³ pro Minute pro 0,093 m² hat.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Luftkammern (15) jeweils aus einer geneigten Bodenwand (10) und aus aufrecht stehenden Abteilwänden (11), die mit Abstand voneinander auf der Bodenwand angeordnet sind, bestehen und durch eine Ringplatte (13) begrenzt sind, welche durch die Abteilwände abgestützt ist

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringplatte (13) mit mehreren Sackringen (14) versehen ist, welche jeweils über eine der Lufteinlaßöffnungen mit einer der darunter befindlichen Luftkammern (15) in Verbindung so stehen.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungskanal (35) mit einer Einrichtung versehen ist, die auf einen unter ihm angeordneten Boden (12) des Gehäuses (7) einen Unterdruck zum Ansaugen von auf dem Boden (12) abgelagerten Staubteilchen ausübt

7. Anordnung nach einem der Ansprüche t bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungskanal (35) ein Gegengewicht (49) aufweist, welches einen e>o gleichmäßigen Oberflächenkontakt der Platte (37) mit dem kreisförmigen Mantel des Gehäuses (7) unterstützt.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (37) eine f>5 Deckplatte (40) aus einem reibungsbeständigen Material aufweist, welches auf der Innenseite des kreisförmigen Mantels gleitet

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das reibungsbeständige Material ein Polymer ist

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungskanal (35) zusätzlich einen nach unten vorstehenden Rand (43) zum Aufnehmen von auf dem Boden (12) abgelagerten Staubteilchen ^aufweist