WO2015055157A1 - Filtersystem mit einem rotationsfilter - Google Patents

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WO2015055157A1
WO2015055157A1 PCT/DE2013/000617 DE2013000617W WO2015055157A1 WO 2015055157 A1 WO2015055157 A1 WO 2015055157A1 DE 2013000617 W DE2013000617 W DE 2013000617W WO 2015055157 A1 WO2015055157 A1 WO 2015055157A1
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filter drum
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PCT/DE2013/000617
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Inventor
Dirk Barnstedt
Original Assignee
Dirk Barnstedt
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    • B01D46/70—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter by acting counter-currently on the filtering surface, e.g. by flushing on the non-cake side of the filter
    • B01D46/71—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter by acting counter-currently on the filtering surface, e.g. by flushing on the non-cake side of the filter with pressurised gas, e.g. pulsed air
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    • B01D50/00—Combinations of methods or devices for separating particles from gases or vapours
    • B01D50/20—Combinations of devices covered by groups B01D45/00 and B01D46/00

Definitions

  • the present invention is concerned with according to the preamble of
  • Such a drum filter cleaning device is known from DE 1 703 945 in the prior art.
  • This drum filter cleaning device has a rotating drum, on the outer circumferential surface of which a filter material is arranged, on which the dust to be deposited settles and is swept off a rotating brush. The swept-off dust is then blown into a collecting slot from a slot jet generated inside a drum and fed to a cyclone, the cleaning of the drum filter being carried out in a single closed air flow first by blowing off and then by suction.
  • Hose filter and hang on the filter material These dust particles located on the filter material are then blown off by the blowing force of the nozzle and fall into a collecting container of the housing, from which the dust particles are discharged.
  • a disadvantage of this filter system with a rotary filter it is felt that the raw gas tangential to
  • Dust filter with a rotating round filter drum has become known, which is arranged concentrically in a round housing. Again, the raw gas to be cleaned is injected tangentially to the filter drum and sucked the clean air from the interior of the filter drum. The remainder of the remaining fine dust is blown off through a slot-shaped nozzle during rotation of the filter drum in a relatively small semicircular tube and fed to a funnel-shaped container.
  • the raw gas flowing in tangentially to the drum due to the high flow rate constantly in strong turbulence remains, whereby the degree of purification of the raw gas is reduced and will not lead to a satisfactory result.
  • Filter elements are arranged, which can be replaced individually when worn or ineffective, whereby an enlargement of the filter surface in relation to the space required to be achieved.
  • Filter drum protrudes an elongated blowpipe from the opening
  • the gas filter system is in a housing with at least one raw gas inlet and at least one clean gas, and a rotating filter drum and at least one arranged inside the filter drum, characterized in that the housing volume of the housing is divided into at least three pressure areas and behind the raw gas inlet opening in Housing a bouncing element is arranged, which flows into the raw gas and the rotating filter drum at least one homogeneous Layer of a filter material, wherein the filter drum is at least one end face with at least one clean nozzle in operative connection.
  • the second gas stream by means of one or more
  • Dust particles are collected and discharged.
  • a filter system which is arranged in any housing.
  • this housing is located approximately in the center of a rotary filter whose outer surface is covered with a filter medium.
  • the interior of the housing is divided into three pressure areas.
  • the raw gas to be purified is supplied to the raw gas region through a raw gas inlet.
  • the gas flow bounces when entering the raw gas space, first against a bounce element, whereby strong turbulence of the gas flow arise.
  • a cleaning process is performed with each rotation of the filter drum.
  • the filter drum rotates at a peripheral speed of about 0.1 m / s to 5 m / s. Another advantage is seen in the fact that in the housing in one
  • Bouncing element is arranged, which completely covers at least the opening area of the raw gas inlet opening.
  • the longitudinal axis of the filter drum is arranged vertically or horizontally in the housing.
  • the second gas supply line is slit-shaped, wherein the slot or arranged in series blowpipes extends over almost the entire length (H) of the filter drum.
  • a funnel-shaped collecting device is arranged, in which the filtered-out material
  • the housing volume is divided into three areas, with an area for the raw gas, and the
  • Another area is provided essentially for the clean gas, and the further area is provided as a blow-off room.
  • Filtering layer is a polyester needle felted or similar
  • a cladding layer is disposed, which is the surface of the filter layer
  • Cleaning sealing element is arranged, which is the surface of the
  • Filter drum cleans and seals during rotation of the filter drum.
  • At least two seals are arranged, which are the inside of the
  • Filter drum surface is a function of the differential pressure ( ⁇ ) between the clean gas space 18 and the raw gas space 17 within the housing 2.
  • Figure 1 is a schematic perspective view of the
  • Gas filter system (1) which is arranged in a housing (2);
  • Figure 2 is an exploded perspective view of the system (1) with a round housing (2) on a frame (2 ');
  • Figure 3 is a side view of the system (1) in a housing (2) with a Rohgaseintrittsstutzen (8 ') and a clean gas outlet nozzle (5), and a plurality of Gasabsaugstutzen (26');
  • Figure 4 is a schematic side view of the gas filter system (1), in which a blow-off (4) inside the filter drum (6) is arranged, whose volume in adjustable volumes (27, 27 ', 27 ") is divided;
  • Figure 5 is a schematic plan view along the section line A - A in
  • Fig. 4 on a square housing (2), inside which a baffle element (9), a filter drum (6), and two
  • Separating elements (21, 21 ') are arranged.
  • Figure 6 is an enlarged partial sectional view of the area B from
  • Figure 1 is a schematic perspective view of the
  • Gas filter system 1 shown.
  • the housing 2 is positioned on a support frame 2 ', not shown here, which is fixed with the feet on a bottom plate. Inside the housing 2, the actual filter system is arranged.
  • the interior of the housing 2 is essentially divided into three gas areas in which different gas pressures prevail during operation.
  • a circular or polygonal filter drum 6 in a first gas pressure region 17 is arranged, which is formed relatively large volume.
  • a gas pressure supply line 14 at the end of an elongated nozzle 4 (lance) is connected.
  • Above the raw gas chamber 17 is in this embodiment of the
  • Plain gas region 18 is arranged, which communicates with the clean gas discharge line 5.
  • the raw gas is supplied to the raw gas portion 17 through the raw gas inlet 8.
  • a bounce element In order to prevent the relatively strong flow of the raw gas unabated and unimpaired enters the raw gas space 17, in the direction of the raw gas flow behind the raw gas inlet opening 8 is a bounce element. 9
  • Rohgas Symposium Editions 17 are at least two separating elements 21, 21 'are arranged, which define and limit a blow-off 22.
  • the raw gas area 17 and the clean gas area 18 are separated from each other by means of a partition wall 3.
  • FIG. 2 shows an exploded perspective view of the system 1 with a round housing 2 on a frame 2 '.
  • gas inlet nozzle 8 ' enters the loaded with dust raw gas into the interior of the housing 2 and meets there immediately after entry on a baffle element 9, bounce on the heavier entrained particles and due to the effect of gravity in a
  • a filter drum 6 is arranged on, which is offset during the filtering operation of the raw gas by a drive 6 'in rotation.
  • On the opposite side of the baffle element 9 at least two separating elements 21, 21 'are arranged, which separate the raw gas region 17 from the exhaust gas region 22. The exhaust gas is then extracted by one or more exhaust ports 26.
  • Above the housing 2 is the
  • the clean gas duct 5 is arranged with the clean gas discharge, which distributes the clean gas to the rooms to be ventilated.
  • 3 shows a side view of the system 1 in a housing 2 with a raw gas inlet nozzle 8 'and an exhaust gas outlet nozzle 26, to the in
  • present partial embodiment 26 ' are arranged to produce a favorable pressure distribution in the exhaust port and a
  • Housing 2 is the drive 6 'or the rotary ring for the filter drum. 6
  • FIG. 4 shows a schematic side view of the gas filter system in which a blow-off element 4 in the form of an elongate nozzle or a blowing tube 4 'arranged in series with one another is immersed in the filter drum 6.
  • the internal volume of the blow-off element or elongate nozzle 4 can, if appropriate, be subdivided into different regions 27, 27 ', 27 "in order to ensure a uniform blow-off of the dust particles from the surface of the filter material, in these regions 27, 27', 27".
  • the raw gas to be purified is introduced via a supply line, not shown here, the inlet opening 8 of the raw gas chamber 17 with a predetermined
  • the flow mass of the raw gas impinges on the baffle plate 9, which is arranged at a predetermined distance (a) from the raw gas inlet opening 8.
  • This predetermined distance (a) is variably adjustable and depends essentially on the respective flow rate of the raw gas. Due to the deflection effect of the baffle plate 9 of the raw gas flow, the raw gas is distributed to all sides of the baffle plate 9 in the raw gas space relatively evenly, the fine dust particles in the raw gas are kept floating by the suction in the clean gas line 5 and then in the direction of the filter drum shell or against a homogeneous filter layer 10, not visible here, sucked.
  • the used filter medium is depending on
  • the filter material may also be made of another similar material having the same filter characteristics.
  • the bottom 6 "of the filter drum 6 is closed with a filter medium and can optionally be exchanged .
  • a turntable 6 'with a drive is arranged on the circumference of the filter drum via which the filter drum is driven by means of a drive element not shown here
  • the top surface of the filter drum 6 is open at the top, so that the cleaned gas can be sucked out of the clean gas region 18.
  • the elongate blow-off element 4 projects through this cover surface into the interior of the filter drum, wherein the opening of the blow-off element 4 is designed as an elongated slot nozzle 4 'whose outlet opening is arranged in the immediate vicinity of the gas-permeable jacket surface of the filter drum 6.
  • the blower 4 or lance is with a relatively high
  • the pressure within the elongated nozzle 4 can be kept approximately constant at all exit points of the gas stream, so that the filter material is evenly blown through at all points of the shell, thereby ensuring a uniform cleaning of the fixed dust particles in the blow-off 22 is.
  • the lance 4 are transverse to the longitudinal axis of the lance a plurality of blowpipes having a predetermined diameter and distance from each other, which need not be uniform, arranged, from which the gas can escape and thus take over the function of the elongated nozzle 4 ' can.
  • the attached filter layer 10 of the jacket wall thus becomes with each rotation of the filter drum freed from attached dust particles.
  • the clean gas space 18 is arranged, in which, as a result of the suction action of the clean gas line 5, a certain negative pressure (pi) is generated.
  • the pressure (p a ) in the raw gas space 17 and the pressure (p,) in the overlying clean gas area 18 are measured.
  • control measures are automatically taken, eg. B. increasing the speed of the filter drum 6 or increasing the firing order of the pulsed Abblasdüse 4 or increasing the
  • the dust particles located in the blow-off region 22 settle over time in the lower region 16 of this cavity and are supplied to a dust container 25 provided for this purpose, or the exhaust air is supplied via the
  • Fig. 5 shows a schematic sectional plan view of a quadrangular housing 2 along the section line A - A of Fig. 4. In this present
  • Embodiment of a quadrangular housing 2 is positioned approximately in the middle of the filter drum 6, in which projects the blow-off 4.
  • Blow-off 4 is a box with an elongate nozzle 4 'arranged.
  • the elongated nozzle 4 ' can also be replaced by a series of mutually arranged blowpipes, which depends in detail on the application.
  • the pressures in the blowing member 4, and the exit velocities of the gas streams from the nozzle or the blowpipes are variable adjustable and depend on the degree of dust occupancy of the filter material at the
  • the filter drum 6 consists in the simplest embodiment of a
  • cylindrical shell which is gas permeable and on one side, either inside or outside, a filter layer with a special filter material
  • the distance (b) between the drum wall 6 and the outlet of the nozzle 4 ' is variably adjustable, so that at least the core of the
  • Gas Ausströmkegels from the nozzle 4 ' is not too wide and leads into the center of the inlet opening 27, which is also supported by a lip seal 28.
  • the inlet opening 27 is on the one hand by the folded dividers 21, 21 'limited to the ends of which a sealing or cleaning element 24, 24' is arranged.

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Abstract

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Filtersystem (1) vorgestellt, das in einem Gehäuse (2) angeordnet ist. In diesem Gehäuse (2) befindet sich etwa im Zentrum ein Rotationsfilter (6), dessen Mantelfläche mit einem Filtermedium belegt ist. Der Innenraum des Gehäuses (2) ist in drei Druckbereiche (17, 18, 22) aufgeteilt. Das zu reinigende Rohgas wird dem Rohgasbereich (17) durch eine Rohgaseintrittsöffnung (8) zugeführt. Dabei prallt die Gasströmung bei Eintritt in den Rohgasraum (17) zunächst gegen ein Prellelement (9), wodurch starke Verwirbelungen des Gasstromes entstehen. Durch Abblasen des Filtermaterials auf der Manteloberfläche der Filtertrommel (6) wird bei jeder Drehung der Filtertrommel ein Reinigungsvorgang durchführt.

Description

FILTERSYSTEM MIT EINEM ROTATIONSFILTER
Die vorliegende Erfindung befasst sich gemäß dem Oberbegriff des
Hauptanspruchs mit einem Gasfiltersystem mit einem Rotationsfilter,
insbesondere mit einem Gasfiltersystem, das im Wesentlichen drei
Gasdruckbereiche aufweist, die miteinander zusammenwirken.
Ein derartiges Trommelfilter-Reinigungsgerät ist aus der DE 1 703 945 im Stand der Technik bekannt. Dieses Trommelfilter-Reinigungsgerät weist eine rotierende Trommel auf, an deren äußeren Mantelfläche ein Filtermaterial angeordnet ist, auf das sich der abzuscheidende Staub legt und von einer rotierenden Bürste abgefegt wird. Der abgefegte Staub wird dann von einem im Innern der Trommel angeordneten Schlitzdüse erzeugten Luftstrom in einen Auffangschlitz geblasen und einem Zyklon zugeführt, wobei die Reinigung des Trommelfilters in einem einzigen geschlossenen Luftstrom zunächst durch Abblasen und anschließend durch Ansaugen durchgeführt wird.
Weiterhin ist im Stand der Technik ein Gasfiltersystem aus der Druckschrift DE 36 08 741 A1 bekannt geworden. Dieser Druckschrift ist ein Rotationsfilter mit einer sich drehenden Schlauchtrommel zu entnehmen, in die ein Blasrohr mit einer Düse hineinragt, die in der Nähe der Innenseite der Filtertrommel angeordnet ist, so dass sich der Filterstoff an dem Blasrohr vorbeidreht und abgeblasen wird. Dabei wird das Rohgas bzw. das ungereinigte Gas tangential in ein rundes Gehäuse eingeleitet und durch Umlenkbleche in eine spiralförmige Strömung gebracht, so dass in Folge der Zentrifugalkraft der größte Teil der Staubpartikel an die Wände der Lenkbleche prallt und auf Grund der Schwerkraft herabfallen sollen. Die verbleibenden kleineren Staubpartikel sollen sich gemäß dem
Grundgedanken dieser Erfindung an dem Filtermaterial des rotierenden
Schlauchfilters abgesetzt werden und an dem Filtermaterial hängen bleiben. Diese auf dem Filtermaterial befindlichen Staubpartikel werden dann durch die Blaskraft der Düse abgeblasen und fallen in ein Sammelbehältnis des Gehäuses, aus dem die Staubpartikel ausgetragen werden. Als nachteilig an diesem Filtersystem mit einem Rotationsfilter wird es empfunden, dass das Rohgas tangential zum
Rotationsfilter in das Gehäuse mit einer relativ hohen Geschwindigkeit
eingeblasen wird und durch die Umlenkbleche in eine spiralförmige Strömung gebracht wird. Hierdurch werden zwar die relativ schweren Partikel, die im Rohgas beinhaltet sind, in Folge der Zentrifugalkraft abgeschieden, aber der Großteil der kleinen und Kleinststaubpartikel verbleiben auf Grund der starken Gasströmung im Strömungskanal, so dass diese nicht die Möglichkeit haben, sich am Mantel des Rotors festzusetzen, wozu allein die Saugkraft des Reingasstutzens nicht ausreicht, um den gewünschten Reinigungsgrad des Rohgases zu erzielen.
Ferner ist aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift GT. A. 727714 ein
Staubfilter mit einer rotierenden runden Filtertrommel bekannt geworden, die konzentrisch in einem runden Gehäuse angeordnet ist. Auch hier wird das zu reinigende Rohgas tangential zur Filtertrommel eingeblasen und die Reinluft aus dem Innern der Filtertrommel abgesaugt. Der Rest des verbleibenden Feinstaubs wird durch eine schlitzförmige Düse bei Rotation der Filtertrommel in ein verhältnismäßig kleines halbrundes Rohr abgeblasen und einem trichterförmigen Behältnis zugeführt. Als nachteilig wird es u.a. bei dieser Vorrichtung empfunden, dass das verhältnismäßig dünne Rohr nicht die Luftmenge aufnehmen kann, um die anfallenden Ausblasmengen des Blasrohres aufzunehmen, so dass es zu Rückströmungen kommen muss, die den Funktionsablauf stören könnten. Ferner wird es hier auch als nachteilig angesehen, dass das tangential zur Trommel einströmende Rohgas in Folge der hohen Strömungsgeschwindigkeit ständig in starker Verwirbelung verbleibt, wodurch der Reinigungsgrad des Rohgases vermindert wird und zu keinem befriedigenden Ergebnis führen wird.
Weiterhin ist aus der DE 37 30 980 A1 ein Filterapparat für Gasströme bekannt geworden, der eine Rotationstrommel aufweist, auf dessen Mantelfläche
Filterelemente angeordnet sind, die bei Verschleiß bzw. Unwirksamwerden einzeln stückweise ausgetauscht werden können, wodurch eine Vergrößerung der Filterfläche im Verhältnis zum Raumbedarf erreicht werden soll. In die
Filtertrommel ragt ein langgestrecktes Blasrohr aus dessen Öffnung ein
verhältnismäßig starker Gasstrom austritt, durch den die einzelnen Filterelemente auf dem Mantel des Rotationsfilters abgeblasen werden können. Als nachteilig an diesem Filtersystem wird einerseits die Strömungsrichtung des Rohgases in Bezug auf die Filtertrommel empfunden und andererseits das Aufsetzen einzelner Filterelemente auf die Filtertrommel, was in der Praxis zu zeitaufwendig und kompliziert ist.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Filtersystem für große Gasdurchsätze bereitzustellen, deren Reinigungsgrad den Anforderungen für Reingasräume entspricht und in der Konstruktion und Handhabung einfach und kostengünstig ist.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen der Hauptansprüche gelöst. Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind den Unteransprüchen und der Detailbeschreibung zu entnehmen.
Erfindungsgemäß ist das Gasfilter-System in einem Gehäuse mit mindestens einer Rohgaszuleitung und mindestens einer Reingasableitung, sowie einer rotierenden Filtertrommel und mindestens einem im Innern der Filtertrommel angeordneten Blasorgan dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusevolumen des Gehäuses in mindestens drei Druckbereiche aufgeteilt ist und hinter der Rohgaseintrittsöffnung im Gehäuse ein Prellelement angeordnet ist, auf das das Rohgas einströmt und die rotierende Filtertrommel mindestens eine homogene Schicht eines Filtermaterials aufweist, wobei die Filtertrommel an mindestens einer Stirnfläche mit mindestens einem Reingasstutzen in Wirkverbindung steht.
Das dazugehörige erfindungsgemäße Verfahren zur Reinigung von Rohgas, das einem Filtersystem zugeführt wird, ist gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
Aufteilen des inneren Gehäusevolumens in mindestens drei Druckbereiche, wobei ein Bereich für das Rohgas und der andere Bereich im Wesentlichen für das Reingas vorgesehen ist und ein weiterer Bereich als Abblasraum wirkt;
Zuführen des zu reinigenden Rohgases in ein Gehäuse mit einer rotierenden Filtertrommel;
Zuführen eines zweiten Gasstromes mit deutlich höherem
Druck als im Rohgasbereich; wobei
der zweite Gasstrom mittels einer oder mehrerer
länglich geformter Düsen bzw. Blasröhrchen in der Nähe der inneren Mantelfläche in einen separaten Raum austritt, in dem die
Staubteilchen gesammelt und ausgetragen werden.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Filtersystem vorgestellt, das in einem beliebigen Gehäuse angeordnet ist. In diesem Gehäuse befindet sich etwa im Zentrum ein Rotationsfilter, dessen Mantelfläche mit einem Filtermedium belegt ist. Der Innenraum des Gehäuses ist in drei Druckbereiche aufgeteilt. Das zu reinigende Rohgas wird dem Rohgasbereich durch eine Rohgaseintrittsöffnung zugeführt. Dabei prallt die Gasströmung bei Eintritt in den Rohgasraum zunächst gegen ein Prellelement, wodurch starke Verwirbelungen des Gasstromes entstehen. Durch Abblasen des Filtermaterials auf der Manteloberfläche der Filtertrommel wird bei jeder Drehung der Filtertrommel ein Reinigungsvorgang durchführt.
Dabei ist es vorteilhaft, dass die Filtertrommel mit einer Umfangsgeschwindigkeit von ca. 0,1 m/s bis 5 m/s rotiert. Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, dass in das Gehäuse in einem
vorbestimmten Abstand (a) zur Eintrittsöffnung des Rohgases ein
Prellelement angeordnet ist, das mindestens die Öffnungsfläche der Rohgas- Eintrittsöffnung vollständig überdeckt.
Vorteilhaft ist es ferner, dass die Längsachse der Filtertrommel vertikal oder horizontal im Gehäuse angeordnet ist.
Vorteilhaft ist es auch, dass die Gasaustrittsöffnung der Düse
der zweiten Gaszuleitung schlitzförmig ausgebildet ist, wobei der Schlitz oder in Reihe angeordnete Blasröhrchen sich nahezu über die gesamte Länge (H) der Filtertrommel erstreckt.
Vorteilhaft ist es ferner, dass unterhalb der Filtertrommel eine trichterförmige Auffangvorrichtung angeordnet ist, in der das ausgefilterte Material
aufgefangen und ausgetragen wird.
Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, dass das Gehäusevolumen in drei Bereiche aufgeteilt ist, wobei ein Bereich für das Rohgas, und der
andere Bereich im Wesentlichen für das Reingas vorgesehen ist, und der weitere Bereich als Abblasraum vorgesehen ist.
Vorteilhaft ist es ferner, dass das Filtermaterial der homogenen
Filterschicht ein Polyesternadelfilz ist, der kulantriert ist oder aus einem ähnlichen
Material besteht.
Vorteilhaft ist es auch, dass über der Filterschicht der Filtertrommel
eine Mantelschicht angeordnet ist, die die Oberfläche der Filterschicht
stützt. Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, dass an der Oberfläche der
äußeren Schicht der Filtertrommel entlang der Höhe (H) der Filtertrommel in unmittelbarer Nähe der schlitzförmigen Austrittsöffnung mindestens ein
Reinigungs- Dichtelement angeordnet ist, das die Oberfläche der
Filtertrommel bei Rotation der Filtertrommel reinigt und abdichtet.
Vorteilhaft ist es ferner, dass hinter der schlitzförmigen Düse
mindestens zwei Trennelemente in einem vorbestimmten Winkel (a)
zueinander angeordnet sind, die den Rohgasbereich vom Abblasbereich trennen.
Vorteilhaft ist es ferner, dass entlang der schlitzförmigen Düse
mindestens zwei Dichtungen angeordnet sind, die die Innenseite der
Filtertrommel berühren.
Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, dass der zweite Gasstrom
mit deutlich höherem Druck (p ca. 8 bar) gepulst oder kontinuierlich aus der Düse oder den in Reihe angeordneten Blasröhrchen austritt.
Vorteilhaft ist es ferner, dass die Umlaufgeschwindigkeit der
Filtertrommeloberfläche eine Funktion des Differenzdruckes (Δρ) zwischen dem Reingasraum 18 und dem Rohgasraum 17 innerhalb des Gehäuses 2 ist.
Im nun Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen im Einzelnen näher erläutert. Es zeigt
Figur 1 eine schematische perspektivische Darstellung des
Gasfiltersystems (1), das in einem Gehäuse (2) angeordnet ist; Figur 2 perspektivische Explosionsdarstellung des Systems (1) mit einem runden Gehäuse (2) auf einem Gestell (2');
Figur 3 eine Seitenansicht des Systems (1) in einem Gehäuse (2) mit einem Rohgaseintrittsstutzen (8') und einem Reingasaustrittsstutzen (5), sowie mehreren Gasabsaugstutzen (26');
Figur 4 eine schematische Seitenansicht des Gasfiltersystems (1 ), in dem ein Abblasorgan (4) im Innern der Filtertrommel (6) angeordnet ist, dessen Volumen in einstellbare Volumina (27, 27', 27") aufgeteilt ist;
Figur 5 eine schematische Draufsicht entlang der Schnittlinie A - A in
Fig. 4 auf ein viereckiges Gehäuse (2), in dessen Innerem ein Prallelement (9), eine Filtertrommel (6), sowie zwei
Trennelemente (21 , 21') angeordnet sind.
Figur 6 eine vergrößerte Teilschnittdarstellung des Bereichs B aus
Fig. 5;
In Figur 1 wird eine schematische perspektivische Darstellung des
Gasfiltersystems 1 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Gehäuse 2 auf einem hier nicht gezeigten Traggestell 2' positioniert, das mit den Füßen auf einer Bodenplatte befestigt ist. Im Innern des Gehäuses 2 ist das eigentliche Filtersystem angeordnet. Der Innenraum des Gehäuses 2 ist im Wesentlichen in drei Gasbereiche aufgeteilt, in denen unterschiedliche Gasdrucke während des Betriebes herrschen. Etwa zentral im Gehäusevolumen ist eine kreisrunde oder vieleckige Filtertrommel 6 in einem ersten Gasdruckbereiches 17 (Rohgasbereich) angeordnet, der verhältnismäßig großvolumig ausgebildet ist. In die Filtertrommel 6 führt eine Gasdruckzuleitung 14, an deren Ende eine langgestreckte Düse 4 (Lanze) angeschlossen ist. Oberhalb des Rohgasraumes 17 ist in diesem Ausführungsbeispiel der
Reingasbereich 18 angeordnet, der mit der Reingasableitung 5 in Verbindung steht. Das Rohgas wird durch die Rohgaseintrittsöffnung 8 dem Rohgasbereich 17 zugeführt. Um zu verhindern, dass die relativ starke Strömung des Rohgases unvermindert und ungeschwächt in den Rohgasraum 17 eintritt, ist in Richtung der Rohgasströmung hinter der Rohgaseintrittsöffnung 8 ein Prellelement 9
angeordnet, das mindestens die gesamte Fläche des Querschnitts der
Rohgaseintrittsöffnung 8 verdeckt, so dass die Rohgasprimärströmung unmittelbar nach Eintritt in den Rohgasbereich 17 auf das Prellelement 9 stößt. Dadurch wird zunächst die Strömungsrichtung des Rohgasstromes geändert. In Folge dieser Strömungsrichtungsänderung wird die Rohgasströmung gleichmäßig aufgeteilt und verteilt sich homogen mitsamt der verbleibenden kleinen und
Kleinststaubpartikel im Rohgasbereich 17, der mit seinem gesamten Volumen homogen mit dem zu reinigenden Rohgas ausgefüllt ist. Innerhalb des
Rohgasbereiches 17 sind mindestens zwei Trennelemente 21 , 21' angeordnet, die einen Abblasbereich 22 definieren und begrenzen. Der Rohgasbereich 17 und der Reingasbereich 18 sind mittels einer Trennwand 3 von einander getrennt.
Die Fig. 2 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung des Systems 1 mit einem runden Gehäuse 2 auf einem Gestell 2'. Durch den Gaseintrittsstutzen 8' tritt das mit Staub beladene Rohgas in das Innere des Gehäuses 2 ein und trifft dort unmittelbar nach Eintritt auf ein Prallelement 9, an dem schwerere mitgeführte Teilchen aufprallen und infolge der Wirkung der Schwerkraft in eine
Auffangvorrichtung 16, 16'herabfallen, in der die Partikel ausgetragen werden. Etwa in der Mitte des zylindrischen teils des Gehäuses 2 ist eine Filtertrommel 6 an geordnet, die während des Filterbetriebes des Rohgases durch einen Antrieb 6' in Rotation versetzt wird. Auf der dem Prallelement 9 gegenüberliegenden Seite sind mindestens zwei Trennelemente 21 , 21' angeordnet, die den Rohgasbereich 17 vom Abgasbereich 22 abtrennen. Das Abgas wird dann von einem oder mehreren Abgasstutzen 26 abgesaugt. Oberhalb des Gehäuses 2 ist der
Reingasstutzen 5 mit der Reingasableitung angeordnet, die das Reingas auf die zu belüftenden Räume verteilt. Die Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des Systems 1 in einem Gehäuse 2 mit einem Rohgaseintrittsstutzen 8' und einem Abgasaustrittsstutzen 26, an den im
vorliegenden Ausführungsbeispiel mehrere Teilabzüge 26' angeordnet sind, um eine günstige Druckverteilung im Abgasstutzen zu erzeugen und um eine
Nachbehandlung der Abluft zu ermöglichen. Unterhalb der Deckseite des
Gehäuses 2 ist der Antrieb 6' bzw. der Drehring für die Filtertrommel 6
angeordnet, an die mindestens ein Dichtelement 24 heranragt, das weiter unten näher beschrieben wird. Oberhalb der Deckseite des Gehäuses 2 ist die
Reingasableitung 5 angeordnet.
Die Fig. 4 zeigt eine schematische Seitenansicht des Gasfiltersystems, in dem ein Abblasorgan 4 in Form einer länglichen Düse oder einer in Reihe untereinander angeordneter Blasröhrchen 4' in die Filtertrommel 6 eingetaucht ist. Das innere Volumen des Abblasorgans bzw. länglichen Düse 4 kann ggf. in verschiedene Bereiche 27, 27', 27" unterteilt werden, um ein gleichmäßiges Abblasen der Staubpartikel von der Oberfläche des Filtermaterials zu gewährleisten. In diesen Bereichen 27, 27', 27" herrscht ein deutlich höherer Gasdruck als in dem die Filtertrommel 6 umgebenden Rohgasraum 17 und/oder dem Abblasraum 22 zwischen den beiden Trennelementen 21 , 21', die den Rohgasraum 17 vom Abgasraum 22 trennen, und an die mindestens zwei länglichen Dichtelemente 24, 24' längsseitig angeordnet sind, die weiter unten näher beschrieben werden.
Das zu reinigende Rohgas wird über eine hier nicht gezeigte Zufuhrleitung der Eintrittsöffnung 8 des Rohgasraumes 17 mit einer vorbestimmten
Strömungsgeschwindigkeit dem Rohgasbereich 17 zugeführt, in dem ein einstellbarer Druck (pa) herrscht. Nach Austritt des Rohgases aus der Öffnung 8 prallt die Strömungsmasse des Rohgases auf die Prallplatte 9, die in einem vorbestimmten Abstand (a) von der Rohgaseintrittsöffnung 8 entfernt angeordnet ist. Dieser vorbestimmte Abstand (a) ist variabel einstellbar und richtet sich im Wesentlichen nach der jeweiligen Strömungsgeschwindigkeit des Rohgases. Aufgrund der Umlenkwirkung der Prallplatte 9 der Rohgasströmung verteilt sich das Rohgas nach allen Seiten der Prallplatte 9 im Rohgasraum verhältnismäßig gleichmäßig, wobei die feinen Staubpartikel im Rohgas schwebend durch die Saugwirkung in der Reingasleitung 5 gehalten werden und dann in Richtung des Filtertrommelmantels bzw. gegen eine homogene Filterschicht 10, hier nicht sichtbar, gesaugt werden. Das verwendete Filtermedium ist je nach zu
reinigendem Gas auszuwählen und besteht für die zu reinigende Luft aus einem Polyester-Nadelfilz, der kulandiert ist. Das Filtermaterial kann auch aus einem andern ähnlichen Material, das die gleichen Filtereigenschaften aufweist, gefertigt sein. Der Boden 6" der Filtertrommel 6 ist mit einem Filtermedium geschlossen und kann wahlweise ausgewechselt werden. Im oberen Bereich der Filtertrommel 6 ist an dem Umfang der Filtertrommel ein Drehkranz 6' mit einem Antrieb angeordnet, über den mit Hilfe eines hier nicht gezeigten Antriebselements die Filtertrommel 6 in Rotation versetzt wird. Die Deckfläche der Filtertrommel 6 ist nach oben offen, damit das gereinigte Gas aus dem Reingasbereich 18 abgesaugt werden kann.
Durch diese Deckfläche ragt im einfachsten Falle das langgestreckte Abblasorgan 4 (Lanze) in das Innere der Filtertrommel, wobei die Öffnung des Abblasorgans 4 als langgestreckte Schlitz-Düse 4' ausgebildet ist, dessen Austrittsöffnung in unmittelbarer Nähe der gasdurchlässigen Mantelfläche der Filtertrommel 6 angeordnet ist. Das Abblasorgan 4 bzw. Lanze ist mit einem relativ hohen
Gasdruck von ca. 8 bar beaufschlagt. Mit der Form der vorbestimmten
langgestreckten Austrittsöffnung der Düse 4 kann der Druck innerhalb der langgestreckten Düse 4 an allen Austrittspunkten des Gasstromes in etwa konstant gehalten werden, so dass das Filtermaterial an allen Stellen des Mantels gleichmäßig durchblasen wird, wodurch auch eine gleichmäßige Abreinigung der festgesetzten Staubpartikel in den Abblasbereich 22 gewährleistet ist.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Lanze 4 sind quer zur Längsachse der Lanze eine Vielzahl von Blasröhrchen mit einem vorbestimmten Durchmesser und Abstand von einander, der nicht einheitlich sein muss, angeordnet, aus denen das Gas entweichen kann und somit die Funktion der langgestreckten Düse 4' übernehmen können. In Folge der Rotation der Filtertrommel 6 wird somit bei jeder Drehung der Filtertrommel die aufgesetzte Filterschicht 10 der Mantelwand von aufgesetzten Staubpartikeln befreit. Oberhalb des Rohgasraumes 17 ist der Reingasraum 18 angeordnet, in dem in Folge der Saugwirkung der Reingasleitung 5 ein gewisser Unterdruck (pi) erzeugt wird. Der Druck (pa) in dem Rohgasraum 17 und der Druck (p,) in dem darüber liegenden Reingasbereich 18 wird gemessen. Sobald die Druckdifferenz (Δρ) zwischen Rohgasbereich (pa) und Reingasbereich (Pi) einen vorgegebenen Wert (Δρ max) übersteigt, werden Regelmaßnahmen automatisch ergriffen, z. B. Erhöhung der Drehzahl der Filtertrommel 6 oder Erhöhung der Schußfolge der gepulsten Abblasdüse 4 oder Erhöhung des
Gasdruckes in der Abblaslanze 4, um die Druckdifferenz wieder zu senken.
Die in dem Abblasbereich 22 befindlichen Staubpartikel setzen sich im Laufe der Zeit im unteren Bereich 16 dieses Hohlraums ab und werden einem hierfür vorgesehenen Staubbehältnis 25 zugeführt, oder die Abluft wird über die
Abluftstutzen 26, 26' einer weiteren Bearbeitung zugeführt.
Die Fig. 5 zeigt eine schematische Schnitt-Draufsicht auf ein viereckiges Gehäuse 2 entlang der Schnittlinie A - A aus Fig. 4. In diesem vorliegenden
Ausführungsbeispiel eines viereckigen Gehäuses 2 ist etwa in der Mitte die Filtertrommel 6 positioniert, in die das Abblasorgan 4 hineinragt. An dem
Abblasorgan 4 ist ein Kasten mit einer länglichen Düse 4' angeordnet. Die längliche Düse 4' kann auch durch eine Reihe untereinander angeordneter Blasröhrchen ersetzt werden, was sich im Einzelnen nach dem Anwendungsfall richtet. Die Drucke in dem Blasorgan 4, sowie die Austrittsgeschwindigkeiten der Gasströme aus der Düse oder den Blasröhrchen sind variable einstellbar und richten sich nach dem Staubbesetzungsgrad des Filtermaterials an der
Mantelfläche der Filtertrommel 6. Ebenso ist der Abstand des Austritts der Düse vom Trommelfilter 6 variable und einstellbar. Der aus der Düse 4' austretende Gasstrom durchdringt zunächst das Filtermaterial der Filtertrommel 6 und wird dann dem Abblasraum 22 zugeführt, an dem eine hier nicht gezeigte
Absaugvorrichtung angeordnet ist, die das staubbeladene Gas absaugt. Die Filtertrommel 6 besteht im einfachsten Ausführungsbeispiel aus einem
zylindrischen Mantel, der gasdurchlässig ist und auf dessen einen Seite, entweder innen oder außen, eine Filterschicht mit einem speziellen Filtermaterial
angeordnet ist, in dem sich die einzelnen Partikel in Folge der herrschenden Druckunterschiede im Rohgasbereich 17 und dem Reingasbereich 18 absetzen. In Folge des Auftreffens der Rohgasströmung auf das Prellelement 9 und die dadurch verursachten und erzeugten Verwirbelungen der Gasströmung, erfolgt eine verhältnismäßig gleichmäßige und homogene Verteilung der Staubpartikel im Gesamtvolumen des Rohgasraumes 17, wodurch auch eine gleichmäßige
Beaufschlagung des Filtermediums bewirkt wird. Direkt im Eintrittsbereich des Abblasraums 22 sind langgestreckte Dichtelemente 24, 24' angeordnet, die aus einem verhältnismäßig nachgiebigen Material gefertigt sind und die Mantelwand des Rotationsfilters 6 zumindest berühren.
Die Fig. 6 zeigt eine vergrößerte Teilschnittdarstellung des Bereichs B aus Fig. 5. Wie bereits erwähnt, ist der Abstand (b) zwischen der Trommelwand 6 und dem Ausgang der Düse 4' variable einstellbar, so dass zumindest der Kern des
Gasausströmkegels aus der Düse 4' nicht zu breit ist und in das Zentrum der Eintrittsöffnung 27 führt, was darüber hinaus durch eine Lippendichtung 28 unterstützt wird. Die Eintrittsöffnung 27 wird einerseits von den abgekanteten Trennblechen 21, 21' begrenzt, an den dessen Enden jeweils ein Dicht- bzw. Reinigungselement 24, 24' angeordnet ist. In der Regel ist das Dicht- bzw.
Reinigungselement 24, 24' eine dichte Bürste, die die Oberfläche des
Filtermaterials unter leichtem mechanischen Druck berührt und damit die aufgetragenen Staubpartikel entfernt bzw. auflockert, um dann leichter vom
Gasstrom erfasst werden zu können. Gleichzeitig dichtet die längliche Bürste bzw. weiches und flexibles Dichtelement 24, 24' den Absaugbereich 22 vom
Rohgasbereich 17 ab.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Gasfilter-System (1) in einem Gehäuse (2) mit mindestens einer
Rohgaszuleitung (3) und mindestens einer Reingasableitung (5), sowie einer rotierenden Filtertrommel (6) und mindestens einem ins Innere der Filtertrommel (6) angeordneten Blasorgan (7), dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusevolumen des Gehäuses (2) in mindestens drei
Druckbereiche aufgeteilt ist und hinter der Rohgasaustrittsöffnung (8) im Gehäuse (2) ein Prallelement (9) angeordnet ist, auf das das Rohgas einströmt und die rotierende Filtertrommel (6) mindestens eine homogene Schicht (10) eines Filtermaterials aufweist, wobei die Filtertrommel (6) an mindestens einer Stirnfläche (11) mit mindestens einem Reingasstutzen (12) in Wirkverbindung steht.
2. Filtersystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Filtertrommel (6) mit einer Umfangsgeschwindigkeit von ca. 0,1 m/s bis 5 m/s rotiert.
3. Gasfiltersystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in das Gehäuse (2) in einem vorbestimmten Abstand (a) zur Eintrittsöffnung (8) des Rohgases ein Prellelement (9) angeordnet ist, das die
Öffnungsfläche der Rohgas-Eintrittsöffnung (8) vollständig überdeckt.
4. Gasfiltersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (13) der Filtertrommel (6) vertikal oder horizontal im Gehäuse (2) angeordnet ist.
5. Gasfiltersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasaustrittsöffnung (4') der Düse (4) der zweiten Gaszuleitung (14) als Blaslanze schlitzförmig ausgebildet ist, wobei der Schlitz (15) sich nahezu über die gesamte Länge (L) der Filtertrommel (6) erstreckt, oder die Blaslanze (4) quer zur Längsachse angeordnete Blasröhrchen (4') aufweist.
6. Gasfiltersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dad urch gekennzeichnet, dass unterhalb der Filtertrommel (6) eine
Auffangvorrichtung 16 angeordnet ist, in der das ausgefilterte Material aufgefangen und ausgetragen wird.
7. Gasfiltersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dad urch gekennzeichnet, dass das Gehäusevolumen in drei Druckbereiche (17, 18, 22) aufgeteilt ist, wobei ein Bereich 17 für das Rohgas und der andere Bereich (18) im wesentlichen für das Reingas vorgesehen ist, und ein weiterer Bereich (22) als Abblasraum vorgesehen ist.
8. Gasfiltersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine homogene Filterschicht (10) aus Polyesternadelfilz, der kulantriert ist, oder ähnlichem Material besteht, das am Mantel der Filtertrommel (6) angeordnet ist und im Wesentlichen als nahtloser Schlauch ausgebildet ist.
9. Gasfiltersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über der Filterschicht (10) der Filtertrommel (6) eine Mantelschicht (19) angeordnet ist, die die Oberfläche der Filterschicht (10) stützt und das Filtermaterial lose oder kraftschlüssig mit der
Mantelschicht verbunden ist.
10. Gasfiltersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberfläche der äußeren Schicht (19) der Filtertrommel (6) mindestens entlang der Höhe (H) der Filtertrommel (6) in unmittelbarer Nähe der schlitzförmigen Austrittsöffnung (4) mindestens ein Reinigungs- Dichtelement (23, 23') angeordnet ist, das die Oberfläche der Filtertrommel (6) bei Rotation der Filtertrommel reinigt und abdichtet.
11. Gasfiltersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass hinter der schlitzförmigen Düse (4) oder Blasröhrchen (4') mindestens zwei Trennelemente (21 , 21') in einem vorbestimmten Winkel (a) zueinander angeordnet sind, die den
Rohgasbereich (17) vom Abblasbereich (22) trennen.
12. Gasfiltersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der schlitzförmigen Düse (4) oder Blasröhrchen (4') mindestens zwei Dichtungen (24, 24') angeordnet sind, die die Außenseite (20) der Filtertrommel (6) berühren.
13. Gasfiltersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Gasstrom mit deutlich höherem Druck (z. B. ca. 8 bar) gepulst oder kontinuierlich aus der Düse (4) oder den Blasröhrchen (4') austritt.
14. Gasfiltersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadu rch gekennzeichnet, dass der Abstand des Abblasorgans (Lanze, Düse) zum Filtermaterial variable einstellbar ist.
15. Gasfiltersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abblasbereich des Filtermaterials in Zonen aufgeteilt ist, wobei die Zonen mit unterschied lich einstellbaren Gasvolumenströmen abgesaugt werden.
16. Gasfiltersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadu rch gekennzeichnet, dass der gemessene Differenzdruck (Δρ) zwischen dem Reingasraum 18 und dem Rohgasraum 17 innerhalb des Gehäuses 2 als Regelparameter für die Umlaufgeschwindigkeit der
Filtertrommeloberfläche oder Erhöhung der Schußfolge der gepulsten Abblasdüse 4 oder Erhöhung des Gasdruckes in der Abblaslanze 4 herangezogen wird.
17. Verfahren zur Reinigung von Rohgas, das einem Filtersystem (1) zugeführt wird, gekennzeich net d u rc h folgende Verfahrensschritte:
Aufteilen des inneren Gehäusevolumens in mindestens drei
Druckbereiche (17, 18, 22), wobei ein Bereich 17 für das Rohgas und der andere Bereich (18) im Wesentlichen für das Reingas vorgesehen ist und ein weiterer Bereich (22) als Abblasraum vorgesehen ist;
Zuführen des zu reinigenden Rohgases in ein Gehäuse (2) mit einer rotierenden Filtertrommel (6);
Zuführen eines zweiten Gasstromes mit deutlich höherem
Druck als im Rohgasbereich (18); wobei
der zweite Gasstrom mittels einer oder mehrerer
länglich geformter Düsen (4) bzw. Blasröhrchen in der Nähe der inneren Mantelfläche (10) in einen separaten Raum (22) austritt, in dem die Teilchen gesammelt und ausgetragen werden.
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