DE3213641A1

DE3213641A1 - Staubfiltervorrichtung

Info

Publication number: DE3213641A1
Application number: DE3213641A
Authority: DE
Inventors: Gerard Keith Ashby-de-la-Zouch Leicestershire Burnard; Granville Collis James
Original assignee: Coal Industry Patents Ltd
Current assignee: Coal Industry Patents Ltd
Priority date: 1981-05-29
Filing date: 1982-04-13
Publication date: 1982-12-23
Also published as: ZA822173B; AU8425682A; GB2099328A; AU547909B2; GB2099328B; US4484937A

Description

Case 4392 ³

13. April 1982
Re/ho

Anmelderin: Coal Industry (Patents) Limited, Hobart House,

Grosvenor Place, London, SW1X 7AE

StaubfiItervorrichtung

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Staubfiltervorrichtung.

Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, betrifft die vorliegende Erfindung eine Staubfiltervorrichtung zur Verwendung in Tiefbauminen, wo es bekannt ist, einen von der stauberzeugenden Quelle, beispielsweise einem Steinschneidkopf oder einer Bandentladungsstation weggerichteten Luftstrom zu erzeugen und den erzeugten Luftstrom durch eine Staubfiltervorrichtung zu führen, um aus der Luft die Staubteilchen zu entfernen.

Beispiele vorbekannter Staubfilterverrichtungen, welche zum Gebrauch in Tiefbauminen geeignet -sind, sind in den britischen Patentanmeldungen Nr. 1 412 299 und 1 544 offenbart. Obwohl diese vorbekannten Filtervorrichtungen zum Unterdrücken von Staub ausreichend wirksam sind, leiden sie an dem Nachteil, daß sie nicht in der Lage sind, schwere Staubkonzentrationen so ha'ufig bewältigen zu k'önnen, wie sie in einigen Bergwerksanlagen angetroffen werden.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Staubfiltervorrichtung zu schaffen, durch die die vorerwähnte Schwierigkeit behoben oder vermindert werden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt die Staubfiltervorrichtung einen Gasflußkanal, eine quer über den Kanal angeordnete Filterplatte, eine in den Kanal stromaufwärts von der Filterplatte angeordnete Wirbelkammereinrichtung, eine Düseneinrichtung zum Sprühen von Flüssigkeit in den Gasflußkanal stromaufwärts von der Filterplatte und eine Flüssigkeits-Aufsammeleinrichtung, die so angeordnet ist, daß sie die vom Kanal ablaufende Flüssigkeit auffängt.

Vorzugsweise ist eine Vielzahl von Wirbel kammereinrichtungen parallel angeordnet.

Zweckmäßigerweise umfaßt die Düseneinrichtung eine Vielzahl von Düsen.

Vorzugsweise sind zumindest einige der·Düsen· stromabwärts von der Wirbelkammereinrichtung angeordnet.

Vorzugsweise umfaßt die oder jede Wirbelkammereinrichtung einen im allgemeinen zylindrischen äußeren Mantel und einen Gasflußführungskörper, um den Gasfluß innerhalb des äußeren Mantels zur Wirbelbildung zu veranlassen.

Zweckmäßigerweise ist der Führungskörpßr stationär.

Vorzugsweise sieht die FVüssigkei ts-Aufsammeleinrichtung Sammelbffnungen vor, die dem äußeren Mantel der bzw. jeder Wirbelkammereinrichtung zugeordnet sind.

Vorzugsweise sieht die Flüssigkeits-Aufsammeleinrichtung Sammelöffnungen zum Aufsammeln der von der Filterplatte

. 5
herunterfließenden Flüssigkeit vor.

Vorzugsweise ist eine Einrichtung vorgesehen zum Erzeugen

eines Gasflusses entlang des Kanals. 5

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Staubfiltervorrichtung in halbschematischer Darstellung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in halbschematischer Darstellung; und

Fig. 3 ein Leitungs-Flußdiagramm für die in die Vorrichtung gemäß Fig. 1 gesprühte staubunterdrückende Flüssigkeit.
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Figuren \ und 2 zeigen eine Ausführungsform einer Staubfiltervorri.chtung, welche gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist und einen Gasflußkanal 1 umfaßt, entlang welchem Gas veranlaßt wird, in die durch den Pfeil

X angedeutete Richtung zu fließen. In einer Untertage-Bergwerksanlage ist das Gas typischerweise Ventilationsluft, welche von einer Zone von schwerer Staubkonzentration abgezogen wird. Der Luftstrom entlang dem Kanal 1 wird durch einen (nicht dargestellten) Ventilator erzeugt, welcher stromaufwärts oder stromabwärts von der Staubfilteranordnung angeordnet, sein kann. Die Enden des Kanals t weisen Flansche 2 auf, damit Kanalabschnitte mit der Staubfiltervorrichtung verbunden werden können.

Eine Filterplatte 4 ist über die volle Weite des Kanals t angeordnet und eine Bank mit Flüssigkeitsdüsen 5. ist so angeordnet, daß sie Flüssigkeit, typischerweise Wasser,

auf die stromaufwärts gelegene Seite der Filterplatte richtet. Die Filterplatte umfaßt eine fasrige Filtermatte mit einer solchen Faserdichte, daß die Filtermatte im wesentlichen keine Flüssigkeit aufgrund des Kapillareffekts zurückbehält und den Fluß von Flüssigkeit durch die gesamte Dicke des Filters in die Richtungen parallel und quer zur Richtung des Gasflusses erlaubt und die eine solche Höhe oder Dicke hat» daß beim Gebrauch die Flüssigkeit aus den Düsen 5 die gesamte Filtermatte durchfeuchtet bzw. durchschlemmt. Die Anordnung ist eine solche, daß im Betrieb ein kontinuierlicher Körper von fließender Flüssigkeit gebildet wird, der mit der Filtermatte über dem Gasflußkanal zusammenfällt und eine Dicke im wesentlichen gleich der 15

Dicke der Filtermatte aufweist.

In alternativer Weise umfaßt die Staubfilterplatte eine Vielzahl von Filterschichten, die sich über die Quer-

sctinittsfläche des Kanals erstrecken, wobei zumindest 20

abwechselnde Filterschichten zumindest Durchgangsbereiche

für die die Filterplatte zwischen zwei aneinandergrenzenden Filterschichten hinunterfließende Flüssigkeit definieren. Aufeinanderfolgende Filterschichten umfassen abwechselnd feine und grobe, aus Draht hergestellte Tafeln, 25

wobei der Fluß der Flüssigkeit in der Filterplatte da2u tendiert, durch die Filterschichten mit den feinen Tafeln so behindert zu werden, daß während des Betriehes ein Flüssigkeitsvorhang über die Querschnittsfläche des Kanals _on gebildet wird. Jede Filterschicht ist gewellt, um die Durchgangsbereiche zu definieren, und die Tafeln umfassen typischerwei.se gewirkten korrossionsbeständigen Stahldraht.

Die Staubfiltervorrichtung umfaßt auch eine Vielzahl von Wirbelkammereinrichtungen 10, die parallel über dem Kanal 1 angeordnet sind (siehe Fig. 1 und 2) und von einer Sperrscheibe 9 getragen werden. Jede Einrichtung 10 umfaßt

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einen im wesentlichen zylindrischen äußeren Mantel 11 und einen stationären Gasfluß-Führungskörper 12, um den Gasfluß dazu zu veranlassen, entlang der Einrichtung Wirbel zu bilden, wie dies durch den Pfeil Y in Fig. 1 angedeutet ist. Jede Einrichtung 10 ist mit einer Flüssigkeits-Aufsammeleinrichtung ausgerüstet, die Öffnungen 13 umfaßt, welche mit dem stromabwärts gerichteten Bereich des äusseren Mantels in Verbindung steht und zu einer Zwischensammelkammer 14 führt. Von der Kammer 14 fließt die Flüssigkeit über einen Kanal 15 in einen Tank 16.

Jede Wirbelkammereinrichtung 10 ist mit einer Düse 17

zum Einführen von Flüssigkeit, typischerweise Wasser» 15

in den Mund des zugeordneten äußeren Mantels ausgerüstet.

Die Filterplatte 4, die aus dem Kanal entfernbar ist, umfaßt einen Schutzschild 20, welcher/dem Kanal stromaufwärts von einem aktiven Filterelement 40 angeordnet 20

ist, um zu verhindern, daß relativ große Teilchen von

Staubmaterial das Element erreichen. In der Filterplatte ist eine steife Rückenstütze 41 vorgesehen, um das Element in seiner Position über dem Kanal zu halten. Zusätzlich ist eine Flüssigkeitsentfernungsanordnung 21 25

stromabwärts der Filterplatte vorgesehen, um den Betrag der aus der Filtervorrichtung herausgetragenen Flüssigkeitsmenge auf ein annehmbares Maß zu reduzieren.

O₀ Unter der Filterplatte und der Flüssigkeitsabführanordnung sind Trennplatten 22 vorgesehen, um einen Kurzschluß des Gasflusses zu verhindern und zu ermöglichen, daß die Flüssigkeit ohne von dem Luftstrom wieder mitgenommen zu werden, abließen kann.

Fig. 3 zeigt ein Leitungs-Flußdiagramm für die von den Düsen 5 und 17 versprühte Flüssigkeit. Relativ schmutziges Wasser wird vom vorerwähnten Tank 16 über die Wirkung

zu einer Hydrozyklon-Einrich-J zykion-Einrichtung 37

tischen von dem Wasser und : die Leitung 29 zurück zum ;- saubere, oder staubfreie kci- 5 oder 17 geleitet. Wie v-:, fließt das Wasser von den

:rt den Tank 16 oder :ungsanordnung 21 ge-16 eingespeist. Das r die öffnungen 13 ge-6 gespeist. Die Flüssig- n ^ ich abgeschlossen, wobei ! !: umgewälzt wird. Nach aus-Tir.k entleert und der Tankbo-.:<::-:?.f.s'shlen gereinigt, um ;-r Steybpartikel zu entfernen. ^ Wasser gefüllt und der „ in Gang gesetzt.

bine hohe Konzentration ': gezwungen, entlang dem anordnung zu fließen. Beim ig wird die staubbeladene ν 17 befeuchtet, und die ;. rubel kammereinrichtungen :r Führungskörper 12 zur ..--._:- v3 dies durch die Pfeile

ues Wirbelflusses besteht *'r:i Luftstrom geführten Staub- :·.; zwingen gegen den jeweils 11» Sobald also der wirbel- ::-j-ίΓ. 13 erreicht, betreten Staubteilchen die öffnungen

V5R Betrag an Flüssigkeit ■in den Tank 16 gewaschen, wie

ORIGINAL INSPECTED BAD ORIGINAL

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dies weiter oben erklärt ist. Das Wasser in den Wirbelkammern wird dazu benutzt, zu verhindern, daß Staubteilchen von der Kammerwand zurück in den Luftstrom prallen, da die nassen Wände zum Zurückhalten der Teilchen neigen. Die Verwendung von Wasser begünstigt auch das Wegspülen der gesammelten Teilchen und verhindert dadurch eine Ansammlung von gesammelten Teilchen.

Wenn die Luft die Wirbelkammereinrichtungen 10 verläßt, sind im wesentlichen alle relativ groben schweren Staubteilchen entfernt worden. Daher trägt die auf die Filterplatte 4 einfallende Luft im wesentlichen nur relativ, feine, leichte Staubteilchen, die von der Filterplatte angenommen und behandelt werden, ohne Anlaß zu Schwierigkeiten wie z.B. Verstopfen der Filterplatte zu geben.

Die feinen Teilchen und ein relativ großer Anteil des Wassers aus den Düsen 5 werden durch die Filterplatte 4 gesammelt und fließen die Filterplatte hinunter in den Tank 16.

Der Feuchtigkeitsgehalt der die Filtervorrichtung verlassenden Luft wird durch die Wirkung der Fllissi gkeitsentfernungsanordnung 21 auf ein annehmbares Maß reduziert.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die vorliegende Erfindung eine Staubfiltervorrichtung

schafft, die zum Betrieb bei schweren Staubkonzertratio-30

nen geeignet ist, wobei die Vorrichtung eine erste Stufe zum Entfernen der relativ groben Staubteilchen und eine zweite Stufe zum Entfernen des relativ feinen Staubes umfaßt.

In einer abgeänderten Ausführungsform sind zumindest einige der Düsen stromaufwärts entgegen der Richtung des Luftstroms gerichtet.

Claims

ΡΑΈΝΤΑΝΜΠΕ u'BRÖSE d 01BROSE D-8023 München-Pullach. Wiener Str. 2;*fel. (08*9) 7 93 30 71; Telex 5212147 bros d; Cables: «Petentlbus· Mönchen 32136Λ1 Diplom Ingenieure Anmelderin: Coal Industry (Patents) Limited, Hobart House, Grosvenor Place, London, SW1X 7ÄE IhrZe.chen: ' ,„„ Tag: 13. April 1982 Yourref: Gase 4392 Date: Re/ho PATENTANSPRÜCHE

1. Staubfiitervorrichtung mit einem Gasflußkanal und einer Filterplatte, die in dem Kanal so angeordnet ist, daß im Betrieb der Gasfluß durch die Filterplatte hindurchgeht, dadurch gekennzeichnet, daß im Kanal (1) stromaufwärts der Filterplatte (4) eine Wirbelkammereinrichtung (10) angeordnet ist und daß Düseneinrichtungen (5, 17) vorgesehen

sind zum Sprühen von Flüssigkeit in den Gasflußkanal stromaufwärts der Filterplatte, und daß Flüssigkeitssammeleinrichtungen (13, 16) zum Sammeln von vom Kanal abfließender Flüssigkeit vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Wirbelkammereinrichtungen (10) parallel angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinrichtung (5, 17) eine Vielzahl von Düsen umfaßt.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der Düsen (5) stromabwärts der

Wirbelkammereinrichtungen (10) angeordnet sind. 5

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wirbelkammereinrichtung (10) eine Düse (17) zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Wirbelkammereinrichtung (10) einen im allgemeinen zylindrischen äußeren Mantel (11) und einen Gasflußführungskörper (12) zum Erzeugen von Gasflußwirbeln innerhalb des äußeren

Mantels umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskorper (12) stationär ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitssammeleinrichtung (13, 16) Sammel'öffnungen (13) vorsieht, welche dem äußeren Mantel (11) der oder jeder Wirbelkammereinrichtung (10) zugeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8,.dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitssammeleinrichtung (13, 16) Sammelöffnungen zum Sammeln der die Filterplatte (14) hinunterfließenden Flüssigkeit vorsieht.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Erzeugen eines Gasflusses entlang dem Kanal (1) vorgesehen ist.