DE3805718C2 - Filter zum Reinigen eines Gases - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Filter zum Reinigen eines Gases aus mindestens einer Filterkammer, worin eine vertikal ausgerichtete Filtereinheit angeordnet ist und woran auf gegenüberliegenden Kammerseiten ein Gaseinlaß und ein Gasauslaß angeschlossen sind. Dem Gaseinlaß ist ein Vorabscheider zum Abtrennen von Grobstaub aus dem zu reinigenden Gas zugeordnet. Der Vorabscheider besteht aus einer Jalousie, die quer zur Strömungsrichtung angeordnet und im wesentlichen vertikal ausgerichtet ist. Der Gaseinlaß ist durch einen kurzen Diffusor gebildet, dessen Auslaßquerschnitt sich über die Breite der innerhalb der Filterkammer angeordneten Jalousie erstreckt, die sich ihrerseits über die Höhe und Breite der Filtereinheit erstreckt.

Bei einem derartigen, aus der EP 00 63 288 B1 bekannten Filter ist neben dem aus einer Jalousie bestehenden Vorreiniger eine Sammeleinheit für den mit der Jalousie aus dem Gas abgetrennten Staub angeordnet. Die Sammeleinheit umfaßt einen Zyklonreiniger, dessen Einlaßabschnitt einen Staubtrichter bildet und dessen zentraler Auslaßabschnitt eine Mündung aufweist, die stromabwärts zur Jalousie in der Filterkammer angeordnet ist. Der Zyklonreiniger ist so dimensioniert, daß ihn ein durchfließender Sekundärgasstrom durch den Druckabfall des Gasstromes beim Durchströmen der Jalousie antreibt.

Durch den dem Vorreiniger zusätzlich zugeordneten Zyklonreiniger ergibt sich ein verhältnismäßiger aufwendiger Filteraufbau, der nicht nur mehrere Reinigungsstufen vorsieht sondern für jede Reinigungsstufe auch getrennte Staubentnahmeeinrichtungen erfordert.

Aus der JP 57-53 219 A ist auch bereits ein Filter mit einer Jalousie zum Abtrennen von Staub und Teer aus dem Rohgas bekannt. Dabei wird die Jalousie in Umlauf versetzt, um die Ablagerungen auf den Jalousielamellen an das eigentliche Filtermedium abzugeben. Dieses erfährt somit keine Entlastung von groben Verunreinigungen.

Aus der US-PS 4 227 903 ist auch bereits ein Filterelement bekannt, bei dem mit Hilfe einer bis in einen zentralen Staubsammelraum hineinreichenden Jalousie eine Vorabscheidung erfolgt. Ein wesentlicher Nachteil dieses bekannten Filters ist jedoch darin zu sehen, daß die Durchströmung des Staubsammelraumes zu einer dauernden Aufwirbelung der bereits aus dem Gasstrom ausgeschiedenen Staubpartikel führt, diese hochreißt und somit die von unten nach oben durchströmte eigentliche Filtereinheit belastet. Zudem ist auch keine gleichmäßige Beaufschlagung dieser bekannten Filtereinheit mit dem Volumenstrom zu gewährleisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filter vorzuschlagen, mit dem sich das zu reinigende Gas gleichfalls von Grobstaub befreien läßt, bevor das Gas die eigentliche Filtereinheit beaufschlagt. Dabei soll jedoch die als Vorreiniger eingesetzte Jalousie so angeordnet und so mit dem Rohgas beaufschlagt werden, daß zusätzliche Einrichtungen, wie zum Beispiel ein Zyklonreiniger, ebenso entbehrlich sind wie separate Staubentnahmeeinrichtungen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einem Filter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten gattungsgemäßen Art ausgegangen, das erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil desselben angegebenen Merkmale aufweist.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Gaseinlasses erfolgt nach einer unmittelbaren Beaufschlagung der betreffenden Jalousiefläche, die dem Auslaßquerschnitt des Diffusors gegenüberliegt, eine Umlenkung des zunächst noch nicht durch die Jalousie hindurchgelangten Teilstromes, der sodann die restliche Jalousiefläche beaufschlagt und diese als beruhigte Strömung passiert. Da sich die Jalousie weiterhin über die Höhe und Breite der Filtereinheit erstreckt, entsteht innerhalb der Filterkammer eine der Filtereinheit in Strömungsrichtung des Gases vorgelagerte Vorkammer. Aus dieser kann der abgetrennte Grobstaub unmittelbar in den zentralen Staubsammelraum unterhalb der Filtereinheit absinken, weil schließlich erfindungsgemäß die Jalousie bis in diesen zentralen Staubsammelraum hineinreicht.

Durch die Kombination von Diffusor, Erstreckung des Vorabscheideraumes und Vorreiniger werden grobe Partikel durch die Jalousie vorabgeschieden und der staubbeladene Volumenstrom so der Filtereinheit zugeführt, daß eine gleichmäßige Anströmung aller Filterelemente gewährleistet ist und eine Durchströmung des Staubsammelraumes vermieden wird. Daraus resultiert eine bessere Ausnutzung der Filterelemente, was zu erheblichen Einsparungen von Betriebskosten führt.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Diffusor einen kreisförmigen Eintrittsquerschnitt und einen rechteckförmigen Austrittsquerschnitt auf, wobei der Eintrittsquerschnitt größer ist als der hydraulische Austrittsquerschnitt.

Durch diese Ausgestaltung entsteht innerhalb des Diffusors eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit, so daß der im Gas enthaltene Grobstaub mit einer entsprechenden Geschwindigkeit auf die dem Austrittsquerschnitt des Diffusors gegenüberliegende Fläche der Jalousie auftritt, so daß die Staubpartikel mühsam zurückgehalten werden.

Vorzugsweise ist der Diffusor gegenüber dem oberen Drittel der Jalousie angeordnet, so daß für den nicht unmittelbar die Jalousie durchdringenden sondern durch diese umgelenkten Teilstrom eine ausreichende Jalousiefläche für den Übertritt in den Teil der Filterkammer verbleibt, in dem die eigentliche Filtereinheit angeordnet ist.

Die Jalousie kann sowohl aus vertikal ausgerichteten, U- und/oder V-förmigen, ineinanderverschachtelten wie auch aus horizontal ausgerichteten, Z-förmigen, gegen die Strömungsrichtung geneigten, sich überlappenden Lamellen bestehen.

Mit allen diesen Lamellenausführungsformen ist nicht nur ein hoher Abscheidegrad an Grobstaub aus dem Rohgasstrom erzielbar sondern auch sichergestellt, daß die abgeschiedenen Staubpartikel entlang den U- oder V-förmigen Lamellen bzw. quer zu den Z-förmigen Lamellen nach unten abgleiten und in den zentralen Staubsammelraum gelangen.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, die Jalousie in einer zur Vertikalen geneigten Ebene anzuordnen.

Durch diese Anordnung läßt sich der horizontale Querschnitt der durch die Jalousie begrenzten Vorkammern nach unten hin kontinuierlich verkleinern und entsprechend den Wirkungen eines Dreieckskanals die Strömungsgeschwindigkeit über die Höhe der Jalousie vergleichmäßigen.

Schließlich sieht eine Ausgestaltung der Erfindung noch vor, daß an der Unterkante der Jalousie ein Leitblech angeordnet ist, das in einem Abstand parallel zu einer Wand des trichterförmigen Staubsammelraumes verläuft.

Durch das Leitblech wird in Verbindung mit der betreffenden Trichterwand ein Übertrittsspalt von der Vorkammer in den zentralen Staubsammelraum gebildet, über den sich die als Grobstaub aus dem Gas abgetrennten Partikel besonders wirksam ableiten lassen.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Filters dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein Filter mit einem im Filtergehäuse angeordneten Vorreiniger im Schnitt;

Fig. 2 ein Filter gemäß Fig. 1 jedoch mit einseitig erweitertem Filtergehäuse;

Fig. 3 ein Filter gemäß Fig. 1 jedoch mit geneigt angeordnetem Vorreiniger;

Fig. 4 die Schmalseite eines Einlasses;

Fig. 5 die Breitseite eines Einlasses gemäß Fig. 4;

Fig. 6 den Grundriß eines Einlasses gemäß den Fig. 3 und 4;

Fig. 7 U-förmig ineinanderverschachtelte Lamellen im Querschnitt;

Fig. 8 U- und V-förmig ineinanderverschachtelte Lamellen im Querschnitt;

Fig. 9 Z-förmige, sich überlagernde Lamellen gleichfalls im Querschnitt.

Das Filter besteht aus einer Filterkammer 1, die aus einem quaderförmigen Oberteil 2 und einem sich nach unten trichterförmig verengenden Unterteil 3 zusammengesetzt ist. Auf gegenüberliegenden Seiten des Oberteils 2 ist jeweils ein Gaseinlaß 4 bzw. ein Gasauslaß 5 angeschlossen.

Im Innern der Filterkammer 1 ist eine Filtereinheit 6 aus einer Anzahl konventioneller Filterschläuche angeordnet, deren Innenräume mit dem Gasauslaß 5 in Verbindung stehen. Die Filtereinheit 6 wird anströmseitig von einem Vorreiniger 7 abgedeckt, der aus Lamellen 8 eine Jalousie 9 bildet. Die vertikal ausgerichtete, bis in einen zentralen Staubsammelraum 10 hineinreichende Jalousie 9 trennt von der Filterkammer 1 eine Vorkammer 11 ab, in die der Gaseinlaß 4 mündet.

Der Gaseinlaß 4 besteht, wie insbesondere Fig. 4 bis 6 zeigen, aus einem kurzen Diffusor 12 mit einem kreisförmigen Eintrittsquerschnitt 13, der größer ist als der hydraulische rechteckförmige Austrittsquerschnitt 14.

Abweichend vom Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 der Vorreiniger 7 in den Wandbereich des quaderförmigen Oberteils 2 verlegt und die Filterkammer 1 seitlich durch ein die Vorkammer 11′ bildendes Kammerteil ergänzt. Diese Ausführungsform empfiehlt sich insbesondere bei einer Umrüstung eines konventionellen Filters zu einem erfindungsgemäßen Filter.

Abweichend von den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 und 2 ist der Vorreiniger 7 im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 leicht geneigt zur Vertikalen ausgerichtet, so daß die Vorkammer 11′′ einen nach unten hin kontinuierlich abnehmenden Querschnitt erhält. Entlang der Unterkante des Vorreinigers 7 ist an der Jalousie 9 ein Leitblech 15 angeordnet, das in einem Abstand parallel zu einer Wand des Staubsammelraumes 10 verläuft und einen Spalt 16 begrenzt, über den die Vorkammer 11′′ mit dem Staubsammelraum 10 verbunden ist.

In den Fig. 7 bis 9 sind verschiedene Ausbildungen für die Jalousie 9 dargestellt:

Gemäß Fig. 7 kann die Jalousie 9 aus im Querschnitt U-förmigen Lamellen 8′ zusammengesetzt sein, wobei diese so zueinander angeordnet sind, daß je ein Schenkel von zwei benachbarten Lamellen 8′ von den beiden Schenkeln einer gegenüberliegend angeordneten Lamelle 8′ über einen Teil ihrer Schenkellänge eingefaßt sind.

Gemäß Fig. 8 besteht die Jalousie 9 aus im Querschnitt U-förmigen Lamellen 8′ und winkelförmigen Lamellen 8′′, wobei diese so zueinander angeordnet sind, daß wiederum ein Schenkel von zwei benachbarten Lamellen 8′ von den beiden Schenkeln einer gegenüberliegenden Lamelle 8′′ über einen Teil ihrer Schenkellänge eingefaßt sind.

Gemäß Fig. 9 besteht die Jalousie 9 aus einem Querschnitt Z-förmigen Lamellen 8′′′, die überlappend angeordnet sind und durch einen Rahmen 17 in Position gehalten werden.

Claims (7)

1. Filter zum Reinigen eines Gases aus mindestens einer Filterkammer, worin eine vertikal ausgerichtete Filtereinheit angeordnet ist und woran auf gegenüberliegenden Kammerseiten ein Gaseinlaß und ein Gasauslaß angeschlossen sind, wobei dem Gaseinlaß ein aus einer quer zur Strömungsrichtung und im wesentlichen vertikal angeordneten Jalousie bestehender Vorabscheider zugeordnet ist und wobei der Gaseinlaß durch einen kurzen Diffusor gebildet ist, dessen Auslaßquerschnitt sich über die Breite der innerhalb der Filterkammer angeordneten Jalousie erstreckt, die sich ihrerseits über die Höhe und Breite der Filtereinheit erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßquerschnitt (14) des Diffusors (12) dem oberen Bereich der Jalousie (9) in einem Abstand gegenüberliegt und daß die Jalousie (9) in einen unterhalb der Filtereinheit (6) angeordneten zentralen Staubsammelraum (10) hineinreicht.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor (12) einen kreisförmigen Eintrittsquerschnitt (13) und einen rechteckförmigen Austrittsquerschnitt (14) aufweist, wobei der Eintrittsquerschnitt (13) größer ist als der hydraulische Austrittsquerschnitt (14).

3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor (12) gegenüber dem oberen Drittel der Jalousie (9) angeordnet ist.

4. Filter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Jalousie (9) aus vertikal ausgerichteten, U- und/oder V-förmigen, ineinanderverschachtelten Lamellen (8′, 8′′) besteht.

5. Filter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Jalousie (9) aus horizontal ausgerichteten, Z-förmigen, gegen die Strömungsrichtung geneigten, sich überlappenden Lamellen (8′′′) besteht.

6. Filter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Jalousie (9) in einer zur Vertikalen geneigten Ebene angeordnet ist.

7. Gasfilter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterkante der Jalousie (9) ein Leitblech (15) angeordnet ist, das in einem Abstand parallel zu einer Wand des trichterförmigen Staubsammelraumes (10) verläuft.