FI64747C - Saett att styra rensfoerloppet vid rensning av filtermaterialet vid textila spaerrfilter - Google Patents

Description

ra1 KUULUTUSJULKAISU , _ 1¾ (11) uTLAGG N I NCSSKRI ft 6 4 747 t®) Patent tieddelat ^ ^ (51) Kv.lkp/Int-CI. 3 B 01 D 46/04 SUOMI—FINLAND (21) P*t«nttlh*k«mu* —Pttenttiueknk»* 80032t (22) HtkeeihplW—AiMMoilnptfag 04.02.80 (FI) (23) Alkuptfrt—Glklghetsdag 04.02.80 (41) Tullut iulkheksl — Bllvit offwitllg 13· 08.80

Patentti· ja rekisterihallitus /44) Nihttviksipuion ja kuuLjuikabun pvm. —

Patent· och registerstyrelsen Araetun utbgd och uti.«krift*n public end 30.09· 83 (32)(33)(31) Pyydetty «tuolkeu*—Begird prloritet 12.02.79

Ruotsi-Sverige(SE) 7901181-3 (71) Fläkt Aktiebolag, Sickla Alle 13, Nacka, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Roland Apelgren, Växjö, Ruotsi-Sverige(SE) (74) Oy Kolster Ab (54) Tapa puhdistustoiminaan ohjaamiseksi tekstiilistä valmistettujen sulkusuodattimien suodatinaineen puhdistuksessa — Sätt att styra rensförloppet vid rensning av filtermaterialet vid textila spärr-filter Tämä keksintö koskee tapaa puhdistustoiminnan ohjaamiseksi tekstiili suodattimien suodatinaineen puhdistuksessa patentti-tivaatimuksen 1 johdannon mukaisesti.

Tavanomaisessa ohjausjärjestelmässä letkunsuodattimen puhdistus-järjestelmää ohjaa tavallisesti laitoksen paineen lasku laipasta laippaan. Sekä tulo- että lähtöpellit sekä kanavahäviöt luetaan mukaan paineen laskuun laipasta laippaan. Puhdistus alkaa, kun saavutetaan raja-arvo paineen laskulle laipasta laippaan. Puhdistusten väliaika on siis riippuvainen kaasun tomusisäilöstä.Menetelmä sopii hyvin prosesseihin, joissa käyttöolosuhteet, so. kaasun virtaus, kaasun lämpötila ja tomupitoisuus, ovat suurin piirtein muuttumattomat.

2 64747

Kun kaasun virtaus ja tomupitoisuus vaihtelevat, on kuitenkin kaasun virtauksella taipumus suuressa määrin ohjata edellä kuvattua ohjausjärjestelmää, mikä on selvästi sopimatonta erotusteknisesti.

Koska paineen lasku laipasta laippaan on joka hetki verrannollinen kaasun virtaukseen, voi puhdistus alkaa olematta riippuvainen letkuilla olevista tomukerroksista, virtauksen lyhytaikaisten kasvujen vaikutuksesta. Tuloksena on ylipuhdistus, so. tomukakku rikkoontuu ja suodatinaine jää avoimeksi kaasuvirralle. Emissio sekä letkujen kuluminen ja jäämävastus kasvavat, koska tomun hieno osa vcL helpommin tunkeutua avoimen suodatinaineen läpi.

Vastakkainen käyttötapaus voi myös esiintyä, so. suuri tomu-pitoisuus ja pieni kaasun virtaus, minkä tuloksena on tomukakun vrimakas kasvu puhdistuksen alkamatta. Tomukerrosten kasvu ei siis sinänsä riitä puhdistuksen alkamisen raja-arvon saavuttamiseksi kaasun virtauksen ollessa pienempi. Kun kaasun virtaus kasvaa, alkaa puhdistus heti, mutta tällöin puhdistusteho (sysäyspaine) ei ole paksumman tomukakun mukaan sovitettu. Tuloksena on, että tarvitaan monta puhdistusta suodattimen puhdistamiseksi, mikä kuluttaa letkuja enemmän ja lyhentää kestoikää. Äärimmäisissä tapauksissa voi jopa käydä niin, että laitoksen käyttöpiste siirtyy ylempään työskentelypistee-seen, johon liittyvät paineen suurempi lasku ja kaasun pienempi virtaus. Ylempi työpiste koskee järjestelmän laitos- ja vast, tuuletin-käyrän välistä leikkauspistettä. Kun laitos sisältää sysäysten puhdistaman suodattimen, laitoskäyrä saa vinosti ylöspäin suunnatun paraabelin muodon, jonka "kärki" vastaa suurinta mahdollista suodatinvirtausta. Kun ylempi työpiste on saavutettu, on laitos taas käynnistettävä sen palauttamiseksi alempaan käyttöpisteeseen, johon liittyvät paineen pienempi lasku ja suurempi kuormitus.

On myös tunnettua ohjata letkunsuodattimen puhdistustoimintaa käynnistämällä puhdistussysäykset määrätyllä aikavälillä, joka tällöin on sovitettu antamaan vaaditun puhdistuksen käyttötapauksessa, jossa kuormitus on suurin. Ohjaus tapahtuu tällöin aikakellojärjestelyn avulla. On selvää, että kun suodattimen kuormitus alittaa suurimman kuormituksen, vaatii järjestelmä puhdistuksen silloin, kun puhdistus ei ole tarpeen, mikä johtaa suodatinaineen suureen kulumiseen ja suurempaan emissioon.

3 64747

Po. keksinnön tarkoituksena on kehittää parannettu ohjausjärjestelmä, jossa on poistettu tunnettujen tapojen huonot puolet. Tähän päästään patenttivaatimuksen 1 määrittelemällä tavalla. Keksintö perustuu siis sille oivallukselle, että suodatinaineella,tavallisesti suodatinletkuilla, olevan tomukerroksen on ohjattava puhdistusjär-jestelmää, niin että riippumatta vaihteluista kaasun virtauksessa ja tomupitoisuudessa puhdistus aina käynnistyy, kun letkuilla on sama tomukerros. Patenttivaatimuksessa 2 ja 3 määritellään eräs sopiva menettelytapa, jossa otetaan huomioon kaasun viskositeetti, mikä on tarkoituksenmukaista silloin, kun puhdistettavan kaasun virtausvaih-telujen lisäksi esiintyy sen lämpötilan vaihteluja. Patenttivaatimuksissa 4-7 määritellään vaihtoehtoiset tavat puhdistusjärjestelmän puh-distustehon ohjaamiseksi vaikuttamalla parametreihin, joilla on merkitys puhdistusteholle.

Keksintöä kuvataan nyt lähemmin oheisen piirustuskuvion yhteydessä, joka esittää suodatinlaitokeen läpileikkausta.

Piirustuksessa 1 osoittaa suodatinkoteloa, johon on sijoitettu suodatinkammiot 2, joissa on kasetteja 3 tai paketteja, jotka sisältävät useat rivit letkusuodatinletkuja 4. Saastunut kaasu, joka on puhdistettava, johdetaan suodatinkotelosta puhdas!lmakanavan 6 kautta. Suodatinkotelossa raakakaasu johdetaan kanavan 7 kautta suodatinkam-mion raakakaasun tulokohtaan 8 ja siten se tunkeutuu suodatinletkujen 4 läpi, jolloin tomu jää suodatinaineen pinnalle. Puhdistettu kaasu johdetaan suodatinkammion puhdaskaasupuolelta puhdaskaasun lähtöau-kon 9 kautta suodatinkotelossa olevaan lähtökanavaan 10, joka on liitetty puhdasilmakanavaan 6. Näytetty suodatin sisältää useat ei-näy-tetyt suodatinkammiot, jotka on liitetty yhteisiin kanaviin 7 ja 10. Lisäksi käytetään peltilaitteita 11 ja 12, joilla suljetaan suodatin-kämmiot tarpeen vaatiessa tarkastusta, suodattimen vaihtoa jne. varten. Tätä varten käytetään hissilaitetta 13, jolla kasetti nostetaan ylös suodatinkammiosta. Kuvion oikealla näyttämä suodatinkam-mio on suljettu pellillä 12. Vasen suodatinkammio on käytössä, kuten pellin 11 asento näyttää, ja kaasun virtaus näytetään nuolilla, jotka osoittavat virtaussuunnan.

Suodatinletkujen puhdistamiseksi käytetään puhdistuslaitetta 14. Tämä käsittää näytetyssä muodossa painesäiliön 15 puhdistusväli-ainetta eli paineilmaa varten, venttiilin 16 puhdistusväliaineen syöttämiseksi jakelukanavaan 17, joka on varustettu suutinputkella 18.

4 64747

Kuvion näyttämän puhdistuslaitteen toimintaa ja toteutusmuotoa ei kuvata tässä lähemmin, vaan tässä mainittakoon vain, että ne ovat am. patentin 4 033 732 kuvaamaa tyyppiä. Puhdistus saadaan aikaan suuntaamalla painesysäys alas letkuun, jolloin suodatinaine saa kiihdytys- ja hidastusliikkeen, jolloin tomu irtoaa suodatinainees-ta ja kerääntyy tomutaskuun 19. Tätä puhdistusmenettelyä on kokeiltu perusteellisesti ja puhdistustehoon vaikuttavat parametrit ovat hyvin tunnettuja.

Keksinnön mukaisesti puhdistusjärjestelmää ohjataan seuraavasti. Savukaasukanavaan 5 sijoitetun sondin 20 avulla mitataan kaasun kokonais paine ja staattinen paine, jolloin paineensiirrin 21 voi rekisteröitä kaasun dynaamisen paineen ja sen vaihtelun ajassa. Koska dynaaminen paine on kaasuvirtauksen funktio, saadaan näin kaasuvirtauksen vaihtelun mitta, ja kun tunnetaan ko. kanavapinta-ala ja suodatinaineen kokonaispinta-ala, saadaan sopivalla signaalikäsittelyllä suodattimen kuormitus vf lähtösignaalina paineensiirtimestä 21. Määrityksessä suodattimen kuormitus on siis kaasuvirtauksen (m /s) ja suodatinalan 2 (m ) välinen osamäärä ja tavallisissa sovellutuksissa v^ on 0,02 - 0,06 m/ s.

Paineentuntoelin 22 on sijoitettu suodatinkammion raakakaasu-puoleen (raakakaasun tulokohtaan 8) ja sen tuntema paine siirretään paineensiirtimeen 23. Toinen paineentuntoelin 24 on sijoitettu suodatinkammion puhdaskaasun lähtökohtaan 9 ja sen tuntema paine siirtyy niinikään paineensiirtimeen 23, jossa muodostuu erotuspaine p^, joka on lähtösignaali mainitusta siirtimestä. Erotuspaine p^ on siis ko. paineen lasku suodatinaineen kautta. Tavallisissa sovellutuksissa vaihtelee alueella 0,75 - 2,5 kPa. Lähtösignaalit paineensiirtimistä 21 ja 23, so. v^ ja p^, johdetaan elektroniikkayksikköön 25 jatkokäsittelyä varten. Keksinnön mukaisesti lasketaan tässä suodattimen vastus S, joka määritellään osamääränä suodatinaineen kautta tapahtuvan paineen laskun p^ ja suodattimen kuormituksen v^ välillä. S:n tavalliset arvot ovat 15-50 kPa(m/s). Lähtösignaali S elektroniikkayksiköstä viedään raja-arvoyksikköön 26, jossa tapahtuu vertailu suodatinvastuksen tavoitearvon So kanssa ja joka antaa signaalin C suodattimen puhdistusta varten, kun suodattimen vastus S on noussut säädettyyn tavoite-arvoon So. Signaali C johdetaan ohjauselektroniikkayksikköön 29, joka antaa puhdistusjärjostolmän 14 vaatimat signaalit puhdistuksen suorittamiseksi. Näin käynnistyy paineilmakompressori ja lisäksi toimii sälikö-mekaaninen venttiili, joka ohjausventtiilin kautta avaa venttiilin 16 ja siten aloittaa puhdistustoiminnan.

5 64747

Sellaisia prosessisovellutuksia esiintyy usein, joissa kaasun lämpötila vaihtelee paljon aikaa myöten. Tällöin muuttuu myös kaasun viskositeetti, mikä vaikuttaa paineen laskuun suodatinaineen kautta, ilman että suodatinaineelle laskeutunut tomukakku on muuttunut. Koska keksinnön periaatteen mukaan vain tomukerroksen koko voi vaikuttaa puhdistusjärjestelmän ohjaukseen, keksintö käsittää tarkoituksenmukaisen menettelytavan, jolla kaasun lämpötilan ja siten viskositeetin vaihdellessa normitetaan suodatinvastuksen määritys tarkistus-lämpötilan To avulla. Tämä tapahtuu siten, että lämpötilan tuntoelin 27 tuntee kaasun lämpötilan ja siirtää siirtimen 28 kautta kaasun absoluuttisen lämpötilan T arvon elektroniikkayksikköön 25. Kun lasketaan suodattimen vastus S, kerrotaan tässä osamäärä p^/v- arvolla (To/T)** , jossa To on tarkistuslämpötila °K ja T on ko. lämpötila °K.

A\ on vakio, jonka arvo alle 200°C lämpötiloissa on 0,7 6.

Keksinnön mukaisesti puhdistustoimintaa ohjataan muuttamalla jokin niistä parametreistä, joilla on merkitys puhdistustoiminnan tehokkuudelle. Keksinnön käytännön sovellutukselle sopivin tapa on ohjata puhdistustehoa muuttamalla puhdistusväliaikaa tai puhdistuspuls-sien keskinäistä väliaikaa.

Tässä yhteydessä huomautettakoon, että suodatinletku sisältävät kasetin puhdistus yleensä tapahtuu rivi riviltä ja että puhdistus-väliajalla tarkoitetaan sitä aikaa, joka kuluu kasetin jonkin suodatin-rivin puhdistuksen aloituksesta siihen, että kun suodatinrivit on puhdistettu ja seuraava puhdistuskierros aloitetaan. Puhdistuskierros voi siis merkitä suodatinpaketin nopeaa läpipuhdistusta ja aikaa seu-raavaan puhdistusväliaikaan ohjataan tämän mukaisesti. Toisessa tapauksessa puhdistukset tapahtuvat rivi riviltä keskeytyksettä kasetin läpipuhdistuksen jälkeen ja sen sijaan muutetaan puhdistus-sysäysten välistä aikaa. Kun suodatinaineelle laskeutuu voimakkaasti tomua, alkaa puhdistus lyhyin väliajoin, ja kun tomua laskeutuu vähän, muodostuvat vastaavat aikavälit pitkiksi.

Koska puhdistusteho on riippuvainen puhdistusväliaineen tai -sysäyksen paineesta, niin että korkea paine antaa voimakkaamman puhdistustehon kuin pieni paine, voidaan vaihtoehtoisen tavan mukaisesti muuttaa puhdistussysäyksen painetta puhdistustehon säätämiseksi. Tässä tapauksessa painesysäysten välinen aikaväli on mieluiten vakio, ja ennen jokaista puhdistusta järjestelmä antaa signaalin, joka vaikuttaa puhdistuspaineeseen, niin että tuleva puhdistussysäys 6 64747 on juuri niin voimakas kuin on tarpeen vaaditun puhdistuksen aikaansaamiseksi. Sysäyspaineen itse ohjaus voi tapahtua eri tavoin, esim. ohjaamalla säiliön paine, minkä asiantuntija hyvin ymmärtää. Toisen vaihtoehdon mukaisesti voidaai chjata puhdistussysäyksen puhdistieteho muuttamalla sen kestoaikaa. Jos sysäys katkaistaan aikaisin, saadaan alhaisempi puhdistusteho kuin jos sen annetaan vaikuttaa kokonaisuudessaan. Käytännössä tämä voidaan tehdä muuttamalla signaalin C kestoaika .

Keksintöä kuvavaan lähemmin seuraavassa sovellutusesimerkissä. Kokeilu suoritettiin letkusuodatinlaitoksessa, joka puhdisti kaasun sähköllä toimivan valokaariuunin jälkeen. Näissä laitoksissa kaasun virtaus vaihtelee paljon käytön aikana ja lisäksi lämpötila vaihte- 3 lee. Virtaus suodattimen kautta vaihteli alueella 300.000 Nm /h - 440.000 Nm3/h ja lämpötila alueella 20-100°C. Suodatinlaitos sisälsi neljä osastoa, kussakin 336 letkua, joista jokaisen letkun pituus oli 5 m ja halkaisija 0,127 m. Koko suodatinpinta-ala oli yhteensä 2 2688 m . Tavalliseen käyttöön verrattuna keksinnön mukaisen käyttötavan tuloksena oli se, että puhdistusten keskimääräinen väliaika kas-voi 33 %:lla 1,25 minuutista 1,65 minuuttiin .Silloin, ktin lisäksi otettiin huomioon kaasun lämpötilan vaihtelu, puhdistusten väliaika piteni entisestään l,65:stä l,85:een minuuttiin.

Edut, jotka saavutetaan keksintöä käyttämällä ja tavanomaiseen tekniikkaan verrattuna, ovat yhteenvetona seuraavat. Suodatinletku-jen puhdistus tapahtuu aina, kun letkuilla on tietty tomukerros, jolloin vältetään liiallinen puhdistus, mikä kuluttaisi letkuja enemmän. Näin letkut saavuttavat pitemmän kestoiän. Suodatinlaitoksen kokonaisemissio pienenee, koska letkuja ei puhdisteta liikaa, vaan suodatinaineelle jää aina tomukakku. Tämä estää myös hienon tomun tunkeutumisen syvälle suodatinaineeseen, mikä antaa pienemmän jäämä-vastuksen ja siten pienemmän keskimääräisen paineen laskun suodatinlet-kujen kautta. Tämä merkitsee energian huomattavaa säästöä tuulettimen pienemmän työskentelyn muodossa. Lisäksi puhdistusten pienempi määrä johtaa siihen että itse puhdistusjärjestelmän energiankulutus pienenee.

Claims (7)

64747 7

1. Tapa puhdistustoiminnan ohjaamiseksi puhdistettaessa tekstiilistä valmistettujen sulkusuodattimien, lähinnä letkusuo-datintyvppisten suodattimien, suodatinaine, joissa suodattimissa saastunut kaasu syötetään suodatinkammioon raakakaasun tulokohdan kautta ja kaasu kulkee suodatinkammiossa olevan suodatinaineen läpi jättäen tämän päälle tomua ja se johdetaan pois suodatinkammiosta puhtaan kaasun lähtökohdan kautta, mikä puhdistustoiminta saadaan aikaan kohdistamalla suodatinaineeseen paineilmasysäys puhdistus-järjestelmstä, jota ohjausjärjestelmä ohjaa, tunnettu siitä, että ohjausjärjestelmä mittaa mittauselimillä paineen laskun (p^) suodatinaineen kautta sekä suodattimen kuormituksen (v^), joka on kaasuvirtauksen ja suodattimen pinta-alan välinen osamäärä, ja että ohjausjärjestelmä muodostaa p^jn ja v^:n välisen osamäärän, so. suodatinvastuksen (S), joka, kun sitä verrataan suodatinvastuk-sen tavoitearvoon (So), antaa signaalin ainakin yhden sellaisen parametrin ohjaamiseksi, joka vaikuttaa tehoon, jolla puhdistus-järjestelmä puhdistaa suodatinaineen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tapa, tunnettu siitä, että ohjausjärjestelmä mittaa lämpötilan tuntoelimillä kaasun absoluuttisen lämpötilan (T) ja ko. suodatinvastuksen laskennassa ottaen huomioon kaasun ko. lämpötilan korjaa sitä suhteessa, joka määrää kaasun viskositeetin muutoksen suhteessa tarkistus- lämoötilaan T . " o

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tapa, tunnettu siitä, että korjaus tapahtuu laskemalla osamäärien p^/v^ ja (T /T)α tulo, jolloin To on tarkistuslämpötila °K ja a on vakio.

4. Patenttivaatimuksien 1-3 mukainen tapa, tunnet-t u siitä, että siinä vaikutetaan puhdistusten väliseen aikaan.

5. Patenttivaatimuksien 1 - 3 mukainen tapa, tunnet-t u siitä, että ohjausjärjestelmä ohjaa puhdistusjärjestelmän puhdistustehoa vaikuttamalla puhdistussysäysten väliseen aikaväliin.

6. Patenttivaatimuksien 1-3 mukainen tapa, tunnet-t u siitä, että ohjausjärjestelmä ohjaa puhdistusjärjestelmän puhdistustehoa vaikuttamalla puhdistussysäyksen puhdistuspaineeseen.

7. Patenttivaatimuksen 1-3 mukainen tapa, tunnet- t u siitä, että ohjausjärjestelmä ohjaa puhdistusjärjestelmän puhdistustehoa vaikuttamalla puhdistyssysäyksen kestoaikaan.