DE2038871B2

DE2038871B2 - Filtriervorrichtung zum Abscheiden von Feststoffen aus gasförmigen Medien

Info

Publication number: DE2038871B2
Application number: DE2038871A
Authority: DE
Inventors: Donald G. Mishawaka Colley; Raymond M. South Bend Leliaert; Clyde A. Mishawaka Snyder
Original assignee: Wheelabrator Frye Inc
Current assignee: Wheelabrator Frye Inc
Priority date: 1969-08-12
Filing date: 1970-08-05
Publication date: 1979-04-26
Also published as: ZA705279B; FR2056597A5; DE2065715A1; BE754775A; GB1314206A; DE2038871A1; ES382661A1; CA924248A; DE2065715B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtriervorrichtung nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Filtriervorrichtung ist aus der CH-PS 47 416 bekannt. Bei dieser Vorrichtung strömt das zu filternde gasförmige Medium zunächst in eine Vorkammer, wobei es um ein Leitblech zunächst nach unten und dann wieder nach oben strömt. Anschließend gelangt es in eine erste Staubkammer und über einen mit einem Umlenkblech versehenen Filter in eine zweite Staubkammer. Mehrere Staubkammern mit Filtern sind hintereinandergeschaltet und müssen von dem zu filternden Medium durchströmt werden. Innerhalb der Filter befinden sich an der Filterwand und einer Trennwand Seitenbleche, die den Filter durch die Strömung des Filtermediums in Schwingungen versetzen, damit sich der auf den Filtern abgelagerte Staub löst und in darunter angeordnete Staubsammelkammern fällt.

Bei der bekannten Anordnung wird aufgrund der Reihenschaltung der Filterkammern die erste Filterkammer relativ stark und die nachfolgenden Filterkammern werden geringer belastet. Es hat sich jedoch gezeigt, daß derartige Filtervorrichtungen nur dann mit einem guten Wirkungsgrad arbeiten, wenn die Filter gleichmäßig durchströmt werden. Bei ungleichmäßiger Durchströmung entstehen in dem Filter hohe Zugbeanspruchungen, die die Lebensdauer des Filters wesentlich verkürzen. Außerdem sind ungleichmäßig durchströmte Filter relativ empfindlich im Hinblick auf Schwankungen der Belastung im Betrieb.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Filtriervorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit einfachen Mitteln eine gleichmäßige Strömungsverteilung in der Staubkammer erzielt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt dadurch, daß das Leitblech eine Wand ist, die sich von der Einlaßöffnung nach unten über die Einlaßöffnung hinaus über den größeren Teil der Länge der Filtersäcke erstreckt, wobei die seitlichen Kanten des Leitbleches im Abstand von den Seitenwänden der Staubsammelkammer und zwischen der Einlaßöffnung und den Filtersäcken in der Nähe der Staubsammelkammer-Eintrittswand angeordnet sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unterainsprüchen entnehmbar.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung eines einfachen Leitbleches in der Filtervorrichtung wird eine beachtliche Senkung der Zugbeanspruchung des Filters und damit eine längere Lebensdauer des Filters erzielt. Weiterhin wird aufgrund des Leitbleches die Filtervorrichtung relativ unabhängig von Belasiungsschwankungen im Betrieb. Die erzielte gleichmäßige Strömungsverteilung verhindert, daß die bei der Reinigung der Filtersäcke abfallenden Feststoff-Teilchen von dem einströmenden Gas wieder mitgenommen werden, da nunmehr keine Zonen großer Strömungsgeschwindigkeit vorhanden sind.

Anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sei die Erfindung im folgenden näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen schematischen Schnitt durch eine Filtervorrichtung, bei der die offenen Enden der Filterelemente oben sind,

Fig.2 einen schematischen Schnitt durch eine Filtervorrichtung der Art gemäß Fig. 1, bei der die offenen Enden der Filterelemente unten sind,

F i g. 3 eine schematische Ansicht eines Teils einer Vorrichtung nach F i g. 2, wobei Einzelheiten der Bauart am unteren Ende des Abschnittes mit den Filterschläuchen vergrößert sind,

F i g. 4 eine schematische Vorderansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 5 eine Seitenansicht einer Ausführung nach Fig.4,

F i g. 6 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform des Filterabschnittes nach F i g. 4,

Fig. 7 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform,

Fig.8 eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform für das Einführen des Gases in den Filterabschnitt,

Fig.9 perspektivisch von vorn eine weitere Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 10, 11 und 12 Kurven, die aus Daten von Beispielen erhalten wurden.

Nach der Fig. 1 enthält die Vorrichtung ein geschlossenes Filtergehäuse 10. Diese ist durch eine waagerechte Platte 12 in eine obere Kammer 14 für das gereinigte Gas und in eine untere Sammelkammer 16 unterteilt. In diese letztere wird das gasförmige Medium 18 mit den darin suspendierten Feststoffen 20 durch eine Einlaßöffnung 22, die in Verbindung mit der Sammelkammer 16 steht, eingeführt.

Der untere Teil der Sammelkammer 16 bildet mit schrägen Wandungen 24 einen Trichter 26 zum Sammeln der Festteilchen, die durch Schwerkraft herunterfallen, wenn sie von den Filteroberflächen entfernt werden. Ein Schneckenförderer 28 arbeitet in einem Trog 30 am Boden des Trichters 26, um die gesammelten Feststoffe aus der Vorrichtung zu entfernen. Hierfür können auch andere Mittel verwendet werden, z. B. eine rotierende Schleuse.

Eine Auslaßöffnung 32 verbindet die Kammer 14 für das gereinigte Gas mit dem Abzug 9 des gereinigten Gases in die Atmosphäre oder zur Weiterverarbeitung.

Aufgehängt in der Sammelkammer 16 sind ein oder mehrere senkrecht angeordnete Filterelemente 34, die porös sind und eine längliche Form haben, z. B. Schläuche oder Beutel. Diese können vorzugsweise aus verfilzten Geweben aus Fasern von z. B. Baumwolle, Seide, Hanf oder anderen natürlichen Fasern, oder aus Glasfasern, Asbestfasern oder ähnlichen anorganischen Fasern oder aus synthetischen unter dem Namen Corlon, Dacron oder dergleichen vertriebenen Fasern bestehen, oder aus Kombinationen daraus, oder aus Geweben der obenerwähnten Faserarten. Vorzugsweise bestehen die Filterschläuche aus faserigen Geweben mit einer guten Abriebbeständigkeii, einer guten chemischen Beständigkeit und einer Beständigkeit gegen hohe Temperaturen, so daß man sie auch beim Filtrieren von Gasen hoher Temperatur verwenden

ίο kann, wie sie bei chemischen Verfahren, z. B. in Zementfabriken, Aluminiumfabriken und dergleichen entstehen. Das schlauchförmige Filter ist an seinem unteren Ende geschlossen. In seiner Schlauchform wird es gehalten mittels eines geeigneten inneren Trägers,

z. B. eines offenen, rohrförmigen Rahmens 36 aus einem Drahtgewebe oder einem anderen starren, durchlöcherten Material.

jeder Filterschlauch- oder Beutel ist an der Platte 12 durch einen rohrförmigen Abschnitt 40 entfernbar aufgehängt, wobei der rohrförmige Abschnitt 40 mit einer Öffnung 42 in der Platte 12 fluchtet Der rohrförmige Abschnitt hat solche Abmessungen, daß er das offene Ende des Filterschlauches 34 teleskopartig aufnehmen kann. Dieses obere Ende wird an dem Rohrabschnitt z. B. durch eine Klammer 44 festgehalten.

In die Öffnung im oberen Ende des Filterschlauches

ragt eine Quelle für ein Primärgas in Form einer Düse 46 init einem Mundstück 62 von beispielsweise 3 bis 25 mm Durchmesser. Das obere Ende der Düse ist mit einer Quelle für Hochdruckgas verbunden. Diese Verbindung enthält zweckmäßigerweise Ventile 48 und Regelvorrichtungen, um die Häufigkeit und Dauer der Strahlen des Druckgases durch die Düse 46 zu regeln.
Konzentrisch um die Düse 46 angeordnet ist ein Venturi-Rohr 50, das einen ringförmigen Zwischenraum zwischen der Düse und sich läßt, um am oberen, offenen Ende den Einstrom von Sekundärgas zu ermöglichen.

Das untere Ende des Venturi-Rohres 50 ist bei 61 axial ausgeweitet Der Durchgang durch die Drosselstelle 60 ist weiter als das Mundstück 62 der Düse 46 und befindet sich so weit von diesem entfernt, daß der Strahl des Primärgases sich kegelförmig von dem Mundstück 62 ausbreiten kann, so daß es in der Nähe der inneren Wandung der Venturi-Drossel 60 strömt und Gas von außen ansaugt. Das durch den ringförmigen Spalt zusätzlich zu dem Primärgas angesaugte Sekundärgas erzeugt beim Hindurchgang durch die Drosselstelle 60 eine Kraftverstärkung.

Die F i g. 2 und 3 zeigen eine andere Filtervorrichtung mit einem geschlossenen Filtergehäuse 11, das waagerecht in eine Kammer 13 für das gereinigte Gas und in eine Kammer 19 für das verschmutzte Gas unterteilt ist. In die Kammer 19 wird das gasförmige Medium 17 zur Entfernung von suspendierten Feststoffen 21 durch die Einlaßöffnung 23 eingeführt, die in Verbindung mit der Sammelkammer 19 steht.

Das untere Ende der Sammelkammer 19 hat mehrere Tröge 25 mit Schneckenförderern 27, um die Festteilchen zu sammeln, die durch Schwerkraft bei der Entfernung von den Oberflächen der Filterelemente herabfallen. Ein weiterer Schneckenförderer 31 arbeitet in dem Troge 29 und ist an der Fortsetzung 33 luftdicht geschlossen. Dieser Förderer dient zum Entfernen der angesammelten Feststoffe aus der Vorrichtung.

Eine Auslaßöffnung 37 steht in Verbindung mit der Kammer 13 für das gereinigte Gas. Durch den Abzug 35 gelangt das gereinigte Gas in die Atmosphäre oder durch die Leitung 41 zur weiteren Verarbeitung.

Aufgehängt in der Sammelkammer 19 für das zu filtrierende Gas sind ein oder mehrere senkrecht angeordnete Filterelemente die porös sind und eine längliche Form haben, z. B. Schläuche. Diese bestehen vorzugsweise aus verfilzten Geweben von Fasern der oben beschriebenen Art. Die schlauchförmigen Filterelemente sind an ihrem oberen Ende geschlossen. In ihrer Schlauchform werden sie in der Regel gehalten mittels eines geeigneten inneren Trägers, z. B. eines offenen Rahmens 43 aus einem Drahtgewebe oder einem ähnlichen starren stark durchlöcherten Material.

Jedes Filterelement ist entfernbar befestigt an der waagerechten Wandung der Kammer 13, und zwar mittels eines rohrförmigen Abschnittes 45 an der Öffnung 47. Der rohrförmige Abschnitt hat solche Abmessungen, daß er das untere offene Ende des Filterschlauches 35 teleskopartig aufnehmen kann. Dieses Ende des Filterschlauches wird mittels einer Klammer 49 an dem Rohrabschnitt 45 festgehalten.

In die öffnung über dem unteren Ende des Filterschlauches ragt eine Quelle für Primärgas in Form einer Düse 51 mit einem Mundstück mit einem Durchmesser von beispielsweise 3 bis 35 mm hinein. Das untere Ende der Düse ist verbunden mit einer Quelle für Gas unter hohem Druck. Dazwischen sind Ventile 55 und Regelvorrichtungen angeordnet, um die Häufigkeit und die Dauer der Entstehung von Strahlen aus dem Druckgas durch die Düse 41 zu regeln.

Konzentrisch um die Düse 51 herum befindet sich ein Venturi-Rohr 57, das einen ringförmigen Spalt 63 zwischen der Düse 51 und dem Venturi-Rohr 57 bildet. Dieses letztere ist an seinem unteren Ende offen, um den Einstrom von Sekundärluft zu ermöglichen.

Das Venturi-Rohr 57 hat an seinem Ende einen mit der Düse 51 koaxial angeordneten Abschnitt. Der Spalt durch die Drossel 67 ist weiter als das Mundstück 53. Es ist von dem Venturi-Rohr so weit entfernt, daß der Strahl des Primärgases sich kegelförmig von dem Mundstück 53 ausbreiten kann und in nächster Nachbarschaft mit der inneren Wandung des Venturi-Rohres 67 strömt. Dadurch entsteht eine saugende Wirkung beim Ausströmen des Gases aus dem Mundstück 53. Das Sekundärgas wird in den Ringspalt 63 hereingezogen und verstärkt die Wirkung des Primärgases, das aus dem Ende 69 des Venturi-Rohres austritt.

Es entsteht also ein Strahl von Gas unter hohem Druck, der dem normalen Strom des Filtergases entgegengesetzt ist und einen Rückstrom durch das Innere des Filterschlauches bewirkt, ohne daß die Einführung des zu filtrierenden Gases in die Vorrichtung abgestellt werden muß. Der plötzlich eintrömende Gasstrom, dessen Wirkung durch dss Venturi-Rohr verstärkt ist und das sich im Gegenstrom zu dem normalen Gasstrom befindet, dehnt den Filterschlauch schlagartig aus. Diese Ausdehnung wandert längs entlang dem Filterschlauch und entfernt die als Filterkuchen angesammelten Feststoffe von der Eintrittsseite des Schlauches.

Beide Ausführungsformen sichern eine solche Verstärkung des Gasstrahles, selbst wenn seine Dauer wesentlich herabgesetzt wird, daß erhebliche Ersparnisse in der Menge des verwendeten Druckgases erreicht werden, wobei gleichzeitig die zum Reinigen erforderliche Zeitdauer verringert wird. Die Zunahme der Kraft des Strahles, durch welchen die Feststoffe aus den Poren des Filterschlauches oder von der Oberfläche des Filters vollständig entfernt werden, ermöglicht das Arbeiten mit einem geringeren Druckabfall und einer entspre chend geringeren Beanspruchung des Filters. All diese trägt bei zu einer wirksamen Betriebsführung bein Filtrieren.

Der Druck des Primärgases sollte höher sein als de Atmosphärendruck und z. B. in einem Bereich zwischei 1,4 und 14 kg/cm², vorzugsweise zwischen 3,5 un( 9 kg/cm² liegen. Die Dauer des Strahles kann zwischei 0,005 und 0,250 Sek., vorzugsweise zwischen 0,015 um

ι« 0,100 Sek., liegen. Derartige Strahlen können ii zeitlichen Abständen von 0,5 bis 5 Min., vorzugsweise von 1 bis 2 Min., erzeugt werden. Diese zeitlichei Abstände hängen in gewissem Maße auch von der Ar des Filterkuchens ab, der entfernt werden muß, und voi der Art des zu filtrierenden Materials.

Da der aus den Düsen austretende Strahl durch dii Wirkung des Venturi-Rohres verstärkt wird, kann dii Zeitdauer für das Austreten des Strahls aus Druckga wesentlich herabgesetzt werden, und auch die Mengi von Druckluft ist wesentlich geringer. Diese Verringe rung der Dauer des Strahles und der Menge de Druckgases, die genügen, um zufriedenstellend zi reinigen, tragen wesentlich zu den geringeren Kostei beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtungei bei.

Die vergrößerte Kraft des Strahles bewirkt auch ein wirksamere Entfernung des Filterkuchens von dei Wandungen des Filterschlauches. Im Endergebnis kam eine erfindungsgemäße Filtriervorrichtung bei einen

so geringeren Druckabfall durch das Filtermedium arbei ten und dabei äquivalente Mengen von Materia entfernen. Auch dieser Umstand ist wichtig bei dei Ersparnissen des Verfahrens zur Entfernung von Staul und Schmutz.

y< Bei einem typischen Verfahren wurde Luft utite einem Druck von 5,25 kg/cm² durch ein Mundstück mi einem Durchmesser von 8,6 mm bei Impulsen von 0,02( bis 0,045 Sek. verwendet. Jede der drei Reihen voi Beuteln wurde in jeder Minute durch Druckimpuls-

•to beaufschlagt.

Wenn man nach diesem Verfahren arbeitet und dii Feststoffe des Filterkuchens auf der Filteroberflächi entfernt, ohne hierbei den Zustrom der zu filtrierende! Luft zu untersuchen, werden einige der Feststoffe voi dem entfernten Filterkuchen von dem eintretendei Gasstrom in der Sammelkammer mitgerissen, wenn di Feststoffe durch Schwerkraft herabfallen. Dadurch wir< die Belastung des Filters erhöht und die Betriebswirk S2mk^p'* w*rd stark herabgesetzt.

Zusätzlich bewirkt dieser Umstand, daß die Mengi der durch Filtrieren zu entfernenden Feststoffe erhöh wird, weil schon früher abfiltrierte Feststoffe erneut au das Filter kommen. Dieser Nachteil ist charakteristiscl für alle Filtriersysteme, bei welchen das zu filtrierendi Gas in der Nähe der Unterseite der Filter eingeführ wird und nach oben strömt im Gegenstrom zu de Schwerkraft, welche die entfernten Feststoffe herabfa len läßt Das trifft besonders dann zu, wenn der Zustron des filtrierenden Gases nicht unterbrochen win während der Entfernung der abgefilterten Feststoffe Diese letzteren werden also wieder mitgerissen und voi neuem in dem Aufwärtsstrom des Gases suspendiert

Erfindungsgemäß kann die Wirksamkeit des Verfah rens erheblich verbessert werden, wenn man bei de Einlaßöffnung der Sammelkammer Mittel vorsieht un den Strom des zu filtrierenden gasförmigen Medium über einen weiten Bereich der Sammelkamme auszudehnen, vorzugsweise in einen Bereich, der ii

gleicher Höhe mil den oberen Teilen der Filterschläuche oder -Beutel liegt.

Unter diesen Umständen strömt das eingeführte Gas durch die Sammelkammer zu den Filterbeuteln mit einer Geschwindigkeit, die nicht ausreichend ist, um die abgetrennten Feststoffe wieder mitzureißen. Es ist ferner wichtig, daß hierbei die allgemeine Strömungsrichtung des Gases während des größeren Teiles der Berührung mit den abgetrennten Feststoffen seitwärts oder abwärts verläuft. Dadurch wird die abwärts gerichtete Bewegung der Teilchen gegen die Sammelkammer zur Entfernung aus dem System beschleunigt.

Bei der Verwendung von Leitblechen im Gasstrom nach der Einführung in die Sammelkammer wird die Richtung des Gasstromes beim Umströmen um die Kanten der Leitflächen schnell geändert. Das erzeugt eine zentripedale Kraft, durch welche nicht nur Festteilchen, insbesondere Teilchen mit einem höheren spezifischen Gewicht ausgeschleudert werden, sondern es trägt auch bei zur gleichmäßigen Verteilung der Teilchen, die in dem Gasstrom suspendiert bleiben. Deshalb kann die verfügbare Filteroberfläche besser ausgenutzt werden.

Dieser Leitgedanke kann in vielfacher Form ausgeführt werden. Einige dieser Ausführungsformen sind weiter unten in näheren Einzelheiten beschrieben. Die Verwendung von Leitblechen im Strom des zu filtrierenden gasförmigen Mediums zu dem oberen Teil der Sammelkammer ist nicht nur bei Verwendung eines einzelnen Venturi-Systems, wie es beschrieben ist, günstig, sondern auch bei Verwendung mehrerer Venturi-Systeme, um die Geschwindigkeit und Kraft des Gasstrahles zu erhöhen. Derartige mehrfache Venturi-Systeme sind beispielsweise in der DE-OS 20 29 596 beschrieben.

Im allgemeinen kann die Erfindung verwendet werden bei Staubsammlern, bei welchen Festteilchen aus einem hindurchtretenden Gasstrom auf den Filteroberflächen angesammelt werden, und wobei die angesammelten Festteilchen entfernt werden, ohne den Zustrom des zu filternden Gases abzustellen. Solches Entfernen kann bewirkt werden durch das beschriebene Verfahren oder durch Hindurchdrücken von gereinigtem Gas in umgekehrter Richtung, um den Filterkuchen abzulösen. Derartige Verfahren sind beschrieben in den US-PS 32 04 390,34 29 106,34 36 899 und 34 36 898.

Die Fig.4 und 5 zeigen ein Filtersystem unter Verwendung eines einzigen Venturi-Rohres, wie es oben beschrieben ist. Die Konstruktion ist die gleiche wie die oben beschriebene, mit der Ausnahme, daß der Einlaß 100 zu der Sammelkammer 102 im oberen Teil der Sammelkammer und kreuzweise zu den oberen Teilen der aufgehängten Fiiterschläuche 104 angeordnet ist Ein senkrecht angeordnetes Leitblech 106 ist in der Sammelkammer parallel zur Kammerwandung 108 befestigt Zwischen dem Leitblech und der Wandung befindet sich ein Zwischenraum. Die obere Kante des Leitbleches ist vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, anstoßend an die Bodenseite der Trennwand 110. Das Leitblech 106 steht gegenüber der Einlaßöffnung 100 und erstreckt sich seitlich und abwärts über diese Einlaßöffnung hinaus, so daß der Gasstrom aus der Einlaßöffnung das Leitblech trifft Das Leitblech breitet das einströmende Gas abwärts und seitwärts aus, wie die Pfeile es in den F i g. 4 und 5 zeigen, so daß das Gas um die freien Kanten des Leitbleches in den Abschnitt der Kammer 102 mit den Beuteln strömt

Durch die Wirkung des Leitbleches findet eine schnelle Änderung der Slrömungsrichtung des Gases statt, wobei ein Teil der Festteilchen von dem Gas getrennt wird. Die suspendiert bleibenden Teilchen werden gleichmäßig in dem Gasstrom verteilt. Die mechanisch abgetrennten Festteilchen 112 fallen abwärts in den Trichter 114 unter den Filterschläuchen oder -Beuteln 104. Die in Suspension verbliebenen Teilchen strömen mit dem Gas zu den Filterschläuchen oder-Beuteln 104.

ίο Wie schon gesagt, werden die biegsamen Beutel aus Gewebe in offener Stellung gehalten durch geeignete durchlöcherte Käfige 116. Die Beutel und Käfige sind verbunden mit einem Venturi-Rohr 118, dessen oberes Ende mit der Trennwand 110 um die Öffnungen 120 verbunden ist.

Beim normalen Strömen des Gases gelangt das Gas aus der Sammelkammer durch die Filterbeutel 104 hindurch, wobei die Festteilchen abgetrennt werden und einen Filterkuchen 122 auf der Eintrittsseite des Filterbeutels oder -Schlauches bilden. Die durch die Filter hindurchtretende gereinigte Luft wird abgezogen durch die Öffnung 120, gelangt in die Kammer 124 für gereinigte Luft und wird von dort durch die Auslaßöffnung 126 abgezogen.

Das Entfernen der auf den Filterschläuchen angesammelten Feststoffe wird bewirkt durch ein elektrisches Signal von dem Zeitgeber 128 zu dem Spulenventil 130, welches das Membranventil 132 öffnet. Das Ventil bleibt nur während einer kurzen Zeit, wie oben angegeben, geöffnet und erzeugt einen kurzen Strahl eines Gases von hohem Druck aus der Düse 134. Dadurch wird die Kraft des Strahles aus der Sekundärdüse 136 verstärkt. Die Gesamtmenge von Primärgas und Sekundärgas strömt in und durch das Innere des Filterschlauches.

j5 Der Gasstrahl mit einem höheren Druck als die verunreinigte Luft bringt das Einströmen von Luft durch das Filter zum Stillstand. Durch den Druck wird der Filterschlauch ausgedehnt, wobei diese Ausdehnungen entlang dem Filterschlauch wandern. Diese Biegungen erfolgen so schnell und so schlagartig, daß die Feststoffe von der Außenseite des Filterschlauches entfernt werden. Die abgetrennten Feststoffe fallen von dem Filterschlauch in den unten befindlichen Trichter 114. Beim Verbrauch der Energie der Druckluft nimmt das Filter seine normale Tätigkeit wieder auf.

Bei den Ausführungsformen nach den F i g. 4 und 5 tritt das zu filtrierende gasförmige Medium durch die Einlaßöffnung 100 ein und trifft auf das Leitblech 106. Das Leitblech verhindert es, daß die staubbeladene Luft

so direkt auf einen der Filterschläuche geblasen wird. Es wirkt dahingehend so, daß der Staub gleichmäßig innerhalb der Sammelkammer verteilt wird. Das Leitblech verhindert hohe, nach aufwärts gerichtete Strömungsgeschwindigkeiten des Gases in der Nähe der Unterenden der Filterschläuche und verringert dadurch das Wiedermitreißen von schon abgetrennten Feststoffen. Zwischen der Wandung der Sammelkammer und dem Leitblech hat die mit Staub beladene Luft eine hohe Strömungsgeschwindigkeit, die aber außerhalb des Bereiches der Filterschläuche verläuft

Wenn die mit Staub beladene Luft die Filterschläuche erreicht, ist die Strömungsgeschwindigkeit wesentlich verringert, insbesondere in senkrechter Richtung. Versuche sind durchgeführt worden mit einer Vorrichtung nach der Fig. 1, aber mit zwei verschiedenen Arten des Lufteinlasses. In einem Falle wurde eine Lufteinlaßöffnung nach F i g. 1 verwendet, und im anderen Falle wurde ein Leitblech vor einer Einlaßöff-

nung im oberen Teil der Kammer verwendet. Bei beiden Versuchsreihen waren die sonstigen Umstände mit Ausnahme des Lufteintritts die gleichen, und es wurden die gleichen Mengen von Luft und Staub verwendet.

Die Ergebnisse der Versuche mit einer Vorrichtung, bei welcher die Luft am Boden der Sammelkammer eintrat, sind in der Fig. 10 dargestellt. Dort ist die Beanspruchung des Filters (S) gegen die Beladung der Luft mit Staub (L) aufgetragen für verschiedene Werte des Verhältnisses von Luftmenge zur Gewebefläche (V). Die Vorrichtung ist sehr empfindlich gegen Zunahme der Beladung mit Staub und gegen Zunahme des Verhältnisses von Luftmenge zu Gewebefläche. Außerdem arbeitet die Vorrichtung nicht zufriedenstellend, wenn das Verhältnis von Luftmenge zur Gewebefläche größer als 9 :1 ist.

Die Ergebnisse von identischen Versuchen mit einer Vorrichtung, bei welcher die mit Staub beladene Luft im oberen Teil der Sammelkammer gegen ein Leitblech strömte, sind in der F i g. 11 dargestellt. Vergleicht man die Linien eines gleichen Verhältnisses von Luftmenge zu Gewebefläche bei den beiden Vorrichtungen, so sieht man, daß bei einer Vorrichtung der zweiten Art das Filter weniger auf Zug beansprucht wird. Es sei ferner bemerkt, daß die Vorrichtung der zweiten Art weniger empfindlich ist bei Zunahme der Beladung der Luft mit Staub und bei Zunahme des Verhältnisses von Luftmenge zu Gewebefläche.

Die empfehlenswerte Art der Einführung von Luft bringt nicht nur eine im allgemeinen geringere Beanspruchung des Filters mit sich, sondern verbessert auch den Einfluß des Verhältnisses von Luftmenge zu Gewebefläche (V) und der Beladung mit Staub (L) auf die Beanspruchung des Filters (S) Aus Versuchen mit einer anderen Vorrichtung mit einem Lufteinlaß am Boden wurde die folgende Beziehung gefunden:

S = K e⁽-²-⁴⁵⁺⁰-^6t/)L + Konstante, (la)

Wenn 5gleich oder größer ist als 0,225, so arbeitet die Vorrichtung nicht gleichmäßig. Diese Beziehung wurde aus den Kurven für diese spezielle Vorrichtung erhalten. Die Daten sind graphisch in der F i g. 12 dargestellt.

Bei Verwendung desselben Staubes und desselben Verfahrens, aber mit einem Lufteintritt im oberen Teil der Kammer und unter Verwendung eines Leitbleches wurde die nachstehende mathematische Beziehung gefunden:

S = KV²L + Konstante.

(2 a)

Hierbei ist \/K gleich der wirksamen Durchlässigkeit für Staub. Die Werte sind graphisch in der F i g. 11 dargestellt.

Man sieht, daß bei einer Vorrichtung der letzteren Art bessere Bedingungen herrschen. Das kann festgestellt werden durch einen direkten Vergleich der beiden Figuren. Bei einem Verhältnis von Luftmenge zu Gewebefläche von 6:1 verlaufen die Kurven fast identisch. Wenn man aber das Verhältnis von Luft zu Gewebefläche vergrößert, so wird die Beanspruchung des Filters bei einer Vorrichtung mit einem Einlaß für Luft am Boden wesentlich erhöht Bei einem Verhältnis von 8 :1 wird das Filter in einer Vorrichtung mit einem Lufteintritt am Boden bei allen verschiedenen Beladungen mit Staub erheblich stärker beansprucht. Bei noch höheren Werten von V wird der Unterschied noch größer. Die Vorrichtung mit einem Lufteintritt am Boden arbeitet nicht gleichmäßig, wenn die Beanspruchung des Filters Werte von mehr als etwa 0,225 bis 0,250 annimmt. Der Grund hierfür ist das Wiedermitreißen von Staub, wenn er beim Reinigen der Beutel von diesen herabfällt.

Wenn man die beiden mathematischen Ausdrücke miteinander vergleicht, so gelangt man zu denselben allgemeinen Ergebnissen. Wenn man die beiden Gleichungen so darstellt, wie die unten wiedergegebenen Gleichungen Ib und 2b, und die Werte innerhalb der Klammern vergleicht, so sieht man, daß der eine der Klammerwerte exponentiell zunimmt, während der andere nur quadratisch zunimmt.

S = K [c'²·⁴⁵+⁰·⁶¹] L + Konstante, (Ib)

S = K [V² L] + Konstante. (2b)

Das bedeutet, daß bei Zunahme des Verhältnisses von Luftmenge zu Gewebefläche (V) auch die Neigung der Beanspruchung des Filters (S) gegen die Beladung mit Staub (L) sehr viel stärker zunimmt bei einer Vorrichtung mit einem Lufteinlaß am Boden, als bei einer Vorrichtung mit einem Lufteinlaß oben und einem Leitblech. Für eine Vorrichtung dieser Art ist die möglichst geringe Neigung vorzuziehen.

Bei diesen Gleichungen werden die nachstehenden Werte verwendet:

A — Fläche des Gewebes in 9,29 dm² (Quadratfuß)

Q — Strömungsgeschwindigkeit der Luft in
28,31 dmVmin (FußVmin)

V — Verhältnis von Qzu A 30,4 cm/min (Fuß/min)
APc- Druckabfaii durch die Anlage vor dem Reinigen, ausgedrückt in Werten der Wassersäule, wie die Zeichnungen es zeigen

S — Beanspruchung des Filters, errechnet durch teilen des Druckabfalls durch das Verhältnis der Luftmenge zur Gewebefläche, als Δ Pc/V in Höhe der Wassersäule 30,4 cm (Fuß/min)

L — Beladung mit Staubkörnern 28,31 dm³(Fuß³)
K-' — Durchlässigkeit des Staubes (Körner S,29 dm-

(Fuß²) 2,54 (Zoll) Wassersäule/FPM)K-' = ^- e — =2,72

Die F i g. 5 zeigt eine andere Ausführungsform, bei welcher die Kantenteile des Leitbleches 106 nach auswärts gegen die Wandung 108 der Sammelkammer ragen und Flansche 140 bilden, um welche die mit Staub beladene Luft so strömen muß, daß Staubteilchen abgetrennt werden und der verbleibende Staub gleichmäßig in der Luft suspendiert wird.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 6 besteht das Leitblech aus einer einzelnen Platte 106 mit nach auswärts geneigten Kantenteilen 142 und parallelen Platten 144 im Abstand von den abgeschrägten Teilen, so daß fächerförmige Abschnitte entstehen, zwischen welchen die mit Staub beladene Luft hindurchströmen muß, um über die Leitbleche in die Sammelkammer 102 zu gelangen.

Die F i g. 7 zeigt eine Vorrichtung mit Einlaßöffnungen 100 und 100a, die in gleicher Höhe in einander gegenüberliegenden Wandungen angeordnet sind und Leitbleche 106 für jede Einlaßöffnung aufweisen. Nach der F i g. 7 erstreckt sich ein rohrförmiger Abschnitt 146 quer durch das Gebiet der Beutel in der Sammelkammer. Dieser rohrförmige Abschnitt steht in Verbindung

mit den Öffnungen 148 in den Leitblechen. Die mit Staub beladene Luft, die durch die Einlaßöffnungen eintritt, wird so geteilt, daß ein Teil über die Leitbleche in die Sammelkammer eintritt, während der andere Teil in den sich quer erstreckenden Rohrabschnitt eintritt. Der Rohrabschnitt 146 hat Öffnungen 150, die das Innere des Rohrabschnittes mit der Sammelkammer verbinden, und durch welche die mit Staub beladene Luft aus dem Rohrabschnitt zu den Filterbeuteln strömt.

"ig. 8 zeigt eine Ausbildungsform, bei welcher die Einlaßöffnung 152 für die mit Staub beladene Luft im oberen Teil des Gehäuses angeordnet ist, um die mit Staub beladene Luft in die Sammelkammer 102 durch eine öffnung in der oberen Wand einzuführen. Eine Verteilung wird erreicht durch ein Leitblech in Form eines länglichen Rohrabschnitts 160, das abwärts von der Einlaßöffnung in die Sammelkammer führt und in den Wandungen öffnungen 162 hat, durch welche die mit Staub beladene Luft waagerecht in das Gehäuse mit den Beuteln strömt. Bei dieser Ausführungsform ist es erwünscht, ein rohrförmiges Leitblech zu verwenden, das am unteren Ende 164 offen ist, damit die abgetrennten Feststoffe abwärts in den Trichter fallen können.

Fig.9 zeigt eine Vorrichtung, bei welcher das Leitblech die Form einer Umhüllung 170 hat, die mit der Wandung der Sammelkammer 108 ein Gehäuse oder eine Kammer bildet, und in welcher der Strom der mit Staub beladenen Luft eingeführt wird. Die Umhüllung

ίο hat mehrere Öffnungen 172 in den Seitenwandungen 174 und in der Rückenwandung 176. Die Boden wandung 178 ist offen, um die mit Staub beladene Luft durch sie in die Sammelkammer gelangen zu lassen.

Ähnlich können die Leitbleche nach den F i g. 4,5 und 6 mit Durchlöcherungen ausgebildet sein, damit ein Teil der mit Staub beladenen Luft direkt durch diese Locher in die Sammelkammer kommen kann, ohne gezwungen zu sein, um die Kanten der Leitbleche zu strömen, wie es oben beschrieben ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Filtriervorrichtung zum Abscheiden von Feststoffen aus gasförmigen Medien mit einer Staubkammer, in der Filtersäcke vertikal angeordnet sind, die von außen nach innen durchströmt werden, mit einem am Boden der Staubsammelkammer ausgebildeten Sammeltrichter für die ausgefilterten Feststoffe, mit einer Einrichtung zum Entfernen der Feststoffe von jedem Filtersack, mit einer Einlaßöffnung für das zu filternde gasförmige Medium in die Staubsammelkammer und einem in der Staubsammelkammer angeordneten Leitblech, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (106,160, 170) eine Wand ist, die sich von der Einlaßöffnung (100, 100a, 152) nach unten über die Einlaßöffnung (100, 100a, 152) hinaus über den größeren Teil der Länge der Filtersäcke (104) erstreckt, wobei die seitlichen Kanten des Leitbleches (106,160,170) im Abstand von den Seitenwänden der Staubsammelkammer (102) und zwischen der Einlaßöffnung (100, 100a, 152) und den Filtersäcken (104) in der Nähe der Staubsammelkammer-Eintrittswand angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (106, 160, 170) auf dem Wege des zu filternden Gases aus der Einlaßöffnung (100, 100a, 152) in die Sammelkammer (102) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (105, 160, 170) eine senkrecht in der Sammelkammer (102) einwärts von der Einlaßöffnung (100, 100a, 152) angeordnete Platte ist, um deren Kanten (140, 142) das Gas strömen kann.

4. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß da> Leitblech (106, 160) in einem geringen Abstand von der Einlaßöffnung (100) angeordnet ist und mehrere hindurchgehende Löcher (150,162) hat.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (106) an seinen Kanten nach auswärts gerichtete Flansche (142) hat.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (142) in einem Winkel zur Ebene des Leitblechs (106) verlaufen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch fächerförmig und parallel zu den Flanschen (142) angeordnete zusätzliche Leitbleche (144), so zwischen denen und den Flanschen der Gasstrom in die Sammelkammer (102) gelangen kann.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (106) senkrecht angeordnet ist und eine öffnung (148) hat, die mit einem durchlöcherten, kreuzweise in die Sammelkammer hineinragenden Rohr (146) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse gesonderte Einlaßöffnungen (100,100a,) in den einander gegenüberliegenden Wandungen aufweist, und daß jeder Einlaßöffnung gegenüber ein Leitblech (106) miteinander gegenüberliegenden öffnungen (148) gegenübersteht, wobei die öffnungen in den Leitblechen verbunden sind mit durchlöcherten Rohren (146), die sich in den Raum zwischen den Leitblechen erstrecken.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech eine durchlöcherte Umhüllung (160) um die Einlaßöffnung (152) bildet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (160) einen offenen Boden (164) hat, durch welchen die abgetrennten Feststoffe in den Trichter hinabfallcn können.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnungen (100,100a, 152) im oberen Teil der Sammelkammer (102) angeordnet ist, und daß das Leitblech die Form eines durchlöcherten Rohres (160) hat, das an seinem oberen Ende in Verbindung steht mit der Einlaßöffnung (100, iOOaX und das bis in das Innere der Sammelkammer (102) hineinragt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Leitblech (160) an seinem Boden (164) offen ist.