DE10041545A1 - Reinigungseinrichtung für Filterschläuche in einer Filteranlage - Google Patents

Abstract

Eine Reinigungseinrichtung für Filterschläuche in einer Filteranlage, bei der jeder Reinigungseinrichtung jeweils ein Filterschlauch der mehreren in einem Trennboden der Filteranlage eingehängten Filterschläuche zugeordnet ist und jede Reinigungseinrichtung eine mittels Ventil aktivierbare Reinigungsgaszuführung aufweist, die in einem Ringkanal mit Reinigungsgasaustrittsspalt mündet, soll so weiterentwickelt werden, dass die gesamte Länge des jeweiligen Filterschlauches gereinigt wird. DOLLAR A Das wird dadurch erreicht, dass unterhalb des Reinigungsgasaustrittsspalts 10 ein Düsenkörper 8 angeordnet ist, dessen Querschnitt derart ausgebildet ist, dass von einer oberen Krümmung aus, die einen im Bereich des Reinigungsgasaustrittsspalts 10 liegenden Scheitelbereich 11 aufweist, die Seitenflächen in einem spitzen Winkel zueinander in einer Spitze 12 auslaufen, wobei die innere Strecke vom oberen Scheitelbereich 11 aus bis zur Spitze 12 länger ausgebildet ist als die äußere Strecke.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungseinrichtung für Filterschläuche in einer Filteranlage zum Reinigen von staubbeladenem Prozessgas gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus WO 98/00001 ist ein Verfahren zum Reinigen eines Filters und eine Filtereinheit bekannt. Die Filtereinheit besteht aus mehreren Filterelementen, die in einem Boden eingehängt sind, der die Filtereinheit in eine untere Produktgasseite und eine obere Reingasausgangsseite unterteilt. Über jedem Filterelement an der Reingasausgangsseite ist eine Düse positioniert. Diese Düsen sind sowohl mit unter Druck stehendem Gas als auch mit Reinigungsflüssigkeit beaufschlagbar. Dazu weist jede Düse eine Mischkammer auf, die mit einer Gaseingangsöffnung und einer Flüssigkeitseingangsöffnung versehen ist. Die Mischkammer weist am unterem Ende eine Ausgangsöffnung auf, die auf die Gasausgangsöffnung des zugeordneten Filterelementes gerichtet ist. Das interne Volumen der Mischkammer reicht aus, um während eines Flüssigkeitsimpulses zumindest die Hälfte der Gesamtmenge der Reinigungsflüssigkeit zu enthalten. Die Mehrzahl von den einzelnen Düsen sind mit einer Hauptleitung für Druckgas und einer Hauptleitung für Reinigungsflüssigkeit verbunden. Weiterhin weist die Filtereinheit mehrere Paare von Hauptleitungen für die Reinigungsflüssigkeit und das Druckgas auf, wobei maximal zwanzig Mischkammern (Düsen) mit einem Paar der Hauptleitungen verbunden sind.

Die Gas- und Flüssigkeitseingänge der Mischkammern sind permanent geöffnet für den Medienzustrom aus den Hauptleitungen. Jede Hauptleitung weist nur ein Ventil auf, durch das alle mit dieser Hauptleitung verbundenen Mischkammern geöffnet und geschlossen werden.

Diese Einrichtung hat den Nachteil, dass die in Reihe geschalteten Reinigungseinrichtungen nur gemeinsam mit Druckluft beaufschlagt werden können und somit die Filterelemente unabhängig von der anhaftenden Partikelmenge in Zeitintervallen reinigen.

Weiterhin ist eine Filtereinheit gemäß vorgenanntem Grundaufbau bekannt, bei der die einzelnen Düsen mit einer Druckgas- und einer Reinigungsflüssigkeits­ leitung wirkverbunden ist. An die jeweiligen Zuleitungen sind mit einer Spitze die oktaedergleich zueinander angeordneten Kreiskegel angeschlossen. Diese Spitze ist zusätzlich von einem mit den Zuleitungen in Wirkverbindung stehenden Ringkörper umgeben, dessen äußeres Ende an der Kegelmantelfläche endet und dort zwischen Kegelmantelfläche und Ringkörper einen Spalt bildet, durch den das Druckgas und die Reinigungsflüssigkeit zum Reinigen der Filterelemente stömt.

Nach der DE 197 01 983 C1 ist ein Ringspaltinjektor bekannt, der ohne Ventilschaltungen am Zulauf des Reinigungsgases zum Reinigen von Filterelementen gesteuert werden kann, wobei die Ringspaltinjektoren in einer Reinigungsvorrichtung in Abhängigkeit der anhaftenden Partikelmenge an den jeweils zugeordneten Filterelementen einzeln aktivierbar sind und somit ein quasi kontinuierliches Austragen der Partikel aus der Reinigungsvorichtung ohne störenden Einfluß auf die vorgeschaltete Prozessanlage erreichen. Hierzu ist im bzw. am Kanal jedes Ringspaltinjektors ein schaltbares Absperrelement, z. B. eine Kreisringmembrane oder ein Ventil, angeordnet, das den Reinigungsgasdurchgang zum Ringspalt absperrt und bei Erfordernis den Durchgang zum Abströmen von Reinigungsgas über den Ringspalt freigibt. Diese Lösung stellt eine kompakte Einheit dar, bei das Absperrelement über eine separate Leitung und ein Ventil mit einem Drucklufterzeuger verbunden ist und dabei der Mediendruck ständig mit einer hohen Druckdifferenz zur Umgebung anliegt.

Alle diese Lösungen haben den Nachteil, dass das Reinigungsgas ungerichtet auf die Filterelemente strömt und und somit im oberen Filterelementbereich ein Unterdruck entsteht (Sog nach innen). Dadurch bleibt beim Reinigen in diesem oberen Bereich Filterkuchen hängen, wodurch die wirksame Filterfläche des jeweiligen Filterelementes für das Reinigen des Produktgases gemindert ist.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Reinigungseinrichtung für Filterschläuche zu schaffen, durch die die gesamte Länge des jeweiligen Filterschlauches gereinigt wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 beschrieben.

Vorteilhaft an der Erfindung ist die gerichtete Strahlung des Reinigungsgases als Druckwelle in dem Filterschlauch sowie die mögliche Einzelabreinigung jedes Filterschlauches bzw. ein Einsatz bei in Reihe geschalteten Reinigungseinrichtungen. Weiterhin lässt die lösungsbedingte Oberflächenstruktur der Erfindung das unkomplizierte Waschen des Reingasraumes zu.

Der Düsenkörper ist auch aus elastischem Material herstellbar, so dass durch eine mittels geeigneter Vorrichtung erreichte Veränderung des Ausfallwinkels der Innenfläche des Düsenkörpers eine Richtungsänderung der Strahlung des Reinigungsgases erreichbar ist, wodurch dieses gezielt in vorgesehene Bereiche des Filterschlauches trifft..

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 Eine Schnittdarstellung einer Filteranlage mit Einzelabreinigung jedes Filterschlauches

Fig. 2 Darstellung der Reinigungsvorrichtung mit Einzelabreinigung jedes Filterschlauches

Fig. 3 Darstellung der Reinigungsvorrichtung mit Einzelabreinigung jedes Filterschlauches mit außerhalb der Filteranlage liegendem Ventil

Fig. 4 Darstellung der Reinigungsvorrichtung mit Reinigung mehrerer Filterschläuche durch in Reihe verbundene Reinigungsdüsen

Die Filteranlage 1 besteht aus mehreren Filterschläuchen 5, die in einem Trennboden 2 eingehängt sind, der die Filteranlage 1 in einen unteren Produktgasraum 4 und einen oberen Reingasraum 3 unterteilt. Über jedem Filterschlauch 5 ist im Reingasraum 3 eine Reinigungseinrichtung 6 angeordnet, die an die als Druckspeicher ausgeführte Reinigungsgaszuführung 7 angeschlossen ist. Die Reinigungseinrichtung 6 besteht aus einem vorzugsweise ringförmigen und am Ringkanalkörper 20 angeordnetem Düsenkörper 8, dessen Querschnitt ähnlich dem Querschnitt von Flugzeugtragflächen ausgebildet ist, derart, dass von einer oberen Krümmung aus, die einem im Bereich des Reinigungsgasaustrittsspalts 10 liegenden Scheitelbereich 11 aufweist, die Seitenflächen in einem spitzen Winkel zueinander in einer Spitze 12 auslaufen, wobei die innere Strecke vom oberen Scheitelbereich 11 aus bis zur Spitze 12 länger ausgebildet ist als die äußere Strecke. Im Bereich des Scheitelbereiches 11 ist ein Ringkanal 9 angeordnet. Zwischen der Austrittsöffnung des Ringkanals 9 und dem Düsenkörper 8 befindet sich nach beiden Seiten des Ringkanals 9 und der oberen Krümmung des Düsenkörpers 8 gerichtete Reinigungsgasaustrittsspalte 10, durch die das Reinigungsgas an beide Seiten des Düsenkörpers 8 geleitet wird. Weiterhin sind auf dem Umfang des Ringkanalkörpers 20 mehrere, quer zum Ringkanal 9 gehende und mit diesem nicht wirkverbundene Durchgangskanäle 19 angeordnet. Zwischen dem Ringkanal 9 und der Reinigungsgaszuführung 7 ist ein Absperrventil 13 angeordnet. Dieses Absperrventil 13 besteht aus einem Ventilunterteil 18 mit dem Durchgang 14 für das Reinigungsgas und einem Ventildeckel 16. Am Durchgang 14 ist eine Membrane 15 angeordnet, die im Ventildeckel 16 einspannt ist. An dem Ventildeckel 16 ist eine Steuerleitung 17 für das Betätigen des Absperrventils 13 angeschlossen, die innerhalb der Reinigungsgaszuführung 7 angeordnet ist. Die Reinigungsgaszuführung 7 ist an geeigneter Stelle aus der Filteranlage 1 herausgeführt. Die Steuerleitung 17 ist außerhalb der Filteranlage 1 aus der Reinigungsgaszuführung 7 herausgeführt und über ein nicht dargestelltes Ventil mit Steuerung mit einem weiteren Druckspeicher verbunden.

An die Reinigungsgaszuführung 7, bei der ständig das Reinigungsgas anliegt, sind alle Reinigungseinrichtungen 6 einer Filteranlage 1 angeschlossen. Jeder Reinigungseinrichtungen 6 ist eine eigne Steuerleitung 17 zugeordnet.

Die Reinigungseinrichtungen 6 in der Filteranlage 1 dienen der Reinigung von Filterschläuchen 5, die im Gasreinigungsprozeß mit Partikeln behaftet werden.

Zur Reinigung des Filterschlauches 5 wird das Reinigungsgas über das Absperrventil 13 mit einem Druck von vorzugsweise etwa fünf bar zugeschaltet und es strömt Reinigungsgas über den Ringkanal 9 und den Reinigungsgasaustrittsspalt 10 aus. Anschließend umströmt das Reinigungsgas, wie in Fig. 2 mittels Pfeilen an der rechten Düsenkörperseite dargestellt, innen und außen den Düsenkörper 8. Dabei erhält das Reinigungsgas an der Innenseite des Düsenkörpers 8 eine Beschleunigung und es erfolgt damit eine gerichtete Stahlung des Reinigungsgases als Druckwelle in dem gesamten Filterschlauch 5, wodurch ein Reinigen deselben in seiner gesamten Länge erfolgt, d. h., es bleibt auch im oberen Anfangsbereich des Filterschlauches 5 kein Filterkuchen hängen.

Beim Reinigungsvorgang wird durch den Sog des Reinigungsgases beidseitig des Düsenkörper 8 vom Staub gereinigtes Prozessgas mitgerissen, wobei dieses Prozessgas für den Innenraum der Reinigungseinrichtung 6 und des Düsenkörpers 8 durch die Durchgangskanäle 19, wie in Fig. 2 mittels Pfeilen an der linken Düsenkörperseite dargestellt, strömt.

Während der Abgasreinigung liegt an der Membrane 15 Steuerluftdruck an, so dass diese den Durchgang 14 für das Reinigungsgases am Absperrventil 13 sperrt. Nachdem an dem zugeordneten Filterschlauch 5 genügend Partikel anhaften wird zum Reinigen des Filterschlauches 5 das Reinigungsgas durch Öffnen des Absperrventils 13 aus der Reinigungsgaszuführung 7 zugeschaltet. Dazu wird die Steuerdruckluft durch die nicht dargestellte Steuerung mit Ventil kurzzeitig entlüftet und die Membrane 15 öffnet während dieses Zeitraumes den Durchgang für das Reinigungsgas, d. h. nach dem Reinigen des Filterelementes wird die Steuerdruckluft wieder zugeschaltet, wodurch sich die Membrane 15 in Richtung "Absperren" bewegt. Damit ist der Reinigungsgasdurchgang geschlossen und es strömt kein Reinigungsgas über den Ringkanal 9 und den Reinigungsgasaustrittsspalt 10 aus.

Die Schaltintervalle für das Reinigen der Partikel werden auf Grund von Erfahrungswerten geschaltet. Da die Filterschläuche 5 entsprechend der Platzierung auf dem Trennboden 2 (unterschiedliche Platzierung zu der Gaszuströmöffnung) in zeitlicher Abhängigkeit unterschiedlich stark mit Partikeln behaftet werden, ist diese Abhängigkeit in den Schaltintervallen berücksichtigt. Dadurch werden nur die jeweils stark mit Partikeln behafteten Filterschläuche 5 gereinigt und es kann ein störungsfreier Abtransport der entfernten Partikel in einem quasi kontinuierlichem Prozeß erfolgen. Durch die Einzelschaltung der Reinigungseinrichtungen 6 entsteht kein störender Rückstoss in der vorgeschalteten Prozessanlage.

Es liegt auch im Rahmen der Erfindung anstelle der Absperrventile 13 beliebige Ventile mit ihren bekannten Steuerungseinheiten einzusetzen. Dabei können die Absperrelemente pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betätigbar ausgebildet sein.

Im zweiten Ausführungsbeispiel wird gemäß Fig. 3 eine analoge Grundanordnung des Düsenkörpers 8 über dem Filterschlauch 5 aus dem ersten Ausführungsbeispiel benutzt. Im Unterschied dazu ist der Ringkanal 9 über eine Leitung gemäß Fig. 3 direkt mit dem außerhalb der Filteranlage liegendem Ventil verbunden. Bei dieser Lösung ist jedoch für jede Reinigungseinrichtung eine separate Zuleitung für das Reinigungsgas erforderlich.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 wird ebenfalls eine analoge Grundanordnung des Düsenkörpers 8 über dem Filterschlauch 5 aus dem ersten Ausführungsbeispiel benutzt. Im Unterschied dazu ist der jeweilge Ringkanal 9 über eine Leitung an mehrere in Reihe verbundene Reinigungseinrichtungen angeschlossen, wobei das Ventil zum Einschalten dieser Reinigungseinrichtungen außerhalb der Filteranlage 1 angeordnet ist.

Die Wirkungsweise und die Anwendungsbedingungen dieser beiden vorgenannten Lösungen verlaufen prinzipiell analog dem ersten Ausführungsbeispiel. Bei der dritten Ausführungsform ist jedoch keine Einzelreinigung der Filterschläuche sondern nur eine gruppenweise Reinigung möglich.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1

Filteranlage

2

Trennboden

3

Reingasraum

4

Produktgasraum

5

Filterschlauch

6

Reinigungseinrichtung

7

Reinigungsgaszuführung

8

Düsenkörper

9

Ringkanal

10

Reinigungsgasaustrittsspalt

11

Scheitelbereich

12

Spitze

13

Absperrventil

14

Durchgang

15

Membrane

16

Ventildeckel

17

Steuerleitung

18

Ventilunterteil

19

Durchgangskanal

20

Ringkanalkörper

Claims (7)

1. Reinigungseinrichtung für Filterschläuche in einer Filteranlage,
bei der jeder Reinigungseinrichtung (6) jeweils ein Filterschlauch (5) der mehreren in einem Trennboden (2) der Filteranlage (1) eingehängten Filterschläuche (5) zugeordnet ist und jede Reinigungseinrichtung (6) eine mittels Ventil aktivierbare Reinigungsgaszuführung (7) aufweist, die in einem Ringkanal (9) mit Reinigungsgasaustrittsspalt (10) mündet,
dadurch gekennzeichnet,
dass unterhalb des Reinigungsgasaustrittsspalts (10) ein Düsenkörper (8) angeordnet ist, dessen Querschnitt derart ausgebildet ist, dass von einer oberen Krümmung aus, die einem im Bereich des Reinigungsgas­ austrittsspalts (10) liegenden Scheitelbereich (11) aufweist, die Seitenflächen in einem spitzen Winkel zueinander in einer Spitze (12) auslaufen, wobei die innere Strecke vom oberen Scheitelbereich (11) aus bis zur Spitze (12) länger ausgebildet ist als die äußere Strecke.

2. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Umfang eines Ringkanalkörpers (20) des Ringkanals (9) mehrere, quer zum Ringkanal (9) gehende und mit diesem nicht wirkverbundene Durchgangskanäle (19) angeordnet sind,

3. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ringkanal (9) und der Reinigungsgaszuführung (7) ein Absperrventil (13) angeordnet ist.

4. Reinigungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrventil (13) aus einem Ventilunterteil (18) mit einem Durchgang (14) für das Reinigungsgas und einem Ventildeckel (16) besteht, wobei am Durchgang (14) eine mittels Ventildeckel (16) einspannte schaltbare Membrane (15) angeordnet ist und am Ventildeckel (16) eine innerhalb der Reinigungsgaszuführung (7) verlaufende Steuerleitung (17) für das Betätigen des Absperrventils (13) angeschlossen ist.

5. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkanal (9) über eine Leitung direkt mit dem außerhalb der Filteranlage (1) liegendem Absperrventil verbunden ist.

6. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ringkanal (9) über eine Leitung an mehrere in Reihe verbundene Reinigungseinrichtungen angeschlossen ist, wobei das Absperrventil zum Einschalten dieser Reinigungseinrichtungen außerhalb der Filteranlage (1) angeordnet ist.

7. Reinigungseinrichtung nach den Ansprüchen 1, 3, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Absperrventil ein beliebiges Absperrventil einsetzbar ist, das pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betätigbar ausgebildet sein kann.