DE1407914C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Abreinigen hohler Filterorgane in Staubabscheidern durch Rückstromspülung. Ausscheidung aus: 1228130 - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abreinigen hohler, innenseitig von der Staubgasströmung beaufschlagter Filterorgane, wie Filterschläü-. ehe, Filtertaschen oder Filterzellen, in Staubabscheidern durch Rückspülung mittels Reingas unter Erzeugung eines Unterdruckes auf der Staubseite der Filterflächen und auf eine entsprechende Rückspülvorrichtung selbst.

Bei Staubabscheidern mit Filtern besteht die Notwendigkeit, in bestimmten Zeitabständen die Filterorgane zu reinigen. Es ist bekannt, zu diesem Zweck die Filterorgane im Abscheidergehäuse abzuklopfen oder zu rütteln. Der Staub löst sich dadurch von den Filterflächen, fällt nach unten und kann dort aus dem Gehäuse entfernt werden. Die zum Abklopfen oder Rütteln verwendeten Antriebselemente müssen ständig gewartet werden, was ein Nachteil derartiger Staubabscheider ist.

Die Erfindung geht jedoch von einem anderen bekannten Reinigungsverfahren aus, bei dem die Reingas-Rüekströmung durch Erzeugen eines Unterdrukkes oder Soges auf der Staubseite der Filterflächen bewirkt wird. Die französische Patentschrift 1 035 937

ίο beschreibt zum Beispiel eine Vorrichtung mit Filterschläuchen mit Staubablagerung an deren Innenseite, bei der zur Erzeugung der Rückspülströmung im Innenraum der Filterschläuche durch Gasabsaugung ein Unterdruck erzeugt und damit eine Richtungsumkehr der Gasströmung bewirkt wird. Dadurch löst sich der Staub von den Innenseiten der Filterflächen und kann abgeführt werden. Bei dieser Vorrichtung sind im Einlaß und im Auslaß der Filterschläuche Klappen angeordnet, die von Nocken betätigt werden, die ihrerseits von umlaufenden endlosen Ketten gegen den Druck von Federn mitgenommen und anschließend wieder in ihre Ruhestellung freigegeben werden. Mit diesen Klappen wird derjenige Schlauch, der gerade gereinigt wird, von der Hauptströmung abgeschaltet und an eine Unterdruckquelle angeschlossen.

Gegenüber dieser bekannten Lösung zeichnet sich

das Verfahren nach der Erfindung dadurch aus, daß ohne vorhergehendes Abschalten des Filterstromes allein durch die Wirkung des in besonderer Weise ausgebildeten und angeordneten Druckluftstrahles die Strömungsrichtung im Filterorgan umgekehrt und Reingas in Gegenstromrichtung durch die gesamte poröse Fläche des Filterorgans gesaugt wird. Der Gegendruck des Druckluftstoßes ist nämlich so groß, daß er für die Dauer des Reinigungsvorgangs den Strömungsdruck des zu filternden Gases im Eintrittsstutzen des Filterorgans überwindet, so daß sich das übliche Abschalten der Filterorgane erübrigt. Gegenüber den Staubabscheidern mit Abklopf- und Rüttel- vorrichtungen bietet die Erfindung den Vorteil, daß im Innern des Filters keine beweglichen Teile und damit auch keine Verschleißteile vorhanden sind. Bei beweglichen Teilen können durch Reibung Funken entstehen, so daß solche Staubabscheider nicht für explosionsgefährdete Gase eingesetzt werden können. Ausgehend von einem Verfahren zum Abreinigen hohler Filterorgane, wie Filterschläuche, Filtertaschen oder Filterzellen, in dem Gehäuse eines Staubabscheiders durch Reingas-Rückstromspülung mit Hilfe von Luftdüsen, die auf der Staubsammelseite der Filterflächen einen Unterdruck oder Sog erzeugen, besteht die Erfindung darin, daß durch den offenen Staubgas-Eintrittsstutzen des Filterorgans ein Druckluftstoß als freier Strahl in Gegenrichtung zur Staubgasströmung geblasen wird, dessen Strahlkegel den gesamten lichten Querschnitt des Eintrittsstutzens beaufschlagt, so daß dabei die normale Staubgasströmung angehalten und durch den in Verbindung mit dem Einlaßstutzen wie eine Strahlpumpe wirkenden Druckluftstrahl eine Reingas-Rückgasströmung in die Filterorgane ausgelöst wird. Hierbei ist das für einen Strahlstoß erforderliche Hochdruckvolumen kleiner als das Hohlraumvolumen eines Filterorgans, da das gereinigte Filtergas mittels des durch die Strahlpumpenwirkung erzeugten Unterdrucks herangezogen wird und nur eine verhältnismäßig geringe Spüldruckluftmenge als Stoßimpuls benötigt wird.

Als weitere zweckmäßige Maßnahme ist erfin-

dungsgemäß vorgesehen, daß das Maximum des durch den Druckluftstrahl im Filterorgan erzeugten Unterdruckstoßes, wie an sich bekannt ist, im Bruchteil einer Sekunde, vorzugsweise in weniger als einer Viertelsekunde, erreicht wird. Dabei soll die Zeitspanne für einen Rückspülstoß zwischen Spülbeginn und Druckausgleich weniger als eine Sekunde betragen.

Eine zur Durchführung dieses Verfahrens dienende Rücksaug-Spülvorrichtung für die innenseitig von der Staubgasströmung beaufschlagten Filterschläuche, Filtertaschen oder Filterzellen von Staubabscheidern ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Filterorgan an der Mündung des Staubgas-Eintrittsstutzens eine oder mehrere Druckluft-Freistrahldüsen so angeordnet sind, daß der Druckluftstrahl entgegengesetzt zu der normalen Filtergasströmung durch den Eintrittstutzen gerichtet ist und der äußere Strahlkegel den lichten Querschnitt des Einströmstutzens vollständig abdeckt.

Die Erfindung sieht weiter einen Zeitschalter vor, der in bekannter Weise die Tätigkeit der Druckluft-Strahldüsen nach einem bestimmten Zeitplan steuert.

In der folgenden Beschreibung wird die Erfindung an Hand der Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch im Schnitt eine einfache Filterzelle, der das zu filternde Gas oder die Staubluft aus dem umgebenden Raum zuströmt,

F i g. 2 einen Schnitt durch einen Staubabscheider, bei dem das zu reinigende Gas durch mehrere Filterschläuche durchgeleitet und darauf einem gemeinsamen Auslaß zugeführt wird.

F i g. 1 zeigt eine Filterzelle aus einem Gehäuse 10' mit einem Filter 12 in Form einer ebenen Fläche. Das zu reinigende Gas wird durch einen Eintrittsstutzen 14 in die Staubgaskammer 16 eingeleitet, strömt dann durch, das Filter 12 in die Reingaskammer 18 und verläßt im gereinigten Zustand das Gehäuse 10 über den Auslaß 20. Dieser Strömungsweg des Filtergases ist mit Pfeilen angedeutet. In der Staubgaskammer 16 ist kurz hinter der Mündung des Eintrittsstutzens 14 die Druckluftdüse 22 angeordnet.

Durch die Düse 22 wird ein Druckluftstrahl im Gegenstrom zu der durch den Eintrittsstutzen 14 einfließenden Staubgasströmung geblasen. Dadurch entsteht im Innern der Zellenkammer 16, also an der in F i g. 1 links liegenden Seite des Filters 12 ein Unterdruck. Das Filter 12, das bis dahin durch den Strömungsdruck etwas nach rechts ausgewölbt war, schwingt damit nach links, und der auf dem Filter haftende Staub fällt ab.

Dieses am Beispiel von F i g. 1 skizzenhaft erläuterte Schema der Erfindung wird nun am Beispiel von F i g. 2 weiter erläutert. In dieser Figur wird ein praktisches Beispiel gezeigt.

Bei dieser Ausführung sind mehrere Filterschläuche 26 in dem Gehäuse 10 angeordnet. Die ständig offenen Eintrittsstutzen 28 an den unteren Enden dieser Filterschläuche 26 ragen nach unten in die Staubgas-Verteilungskammer 16' hinein, die von der Reingaskammer 18 durch einen Zwischenboden 24 abgetrennt ist. Das zu reinigende Gas strömt aus der Zuführungsleitung 14' in die Staubgas-Verteilungskammer 16' ein und durch die Stutzen 28 in die Filterschläuche 26. Nach Durchtritt durch die Mantel der Filterschläuche 26 befindet es sich in der Reingaskammer 18, die es über den Auslaß 20 verläßt. Die Druckluftdüsen 22 sind in den Stutzen 28 angeordnet. Sie sind über Leitungen 30, 32, 34 und 36 mit einem Ventil 38 verbunden, das von dem Zeitschalter 40 gesteuert wird und mit seinem Einlaß an eine Druckluftquelle 42 angeschlossen ist.

Im Betrieb wird zur Auslösung des Abreinigungsvorgangs durch die Düsen 22 ein Druckstoß, dessen Energie größer als die des bei normalem Filterdurchfluß durchströmenden zu filternden Gases ist, augenblicklich ausgestoßen. Zweckmäßigerweise werden

ίο die Düsen 22 nacheinander eingeschaltet, so daß die während der Rückspülung für die Entstaubung ausfallende Filterfläche prozentual gering bleibt. Bei Ausstoß eines Druckluftstrahles aus einer der Düsen 22 wird die Normalgasströmung im Eintrittsstutzen 28 zurückgedrückt und Normalgas cjektorartig aus dem Filterschlauch mitgerissen, so daß der Druck im Innern des Filterschlauches gegenüber dem Normalzustand absinkt. Da dies schlagartig geschieht, schwingt der in sich elastische Filterschlauch 26 mit und wirft den auf seiner Innenseite haftenden Staub ab. Dieser Staub fällt in die trichterförmig ausgebildete Staubgas-Verteilungskammer 16, sammelt sich auf deren Boden und wird bei Bedarf von Zeit zu Zeit von diesem entfernt.

as Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat sich beim Einsatz bei einer ganzen Reihe von Staubabscheidern bewährt. Die Erfindung wurde eingesetzt bei der Ausfilterung von Gipsstaub aus der Atmosphäre, bei der Ausscheidung von Zementschlackenstaub aus der Atmosphäre, bei der Ausscheidung von Metallstaub aus der Atmosphäre sowohl zur Wiedergewinnung des Staubes als auch zur Verhinderung der möglichen, rein zufälligen Ausbildung von explosiven Gemischen, zur Ausscheidung von Silikatdämpfen aus der Verbrennungsproduktion von elektrochemischen Vorgängen, zur Ausscheidung von Metalloxydstaub aus erhitztem Dampf, zur Ausscheidung von Silikaten und Aluminaten aus der Atmosphäre, zur Ausscheidung von Ruß aus der Atmosphäre und zur Ausscheidung verschiedener natürlicher und synthetischer Stoffe, sowie von Zuckerstaub und dergleichen aus der Luft und aus der Atmosphäre. In einigen dieser Fälle erfolgte die Ausscheidung der betreffenden Stoffe zwecks Reinhaltung der Atmosphäre, in anderen FaI-len zur Wiedergewinnung von Werkstoffen entweder aus der Atmosphäre oder insbesondere nach Zerkleinerungs- und Pulverisierungsvorgängen. Ebenso hat das erfindungsgemäße Vorgehen wirtschaftliche Erfolge gebracht bei der Ausscheidung von salzbildenden Stoffen aus der salzhaltigen Atmosphäre, in der sich diese Stoffe gebildet hatten.

Für die praktische Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens sei noch ausgeführt, daß der Druckluftstrahl derart schlagartig ausgestoßen wird.

daß die Abdichtung der Eintrittsmündung und die Reingas-Rückströmung durch das Filterorgan nahezu gleichzeitig erfolgen. Gewöhnlich beträgt die gesamte bis zum Erreichen des durch den Druckluftstoß hervorgerufenen maximalen Unterdruckes am einström-

seitigen Ende des Filterorgans verstreichende Zeit weniger als eine Viertelsekunde. Für bestmögliche Ergebnisse soll vorzugsweise der Energieinhalt der ausgestoßenen Druckluft so groß sein, daß dieser ge-. samte Druckabfall während einer Zeitspanne von weniger als 1/10 Sekunde erzielt wird. Es hat sich gezeigt, daß unter tragbaren wirtschaftlichen Bedingungen ein in einer Zeitspanne von nicht weniger als 5/100 Sekunde erzielter Druckabfall sehr zufrieden-

stellend ist, insbesondere in dem Fall, daß der Filterstoff des Filterorgans eine Dichte ähnlich der von vcrfilzter Wolle aufweist, und zwar werden in diesen Fällen die besten Ergebnisse erzielt, wenn der gesamte Druckabfall auf der Staubgasseite des Filterorgans während ungefähr 2/100 Sekunde stattfindet. Wenn das Filterorgan aus einem feineren Werkstoff besteht, beispielsweise aus spröden Fiberstoffen, ist es ratsam, die Schnelligkeit des Druckabfalls etwas zu mildern, um eine übermäßige Stoßbeanspruchung des Filtermaterials zu vermeiden. Jedoch wird auch in solchen Fällen eine Zeitspanne für den gesamten Druckabfall von weniger als einer Sekunde bevorzugt, weil die Gesamtleistung des Staubabscheiders stark absinkt, wenn der Aufbau des Reinigungsdrukkes eine Viertelsekunde überschreitet. Auch ist die Zeitdauer des Druckabfalls anscheinend nicht von kritischem Einfluß auf die Reinigungswirkung. ■

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abreinigen hohler, innenseitig von der Staubgasströmung beaufschlagter Filterorgane, wie Filterschläuche, Filtertaschen oder Filterzellen, in Staubabscheidern durch Reingas-Rückstromspülung mit Hilfe von Luftdüsen, die auf der Staubsammelseite der Filterflächen einen Unterdruck oder Sog erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß durch den offenen Staubgas-Eintrittsstutzen des Filterorgans ein Druckluftstoß als freier Strahl in Gegenrichtung zur "Staubgasströmung geblasen wird, dessen Strahlkegel den gesamten lichten Querschnitt des Eintrittsstutzens beaufschlagt, so daß dabei die normale Staubgasströmung angehalten und eine durch den in Verbindung mit dem Einlaßstutzen wie eine Strahlpumpe wirkenden Druckluftstrahl Reingas-Rüekströmung in die Filterorgane ausgelöst wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Maximum des durch den Druckluftstrahl in dem Filterorgan erzeugten Druckstoßes, wie an sich bekannt, im Bruchteil einer Sekunde, vorzugsweise in weniger als einer Viertelsekunde erreicht wird.

3. Verfahren nach Anspruch "2, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Rückspülstoß die Zeitspanne zwischen Spülbeginn und Druckausgleich weniger als eine Sekunde beträgt.

4. Rücksaug-Rückspülvorrichtung für die innenseitig von der Staubgasströmung beaufschlagten Filterschläuche, Filtertaschen oder Filterzellen von Staubabscheidern zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Filterorgan (12, 26) an der Mündung des Staubgas-Eintrittsstutzens (14, 28) eine oder mehrere Druckluft-Freistrahldüsen (22) so angeordnet sind, daß der Druckluftstrahl entgegengesetzt zu der normalen Filtergasströmung durch den Eintrittsstutzen (14, 28) gerichtet ist und der äußere Strahlkegel den lichten Querschnitt des Eintrittsstutzens vollständig abdeckt.

5. Rückspülvorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Zeitschalter (40), der in bekannter Weise die Tätigkeit der Drackluft-Strahldüsen (22) nach einem vorbestimmten Zeitplan steuert.