DE4110573C1 - Filter unit with air feedback - has pressure relief vent is integrally formed at filter proper, with filter outlet air directly impinging on relief face - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filteranlage mit Luftrückführung, mit einem Fil­ tergerät, einem durch einen Luftansaugkanal mit der Ansaugseite des Filter­ geräts verbundenen Arbeitsraum sowie einer der Abluftseite des Filtergeräts zugeordneten Rückluftanlage, wobei zu der Rückluftanlage im wesentlichen ein Druckentlastungsschlot mit einer Druckentlastungsfläche sowie ein eine Luft­ auslaßöffnung des Filtergeräts mit dem Arbeitsraum verbindender und gefil­ terte Luft führender Rückluftkanal gehören und wobei die vom Filtergerät kommende gefilterte Luft an der Druckentlastungsfläche des Druckentlastungs­ schlots eine Richtungsänderung erfährt.

Filteranlagen der in Rede stehenden Art werden häufig in der Industrie ein­ gesetzt, wo die stark verschmutzte Luft in Werkshallen und Arbeitsräumen ständig gereinigt wird. Das permanente Absaugen der Luft aus den Arbeits­ räumen führt zu hohen Wärmeverlusten und in geschlossenen Räumen kann es auch durchaus zu Druckverlusten kommen. Diesem Problem begegnet man, indem man den Arbeitsräumen die entzogene Luft nach dem Filtern wieder zuführt. Bei dieser Luftrückführung sind gewisse Maßnahmen zum Schutz vor Brand- und Explosionsgefahr zu treffen. So ist der Reststaubgehalt in der Luft zu be­ grenzen; es ist darauf zu achten, daß den Arbeitsräumen in ausreichendem Maß auch Außenluft zugeführt wird, und die Rückluftanlagen müssen außerdem mit einer Umschaltklappe versehen sein, mit deren Hilfe der Volumenstrom der Rückluft verändert werden kann (z. B. Teilrückluftstrom oder reiner Fort­ luftbetrieb).

Neben den zuvor genannten Maßnahmen müssen die Rückluftanlagen, die in Form von Rückluftkanälen ausgebildet sind, entweder mit zweimal 90°-Umlenkungen oder, wie bei der hier in Rede stehenden Filteranlage, mit einem Druckent­ lastungsschlot, in dem der Luftstrom eine Umlenkung von etwa 180° erfährt, ausgestattet sein.

Die Umlenkung des Luftstromes erfolgt an sogenannten Druckentlastungsflächen. Diese sind im allgemeinen als Berstscheiben ausgebildet, die ab einer ge­ wissen Luftdruckhöhe zerstört werden und dann eine Öffnung freigeben. Durch diese Öffnung strömt im Falle einer Explosion die in dem Rückluftkanal ge­ führte Luft direkt nach außen so daß der Rückluftkanal in seinem weiteren Verlauf nicht weiter beschädigt wird.

Nachteilig an den zuvor beschriebenen, mit Druckentlastungsschloten ausge­ statteten Rückluftanlagen ist, daß sie in ihrem Aufbau recht kompliziert und somit teuer in der Herstellung und Montage sind. Dies kommt insbeson­ dere bei kleinen Filteranlagen zum Tragen. Außerdem tritt die durch eine Ex­ plosion entstehende Druckwelle aus heißer Luft immer in zumindest Teile der Rückluftkanäle ein, bevor sie durch die durch das Zerbersten der Druckent­ lastungsfläche freigegebene Öffnung ins Freie gelangt, so daß diese Teile der Rückluftkanäle beschädigt werden können.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Filteran­ lage mit Luftrückführung so auszugestalten und weiterzubilden, daß auf auf­ wendig ausgebildete Rückluftkanäle verzichtet werden kann und gleichzeitig die Gefahr von Beschädigungen der Rückluftkanäle bei Explosionen verringert wird.

Die erfindungsgemäße Filteranlage mit Luftrückführung, bei der die zuvor auf­ gezeigte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Druck­ entlastungsschlot am Filtergerät integriert ausgebildet ist und daß die aus dem eigentlichen Filterteil des Filtergeräts austretende gefilterte Luft di­ rekt auf die Druckentlastungsfläche trifft und erst anschließend durch die Luftauslaßöffnung in den Rückluftkanal eintritt. Erfindungsgemäß ist der Druckentlastungsschlot jetzt in Strömungsrichtung zwischen dem Filterteil der Filteranlage und dem Rückluftkanal angeordnet, so daß im Bereich des Rückluftkanals selbst keine konstruktiven Vorkehrungen getroffen zu werden brauchen. Beispielsweise kann jetzt der Rückluftkanal auf direktem Weg zu dem Arbeitsraum geführt werden und braucht keine zusätzlichen Umlenkungen mehr aufzuweisen. Der Aufbau und die Montage des Rückluftkanals wird ent­ sprechend einfacher, wodurch die Herstellungs- und Montagekosten gesenkt werden.

Der Druckentlastungsschlot ist nunmehr direkt am Filtergerät ausgebildet und stellt einen integralen Bestandteil des Filtergerätes dar. Die Druckent­ lastungsfläche ist dabei so angeordnet, daß die aus dem eigentlichen Filter­ teil des Filtergeräts austretende gefilterte Luft direkt auf die Druckent­ lastungsfläche trifft. Im Falle einer Explosion wird die Druckentlastungs­ fläche durch den Explosionsdruck zerstört und gibt eine Öffnung frei, durch die die aus dem Filterteil kommende Luft direkt ins Freie strömt. Sie tritt entweder gar nicht mehr oder nur noch in ganz geringem Maß in den Rückluft­ kanal ein, so daß dort nur noch Beschädigungen in sehr geringem Ausmaß ent­ stehen können.

Der Druckentlastungsschlot und der eigentliche Filterteil des Filtergeräts bilden nunmehr eine bauliche Einheit, die einerseits leicht vormontierbar ist und andererseits kompakt ausgebildet sein kann, so daß das Filtergerät mit dem daran ausgebildeten Druckentlastungsschlot platzsparend aufgestellt werden kann.

Im einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Filteranlage weiter auszubilden und auszugestalten. Dazu wird einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand einer Zeich­ nung verwiesen. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Filteranlage und

Fig. 2 in Teilansicht eine Ausführungsform eines zu der Filteranlage nach Fig. 1 gehörenden Filtergeräts mit einem integrierten Druck­ entlastungsschlot.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Filteranlage mit Luftrück­ führung. Zu der Filteranlage gehört ein Filtergerät 1, das ansaugseitig über einen Luftansaugkanal 2 mit einem Arbeitsraum 3 verbunden ist. Durch den Luft­ ansaugkanal 2 wird die zu filternde Luft dem Filtergerät 1 zugeführt. Ab­ luftseitig ist dem Filtergerät 1 eine Rückluftanlage 4 zugeordnet. Zu der Rückluftanlage 4 gehört zunächst ein Druckentlastungsschlot 5, der eine so­ genannte Druckentlastungsfläche 6 aufweist; die Druckentlastungsfläche 6 ist so ausgelegt, daß sie bei einem zu hohen Luftdruck birst. An der Druck­ entlastungsfläche 6 erfährt die gefilterte Luft eine Richtungsänderung von 90° bis 180°. Zu der Rückluftanlage 4 gehört ferner ein eine Luftauslaß­ öffnung 7 des Filtergeräts 1 mit dem Arbeitsraum 2 verbindender Rückluft­ kanal 8, durch den die vom Filtergerät 1 kommende gefilterte Luft zum Ar­ beitsraum 2 rückgeführt wird.

Der Fig. 1 ist nun entnehmbar, daß der Druckentlastungsschlot 5 direkt am Filtergerät 1 ausgebildet, also mehr oder weniger integraler Bestandteil des Filtergeräts 1 ist. Die aus dem eigentlichen Filterteil des Filterge­ räts 1 austretende gefilterte Luft trifft direkt auf die Druckentlastungs­ fläche 6, erfährt dort eine Richtungsänderung und tritt erst anschließend durch die Luftauslaßöffnung 7 in den Rückluftkanal 8 ein.

Fig. 2 zeigt nun in Schnittdarstellung den in Fig. 1 angedeuteten Ausschnitt X des Filtergeräts 1. Das Filtergerät 1 ist zweiteilig ausgeführt und besteht einerseits aus dem eigentlichen Filterteil und andererseits aus dem Druck­ entlastungsschlot 5. Zu dem eigentlichen Filterteil gehört ein Gehäuse 9, das eine Vielzahl von Filtern 10 aufnimmt. Die Filter 10 sind hier als ne­ beneinander angeordnete Filterschläuche ausgebildet, die an ihrem einen En­ de durch einen Rüttelrahmen 11 verbunden sind, der zur Erhöhung der Stabi­ lität der Anordnung beitragen soll. Das Gehäuse 9 ist an seiner Oberseite durch einen Zwischendeckel 12 verschlossen, der den eigentlichen Filterteil des Filtergeräts 1 von dem Druckentlastungsschlot 5 trennt. In dem Zwischen­ deckel 12 ist eine Öffnung 13 vorgesehen, durch die in dem Filterteil ge­ filterte Luft in den Druckentlastungsschlot 5 eintreten kann.

Der Druckentlastungsschlot 5 weist ein im wesentlichen aus einem Gehäuseman­ tel 14 und einer Deckplatte 15 bestehendes Schlotgehäuse 16 auf. Das Schlot­ gehäuse 16 ist an der der Deckplatte 15 gegenüberliegenden Seite weitgehend offen so daß es auf das Gehäuse 9 aufgesetzt werden kann. Das Schlotge­ häuse 16 ist an dem Gehäuse 9 durch eine vorzugsweise lösbare Verbindung befestigt. Im hier beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Schlotgehäuse 16 an dem Gehäuse 9 festgeschraubt. Dadurch kann der Druck­ entlastungsschlot 5 jederzeit leicht montiert oder demontiert werden, so daß einerseits der Druckentlastungsschlot 5 ohne großen Aufwand ausgetauscht werden kann, andererseits aber auch die Option geschaffen wird, bereits be­ stehende Filteranlagen mit einer Rückluftanlage 4 nachzurüsten.

Die Deckplatte 15 des Schlotgehäuses 16 weist eine Öffnung 17 auf, die von der Außenseite des Schlotgehäuses 16 her durch die Druckentlastungsfläche 6 geschlossen ist. Zur Befestigung der Druckentlastungsfläche 6 an der Deck­ platte 15 ist ein Halterahmen 18 vorgesehen, der die Öffnung 17 umgibt.

In Fig. 2 ist dargestellt, daß an der Öffnung 13, die den eigentlichen Fil­ terteil des Filtergeräts 1 mit dem Druckentlastungsschlot 5 verbindet, ein auf die Druckentlastungsfläche 6 gerichteter und in den Druckentlastungs­ schlot 5 hineinragender Luftaustrittsstutzen 19 vorgesehen ist. Der Luft­ austrittstutzen 19 dient dazu, den durch die Öffnung 13 tretenden Luftstrom in Richtung der Druckentlastungsfläche 6 auszurichten. Außerdem bildet der Luftaustrittsstutzen 19 mit einem im Randbereich der Druckentlastungsfläche 6 an der Deckplatte 15 des Druckentlastungsschlots 5 angeordneten, auf die Öffnung 13 gerichteten und in den Druckentlastungsschlot 5 hineinragenden Stutzen 20 einen vorzugsweise ringförmigen Kanal 21, dessen Außenfläche durch den Stutzen 20 gebildet wird. Um einen gleichmäßigen Luftstrom zu ge­ währleisten, ist dabei die Querschnittsfläche des Kanals 21 mindestens so groß wie die Querschnittsfläche des Luftaustrittsstutzens 19.

In dem Gehäusemantel 14 des Schlotgehäuses 16 ist seitlich die Luftauslaß­ öffnung 7 vorgesehen, durch die der Rückluftkanal 8 mit dem Druckentlastungs­ schlot 5 verbunden ist.

Im folgenden soll der Strömungsweg in der zuvor beschriebenen Filteranlage erläutert werden.

Das Filtergerät 1 saugt über den Luftansaugkanal 2 verschmutzte Luft aus dem Arbeitsraum 3 an. In dem Filtergerät 1 wird die Luft durch die Filter 10 ge­ reinigt und tritt durch die Öffnung 13 in den Druckentlastungsschlot 5 ein. Dabei wird sie durch den Luftaustrittsstutzen 19 in Richtung der Druckent­ lastungsfläche 6 ausgerichtet. Die gefilterte Luft trifft so direkt auf die Druckentlastungsfläche 6, wo sie eine Richtungsänderung von etwa 180° erfährt. Sie wird dann durch den ringförmigen Kanal 21, der durch den Luftaustritts­ stutzen 19 und den Stutzen 20 gebildet ist, von der Druckentlastungsfläche 6 weggeführt, strömt um den Luftaustrittsstutzen 19 bzw. den Stutzen 20 herum zur Luftauslaßöffnung 7 und gelangt von dort aus durch den Rückluftkanal 8 zurück zum Arbeitsraum 2.

Wird die Druckentlastungsfläche 6 bei einer Explosion zerstört, kann die aus dem eigentlichen Filterteil des Filtergeräts 1 austretende Luft nicht mehr umgelenkt werden und strömt direkt ins Freie. Da die Querschnittsfläche der Druckentlastungsfläche 6 um einiges größer als die Querschnittsfläche des Luftaustrittsstutzens 19 ist, kommt es nicht zu Rückschlägen durch den Ka­ nal 21, so daß Beschädigungen des Rückluftkanals 8 nicht auftreten.

Selbstverständlich weist die zuvor beschriebene Filteranlage eine, in der Einleitung schon erwähnte Umschaltklappe 22 auf. Weiterhin sind an den Ver­ bindungsstellen des Arbeitsraums 3 mit dem Luftansaugkanal 2 bzw. dem Rück­ luftkanal 8 Brandschutzklappen 23 vorgesehen.

Claims (9)

1. Filteranlage mit Luftrückführung, mit einem Filtergerät, einem durch ei­ nen Luftansaugkanal mit der Ansaugseite des Filtergeräts verbundenen Ar­ beitsraum sowie einer der Abluftseite des Filtergeräts zugeordneten Rück­ luftanlage, wobei zu der Rückluftanlage im wesentlichen ein Druckentlastungs­ schlot mit einer Druckentlastungsfläche sowie ein eine Luftauslaßöffnung des Filtergeräts mit dem Arbeitsraum verbindender und gefilterte Luft füh­ render Rückluftkanal gehören und wobei die vom Filtergerät kommende gefil­ terte Luft an der Druckentlastungsfläche des Druckentlastungsschlots eine Richtungsänderung erfährt, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckentlastungs­ schlot (5) am Filtergerät (1) integriert ausgebildet ist und daß die aus dem eigentlichen Filterteil des Filtergeräts (1) austretende gefilterte Luft direkt auf die Druckentlastungsfläche (6) trifft und erst anschließend durch die Luftauslaßöffnung (7) in den Rückluftkanal (8) eintritt.

2. Filteranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckent­ lastungsschlot (5) ein im wesentlichen aus einem Gehäusemantel (14) und ei­ ner Deckplatte (15) bestehendes und an der der Deckplatte (15) gegenüber­ liegenden Seite weitgehend offenes Schlotgehäuse (16) aufweist.

3. Filteranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckentlastungsschlot (5) an dem Filtergerät (1) durch eine lösbare Ver­ bindung, vorzugsweise eine Schraubverbindung, befestigt ist.

4. Filteranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eigentliche Filterteil des Filtergeräts (1) und der Druckentlastungs­ schlot (5) durch eine Öffnung (13) verbunden sind.

5. Filteranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckplatte (15) eine Öffnung (17) aufweist und die Öffnung (17) von der Außenseite des Schlotgehäuses (16) her durch die Druckentlastungsfläche (6) geschlossen ist.

6. Filteranlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Druck­ entlastungsschlot (5) zur Befestigung der Druckentlastungsfläche (6) ein Halterahmen (18) vorgesehen ist.

7. Filteranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der den eigentlichen Filterteil des Filtergeräts (1) mit dem Druck­ entlastungsschlot (5) verbindenden Öffnung (13) ein auf die Druckentlastungs­ fläche (6) gerichteter und in den Druckentlastungsschlot (5) hineinragender Luftaustrittsstutzen (19) vorgesehen ist.

8. Filteranlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckent­ lastungsschlot (5) im Randbereich der Druckentlastungsfläche (6) einen auf die Öffnung (13) gerichteten und in den Druckentlastungsschlot (5) hinein­ ragenden Stutzen (20) aufweist und daß der Stutzen (20) die Außenfläche ei­ nes durch den Luftaustrittsstutzen (19) und den Stutzen (20) gebildeten, vor­ zugsweise ringförmigen Kanals (21) bildet.

9. Filteranlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitts­ fläche des Kanals (21) mindestens die Größe der Querschnittsfläche des Luft­ austrittsstutzens (19) aufweist.