DE2741729A1

DE2741729A1 - Filtereinrichtung zum filtern staubhaltiger luft

Info

Publication number: DE2741729A1
Application number: DE19772741729
Authority: DE
Inventors: Winfried Dr Ing Hoenmann
Original assignee: LTG Lufttechnische GmbH
Current assignee: LTG Lufttechnische GmbH
Priority date: 1977-09-16
Filing date: 1977-09-16
Publication date: 1979-03-22
Also published as: FR2403100A1; GB2006636A

Description

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LTG Lufttechnische GmbH 7000 Stuttgart 40

Filtereinrichtung zum Filtern staubhaltiger Luft

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Filtereinrichtungen werden vorzugsweise in Gebäuden, die sich in Wüstengebieten befinden/ zum Abscheiden von Staub aus Luft eingesetzt. Sie dienen dabei im allgemeinen nur dem Abscheiden von grobem Staub/ wie Sand und dergleichen,doch können sie gegebenenfalls auch zum Abscheiden feineren Staubes durch entsprechende feinere Ausbildung ihrer Filter dienen. Der Luftdurchsatz solcher Filtereinrichtungen ist groß. Beispielsweise kann eine solche Filtereinrichtung dazu dienen/ die gesamte Frischluft/ die von einer Klimaanlage oder Lüftungsanlage eines Gebäudes angesaugt wird, zu filtern. Bei sehr großen Klimaoder Lüftungsanlagen können auch mehrere solche Filtereinrichtungen vorgesehen sein. Die Filterung von Frischluft ist das bevorzugte Anwendungsgebiet derartiger Filtervorrichtungen, doch können sie in manchen

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Fällen auch andere Einsatzgebiete haben, bspw. der Filterung der für einen Fabrikationsprozeß benötigten Luft oder der Filterung von Umluft in Gebäuden oder der für Fabrikationsprozesse benötigten Luft dienen. Ihr kennzeichnendes Merkmal ist jedoch ihre relativ große Baugröße und ihr damit verbundener großer Luftdurchsatz. Filtereinrichtungen dieser Art hat man bisher als sogenannte Paternosterfilter ausgebildet, bei denen ebene, rechteckförmige Filterelemente zu einer endlosen Bahn gelenkig miteinander verbunden sind, die um eine obere und eine untere Umlenkrolle umlaufen. Zwischen diesen Umlenkrollen ist die Bahn gerade, so daß zwei

ebene zueinander parallele relativ lange/Bahnbereiche mit Filterelementen zwischen den Umlenkrollen vorhanden sind, die von der zu filternden Luft aufeinanderfolgend durchströmt werden, d.h., daß die zu filternde Luft zuerst die eine ebene Filterbahn von außen nach innen und dann danach die andere ebene Filterbahn von innen nach außen durchströmt. Solche Paternoster-Umlauffilter sind jedoch baulich kompliziert und teuer, erfordern häufige Wartung und der anwendbare Luftdurchsatz wird durch das Vorhandensein der beiden gleichsinnig durchströmten Filterbahnen und der an den Umlenkrollen jeweils befindlichen Filterelemente, die außer Wirkung sind, erheblich reduziert. Auch ist der durch sie verursachte Druckabfall der Luft relativ groß.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Filtereinrichtung zu schaffen, bei der sich diese Nachteile der Paternosterfilter vermeiden lassen.

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Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Die Filtertrommel ist wesentlich billiger, einfacher und betriebssicherer als ein Paternosterfilter. Auch ist es möglich/ die gesamte Filterfläche der Filtertrommel ständig von der zu reinigenden Luft durchströmen zu lassen, was vorzugsweise in der Weise vorgenommen werden kann, daß die zu filternde Luft die Filterfläche nur einmal durchströmt, vorzugsweise von außen nach innen. In letzterem Falle wird dann die im Inneren der Filtertrommel befindliche Reinluft aus einem offenen Stirnende der Filtertrommel herausgeführt, wobei das andere Stirnende abgeschlossen ist, oder es können auch beide Stirnenden der Filtertrommel offen sein, so daß Luft aus beiden Stirnenden ausströmt. Auch ist es möglich, die Luft, falls erwünscht, die Filtertrommel von innen nach außen durchströmen zu lassen, in welchem Falle dann die zu reinigende Luft durch ein oder beide Stirnenden der Trommel hindurch in das Trommelinnere eingeführt wird.

Es hat sich gezeigt, daß es für die beschriebenen Anwendungsgebiete normalerweise voll ausreichend ist, wenn die zu reinigende Luft das oder die Filter der Filtertrommel nur einmal durchströmt, so daß maximaler Luftdurchsatz durch die Filtertrommel möglich ist. Falls in Sonderfällen zweifache Filterung der Luft erwünscht ist, kann man dies jedoch auch einfach dadurch erreichen, indem man an zwei vorzugsweise einander dia-

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metral gegenüberliegenden. Mantelbereiche, vorzugsweise nur an Mantellinien der Trommel, vorzugsweise am Scheitel und an der diametral dem Scheitel gegenüberliegenden untersten Mantellinie Luftsperren außenseitig vorsieht und beide Stirnenden der Trommel abschließt, so daß die Luft die Filtertrommelumfangswandung zweimal durchströmt. Hierdurch wird allerdings der Luftdurchsatz auf ca. die Hälfte reduziert, so daß es normalerweise vorteilhafter ist, die Maßnahme nach Anspruch 2 vorzusehen.

Beim Paternosterfilter hat man die Waschstation stets als Tauchstation ausgebildet, welche eine Wanne aufwies, in welcher sich die dem Abwaschen der Filter und deren Benetzen dienende Flüssigkeit befindet und in die das Paternosterfilter beim Umlauf um die unteren Umlenkrollen eintaucht. Die Flüssigkeit ist meist Öl und hält die Filterelemente während des Umlaufes benetzt. Auch bei der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung kann die Waschstation eine solche Tauchstation sein. Da jedoch die jeweils in diese Flüssigkeit eintauchende Filterfläche keine Luft filtert, wird hierdurch ebenso wie beim Paternoster-Umlauffilter die Luftdurchsatzkapazität verringert. Es ist deshalb gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Vorschlag im allgemeinen vorteilhafter, die Maßnahme nach Anspruch 4 vorzusehen. Es ist auf diese Weise möglich, die gesamte Filterfläche der Filtertrommel gleichzeitig von der zu filternden Luft durchströmen zu lassen, so daß optimale Luftdurchsatzkapazität bei

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gegebenen Filtertrommelabmessungen und gegebener Luftgeschwindigkeit vorliegt. Der Umfang der Filterfläche der Filtertrommel kann vorzugsweise kreiszylindrisch sein, doch kommen in Sonderfällen auch vieleckige Querschnitte oder dergleichen in Frage.

Die Filtertrommel rotiert im Betrieb langsam kontinuierlich, was auf unterschiedliche Weise bewirkt werden kann. Beispielsweise kann die Filtertrommel auf außenseitig von ihr angeordneten ortsfesten Stützrollenpaaren
drehbar gelagert sein und einen Zahnkranz aufweisen, mit welchem das Ritzel eines stationären Antriebsmotors kämmt. Noch günstiger ist es, insbesondere, wenn die Filtertrommel von der Luft von außen nach innen durchströmt wird, die Lagerung und den Antrieb im Inneren der Filtertrommel im Reinluftstrom anzuordnen, so daß die Lagerung und der Antrieb der Filtertrommel keiner störenden Verschmutzung ausgesetzt ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Filtereinrichtung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine stirnseitige Ansicht der Filtereinrichtung nach Fig. 1 von links gesehen, wobei die Kanunerwände weggelassen und

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die Auffangwanne geschnitten ist/

Fig. 3 eine Filtertrommel entsprechend Fig. 2, wobei jedoch die Waschstation als Tauchstation für die nur durch einen Kreis dargestellte Filtertrommel ausgebildet ist.

Die Filtertrommel 10 nach den Fig. 1 und 2 besteht aus einem starren Gerüst mit zwei als Laufringe 11 dienenden stirnseitigen Metallringen, die durch nicht dargestellte schmale Längsstreben starr miteinander verbunden sind und das kreiszylindrische Filter 12 dieser Filtertrommel tragen, welches Filter sich um deren gesamten Umfang von Laufring 11 zu Laufring 11 erstreckt.

Dieses Filter 10 kann aus Metallgestrick oder dergleichen bestehen und ist während des Umlaufs ständig mit Flüssigkeit, wie öl oder dergleichen, benetzt, die Staub bindet. Das in Fig. 1 rechte Stirnende der Filtertrommel 10 ist durch eine Platte abgedichtet abgeschlossen. Das linke Stirnende der Filtertrommel 10 ist offen. Die Laufringe 11 haben ungefähr denselben Durchmesser wie das Filter 12. Entlang ihrer Längsachse ist die Filtertrommel 10 von einem beidseits auf stationären Füßen 13 stehenden starren Balken 14 durchdrungen, der durch die erwähnte Stirnplatte der Filtertrommel an deren rechten Stirnende abgedichtet hindurchgeführt ist und an welchem innerhalb jedes der beiden Laufringe 11 zwei starre Arme 14' V-förmig

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fest angeordnet sind, an deren freien Enden je eine Stützwalze 15 drehbar gelagert ist, die zusammen die Filtertrommel 10 drehbar lagern. Die den linken Laufring 11 abstützenden beiden Stützrollen 15 sind mittels endlosen Riemen 16 von einem auf dem Balken 14 fest angeordneten Elektromotor 17 synchron angetrieben.und treiben so die Filtertrommel 10 in Richtung des Pfeiles A zu langsamer Drehbewegung um ihre Längsmittelachse an.

Im Abstand unterhalb der Filtertrommel 10 ist eine Auffangwanne 19 angeordnet, die sich über die ganze Länge des Filters 12 der Filtertrommel 10 erstreckt und dem Auffangen und Speichern der ständig umgewälzten Flüssigkeit 20 zum Abwaschen und Benetzen des Filters 12 der Filtertrommel 10 dient. Diese Flüssigkeit, die man als Wasch- und Benetzungsflüssigkeit bezeichnen kann, wird mittels einer Pumpe 21 aus der Auffangwanne 19 abgesaugt, und zwar in geringem Abstand unterhalb des Flüssigkeitsspiegels dieser Flüssigkeit in der Wanne 19, welche Flüssigkeit öl sein kann, und diese Pumpe 21 fördert diese Flüssigkeit durch die Leitung 22 hindurch in ein innerhalb der Filtertrommel 10 vertikal unterhalb ihrer Drehachse fest angeordnetes Düsenrohr 23, das untenseitig eine oder mehrere Reihen von Löchern aufweist, durch die die Flüssigkeit nach unten auf das Filter 12 der Filtertrommel 10 abregnet oder gespritzt oder gesprüht wird. Dieses Düsenrohr 23 erstreckt sich parallel zur Drehachse der Filtertrommel 10 über die axiale Länge

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des Filters 12 und ist so ausgebildet, daß es das Filter 12 an dem jeweils am tiefsten liegenden Bereich in voller Länge mit der Flüssigkeit beaufschlagt, so daß diese Flüssigkeit beim Durchströmen des Filters 12 den vorangehend angesammelten Staub abwäscht, welcher dann zusammen mit der vom Filter 12 nach unten abtropfenden oder abregnenden Flüssigkeit in die Auffangwanne 19 gelangt, wo er sich am Boden als Schlamm absetzt. Der Schlamm kann in bekannter Weise von Zeit zu Zeit von Hand mittels eines Schlammschöpfers oder auch selbsttätig durch einen selbsttätigen Schlammbagger aus der Auffangwanne herausgeführt werden. Normalerweise ist es nicht notwendig, in die Leitung 22 ein Flüssigkeitsfilter zwischenzuschalten, doch besteht die Möglichkeit hierfür natürlich, falls es erwünscht ist, diese Flüssigkeit kontinuierlich zu reinigen.

Der Laufring 11 an dem offenen Stirnende der Filtertrommel 10 ist in eine kreisrunde Öffnung 25 einer Gebäudeinnenwand 26 durch eine Drehdichtung abgedichtet eingesetzt. Die zu reinigende Luft strömt in die Gebäudekammer 27 ein, innerhalb welcher sich die Filtertrommel 10 befindet, durchströmt dann das Filter der Filtertrommel 10 von außen nach innen, verläßt die Filtertrommel axial durch das offene Stirnende und strömt so in einen nach oben führenden Schacht ein, in welchem ein nicht dargestellter Saugventilator angeordnet ist, der die Luftförderung bewirkt.

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Diese Filtereinrichtung arbeitet unter langsamer Rotation der Filtertrommel 10- völlig selbsttätig und es ist gegebenenfalls nur erforderlich, von Zeit zu Zeit den angesammelten Schlamm aus der Wanne 19 von Hand abzuschöpfen, falls kein selbsttätiger Schlammbagger vorgesehen ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 taucht die Filtertrommel 10 um einen geringen Betrag ihres Durchmessers in eine Wanne 19' ein, in welcher sich die dem Abwaschen und Benetzen des Filters der Filtertrommel 10 dienende Flüssigkeit, z.B. öl, befindet. Diese Filtertrommel 10 und ihre Lagerung und ihr Antrieb kann wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ausgebildet sein, so daß die betreffenden Einzelheiten hier nochmals dargestellt sind. Die jeweils in die in der Wanne 19 befindliche Flüssigkeit eintauchende Filterfläche wird durch diese Flüssigkeit abgewaschen und erneut benetzt. Der hierdurch vom Filter abgewaschene Staub sinkt ebenfalls als Schlamm auf den Boden der Wanne 19'.

Der Umfang der Filtertrommel 10 kann gegebenenfalls anstatt mittels eines Filters 12 durch mehrere Filter belegt sein, die nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sein können.

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Claims

Dr.-lng. Dipi.-Phye. OSKAR K6NIÜ Patentanwalt

Deutsche Bank AG Stuttgart

Telefon: (0711) Κ^ΖΙϋίΖ· 2S 54 51 Konto Nr. 89/00

Telegramm: Koenigpat 7000 STUTTGART-I, Klüpfelstraße 6 Postscheck Stgt.84919

Postfach 51

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Patentansprüche

.'1 . JFiltereinrichtung zum Filtern staubhaltiger Luft ^y mittels mindestens eines im Betrieb auf einer endlosen Bahn umlaufenden, mit Flüssigkeit benetzten Filters, das in einem Bereich seiner Umlaufbahn eine stationäre Waschstation durchläuft, an der es mittels einer Flüssigkeit, vorzugsweise Öl, abgewaschen und dadurch auch neu benetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Filter (12) den Umfang einer starren, um ihre Längsmittelachse drehbar gelagerten hohlen Filtertrommel (10) im wesentlichen bilden und daß die Waschstation (19, 23; 19') unterhalb der Längsmittelachse der Filtertrommel angeordnet ist.
2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Filter (12) der Filtertrommel (10) von der zu filternden Luft nur einmal durchströmt werden, vorzugsweise von außen nach innen.
3. Filtereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang der Filtertrommel (10) kreiszylindrisch ist.

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4. Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschstation (19, 23) mindestens ein innerhalb der Trommel parallel zur Filtertrommellängsachse angeordnetes Düsenrohr (23) oder eine überlaufrinne für die Flüssigkeit aufweist, in welches bzw. in welche die Flüssigkeit einleitbar ist, so daß die Flüssigkeit nach Abströmen aus dem Düsenrohr (23) oder der Überlaufrinne die Filtertrommel (10) im unteren Bereich von oben nach unten durchströmt und daß unterhalb der Filtertrommel (10) eine Auffangwanne (19) für die Flüssigkeit (20) angeordnet ist , in welcher der Flüssigkeitsspiegel sich im Abstand unterhalb der Filtertrommel (10) befindet.
5. Filtereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß von der Auffangwanne (19) eine Leitung (22) zum Düsenrohr (23) bzw. zur überlaufrinne führt, in welcher eine Pumpe (21) angeordnet ist, die bei Betrieb der Filtertrommel Reinigungsflüssigkeit aus der Auffangwanne absaugt und in das Düsenrohr oder die überlaufrinne fördert.
6. Filtereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugöffnung der Leitung (22) in geringem Abstand unterhalb des in der Auffangwanne vorgesehenen Flüssigkeitsspiegels angeordnet ist.

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7. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschstation eine sich in Richtung der Längsachse der Filtertrommel erstreckende Wanne aufweist, in welche die Filtertrommel von oben her ein kurzes Stück eintaucht.

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