DE2922549A1 - Filter - Google Patents
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Description
Schdanowskij Metallurgitscheskij 1. Juni 1979
Institut
RZ/Hu Schdanow/UdSSR
P 77 822
FILTER
Die Erfindung bezieht sich auf läinrichtungen zum Reinigen
von Flüssigkeiten Und Gasen und betrifft genauer die Bauart von Filtern,
Die Erfindung läßt sich in Hütten-, Zement-, chemischen,
Bergbaugewinnungs-, Wahrungsmittel- und anderen Industrien
in Motoren, Verdichtern, zum Reinigen von Wasser, Schlammen,
Brenn- und ^Schmierstoffen, Luft, ^asen u.s.w. verwerten.
In vielen Ländern erfolgt ein stürmischer Produktionsanstieg
unter Einsatz von Schüttstoffen, die bei der Verarbeitung die Außenluft durch Staub verunreinigen und Wasserbecken
verschlammen. Zum Reinigen von orasen und Flüssigkeiten sind
billige, hochleistungsfähige, bedienungsleichte Filter erforderlich, die einen hohen Reinigungsgrad gewährleisten.
Zur Zeit werden allerorts verschiedenartige Filterkonstruktionen verwendet.
Bekannt ist ein Beutelfilter /s. z.B. IB-PS Nr. 1436296,
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enthaltend ein Zylindcrgehäuse mit einem
Deckel, in dem ein Beutel aus einem porösen Stoff untergebracht
ist. Innerhalb des Beutels befindet sich eine elastische zylinderförmige
Membran, die durch eine Druckflüssigkeit aufblähbar ist wodurch in dem zu reinigenden MediunKein Druck entsteht,) das zwi—
< ·> sehen den Beutel und der Membran eingeführt wird ,!Das tiereini,;te
Medium dringt durch die Poren des Beutels, während der ßückstand an der Innenwand des Beutels haftenbleibt« Zum Regenerieren des
Filters wird der Deckel abgenommen und der Rückstand von der Innenfläche des Beutels abgeschabt.
Als Mangel derartiger Filter gelten - ihre komplizierte Regeneration, da sie manuell ausgeführt wird, wobei der Deckel abgenommen
werden muß, ferner der geringe Rauminhalt des Filtermaterials, weshalb man den Beutel oft reinigen muß.
Bekannt ist auch ein Filter /s. z.J. FR-PS Wr. 2012540,
enthaltend ein Gehäuse, mehrere Filterschläuche, ausgeführt aus gewebten bzw. wollenen Faserstoffen, die
im Gehäuse, parallel zu dessen Wandungen in senkrechten Reihen angeordnet
sind, ferner eine Regenerationsvorrichtuxig und ein Staubsammelbehälter.
Das zu reinigende Gas läßt man durch die Wandungen der
denen
Schläuche strömen, an /der Staub haftenbleibt, während das gereinigte Gas hindurchkommt und abgeleitet wird. Zum Regenerieren des Filters werden die Schläuche gerüttelt und dann mit Preßluft durchblasen*
Schläuche strömen, an /der Staub haftenbleibt, während das gereinigte Gas hindurchkommt und abgeleitet wird. Zum Regenerieren des Filters werden die Schläuche gerüttelt und dann mit Preßluft durchblasen*
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Die Mängel dieser Filter sind - der hohe hydraulische Widerstand
der Filtrierschicht infolge der großen Dichte der Filtriergewebe, wodurch die geringe Filtriergeschwindigkeit und folglich
die großen Außenmaße des Filters bedingt sind. Die Schläuche dieser Filter haben eine geringe Lebensdauer, da sie während
der Regeneration stark verschleißen, insbesondere der untere Teil, wo sie oft reißen, und folglich unbrauchbar werden.
Bekannt ist ferner ein Patronenfilter /s. ζ.3. SU-Urheberschein
Nr. 511962, enthaltend ein Zylindergehäuse
mit einem in ihm angeordneten Gitter, an welches Fasern angehängt sind, und eine elastische Kammer, diu an die Innenwand
des Gehäuses auf dem Niveau der Fasern befestigt ist. Zum Heinigen des Mediums wird der elastischen Kammer ein Druckgas
zugeführt, wodurch die Fasern sich zusammenziehen und eine Filtrierschicht;
bilden, durch welche das zu reinigende Medium durchgelassen wird. Zum Regenerieren des Filters wird der Druck in
der elastischen Kammer entlastet, wodurch sich die fasern auflockern,
wonach sie ausgewaschen werden«
Ein Mangel dieser Filter ist ihre gerinne Leistungsfähigkeit,
da es unmöglich ist, eine stabile Faserschicht mit einem großen freien Querschnitt zu schaffen. Außerdem ist die Reinigungseffektivität
dieser Filter gering, weil das zu reinigende Medium durch die Falten durchschlägt, die in den ringförmigen vVandungen
der elastischen Kammer beim Zusammendrücken der Fasern entstehen«
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Bekannt ist auch ein Filter /s. z. B, SU-Urheberschein Nr. 41714-5» enthaltend zwei runde Gitter, an
deren Außenkanten Fadenelemente gespannt sind«
Zwischen den beiden Gittern wird in den durch die ringförmi-re
Schicht der Fadenelemente begrenzten Haum die verunreinigte Flüssigkeit
eingeführt! die in der genannten Schicht gereinigt wird.
Zum Beseitigen des in dieser Schicht abgelagerten Rückstands wird eine Auswaschflüssigkeit in entgegengesetzter Richtung periodisch
zugeführt.
Ein Mangel dieses Filters ist der geringe Beinigungsgrad der
Flüssigkeit infolge des undichten Anliegens der Fadenelemente
aneinander sowie die .dotwendigkeit der Zufuhr einer großen Flüssigkeit
smenge zum Auswaschen der Fadenelemente vom haftengebliebenen Rückstand. Außerdem ist das Reinigen der Fadenelemente umständlich
und fordert einen großen Zeitaufwand, da es manuell ausgeführt werden muß.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der obengenannten Mängel» .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Filterkonstruktion
zu entwickeln, die die Möglichkeit bietet, den Reinigungsgrad der Gase und Flüssigkeiten zu erhöhen, die Regenerationsfolge
der Filtfierschicht zu vereinfachen und die Zeitintervalle zwischen den einzelnen Begenerationszyklen durch entsprechende
Konstruktionsänderung des Einsatzes zu verlängern.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Filter, enthaltend ein mit einem Deckel versehenes Gehäuse, in dem im
wesentlichen senkrecht zur Wandung des Gehäuses ein oberes und
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unteres Gitter mit einem Filtriereinsatz zwischen ihnen angeordnet
sind, ausgeführt in Form von Fadenelementen,, durch welche das zu reinigende Medium durchgelassen wird, erfindungs^emäß jedes
der beiden Gitter, von denen mindestens eins beweglich zum Gehäuse
angeordnet ist, miteinander verbundene konzentrische Hinge darstellt, und die iädenelemente zwischen den Gittern so befestigt
sind, daß sie die Erzeugenden der koaxial angeordneten Zylinder darstellen, wobei in der Mitte des Gehäusedeckels koaxial zu
diesem mindestens eine Führungshülse befestigt istf in der ein
mit einer Schwingungsquelle verbundener Stab hin und her verstellbar eingesetzt ist, dessen eines Ende am unteren Gitter befestigt
mit °
und dessen anderes Ende/einem Verstellungsantrieb verbunden dst.
Beim Einsatz dieses Filters ist die Reinigung der Filtrierschicht vom Rückstand erleichtert, der sich durch die vertikalen
Kanäle leicht entfernen läßt!, welche zwischen den Reihen der Fadenelemente beim Spreizen der Gitter und deren Rütteln entstehen,
während nach dem Zusammenrücken der beiden Gitter eine
räumlich gleichmäßige, poröse Schicht des Filtriermaterials entsteht,
die eine große Aufnahmekapazität aufweist und einen hohen Reinigungsgrad gewährleistet.
In manchen Fällen ist es zweckmäßig, die Fadenelemente aus
einem homogenen Material auszuführen, insbesondere wenn die zu reinigenden Aerosole monodispera sind.
Das ermöglicht ein vereinfachtes und billiges Herstellungsverfahren
des Filtereinsatzes«
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In den meisten Fällen empfiehlt es sich, die Fadenelemenüe
kombiniert aus verschiedenartigen Stoffen und nach Durchmesser
und Form der Fasern in verschiedenen zahlenmäßigen Verhältnissen zueinander auszuführen-·
Besonders effektiv ist das beim Reinigen polydisperser Aerosole
und Suspension, wenn das zu reinigende Medium Teilchen von verschiedener Größe, Form und voneinander abweichender Zusammensetzung
enthält.
Dadurch entsteht die Möglichkeit, die Lebensdauer des Filter-
Ent
einsatzes erheblich zu verlängern und seine teüehungskosten herabzusetzen,
da es bei der Verwendung von nach Festigkeit und Preis verschiedenartigen Fasern möglich ist, als Grundstoff dauexhafte
und billige Fasern z. B. Kapronfasern von geringem Reinigungsgrad und als Füllstoff Wolle zu nehmen, die zwar eine
geringe Festigkeit, jedoch einen hohen Reinigungsgrad aufweist.
Beim Reinigen von Gasen und Flüssigkeiten, die durch große Schleifmittelteilchen verunreinigt sind, ist es zweckmäßig, jedes
JTadenelement in Form einer Kette herzustellen, die beispielsweise
aus Metall- bzw« Kunststoffringen zusammengesetzt ist«
Dadurch werden die Fadenelemente weniger abgenutzt, und folglich läßt sich ihre Lebensdauer entsprechend verlängern«
In den Fällen, wenn das zu reinigende Medium ferromagnetische Teilchen, beispielsweise Eisen- bzw« Nickelteilchen enthält,
empfiehlt es sich, die Fadenelemente in Form von Ketten auszuführen,
die aus einander abwechselnden ferromagnetischen und.
nicht magnetischen Ringen- z« B. Stahl- und Kunst st off ringen
zusammengesetzt.sind.
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Dadurch läßt sich der Reinigungsbad bei geringem hydraulischem
Widerstand des Filtereinsatzes wesentlich erhöhen.
vorteilhaft
üis ist / in kleindimensionierten Filtern die Dicke
üis ist / in kleindimensionierten Filtern die Dicke
der Fasern und Ringe in den Fadenelementen gleichmäßig über ihre gesamte Höhe (Länge) anzunehmen.
Das vereinfacht die Bauart und setzt die Herstellungskosten
des Filters entsprechend herab«
In großdimensionierten Filtern empfiehlt es sich, zum Reinigen
großer Gasmengen die Dicke der Fasern und Ringe in den Fadenelementen von unten nach oben zu verringern.
Eine derartige konstruktive Lösung ermöglicht eine Vergrößerung
des Stabfassung ^Vermögens des Filtereinsatzes, eine Verlän,.ierun,j,
der Zeitintervalle zwischen den einzelnen Regenerationszyklen sowie eine Verringerung des hydraulischen Widerstands, da
in den unteren Schichten, wo die Poren größer sind, größere Teilchen sich absetzen werden, deren Masse den Hauptbestandteil des
gesamten Rückstands darstellt. In den oberen Schichten dagegen
werden sich feinere Teilchen absetzen, deren Gesamtgewicht in bezug auf die gesamte Masse meistens unbedeutend ist.
Es ist vorteilhaft, zum Reinigen von Gasen und Flüssigkeiten von festen Teilchen, Fadenelemente zu verwenden, die aus einem
Material hergestellt sind, das mit dem zu reinigenden Medium nicht zusammenwirkt.
Eine derartige Lösung verlängert die Lebensdauer des Filtereinsatzes
und läßt sich in den meisten Fällen zum Reinigen staubiger Luft und zum Entschlammen von Flüssigkeiten verwerten.
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Beim Reinigen der Medien von gasförmigen und gelösten Beimengungen empfiehlt es sich, die konzentrischen Hinge in den
Gittern durch radial angeordnete kamraformige Platten mit Nuten
zu verbinden, in welche die konzentrischen Ringe eingesetzt werden, und an der Hutenseite an jede kammförmige Platte je
zwei Bügel zu befestigen, in welche auf der gesamten Länge der
kammförmigen Platte ein Vorstecker eingesetzt wirdi
Eine derartige konstruktive Lösung vereinfacht die Befestigungsgruppe der Fadenelemente, ermöglicht ein schnelles Zusammenbauen
und Auseinandernehmen des Filtereinsatzes und einen leichten .Ersatz der abgenutzten Reihen der Fadenelemente.
vorteilhaft
iis ist / zwischen den Gittern einen Druckgeber vorzusehen, ausgeführt in Form von zwei ineinander angeordneten, hermetischen,
durch biegsame Teile miteinander verbundene elastische Kammern, die mit einer Flüssigkeit ausgefüllt und durch eine
Rohrleitung mit einem außerhalb des Filtergehäuses liegenden
Manometer verbunden sind.
Das ermöglicht eine Kontrolle des Kompressionsgrades des Einsatzes
während der Überführung des Filters in seine Betriebsfolge und nötigenfalls das Komprimieren nach im voraus festgesetzten
Parametern zu unterbrechen. Die Ausführung des Druckgebers in Form von zwei mit einer Flüssigkeit ausgefüllten Kammern bietet
die Möglichkeit, eine hohe Meßgenauigkeit bei TemperatürSchwankung en des zu reinigenden Mediums zu gewährleisten.
Bs empfiehlt sich, koaxial zum Filtergehäuse zwei Führungshülsen anzuordnen, wovon eine im üehäusedeckel und die andere im
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oberen bitter befestigt wird, wobei die beiden Hülsen durch
Spiralfedern so zu verbinden sind, daß sie gegeneinander fortschreitend bewegbar sind.
Eine derartige konstruktive Lösung ermöglicht eine Erleichterung
des Regenerationavorgangs dank einer gesteigerten Vibration
beider Gitter und des Filtereinsatzes,
Es ist vorteilhaft, an der Innenwand des Gehäuses zwischen den uittern ringförmige Platten unter einem Neigungswinkel vor.
20-75° entgegen der Bewegungsrichtung des zu reinigenden Mediums
zu befestigen*
Die Verwendung solcher Platten ermöglicht eine Verdichtung der Filtrierschicht an der Kontaktstelle mit ihnen, wodurch einer Verringerung
der Beinigungseffektivität an der Berührunasstelle
mit der glatten Wandung vorgebeugt wird. Eine Neigung der Platten
nach unten ermöglicht es, das Anhäufen(auf diesen^des Rückstandes
/zu vermeiden.
Es empfiehlt sich, an der Innenwand des Filttrgehäuses zwischen
den Gittern und an den ringförmigen Platten eine Schicht aus einem elastischen Material zu befestigen.
Dadurch steigt die Verdichtung der Wandschicht de3 Filtereinsatzes, so daß ein Durchschlagen des Staubes durch dieue Schicht
erschwert, und die Reinigungseffaktivität damit erhöht wird.
Es ist vorteilhaft,zwischen dem Deckel und dem oberen Gittereine
Düse mit einem Drehantrieb um den Stab anzuordnen und sie mit einer Druckgas- bzw· Druckflüssigkeitsleitung zu verbinden,
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um ein Druckgas- bzw. eine Druckflüssigkeit durch den Filtriereinsatz bei dessen Regeneration durchzublasen.
Eine derartige konstruktive Lösung ermöglicht eine leichtere
bzw. Durchströmen mit Regeneration des Filtereinsatzes dank dessen Durchblasen /
Druckgas bzw. einer Druckflüssigkeit.Die Drehung der Düse um
den Stab ermöglicht dabei ein Verblasen des gesamten Filtereinsatzes bei einem verhältnismäßig geringen Verbrauch des Druckgases
bzw. der Druckflüssigkeit.
Es empfiehlt sich, an der Außenwand des Filfcergehäuses auf
dem Anordnungsniveau des Filtriereinsatzes eine quelle elektrischer
und magnetischer Felder und Ladungen vorzusehen, die im Filtereinsatz ein elektrisches und ein magnetisches Feld erzeugen
kann.
Dadurch erreicht man, daß an den Teilchen des zu reinigenden Mediums und des Einsatzes elektrische und magnetische Ladungen erzeugt
werden, wodurch die ßeinigungseffektivität erheblich gesteigert
wird. . ' * Im folgenden wird die Erfindung durch Ausführungsbei«-
spiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert
. Es zeigen
Filters im
Fig· 1 einen Vertikalschnitt eines / FiIürierzustand mit
komprimiertem iSinsatz j
nach der
. 2 einen Schnitt / Linie II-II der Fig. 1 ;
. 2 einen Schnitt / Linie II-II der Fig. 1 ;
nach der
· 3 einen Schnitt / Linie III-III durch das obere Gitter
· 3 einen Schnitt / Linie III-III durch das obere Gitter
in Fig. 21
in der
!"ig. 4 die Ansicht /Pfeilrichtung A in Fig. 3;
!"ig. 4 die Ansicht /Pfeilrichtung A in Fig. 3;
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einsatzes
Fig. 5 ein. Vertikalschnitt des Filter während der Regeneration}
Regeneration Fig. 6 ein Filter während der / mit gestreckten
Fadenelementen;
oberen
Fig. 7 die Befestigung des / Gitters am Deckel in der Variante
mit zwei Hülsen;
des einsatzes
Fig. 8 einen Vertikalschnitt/Filter'' / ; im Filtrierzustand
mit einem Druckgeber;
Fig.9 ein Vertikalschnitt des Druckgebers;
Variante Fig. 10 ein Gehäuse in der / mit Ringplatten und einer
elastischen Schicht an der Wandung,
Das erfindungsgemäße Filter enthält ein Gehäuse 1 (Fig. 1)
mit einem Zu- und Ableitungsrohr (2 bzw. 3) und einem Deckel 4·. Innerhalb des Gehäuses 1 sind vorwiegend senkrecht zu seinen Wandungen
angeordnet - das obere Gitter 5» befestigt am Gehäuse 1 und das frei/gelagerte untere Gitter 6, In der Mitte des unteren
Gitters 6 ist ein Stab 7 befestigt, der in einer Hülse 8 hin und her frei verstellbar ist, wobei die Hülse 8 in der Mitte des
Deckels 1V befestigt ist. Das andere finde des Stabes 7 ist mit
einem Verstellungsantrieb 9 verbunden, der mit einem Anlasser 10 versehen ist. Der Stab 7 ist mit einer Schwingungsquelle, z. ßc
einem Vibrator 11 verbunden.
Jedes Gitter 5» 6 enthält konzentrische Ringe 12 (Fig. 2, 'J>) ,
die koaxial zueinander und zum Gehäuse 1 so angeordnet sind, daß zwischen den konzentrischen Ringen 12 Spalte 13 gebildet sind.
Die konzentrischen Ringe 12 (Fig. 3, 4) sind miteinander durch
radiale kammförmige Platten 14 mit Nuten 15 verbunden, in welche
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die konzentrischen Hinge 12 eingesetzt sind. An jeder radialen
kammförraigen platte 14· sind je zwei Bügel 16 befestigt, in welche
ein Verstecker 17 eingesetzt und befestigt z, B. versplintet
ist.
Zwischen den Gittern 5 und 6 (Fig. 1) ist ein Filtereinsatz
18 untergebracht, bestehend aus Fadenelementen 19 (Fig. 3» 4-, 5),
die als biegsame Fadenabschnitte bzw, Ketten ausgeführt sind. Dabei ist jedes Fadenelement 19 mit einem .binde am konzentrischen
King 12 der Gitter 5 (Fig. 1) und mit dem anderen Kade am
entsprechenden Mjnde des Gitters 6 so befestigt, daß bei heruntergelassenem
Gitter 6 (Fig. 5) sämtliche Fadenelemente 19 gestreckt sind und vorwiegend senkrecht verlaufen. Da die Fadenelemente
19 an den konzentrischen Hingen 12 (Fig, 2, 4, 5) befestigt
sind, verlaufen sie im gestreckten Zustand in Heihen
mit vorwiegend vertikalen zylinderförmigen DurchgangsspaIten
.13 (Fig. 3, 5)· Dabei stellen die Fäden selbst die iärzeug enden
der Zylinder dar.
Die Fadenelemente 19 sind aus einem angerauhten Material hergestellt
ζ. B. ftls Fäden und Fasern wollener, Nylon-, Lavsan-,
Asbest-, Kapron-, Glasfaser, Metall- und anderen ütoffen bzw* al;
Kunststoffen Ketten z. B. aus Metall oder / sowie als Korabinationen
dieser Fäden und Ketten in verschiedenen zahlenmäßigen Verhältnissen, die untereinander gleichmäßig verteilt sind. Beispielsweise
- I, Zusammensetzung: 5-20% Kapron und 80-95% Wolle j II.
Zusammensetzung ι 10-40% Lavsan und 60-90% BaumwölIfäden; III.
Zusammensetzung» 2τ30% (im räumlichen Verhältnis) Stahlketten
und 70-98% Ny loaf äd en.
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Die erste und zweite Zusammensetzung zeichnen sich dadurch
aus, daß die Kapron- und Lavsan-Kunütfasern eine hohe Festigkeit nebst einem geringen Staubfassungsvermögen aufweisen, während
dagegen die Naturfasern der Wolle und Baumwolle ein hohes Staubfassungsvermögen, jedoch eine relativ geringe Festigkeit
besitzen. Bei einer derartigen Kombination hat der Filtriereinsatz
eine hohe Lebensdauer und ein großes Staubfassungsvermögen, wodurch er nur selten eine Regeneration verlangt.
Die dritte Zusammensetzung der Filtrierschicht enthält Stοhiring
e, die bei der Verwendung eines Elektromagnets grobkörnige
Ferromagnetteilchen gut anziehen und in Verbindung mit den Nylonfasern
auch ein gutes Auffangen der feinen Partikel gewährleisten.
Die Fadenelemente 19 kann man aus einem nach Durchmesser, Form
und cnemischer Zusammensetzung gleichartigen Material auf der
Länge
gesamten / jedes Fadens z. B, aus geraden Nylonfäden von einem Durchmesser 10 bis 20jum herstellen. Das vereinfacht ihre Anfertigung.
gesamten / jedes Fadens z. B, aus geraden Nylonfäden von einem Durchmesser 10 bis 20jum herstellen. Das vereinfacht ihre Anfertigung.
Die genannten Fäden können auch mit veränderlichen Werten dieser
Parameter hergestellt sein. Dabei wird jedes Fadenelement in seinem unteren Teil, von wo das zu reinigende Medium zugeführt
wird, aus gröberen Fasern- und höher in Bewegungsrichtung
des zu reinigenden Mediums aus dünneren Fasern hergestellt. So
wird beispielsweise die untere Fadenhälfte aus Kapronfasern von einem Durchmesser 50-100 mn. mit einer VJelligkeitsamplitude von
5-10 mm - und die obere v Hälfte aus Nylonfasern von einem Durch-
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messer 5-20 pm. mit einer tfelligkeitsamplitude von 2-5 mm hergestellt·
Bei der Reinigung von Gasen und Flüssigkeiten, die ferromagnetische
Stoffe enthalten, kann man die Kettenglieder aus einem ferromagnetischen Stoff abwechselnd mit Gliedern aus einem
nichtmagnetischen Stoff herstellen. Dadurch laßt sich das auf den ferromagnetischen Kettengliedern entstehende Magnetfeld
verstärken und damit die Keinigungseffektivität erhöhen.
Die Fasern und üinge der Fadenelemente 19 werden bei der
Reinigung der Gase und Flüssigkeiten von festen Teilchen aus
einem Material hergestellt, das mit dem lau reinigenden Medium chemisch nicht zusammenwirkt. Dadurch bleibt ihr Wellenkamm erhalten und ihre Lebensdauer verlängert.
In den Fällen, wenn eine Reinigung von gasförmigen und aufgelösten
Beimengungen erforderlich ist, verwendet man Fasern und Rinjje, hergestellt aus Stoffen mit einem Überzug und in
chemisch aktiven Stoffen und Katalysatoren getränkt, die die
Fähigkeit aufweisen, mit dem zu reinigenden Medium chemisch zusammenzuwirken. Beispielsweise zum Heinigen einer Flüssigkeit
von
von Beimengungen schwefliger und/Schwefelsäure verwendet man
von Beimengungen schwefliger und/Schwefelsäure verwendet man
eine i'ränkung und einen Überzug aus Bariumchlorid} zum iteinigen
von Kohlendioxid verwendet man Kalziumhydroxyd ; zum Reinigen
von üchwefeldioxyd verwendet man MagneSium-rkarbonat mit
einem Silbernitrat- Katalysator.
Das erfindungsgemäße Filter arbeitet folgenderweise· Um das Filter in seinen Betriebszustand zu bringen, wird das Gitter 6
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(Pig. 1) mit Hilfe des Stabes 7 und dessen V»rStellungsantrieb
9 angehoben und an das Gritter 5 herangebracht, wodurch die Fadenelemente
19 des Filtereinsatzes 18 zusammengedrückt werden. Das durch das Zuleitungsrohr 2 in das Filter gelangende Gas wird
beim Durchgang durch den Filtriereinsatz 18 gereinigt, wonach es durch das Ableitungsrohr 3 hinausgelassen wird· Das Abscheiden
des Rückstands erfolgt dank den Anziehungskräften, der Zusammenstöße, der Brownschen Molekularbewegung, der elektrischen
und magnetischen Anziehung, dem Sieb—Effekt u. dgl· Dabei
setzt sich ein bedeutender Teil des Staub es in den ersten »Schichten
des Filtriereinsatzes 18 ab, während in den weiterfolgenden
Schichten eine feinere Nachreinigung des Gases stattfindet·
Der Stoff für die Fadenelemente 19 (Fig. 3tS 5) wird je
nach der Größe und den Eigenschaften der Staubteilchen, der
Temperatur und sonstigen Kenndaten des Gases bzw, der Flüssigkeit
gewählt» So wird beispielsweise bei einer Gasreinigung von feinst dispergiertem Staub ein Stoff mit feinsten Härchen von
einem Durchmesser 2-10/um gewählt; bei f erromagnetischem Staub
verwendet man zweckmäßig Ketten aus einem ferromagnetisch en
Metall usw. Mach einem vorgegebenen Zeitabschnitt bzw· sobald an der Filtrierschicht das im voraus eingestellte Druck^efälle
erreicht wird, gibt der Anlasser 10 (Fig. 1) ein Signal an die außerhalb des Filters angeordnet Überdeckungsvorrichtunij; eier
Rohrleitung 3» wonach die Bewegung des zu reinigenden Mediums
unterbrochen wird, und der Antrieb 9 das untere Gitter 6 mit dem Stab 7 (fig· 5) herunterläßt« Infolgedessen werden die Fadenele-
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hängt mente 19 gestreckt, und das untere Gitter -6 / durch diese
am uitter 5 , das am Gehäuse 1 befestigt ist. Dabei
stellen sich die Fadenelemente 19 gruppenweise in Reihen als koaxial stehende Zylinder ein, und'die Fadenelemente 19 selbst
stellen die Erzeugenden dieser Zylinder dar. Zwischen den Heihen der Fadenelemente 19 entstehen Durchgangslückeη 13, die vom
oberen Gitter 5 zum unteren Gitter 6 geradlinig verlaufen.
Daraufhin schaltet man den Vibrator 11 (Fig. 1) ein, der die
Fadenelemente 19 (Fig. 3» 5) rüttelt, wodurch dir auf ihnen
angesammelte Staub durch die zwischen den Reihen der Fadenelemer·.-·
te 19 gebildeten Lücken 13 herunterfällt» Zum Verstärken der Rüttelwirkung
kann man das Gitter 6 mit Hilfe des Antriebs 9 "(Fig· Ό
fallenlassen, auf eine vorgegebene Höhe anheben und dann schnell h^X
wodurch die Fadenelemente 19 (Fig. 5) einen scharfen Ruck erfahren,
der das Äbtrennen des Rückstands verstärkt.
Das Rütteln der Fadenelemente 19 erfolgt nach einem vorgegebenen Programm, das die Häufigkeit und Dauer der Regeneration,
die Rüttelstärke u· dgl. regelt. Das Einschalten des Filters in den Filtrier- und Regenerationszustand läßt sich automatisch'-bzw. ■.
manuell vornehmen, flach dem Regenerieren wird das uitter 6 hochgehoben und der Arbeitszyklus kann wiederholt werden.
Zum Verstärken des Regenerationseffekts kann man das Gitter
6 (Fi1^. 6) abfedern. Für diesen Zweck wird die Hülse 8· (Flj. 6,
7) an der unteren JJeite des Deckels 4 befestigt, und ihr unterer
Teil wird röhrenförmig gestaltet. Auf dem Gitter 5 wird zusätzlich
eine Hülse 20, gleich der Konstruktion der Hülse 8", jedoch
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von kleineren Abmessungen angeordnet. Dabei wird das Knde der
Hülse 20 in die Hülse 8' eingesetzt und durch die Spiralfedern 21 so abgefedert, daß das Gitter 5 durch diese Federn 21 am
Deckel 4· aufgehängt wird. Das bitter 5 wird an anderen Stellen
des Gehäuses 1 nicht befestigt»
Um eine aerodynamische bzw» hydraulische Regeneration
zu verwenden, wird auf der Hülse 8' drehbar um diese eine Radialdüse
22 (Fig. 6) angeordnet, deren Ausgangsöffnungen 2J gegen
das Gitter 5 gerichtet sind· Die Kadialdüse 22 ist mit einem aritrieb
24 ihrer Bewegung um die Filterachse versehen und mit einer
einer Rohrleitung eines Druckgases bzw, / Druckflüssigkeit /auf
der Zeichnung nicht dargestellt/ verbunden.
Um das Abfangen der festen Teilchen zu verstärken, wird an der Außenwand des Gehäuses 1 eine Quelle 25 elektrischer Felder
und Ladungen, z. B. ein Elektromagnet angeordnet und innerhalb
des Zuleitungsrohrs 2 beispielsweise ein Gasionisator 26 untergebracht.
Zum Sammeln des beim Filtrieren und der Regeneration abgeschiedenen
Staubes wird im unteren Teil des Gehäuses 1 ein
Behälter 27
trichterförmiger / mit einer durch eine Klappe 29 abgeschlossene öffnung 28 befestigt. Dabei wird die Klappe 29
mit dem unteren Gitter 6 durch eine Stange 30 verbunden.
In dieser Abänderung ist das Filter zwar einigermaßen kompliziert,
doch sind seine Kennwerte im Betrieb höher. Beim Filtrieren wird die Quelle 25 der elektrischen Felder und Ladungen
sowie der Gasionisator 26 eingeschaltet. Beim Durchgang durch den Gasionisator 26 erhalten die das Gas verunreinigenden Staub-
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teilchen elektrische Ladungen, und der Filtriereinbatz 18 erhält
gleichfalls Ladungen* wobei in ihm ein elektromagnetisches Feld von der Quelle 25 der Felder und Ladungen erzeugt wird.
Die geladenen und ungeladenen Teilchen passieren eine solche Filtrierschicht des Einsatzes 18 und setzen sich dabei effektiver
ab.
Während der Regeneration vibriert der gesamte Filtriereinüatz
18 dadurch intensiver, weil hierbei die Schwingungsamplitude der Spiralfedern 21 ansteigt. Der Hegenerationseffekt ist
% i
besonders dann hoch, wenn man die Schwinguiigsamplitude des Vibrators
11 mit der Eigenfrequenz der Schwingungen des gesamten
Schwingsystems — der Uitter 5 und 6f des Stabes 7 und der Faden—
elemente 19 in Resonanz eingestellt hat. Zum Verstärken der Regeneration
führt man Druckgas bzw. eine Druckflüssigkeit der
Badialdüse 22 zu, welche mit Hilfe des durch die Öffnungen 2£
austretenden Druckstroms den Staubrückstand aus den Fadenelementen
19 herausschlägt. Dabei wird die Düse 22 mit Hilfe des Antriebs 24 um die Hülse 8» intensiv gedreht, so daß ein
starker Druckgas— bzw, Druckflüssigkeitsstrom nacheinander die
Lücken 13 in sämtlichen Punkten durchdringt und damit die üntfernung
des fiückstands aus den Fadenelementen 19 wesentlich
steigert.
Der aus dem Filtriereinsatz 18 entfernte Rückstand
Behälter fällt in den trichterförmigen / 27 herab und gelangt aus diesem
durch die ^Laßöffnung 28 auf ein Iransportmittel /in der
Zeichnung nicht dargestellt/. Während des Filtrierprozesses,
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wenn das Gitter 6 hochgeschoben ist, ist die Klappe 29 mit Hilfe
der Stange 30 ebenfalls angehoben, so daß die Auslaßöffnung
28 geschlossen ist. Beim Herunterlassen des Gitters 6 während
der Regeneration wird sich auch die Klappe 29 senken und damit
Aus
die \aßöffnung 28 zum Entfernen des Rückstands aus dem Bunker
27 freigeben.Dadurch erübrigt sich die Anordnung einer besonderen
öffnungs- und. Schließvorrichtung für die Auslaßöffnung 28,
was eine Erleichterung dar BecLienungs arbeit des Filters bedeutet.
Zur Kontrolle des Kompressionsgrades des Filtriereinsatzes
18 (Fig. 2) wird in ihm ein Druckgeber 31 untergebracht, der in
Form von zwei elastischen Kammern 32 (Fig. 9) ausgeführt ist, zwischen
denen eine Kühlflüssigkeit zirkuliert, wobei der Innenraum des Druckgebers 31 (Fig. 8) mit einem außerhalb des Gehäuses 1
angeordneten Manometer 33 verbunden ist. Zum Schutz gegen ein Abschleifen und Beschädigen sind die Kammern 32 in einem Ringkettenhemd
3.4 untergebracht, das an einem Rohr 35 und einem
Halter 36 befestigt ist.
Der Druckgeber 31 dient zur Kontrolle des Kompressionsgradea
des Filtriereinsatzes 18, virovon die Reinigungseffektivität des (Sases
abhängt. Um die erforderliche üiff ektivität dex* Gasreinigung
zu erreichen, wird ein bestimmter Kompressionsgrad des Filtereinsatzes 18 vorgegeben, was nach den Anzeigen des Manometers
33 kontrolliert wird, das mit dem Antrieb 9 C-^ig· 1) verbunden
ist. Sobald der vorgegebene Druck erreicht ist, wird der Antrieb 9 abgeschaltet·
An der Innenfläche des Gehäuses 1 (Fig. 8) können zwischen den
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Gittern 5 und 6 Platten 37 (Fig. 8, 10) befestigt werden, die
abwärts unter einem Neigungswinkel von 20-75° zur Erzeugenden
der Wandung des Gehäuses 1 gerichtet sind. Auf der Gehäusewandunj
selbst und womöglich auf den Hingplatten 37 wird ein elastischer
Überzug 38 beispielsweise aus Porolon bzw. Schaumgummi
befestigt. Das ermöglicht ein Abdichten der Spaltundich— tigkeiten zwischen den Fadenelementen 19 und der Innenwand
des Gehäuses 1, wo ein erhöhtes Durchschlagen der Teilchen möglich
ist. Dabei wird das Material des Filtriereinsatzes 18 auf
den Ansätzen der Ringplatten 37 (Pig. 10) besser abgedichtet,
so daß ein zusätzlicher Widerstand erzeugt wird.D^durch verringert
sich die Bewegungsgeschwindigkeit des Filtriermediums., was zu einer Verbesserung der Reinigungsqualitat führt.
Beim Herandrücken des Filtriereinsatzes 18 an den elastischen Überzug 38 drücken sich die Fasern und Ketten in diesen Überzug
hinein und erzeugen einen zusätzlichen Widerstand, der ein Durchschlagen der Teilchen an der Wandschicht verhindert.
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Claims (1)
- ζ 1.J Filter, enthaltend ein mit einem Deckel versehenes Gehäuse, in dem im wesentlichen senkrecht zur Wandung des Gehäuses ein oberes und unteres Gitter mit einem 'Filtriereinsatz zwischen ihnen angeordnet sind, ausgeführt in Form von Fadenelementen, durch welche das zu reinigende Medium durchgelassen wird, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Gitter (5, 6), von denen mindestens eins beweglich zum Gehäuse (1) angeordnet ist, miteinander mit einem Spalt (12) verbundene konzentrische Ringe (12) darstellt, und die Fadenelemente (19) zwischen den Gittern (5» 6) so befestigt sind, daß sie die üj?- zeu^enden der koaxial angeordneten Zylinder darstellen, wobei in der Mitte des Deckels (4) des Gehäuses (1) koaxial zu diesem mindestens eine Führungshülsβ (8,8·, 20) befestigt ist, in der ein mit einer Schwingungsquelle verbundener Stab (7) hin und her verstellbar eingesetzt ist, dessen ein Ende am unteren Gitter (6)anderes
befestigt und dessen / Bade mit einem Verstellungsantrieb(9) verbunden ist,2. Filter nach Anspruch 1,dadurch g e k θ η η ~ zeichnet, daß die Fadenelemente (19) aus einem homogenen Fasermaterial ausgeführt sind»3. Filter nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η z e i c h η e t , daß die Fadenelemente (19) kombiniert aus verschiedenartigen Stoffen und nach Durchmesser und Faserform in verschiedenen zahlenmäßigen Verhältnissen zueinander ausgeführt sind.1 J030049/05874. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenelemente (19) Ketten darstellen, die beispielsweise aus Metallringen zusammengesetzt sind.3· Filter nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenelemente (19) Ketten darstellen, die aus einander abwechselnden ferromagnetischen und nichtmagnetischen Hingen zusammengesetzt sind»6. Filter nach Anspruch 2 bis 5, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Dicke der Fasern und Hin;e in den Fadenelementen (19) gleichmäßig .über ihre gesamte. Höhe (Länge) gewählt wird.7· Filter nach Anspruch 2 bis 5» dadurch g e -kennzeichne t , daß die Dicke der Fasern und Hingesich
in den Fadenelementen (19)/von unten nach oben verringert.8. Filter nach Anspruch 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenelemente (19) aus einem Material hergestellt sind, das mit dem zu reinigenden Medium/ chemisch nicht zusammenwirkt« -9. Filter nach Anspruch 2 bis 7» da d u r c h gekennzeichnet, daß die Fadenelemente (19) aus Stoffen hergestellt sind, die mit einer Deckschicht überzogen und in chemisch aktiven Stoffen und Katalysatoren getränkt sind, diedie Fähigkeit aufweisen, mit dem zu reinigenden Medium chemisch zusammenzuwirken*10· Filter nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -zeichnet, daß die konzentrischen Binge (12) in den030049/0507Gittern (5, 6) durch radial angeordnete kammförmige Platten (14) mit imten (15) verbunden sind, in welche die konzentrischen Hinge (12) eingesetzt sind, und daß seitens der Nut (15) an jeder kammformige Platte (14) je zwei Bügel (16) befestigt^ in welche auf der gesamten Länge der kammförmigen Platte (14) ein Vorstecker (17) eingesetzt ist»11. Filter nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß zwischen den Gittern (5» 6) ein Druckgeber (31) angeordnet ist, ausgeführt in Form von zwei ineinander angeordneten, hermetischen, durch biegsame Teile miteinander verbundenen elastischen Kammern (32), die mit einer Flüssigkeit ausgefüllt unu durch eine Rohrleitung mit einem Manometer (33) verbunden sind, das außerhalb des Gehäuses angeordnet ist.12. Filter nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zum behause (1) zwei Führungshülsen (81, 20) angeordnet sind, wovon eine im Deckel (4) des Uehäuses (1) und die andere im oberen Gitter (5) befestigt ist, wobei die Hülsen (8', 20) durch Spiralfedern (21) miteinanderderart/ verbunden sind, daß sie sich fortschreitend zueinander bewegen können.15. Filter nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß am unteren Teil des Gehäuses (1) ein trichterförmiger Behälter (27) mit einer durch eine Klappe (29)(28)abgeschlossenen Auslaßöffnung / befestigt ist, wobei die Klappe (29) durch eine Stange (30) mit dem .unteren Gitter (6) ver-030049/0587bunden ist,14. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß an der Innenwand dös Gehäuses (1) zwischen den Gittern (5» 6) ringförmige Platten (37) geneigt entgegen der Bewegung des zu reinigenden Mediums befestigt sind.15· Filter nach Anspruch 9i dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der ringförmigen Platten (37) zur Innenwand des Gehäuses (1) 20-75° "beträgt.1t>. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenwand des Gehäuses (1) zwischen den Gittern (5» 6) und an den ringförmigen Platten (37) ein elastischer Überzug (38) vorgesehen ist·17· Filter nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daß zwischen dem Deckel (4) und dom oberen Gitter (5) eine Düse (22) mit einem Antrieb (24) zu. deren Drehen/Druckgas- bzw. den Stab (7) angeordnet ist, wobei die Düse (22) mit einer / Druckflüssigkeitsleitung verbunden ist,18. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß an der Außenwand des i'iltergehäuses (1) in gleicher Höhe mit dem Filtriereinsatz (18) eine Quelle (25) elektrischer und magnetischer Felder und Ladungen montiert ist.9/05-87
Priority Applications (3)
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Family Applications (1)
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