DE3930765C1 - Tubular gas filter - has several chambers contg. filter elements in housing, with dust collection bunker under each chamber - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schlauchfilter mit einem in mehrere, Schlauchfilterelemente enthaltende Kammern unterteilten Gehäuse, mit unter jeder Kammer angeordnetem Staubsammelbunker, mit über jeder Kammer angeordnetem Reingaskanal, mit seitlich neben den Kammern übereinander angeordneten Kanälen für die Verteilung des Rohgases und die Sammlung des Reingases, mit einem konisch verjüngten, schräg nach unten verlaufenden Rohgaseintritt und mit in Strömungsrichtung daran anschließender Gasleiteinrichtung.

Schlauchfilter dieser Art sind aus den deutschen Offenlegungsschriften 25 36 568 bekannt. Die bekannten Schlauchfilter weisen ein Gehäuse auf, das quer zu seiner Längserstreckung in Kammern unterteilt ist.

Jede Kammer enthält nur eine Reihe von Filterschläuchen, die über einen konisch verjüngten, schräg nach unten verlaufenden Rohgaseintritt beaufschlagt werden. Das Rohgas trifft dabei teils von unten und teils von der Seite her auf die Filterschläuche. Die Beaufschlagung ist zwangsläufig ungleichmäßig, denn die dem Rohgaseintritt diagonal gegenüberliegenden Bereiche der Filterschläuche befinden sich im "Windschatten" der anderen Filterschläuche und werden jedenfalls zu Anfang einer Reinigungsperiode weniger beansprucht als die dem Rohgaseintritt unmittelbar benachbarten Bereiche. Zwar tritt eine gewisse Selbstregulierung insofern ein, als mit zunehmender Staubbeladung der Strömungswiderstand zunimmt und der Rohgasstrom auf Bereiche mit geringerem Strömungswiderstand ausweicht, eine optimale Nutzung der insgesamt installierten Filterfläche ist damit aber nicht möglich. Da die Abreinigung der Filterschläuche im allgemeinen eingeleitet wird, wenn der für jede Kammer separat gemessene Druckverlust einen vorgegebenen Wert übersteigt, werden die besten Resultate erzielt, wenn die Staubbelegung auf der gesamten Filterfläche einer Kammer möglichst gleichmäßig ist, was letztlich nur mit einer möglichst gleichmäßigen Beaufschlagung durch den Rohgasstrom erreicht werden kann. Es liegt auf der Hand, daß dies um so schwieriger zu realisieren ist, je größer die einzelnen Kammern sind, d. h., je mehr Filterschläuche zu einer für sich abzureinigenden Gruppe zusammengefaßt sind. Andererseits ist es bei großen Gasströmen erforderlich, große Gruppen vorzusehen, weil bei gegebener Gesamtfilterfläche die Investitionskosten um so höher sind, je mehr Kammern dafür vorgesehen werden.

Aus den deutschen Offenlegungsschriften 28 31 167 und 31 47 636 ist bekannt, daß die Kammern symmetrisch zu den mittig in Längserstreckung des Gehäuses liegenden Kanälen für das Rohgas und das Reingas angeordnet sind. Bei den bekannten Schlauchfiltern nimmt der Querschnitt des Rohgaskanals in Gasströmungsrichtung stetig ab, während der Querschnitt des Reingaskanals in gleichem Maße zunimmt. Durch die Unterteilung eines Schlauchfilters in Kammern ist es möglich, die Filterschläuche effektiv vom angelagerten Staub abzureinigen, ohne den Filterbetrieb unterbrechen zu müssen. Dazu werden die Filterschläuche reingasseitig kurzzeitig mit einem Spülgas beaufschlagt, wodurch der angesammelte Staub abgelöst wird und in den Staubsammelbunker fällt.

Es wurde bereits versucht, mittels einer von Hand einstellbaren oder sogar mittels einer selbsttätig regelbaren Klappe im Bereich des Rohgaseintritts Einfluß auf die Verteilung des Rohgasstroms zu nehmen, d. h., das Filterschlauch-Bündel mehr von unten nach oben oder mehr von der Seite her anzuströmen. Aus der DE-OS 26 55 275 ist ferner bekannt, daß zur gleichmäßigen Belastung der Filterelemente durch den Gasstrom ein Leitblech am Eintritt des Gasstroms in die Kammer so angeordnet wird, daß ein Teilgasstrom die Filterelemente in deren Längsrichtung und ein zweiter Teilgasstrom die Filterelemente quer zu deren Längserstreckung anströmt. Schließlich lehrt die DE-GM 17 92 274 die verstellbare Anordnung von Wandungsteilen einer Gasleiteinrichtung stromabwärts des Rohgaseintritts. Mit diesen bekannten Maßnahmen konnte zwar eine gewisse Verbesserung erzielt werden, die Gleichmäßigkeit der Beaufschlagung war aber - insbesondere bei schwankendem Gasdurchsatz - noch nicht zufriedenstellend.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Schlauchfilter der eingangs genannten Art die Gasleiteinrichtung so zu gestalten, daß eine gleichmäßige Staubablagerung über die gesamte Filterfläche einer Kammer erreicht wird und daß die Schlauchfilter insgesamt effektiver arbeiten.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Gasleiteinrichtung jeder Kammer ein oberes Wandungsteil zur Bildung eines die Schlauchfilterelemente der Kammer quer anströmenden Teil-Rohgasstromes und ein unteres Wandungsteil zur Bildung eines die Schlauchfilterelemente der Kammer in Längsrichtung anströmenden Teil-Rohgasstromes aufweist, wobei das obere und das untere Wandungsteil auf einer gemeinsamen, im Übergangsbereich zwischen Gehäuse und Staubsammelbunker horizontal angeordneten Welle unabhängig voneinander schwenkbar gelagert sind.

Das obere Wandungsteil erstreckt sich von der Welle im wesentlichen senkrecht nach oben und über die gesamte Länge der Kammer sowie über 20 bis 40% der Länge der Filterschläuche. Damit kann der Eintrittsquerschnitt für den senkrecht nach oben gerichteten Teil des Rohgasstroms beeinflußt werden. Das untere Wandungsteil entspricht in etwa der bereits bekannten Gasleiteinrichtung, durch die der Eintrittsquerschnitt des schräg nach unten gerichteten Teils des Rohgasstroms variiert werden kann. Während aber diese bekannte Einrichtung allein neben der Veränderung der Eintrittsgeschwindigkeit des unteren Teilstroms zwangsläufig auch eine Änderung der Aufteilung des Gasstroms mit sich brachte, kann mit der erfindungsgemäßen Gasleiteinrichtung die Eintrittsgeschwindigkeit des unteren und oberen Teilstroms unter Beibehaltung der Aufteilung des Gasstroms beeinflußt werden oder aber eine gezielte Änderung der Aufteilung des Gasstroms herbeigeführt werden. Damit kann man nicht nur auf eine sich im Betrieb bei konstantem Rohgasstrom einstellende ungleichmäßige Staubbelegung reagieren, sondern vor allem auch auf Ungleichmäßigkeiten bei schwankenden Rohgasmengen. Es eröffnen sich also durch die erfindungsgemäße Zweiteiligkeit der Gasleiteinrichtung und durch die voneinander unabhängige Verstellbarkeit der beiden Leitelemente neue Eingriffsmöglichkeiten, die sowohl im Sinne einer Festeinstellung bei der Inbetriebnahme und einer eventuellen späteren Korrektur per Hand als auch im Sinne einer permanenten Überwachung eines Parameters und selbsttätiger Angleichung von Sollwertabweichungen genutzt werden können, denn die beiden Wandungsteile sind - beispielsweise durch Stellglieder - bis in eine den Gasdurchgang im wesentlichen vollständig unterbindende Schließstellung schwenkbar.

Nach der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das Schlauchfilter Einrichtungen zur wahlweisen Absperrung des Gasdurchgangs durch die einzelnen Kammern aufweist. Hierdurchwird eine Verbesserung des Abreinigungsverhaltens des Staubfilters erreicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird oberhalb des oberen Wandungsteils noch eine feststehende Gasverteilungswand mit Durchlässen angeordnet, wobei die Durchlässe vorzugsweise in vertikalen Reihen entsprechend der Anzahl der Schlauchreihen angeordnet sind und ferner in jeder Reihe einen von oben nach unten abnehmenden Querschnitt aufweisen.

Das Abreinigungsverhalten des Schlauchfilters kann gemäß der Erfindung dadurch verbessert werden, daß eine - an sich bekannte - Einrichtung zur Beaufschlagung der Filterschläuche mit Druckluftimpulsen vorgesehen ist.

Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in stark vereinfachter Darstellung einen vertikalen Schnitt durch die Kammer eines Schlauchfilters, wobei die Schnittebene etwa in der Mitte der Längserstreckung des Gehäuses (1) liegt. In diesem Bereich weisen die Kanäle für das Rohgas (4) und für das Reingas (5) in etwa den gleichen Querschnitt auf, d. h., die Trennwand (5a) befindet sich etwa auf halber Höhe zwischen der oberen Begrenzung des Kanals für das Reingas (5) und der unteren Begrenzung des Kanals für das Rohgas (4).

Unterhalb des Kanals (4) befindet sich (für jede Kammer) ein in Strömungsrichtung konisch verjüngter Rohgaseintritt (4a) mit einer Klappe (7), mittels derer der Zutritt des Rohgases zur Kammer abgesperrt werden kann.

Oberhalb des Bündels aus Filterschläuchen (16), die wie üblich in einem Boden hängend angeordnet sind, befindet sich in jeder Kammer ein Reingaskanal (3), durch den das gereinigte Gas in den Kanal für das Reingas (5) abströmen kann. Dieser Strömungsweg kann durch das Ventil (6) abgesperrt werden, d. h. mittels Ventil (6) und Klappe (7) kann die Kammer zur Abreinigung der Filterschläuche (16) sowohl reingas- als auch rohgasseitig für den Gasdurchgang gesperrt werden.

Im Reingaskanal (3) ist noch eine an sich bekannte Einrichtung (15) zur Beaufschlagung der Filterschläuche (16) mit Druckluftimpulsen zu erkennen.

Im Übergangsbereich zwischen Gehäuse (1) und Staubsammelbunker (2) ist eine horizontale Welle (10) vorgesehen, um die ein oberer Wandungsteil (8) und ein unterer Wandungsteil (9) mittels Stellgliedern (11) und (12) schwenkbar sind.

Schließlich ist oberhalb des oberen Wandungsteils (8) noch eine feststehende Gasverteilungswand (13) mit Durchlässen (14) angeordnet.

Die Gasströmung ist durch Pfeile angedeutet.

Die Wandungsteile (8) und (9) erstrecken sich über die gesamte Länge einer Kammer und sind unabhängig voneinander schwenkbar. Wahlweise kann damit sowohl dem hinter dem Rohgaseintritt (4a) nach oben umgelenkten Teilstrom als auch dem durch den Staubsammelbunker (2) gelenkten Teilstrom ein Strömungsquerschnitt zwischen 0 und 100% angeboten werden. Dementsprechend kann das Bündel von Filterschläuchen (16) ausschließlich von unten oder oben von der Seite her angeströmt werden. Im Normalbetrieb werden diese Grenzeinstellungen der Wandungsteile (8) und (9) nicht genutzt, weil damit keine gleichmäßige Beaufschlagung der Filterfläche zu erreichen ist. Diese wird vielmehr bei einer in jedem Anwendungsfall beim Einfahren des Schlauchfilters zu ermittelnden Zwischenstellung der Wandungsteile (8) und (9) erreicht und - falls gewünscht - mittels einer entsprechenden Meß- und Regeleinrichtung über die Stellglieder (11) und (12) auch für wechselnde Betriebsverhältnisse eingehalten.

Die Grenzeinstellungen der Wandungsteile (8) und (9) können jedoch in Sonderfällen vorteilhaft sein. So wird man den unteren Durchgang ganz absperren und den Gasstrom zu 100% am oberen Wandungsteil (8) vorbeiführen, wenn unmittelbar nach einer Abreinigungsphase das Absinken des von den Schläuchen entfernten Staubes in den Staubsammelbunker nicht durch eine von unten nach oben gerichtete Gasströmung behindert werden soll. Andererseits kann es zweckmäßig sein, den oberen Durchgang ganz zu sperren und den Gasstrom zeitweilig nur am unteren Wandungsteil (9) vorbeizuführen, wenn es sich um brennbare Stäube handelt, die durch im Gasstrom kurzzeitig auftretende glühende Partikel in Brand gesetzt werden können. Da letztere meist grobkörnig sind, können sie auf dem längeren Weg über den Staubsammelbunker abgeschieden werden, bevor der Gasstrom die Filterschläuche erreicht.

Mit den erfindungsgemäß anzuordnenden Wandungsteilen (8) und (9) und deren bestimmungsgemäßer Nutzung läßt sich vor allem aber eine im wesentlichen über die gesamte Filterfläche einer Kammer gleichmäßige Beaufschlagung mit dem Rohgasstrom erzielen, was zu einer im wesentlichen ebenfalls gleichmäßigen Staubablagerung führt, womit die angestrebte optimale Nutzung der Filterfläche einer Kammer zwischen zwei Abreinigungsphasen erreicht wird. Für eine gegebene Rohgasmenge und einen vorgeschriebenen Entstaubungsgrad können somit Schlauchfilter konzipiert werden, bei denen die Gesamtkosten (Investition und Betrieb) äußerst günstig sind.

Claims (6)

1. Schlauchfilter mit einem in mehrere, Schlauchfilterelemente (16) enthaltende Kammern unterteilten Gehäuse (1), mit unter jeder Kammer angeordnetem Staubsammelbunker (2), mit über jeder Kammer angeordnetem Reingaskanal (3), mit seitlich neben den Kammern übereinander angeordneten Kanälen für die Verteilung des Rohgases (4) und die Sammlung des Reingases (5), mit einem konisch verjüngten, schräg nach unten verlaufenden Rohgaseintritt (4a) und mit in Strömungsrichtung daran anschließender Gasleiteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasleiteinrichtung jeder Kammer ein oberes Wandungsteil (8) zur Bildung eines die Schlauchfilterelemente (16) der Kammer quer anströmenden Teil-Rohgasstromes und ein unteres Wandungsteil (9) zur Bildung eines die Schlauchfilterelemente (16) der Kammer in Längsrichtung anströmenden Teil-Rohgasstromes aufweist, wobei das obere (8) und das untere (9) Wandungsteil auf einer gemeinsamen, im Übergangsbereich zwischen Gehäuse (1) und Staubsammelbunker (2) horizontal angeordneten Welle (10) unabhängig voneinander schwenkbar gelagert sind.

2. Schlauchfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es mit Einrichtungen (6, 7) zur wahlweisen Absperrung des Gasdurchgangs durch die einzelnen Kammern ausgerüstet ist.

3. Schlauchfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des oberen Wandungsteils (8) noch eine feststehende Gasverteilungswand (13) mit Durchlässen (14) angeordnet ist.

4. Schlauchfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (14) in vertikalen Reihen entsprechend der Anzahl der Schlauchreihen angeordnet sind.

5. Schlauchfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (14) in jeder Reihe einen von oben nach unten abnehmenden Querschnitt aufweisen.

6. Schlauchfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (15) zur Beaufschlagung der Filterschläuche (16) mit Druckluftimpulsen vorgesehen ist.