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Gasfilter
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gasfilter und betrifft insbesondere ein Gasfilter zum Abscheiden von sehr kleinen dampfförmigen Harz - oder Gummiteilchen sowie anorganischen Teilchen, die im Brenngas schweben, das zu einem Gasgerätbrenner geringen Gasverbrauches strömt.
Bei der Herstellung0 von Brenngas, beispielsweise Kohlengas, Koksofengas, Ölgas, karburiertem Wassergas und umgebildetem Naturgas sind sehr kleine Teilchen aus organischen und anorganischen Stoffen vorhanden, die in der gesamten Gasverteilungsanlage durchweg in Suspension im Gas bleiben.
Die organischen Stoffe, die allgemein mit "dampfförmige Gummiteilchen" bezeichnet werden, werden durch die Umsetzung von sehr kleinen Stickstoffoxydkonzentrationen und gewissen, in dem künstlich hergestellten Brenngas vorhandenen ungesättigten Kohlenwasserstoff geformt. Die Bildung dieser dampfförmigen Gummiteilchen erfolgt über die gesamte Gasverteilungsanlage, beispielsweise in den Hauptrohren, so lange Stickstoffoxyde oder-dioxyde im Gas vorhanden sind. Diese dampfförmigen Gum-
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Durchmesser von etwa 1 li100. 109 Teilchen vorhanden sind. Viele dieser Gummiteilchen sind so klein, dass sie selbst mit einem Ultra-Mikroskop nicht beobachtet werden können.
Sehr kleine Teilchen anorganischer Stoffe, in der Hauptsache Eisenoxyde und Siliziumoxyde, finden sich sowohl in künstlichem Gas als auch in Naturgas und stammen von der Korrosion der Innenflächen der Verteilungsrohre und der Hausleitungen her. Es können aber auch solche Stoffe sein, die bei der Installation der Gasrohre und der Hausleitungen in diesen Rohren vorhanden waren. Die Grössenverteilung schwankt sehr und hängt vom Ursprung der Teilchen ab. Ein grosser Anteil der Teilchen kann jedoch eine sehr kleine Grösse haben, so dass die Teilchen besonders bei hoher Gasgeschwindigkeit im Brenngas schwebend gehalten werden und in diesem schwebenden Zustand auch dann bleiben, wenn das Gas durch einen üblichen Gasreiniger, beispielsweise Gaswäscher, hindurchgeleitet wird.
Im Naturgas entspricht die Zahl der anorganischen Teilchen, die Durchmesser von etwa l j. t oder weniger haben, der Zahl der dampfförmigen organischen Teilchen im künstlichen Gas.
Diese sehr kleinen Teilchen, insbesondere die dampfförmigen organischen Teilchen, blockieren die
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Brennernchen von anorganischem Ursprung in der gesamten Anlage durch Korrosion der Innenflächen der Vertei- l. ; rrohre und der Hausleitungen entstehen, muss das Gas an dem Gasgerät gefiltert werden. Das Filter muss also so klein sein, dass es an den vorhandenen Gasgeräten angebracht werden kann. Da ferner an dem Gasgerät ein sehr niedriger Gasdruck vorhanden ist, der im allgemeinen 75 - 200 mm Wassersäule beträgt, darf der Druckabfall am Filter nur sehr gering sein. Ein höchster Druckabfall am Filter von etwa 25 mm Wassersäule ist in den meisten Verteilanlagen noch zulässig.
Die Filter müssen von einfacher, wirtschaftlich günstiger Ausführung sein und müssen eine lange Verwendungsdauer haben, ohne dass eine Drosselung des Gasstromes infolge angehäufter Feststoffe erfolgt, da sonst das Versagen des Filters lediglich durch das Versagen des Ventiles ersetzt würde. Auch durch eine öfter erforderliche Wartung werden die durch die Verwendung eines derartigen Filters erzielten Vorteile aufgehoben.
Ein ausführlicher Bericht über das Problem, das durch die dampfförmigen Gummiharzteilchen entsteht, findet sich in der Zeitschrift : Industrial and Engineering Chemistry, Band 26 [1934], S. 947 ; ferner Band 26 [1934], S. 1028 und Band 27 [1935], S. 1180. Eine ausführliche Beschreibung der physikalischen und chemischen Eigenschaften der im Naturgas gefundenen anorganischen Teilchen findet sich auch im Bulletin 63, Mineral Industries Experiment Station, The Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania.
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gas abzuscheiden, ehe diese Teilchen in die Zündflammenventile gelangen und diese Ventile verstopfen.
Bei den erfolgreicheren und praktisch ausführbaren Lösungen dieses Problems werden die Teilchen aus dem Brenngas dadurch abgeschieden, dass das Gas durch ein Filterelement hindurchgeleitet wird, das aus feinen
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dass sich in der Filtermasse Kanäle bilden, oder die Fasern verdichten sich und ergeben einen übermässig hohen Widerstand für die Gasströmung. Aus diesem Grunde wurde vorgeschlagen, diese sehr feinen Fa- sern von stärkeren, elastischeren Fasern grösseren Durchmessers zu tragen. Mit diesem kombinierten Fasermaterial wurden verhältnismässig erfolgreiche Gasfilter geschaffen.
Wenn jedoch diese Filter auch wirksam die dampfförmigen organischen Teilchen und die in einem Brenngas suspendierten anorganischen Teilchen entfernen, so konnten mit diesen Filtern bei einem Druckabfall von 25 mm Wassersäule nicht Gasgeschwindigkeiten im wesentlichen über etwa 5 Kubikfuss je h je Quadratzoll Querschnittsfläche (d. i.
20 dm3/cm ; erhalten werden. Es besteht aber der Bedarf nach einem leistungsfähigen Gasfilter, das eine verhältnismässig lange Verwendungsdauer hat und das bei dem zulässigen Druckabfall von 25 mm Wassersäule eine wesentlich erhöhte Gasgeschwindigkeit ermöglicht.
Mit der Erfindung soll daher vor allem eine leistungsfähige und wirtschaftlich günstige Vorrichtung zum Abscheiden sehr kleiner organischer und anorganischer Teilchen aus einem Gas geschaffen werden.
Ferner soll ein neuartiges Gasfilter geschaffen werden, das in einem Brenngas suspendierte sehr kleine dampfförmige organische Teilchen und anorganische Teilchen im wesentlichen vollständig abscheidet, und das wesentlich grössere Mengen eines Gasstromes je Flächeneinheit des Filters bei einem gegebenen Druckabfall an diesem Filter strömen lässt.
Ferner soll ein verbessertes Gasfilter einfacher, wirtschaftlich günstiger Ausführung geschaffen werden, das eine verhältnismässig lange Verwendungsdauer und eine erhöhte Filtrierkapazität aufweist.
Ferner soll eine verbesserte Vorrichtung zum Filtern von Gas geschaffen werden, die alle Erfordernisse erfüllt. Zu diesem Zweck wird die Vorrichtung wie später angegeben erprobt, welche Erprobung nach den Normen der American Standard Listing Requirements for Gum Protective Devices vom 1. Jänner 1946 erfolgt.
Diese Merkmale sowie andere Merkmale ergeben sich aus der Beschreibung an Hand der Zeichnung.
In der Zeichnung ist Fig. l ein senkrechter Querschnitt durch ein Filter für die Zündflamme eines im Haushalt verwendeten Kochherdes ; Fig. 2 ein waagrechter Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. l ; Fig. 3 ein senkrechter Querschnitt eines Filters für die Brenner eines Gaskühlschrankes, Fig. 4 ein waagrechter Querschnitt nach Linie 4-4 der Fig. 3, und Fig. 5 ist ein schematisch dargestellter Querschnitt, der die Dichtegrade des neuartigen Filters zeigt.
Mit der Erfindung wird ein Gasfilter geschaffen, das aus einem Gas sehr kleine dampfförmige organische Teilchen und anorganische Teilchen abscheidet und das aus einem Filtergehäuse mit einer Einlass- öffnung und einer Auslassöffnung sowie aus einem Filtereinsatz in Form einer federnd nachgiebigen Fasermasse besteht, die aus sehr feinen Glasfasern hergestellt ist, welche von einem Bindemittel zusammenge-
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halten werden und in dem Gehäuse so angeordnet sind, dass sie von dem Gasstrom durchströmt werden.
Die Glasfasern haben einen Durchmesser von nicht grösser als 3 Il. Das Filter hat eine durchschnittliche Dichte von 24,4 bis 42,7 mg je cm3 und nimmt an Dichte in Richtung des Gasstromes zu, wobei die durchschnittliche Dichte desjenigen Abschnittes des Filtereinsatzes, der sich in Richtung des Gasstromes
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trägt, während derjenige Abschnitt, der sich über ein Achtel des Ausmasses von der Auslassfläche zur Ein- lassfläche erstreckt, eine Durchschnittsdichte von 61 bis 109 mg je cm3 hat.
Sehr hohe Gasstrommengen, deren schwebende Teilchen vollständig abgeschieden sind, werden er- halten, wenn sehr feine Glasfasern, die in bezug auf ihr Gewicht eine sehr grosse Oberfläche aufweisen, mittels eines zweckdienlichen Klebmittels in solcher Weise miteinander verbunden sind, dass Filterein- sätze in Form von federnd nachgiebigen Fasermatten entstehen, deren Dichte in Richtung des durchströ- menden Gasstromes zunimmt. Die Kapazität des neuen Gasfilters für kleine Teilchen ist wesentlich grö- sser als die Kapazität bekannter Filter bei entsprechenden Druckabfällen. Infolgedessen ist die Gebrauchs- dauer des neuen Filters grösser als die Verwendungsdauer bisher verwendeter Filter zum Abscheiden von kleinen Staubteilchen aus Gasströmen.
Das Klebmittel klebt nicht nur die einzelnen Glasfasern zusammen und verhütet hiedurch ihre Rela- tivverlagerung, durch die in der Filtermasse Kanäle gebildet werden, sondern gibt der entstehenden Fa- sermatte auch eine grössere Biegsamkeit oder Elastizität, so dass die Fasermatten den Raum, in den sie zusammengepresst werden, vollständig ausfüllen.
Diese federnden Fasermatten sind auf ihrer gesamten Dicke mit kleinen Hohlräumen durchsetzt, so dass, wenn die später noch näher beschriebene erforderliche Durchschnittsdichte und die Dichtenabstufung vorhanden ist, organische Teilchen und anorganische Teilchen in die Fasermatte eindringen und von den
Fasern aufgenommen werden.
Der in dem Gasfilter verwendete Filtereinsatz hat eine kontinuierlich gestufte Porosität (Dichte) mit einer hohen Porosität (geringeren Dichte) an dem Einlassabschnitt des Einsatzes und einer geringen Porosi- tät (hohen Dichte) an demAuslassabschnitt des Einsatzes, wodurch eine abgestufte Aufnahme der Teilchen aus dem Gasstrom erhalten wird. Die Filterleistung wird auf diese Weise in direktem Verhältnis zu der Abnahme der Teilchenkonzentration im Gasstrom erhöht. Mit andern Worten : Das Ausmass der Teilchen- abscheidung hängt von der Konzentration der Teilchen ab und ist am höchsten in dem Einlassabschnitt geringer Dichte des Filters und am kleinsten in dem Auslassabschnitt hoher Dichte des Filters.
Infolge seiner grösseren Hohlräume entfernt also der Einlassabschnitt des Filters wesentliche Mengen der Staubteilchen ohne Verstopfen aus dem Gas und hält diese Teilchen ohne Verstopfen zurück, während der Auslassabschnitt grösserer Dichte ein quantitatives Abscheiden von kleinen Staubteilchen, die eine geringe Konzentration und eine verhältnismässig hohe Gasgeschwindigkeit haben, ohne Verstopfen ermöglicht.
DieseArtFilterwirkung ist besonders vorteilhaft zur Schaffung von hochwirksamen Filtern langer Verwendungsdauer ohne unzulässigeErhöhung des Filterwiderstandes oder Druckabfalles, da der Filtereinsatz einss erhöhte Aufnahmekapazität für Staubteilchen hat, ohne dass die Verwendungsdauer des Filters leidet.
Die in dem Gasfiltereinsatz verwendeten Glasfasern sind sehr fein und haben in bezug auf ihr Gewicht eine sehr grosse Oberfläche. Der Durchmesser der Glasfasern beträgt nicht mehr als 3 bol. Im allgemeinen haben die Glasfasern einen Durchmesser von etwa 0, 5 bis 3 Il. Vorzugsweise werden Glasfasern einer Länge zwischen 2,5 mm und 25 mm verwendet.
Zur Herstellung der verwendeten Filtereinsätze werden gezogene Glasfasern in Schichten oder Lagen auf einem sich bewegenden gelochten Förderband gesammelt, durch das Luft hindurchgesaugt wird, wobei gleichzeitig ein Klebmittel auf die Fasern aufgesprüht wird. Das Klebmittel kann in Lösung oder Suspension in Wasser oder einem andern flüssigen Träger sein. Eine kleine Menge eines Schmiermittels, z. B. Mineralöl, kann gewünschtenfalls der Kleblösung oder Suspension zugeführt werden. In dieser Weise wird das Bindemittel auf den Fasern gleichmässig verteilt. Die entstehende Fasermatte hat ständig bleibende Dauerabmessungen und federt sehr stark, so dass die Fasermatte selbst bei grosser Verformung sofort wieder in ihre ursprüngliche Form zurückfedert.
Die Glasfasern werden auf dem Förderband in aufeinanderfolgenden und übereinanderliegenden Schichten so lange gesammelt, bis eine Fasermatte gewünschter Dicke, von beispielsweise 25 mm, erhalten ist.
Die nächst dem Förderband liegenden Faserschichten haben eine grössere Dichte als die anschliessend aufgelegten Faserschichten, u. zw. infolge des zur Einwirkung gebrachten Saugzuges und der Druckkraft, die von dem Gewicht jeder folgenden Faserschicht ausgeübt wird.
Die Faserorientierung ist innerhalb der verschiedenen Filterschichten, die annähernd parallel zu der
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Tabelle 1
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<tb>
<tb> Stellung <SEP> im <SEP> Filtereinsatz <SEP> Gewicht <SEP> in <SEP> g <SEP> mg/cm <SEP> Gew. <SEP> lo <SEP> Harz <SEP>
<tb> Filtereinsatz <SEP> "A" <SEP>
<tb> 1. <SEP> 6, <SEP> 35 <SEP> mm <SEP> (Riemenseite) <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 0420 <SEP> 17, <SEP> 0 <SEP> 25, <SEP> 9 <SEP>
<tb> 2.6, <SEP> 35 <SEP> 0,0250 <SEP> 10, <SEP> 1 <SEP> 30,8
<tb> 3. <SEP> 6, <SEP> 35 <SEP> 0, <SEP> 0190 <SEP> 7, <SEP> 7 <SEP> 33, <SEP> 7 <SEP>
<tb> 4.6, <SEP> 35 <SEP> 0, <SEP> 0162 <SEP> 6, <SEP> 5 <SEP> 22,8
<tb> Durchschnitt <SEP> 0, <SEP> 0255 <SEP> 10,3 <SEP> 28,3
<tb> Filtereinsatz"B"
<tb> 1. <SEP> 6,35 <SEP> mm <SEP> (Riemenseite) <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 0491 <SEP> 19,9 <SEP> 16, <SEP> 11
<tb> 2.6, <SEP> 35 <SEP> 0, <SEP> 0420 <SEP> 17, <SEP> 0 <SEP> 31,7
<tb> 3. <SEP> 6, <SEP> 35 <SEP> 0, <SEP> 0205 <SEP> 8, <SEP> 3 <SEP> 42, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 4.
<SEP> 6, <SEP> 35 <SEP> 0, <SEP> 0124 <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP> 25, <SEP> 8 <SEP>
<tb> Durchschnitt <SEP> 0, <SEP> 0310 <SEP> 12, <SEP> 5 <SEP> 29, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Filtereinsatz"C"
<tb> 1.6, <SEP> 35 <SEP> mm <SEP> (Riemenseite) <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 0412 <SEP> 16,7 <SEP> 33,2
<tb> 2.6, <SEP> 35 <SEP> 0, <SEP> 0254 <SEP> 10,1 <SEP> 30,3
<tb> 3. <SEP> - <SEP> 6, <SEP> 35 <SEP> 0, <SEP> 0132 <SEP> 5, <SEP> 3 <SEP> 31, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 4. <SEP> 6, <SEP> 35 <SEP> 0, <SEP> 0118 <SEP> 27, <SEP> 1 <SEP>
<tb> Durchschnitt <SEP> 0,0229 <SEP> 9,3 <SEP> 30,6
<tb>
+ Unter Riemenseite sind die Faserschichten zu verstehen, die bei der Herstellung der
Fasermatte nächst dem durchlochten Riemen liegen.
Aus der Tabelle I ist zu sehen, dass die Durchschnittswerte der verschiedenen Filtereinsätze für die ersten Abschnitte von 6. 35 mm (Riemenseite) 17. 8 mg je cm3 und für die letzten Abschnitte von 6, 35 mm
5, 4 mg je cm3 betragen. Diese Dichtewerte sind ebenso wie die in Tabelle I angegebenen Werte Durch- schnittswerte. Die Dichte ist nicht in jedem 6, 35 mm-Abschnitt gleichförmig, sondern nimmt von der
Seite geringer Dichte der Fasermatte zur Seite der höheren Dichte der Fasermatte zu.
Wird ein derartiger Filtereinsatz von 22, 225 mm Durchmesser aus einer 25, 4 mm Fasermatte in einer Filterkammer eines Durchmessers von 19, 05 mm auf eine Dicke von 12, 7 mm zusammengedrückt, und dann in zwei Teile längs einer Ebene geteilt, die parallel zur Fläche hoher Dichte und zur Fläche geringer Dichte verläuft, dann hat die Hälfte höherer Dichte eine Durchschnittsdichte von etwa 34, 7 bis 38, 5 mg je cm3, während die Hälfte geringer Dichte eine Durchschnittsdichte im Bereich von etwa 16, 5 bis 25 mg je cm3 hat. Das Verhältnis der Durchschnittsdichten der beiden Hälften (höherer Dichte zu geringerer Dichte) beträgt etwa 1, 4 : 1 bis etwa 2, 3 : 1.
Werden ähnliche Filtereinsätze von 22, 225 mm Durchmesser einer 25, 4 mm dicken Fasermatte in einem Gehäuse eines Durchmessers von 19, 05 mm auf 9, 525 mm zusammengepresst und dann in einer Ebene geschnitten, die parallel zur Fläche hoher Dichte und zur Fläche geringer Dichte verläuft, dann hat die eine Hälfte eine Dichte im Bereich von etwa 45, 8 bis 50, 0 mg je cm3 und die andere Hälfte eine Dichte im Bereich von etwa 22, 0 bis 33, 5 mg je cm3. Das Verhältnis dieser beiden Dichten beträgt etwa 1, 35 : 1 bis 2, 3 : 1.
Die Hälfte geringer Dichte des Filtereinsatzes soll also eine Dichte von etwa 15, 2 bis 33, 5 mg je cm3 haben und die Hälfte hoher Dichte soll eine Dichte von etwa 33, 5 bis 51, 2 mg je cm3 haben.
Die in den Fig. l und 2 dargestellte Filterausführung zeigt ein zylindrisches Filterkammergehäuse 1 mit einer die Filterkammer bildenden Innenbohrung. Das Gehäuse 1 weist einen Sitz 2 und einen Stutzen 3 auf, dessen Durchlass 4 mit der Filterkammer in Verbindung steht. Der Stutzen 3 trägt ein Aussen -
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gewinde 5. Die Innenbohrung des Gehäuses 1 hat ein Innengewinde 6, in das ein Schraubstopfen 7 einge- schraubt ist, der am Ring 8 gasdicht am Gehäuse 1 anliegt. Der Schraubstopfen 7 hat einen Durchlass 9 mit einem Innengewinde 10. Der Durchlass 9 steht mit der Filterkammer in Verbindung. Stützringe 11 und 12 mitFelgen 13 und Armen 14 dienen zum Tragen der Siebe 15 und 16.
Der aus einer nachgiebigen
Fasermatte hergestellte, aus sehr feinen, durch ein Bindemittel miteinander verbundenen Glasfasern be- stehende Filtereinsatz 17 hat die erwähnte Durchschnittsdichte und die erwähnte Dichteabstufung. Zum Erleichtern des Zusammensetzens hat das Gehäuse 1 Angriffsflächen 18 für einen Schraubenschlüssel, während der Kopf des Schraubstopfens 7 als Mutter ausgebildet ist.
Alle Metallteile bestehen vorzugsweise aus einem Material oder aus Materialien, die in Gegenwart eines künstlichen oder natürlichen Gases nicht korrodieren. Beispielsweise bestehen das Gehäuse 1, der Schraubstopfen 7 und dieStützringe 11 und 12 aus Messing, das vorzugsweise einen Kupfergehalt von nicht mehr als 681o hat. Die Siebe 15 und 16 können aus rostfreiem Stahl hergestellt sein. Ein Sieb mit 16 Maschen je 25 mm hat sich als sehr zufriedenstellend erwiesen, doch können auch andereSiebgrössen verwen- det werden.
Die Innenbohrung ist hinsichtlich ihres Durchmessers und ihrer Länge genau dimensioniert, ebenso der Schraubstopfen 7. Vorzugsweise ist die Höhe der Siebe und der Stützringe ebenfalls genau bemessen.
Diese genaue Bemessung oder Dimensionierung erleichtert die Schaffung der gewünschten Anordnung des nachgiebig federnden Filtereinsatzes beim Zusammenbauen des Filters und gibt der zusammengedrückten federnd nachgiebigen Fasermatte die gewünschte Querschnittsfläche, Höhe und Dichte.
Beim Zusammensetzen des Filters wird der Stützring 11 auf den Sitz 2 aufgelegt und das Sieb 15 wird auf den Ring gesetzt. Eine federnd nachgiebige Fasermatte von miteinander verbundenen oder zusammengeklebten feinen Glasfasern vorbestimmter Grösse und Dicke wird dann in die Filterkammer eingesetzt und das Sieb 16 und der Stützring 12 werden auf die obere Seite des Filtereinsatzes gelegt. Der Schraubstopfen 7 wird dann eingeschraubt und fest angezogen, bis der Schraubstopfen in gasdichter Berührung mit dem Stirnende 8 des Gehäuses 1 liegt. Die aus zusammengeklebten Glasfasern bestehende federnd nachgiebige Fasermatte liegt dann zusammengedrückt innerhalb der Kammer.
Der Filtereinsatz kann aus einer Bahn erforderlicher Dicke ausgeschnitten, ausgestanzt oder anderweitig geformt werden, so dass der Filtereinsatz die gewünschte Dichte hat. Es können auch mehrere derartige Bahnen übereinandergelegt werden, um die gewünschte Dichte beim Zusammendrücken zu erzielen. Es ist üblich, den Durchmesser des Filtereinsatzes etwas grösser auszuführen als den Durchmesser der Innenbohrung des Filterkammergehäuses, um auf diese Weise einen dichten Passsitz zu erzielen und die Möglichkeit der Kanalbildung an der Wand dieser Innenbohrung zu verhüten. Beispielsweise kann der Filtereinsatz einen Durchmesser haben, der 1,58 mm grösser als die Bohrung des Filterkammergehäuses ist.
Die genaue Dimensionierung der Teile bestimmt von vornherein den Querschnitt, die Dichte und die Höhe des aus zusammengeklebten Glasfasern bestehenden Filtereinsatzes nach dem Zusammenpressen. Die Filtergrösse muss so gewählt werden, dass nach dem Zusammenpressen auf das vorherbestimmte Volumen das Filter bei der bestimmten Höhe die gewünschte Dichte hat.
Der Anschluss an die Gaszuführleitung muss an dem die geringe Dichte aufweisenden Ende des Filtereinsatzes erfolgen, während das Filterende hoher Dichte mit der Zündflamme oder der gasverbrauchenden Vorrichtung verbunden ist. Der Filtereinsatz 17 ist also so angeordnet, dass das Gas in Richtung der zunehmenden Dichte des Filtereinsatzes strömt.
Bei der Verwendung strömt das Gas durch die Fasermatte hindurch, wobei das Gas an der Fläche geringer Dichte eintritt und die dampfförmigen organischen und anorganischen Teilchen abgibt. Die Siebe und die Arme dienen lediglich zum Aufrechthalten der Relativstellung des Filtereinsatzes und behindern nicht den Gasstrom.
Die Stützringe mit ihren Armen 14 dienen zum Tragen der Siebe und verhindern das Ausbuckeln der Siebe, wenn zum Zusammenpressen des Filters ein Druck ausgeübt wird. Die Stützringe und ihre Arme bilden auch Gasräume, die das Gas auf der Filterfläche des Filtereinsatzes verteilen.
Bei einer als Beispiel erwähnten praktischen Ausführung hat ein Filter, das dem in den Fig. l und 2 dargestellten Filter ähnlich ist, eine Kammerbohrung von 19,05 mm Durchmesser und hat einen Schraubstopfen, Siebe und Stützringe, 0 die so bemessen sind, dass für einen aus zusammengeklebten Glasfasern bestehenden zusammengedrückten Filtereinsatz ein Raum geschaffen wird, der eine Höhe von 9, 52 mm hat. Der Filtereinsatz besteht aus 0, 083 g einer federnd nachgiebigen Fasermatte, die aus Glasfasern besteht, die einen Durchmesser zwischen 0,3 und 3 li haben, wobei die Fasern mit 29 Gew. -10, bezogen auf die in der Fasermatte befindlichen Glasfasern, eines wärmehärtbaren Phenol-Formaldehydharzes zusammengeklebt sind.
Die Glasfasern haben eine Länge zwischen 2, 5 und 25, 4 mm oder sind etwas län-
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Durchmesser etwa 0, 5 - 3 P. und deren Länge 2, 54 - 25, 4 mm beträgt. Die Glasfasern sind durch 29 Gew.-lo, bezogen auf das Gewicht der in der Fasermatte vorhandenen Glasfasern, Phenol-Formaldehydharz miteinander verbunden. Die durchschnittliche Dichte der im zusammengepressten Zustand innerhalb der Gasfilterbohrung befindlichen Fasermatte betrug annähernd 30 mg/cm3. Der etwa 1,58 mm dicke erste Abschnitt des Filtereinsatzes, durch den das Gas hindurchströmt, hat eine durchschnittliche Dichte von
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das Filter hindurchgeleitet. Die Strömungsgeschwindigkeit des Gases bei einem Druckabfall von 25,4 mm Wassersäule am Filter betrug 0,882 m3 je h.
Die Strömungsgeschwindigkeit je 6, 45 cm2 Querschnittsfläche des Filters betrug ungefähr 0,263 m3 je h. Das Filter überstand erfolgreich die fortgesetzten Versuchsvorgänge. Es wurde festgestellt, dass 99%o oder mehr der schwebenden dampfförmigen organischen und anorganischen Teilchen des Versuchsgases abgeschieden wurden, wie eine Bestimmung durch ein lichtzerstreuendes elektronisches Photometer ergab.
Unter Verwendung des gleichen Filtergehäuses und des gleichen Versuchsgases wurde das Beispiel wiederholt, u. zw. mit 1, 167 g einer ähnlichen, aus Glasfasern bestehenden Fasermatte, die etwa 20 Gew. -10 Phenol-Formaldehydharz enthielt. Die durchschnittliche Dichte des Filtereinsatzes nach Zusammenpressen in dem Gehäuse betrug 42,7 mg je cm3. Der 1,58 mm dicke erste Abschnitt des Filtereinsatzes, durch den das Gas hindurchströmte, hatte eine durchschnittliche Dichte von 27, 4 mg je cm3, während der 1, 58 mm dicke letzte Abschnitt des Filtereinsatzes, durch den das Gas kurz vor Verlassen des
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Nach langer Verwendung erhöhte sich der Druckabfall am Filter etwas, u. zw. infolge der Ansammlung von Gummimasse in den Hohlräumen des Filtereinsatzes, so dass schliesslich eine Erneuerung notwendig wurde.
Die Verwendungsdauer des Filtereinsatzes hängt natürlich etwas von der Menge der in dem zu fil- terntenGas vorhandenen organischen Teilchen ab. Die Eigenschaften des Filtereinsatzes ermöglichen jedoch ein beträchtliches Tiefeneindringen der organischen Teilchen, so dass die Filterwirkung nicht auf eine an der Einströmseite des Filtereinsatzes vorhandene schmale Zone begrenzt ist. Das Abscheiden der Gummiteilchen erfolgt ausserdem an der Stelle, an der die Porosität am grössten ist, so dass ein Verstopfen verhütet wird. Diese Eigenschaften sichern einen geringen Druckabfall und hohe Strömungsgeschwindigkeiten des Gases, zusammen mit einer langen Verwendungsdauer des Filtereinsatzes. Nach den Vorschrif-
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Filter befestigt ist.
Dies ist von besonderer wirtschaftlicher Bedeutung, da das Filter nach seinem Einbau in den meisten Fällen keiner weiteren Wartung bedarf.
Das neue Filter ist zwar besonders in Verbindung mit dem Abscheiden von dampfförmigen Gummiteil- chen oder organischen Teilchen sowie anorganischen Teilchen aus einem Brenngas beschrieben worden.
Das Filter kann jedoch auch für andere Verwendungszwecke benutzt werden. Beispielsweise lässt sich das Filter bei staubbeladenem Brenngas mit Vorteil verwenden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. In einer Richtung arbeitendes Gasfilter zum Abscheiden von sehr kleinen dampfförmigen organischen Teilchen und anorganischen Teilchen aus einem Gas, mit einem Filtergehäuse mit einer Einlass- öffnung und eine Auslassöffnung und mit einem porösen Filtereinsatz, der in dem Filtergehäuse angeordnet und von dem Gas durchströmt wird, welcher Filtereinsatz aus Glasfasern besteht, die einen Durchmesser von 0,5 bis 3 j.
t haben und mittels eines Bindemittels zu einer federnd nachgiebigen Fasermatte miteinander verbunden sind und wobei sich die Dichte des Filtereinsatzes mit dem Abstand von seiner Gaseinlassfläche zu seiner Gasauslassfläche erhöht, dadurch gekennzeichnet, dass die durchschnittliche Dichte desjenigen Abschnittes des Filtereinsatzes, der sich von der Gaseinlassfläche über etwa ein Achtel des Abstandes zur Gasauslassfläche erstreckt 12, 2 - 33, 5 mg je cm3 beträgt ; dass die durchschnittliche Dichte desjenigen Abschnittes des Filtereinsatzes, der sich von der Gasauslassfläche über etwa ein Achtel des Abstandes zur Gaseinlassfläche erstreckt, 61-109 mg je cm3 beträgt und dass die durchschnittliche Dichte des Filtereinsatzes als Ganzes 24, 4-42, 7 mg je cm3 beträgt.