DE2754757B2

DE2754757B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Gegenspttlreinigung von Filterschläuchen o.a

Info

Publication number: DE2754757B2
Application number: DE2754757A
Authority: DE
Inventors: Willibald Uzwil Borst (Schweiz)
Original assignee: Buehler AG
Current assignee: Buehler AG
Priority date: 1977-07-15
Filing date: 1977-12-08
Publication date: 1979-08-23
Also published as: SU1068020A3; FR2397219B1; BR7804539A; JPS5421682A; SE426914B; US4247310A; IT7825084A0; IT1097291B; GB1605075A; ES479007A1; FR2397219A1; CH625969A5; ZA783999B; DE2754757A1; US4433986A; GB1605074A; AR216679A1; ES471658A1; SE7807799L

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reinigen von Filterschläuchen o, &, bei dem im Gegenstrom zum Staubgas ein Spülgas- oder Spülluftstoß schnellen und hohen Spitzendruckaufbaus in den Filterschlauch eingeleitet und hiernach ein gesteuerter > Druckabbau im Schlauchinneren vorgenommen wird; sie bezieht sich weiterhin auf einen Niederdruckfilter, der eine Einrichtung zum Reinigen staubhaltiger Luft aufweist, mit einer Staubluftkammer, einem über dieser angeordneten Abluftraum für die gereinigte Luft sowie m mit einem Spüllufttank, wobei die Staubluftkammer durch eine größere Anzahl Filterschläuche über freie Öffnungen mit dem Abluftraum verbindbar ist und die Gegenspüleinrichtung steuerbare Ventile aufweist, deren jedes mit einem in Richtung auf den Innenraum ι > eines zugeordneten Filterschiauches ausgerichteten Mundstück versehen ist, und wobei weiterhin der Spüllufuank über der Staubluftkammer und mit Abstand zu dieser am Niederdruckfilter angeordnet ist und die Ventile am Spüllufttank angeschlossen sind, wobei die für eine Gegenspülung erforderliche Luftmenge mit dem vorgesehenen Druck in einstellbaren Zeitabständen aus dem Spüllufttank direkt in die Mündungsstücke abgelassen werden kann, die in den Abluftraum bis in den Bereich der freien Öffnungen der >> Filterschläuche geführt sind, und mit einem Steuergerät zum Steuern der Zeitdauer jedes Gegenspülvorganges.

Aus der DE-AS 14 07 922 ist eine Filteranlage für die Staubabscheidung aus Luft bekannt, bei der zum Reinigen der Filterflächen von anhaftendem Staub die jo Filterschläuche schlagartig einer Spülluftbeaufschlagung unterzogen werden. Dabei sind über jeder Öffnung der Fiiterschläuche Lavadüsen derart angeordnet, daß bei Einleitung des Spülluftstromes in die Filterschläuche eine erhebliche Menge bereits gereinigter Luft aus dem ι > Abluftraum mitgerissen, hierdurch die Spülluftmenge annähernd verdoppelt und dabei der angestrebte schlagartige Reinigungseffekt erzielt werden kann. Bei der in der DE-AS 14 07 922 beschriebenen Filteranlage kann es allerdings dazu kommen, daß nach dem m Einleiten des ersten schlagartigen Spülluftstoßes und dem dadurch bedingten plötzlichen Aufblasen der Filterschläuche, das zu einem Wegschleudern der außen angelagerten Staubschichten führt, ein plötzliches Zurückfallen der Filterschlauchwandungen auf deren Stützgerüste auftritt, dadurch der noch im Filtergewebe vorhandene Staub in das Innere des Filterschlauches gelangt und ein dadurch bedingter unerwünschter Staubeinbruch in die Reinluft erfolgt.

Bei einem anderen bekannten Verfahren (DE-OS 24 34 354) wird wiederum ein Spülluftstoß schnellen und hohen Spitzendruckaufbaus in den Filterschlauch eingeleitet, hiernach aber zur Vermeidung des plötzlichen Zuriickfallens der Schlauchwandung und eines dadurch bedingten unerwünschten Staubeinbruches in die Reinluft ein gesteuerter Druckabbau im Schlauchinneren vorgenommen. Hierzu wird nach dem ersten Spülluftstoß ein Anschluß des Filterschlauchinneren direkt an einen Rücksaugkanal durchgeführt, wobei durch geeignete Wahl der Abflußquerschnitte ein zu schneller Druckabbau im Filterinneren verhindert werden soll. Dadurch kann zwar ein plötzliches Zurückfallen der Filterschlauchwandung durch ein langsameres Zurückgehen derselben und hierdurch ein unerwünschter Stsubeinbruch in die Reinluft vermieden tr, werden; dennoch besteht bei diesem bekannten Verfahren die Möglichkeit, daß beim Zusammenziehen des Filterschlauches auf die den Filterschlauch zu diesem Zeitpunkt noch umgebende, vom ersten Druckluftstoß abgeschleuderte Staubwolke ein unerwünschter Sogeffekt durch das Zurückgehen der Schlauchwandungen ausgeübt wird, der bewirkt, daß zumindest ein Teil des abgestoßenen, um den Filterschlauch noch schwebenden Feinstaubes wieder an den Filteraußenwänden anfällt.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein solches Gegenspülverfahren derart zu verbessern, daß unter weitgehender Vermeidung der aufgezeigten Nachteile die Reinigungswirkung noch erhöht und insbesondere beim Zusammenziehen des Filterschlauches nach dem einleitenden Druckstoß ein unerwünschtes Ansaugen von Staub an die Schlauchwandung aus der den Schlauch dann noch umgebenden Feinstaubwolke gut verhindert wird. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Spülgas- oder Spülluftstoß als zweiphasiger Spüistoß wechselnder Intensität ausgeführt wird, desse' erste, kurzzeitige Phase hohen Spitzendruckaufbaus unmittelbar in eine zweite, wesentlich längere Gas- oder Luftstoß-Nachspülphase gesteuerter und geringerer Intensität übergeleitet wird. Durch die Maßnahmen der Erfindung wird auch in der Nachspülphase stets eine positive Luftströmung vom Schlauchinneren nach außen hin erzielt, wodurch sicher gewährleistet ist, daß der um den Filter schwebende Staub nicht sofort wieder auf die Filterwandung zurückgesogen wird, sondern ausreichend Zeit zum Abfallen nach unten besitzt. Durch den Spülstrom in der Nachspülphase wird zusätzlich auch noch dafür gesorgt, daß selbst in dieser Spülphase noch im Filtergewebe vorhandener Staub ausgetragen und abgesetzt werden kann. Gleichzeitig ist ein plötzliches Zurückfallen der Schlauchwandung und ein dadurch bedingter unerwünschter Staubeinbruch in die Reinluft ebenfalls sicher vermieden. Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu einer besonders griindlicten und gegenüber bekannten Gegenspülverfahren besseren Spülwirkung. Die erfindungsgemäß eingesetzte relativ lar-.ge Nachspülphase geringerer Spülluftintensität bringt weiterhin den Vorteil, daß der Spülluftaufwand selbst trotz guter und intensiver Nactispülwirkung relativ gering gehalten werden kann, was zu einem entsprechend wirtschaftlichen Betrieb tührt. Die Maßnahmen nach der Erfindung führen dazu, daß sich das Filtergewebe nach dem ersten Spülgasstoß langsam entspannen und langsam auf den Korb zurücklegen kann. In dieser Zeit werden die Staubteile im Filtergewebe gelockert und durch den kontinuierlichen Nachspülstrom aus dem Gewebe hinausgebtasen. Ein Staubdurchbruch in das Schlauchinnere unterbleibt dabei so vollständig, daß er mit herkömmlichen Geräten nicht mehr feststellbar ist.

In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Dauer der Nachspülphase 3 bis 20 mal, bevorzugt 3 bis 7,5 mal solange wie die der ersten SpülstoQphase eingestellt, wobei, wiederum vorzugsweise, die intensität des Spülgasstoßes während der Nachspülphase so gesteuert wird, daß im Filterschlauch ein mittlerer Druck während der Nachspülphase auftritt, der etwa 2 bis 6 ma! kleiner als der anfängliche Spitzendruck während der ersten Phase ist. Die erfindungsgemäß angesprochene Steuerung kann beispielsweise daduich erleicht werden, daß aus einer Hochdruckquelle das Spülluftventil entsprechend zeitlich und mengenmäßig gesteuert wird, oder auch z. B. dadurch, daß man ein Ventil mit zwei Affnirno*ti_Pllnn.

gen, zwei unterschiedliche Ventile oder ein Ventil mit einer besonderen konstruktiven Ausbildung der Schlußteile einsetzt.

Vorteilhafterweise wird die Intensität des Spülgasstoßes so gesteuert, daß während des ganzen Spülgasstoßes ein Überdruck im Filterschlauch erzeugt und aufrechterhalten wird, der danach allmählich bis auf den normalen Arbeitsdruck des wiedereinsetzenden Filtriervorganges abgesenkt wird. Während des normalen Filtervorganges wird fast ausnahmslos die zu filternde Luft dann wieder durch das Filtergewebc hindurchgesaugt, wobei im Filterschlauch ein Druck herrscht, der geringer ist als der Druck in der ihn umgebenden Staubkammer. Um möglichst gut definierte Verhältnisse für den Rückspülvorgang besonders im Hinblick auf dessen Oberleitung in den Filtervorgang zu erhalten und auch um mit einer möglichst kleinen wirksamen Spüiiuftmenge den kieinstmögiichen Energie- und Spülluftverbrauch zu erhalten, empfiehlt es sich, die Zeitdauer des Gegenspülstoßes bevorzugt stufenlos einzustellen.

Vorzugsweise beträgt die Dauer des ganzen Spülgasstoßes weniger als 1 Sekunde, besonders vorzugsweise weniger als eine halbe Sekunde.

In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Intensität des Spülgasstoßes während der ersten und die während der zweiten Spülstoß-Phase unabhängig voneinander eingestellt. Besonders gute Resultate lassen sich erzielen, wenn die wirksame Spülgasmenge etwa dem Inhalt eines Filterschlauches entspricht, eine entsprechende Spülgasmenge unter einem Druck zwischen 3000 und 8000 mm WS. vorzugsweise zwischen 4000 und 6000 mm WS. in unmittelbarer Nähe der freien Öffnung des Filterschlauches bereitgehalten und das Spülgas über ein Großflächenventil mit einer Treiberdüse direkt gegen das Filterschlauchinnere hingeleitet wird, wobei die Spülzeit so lange eingestellt ist. daß das Großflächenventil bei einem Druck, der höher als 2000 mm WS gewählt wird, sich wieder schließt. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich deshalb besonders vorteilhafterweise für die Reinigung von Niederdruckfiltern einsetzen, bei denen eine etwa dem Inhalt eines Filterschlauches entsprechende wirksame Spülluftmenge mit einem durchschnittlichen Überdruck von wenigstens 3000 mm WS. höchstens aber 8000 mm WS. direkt aus einem Lufttank über ein Großflächenventil in eine frei in den Filterschlauch gerichtete Düse abgegeben wird. In den meisten Anwendungsfällen hat es sich aber als zweckmäßig erwiesen, den Luftdruck im Spüllufttank vor einer Spülung auf 4000 bis 6000 mm WS zu bringen und während der Spülung im Spüllufttank auf 2000 bis 3000 mm WS fallenzulassen.

Eine besonders wirkungsvolle Reinigung des Filterschlauches läßt sich erzielen, wenn in der ersten Spülgasstoßphase im Filterschlauch ein Spitzendruckaufbau auf einen Druck von mehr als 100 mm WS, höchstens aber 600 mm WS durchgeführt wird.

Vorteilhafterweise erfolgt der Spitzendruckaufbau in der ersten Spülstoßphase innerhalb etwa Vioo Sekunde, vorzugsweise innerhalb weniger als ⁵Λοοο Sekunde.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit einen schlagartigen Druckanstieg für die Einleitung der Gegenspülung mit einer kurzzeitig wirkenden Druckspitze, während der das Wegschleudern des Staubes an der Gewebeaußenfläche erfolgt. Hiernach kommt es zu einer etwas verzögerten Überleitung in die folgende Nachspülphase, bei der — was wichtig ist — eine

positive Luftströmung vom Filterinneren nach außen hin stets aufrechterhalten bleibt. Der anschließende allmägliclie Abbau des Druckes im Filterschlauch sorgt dafür, daß die Luftströmungsumkehr von der Gegenspülphase zu der normalen Staubreinigungsphase sanft erfolgt und »ich dabei das Filtergewebe entsprechend auf den Siiutzkorb anlegen und die nach innen gebauchte Form wiiiiider annehmen kann. Trotz hervorragender Reinigungswirkung kann dabei die Dauer des ganzen Gegenspiiilvorgangs sehr kurz, etwa weniger als V₂ s. gehalten werden.

Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, einen Niederdruckfilter zu schaffen, der insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Dies wird bei einem Niederdruckfilter der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die vertikale Höhe des Spüllufttankcs größer als der vertikale Abstand zwischen Spuiiufttank und Staubiuitkammcr gewählt wird und durch das Steuergerät auch die Intensität: jedes Gegenspülvorganges steuerbar ist. Vorzugsweise werden dabei die Mündungsstücke der Ventile als Treiberdüsen ausgebildet. Dabei sind — wiederum vorzugsweise — die Ventile oben am Spüüuftuink angeordnet und die Treiberdüsen durch den Spüllluifttank hindurch nach unten geführt, wobei sie im Bereich der Ventile und darüberhinaus ein Stück weiter Ui.:en ihren größten Querschnitt aufweisen.

Beim erfindungsgemäßen Niederdruckfilter wird durch diet gewählte Anordnung eine ausreichend große, wirksame Spülluftmenge direkt beim Ventil bereitge stellt und kann mit hoher Energie direkt in eine Treiberdiüse abgegeben werden. Beim Austritt des Spülgases aus der Treiberdüse wird die Druckenergie erst in unmittelbarer Nähe des Schlaucheinganges in die erste Schockspülung und die anschließende Nachspülung umgesetzt, wodurch sich besonders wenig Druckverluste und ein hoher Wirkungsgrad ergeben. Hierdurch wird in Verbindung mit der Steuerbarkeit der Intensität des Spülgasstromes eine Verbesserung der Wirksamkeit der Gegenspülung erreicht, was in einer höheren Filterbelastbarkeit resultiert und zu einem besonders hohen Reinigungseffekt führt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn jede Treiberdüse fest mit olleren und unteren Flächen des Spüllufttankes verbunden und als Versteifung für diese (vorzugsweise ebenen) Flächen ausgebildet ist, und wenn der Durchtrittüquerschnitt für das Spülgas vom Spülgastank zum Ventill durch eine große Anzahl von Öffnungen gebildet ist, die auf einem konzentrisch um die Treiberdiise verlaufenden Kreis angeordnet sind. Hierbei empfiehlt es sich, die Gesamtquerschnittsfläche aller den Durchtrittsquerschnitt für das Druckgas bildenden Öffnungen jedes Ventiles größer als den maximalen Ventilquerschnitt und diesen wiederum größer aiii den Austrittsquerschnitt der jeweiligen Treiberdiiüi: auszubilden.

Durch diene Maßnahmen wird der Einsatz eines großflächigen Membranventiles bewirkt, dessen plötzliches öffnein einen ersten, direkt gegen das Innere des Filterschlamclies wirksamen Spülluftschock erzeugt Dieser bonnprimiert die Filtersäule im Filterschlauch, wobe[ relativ zum Druck außerhalb des Filtergewebes ein Überdruck erzeugt und mit der Energie der Schockwelle das Filtergewebe mit der Staubschicht aufgebläht and die Staubschicht weggeschleudert wird.

In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Niedeirdruckfilters ist fiber das Steuergerät auch die Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gegen-

spülzyklen für jeden Filterschlauch einstellbar.

Die Erfindung läßt es zu, besonders gute Werte für Luftverbrauch, Gewebebeanspruchung und auch für den Filtervorgang selbst zu erzielen, die in dieser Gemeinsamkeit bislang noch nicht erzielbar waren. ^r>

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung t/c/spielshalber im Prinzip noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine komplette Filteranlage mit zwei Niederdruckfiltern; II)

Fig.2 einen Ausschnitt aus einem Spüllufttank mit Ventil und Düse;

Fig. 3 den Schnitt IH-III aus Fig. 2 (Übergangsdetail vom Spüllufttank in die Düse);

Fig. 4 eine Darstellung des Druck Verlaufes, gemes- i> sen an mehreren einzelnen Stellen in einem Filterschlauch während einer erfindungsgemäßen Gegenspülung.

In der nachfolgenden Beschreibung wird zunächst auf die F i g. 1 bis 3 Bezug genommen: m

Fig. 1 zeigt den Einsatz zweier Niederdruckfilter 1 und 2, die über Rohrverbindungen 3 und 4 sowie über die Rohrleitung 5 an eine gemeinsame Gebläsegruppe 6 für die Spülluft angeschlossen sind. Diese Gebläsegruppe 6 besteht aus einem Antriebsmotor 7, einem r> Kreiskolbengebläse 8 sowie einem ansaug- und druckseitig wirkenden Schalldämpfer 9. Da von den Gebläsen meist ein störender Lärm verursacht wird, ist man allerdings in jüngerer Zeit dazu übergegangen. mehrere Gebläseeinheiten in einem schallgeschützten κι Gebläseraum aufzustellen, insbesondere bei Mühlen, wo für die pneumatischen Transporte meist mehrere Gebläse im Einsatz sind. Wie in Fig. I mit einem Abzweigstutzen 10 angedeutet, kann die Gebläseluft auch noch andere Luftverbraucher speisen. r>

Der Filter 1 weist eine große Staubluftkammer 11 auf, die eine Schleuse 12 nach außen absperrt. Ferner ist er mit einem Einlaufstutzen 13 für die staubhaltige, zu reinigende Luft sowie mit an dem oberen Deckel befestigten Füterschläuchen 14 und 15 versehen. In 4< > praktischen Fällen wird die Zahl der Filterschläuche wesentlich höher liegen, wobei der Einsatz von Filtern mit etwa 20 bis 100 Schläuchen in der Industrie besonders häufig vorkommt.

Beim Fiiterschiauch Ϊ4 ist ein rohrförmiges Filtergewebe 16 über einen Stützkorb 17 gestülpt, der seinerseits aus vertikalen Drähten 18 und spiralförmigen Windungen 19 aufgebaut ist und so eine große Anzahl freier Felder 20 ausbildet. Er kann zusammen mit dem Filtergewebe 16 (oder auch dieses allein) von der Verbindung mit dem Deckel 27 der Staubluftkammer 11 gelöst werden. Jeder Filterschlauch 14 bzw. 15 ist mit einer nach oben offenen, freien Öffnung 21 versehen, durch welche die durch das Filtergewebe gereinigte Luft frei abströmen kann, wie dies bei Filter 2 zeichnerisch dargestellt ist Alle Luft strömt dabei durch die freie öffnung 21 in einen Abluftraum 22, der durch ein unteres Gehäuse 32 und einen Deckel 24 (Filter 1) gebildet und über ein Aspirationsrohr 25 an einen Ventilator oder eine zentrale Aspiration angeschlossen ist, von wo aus das Spülgas ins Freie oder zurück in den Arbeitsprozeß geführt werden kann. Ein Spüllufttank 26 ist in einem Abstand über der Staubluftkammer 11 angeordnet, so daß die Abluft ungehindert durch die freien öffnungen 21 in den Abluftraum 22 strömen kann. Der Spüllufttank 26 ist beim Filter 1 vollständig in den Abluftraum 22 integriert und mit Zwischenstücken 28 auf dem Deckel 27 abgestützt; beim Filter 2 hingegen ist der Spüllufttank 26 oben frei. In Fig.2 ist der Spüllufttank in vergrößertem Maßstab mit einer Düse

30 und einem Ventil 31 über der freien Öffnung 21 dargestellt und oben wie unten flach ausgebildet. Dies ist deshalb möglich, weil die Düsen 30 durch den Spüllufttank 26 hindurchgeführ sind und oben und unten fest und dicht mit den zwei betreffenden Tankflächen verbunden sind. Je mehr Filterschläuche ein Filter aufweist, desto großflächiger wird der Spüllufttank 26 und entsprechend vergrößern sich auch die Abstützungen für beide Tankflächen.

Das Ventil 31 entspricht in seinem Aufbau dem in der GB-PS 10 21 560 dargestellten Aufbau. Hierbei handelt es sich um ein sogenanntes »Großflächenventil«, das den besonderen Anforderungen für die Gegenspülung von Niederdruckfiltern angepaßt ist. Eine Großflächenmembrane 32 ist durch ein Ventilgehäuse 33 über Schrauben 34 luftdicht auf den Spüllufttank 26 angepreßt. Durch die besondere Formgebung der Membrane 32 und einen entsprechenden Zwischenraum zwischen dem Dichtrand 35, der Düse 30 und dem Ventilgehäuse 33 kann sich die Membrane 32 bei dem gezeigten Aufbau nur von der Düse weg und zu ihr hin bewegen und entsprechend in die offene oder geschlossene Stellung gehen. In der Membrane 32 sind mehrere relativ kleine Löcher 36 angebracht, so daß der im Spüllufttank 26 vorhandene Luftdruck sich auch auf der oberen Fläche der Membrane 32 einstellt. In der Düse 30 herrscht bei geschlossener Stellung der Membrane 32 kein Druck oder Unterdruck entsprechend dem Druck im Abluftraum 22: die Membrane wird von oben auf einer größeren Fläche mit Druckluft beaufschlagt als von unten und mit einer schwachen Feder 37 nach unten gedrückt, so daß sie im Normalbetrieb unter der Einwirkung relativ großer Kräfte geschlossen ist. Der Raum über der Membrane 32 steht über ein elektromagnetisch betätigbares Ventil

31 unter Kontrolle. Wird das Elektromagnetventil 31 geöffnet, so wird über eine gegenüber der Fläche der Löcher 36 große Fläche die Druckluft mittels der Membrane 32 abgelassen; der Druck fällt plötzlich stark ab, was durch die nach wie vor von unten auf die entsprechende freie Ringfläche wirkenden Druckkräfte im Spüllufttank ein schlagartiges Freigeben des großen Durchschnittsquerschnitts 38 zur Folge hat. Die Druckluft wird unter der Wirkung des Behälterdruckes durch große Durchbrechungen 39 im Deckel des Spüllufttankes 26 und durch den Durchtrittsquerschnitt 38 in die Düse 30 getrieben. Diese Düse 30 selbst weist ein 'ängereu zylindrisches Rohrstück 40 auf und ist mit ihrem unteren Ende als Treiberdüse 41 mit einer Treiböffnung 42 ausgebildet Die sich verjüngende Form der Treiberdüse 41 hat zur Folge, daß sich die über große Querschnitte vom Spülluftbehälter 26 in die Düse 30 stürzende Druckluft im Bereich der Stelle 43 der Treiberdüse 41 fast wieder auf den vollen Behälterdruck komprimiert Dabei sind die Querschnitte 39,28 und 42 — in Strömungsrichtung gesehen — sukzessiv kleiner ausgeführt

Die besten Werte konnten erzielt werden, wenn die Treiberdüse 41 mit einem kleinen Abstand über der freien Öffnung 21 liegt so daß der Querschnitt der freien öffnung 21 für die Strömung der gereinigten Luft von unten nach oben durch diese Stelle etwa konstant bleibt. Eine interessante Sonderheit liegt in der konstruktiven Auslegung der Teile für die Führung der Luftströmung: So wurde z.B. zunächst ein starres Verbinden des unteren und oberen Behälterbodens durch die Düse 30

und die Ausbildung des Durchschnittsquerschnitts 39 in Form einer großen Anzahl auf einem Kreis angeordneter Einzelbohrungen als strömungstechnisch ungeeignet angesehen. Ein trotzdem durchgeführter Versuch führte aber zu dem Ergebnis, daß diese Maßnahmen überraschenderweise dennoch zu günstigen Verhältnissen führen, was sowohl hinsichtlich der baulichen Aufwendungen, als auch strömungstechnisch, wie auch im Hinblick auf den Aufbau eines maximalen Druckes an der Stelle 43 gilt und wodurch sich eine besonders gute Wirksamkeit der Gegenspülung im Filterschlauch bewirken läßt.

In Fig. I ist der Filterschlauch 14 als frischer, d.h. noch nicht in Betrieb genommener Schlauch, der Schlauch 15 hingegen mit einer übertrieben starken Staubschicht (wie dies auch nach längerer Staubluflfiltrierung eintritt) dargestellt. Im Falle des Spülluftstoßes wird ein solchermaßen staubbeschlagener Schlauch μίϋίζίίίίι auigcuiäiii und die Staubschicht abgeschleudert. Beim Übergang von der ersten Phase der Spülung (Schc'Ckspülung) zu ihrer zweiten Phase (längere Nachspülung) ist die Hauptmenge des vorher angelagerten Staubes vom Gewebe weggeschleudert worden, wobei während der Nachspülung dafür gesorgt wird, daß der noch um den Filter schwebende Staub nicht sofort wieder auf den Filter zurückgesogen wird, sondern ausreichend Zeit erhält, sich zu entfernen bzw. nach unten abzufallen. Der ganze Spülvorgang kann deshalb als ein erzwungenes Erzeugen einer Ruhepause nach der Schockspülung bezeichnet werden. Bei den Darstellungen nach Fig. 1 soll im Filter 2 der Schlauch 50 etwa den Zustand mitten in der Gegenspülung zeigen (etwa beim Übergang von der Schockspülung zu der Nachspülung), während der Schlauch 51 in einer Form dargestellt ist, bei der die Gegenspülung bereits als vollständig abgeschlossen angesehen werden kann und die Staubreinigung wieder einsetzt, nachdem der Schlauch sich wieder an das Stützgerüst angelegt hat und seine nach innen gebauchte Form wieder eingenommen hat.

Das Ventil 31 ist bei der zeichnerischen Darstellung (F i g. 2) als Elektromagnetventil 53 ausgeführt, das über Steuerleitungen 54 an ein Steuergerät 55 angeschlossen ist. Dieses weist eine Schaltuhr 56 auf, mit der die Zeitabstände für einen Spülvorgang wählbar sind. Mit entsprechenden elektrischen Elementen wird über die Steuerleitungen 54 dafür gesorgt, daß jede einzelne Gegenspülung nach dem vorgewählten Intervall durchgeführt wird, wobei bei der gezeigten Ausführung für kleine Filter jeder Filterschlauch einzeln (einer nach dem anderen) gegengespült wird. So kann bei einem kleinen Filter von etwa 24 Filterschläuchen in einem Durchlauf jeder einzelne Schlauch nach dem anderen mit der Gegenspülung gereinigt werden, wobei dies während der ganzen Betriebszeit wiederholt wird. Dabei ist es vorteilhaft, wenn ein möglichst großer Zeitabstand zwischen zwei GegenspDlungen eingestellt wird, so daß außen am Filter eine relativ dicke Staubschicht von mehreren Millimetern bis zu etwa einem Centimeter sich ansetzen kann. Die Staubschicht selbst erweist sich bekanntlich als ein besonders gutes, zumindest produktspezifischeres Filtermaterial als irgendein Filtergewebe, da die Poren in der Staubschicht sicher kleiner sind als die zu reinigenden Staubteile. Die Staubschicht wird durch die strömende Luft etwas verfestigt und bildet einen zusammenhängenden Staubmantel um den ganzen Schlauch herum. Dabei ist das Filtergewibe bei jedem Schlauch über einen Drahtkorb gestülpt, so daß es auch bei starker Luftströmung bzw. entsprechendem Luftdruck von außen nach innen seine Rohrform behält.
Bei größeren Filtern, z. B. bei 30 und mehr

^r> Schläuchen, können zwei oder mehrere Schläuche gleichzeitig gespült werden. Ob ein Schlauch einzeln oder mehrere Schläuche gleichzeitig gespült werden, hängt auch vom eingesetzten Aspirationssystem ab. In den Figuren ist das Steuergerät 55 doppelt dargestellt, so daß die Filter I und 2 unabhängig voneinander gesteuert werden können. Weiterhin weist das Steuergerät 55 auch noch eine zeitliche Spüllängeneinstellung 57 auf. Durch die weiter oben ausführlich beschriebenen baulichen Besonderheiten kann zusammen mit der

ι·> Einstellung von Intervall- und Zeitdauer der ganzen Gegenspülung mit besonders einfachen Mitteln eirie Vielzahl spezifischer Fälle für die Staubluftreinigung in bisher noch nicht gekannter günstiger Weise gelöst werden.

Die Steuerung der Ventile selbst ist auf verschiedene Weise, auch mechanisch lösbar. Bei der mechanischen Steuerung ist vielleicht ein großer baulicher Aufwand erforderlich; hingegen hat sich der Einsatz einer fluidischen Steuerung ebenso gut wie der einer

-'■> elektrischen Steuerung bewährt. Weiterhin ist es auch möglich, noch andere Maßnahmen, wie z. B. eine Drucküberwachung der Staubluft und Spülluft usw. vorzusehen. Es hat sich gezeigt, daß die angegebenen Werte von Spülluftdruck und Spülluftmenge zwar

in vorteilhafte Bereiche aufzeigen, aber durchaus auch noch andere Einstellungen einsetzbar sind, da ja die Intensität der Gegenspülung sowohl mit dem Druck, wie auch mit der Luftmenge beeinflußt werden kann.

In F i g. 4 sind die gemessenen Druckverläufe an

3> verschiedenen Stellen eines Filterschlauches dargestellt, der eine Länge von etwas mehr als 2 m aufwies, wobei der Luftdruck im Spüllufttank bei Beginn der Spülung ca. 5000 mm WS und am Ende der Spülung etwas weniger als 3500 mm WS betrug. Die Kurven wurden über Piezoquarze und Kathodenstrahloszillographen aufgenommen und zeigen auf der Ordinate den Druckverlauf, auf der Abszisse die Zeit aufgetragen (rechts beim Wert 0 beginnend und nach links laufend). Um eine bessere Übersicht zu erhalten, sind die Kurven in kleinen Abständen voneinander dargestellt.

Die Druckkurve Λ wurde oben an der freien öffnung des Filterschlauches gemessen, die Kurve Eganz unten über dem verschlossenen unteren Ende des Filterschlauches. Daher sind die Kurve E ebenso wie die nächstgelegene Kurve D von Randeinflüssen bestimmt (etwa Rückwerfen der Druckwelle etc.), zeigen aber doch schon einen verhältnismäßig steilen ersten Druckanstieg bei Beginn (0,05 s!) und lassen anschließend an die Spitze die mit weniger Intensität bzw. Druck und etwa ³Ao s dauernde Nachspülung deutlich erkennen. Die Kurven B und C, die repräsentativ für etwa ²Z₃ der Schlauchlänge von der Mitte aus sind, lassen sehr ausgeprägt das erfindungsgemäße Verfahren erkennen: in beiden Fällen dauert der erste Druckanstieg nur ca. Vioos und ist damit ausgesprochen schlagartig. Nach weiteren 3/toos ist die erste Reinigungsphase abgeschlossen. Die Druckmessungen wurden bei einem sauberen Filterschlauch durchgeführt; befände sich auf dem Filterschiaudi eine Staubschicht, wäre der Druckanstieg in der ersten Reinigungsphase noch wesentlich ausgeprägter. Die Kurven B und C zeigen ferner einen sanften Übergang von der ersten Schockphase zu der zweiten Nachspül·,

phase. Der Übergang von der ersten Phase zu der zweiten Phase entscheidet ebenfalls, ob die großen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens voll genutzt werden können. Würde nämlich zwischen der ersten Phase und der zweiten Phase eine auch nur ganz kurzzeitige Pause auftreten, bestünde die Gefahr, daß der Stoff der Filterschläuche zurück auf den Stützkorb schlagen und Feinststaub nach innen durchgedrückt werden könnte.

Die Phase der Nachspülung ist gekennzeichnet durch einen verhältnismäßig ruhigen, jedoch tiefen Druckverlauf. Während der Nachspülphase ist der mittlere Druck, je nach Kurve, etwa um den Faktor 6 bis 2 mal größer als der tntsprechende Spitzendruck in der ersten Reinigungsphase. ^|r>

Die zeitlichen Proportionen zwischen der ersten Schleuderphase zu der Rückspülphase liegen zwischen 1 : J und 1 : 7.5. Optimale Werte wurden bisher erst für wenige Produkte ermittelt. Ks ist zu erwarten, daß bei gewissen Produkten die Nachspülzeit bis über 20 mal langer sein sollte als die erste Phase. Der andere Extremwert dürfte etwa dort liegen, wo ein so langsamer Druckabbau stattfindet, daß das Kiltergewebe nicht zurückschlägt, sondern entsprechend langsam auf den Stützkorb zurückgelegt wird. ^2r>

Besonders aufschlußreich ist die Kurve zum Meßpunkt A, der am oberen Antrittsende des Filterschlau ches angeordnet war: verfolgt man den Durckverlauf von rechts nach links, dann fällt eine erste Druckspitze auf, die steiler und höher als alle übrigen Druckwerte im Filterschlauch ausgebildet ist. Es handelt sich hier um den ersten Durckluftschlag auf die entfcegingesetzt strömende Sauberluft, die aus dem Filterschlauch ausströmt. Die Dauer für den ersten Druckanstieg beträgt nicht einmal Viooo s. Es können durch eine derart kurze Einwirkzeit keine Schäden am Filtergewebe entstehen. Wie erwartet, entsteht beim ersten Aufeinan derprallen der zwei entgegengesetzten Luftströmungen eine Überdruckspitze. Nach weniger als Άοο s kehrt sich der Überdruck in einen Unterdruck um. Die Kurve A zeigt nun aber (sieht man von den überlagerten feinen Schwingungen ab) einen verhältnismäßig raschen negativen Druckanstieg, der dann ganz allmählich bis zum Ende der Rückspülphase abklingt. Daraus kann der Schluß gezogen werden, daß von Anfang bis Ende der Rückspülphase eine positive Luftströmung vom Schlauchinneren nach außen erfolgt und der sanfte Übergang von der Rückspülung zum normalen Betrieb der Staubreinigung tatsächlich eintritt.

Die in den Figuren gezeigte Filteranlage mit erfindungsgemäßen Niederdruckfiltern weist eine wesentliche bauliche Vereinfachung bei einer bemerkenswerten Erhöhung des Reinigungseffektes auf.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Reinigen von Filterschläuchen o.a., bei dem im Gegenstrom zum Staubgas ein Spülgas- oder SpOlluftstoö schnellen und hohen Spitzendruckaufbaus in den Filterschlauch eingeleitet und hiernach ein gesteuerter Druckabbau im Schlauchinneren vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülgas- oder Spülluftstoß als zweiphasiger Spülstoß wechselnder Intensität ausgeführt wird, dessen erste, kurzzeitige Phase hohen Spitzendruckaufbaus unmittelbar in eine zweite, wesentlich längere Gas- oder Luftstoß-Nachspülphase gesteuerter und geringerer Intensität übergeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Nachspülphase 3 bis 20 mal, bevorzugt 3 bis 7,5 mal solange wie die der ersten Spülstoßphase eingestellt wird.

3. Verfafc^ren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des Spülga&stoßes während der Nachspülphase so gesteuert wird, daß im Filterschlauch ein mittlerer Druck während der Nachspülphase auftritt, der etwa 2 bis 6 mal kleiner als der anfängliche Spitzendruck während der ersten Phase ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des Spülgasstoßes so gesteuert wird, daß während des ganzen Spülgasstoßes ein Überdruck im Filterschlauch erzeugt und aufrechterhalten wird, der danach allmählich bis auf den normalen Arbeitsdruck des wiedereinsetzenden Filtriervorganges abgesenkt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des ganzen Spülgasstoßes kürzer als eine Sekunde, bevorzugt weniger als eine halbe Sekunde beträgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des Spülgasstoßes während der ersten und während der zweiten Spülstoß-Phase unabhängig voneinander eingestellt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als wirksame Spülgasvolumen ein Volumen etwa gleich dem Rauminhalt eines Filterschlauches gewählt, eine entsprechende Spülgasmenge unter einem Druck zwischen 31)00 und 8000 mm WS, vorzugsweise zwischen 4000 und 6000 mm WS, in unmittelbarer Nähe der freien öffnung des Filterschlauches bereitgehalten und das Spülgas über ein Großflächenventil mit einer Treiberdilse direkt gegen das Filterschlauch-Innere hingeleitet wird, wobei das Großflächenventil bei einem Druck, der höher als 2000 bis 3000 mm WS gewählt wird, geschlossen wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Spülgasstoßphase im Filterschlauch ein Spitzendruckaufbau auf einen Druck von mehr als 100 mm WS, höchstens aber 600 mm WS durchgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzendruckiiufbau in der ersten SpUlstoßphase innerhalb etwa Vioo Sekunde, vorzugsweise innerhalb weniger als Viooo Sekunden erfolgt.

10. Niederdruckfilter, der eine Einrichtung zum Reinigen staubhaltiger Luft aufweist, mit einer

Staubluftkarnmer, einem über dieser angeordneten Abluftraum für die gereinigte Luft sowie mit einem Spüllufttank, wobei die Staubluftkammer durch eine größere Anzahl Filterschläuche über freie öffnungen mit dem Abluftraum verbindbar ist und die Gegenspüleinrichtung steuerbare Ventile aufweist, deren jedes mit einem in Richtung auf den Innenraum eines zugeordneten Filterschlauches ausgerichteten Mundstück versehen ist, uhd wobei weiterhin der Spüllufttank über die Staubluftkammer und mit Abstand zu dieser am Niederdruckfilter angeordnet ist und die Ventile am Spüllufttank angeschlossen sind, wobei die für eine Gegenspülung erforderliche Luftmenge mit dem vorgesehenen Druck in einstellbaren Zeitabständen aus dem Spüllufttank direkt in die Mündungsstücke abgelassen werden kann, die in den Abluftraum bis in den Bereich der freien öffnungen der Filter->chläuche geführt sind, und mit einem Steuergerät zur Steuerung der Zeitdauer jedes Gegenspül Vorganges, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Höhe des Spüllufttanks (26) größer als der vertikale Abstand zwischen Spüllufttank (26) und Staubluftkammer (11) gewählt ist und durch das Steuergerät (55) auch die Intensität jedes Gegenspülvorganges steuerbar ist

It. Niederdruckfilter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungsstücke als Treiberdüsen (41) ausgebildet sind.

12. Niederdruckfilter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (31) oben am Spüllufttank (26) angeordnet und die Treiberdüsen (41) durch den Spüllufttank (26) hindurch nach unten geführt sind, wobei sie im Bereich der Ventile (31) und darüberhinaus ein Stück weiter unten ihren größten Querschnitt aufweisen.

13. Niederdruckfilter nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß d^;·.· Treiberdüsen (41) am unteren Ende eine Verengung (42) aufweisen, deren Querschnitt kleiner als der größtmögliche Ventilöffnungsquerschnitt ist.

14. Niederdruckfilter nach einem der Ansprüche Il bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede Treiberdüse (41) fest mit oberen und unteren Flächen des Spüllufttankes (26) verbunden und als Versteifung für diese (vorzugsweise ebenen) Flächen ausgebildet ist, und daß der Durchtrittsquerschnitt für die Drucklull vom Spüllufttank (26) zum Ventil (31) durch eine große Anzahl von öffnungen (39) gebildet ist, die auf einem konzentrisch um die Treiberdüse (41) verlaufenden Kreis angeordnet sind.

15. Niederdruckfilter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtquerschnittsfläche aller den Durchtrittsquerschnitt für die Druckluft bildenden öffnungen (39) jedes VentÜes (31) größer als der maximale Ventilquerschnitt und dieser wiederum größer als der Austrittsquerschnitt (42) der jeweiligen Treiberdüse (41) ausgebildet ist.

16. Niederdruckfilter nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß über das Steuergerät (55) auch die Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gegenspülzyklen für jeden Filterschlauch (14,15,50,51) einstellbar ist.