DE1761926A1 - Verfahren zum Entfernen von Staub,der sich auf der Aussenflaeche rohrfoermiger,poroeser Filterelemente einer Staubabscheidungseinrichtung abgesetzt hat - Google Patents

Description

Dipl.-lriQ. Dipl. oec pobl. DIETRICH LEWINSKY PATENTANWALT 1761926

t München 21 - fottnordstr. 81

Telefon 541742

P 17 61 926.0-25 30. Juni 1970

Josef Pausch In Hopkins, Minnesota (U.S.A.)

Vorrichtung zum Entfernen von Staub, der sich auf der Außenfläche rohrförmiger, poröser Filterelemente einer Staubabscheidungseinrichtung abgesetzt hat

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entfernen von Staub, der sich auf der Außenfläche rohrförmiger Filterelemente einer Staubabscheidungseinrichtung abgesetzt hat, welche Staubabscheidungseinrichtung eine erste Kammer, der staubbeladenes Gas, insbesondere Luft, zugeführt wird, und eine zweite Kammer, von der das gereinigte Gas abströmt, aufweist, wobei mindestens ein rohrförmiges Filterelement vorgesehen ist, durch das das Gas von der ersten in die zweite Kammer strömt und das an einem Ende zur zweiten Kammer hin offen ist und am anderen Ende geschlossen ist, welche Vorrichtung einen rohrartigen Injektorkörper, der am offenen Ende des Filterelementes praktisch koaxial zu diesen angeordnet ist und einen von der zweiten Kammer in das Filterelement führenden Kanal besitzt, und eine zur intermittierenden Einbringung·

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Unterlauf, <-rt. 791. Λ*. Mi-.i; _v :. : ·,: ,-,.,aurungagt., ν ^ ... .

bringung hochgespannten Gases in den Kanal des Injektorkörpers vorgesehene Düse aufweist, die mit einer Quelle hochgespannten Gases verbunden ist. Es ist dabei ein Ziel des Erfindungsgegenstandes, das Entfernen auf der Oberfläche eines porösen Filterelementes angesammelten Staubes durch einen Rückwaschprozeß, bei dem dem betreffenden Filterelement reines Gas zugeführt wird, um die angesammelten festen Teilchen zu entfernen, zu verbessern.

Es wurden bereits verschiedentlich Methoden vorgeschlagen, um durch sogenanntes Rückwaschen mit reinem Gas auf porösen Filterelementen angesammelten Staub zu entfernen. Im Rahmen einer solchen Methode ist es vorgesehen, dem Inneren röhrenförmiger, poröser, flexibler Filter hochgespanntes Gas, das auf eine Geschwindigkeit, die über der Schallgeschwindig-₍ keit liegt, beschleunigt wurde, zuzuführen und solcherart Wellen oder Vibrationen in der flexiblen Oberfläche zu erzeugen, um die angesammelten festen Teilchen zu entfernen. Im Rahmen anderer Vorgangsweisen war vorgesehen, hochgespanntes Gas mit einer Streueinrichtung vom Venturi-Typ über den oberen Teil offener, poröser Filterelemente zylindrischer Gestalt zu verteilen.

Bei einer bekannten Vorrichtung eingangs erwähnter Art wird zum Entfernen der am jeweiligen Filterelement angesammelten Staubteilchen in den Injektorkörper ein Gasstrahl eingeführt, durch den auch. Gas aus der zweiten Kammer der Einrichtung in den Injektorkörper gesaugt wird und in das Innere des Filterelementes strömt.

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Die vorliegende Erfindung setzt sich zum Ziel, das Ablösen der Staubteilchen vom jeweiligen Filterelement, das durch das Einführen eines Gasstromes ausgeführt wird, wesentlich zu verbessern.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsteil des Kanals im Injektorkörper, der der zweiten Kammer und der Düse zugewandt ist, in Form einer nach außen konvex bombierten Schale ausgebildet ist und in einen in das Filterelement führenden Ausgangsteil übergeht, dessen Querschnitt im wesentlichen konstant und wesentlich kleiner als der Querschnitt des rohrförmigen Filterelementes ist, daß der aus der Düse im Betrieb ausströmende Strahl komprimierten Gases in den schalenfönoigen Teil des Kanals des Injektorkörpers eintritt.

Hiebei ist in bevorzugter Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes auch vorgesehen, daß ein von dem durch den Kanal des Injektorkörpers unabhängiger Durchgang, der sich an dem zur zweiten Kammer hin offenen Ende des Filterelementes befindet und das Innere des Filterelementes mit der zweiten Kammer verbindet, wobei eine Strömung durch diesen Durchgang, während eine Strömung komprimierten Gases den Kanal passiert, in beiden Richtungen möglich ist, vorgesehen

Bei

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Bei der erfindungegemäeen Vorrichtung wird hochgespanntes Gas einem Injektorkörper zugeführt, wobei der äußere Teil des Durchgangskanals desselben in Form einer nach außen bombierten Schale ausgebildet ist, welche in einen Teil kleineren Durchmessers mündet, sodaß in den Strom hochgespannten Gases in Form eines Kegels, dessen Außenfläche die Innenfläche des Injektorkörperβ oberhalb des verengten Teiles trifft, aus der zweiten Kammer der Einrichtung Gas angesaugt wird, wobei dann beim Passieren des engeren Ausgangsteiles des Kanals im Injektorkörper eine Kompression auftritt und der Druck der ganzen Gasmenge, die vom Injektor in das Innere des Filterelementes eingebracht wird, ansteigt; solcherart wird die in das Filterelement geführte Gasmenge beträchtlich vergrößert und das ganze Gas dringt mit erheblicher Kraft in das Innere des Filterelementes ein und erzeugt dort eine Zone hohen Druckes, welche zumindest teilweise von einer Zone niedrigeren Druckes umgeben ist; solcherart wird das Entfernen der auf der Außenfläche des Filterelementes angesammelten Teilchen wirkungsvoll unterstützt; in letztgenannte

Zone

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Zone können auch weitere Mengen an Luft oder Gas eingesaugt werden, wenn man weitere Öffnungen, die vom Kanal im Injektorkörper unabhängig sind, vorsieht.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Ansicht von vorne mit teilweise weggeschnittener Vorderwand, Fig. 2 ein Detail dieser Vorrichtung in einer Ansicht von oben und Fig. 3 ein anderes Detail dieser Vorrichtung in vergrößertem Maßstab im Schnitt.

Es sei zunächst auf Fig. 3 bezuggenommen, in welcher mit der Bezugsziffer 10 die Vorrichtung in ihrer Gesamtheit bezeichnet ist, welche Vorrichtung dazu dient, Staub aus einem Staub-Luft-Gemisch abzuscheiden. Die ßezugsziffer 12 bezeichnet dabei das Gehäuse dieser Vorrichtung, das allseitig geschlossen ist. Im Gehäuse 12 ist eine Trennwand 14 angeordnet, welche den Innenraum des Gehäuses in eine erste, untenliegende Kammer 16, der das Staub-Luft-Gemisch zugeführt wird, und eine zweite, obenliegende Kammer 18, durch die die gereinigte Luft strömt, teilt. Das zu trennende Staub-Luft-Gemisch wird durch eine Leitung 20 in das Innere des Gehäuses 12 eingeführt, welche Leitung an ihrem Ende nach unten abgebogen ist und in einer erweiterten Auslaßöffnung 22 endet. Von der oberen Kammer 18 geht eine Abfuhrleitung 24 aus, welche in nicht näher dargestellter Weise mit der Einlaßseite eines nicht näher dargestellten Ventilators oder Gebläses verbunden ist, welches seinerseits Luft in die Vorrichtung 10 saugt. Im Inneren der Kammer 16, der das Staub-Luft-Gemisch

zugeführt 209808/0511

BAD ORIGINAL

zugeführt wird, ist eine Mehrzahl von Filterelementen 26 angeordnet. Jedes dieser Filterelemente weist einen flexiblen Gewebesack oder ~"^socken" 28 auf, der von einem Gestell, das aus einem schraubenförmig gewundenen Draht 30, der mit vertikalen Verstärkungsrippen 32 versehen ist, getragen wird. Der flexible Sack 28 ist an seinem oberen Ende offen und dieses Ende ist auf einen zylindrischen Ansatz 34, der auf einer Platte 36 sitzt, aufgesteckt. Der Sack 28 ist dabei am Ansatz 34 durch ein flexibles Band 38 festgehalten. Das obere Ende des schraubenförmig gewundenen Drahtes 30 ist in Gewindegänge eingefügt, die sich an der Innenwand des zylindrischen Ansatzes 34 befinden. Die Schraubverbindung zwischen dem Drahtgestell und dem zylindrischen Ansatz 34 bildet eine feste, aber lösbare Verbindung und das Festhalten des flexiblen Sackes 28 mittels eines Bandes 38 gestattet einerseits ein rasches Austauschen dieses Sackes und anderseits ein Verdrehen gegenüber dem übrigen Teil der Anordnung, woraus eine größere Lebensdauer des Sackes resultiert. Die Platte 36 ist an der Trennwand 14 durch eine Reihe von Schrauben 42 befestigt.

Von der Platte 36 ragt ein rohrartiger Körper 44, der als Injektor wirksam ist, auf. Die obere oder Aufnahmeseite 46 des genannten Körpers besitzt eine Zone großen Durchmessers, welche nach unten-außen konvex gekrümmt ist und solcherart die Form einer bombierten Schale besitzt. Von dieser Zone ausgehend verengt sich der rohrartige Körper in Richtung zum unteren Ausgangsende 48, welches einen kleineren Durchmesser besitzt und das mit der Platte 36 in Verbindung steht und durch

eine 209808/0511 "

OWGiNAL

eine öffnung 5O in das Innere des Filterelementes 26 ragt. Zu beiden Seiten des Körpers 44 ist dabei, wie in Fig. 2 näher dargestellt ist, ein Paar von öffnungen 52 in der Platte 36 vorgesehen, welche eine freie Verbindung zwischen der von der gereinigten Luft durchströmten Kammer 18 und dem Inneren des Filterelementes 26 bilden. In zentraler Lage oberhalb des Körpers 44 ist eine Düse oder Ausgangsöffnung 54 für hochgespanntes Gas angeordnet, welches Gas z.B. verdichtete Luft sein kann, welche von einer nicht näher dargestellten Quelle geliefert wird. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist jedem der Filterelemente 26 ein eigener Körper 44 zugeordnet, wobei diese Körper jeweils unterhalb einer eigenen Düse bzw. eines eigenen Auslasses 54 für hochgespanntes Gas angeordnet sind. Es sei nun auf die Wirkungsweise der ganzen Anordnung eingegangen. Es sei dabei angenommen, daß die vom Behälter wegführende Ausgangsleitung 24 mit der Eingangs- oder Niederdruckseite des Gebläses verbunden ist, welches geeignet ist, in die von der gereinigten Luft durchzogene Kammer 18 der Vorrichtung 10 einen Unterdruck zu erzeugen. Es strömt dann staubbeladenes Gas, das einer beliebigen Quelle entstammt, durch die Leitung 20 zu und gelangt in die Kammer 16. Die zuströmende Mischung von Gas und festen Teilchen wird zunächst nach unten gegen den unteren Auslaß des Gehäuses 12 gelenkt, wodurch eine gewisse Trennung dieser Mischung erzielt wird und dem Entstehen fester Schichten an den Filterflächen in gewissem Maße entgegengewirkt wird. Danach strömt das staubbeladene Gas gegen die Filterelemente 26, weil innerhalb

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dieser Filterelemente ein geringerer Druck herrscht; und die festen Teilchen bzw. der Staub sammeln sich an den Außen-

flächen der Gewebeelemente 28 an, während die filtrierte Luft bzw. das Gas nach dem Durchtritt durch die Gewebefläche durch die rohrförmigen Körper 44 und durch die öffnungen 52 in den Raum 18 gelangt und danach durch die Leitung 24 abströmt. Sobald die Staubschicht, welche an der Außenfläche jedes der Filterelemente haftet, stärker wird, wird die Filtrationsrate reduziert und es ist deshalb notwendig, die Wirksamkeit des Systems von Zeit zu Zeit durch Entfernen des angesammelten Staubes von den Außenflächen jedes der Elemente 26 wiederherzustellen. Um dies zu bewerkstelligen, wird hochgespanntes Gas, z.B. Luft, das auf einen Druck von etwa 7 Atm. komprimiert ist, über nicht näher dargestellte Steuerelemente den Auslässen 54 zugeführt und schießt von dort in die Aufnahmeseite 46 der Injektorkörper 44. Das komprimierte Gas bildet einen Streukegel von ungefähr 40 , der in der Zeichnung mit A bezeichnet ist; die Randzone dieses Streukegels berührt das Innere der schalenförmigen Zone des Körpers 54 in einem Punkt, der mehr oder weniger in der Mitte zwischen der oberen Öffnung 46 und dem unteren verengten Durchgang 48 liegt. Dies führt dazu, daß eine gewisse Menge von in der Umgebung befindlichem Gas in die obere Öffnung des Körpers 44 gesaugt wird und sich mit dem hochgespannten Gas mischt, sodaß die gesamte Menge an Gas unter erheblichem Druck durch die untere öffnung 48 hindurchtritt, wobei während des Hindurchtretens auch eine gewisse Verdichtung stattfindet und eine zweite kegelförmige

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Zone hohen Druckes entsteht, die im Inneren der Filterelemente 26 liegt und in der Zeichnung mit B bezeichnet ist. Die kegelförmige Zone B wird von einer Zone verminderten Druckes, die mit C bezeichnet ist, umgeben, welche mit den öffnungen 52 in der Platte 36 des Körpers 44 in Verbindung steht, wodurch die Tendenz entsteht, daß durch die öffnungen 52 weitere' Mengen in der Umgebung befindlichen Gases in den oberen Teil des Inneren der Filterelemente 26 angesaugt wird. Die gesamte Gasmenge, die in das Innere der Filterelemente injiziert oder angesaugt wird, führt dazu, daß sich im Inneren der Filterelemente 26 ein Druck ausbildet, der über dem Druck, der in der Kammer 16 herrscht, liegt, sodaß Gas durch die Gewebeschicht 28 nach außen wandert und den Staub von der Außenfläche der Filterelemente entfernt. Eine gewisse Menge an Luft bzw. Gas kann dabei auch durch die HilfsÖffnungen 52 in der Platte 36 hindurchtreten.

Es ist ein wesentlicher Vorteil des Erfindungsgegenstandes, daß die Leistungsfähigkeit und Wirksamkeit von Staubfiltersystemen hiedurch wesentlich erhöht wird, wobei vor allem die Tatsache von Bedeutung ist, daß die ganze Länge jedes Filterelementes voll ausgenützt werden kann, ohne daß hiedurch andere vorteilhafte Eigenschaften eine Schmälerung erfahren. Die nach außen bombierte Zone zunehmenden Durchmessers der Körper 54, die eine schalenartige Gestalt besitzt, ermöglicht es, eine große Menge an Luft durch die Körper 44 in das Innere der Filterelemente einzubringen und dort den herrschenden Druck zu erhöhen, was zu einer wirksamen Ent-

fernung 209808/051 1

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fernung des an der Außenfläche der Filterelemente angesammelten Staubes führt. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß es möglich wird, einen größeren Druck des die Reinigung bewirkenden Gases, der auf der gesamten Fläche der porösen Filterelemente wirksam ist, zu erhalten, als es mit früheren Vorgangsweisen möglich war. ,

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Claims (2)

1. (Neue) Patentansprüche :

   !■j Vorrichtung zum Entfernen von Staub, der sich auf der Außenfläche rohrförmiger Filterelemente einer Staubabscheidungseinrichtung abgesetzt hat, welche Staubabscheidungseinrichtung eine erste Kammer, der staubbeladenes Gas, insbesondere Luft, zugeführt wird, und eine zweite Kammer, von der das gereinigte Gas abströmt, aufweist, wobei mindestens ein rohrförmiges Filterelement vorgesehen ist, durch das das Gas von der ersten in die zweite Kammer strömt und das an einem Ende zur zweiten Kammer hin offen ist und am anderen Ende geschlossen ist, welche Vorrichtung einen rohrartigen Injektorkörper, der am offenen Ende des Filterelementes praktisch koaxial zu diesem angeordnet ist und einen von der zweiten Kammer in das Filterelement führenden Kanal besitzt und eine zur intermittierenden Einbringung hochgespannten Gases in den Kanal des Injektorkörpers vorgesehene Düse aufweist, die mit einer Quelle hochgespannten Gases verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsteil (46) des Kanals im Injektorkörper (44) , der der zweiten Kammer (18) und der Düse (54) zugewandt ist, in Form einer nach außen konvex bombierten Schale ausgebildet ist und in einen in das Filterelement (26) führenden Ausgangsteil (bei 48) übergeht, dessen Querschnitt im wesentlichen konstant und wesentlich kleiner als der Querschnitt des rohrförmigen Filter-

   elementes (26) ist,, daß der aus der Düse (54) im Betrieb ausströmende Strahl komprimierten Gases in den schalenförmigen

   Teil 209808/051 1

   Teil (46) des Kanals des Injektorkörpers (44) eintritt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein von dem durch den Kanal des Injektorkörpers unabhängiger Durchgang (52), der sich an dem zur zweiten Kammer (18) hin offenen Ende des Filterelementes (26) befindet und das Innere des Filterelementes (26) mit der zweiten Kammer (18) verbindet, wobei eine Strömung durch diesen Durchgang (52), während eine Strömung komprimierten Gases den Kanal passiert, in beiden Richtungen möglich ist, vorgesehen ist·

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