DE2065715A1

DE2065715A1 - Vorrichtung zum entfernen fester rueckstaende und zum reinigen schlauch- oder beutelfoermiger filter

Info

Publication number: DE2065715A1
Application number: DE2065715*A
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Wheelabrator Corp
Current assignee: Wheelabrator Corp
Priority date: 1969-08-12
Filing date: 1970-08-05
Publication date: 1975-07-31
Also published as: ES382661A1; DE2065715B2; BE754775A; DE2038871B2; DE2038871A1; ZA705279B; CA924248A; GB1314206A; FR2056597A5

Description

P 20 65 715.2 13. März 1975

The Wheelabrator Corp. Gzg/Ki

Vorrichtung zum Entfernen fester Rückstände und zum Reinigen schlauch- oder beuteiförmiger Filter

Die Erfindung "betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen fester Filterrückstände und zum Reinigen von schlauch- oder beuteiförmigen Filtern mittels Druckgas im Rückspülverfahren, wobei eine Düse, die mit einer Quelle für ein Gas höheren Drucks ala dem des zu filternden gasförmigen Mediums verbunden ist und ein Venturirohr vorgesehen ist.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der Zeitschrift "Wasser, Luft und Betrieb» Heft 3/1959, S. 72 bekannt. Bei dieser Vorrichtung enden die Düsen in dem oberhalb der Filter vorgesehenen Plenum; die Strömungsführung ist demzufolge ungünstig, auch ergeben sich Druckgasverluste,

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die bekannte Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß die Nachteile vermieden und insbesondere eine einen möglichst geringen Druckgasverlust gewährleistende günstige Strömungsführung· erhalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Düse.in das Innere des Filterschlauches oder -beuteis hineinragt und daß das Venturirohr teleskopartig über der Düse ange-

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ordnet ist, so daß "beim Austreten des Druckgases sekundäres Gas in das Innere des Filterschlauches "bzw. -beuteis gesaugt wirdο -

Aus der GB-PS 1 075 650 ist es zwar bekannt, eine Düse für ein Druckgas so anzuordnen, daß diese in ein Venturirohr hineinragt. Jedoch ist auch bei dieser Vorrichtung die Düse nicht in d. . Filter hineinragend angeordnet, was entsprechende Nachteile bedingt.

Die Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß mit geringen Druckabfällen über die Filteroberfläche hindurchgearbeitet und damit iie Wirksamkeit verbessert werden kann.

Diefie und andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden weiter unten erwähnt. Beispielsweise sind in den .Zeichnungen einige Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.

Es zeifoSn:

Pig. 1 einen schematischen '-Querschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die offenen Enden der Filterelemente oben sind,

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt und eine Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 1, wobei die offenen Enden der Filterelemente unten sind,

Fig. 3 ist eine schematische Vorderansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Nach der Fig. 1 enthält die Vorrichtung ein geschlossenes Filtergehäuse 10. Diese ist durch eine waagerechte Platte 12 in ei-

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ne obere Kammer 14 für das gereinigte Gas und in eine untere SamnLelkammer 16 unterteilt. In diese letztere wird das gasförmige Medium 18 mit den darin suspendierten Peststoffen 20 durch eine Einlaßöffnung 22, die in Verbindung mit der Sammelkammer 16 steht, eingeführt.

Der untere Teil der Sammelkammer 16 bildet mit schrägen Wandungen 24 einsn Trichter 26 zum Sammeln der Festteilchen, die durch Schwerkraft herunterfallen, wenn sie von den Filteroberflachen entfernt werden. Ein Schneckenförderer 28 arbeitet in . einem Troge 30 am Boden des Trichters 26, um die gesammelten Feststoffe aus der Vorrichtung zu entfernen. Hierfür können aucxi andere Mittel verwendet werden, z.B. eine rotierende Schleuse.

Eine Auslaßöffnung 32 verbindet die Kammer 14 für das gereinigte Gas mit dem Abzug 9 des gereinigten Gases in die Atmosphäre oder zur Weiterverarbeitung.

Aufgehängt in der Sammelkammer 16 sind ein oder mehrere senkrecht angeordnete Filterelemente 34» die porös sind und eine längliche Form haben, z.B. Schläuche oder Beutel,, Das schlauchförmige Filter ist an seinem unteren Ende geschlossen· In seiner Schlauchform wird es gehalten mittels eines geeigneten inneren Trägers, z.B. eines offenen, rohrförmigen Rahmens 36 aus einem Drahtgewebe oder einem anderen starren durchlöcherten Material=

Jeder Filterschlauch oder -beutel ist entfernbar aufgehängt an der Platte 12 durch einen rohrförmigen Abschnitt 40, der an einer Seite mit der Platte 12 in Verbindung mit einer in ihr befindlichen Öffnung 42 verbunden ist. Der rohrförmige .Abschnitt

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hat solche Abmessungen, daß das obere offene Ende des Filterschlauches 34. teleskopartig aufnehmen kann. Dieses obere Ende wird an dem Rohrabschnitt ζ.B* durch eine Klammer 44 festgehalten.

In die Öffnung im oberen Ende des Filterschlauches ragt heraus eine Quelle für .ein Primärgas in Form einer Düse 46 mit einem Mundstück 62 von beispielsweise 3 bis 25 mm Durchmesser. Das obere Ende der Düse ist mit einer Quelle für Hochdruckgas verbinden« Diese Verbindung enthält zweckmäßigerweise Ventile 48 " und Regelvorrichtungen, um die Häufigkeit und Dauer der Strahlen des Druckgases durch die Düse 46 zu regeln.

Konzentrisch um die Düse 46 angeordnet ist ein Venturirohr 50, das einen ringförmigen Zwischenraum zwischen der Düse und dem Venturirohr läßt, welche am oberen Ende offen ist, um den Einstrom von Sekundärgas zu ermöglichen.

Das untere Ende des Venturirohres 50 ist bei 61 axial mit der Düse 46 ausgeweitet. Der Durchgang durch die Drosselstelle 60 ist weiter, als das Mundstück 62 und befindet sich soweit von diesem entfernt, daß der Strahl des Primärgases sich kegelförmig von dem Mundstück 62 ausbreiten kann, so daß es in der Nähe der inneren Wandung der Venturi-Drossel 60 strömt und Gas von außen ansaugt; das durch den ringförmigen Spalt zusätzlich zu dem Primärgas angesaugte Sekundärgas erzeugt beim Hindurchgang durch die Drosselstelle 60 eine stärkere Kraft beim Austreten aus dem Venturirohr.

Die Mg. 2 zeigt eine andere Filtervorrichtung mit einem geschlossenen Filtergehäuse 11, das waagrecht in eine Kammer 13 für das gereinigte Gas und in eine Kammer 19 für das ver-

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schmutzte Gas unterteilt ist. In die Kammer 19 wird das gasförmige Medium 17 zur Entfernung von suspendierten Peststoffen durch die Einlaßöffnung 23 eingeführt, die in Verbindung mit der Sammelkammer 19 steht.

Das untere Ende der Sammelkammer 19 hat mehrere Tröge 25 mit Schneckenförderern 27, um die Pestteilchen zu sammeln, die dur^h Schwerkraft bei der Entfernung von den Oberflächen der Filterelemente herabfallen· Ein weiterer Schneckenförderer 31 arbeitet in dem Troge 29 und ist an der Portsetzung 33 luftdicht geschlossen. Dieser Förderer dient zum Entfernen der angesammelten Peststoffe aus der Vorrichtung.

Eine Auslaßöffnung 37 steht in Verbindung mit der Kammer 13 für das gereinigte Gas. Durch den Abzug 35 gelangt das gereinigte Gas in die Atmosphäre oder durch eine Leitung 41 zur weiteren Verarbeitungο

Aufgehängt in der Sammelkammer 19 für das zu filtrierende Gas sind ein oder mehrere senkrecht angeordnete Filterelemente, die porös sind und eine längliche Form haben, z.B. Schläuche. Diese bestehen vorzugsweise aus verfilzten Geweben von Fasern der oben beschriebenen Art. Die schlauchförmigen Filterelemente sind an ihrem oberen Ende geschlossen. In ihrer Schlauchform werden sie in der Regel gehalten mittels eines geeigneten inneren Trägers, z.B. eines offenen Rahmen 43 aus einem Drahtgewebe oder einem ähnlichen starren stark durchlöcherten Material.

Jedes Filterelement ist entfernbar befestigt an der waagerechten Wandung der Kammer 13, und zwar mittels eines rohrförmigen Abschnittes 45 an der Öffnung 47. Der rohrförmige Abschnitt

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hat solche Abmessungen, daß er das untere offene Ende des Filterschlauches 35 teleskopartig aufnehmen kann· Dieses Ende des Filterschlauchs wird mittels einer Klammer 49 an dem Rohrabschnitt 45 festgehalten.

In die Öffnung über dem unteren Ende des Filterschlauches ragt eine Quelle für Primärgas in Form einer Düse 51 mit einem Mundstück mit einem Durchmesser von beispielsweise 3 bis 25 nun hinein. Das untere Ende' der Düse ist verbunden mit einer Quelle fe fü,*? Gas unter hohem Druck. Dazwischen sind Ventile 55 und Regelvorrichtungen angeordnet, um die Häufigkeit und die Dauer der Entstehung von Strahlen aus dem Druckgas durch die Düse 41 zu regeln.

Kon7entrisoh um die Düse 51 herum befindet sich ein Venturirohr 57» das einen ringförmigen Spalt 63 zwischen der Düse 51 und dem Venturirohr 57 bildet. Dieses letztere ist an seinem unteren Ende offen, um den Einstrom von Sekundärluft zu ermöglichen.

Das Venturirohr 57 hat an seinem Ende einen mit der Düse 51 koaxial angeordneten Abschnitt. Der Spalt durch die Drossel ' 67 ist weiter als das Mundstück 53 ο Es ist von dem Venturirohr soweit entfernt, daß der Strahl des Primärgases sich kegelförmig von dem Mundstück 53 ausbreiten kann und in nächster Nachbarschaft mit der inneren Wandung des Venturirohres 67 strömt.·Dadurch entsteht eine saugende Wirkung beim Ausströmen des Gases aus dem Mundstück 53· Das Sekündärgas wird in- den Ringspalt 63 hereingezogen und verstärkt die Wirkung des Primärgases, das aus dem Ende 69 des Venturirohres austritt«

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Es entsteht also ein Strahl von Gas unter hohem Druck, der dem normalen Strom des Filtergases entgegengesetzt ist und einen Mickstrom durch das Innere des Filterschlauches "bewirkt, ohne daß die Einführung.des zu filtrierenden Gases in die Vorrichtung abgestellt werden muß» Der plötzlich einströmende Gasstrom _t dessen Wirkung durch das Venturirohr verstärkt ist, im Gegenstrom zu dem normalen Gasstrom dehnt den Filterschlauoh schlagartig aus_c Diese Ausdehnung wandert längs entlang dem Filterschlauch und entfernt die als Filterkuchen angesammelten Feststoffe von der Eintrittsseite des Schlauches·

Beide Ausführungsformen 'sichern eine solche Verstärkung des Gapstrahles, selbst wenn seine Dauer wesentlich herabgesetzt wird, daß erhebliche Ersparnisse in der Menge des verwendeten Druckgases erreicht werden, wobei gleichzeitig die zum Reinigen erforderliche Zeitdauer verringert wird. Die Zunahme der Kraft "dec Strahles, durch welchen die Feststoffe aus den Poren des Filterschlauches oder von der Oberfläche des Filters vollständig entfernt werden, ermöglicht das Arbeiten mit einem geringeren Druckabfall und einer entsprechend geringeren Beanspruchung des Filters* All dieses trägt bei zu einer wirksameren Betriebsführung beim Filtrieren.

Der Druck des Primärgases sollte höher sein, als der Atmosphärendruck und z.B. in einem Bereich zwischen 1,4 und 14 kg/cm vorzugsweise zwischen 3,5 und 9 kg/cm liegen. Die Dauer des Strahles kann zwischen 0,005 und 0,250 sek., vorzugsweise zwischen 0,015 und 0,100 sek. liegen,, Derartige Strahlen können in zeitlichen Abständen von 0,5 bis 5 Minuten, vorzugsweise von 1 bis 2 Minuten erzeugt werden. Diese zeitlichen Abstände hängen in gewissem Maße auch von der Art des Filterkuchens ab, der entfernt werden muß, und von der Art des zu filtrierenden Materiales.

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Da der aus den Düsen austretende Strahl durch die Wirkung des Venturirohres verstärkt wird, kann die Zeitdauer für das Austreten des Strahles aus Druckgas wesentlich herabgesetzt wer- . den, und auch die Menge von Druckluft ist wesentlich geringer. Diese Verringerung der Dauer des Strahles und der Menge des Druckgases, die genügen, um zufriedenstellend zu reinigen, tragen wesentlich zu den geringeren Kosten "beim Betriebe der erfindun^sgem&ßen Vorrichtungen "bei,,

Die vergrößerte Kraft des Strahles bewirkt auch eine wirksamere Entfernung des Filterkuchens von den Wandungen des Filterschlauches. Im Endergebnis kann eine erfindungsgemäße Filtriervor:*ichtung bei einem geringeren Druckabfall durch das Filtermedium arbeiten und dabei äquivalente Mengen von Material entferien₀ Auch dieser Umstand ist wichtig bei den Ersparnissen des Verfahrens zur Entfernung von Staub und Schmutz.

Bei einem typischen Verfahren wurde Luft unter einem Druck von 5$25 kg/cm durch ein Mundstück mit einem Durchmesser von 8,6 mm in Pulsen von 0,020 bis 0,045 Sekunden verwendet. Jede der drei Reihen von Beuteln wurde in jeder Minute pulsiert.

Wenn man nach diesem Verfahren arbeitet und die Feststoffe des Filterkuchens auf der Filteroberfläche entfernt, ohne hierbei den Zustrom der zu filtrierenden Luft zu unterbrechen, werden einige der Feststoffe von dem entfernten Filterkuchen von dem eintretenden Gasstrom in der Sammelkammer mitgerissen, wenn die Feststoffe durch Schwerkraft herabfallen₀ Dadurch wird die Belastung des Filters erhöht und.die Betriebswirksamkeit wird stark herabgesetzt»

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Zusätzlich bewirkt dieser Umstand, daß die Menge der durch Filtrieren zu entfernenden Feststoffe erhöht wird, weil schon früher abfiitrierte Feststoffe erneut auf das Filter kommen. Dieser Nachteil ist charakteristisch für alle Filtriersysteme, bei welchen das zu filtrierende Gas in der Nähe der Unterseite der Filter eingeführt wird und nach oben strömt im Gegenstrom zu der Schwerkraft, welche die entfernten Feststoffe herabfallen läßtο Das trifft besonders dann zu, wenn der Zustrom des zu f?.itrierenden Gases nicht unterbrochen wird, während der Entfernung der abgefilterten Feststoffe. Diese letzteren werden also wieder mitgerissen und von neuem in dem Aufwärts strom des Gases suspendiert.

Nach der Darlegung der Grundgedanken der Erfindung sollen anhand d«r Zeichnungen einige Ausführungsformen beispielsweise erläutert werden. ·

Die F. e<> Z zeigt ein Filtersystem unter Verwendung eines einzigen Venturirohres, wie es oben beschrieben ist. Die Konstruktion ist die gleiche wie die oben beschriebene, mit der Ausnahme, daß der Einlaß 100 zu der Sammelkammer 102 im oberen Teil der Sammalkammer und kreuzweise- zu den oberen Teilen der aufgehängten Filterschläuche 104 angeordnet ist.

Beim normalen Strömen des Gases gelangt das Gas aus der Sammelkammer durch die Filterbeutel 104 hindurch, wobei die Festteilchen abgetrennt werden und einen Filterkuchen 122 auf der Eintrittsseite des Filterbeutels oder -Schlauches bilden. Die durch die Filter hindurchtretende gereinigte Luft wird abgezogen durch die Öffnung' 120, gelangt in die Kammer 124 für gereinigte Luft und wird von dort durch die Auslaßöffnung 126 abgezogen.

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Das Entfernen der auf den Filterschläuchen angesammelten Feststoffe wird "bewirkt durch ein elektrisches Signal von dem Zeitgeber 128 zu dem Solenoid-Ventil 130, welches das Ventil 132 öffnete Das Ventil bleibt geöffnet nur während einer kurzen Zeit,^J wie oben angegeben und erzeugt einen kurzen Strahl eines Gases von hohem Druck aus der Düse 134o Dadurch wird die Kraft des Strahles aus der Sekundärdüse 136 verstärkt. Di« Gesamtmenge von Primärgas und Sekundärgas strömt in und ψ durch das Innere des Filterschlauches.

Der Gasstrahl mit einem höheren Druck als die verunreinigte Luft bringt das Einströmen von Luft durch das Filter zum Stillstand. Durch den Druck wird der Filterschlauch ausgedehnt, wobei diese Ausdehnungen entlang dem Filterschlauch wandern« Diese Biegungen erfolgen so schnell und so schlagartig, daß die Feststoffe von der Außenseite des Filterschlauches entfernt werden. Die abgetrennten Feststoffe fallen von dem irilterschlauch in den. unten befindlichen Trichter 114. Beim Verbrauch der Energie der Druckluft nimmt das Filter seine normale Tätigkeit wieder auf.

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Claims

The Wheelabrator Corp. Gzg/Ki

Patentansprüche

Vorrichtung zum Entfernen fester FiIterrückstände und zum Reinigen von schlauch- oder beuteiförmigen Filtern mittels Druckgas im Rückspülverfahren, wobei eine Düse, die mit einer Quelle für ein Gas höheren Druckes als dem des zu filternden gasförmigen Mediums verbunden ist und ein Venturirohr vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (46, 51) in das Innere des Filterschlauches oder -beuteis (34, 35) hineinragt und daß das Venturirohr (50, 57) teleskopartig über der Düse (46, 51) angeordnet ist, so daß "beim Austreten des Druckgases sekundäres -Gas in das Innere des Filterschlaueh.es bzw. -beuteis (34, 35) gesaugt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (46, 51) für das Druckgas, welche das Gas. während einer Zeitdauer von 0,005 bis 0,250 Sekunden austreten läßt ο

3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (46, 51) für das Druckgas, .welche das Gas während einer Zeitdauer von 0,015 bis 0,100 Sekunden austreten läßt«,

4β Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Venturirohr (50, 57) die Form eines Kegelstumpfes hat.

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Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Venturirohr (50, 57) zylindrisch ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Venxurirohr (50, 57) in direkter Verbindung mit der
Atmosphäre steht, so daß "beim Austreten des Druckgases
luft in das Venturirohr (50, 57) eingesaugt werden kann.

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