DE102005026156A1

DE102005026156A1 - Filterschlauch

Info

Publication number: DE102005026156A1
Application number: DE102005026156A
Authority: DE
Inventors: Mike Koschak; Sebastian Junqueras
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 2005-06-06
Filing date: 2005-06-06
Publication date: 2006-12-28
Also published as: EP1888203A1; KR20070120129A; WO2006131199A1; CN101189057A; US20090199715A1

Abstract

Filterschlauch (1) für Schlauchfilteranlagen (2), umfassend einen schlauchförmigen Filterkörper (3), der an einer Stirnseite (4) verschlossen ist und an der anderen Stirnseite (5) eine Aufnahme (6) zur Befestigung in der Schlauchfilteranlage (2) aufweist, wobei der Filterkörper (3) aus einem thermisch verfestigten Vliesstoff gebildet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Filterschlauch für Schlauchfilteranlagen, umfassend einen schlauchförmigen Filterkörper, der an einer Stirnseite verschlossen ist und an der anderen Stirnseite eine Aufnahme zur Befestigung in der Schlauchfilteranlage aufweist.

Derartige Filterschläuche und Schlauchfilteranlagen sind allgemein bekannt. Schlauchfilteranlagen werden häufig zur Reinigung von staubhaltigen Gasen in Kraftwerken eingesetzt. In einer Schlauchfilteranlage sind mehrere Filterschläuche zusammengefasst. Dazu sind die Filterschläuche auf einen Stützkörper aufgespannt, der sich auf der Reingasseite befindet. Beim Durchströmen der Filterschläuche von außen nach innen wird der Staub auf der Außenseite des Schlauches zurückgehalten und das gereinigte Gas gelangt aus dem Inneren des Filterschlauches in die Reingasseite. Filterschläuche können durch Aufbringen von Druckstößen auf der Reingasseite abgereinigt werden. Durch den Druckstoß löst sich der an dem Filterschlauch haftende Filterkuchen und fällt in einen Staubsammelbehälter auf der Rohgasseite.

Filterschläuche sind häufig aus Nadelfilz gebildet. Nadelfilz ist kostengünstig und weist einen geringen Druckverlust auf. Dabei ist nachteilig, dass der Nadelfilz herstellungsbedingt Penetrationsstellen aufweist, die die Durchlässigkeit für Partikel erhöhen.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Filterschlauch bereitzustellen, der eine verbesserte Abscheideleistung aufweist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Zur Lösung der Aufgabe ist der Filterkörper aus einem thermisch verfestigten Vliesstoff gebildet. Thermisch verfestigte Vliesstoffe weisen durch stoffschlüssig miteinander verbundene, teilweise aufgeschmolzene Fasern eine geringe Porengröße auf. Dadurch wird eine hohe Abscheideleistung auch für kleine Partikel erreicht. Der Vliesstoff weist eine geringe Dicke auf und die Filtration erfolgt aufgrund der kleine Poren an der Oberfläche des Filterkörpers. Dies ist vorteilhaft gegenüber Nadelfilzen, bei denen eine Tiefenfiltration innerhalb des Vliesstoffes erfolgt. Die Partikel bleiben an der Oberfläche haften und können leichter abgereinigt werden. Das Abreinigen wird durch die glatte Oberfläche des Vliesstoffes, die sich durch Schmelzprozesse ergibt, weiter verbessert. Zusätzliche Beschichtungen sind nicht erforderlich, so dass der Vliesstoff kostengünstig bereit gestellt werden kann. Durch die thermische Verfestigung ergibt sich ein Vliesstoff mit einer hohen Festigkeit, so dass Vliesstoffe mit einem Flächengewicht kleiner als 500 g/m² für Filterschläuche verwendet werden können.

Der Vliesstoff kann aus einer Fasermischung aus hoch- und niedrigschmelzenden Fasern gebildet sein, wobei die Fasern durch einen Schmelzprozess miteinander verbunden sein können. Dabei wird der Schmelzprozess bei einer Temperatur geführt, die niedriger ist als die Schmelztemperatur der hochschmelzenden Fasern und größer oder gleich der Schmelztemperatur der niedrigschmelzenden Fasern ist. Durch diese Art der Verbindung werden lediglich niedrigschmelzende Fasern angeschmolzen, so dass sie mit den hochschmelzenden Fasern eine feste Verbindung eingehen können. Dabei wird ausschließlich die Oberflächenstruktur der Fasern beeinträchtigt und die hochschmelzenden Fasern bleiben nahezu unbeeinträchtigt. Dabei dienen die niedrigschmelzenden Fasern als Bindefasern, die hochschmelzenden Fasern als Strukturfasern. Die Fasern des Vliesstoffes können Polyolefinfasern oder Polyesterfasern umfassen. Die Polyesterfasern können dabei aus Polyethylenterephtalat oder Polybutylenterephtalat gebildet sein. Die Vorkehrung von Fasern aus Polyolefinen oder Polyestern ermöglicht eine Fixierung mit weiteren Fasern im Vliesstoff. Dabei ist denkbar, dass ein hochfibrilliertes Polyethylenfasermaterial mit niedrig schmelzenden Polyolefinfasern oder Polyestern thermisch fixiert wird. Bei der thermischen Fixierung werden jedoch ausschließlich die Bindefasern angeschmolzen und im Hinblick auf ihre Oberflächenbeschaffenheit modifiziert, wobei das Pulpmaterial durch den thermischen Fixierungsprozess sowie Strukturfasern nicht beeinträchtigt werden.

Der Vliesstoff kann vollflächig verfestigt sein. Das vollflächige Verfestigen kann beispielsweise in einem Heizkalander erfolgen. Dadurch erfolgt kostengünstig eine vollständige Ausrüstung des Vliesstoffes mit den vorteilhaften Eigenschaften des thermisch verfestigten Vliesstoffes. In anderen Ausgestaltungen erfolgt das Verfestigen punktweise.

Der Vliesstoff kann verschmolzene Bikomponentenfasern umfassen. Dabei weist eine Komponente eine niedrigere Schmelztemperatur als die anderen Fasern. Beispielsweise ist denkbar, dass eine Komponente Polyethylen und die andere Polypropylen umfasst. Durch diese Ausgestaltung ist ein Vliesstoff realisierbar, bei dem eine Faser zugleich als Bindefaser und Strukturfaser fungiert. Dabei ist insbesondere denkbar, dass beispielsweise der Kern der Bikomponentenfaser aus einem hochstabilen und bei einer höheren Temperatur schmelzenden Material wie Polypropylen besteht, wobei der Mantel aus Polyethylen bei einer sehr geringen Temperatur schmelzen könnte. Durch diese konkrete Ausgestaltung sind Bikomponentenfasern zur thermischen Fixierung von Fasermischungen besonders geeignet, da sie einen Verbund mit dem Fasermaterial schon bei sehr niedrigen Schmelztemperaturen herstellen können und nach der Verbindung als Strukturfasern fungieren. Bei diesem Prozess wird lediglich die Manteloberfläche der Bikomponentenfasern angeschmolzen, wodurch die Bikomponentenfasern einen Verbund mit dem Fasermaterial eingehen.

Der Vliesstoff kann rilliert sein. Dadurch vergrößert sich die Filterfläche des Filterkörpers und es ergibt sich eine verbesserte Dehnbarkeit des Filterkörpers in radialer Richtung, wodurch sich das Abreinigungsverhalten verbessert. Durch die Rillierung ist der Filterkörper formstabiler insbesondere in axialer Richtung.

Der Filterkörper kann dreidimensionale Strukturen aufweisen. Die Strukturen können zusätzlich oder statt der Rillierung in den Filterkörper eingebracht sein. Mögliche Strukturen sind beispielsweise erhabene oder vertiefte Noppen oder Wellen. Die Strukturen können mittels Tiefziehen dauerhaft in den Filterkörper eingebracht werden. Durch die Struktur erhöht sich die Filterfläche und die Flexibilität des Filterkörpers.

Der Vliesstoff kann eine Beschichtung aufweisen. Die Beschichtung kann durch Nanofasern, deren Faserdurchmesser kleiner als 1 μm ist oder durch eine PTFE-Beschichtung gebildet sein. Durch diese Beschichtung erhöht sich nochmals die Abscheideleistung des Filters. Andere mögliche Beschichtungen können durch Plasmabehandlungen oder Tauchbeschichtungen auf den Filterkörper aufgebracht werden. Je nach Ausführung kann der Filterkörper dabei hydrophil/hydrophob und/oder oleophil/oleophob ausgerüstet sein. Eine weitere Beschichtung bildet das Bedampfen des Filterkörpers mit metallischem Material. Durch das Bedampfen ist der Filterkörper antistatisch ausgerüstet und die Brandgefahr sinkt. Eine weitere antistatische Ausrüstung wird durch eingebrachte Metallfäden oder aufgedruckte Kohlenstoffstrukturen erreicht. Durch eine Beschichtung mit Salzen, beispielsweise Borsalzen, kann der Filterkörper zusätzlich schwerentflammbar ausgerüstet sein.

Der Filterkörper kann eine längsverlaufende Naht aufweisen, die stoffschlüssig verschlossen ist. Dadurch kann der Filterkörper einfach und kostengünstig aus Bahnware hergestellt werden. Stoffschlüssige Verbindungen können mit einfachen Mitteln gasdicht ausgeführt werden.

Die Naht kann verschweißt sein. Verschweißen ist einfach und kostengünstig. Dabei kann die Naht mittels Ultraschall-Schweißverfahren verschlossen werden. Bei diesem Verfahren sind keine Hilfsstoffe erforderlich und die Naht ist gasdicht verschlossen.

Eine Stirnseite kann durch eine Abdeckung aus Nadelfilz verschlossen sein. Die verschlossene Stirnseite liegt in der Anströmrichtung auf der Rohgasseite und ist dadurch einer erhöhten Abrasion durch schnelle strömende Partikel ausgesetzt. Die Abdeckung aus Nadelfilz verhindert einen vorzeitigen Verschleiß des Filterkörpers.

Die Abdeckung kann einen Ring aufweisen, der außenumfangsseitig am Filterkörper angeordnet ist und einen innenumfangsseitig an dem Filterkörper angeordneten Deckel aufweisen, der einen zylinderförmigen Abschnitt aufweist, der dem Ring gegenüberliegend angeordnet ist, wobei Ring, Filterkörper und Abschnitt miteinander vernäht sind. Dadurch ergibt sich eine besonders stabile und sichere Befestigung der Abdeckung am Filterkörper. Die Abdeckung weist viel Material auf, welches vorzeitigen Verschleiß verhindert.

Die Aufnahme kann durch einen Schnappring gebildet sein. Ein Schnappring ist eine sichere und schnell lösbare Befestigung.

Der Schnappring kann eine Ummantelung aus Nadelfilz aufweisen, wobei die Ummantelung mit dem Filterkörper vernäht ist. Dadurch ist der Schnappring vor Beschädigungen geschützt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Einige Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen, jeweils schematisch:
1 einen erfindungsgemäßen Filterschlauch;
2 eine Schlauchfilteranlage.
Ausführung der Erfindung
1 zeigt einen Filterschlauch 1 für Schlauchfilteranlagen 2. Der Filterschlauch 1 ist aus einem schlauchförmigen Filterkörper 3 gebildet, der aus einem thermisch verfestigten Vliesstoff besteht. Der Vliesstoff ist vollflächig thermisch verfestigt und umfasst Bikomponentenfasern. Die Bikomponentenfasern weisen einen Kern aus hochschmelzendem Polypropylen und einen Mantel aus niedrigschmelzenden Polyethylen auf. Der Filterkörper 3 weist eine längsverlaufende Naht 7 auf, die mittels Ultraschallschweißen stoffschlüssig und gasdicht verschlossen ist. Der Filterkörper 3 ist zusätzlich in Axialrichtung rilliert. An einer Stirnseite 4 ist der Filterkörper 3 durch eine Abdeckung 8 aus Nadelfilz verschlossen. Die Abdeckung 8 besteht aus einem Ring 9, der außenumfangsseitig am Filterkörper 3 angeordnet ist und aus einem innenumfangsseitig an dem Filterkörper 3 angeordneten Deckel 10, der einen zylinderförmigen Abschnitt 11 aufweist, der dem Ring 9 gegenüberliegend angeordnet ist. Ring 9, Filterkörper 3 und Abschnitt 11 sind miteinander vernäht. An der anderen Stirnseite 5 ist eine Aufnahme 6 zur Befestigung in der Schlauchfilteranlage 2 angeordnet, die durch einen Schnappring gebildet ist. Die Aufnahme 6 weist eine Ummantelung 12 aus Nadelfilz auf, die mit dem Filterkörper 3 vernäht ist.
2 zeigt eine Schlauchfilteranlage 2 für stationäre Entstaubungsanlagen in Kraftwerken, in die Filterschläuche 1 gemäß 1 montiert sind.

Claims

Filterschlauch (1) für Schlauchfilteranlagen (2), umfassend einen schlauchförmigen Filterkörper (3), der an einer Stirnseite (4) verschlossen ist und an der anderen Stirnseite (5) eine Aufnahme (6) zur Befestigung in der Schlauchfilteranlage (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterkörper (3) aus einem thermisch verfestigten Vliesstoff gebildet ist.
Filterschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff vollflächig verfestigt ist.
Filterschlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff verschmolzene Bikomponentenfasern umfasst.
Filterschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff rilliert ist.
Filterschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterkörper (3) dreidimensionale Strukturen aufweist.
Filterschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff eine Beschichtung aufweist.
Filterschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterkörper (3) eine längsverlaufende Naht (7) aufweist, die stoffschlüssig verschlossen ist.
Filterschlauch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Naht (7) verschweißt ist.
Filterschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Stirnseite (4) durch eine Abdeckung (8) aus Nadelfilz verschlossen ist.
Filterschlauch nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (8) einen Ring (9) aufweist, der außenumfangsseitig am Filterkörper (3) angeordnet ist und innenumfangsseitig an dem Filterkörper (3) angeordneten Deckel (10), der einen zylinderförmigen Abschnitt (11) aufweist, der dem Ring (9) gegenüberliegend angeordnet ist, wobei Ring (9), Filterkörper (3) und Abschnitt (11) miteinander vernäht sind.
Filterschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (6) durch einen Schnappring gebildet ist.
Filterschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (6) eine Ummantelung (12) aus Nadelfilz aufweist, wobei die Ummantelung (12) mit dem Filterkörper (3) vernäht ist.
Verwendung des Filterschlauchs nach einem der vorherigen Ansprüche in einer stationären Entstaubungsanlage.