DE10046282A1 - Zyklonfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abscheiden von Stäuben aus staubbeladenen Gasen unter Einsatz eines nach dem Flieh- und Schwerkraftprinzip arbeitenden Zyklonfilters, umfassend ein Rohrgehäuse mit mindestens einer tangentialen Einströmöffnung für das staubbeladene Gas und einem trichterförmigen Boden mit einer Ablaßöffnung für die abgeschiedenen Stäube, sowie mindestens einen in dem Innenraum des Rohrgehäuses angeordneten und in den in dieses eintretenden Gasstrom eingeschalteten Filtereinsatz mit einem diesen umgebenden Tauchrohr, das mit dem Rohrgehäuse eine Doppelwand bildet.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE 24 41 848 bekannt. Die dort beschriebene Filtereinrichtung weist ein zylindrisches und an seinem unteren Ende trichterförmig auslaufendes Rohrgehäuse mit einer Ablaßöffnung auf, in das ein tangential ausgerichtetes Eintrittsrohr mündet und in dem ein in den Gasstrom eingeschalteter Filtereinsatz angeordnet ist. Der Filtereinsatz ist von einem Tauchrohr umschlossen, das mit dem Rohrgehäuse eine Doppelwand bildet. Das staubbeladene Gas tritt in den Raum zwischen dem Rohrgehäuse und dem Tauchrohr ein und wird an der Innenwand des Rohrgehäuses geführt, wobei der Gasstrom wendelförmig nach unten geleitet wird, bei welchem Vorgang die Staubpartikel an der besagten Innenwand abgesetzt werden. Die Staubpartikel gleiten anschließend in Richtung des trichterförmigen Bodens, während der Gasstrom den Filtereinsatz passiert, der dafür sorgt, daß noch mitgeführte Restpartikel ausgefiltert werden.

Um eine staufreie Beförderung der Staubpartikel zum Boden hin sicherzustellen, muß dessen Trichterwinkel sehr schlank sein, was zu einer unerwünscht großen Bauhöhe der Einrichtung führt. Auch zeigen sich Mängel in Form einer ungleichmäßigen Anströmung des Filtereinsatzes, was zu einer ungleichmäßigen Belastung desselben führt mit der Folge kürzer erforderlicher Reinigungsintervalle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Einrichtung im Sinne einer Verringerung des Platzbedarfs und Optimierung der Funktionsparameter zu modifizieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Tauchrohr und dem Boden des Rohrgehäuses ein Spalt ausgebildet ist und daß mindestens eine Einströmöffnung schlitzförmig und sich im wesentlichen über die gesamte Höhe des Rohrgehäuses erstreckend ausgeführt ist und in den zwischen dem Rohrgehäuse und dem Tauchrohr gebildeten Ringraum mündet.

Die damit erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere in einer Erhöhung der Filterleistung bei vergleichsweise geringem Platzbedarf der Einrichtung, Verringerung der Reinigungsintervalle insbesondere aufgrund einer besseren Gasstromverteilung in bezug auf die Filtereinsätze und dadurch auch längere Lebensdauer derselben.

Nach einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist vorgesehen, daß der Ringraum durch eine zu dem Rohrgehäuse im wesentlichen äquidistant verlaufende und gegenüber dem Boden einen Spalt bildende Zwischenwand in einen äußeren und einen inneren Ringraum aufgeteilt ist, wobei sich die Zwischenwand über einen Teil des Umfanges des Rohrgehäuses, vorzugsweise über 180° erstreckt. Auf diese Weise wird erreicht, daß dem Gasstrom eine wesentlich größere, hier etwa doppelte Filterfläche zur Verfügung steht, was eine effektivere Vorabscheidung der Staubfracht und damit Reduzierung der Filterbelastung bewirkt.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Spalt zwischen dem Tauchrohr und dem Boden einstellbar ist, zu welchem Zweck im Bereich des unteren Endes des Tauchrohres eine axial verstellbare Blende oder das Tauchrohr selbst axial verstellbar vorgesehen sein kann. Damit lassen sich die Strömungsverhältnisse so einstellen, daß der Grad der Vorabscheidung maximiert und eine Transportströmung erzielbar ist, die eine staufreie Führung der abgeschiedenen Partikel zur Ablaßöffnung hin selbst bei einem Kegelwinkel des Bodens von größer als 100° möglich macht.

Weitere vorteilhafte Ausführungsmerkmale der Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung

Fig. 1 eine Gesamtansicht der Einrichtung, teilweise im Querschnitt dargestellt,

Fig. 2 einen Querschnitt der Einrichtung nach Fig. 1, geschnitten längs der Schnittlinie I-I und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Filtereinsatz in vergrößerter Darstellung.

Gemäß Fig. 1 besteht die erfindungsgemäße Einrichtung aus einem zylindrischen, oben durch einen Zwischenboden 2 abgeschlossenen Rohrgehäuse 1 mit einem trichterförmigen Boden 3 und einer Ablaßöffnung 4, einer Anzahl in dem Rohrgehäuse angeordneter Filtereinsätze 5, einer den oberen Abschluß des Rohrgehäuses 1 bildenden Unterdruckeinrichtung 6 und einer Preßluft-Reinigungseinrichtung 7 für die Reinigung der Filtereinsätze 5.

Das Rohrgehäuse 1 ist doppelwandig ausgeführt, wobei die innere Wand durch ein zu dem Rohrgehäuse zentrisches Tauchrohr 8 gebildet ist, das die Filtereinsätze 5 umschließt und mit dem Boden 3 des Rohrgehäuses einen Spalt 9 ausbildet. Zwischen dem Tauchrohr 8 und dem Rohrgehäuse 1 ist ein Ringraum 10 eingeschlossen, in den eine tangential an das Rohrgehäuse geführte Einströmöffnung 11 mündet, die schlitzförmig ausgeführt ist und sich über die gesamte Höhe des Rohrgehäuses 1 erstreckt. Der Ringraum 10 ist durch eine zu dem Rohrgehäuse äquidistant verlaufende Zwischenwand 12 in einen äußeren und einen inneren Ringraum 13 bzw. 14 aufgeteilt, wobei sich die Zwischenwand 12 etwa über 180° des Umfanges des Rohrgehäuses 1 erstreckt und an ihrem unteren Ende einen Spalt zu dem Boden 3 beläßt. Am unteren Ende des Tauchrohres 8 befindet sich eine zu diesem axial verstellbare Blende 15, mit deren Hilfe der Spalt 9 eingestellt werden kann.

Die Filtereinsätze 5 sind als Kombifilter, bestehend aus einer Außenpatrone 16 und einer Innenpatrone 17 ausgebildet und sind in Durchbrüchen in dem Zwischenboden 2 befestigt, so daß der Innenraum zwischen Außen- und Innenpatrone mit einer Abluftkammer 18 in Verbindung steht, die sich oberhalb des Zwischenbodens 2 befindet und mit der Unterdruckeinrichtung 6 korrespondiert.

Die Preßluft-Reinigungseinrichtung 7 weist einen Druckbehälter 19 auf, der mit einem jedem Filtereinsatz 5 zugeordneten, ventilgesteuerten Blaskopf 20 verbunden ist. Dieser ist dabei so ausgerichtet, daß ein von diesem ausgehender Preßluftstrahl in den Innenraum zwischen der Außenpatrone 16 und Innenpatrone 17 geleitet wird.

Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Reinigungseinrichtung ist folgende:
Das staubbeladene Gas tritt aufgrund der Saugwirkung der Unterdruckeinrichtung 6 durch die Einströmöffnung 11 in das Rohrgehäuse 1 ein. Dabei strömt es zunächst in den Ringraum 10, wobei der Gasstrom durch die Zwischenwand 12 in einen den äußeren Ringraum 13 und einen den inneren Ringraum 14 durchfließenden Teilstrom aufgeteilt wird. Dabei werden die in dem Gasstrom mitgeführten Staubpartikel infolge der auf diese einwirkenden Fliehkraft an die jeweilige Außenwand, d. h. die Innenwand des Rohrgehäuses 1 bzw. die Zwischenwand 12 geschleudert, von wo aus sie dank der Förderwirkung des Gasstromes sowie der Schwerkraft wendelförmig nach unten zum Boden 3 hin gleiten. Die Teilströme vereinigen sich nach einem Umlauf von ca. 180°, welches eine Strecke ist, nach deren Durchlauf die Staubfracht aus dem Gasstrom bereits weitestgehend abgeschieden ist. Der Gasstrom tritt dann nach Passieren des Spaltes 9 und Umlenkung um nahezu. 360° von unten in den Filterraum innerhalb des Tauchrohres 8 ein, wobei die Strömungsverhältnisse durch Verstellen der Blende 17 und damit des Spaltes 9 so beeinflußbar sind, daß einerseits noch mitgeführte Staubpartikel abgeschieden werden und andererseits ein Förderstrom erhalten bleibt, der die abgeschiedenen Staubpartikel sicher zur Ablaßöffnung hin fördert. Das somit fast reine Gas passiert anschließend homogen verteilt die Filtereinsätze 5 und wird dabei von den noch mitgeführten Partikeln befreit, die an deren Wandungen verbleiben. Zum Reinigen der Filtereinsätze wird von Zeit zu Zeit die Reinigungseinrichtung 7 aktiviert, wobei der Druckbehälter 19 einen Preßluftstoß erzeugt, der einen schnellen und dabei sparsamen Druckaufbau entstehen läßt.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist weist das Tauchrohr 8 an seinem unteren Ende ein metallenes Gittergeflecht 21 auf, das von dem Gasstrom auf seinem Weg in die Filtereinsätze 5 durchströmt wird. Dabei wird die Staubfracht vor Eintritt des Gasstromes in die Filtereinsätze 5 dank der statischen Aufladung der Staubpartikel weiter reduziert, dadurch, daß sie sich an dem Geflecht niederschlagen.

Claims (10)

1. Einrichtung zum Abscheiden von Stäuben aus staubbeladenen Gasen unter Einsatz eines nach dem Flieh- und Schwerkraftprinzip arbeitenden Zyklonfilters, umfassend ein Rohrgehäuse (1) mit mindestens einer tangentialen Einströmöffnung (11) für das staubbeladene Gas und einem trichterförmigen Boden (3) mit einer Ablaßöffnung (4) für die abgeschiedenen Stäube, sowie mindestens einem in dem Innenraum des Rohrgehäuses angeordneten, in den in dieses eintretenden Gasstrom eingeschalteten Filtereinsatz (5) mit einem diesen umgebenden Tauchrohr (8), das mit dem Rohrgehäuse eine Doppelwand bildet, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Tauchrohr (8) und dem Boden (3) des Rohrgehäuses (1) ein Spalt (9) ausgebildet ist und daß die mindestens eine Einströmöffnung (11) schlitzförmig und sich im wesentlichen über die gesamte Höhe des Rohrgehäuses (1) erstreckend ausgeführt ist und in den zwischen dem Rohrgehäuse und dem Tauchrohr (8) ausgebildeten Ringraum (10) mündet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (10) durch eine zu dem Rohrgehäuse (1) im wesentlichen äquidistant verlaufende und gegenüber dem Boden (3) einen Spalt bildende Zwischenwand (12) in einen äußeren und einen inneren Ringraum (13 bzw. 14) aufgeteilt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (12) sich über einen Teil des Umfanges des Rohrgehäuses (1) erstreckt.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (9) zwischen dem Tauchrohr (8) und dem Boden (3) einstellbar ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellbarkeit des Spaltes (9) durch eine im Bereich des unteren Endes des Tauchrohres (8) angeordnete, axial verstellbare Blende (15) erfolgt.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchrohr (8) selbst axial verstellbar ist.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der trichterförmige Boden (3) einen Trichterwinkel von größer als 100° aufweist.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Filtereinsatz (5) ein Kombifilter, umfassend eine Außenpatrone (16) und eine Innenpatrone (17) Verwendung findet.

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Preßluft-Reinigungsvorrichtung (7) für die Filtereinsätze (5).

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein das Tauchrohr (8) im Bereich seines unteren Endes abschließendes, metallenes Gittergeflecht (21).