DE3912547A1 - Rotating gas filter drum - prevents dusty gas escaping into clean gas space by downwardly directed diverted flow - Google Patents

Abstract

Inside a rotating housing against which at least the heavier particles of dust in a gas stream are centrifugally applied, in cyclone fashion, to descend to a base collector is a rotating drum whose axial shaft is held between upper and lower bearings. The lower section of the drum is of porous gas-permeable material for filtering dust from gas flowing radially inwards. This porous section merges into an upper annular solid section surmounted by an inwardly tilted rim. Cleaned gas rises towards an upper outlet. To prevent dusty gas from the annular space between housing and drum being entrained with cleaned gas, part of the rising stream of filtered gas is branched off as a separate circulation whose downward arm resists the stream of dusty gas, using the pressure imparted by internal baffle plates. ADVANTAGE - Superior to known systems wherein the filter housing is dipped into a pool of sealing liq..

Description

Die Erfindung betrifft Einrichtung zur Reinigung von Gasen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for cleaning gases, according to the preamble of claim 1.

In der deutschen Patentschrift 25 38 495 ist eine derartige Einrichtung beschrieben. Diese Einrichtung besteht u. a. aus einer rotierenden Trommel aus porösem, gasdurchlässigem Ma­ terial, wobei die zu reinigenden Gase die poröse Filter­ trommel von außen nach innen durchströmen. Der Innenraum der Trommel ist gegen den höheren Druck auf der Außenseite der Trommel durch ein Flüssigkeitsbad ausgebildet, in das die Trommel mit einer Seite eintaucht. Die als Sperre die­ nende Flüssigkeit verhindert, daß ungereinigte Gase durch den offenen Ringspalt zwischen der rotierenden Filtertrommel und dem ortsfesten Absaugkanal direkt in den Innenraum zum Reingas gelangen. Das Flüssigkeitsbad löst hier ein Dich­ tungsproblem, das realistisch mit Dichtungsmanschetten oder dergleichen nicht lösbar ist, weil Verschleiß und Reibungs­ verluste zu hoch sind.In German Patent 25 38 495 such is Establishment described. This facility exists. a. out a rotating drum made of porous, gas-permeable material material, the gases to be cleaned are the porous filters Flow through the drum from the outside to the inside. The interior the drum is against the higher pressure on the outside the drum is formed by a liquid bath into which one side of the drum. The as a lock Liquid prevents that unpurified gases from the open annular gap between the rotating filter drum and the fixed suction channel directly into the interior Get clean gas. The liquid bath solves you here problem that is realistic with sealing sleeves or the like cannot be solved because of wear and friction losses are too high.

Das Flüssigkeitsbad hat aber auch Nachteile: die Rotation der Flüssigkeit führt zu einer starken dynamischen Belastung der Einrichtung selbst, aber auch der Trägerkonstruktion an der die Einrichtung befestigt ist.The liquid bath also has disadvantages: the rotation the liquid leads to a strong dynamic load the facility itself, but also the support structure the device is attached.

Die Austragung von aussedimentierten Feststoff- bzw. Schlamm­ teilchen erfordert aufwendige Austrags- oder Räumeinrichtun­ gen.The discharge of solid or sludge sedimented out Particle requires complex discharge or clearing equipment gene.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Gasreinigungssysteme mit rotierendem Filter zu be­ seitigen, insbesondere das Flüssigkeitsbad als Dichtelement durch andere, besser geeignete Maßnahmen zu ersetzen.The invention has for its object the disadvantages of known gas cleaning systems with rotating filter to be sided, especially the liquid bath as a sealing element to be replaced by other, more suitable measures.

Bei abstrakter Betrachtung der Aufgaben-Stellung ergibt sich, daß die Aufgabe tatsächlich nicht darin besteht, ein neues Dichtungssystem zu schaffen, sondern zu verhindern daß unge­ reinigte Gase durch dem offenen Ringspalt zwischen der rotie­ renden Filtertrommel und der ortsfesten Gehäusewand zum Rein­ gas innerhalb der Filtertrommel gelangen können. When the task position is considered in abstract terms, that the task is actually not a new one To create a sealing system, but to prevent it cleaned gases through the open annular gap between the rotie filter drum and the fixed housing wall for cleaning gas can get inside the filter drum.  

Erfindungsgemäß wird der Durchtritt ungereinigter Gase durch den offenen Ringspalt zu den Reingasen innerhalb der Filter­ trommel dadurch verhindert, daß ein Teil der Reingase aus dem Innenraum der Filtertrommel durch den offenen Ringspalt zurück­ geführt wird in den äußeren Ringraum zwischen der porösen Filtertrommel und der äußeren Umfangswand.According to the invention, the passage of unpurified gases is through the open annular gap to the clean gases within the filter drum prevents part of the clean gases from the The interior of the filter drum through the open annular gap is led into the outer annulus between the porous Filter drum and the outer peripheral wall.

Um dieses technisch zu bewirken ist es notwendig, den Druck des abzweigenden Gasstromes auf das Niveau der Gase vor der Filter­ trommel zu erhöhen. Diese Druckerhöhung bei einem Teil der Reingase erfolgt mit an sich bekannten Mitteln der Technik, wie sie aus dem Ventilatoren- und Gebläsebau bekannt sind.In order to achieve this technically it is necessary to pressure the branching gas flow to the level of the gases in front of the filter to increase drum. This pressure increase in part of the Clean gases are made using means known per se, such as they are known from fan and blower construction.

Beispiele für die zweckmäßige Ausführung erfindungsgemäßer Ein­ richtungen und die zweckmäßige Anordnung der Druckerhöhungsein­ richtungen sind in den Zeichnungen Fig. 1 bis 3 dargestellt.Examples of the expedient execution of a device according to the invention and the expedient arrangement of the pressure increasing devices are shown in the drawings, FIGS .

Fig. 1 zeigt als Beispiel eine erfindungsgemäße Einrichtung, bei der die Druckerhöhungseinrichtung 12 innerhalb des Gehäu­ ses, und mit der Filtertrommel fest verbunden, an deren offener Stirnseite angeordnet ist. Fig. 1 shows an example of a device according to the invention, in which the pressure increasing device 12 within the housing, and firmly connected to the filter drum, is arranged on the open end face.

Fig. 2 zeigt eine komplette Anlage gemäß dem Ausführungsbei­ spiel nach Fig. 1, einschließlich des für den Gastransport er­ forderlichen Ventilators 25. Fig. 2 shows a complete system according to the game Ausführungsbei of FIG. 1, including the fan 25 required for gas transport.

Fig. 3 zeigt ein anderes Beispiel für eine erfindungsgemäße Einrichtung. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine weitere Druckerhöhungseinrichtung 28 außerhalb des Gehäuses der eigentlichen Einrichtung angeordnet. Fig. 3 shows another embodiment of an inventive device. According to this exemplary embodiment, a further pressure increasing device 28 is arranged outside the housing of the actual device.

Eine solche Ausführung ist zum Beispiel dann zweckmäßig, wenn die erforderliche Druckerhöhung für den abgezweigten Gasstrom allein mit einer Anordnung der Druckerhöhungseinrichtung 12 gemäß Fig. 1 technisch nicht mehr erzielbar ist.Such an embodiment is expedient, for example, when the pressure increase required for the branched-off gas flow can no longer be achieved technically with an arrangement of the pressure increase device 12 according to FIG. 1.

Gemäß Fig. 1 besteht die Einrichtung im Wesentlichen aus dem Rotor 1, der mit seinen Hohlwellen 2 und 4 in den Lagern 3, 5 drehbar gelagert ist.Referring to FIG. 1, the device consists essentially of the rotor 1 which is supported with its hollow shafts 2 and 4 in the bearings 3, 5 rotatably.

Einzelteile des Rotors 1 sind außerdem die Bodenplatte 6, die poröse, gasdurchlässige Filtertrommel 7, der daran nach oben anschließende massive Rohrmantel 8, der Kegelmantel 9, und die mit diesem fest verbundenen inneren Leitbleche 10, der Winkelring 11, und die der Druckerhöhung dienenden äußeren Leitbleche 12. Individual parts of the rotor 1 are also the base plate 6 , the porous, gas-permeable filter drum 7 , the massive tubular casing 8 adjoining it at the top, the conical casing 9 , and the inner guide plates 10 , the angular ring 11 , and the outer ones serving to increase the pressure Baffles 12 .

Den massiven Rohrmantel 8 umgibt mit Abstand die Umfangswand 13 so daß zwischen beiden ein offener Ringkanal 14 gebildet wird. Zu verhindern, daß durch diesen offenen Ringkanal 14 ungerei­ nigte Gase zum Reingas innerhalb der Filtertrommel 7 gelangen ist, wie bereits ausgeführt, Aufgabe der Erfindung.The massive tubular jacket 8 surrounds the circumferential wall 13 at a distance so that an open annular channel 14 is formed between the two. To prevent that through this open ring channel 14 uncleaned gases to the clean gas within the filter drum 7 , as already stated, object of the invention.

Die Zuführung der zu reinigenden Gase 15 in den die Filter­ trommel 7 umgebenden Ringraum 16 erfolgt durch einen schrauben­ förmigen Einlaßkanal 17, wie solche vom Zyklonbau bekannt sind.The supply of the gases to be cleaned 15 in the filter drum 7 surrounding the annular space 16 takes place through a screw-shaped inlet channel 17 , as are known from cyclone construction.

Der besseren Verteilung der Gase 15 auf den Umfang der porösen Filtertrommel 7 dienen Leitbleche 18.Baffles 18 serve to better distribute the gases 15 over the circumference of the porous filter drum 7 .

Die ungereinigten Gase und die darin enthaltenen Feststoffteil­ chen unterliegen zunächst den Fliehkräften als Folge der Rota­ tion um die Filtertrommel 7. Feststoffteilchen, bei denen die Fliehkräfte gegenüber den Schleppkräften der Strömung überwie­ gen, werden an die zylindrische Umfangswand 19 ausgeschleudert und gelangen dann über den konischen Auslauftrichter 20 in den Sammelbehälter 21.The unpurified gases and the solid particles contained therein are initially subject to the centrifugal forces as a result of the rotation around the filter drum 7 . Solid particles, in which the centrifugal forces prevail over the drag forces of the flow, are thrown onto the cylindrical peripheral wall 19 and then pass through the conical outlet funnel 20 into the collecting container 21 .

Feststoffteilchen, bei denen die Schleppkräfte der Strömung überwiegen werden von dieser Strömung mitgenommen. Beim Durch­ tritt dieser Gase durch den porösen Filtermantel 7 lagern sich diese Teilchen dann im Porenlabyrint dem Filter an.Solid particles in which the drag forces of the flow predominate are carried along by this flow. When these gases pass through the porous filter jacket 7 , these particles then accumulate in the pore labyrinth on the filter.

Die so von Feststoffen gereinigten Gase bilden innerhalb der Filtertrommel 7 zunächst eine Wirbelsenke, deren Kern zentral nach oben abgesaugt wird - Pfeile 22 - in das Auslaufgehäuse 23, aus dem sie von einem nachgeordneten Exhaustor 25 durch den tangential-angeordneten Auslaufstutzen 24 abgesaugt, und durch den Abgaskamin 29 ins Freie gefördert werden.The gases thus cleaned from solids first form a vortex sink within the filter drum 7 , the core of which is sucked off centrally upwards - arrows 22 - into the outlet housing 23 , from which they are sucked out by a downstream exhaust port 25 through the tangentially arranged outlet nozzle 24 , and through the exhaust stack 29 are promoted outdoors.

Von dem aufsteigenden Gasstrom 22 wird ein Teilstrom - und zwar vorwiegend die Randströmung - durch die rotierenden äußeren Leitbleche 12 abgesaugt und auf ein höheres Druckniveau gegen­ über der Hauptströmung gebracht.From the ascending gas flow 22 , a partial flow - predominantly the edge flow - is sucked off by the rotating outer guide plates 12 and brought to a higher pressure level compared to the main flow.

Unter diesen Bedingungen ergibt sich eine Kreislaufströmung in dem Sinne, daß der größte Teil der abgezweigten Reingase durch den offenen Ringkanal 14 zurückgeführt wird in den Ringraum 16 und von dort wieder durch die poröse Filtertrommel 7 zum Rein­ gas in der Filtertrommel 7. Under these conditions, there is a circulatory flow in the sense that the major part of the branched clean gases is returned through the open annular channel 14 into the annular space 16 and from there again through the porous filter drum 7 to pure gas in the filter drum 7 .

Diese Kreislaufströmung - dargestellt durch die ovalen Ring­ pfeile 26 - verhindert, daß ungereinigte Gase durch den offe­ nen Ringkanal 14 zum Reinigen innerhalb der Filtertrommel 7 gelangen können.This circulation flow - represented by the oval ring arrows 26 - prevents that unpurified gases can get through the open ring channel 14 for cleaning within the filter drum 7 .

Für die Funktion dieser Eirichtung ist es unerheblich, daß ein geringer Teil der abgezweigten Reingase durch den unver­ meidlichen Spalt zwischen dem waagerechten Schenkel des Win­ kelringes 11 und der oberen Deckplatte 27 wieder zur Haupt­ stömung in das Auslaufgehäuse 27 zurückgeführt wird.For the function of this device, it is irrelevant that a small part of the branched clean gases through the inevitable gap between the horizontal leg of the win kelringes 11 and the upper cover plate 27 is returned to the main flow in the outlet housing 27 .

Die Ringströmung 26 ersetzt sowohl Dichtungsmanschetten, als auch das Flüssigkeitsbad entsprechend der deutschen Patent­ schrift 25 38 495.The ring flow 26 replaces both sealing sleeves and the liquid bath according to the German patent 25 38 495.

Bei Verwendung von Filtertrommeln mit sehr hohem Durchfluß­ widerstand kann u. U. die dann erforderliche Druckerhöhung für die im Kreislauf geführten Gase nur mit einer Druckerhöhungs­ einrichtung gemäß der Fig. 1 technisch nicht mehr erzielt werden können, weil der Drehzahl des Rotors 1 Grenzen gesetzt sind. Durch Anordnung einer zusätzlichen Druckerhöhungsein­ richtung - wie in Fig. 3 dargestellt - wird die erzielbare Druckerhöhung unabhängig von der maximal zulässigen Drehzahl des Rotors 1.When using filter drums with very high flow resistance u. U. the then required pressure increase for the gases circulated only with a pressure increasing device according to FIG. 1 can no longer be achieved technically because the speed of the rotor 1 are limited. By arranging an additional pressure increasing device - as shown in Fig. 3 - the achievable pressure increase is independent of the maximum allowable speed of the rotor 1st

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird dem Reingaskamin 29 ein Teilgasstrom durch die hier als Gebläse dargestellte Druckerhöhungseinrichtung 28 entnommen. Die entnommene Gas­ menge kann durch eine Drosselklappe 30 reguliert werden. Druckseitig werden diese Gase durch die Rohrleitung 31 dann dem offenen Ringspalt 14 zugeführt, wobei die rotierenden Leitbleche 12 diesen Vorgang unterstützen.According to this exemplary embodiment, a partial gas flow is removed from the clean gas fireplace 29 through the pressure-increasing device 28 shown here as a blower. The amount of gas withdrawn can be regulated by a throttle valve 30 . On the pressure side, these gases are then fed through the pipeline 31 to the open annular gap 14 , the rotating guide plates 12 supporting this process.

Bei dieser Ausführung der Gesamteinrichtung ist es zweck­ mäßig, auf den Winkelring 11 zu verzichten und dafür den Kegelmantel 9 zu verlängern, wie dieses in Fig. 3 - Pos. 32 dargestellt ist.In this embodiment of the overall device, it is expedient to dispense with the angle ring 11 and instead to extend the conical jacket 9 , as is shown in FIG. 3-item 32 .

Der Außendurchmesser des an den Kegelmantel anschließenden Ringes 33 ist etwas geringer als der Innendurchmesser des Aus­ laufgehäuses 23. Durch den so sich ergebenden Ringspalt kann auch hier ein geringer Teil der zurückgeführten und auf höhe­ ren Druck gebrachten Gase als Kurzschlußströmung zum Reingas in das Auslaufgehäuse 23 gelangen. The outer diameter of the ring 33 adjoining the cone jacket is slightly smaller than the inner diameter of the running housing 23 . Due to the resulting annular gap, a small part of the recirculated and brought to higher pressure gases can reach the clean gas in the outlet housing 23 as a short-circuit flow.

Die Funktionsfähigkeit der Einrichtung wird dadurch jedoch nicht beeinträchtigt.However, the functionality of the facility is not affected.

Die Reinigung der Filterporen von angelagerten Feststoffen erfolgt durch Flüssigkeiten, zum Beispiel Wasser, das im Inneren der Filtertrommel von ortsfest installierten Düsen 34 und 35 auf die rotierende Filtertrommel aufgesprüht wird.The filter pores are cleaned of accumulated solids by means of liquids, for example water, which is sprayed onto the rotating filter drum from the inside of the filter drum by nozzles 34 and 35 which are installed in a fixed position.

Die Düsen können wahlweise direkt an einem zentralen Zufüh­ rungsrohr 36 angeordnet sein, oder auch über Zuführungsrohre 37 bis nahe an die Filtertrommel herangeführt werden.The nozzles can either be arranged directly on a central feed pipe 36 , or can be brought up close to the filter drum via feed pipes 37 .

Das Zuführungsrohr 36 ist unten zentral am Lagergehäuse 38 befestigt, und wird oben durch einen Bügel 39 zentral zur Hohlwelle gehalten. Gegen die Hohlwellen ist das Zuführungs­ rohr durch Dichtungen 40 abgedichtet.The feed pipe 36 is attached centrally at the bottom to the bearing housing 38 , and is held at the top by a bracket 39 centrally to the hollow shaft. The feed pipe is sealed by seals 40 against the hollow shafts.

Claims (3)

1. Einrichtung zum Reinigen von Gasen mittels einer rotieren­ den Trommel aus porösem, gasdurchlässigem Material, bei der die zu reinigenden Gase die poröse Filtertrommel von außen nach innen durchströmen, gekennzeichnet durch eine oder mehrere der Filtertrommel nachgeordnete Druckerhöhungseinrichtungen, durch die ein Teilstrom der gereinigten Gase durch den offnen Ringspalt zwischen dem massiven Teil der Filtertrommel und der orts­ festen Umfangswand zurückgefördert wird in den Ringraum zwischen der porösen Filtertrommel und der äußeren Ge­ häuseumfangswand.1. Device for cleaning gases by means of a rotating drum made of porous, gas-permeable material, in which the gases to be cleaned flow through the porous filter drum from the outside inwards, characterized by one or more pressure-increasing devices arranged downstream of the filter drum, through which a partial flow of the cleaned gases is conveyed back through the open annular gap between the massive part of the filter drum and the fixed peripheral wall into the annular space between the porous filter drum and the outer wall of the housing. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine oberhalb der Filtertrommel angeordnete Druckerhöhungseinrichtung für die gereinigten Gase, die mit der Filtertrommel fest verbunden ist.2. Device according to claim 1, characterized by one above the filter drum arranged pressure increasing device for the cleaned Gases that are firmly connected to the filter drum. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine oder mehrere, außerhalb der Einrichtung angeordnete Druckerhöhungseinrichtungen, die einen Teilstrom der gereinigten Gase durch entsprechende Kanalverbindungen zurücktransportieren in den offenen Ringspalt zwischen der Filtertrommel und der Gehäusewan­ dung.3. Device according to claim 1, characterized by one or more, outside the Device arranged pressure increasing devices, the a partial flow of the purified gases by appropriate Transport channel connections back in the open Annular gap between the filter drum and the housing wall dung.