DE10245734A1

DE10245734A1 - Luftfilteranlage mit einer über die Rohlufteintritte einer Vielzahl von Filterelementen verfahrbaren Reinigungseinrichtung und Verfahren zu deren Betrieb

Info

Publication number: DE10245734A1
Application number: DE10245734A
Authority: DE
Inventors: Klaus Eimer; Dieter Patzig
Original assignee: Tepcon Engineering Gesellschaft GmbH
Current assignee: Tepcon Engineering Gesellschaft GmbH
Priority date: 2002-10-01
Filing date: 2002-10-01
Publication date: 2004-04-15

Abstract

Filteranlage zur Abscheidung von Schwebstoffen aus einem von Gasturbinen und anderen luftverbrauchenden Maschinen angesaugten Luftstrom mit einer Vielzahl reinigbarer Filterelemente (3) und mit einer Reinigungseinrichtung (17), die über eine den Rohlufteintritt (8) des einzelnen Filterelementes (4) abdeckende Abdeckhaube (21) einen Absaugstrom (26) im Gegenstrom zum angesaugten Luftstrom (12) aufbringbar macht und mittels einer Positioniereinrichtung (42) über die Vielzahl der Filterelemente (3) verfahrbar ist, wobei weitere mit der Reinigungseinrichtung (17) verfahrbare Behandlungseinrichtungen (68) anschließbar sind, z. B. zur Trocknung des Filtermediums (5) und der angesammelten Ablagerungen (16), zur Aufbringung von Filtermaterial (76) zur Erzeugung eines wieder entfernbaren Anschwemmfilters (77) und zur Dosierung von Konditionierungsmitteln (81) sowie Filterkontrolleinrichtungen (86) zur Überwachung des Zustandes der einzelnen Filterelemente (4). Verfahren zum Betrieb der Reinigungseinrichtung (17). Im Gegensatz zu bisherigen Filteranlagen sind beliebig ausgebildete Filterelemente (4) reinigbar, die abgereinigten Ablagerungen (16) sind mit dem Absaugstrom (26) abführbar, Filtermedium (5) und Ablagerungen (16) sind zur Verbesserung der Filterwirkung und der Abreinigung beeinflussbar und der Filterzustand ist kontrollierbar.

Description

Die Erfindung betriftt eine Filteranlage mit einer Vielzahl reinigbarer Filterelemente zur Abscheidung von Schwebstoffen aus einem angesaugten Luftstrom nach der Gattung des Hauptanspruchs. Filteranlagen dieser Art werden zur Reinigung der von Gasturbinen, Kompressoren und anderen luftverbrauchenden Maschinen angesaugten Luft eingesetzt. Diese Anlagen besitzen in Gruppen angeordnete, im Wesentlichen aus einem Filtermedium bestehende Filterelemente. Die aus der Luft abgeschiedenen Schwebstoffe, die neben Sand und Staub auch Salznebel, Schnee, Ruß und Aerosole der verschiedensten Art umfassen, lagern sich auf der Anströmseite des Filtermediums und auch im Filtermedium selbst ab.
Bei Filteranlagen mit großer Luftkapazität ist die große Zahl der Filterelemente häufig in gebäudeartigen Filtergehäusen angeordnet, wobei die Filtergehäuse zur Inspektion und zum Austausch der Filterelemente begehbar sind. Dabei sind die Filterelemente in der Regel in einer plattenartigen Aufnahme, Rohrplatte genannt, montiert. Bei der Verwendung von Filterkerzen, die von ihrer Außenseite her angeströmt werden, sind diese üblicherweise mit dem Austrittsrand ihres Reinluftaustrittes dichtend in die Rohrplatte eingelassen und ragen mit ihrer Anströmseite in den Teil des Filtergehäuses, in dem die ungefilterte Luft zuströmt. Bei der Verwendung von Filterkerzen, die von ihrer Innenseite her angeströmt werden, sind diese üblicherweise mit dem Eintrittsrand ihres Rohlufteintrittes dichtend in die Rohrplatte eingelassen und rage mit ihrer Reinluftseite in den Teil des Filtergehäuses, in dem die gefilterte Luft abströmt. Große Filteranlagen enthalten mehrere Rohrplatten, die senkrecht, horizontal oder schräg angeordnet sei können, wobei jede Rohrplatte eine Gruppe von in mehreren Reihen angeordneten Filterelementen trägt. Bei horizontaler Anordnung der Rohrplatte erfolgt die Durchströmung der Filterelemente von unten nach oben, ebenfalls bei schräger Anordnung.
Es sind Filteranlagen des beschriebenen Typs mit und solche ohne automatische Reinigung der Filterelemente bekannt. Bei Filteranlagen ohne automatischer Reinigung der Filterelemente werden diese, sobald ein zulässiger Belegungsgrad überschritten ist, durch Austausch eines Teils des Filtermediums aufgefrischt oder gegen neue Filterelemente ausgetauscht.
Bei Filteranlagen mit automatischer Reinigung der Filterelemente, wie sie hauptsächlich bei der Verwendung von außen nach innen durchströmter Filterkerzen bekannt sind, erfolgt die Abreinigung üblicherweise durch Druckluftimpulse im Gegenstrom zur Ansaugrichtung der Luft jeweils für die einzelne Filterkerze oder Teilmengen von Filterkerzen nacheinander. Dazu ist im Bereich des Reinluftaustrittes jeder Filterkerze eine Düse montiert, die aus einer Druckluftleitung mit Druckluft gespeist werden kann. Der Druckluftimpuls wird durch Öffnen und Schließen eines Druckluftventils ausgeführt, wobei ein Druckluftventil einer Filterkerze, jedoch auch einer ganzen Reihe von Filterkerzen zugeordnet und außerhalb des Filtergehäuses angeordnet sein kann. Durch die Druckluftimpulse wird eine Reinigungsdurchströmung des Filtermediums erzeugt, wodurch die auf dem Filtermedium angesammelten Ablagerungen abgereinigt werden, wobei ein Teil der Ablagerungen, sofern es sich um durch Zusammenbacken von Schwebstoffen entstandene größere Partikel handelt, ausreichend weit aus dem Ansaugbereich der gereinigten Filterkerze weggetragen und einer Entsorgung zugeführt werden. Die Bauteile, die der Erzeugung einer Reinigungsdurchströmung an jeder Filterkerze dienen, dürfen den angesaugten Luftstrom nicht zu sehr behindern. Bei einigen Anlagen werden am Reinluftaustritt der Filterkerzen angeordnete Lufttrichter eingesetzt, die den Strömungsquerschnitt düsenartig verengen, um aus dem dünnen, die Düse verlassenden Druckluftstrahl hoher Geschwindigkeit eine über die gesamte Fläche des Filtermediums ausreichende Reinigungsdurchströmung zu erzeugen.
Die Steuerung der beschriebnen Filteranlage mit Reinigungseinrichtungen erfolgt üblicherweise dadurch, dass ein Differenzdruckmeßsystem den Belegungsgrad der Filterelemente überwacht. Wenn der Druckverlust der Filteranlage durch die Ablagerungen unzulässig angestiegen ist, werden die Filterelemente durch Druckluftimpulse zumindest von einem Teil der angesammelten Ablagerungen gereinigt. Da die Abreinigung jedoch nicht vollständig ist, müssen die verbrauchten Filterelemente nach einer gewissen Zahl solcher Abreinigungen durch neue Filterelemente ersetzt werden.

Aktuelle Filteranlagen mit Reinigung der Filterkerzen durch Druckluftimpulse werden beschrieben in:

– Fachartikel „Gas Turbine Filtration Added to Air Handling Capabilities" der Universal Silencer, Stoughton WI, USA / aus "Diesel & Gas Turbine Worldwide", Jan/Feb 1995
– Technische Beschreibung GTS-101 (rev 10/00) „GDX Self-Cleaning Filter System" der Donaldson Company Inc., Minneapolis MN, USA
– U.S. Patent 4 218 227 (Frey)

Filteranlagen ohne automatische Reinigung der Filterelemente werden beschrieben in:

– Technische Beschreibung: GTS-115 (rev 2/01) „GDS-II Filtration Systems" der Donaldson Company Inc., Minneapolis MN, USA

Der folgende Fachartikel beschreibt Vor- und Nachteile der aktuellen Filteranlagen mit und ohne automatische Reini n der Filterelemente:

– Fachartikel: Schroth/Rudolph „Newly Developed Filter Products for Gas Turbine Intake Air Filtration" (International Gas Turbine and Aeroengine Congress, Birmingham, UK, June 10–13, 1996/ASME 96-GT-517)

Die beschriebene Impulsreinigungstechnik ist nur für als Filterkerzen ausgeführte Filterelemente einsetzbar, und nur für Abreinigung der Filterkerzen von innen nach außen. Es gibt jedoch neben der von außen angeströmten Filterkerzen andere, nach Reinigungswirkung, Druckverlust und Installationskosten überlegene Filterelemente, die bei Großanlagen in ähnlicher Weise in großer Zahl in Gruppen von Filterelementen in Rohrplatten installiert werden. Dabei handelt es sich z.B. um von innen angeströmte Filterkerzen oder um plattenartig ausgeführte Filterelemente, wie sie z.B. beschieben sind in:

– internationale Patentschrift WO 01/34278 (Tokar/Leblanc)

Filterelemente dieser Art sind mit dem großtechnisch eingeführten Impulsreinigungsverfahren mit Anordnung von Druckluftimpulsen erzeugenden Düsen auf der Reinluftseite jedes einzelnen Filterelementes nicht reinigbar. Daher sind bei diesen Filterelementen auch saisonbedingte Ablagerungen nicht abreinigbar, wie sie z.B. durch Vereisung oder Sandsturm entstehen und bei außenangeströmten Filterkerzen mit Impulsreinigungstechnik beherrschbar sind.

Die Entwicklung der Filtertechnik bis zu dem oben dargestellten heutigen Stand ist beschrieben in folgenden Veröffentlichungen:

– Fachartikel: Zaba/Lombardi „Betriebserfahrungen mit Luftfiltern in Gasturbinenanlagen" (Brown Boveri Technik 4/85/ASME 84GT-39)
– U.S. Patent 4 242 115 (Harold/Ufken)
– U.S. Patent 4 294 596 (Taverez)

Zaba / Lombardi beschreiben selbstreinigende Filter mit ölbenetzten, endlos rotierenden Metallbändern, aus denen der Staub in einem Ölbad abgewaschen wird, sowie Rollmatten, bei denen eine Rolle ungebrauchtes Filtermaterial enthält, und die andere das verbrauchte Filtermaterial aufnimmt, und schließlich Trägheitsfilter. Harold / Ufken beschreiben diese Trägheitsfilter und Taverez ein umlaufendes Filterband, von dem die Ablagerungen durch Bürsten und Absaugen entfernt werden.

Der hier beschriebene überholte Stand selbstreinigender Filteranlagen wurden von der zuvor beschriebenen aktuellen Technik abgelöst, die eine große Zahl von gruppenweise in Rohrplatten gehaltene, in gebäudeartigen Filtergehäusen angeordnete Filterelemente umfasst.

Gründe für die Ablösung waren die ungenügende Filterleistung, Dichtungsprobleme (besonders an den Filterbändern) und die wachsenden Anlagengrößen.

Die beschriebenen Anlagen nach dem derzeitigen Stand der Technik haben mehrere Nachteile:

– Ein Teil der abgereinigten Ablagerungen, sofern es sich um kleinere Partikel handelt, wird bei der Impulsreinigungstechnik umgehend wieder von der soeben gereinigten Filterkerze oder benachbarten Filterkerzen angesaugt, was zu sofortigen, erneuten Ablagerungen führt.
– Bei der Impulsreinigungstechnik sind die große Anzahl der individuellen Reinigungseinrichtungen und diese steuernden Ventile sowie die weitverzweigte Zuführung der Druckluft aufwendig, nehmen viel Raum ein, behindern den Zugang zu den Filterelementen und sind serviceaufwendig.
– Bei Impulsreinigungsanlagen können die am Reinluftaustritt der Filterkerzen angeordneten Lufttrichter, die den Strömungsquerschnitt zur Impulsumsetzung düsenartig verengen, nicht optimal für die Reinigung ausgeführt werden, da sie in ihrer Vielzahl die normale Durchströmung unzulässig behindern würden.
– Der Fachartikel von Schroth / Rudolph beschreibt als weiteren Nachteil der Filter mit Druckluftimpulsreinigung, dass diese nicht in der Lage ist, hartnäckige, besonders klebrige Ablagerungen zu entfernen, die z.B. durch Ruß, unverbrannte Kohlenwasserstoffe, hygroskopische Salze, hohe Luftfeuchtigkeit und Nebel entstehen.
– Zwar wird an anderer Stelle vorgeschlagen, die Druckluft zum Trocknen des Filtermediums aufzuheizen, was jedoch bei dem weitverzweigten Druckluftzuführsystem mit Anordnung einer individuellen Düse an jeder einzelnen Filterkerze praktisch nicht möglich ist.
– Die beschriebene Impulsreinigungstechnik ist nur für als Filterkerzen ausgeführte Filterelemente einsetzbar, und nur für Abreinigung der Filterkerzen von innen nach außen. Neuartige, nach Reinigungswirkung, Druckverlust und Installationskosten überlegene Filterelemente, z.B. Filterelemente wie in WO 01/34278 (Tokar/Leblanc) beschrieben, sind mit dem großtechnisch eingeführten Impulsreinigungsverfahren nicht reinigbar.
– Große Filteranlagen der beschriebenen Art sind mit einer Vielzahl von Filterelementen ausgerüstet, bis zu mehreren hundert Stück. Die Anlagen, z.B. Gasturbinen zur Elektrizitätserzeugung, sind oft an abgelegenen Orten installiert. Die Filterelemente sind – besonders bei in Betrieb befindlicher Anlage – nur schwer zu inspizieren. Da her werden Montagefehler, die besonders beim Austausch der Filterelemente durch ungeschultes Personal auftreten, und Beschädigungen der Filterelemente durch Transport, Montage und rauen Betrieb, oft nicht erkannt. Dies führt dazu, dass eine ansonsten hochwertige Filteranlage schon durch ein einziges beschädigtes oder undicht montiertes Filterelement einen großen Teil ihrer Wirksamkeit verliert. Die unzureichenden Überwachungsmöglichkeiten sind also ein weiterer Nachteil der Anlagen nach dem Stand der Technik.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Filteranlage der eingangs genannten Art zur weitgehenden Überwindung der beschriebenen Nachteile zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst, in verbesserter Form in weiterer Ausgestaltung der Erfindung durch Merkmale der Unteransprüche.

Im Gegensatz zu den beschriebenen Anlagen nach dem Stand der Technik wird nicht jedem einzelnen Filterelement eine individuelle Reinigungseinrichtung zugeordnet, sondern einer Gruppe von Filterelementen eine einzige mit einer Positioniereinrichtung über die Rohlufteintritte der Filterelemente verfahrbare Reinigungseinrichtung, die nacheinander jeweils Teilmengen von mindestens einem Filterelement gleichzeitig reinigbar macht. Die Positioniereinrichtung ist in vorgegebnen Reinigungspositionen zum Zwecke der Reinigung anhaltbar, wobei diese Reinigungspositionen der Anordnung der Filterelemente entsprechen. Die Filteranlage kann mehrere Reinigungsanlagen haben, z.B. wenn mehrere Rohrplatten eingebaut sind. Die Reinigungseinrichtung ist für jedes der gleichzeitig reinigbaren Filterelemente mit einer den Rohlufteintritt des Filterelementes zumindest teilweise abdeckenden Abdeckhaube ausgerüstet, wobei die Wand der Abdeckhaube im Wesentlichen zusammen mit rohluftseitigen Anströmseite des Filtermediums einen Behandlungsraum bildet. Die Reinigungseinrichtung hat mindestens einen Behandlungsanschluss zum Behandlungsraum und eine oder mehrere daran angeschlossene Behandlungseinrichtungen, die das Filterelement und die an seinem Filtermedium angesammelten Ablagerungen beeinflussende Medienströme zuführ- und/oder abziehbar machen, wobei als Behandlungseinrichtung zumindest eine Saugeinrichtung angeschlossen ist, die einen die Ablagerungen ablösenden und forttragenden Absaugstrom abziehbar macht. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung macht die Behandlungseinrichtungen die Medienströme einschaltbar, wenn sich die Reinigungseinrichtung in einer Reinigungsposition befindet. Beim Verfahren bleiben die Medienströme abgeschaltet.

Die Filterelemente einer Gruppe werden also eines nach dem anderen vom Rohlufteintritt her mit Hilfe einer zum Rohlufteintritt gefahrenen Abdeckhaube gereinigt, wobei die Abdeckhaube die Anströmseite des Filtermediums zumindest teilweise abdeckt, und an die Abdeckhaube zumindest eine Saugeinrichtung angeschlossen ist, über die ein Absaugstrom abgezogen wird, der im Filtermedium des zu reinigenden Filterelementes eine die Ablagerung abhebende Reinigungsdurchströmung bewirkt. Im Rahmen der Erfindung ist es auch, mehrere Filterelemente mit mehreren Abdeckhauben gleichzeitig zu reinigen und zur Verbesserung der Filterung und/oder Abreinigung dem Behandlungsraum unter der Abdeckhaube und damit dem Filterelement weitere Medienströme zuzuführen oder abzuleiten. Die Erfindung beaufschlagt also das Filtermedium nicht nur mit einer Reinigungsdurchströmung, die zielgerichteter und effektiver aufgebracht wird als beim Stand der Technik und die abgereinigten Ablagerungen auch wirklich gezielt fortträgt, sondern bietet zur Überwindung der Nachteile des Standes der Technik zusätzlich weitere Behandlungseinrichtungen, die z.B. über einen erwärmten Zuluftstrom das Filtermedium trocknen oder über mit dem Zuluftstrom zugeführtes Filtermaterial eine von Flüssigkeitsfiltern bekanntes „Anschwemmfilters" ausbauen. All diese Behandlungseinrchtungen gehören wie die Saugeinrichtung zur Erfindung. Ihre weitere Ausbildung wird in den Unteransprüchen vertieft.

Die erfindungsgemäße Filteranlage nach dem Hauptanspruch hat gegenüber dem beschriebenen Stand der Technik ganz beträchtliche Vorteile. Dadurch, dass eine einzige Reinigungseinrichtung zu einer Vielzahl von Filterelementen verfahrbar ist, und diese eine nach der anderen abreinigt, kann sie eine Abdeckhaube mitführen, die eine optimale Abreinigung ermöglicht und dabei die Durchströmung der übrigen, gerade nicht abzureinigenden Filterelemente, in keiner Weise behindert. Die Ablagerungen werden abgesaugt und können über die Absaugleitung gezielt von den Filterelementen weg geführt werden, womit ein erneutes Anlegen verhindert wird, das bei der Impulsreinigungstechnik bemängelt wird. Es sind alle beschriebenen Filterelementtypen abreinigbar. Durch die Bildung des Behandlungsraumes ist es möglich, das Filterelement und die Ablagerungen durch die Zuführung und/oder Abführung weiterer Medienströme zu beeinflussen, also z.B. mit aufgeheizter Luft zu trocknen oder Lösungsmittel oder Filtermaterial etc. zuzuführen. All dies ist bei den Filteranlagen nach dem Stand der Technik nicht möglich. Wird die Reinigungseinrichtung mit der Positioniereinrichtung in eine Position am Rande der Rohrplatte gefahren, so sind die Filterelemente für Servicezwecke sehr gut zugänglich, anders als bei der Impulsreinigungstechnik, bei der die Reinluftaustritte durch Drucklustrohre, Düsen und Ventile zugebaut sind.

In Unteransprüchen wird die weitere bevorzugte Ausgestaltung der Abdeckhaube beschrieben, die ihre Abdichtung und Verfahrbarkeit verbessern. Dabei sei besonders auf Einrichtungen verwiesen, die eine zusätzliche Verfahrbarkeit der Abdeckhaube senkrecht zur Ebe ne der Rohlufteintritte gestatten, womit beim Verfahren ein genügender Manövrierabstand entsteht, der auch die Reinigung von Filterelementen ermöglicht, die von der Rohrplatte weit zur Anströmseite abstehen, wie z.B. Filterkerzen, die vom angesaugten Luftstrom von innen nach außen durchströmt werden. In diesem Fall umfasst die Abdeckhaube das Filterelement.

Die Abdeckhaube kann den Rohlufteintritt eines einzelnen Filterelements abdecken. Es kann jedoch vorteilhaft sein, mehrere Filterelemente mit mehreren Abdeckhauben abzudecken und dann eines oder auch mehrere abzureinigen.

In bestimmten Anwendungen kann es auch vorteihaft sein, dass die Abdeckhaube den Rohlufteintritt des Filterelementes nicht ganz abdeckt, sondern nur teilweise. In diesem Fall wird ein kleinerer Behandlungsraum gebildet und ein kleinerer Absaugstrom ist einsetzbar. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die Reinigungseinrichtung dazu mit einem durch einen Motor angetriebenen drehbaren Saugelement ausgerüstet.

Der Absaugstrom ist über eine an der verfahrbaren Reinigungseinrichtung angeordnete Saugeinrichtung erzeugbar, oder über einen Schlauch oder im Inneren der Linearmodule oder Drehmodule von einer ortsfest angeordneten Saugeinrichtung heranfiührbar. Der Schlauch wird zweckmäßigerweise mit mindestens einer Schlaufe verlegt, wie es von Energieketten her bekannt ist. Parallel zum Schlauch lassen sich auch ein Kabel für die Elektrizitätsversorgung der Reinigungseinrichtung und die Messwertübertragung einer Filterkontrolleinrichtung sowie Schläuche für die Zuführung eines Zuluftstromes oder von Zusatzmitteln zur Verbesserung der Filterwirkung (z.B. zum Aufbau einer Filterschicht) oder der Reinigungswirkung (z.B. zur Verringerung der Anhaftung der Ablagerungen oder zur Enteisung) anordnen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Reinigungseinrichtung ein Vakuumventil zugeordnet, so dass beim Verfahren der Reinigungseinrichtung mit geschlossenem Vakuumventil sich in der Absaugleitung ein Vakuum aufbauen kann, das zu Beginn der Abreinigung den Absaugstrom vergrößert. Dieser Effekt kann durch einen Vakuumspeicher noch verbessert werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildungsform der Erfindung wird der Absaugstrom durch eine mit Druckluft gespeiste Injektor-Düse erzeugt. Die Druckluft dazu wird an der Reinigungseinrichtung erzeugt, und ist dort auch mit einem Druckluftspeicher speicherbar, oder über einen Druckluftschlauch herangeführt. Beides führt zu raumsparenden Einrichtungen an der verfahrbaren Reinigungsanlage.

Die Reinigungseinrichtung ist mittels Positioniereinrichtung in einer Ebene parallel zu den Rohlufteintritten der abzureinigenden Filterelemente verfahrbar. Dazu besteht die Positioniereinrichtung in einer Ausführungsform aus mindestens einem Positioniermodul, der als Linearmodul oder als Drehmodul ausgeführt sein kann. Linearmodule sind z.B. als kolbenstangenlose Druckluftzylinder mit Druckluftbeaufschlagung bekannt. In diesem Fall könnte der Druckluftstrom auch über die in den Druckluftzylindern verwendete Druckluft herangeführt werden. In bevorzugten Ausführungsformen besteht der Linearantrieb aus einem in einem Profil laufenden Schlitten, dessen Antrieb über eine Gewindespindel mit Antriebsmotor oder einen Getriebemotor mit Zahnstange erfolgen kann. Drehmodule bestehen z.B. aus einem in einem Lagergehäuse drehbaren Dreharm.

Die Positioniereinrichtung kann in besonderen Ausführungsformen aus zwei Linearmodulen oder aus zwei Drehmodulen oder aus einem Linearmodul und einem Drehmodul bestehen, wie in den Unteransprüchen angegeben.

Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, dass die Positioniereinrichtung nur einen Linearmodul besitzt, der eine komplette Reihe der Gruppe von Filterelementen gleichzeitig reinigbar macht, und Reihe nach Reihe nacheinander die gesamte Gruppe Filterelemente abreinigt. Dies vereinfacht die Positioniereinrichtung und ist dann besonders günstig, wenn die Gruppe aus vielen Reihen mit wenigen Filterelementen je Reihe besteht.

Die verfahrbare Reinigungseinrichtung ist in einer bevorzugten Ausführungsform mit zumindest einer weiteren Behandlungseinrichtung versehen, die durch Beeinflussung der Filterelemente und/oder der Konsistenz der angesammelten Ablagerungen deren Filterwirkung und Abreinigbarkeit verbessert Bei der erfindungsgemäßen Anlage ist jede der Behandlungseinrichtungen für eine Vielzahl von Filterelementen nur ein einziges mal zu erstellen und ist dann durch die Verfahrbarkeit der Reinigungseinrichtung für alle diese Filterelemente wirksam. Daher ist diese bevorzugte Ausgestaltung wichtiger Teil der Erfindung, die sie vom Stand der Technik abhebt. Dies wird allein am Beispiel der in DE 3341786 vorgeschlagenen Erwärmung des Reinigungsluftstromes sichtbar, der dort über ein weitverzeigtes, zu isolierendes und vorzuheizendes Luftzuführsystem zuzuführen oder aber an vielen Stellen nacheinander durch eine Vielzahl von Heizungen zu erzeugen wäre. Bei der erfindungsgemäßen Filteranlage dagegen wird zur Beaufschlagung einer Vielzahl von Filterelementen mit Warmluft nur eine einzige Zulufteinspeisung mit Heizung benötigt, nämlich eine an der verfahrbaren Reinigungseinrichtung angeordnete.

Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung sind weitere Behandlungseinrichtungen, die über den mindestens einen Behandlungsanschluss einen Zuluftstrom einspeisen, über den Filtermaterial oder andere Zusatzstoffe zugeführt werden können, oder z.B. Behandlungseinrichtungen, die ein Konditionierungsmittel direkt ohne Zuluftstrom zuführen. Zuluftstrom und Konditionierungsmittel sind Medienströme im Sinne des Hauptanspruchs, wie auch der Absaugstrom.

Besonders vorteilhaft ist es, die Reinigungseinrichtung mit Einrichtungen zu versehen, die dem Zuluftstrom Filtermateral zumischbar machen, um damit auf eher grobporigen Filtermedium eine feinporige Filterschicht aufzubauen, die nach Belieben mit Hilfe des Absaugstromes wieder entfernt und durch eine neue ersetzt werden kann. Diese Anschwemmfilter sind in der Wasserbehandlung bekannt. Mit Hilfe dieser bevorzugten Ausführung der Reinigungseinrichtung ist eine sehr gute Filterwirkung auch gegenüber feinsten Stäuben erreichbar, bei gleichzeitig langer Standzeit der Filterelemente.

Weitere Ausführungsformen der Behandlungseinrichtung sind die Ankopplung eines Vibrators zur Lockerung der Ablagerungen und die Auftragung eines Filterkonditionierungsmittels, z.B. per Sprühdüse, die in weiterer Ausbildung bewegbar und bei Filterkerzen auch in das Innere der Kerze verfahrbar ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Reinigungseinrichtung mit Filterkontrolleinrichtungen ausgestattet, die damit ebenfalls verfahrbar sind. Diese betreffen die visuelle Inspektion der Filterelemente mir Videokamera, Webkamera, auch drehbar und in das Filterelement verfahrbar, und Mittel zur Bestimmung des Druckverlustbeiwertes des Filterelementes, der eine Aussage über den Verschmutzungsgrad oder bei extrem niedrigen Werten die Erkenntnis ermöglicht, dass das Filterelement beschädigt oder nicht mehr vorhanden ist. Dabei kann ein Messluftstrom gemessen oder festgesetzt werden, der aus dem aktuellen Zuluftstrom oder Absaugstrom bestehen kann. Die Druckdifferenz über das Filterelement ist durch eine Messung des Druckes unter der Abdeckhaube und des Druckes auf der Rohluftseite der Filteranlage sinnvoll, als Differenzdruck oder Einzeldrücke gemessen.

Wird die verfahrbare Reinigungseinrichtung als Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer druckluftgespeisten Injektor-Düse, einem Warmluftgebläse und eine elektronischen Kamera ausgerüstet, so kann die erfindungsgemäße Filteranlage mit sehr geringem Aufwand die unterschiedlichsten derzeit eingesetzten Filterelemente abreinigen, dazu aufwärmen (z.B. trocknen oder Eis entfernen) und optisch ihre Betriebsfähigkeit kontrollieren, wobei dieselbe Positioniereinrichtung für alle Aufgabenstellungen benutzt wird.

Die genannten Ausführungsbeispiele für Behandlungseinrichtungen sind nicht ausschließlich, sondern sollen das Wesen der Erfindung deutlich machen, das verbessertes Abreinigen, Verbesserung von Filterwirkung und Abreinigung sowie die Filterkontrolle mit ein und derselben Anlage einschließt. Sie sind einzeln oder in Kombination miteinander oder in Kombination mit hier nicht aufgeführten Maßnahmen möglich sind. All dies ist Bestandteil der Erfindung.

Eine besondere Ausführungsform der Filterelemente, aufgebaut aus einem groben Vorfilterelement und einem nachgeschalteten Feinfilterelement, eignet sich besonders gut für die Abreinigung mit der erfindungsgemäßen Reinigungseinrichtung. Die beiden Filtermedien sind so gewählt sind, dass sich die auf dem groben Filtermedium abscheidenden groben Schwebstoffe noch gut durch die Reinigungseinrichtung abreinigen lassen und das feine Filtermedium ohne Rücksicht auf Abreinigbarkeit noch sehr gut feine Schwebstoffe im Sub-μm-Bereich zurückzuhalten in der Lage ist. Damit ergeben sich optimale Bedingungen: Beim Abreinigen wird das Vorfilterelement fast vollständig gereinigt, das Feinfilterelement unvollständig, da durch seine Wirkung als Tiefenfilter ein großer Teil der feinen Schwebstoffe im Filtermedium verbleibt. Das Ergebnis ist hohe Filterwirkung bei langer Filterstandzeit. Diese Ausführungsform mach die erfindungsgemäße Luftfilteranlage mit Reinigungseinrichtung gegenüber dem Stand der Technik auch dadurch überlegen, dass sich Filterelemente einfach durch Hintereinanderschaltung von Vor- und Feinfilter ausbauen lassen, was beim Stand der Technik aufwendig ist, der für die Impulsreinigung kerzenförmige Filterelemente benötigt. Die Ausführungsform der Filterelemente mit Vorfilterelement und Nachfilterelement lässt sich besonders vorteilhaft mit der oben beschriebenen Anschwemmfiltertechnik verbinden: Auf dem sehr groben Filtermedium des Vorfilterelementes wird durch die Reinigungseinrichtung ein „Anschwemmfilter" aufgebracht, das sich samt angesammelter Ablagerungen durch Absaugen einfach entfernen und neu aufbauen lässt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 schematisch einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Filteranlage mit einer Gruppe von Filterelementen mit Reinigungsanlage in Reinigungsposition an einem der Filterelemente, wobei die Positioniereinrichtung mit einem Linear- und einem Drehmodul ausgerüstet ist, der Absaugstrom über einen Schlauch abgeführt wird und die Filterelemente von einem Typ sind, der nach dem beschriebenen Stand der Technik nicht reinigbar wäre
2 schematische Aufsicht auf die Anlage nach 1, wobei Teile der Anlage geschnitten dargestellt sind
3 Ausschnittsvergrößerung der Anlage nach 1
4 Ausschnittsvergrößerung der Anlage nach 2
5 schematisch einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Luftfilteranlage mit einer Gruppe von Filterelementen mit Reinigungseinrichtung in Reinigungsposition an einem der Filterelemente, wobei die Positioniereinrichtung mit zwei Linearmodulen mit Zahnradantrieb und die Reinigungseinrichtung mit Abdeckhaube mit Saugeinrichtung, Vakuumspeicher und Vakuumventil sowie einer Konditionierungsdüse ausgerüstet ist
6 Anlage nach 5 in anderer Ansicht
7 von innen angeströmte Filterkerze mit erfindungsgemäßer Reinigungseinrichtung in Reinigungsposition, wobei die Reinigungseinrichtung mit einer Filterkonditionierungseinrichtung sowie einem Durchflusssensor und einem Drucksensor zur Bestimmung des Filterzustandes ausgerüstet ist
8 Anlage mit Positioniereinrichtung nach 1, mit erfindungsgemäßer Reinigungseinrichtung in Reinigungsposition über einem Filterelement, mit druckluftbetriebenem Injektor, Beheizung des Zuluftstromes mittels Brenner und mit elektronischer Kamera
9 Teilansicht einer erfindungsgemäßen Reinigungseinrichtung in Reinigungsposition mit einer bevorzugten Ausführungsform von Vakuumspeicher und Vakuumventil
10 Teilansicht einer erfindungsgemäßen Reinigungseinrichtung in Reinigungsposition mit drehbarem Saugelement zur Abreinigung von Teilbereichen des Filtermediums nacheinander
11 Teilansicht einer erfindungsgemäßen Reinigungseinrichtung in Reinigungsposition mit Filterelement aufgebaut aus Vorfilterelement und Feinfilterelement
12 Teilansicht einer Filteranlage mit erfindungsgemäßen Filterelementen bestehend aus Vorfilterelement und Feinfilterelement, wobei das Vorfilterelement mit einem erfindungsgemäßen Anschwemmfilter ausgerüstet ist, und mit einer Reinigungsanlage, ausgerüstet zur Erzeugung und Beseitigung des Anschwemmfilters, in zwei Positionen dargestellt, einmal zum Aufbau des Anschwemmfilters und zum anderen zur Reinigung des Filterelementes mit Beseitigung des Anschwemmfilters
Bevor auf die in den Zeichnungen dargestellten Einzelheiten näher eingegangen wird, sei vorangestellt, dass jedes der beschriebenen Merkmale für sich oder in Verbindung mit den Merkmalen der Ansprüche von erfindungswesentlicher Bedeutung sein kann. Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass es sich nur um schematische Zeichnungen handelt, also z.B. Größenverhältnisse von Teilen zueinander verzerrt dargestellt sein können. Zur Abgrenzung innerhalb der gesamten Filteranlage (1) sind wesentliche Komponenten der Reinigungseinrichtung zusätzlich mit deren Bezugszeichen (17) versehen, was jedoch nicht andere Komponenten der Reinigungseinrichtung (17) ausschließen soll. Ähnliches gilt auch für die Bezugszeichen für Komponenten der Positioniereinrichtung (42).
1 bis 4 zeigen eine erfindungsgemäße Filteranlage (1) mit Filtermedium (5) mit einem schematisch angedeuteten Filtergehäuse (2) und einer Gruppe von Filterelementen (3), wobei die einzelnen Filterelemente (4) mit Filtermedium (5) von einer ebenen Rohrplatte (7) getragen werden, und wobei die Befestigung und Abdichtung der Filterelemente (4) in der Rohrplatte (7) nicht dargestellt ist und in unterschiedlicher Weise erfolgen kann. Der von dem nicht dargestellten Luftverbraucher – z.B. einer Gasturbine zur Elektrizitätserzeugung – angesaugte Luftstrom, durch Pfeil (12) dargestellt, strömt dem Filterelement (4) über dessen Rohlufteintritt (8) und dem Filtermedium (5) über dessen Anströmseite (13) zu, fließt durch das Filtermedium (5), lagert dort einen wesentlichen Teil der mitgeführten Schwebstoffe (15) als Ablagerungen (16) ab, verlässt das Filterelemente (4) gereinigt durch deren Reinluftaustritt (9) und strömt über das Filtergehäuse (2) zum Luftverbraucher. Die Ablagerungen (16) sind schematisch als zusammenhängende Massen dargestellt, die auf der Anströmseite (13) des Filtermediums (5) dessen Oberfläche bedecken. In Wirklichkeit handelt es sich um ganz unterschiedliche Ablagerungen, die je nach Aufbau des Filterelementes (4) und des Filtermediums (5) sowie Umgebungsbedingungen und klimatischen Verhältnisse am Ort der Filteranlage (1) sowohl auf der Oberfläche als auch in der Tiefe des Filtermediums (5) abgelagert sein und von ganz unterschiedlicher Konsistenz sein können, vom trockenen Sandstaub bis zu fest anhaftenden Eis- oder Salzpartikeln.
Bei den dargestellten Filterelementen (4) könnte es sich beispielsweise um den in WO 01/34278 A1 beschriebenen Typ handeln, wobei diese Patentschrift in 1 auch mehrere Gruppen von Filterelementen (3) mit entsprechend mehreren Rohrplatten (7) zeigt. Es könnte sich aber auch um ganz andere Ausbildungen von Filterelementen (4) handeln. Dabei kann der Eintrittsrand (11) am Rohlufteintritt (8) der Filterelemente (4) in der Ebene der Rohrplatte (7) liegen oder in deutlichem Abstand von dieser. Auch kann der Eintrittsrand (11) andere als kreisrunde Form besitzen, so z.B. eine quadratische.
2 zeigt die Rohrplatte (7) mit der Gruppe von Filterelementen (3) in der Draufsicht. In einer großen Filteranlage können mehrere solcher Rohrplatten (7) und Gruppen von Filterelementen (3) nebeneinander oder übereinander, auch versetzt zueinander angeordnet sein, wie z.B. in der Patentschrift WO 01/34278 A1 beschrieben. 3 zeigt eine Ausschnittsvergrößerung der Anlage nach 1, 4 eine solche nach 2.
Die Reinigungseinrichtung (17) besteht aus einer Abdeckhaube (21), deren Wand (22) zusammen mit der Anströmseite (13) des Filtermediums (5) den Behandlungsraum (23) bildet und die mittels einer Positioniereinrichtung (42) über die Rohlufteintritte (8) der Filterelemente (4) der Gruppe von Filterelementen (3) verfahrbar und nacheinander jeweils ein Filterelement (4) nach dem anderen reinigbar macht. Die Positioniereinrichtung (42) besteht aus zwei Positioniermodulen (43), nämlich dem Linearmodul (44a) und dem Drehmodul (60b). Die Reinigung des Filterelementes (4) von anhaftenden Ablagerungen (16) wird bewirkt durch einen mit Pfeil (19, 25, 26) dargestellten und in Gegenstromrichtung zum angesaugten Luftstrom (12) fließenden Reinigungsluftstrom, der in diesem Ausführungsbeispiel ein als Absaugstrom (26) ausgebildeter Medienstrom (25) ist, der über einen Behandlungsanschluss (24), der in diesem Ausführungsbeispiel eine Öffnung in der Wand (22) der Abdeckhaube (21) ist, aus der Abdeckhaube (21) abgesaugt wird und dadurch die mit Pfeil dargestellte Reinigungsdurchströmung (20) des Filtermediums (5) bewirkt.
Der Absaugstrom (26) wird erzeugt durch die extern angeordnete Saugeinrichtung (27) über die Absaugleitung (30) mit Vakuumventil (29). Die Absaugleitung (30) besteht bis zum Drehmodul (60b) aus einem Schlauch (65) mit Schlaufe (66), der an das Lagergehäuse (61) angeschlossen ist, und weiter aus dem mit Rohröffnungen (63) versehenen Dreharm (62), an dem das Vakuumventil (29) ansetzt. Mit dieser Anordnung wird mit geringem apparativen Aufwand an der bewegten Reinigungseinrchtung (17) selbst, der Verlagerung der aufwendigeren Saugeinrichtung (27) in eine ortsfeste Position und Abführung des Absaugstromes (26) in einem leicht zu verlegenden Schlauch (65) eine günstige Gesamtanordnung geschaffen. An Stelle der Führung des Absaugstromes (26) im Dreharm (62) könnte auch dort ein Schlauch unter Nutzung einer bekannten Drehdurchführung oder einer zusätzlichen Schlaufe zum Einsatz kommen. Schlauch (65) und Schlaufe (66) werden bei tatsächlicher Ausführung größere Durchmesser erhalten als dargestellt, wofür genügend Raum vorhanden ist.
Über einen weiteren Behandlungsanschluss (24) strömt nach Öffnen des Zuluftventils (72) als weiterer Medienstrom (25) ein Zuluftstrom (69) in den Behandlungsraum (23), der sich durch das Druckgefälle der Filteranlage (1) auf einem niedrigeren Druckniveau befindet, aufheizbar durch die Heizung (73). Die elektrische Versorgung der Heizung (73) erfolgt über nicht dargestellte Kabel, die entlang des Schlauches (65) und des Dreharms (62) verlegt sind Der beheizte Zuluftstrom (69) wird z.B. zum Trocknen des Filtermediums (5) eingesetzt, bevor der Absaugstrom (26) eingeschaltet wird.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Behandlungseinrichtung (68) ist dargestellt: Im Verlauf der Zuführung des Zuluftstromes (69) wird ein Zusatzstoff durch Pfeil (79) dargestellt zudosiert, z.B. über einen Dosieranschluss (78). Dieser Zusatzstoff (79) dient zu Verbesserung der Filterwirkung und/oder zur Verbesserung der Abreinigbarkeit der Ablagerungen (16).
Das Ausführungsbeispiel zeigt für die Entnahme des Absaugstromes (26) und die Zuführung des Zuluftstromes (69) zwei Behandlungsanschlüsse (24). Dies kann jedoch auch über ein und denselben Behandlungsanschluss geschehen, wie überhaupt die Anordnung der verschiedenen Komponenten nur beispielhaft dargestellt ist. Im Sinne der Erfindung ist wichtig, dass zumindest ein Behandlungsanschluss (24) an den Behandlungsraum (23) vorhanden ist, über den – zu unterschiedlichen Zeiten getrennt – Medienströme zuführ- oder abziehbar sind, welche die Filterwirkung und/oder die Reinigbarkeit positiv beeinflussen, wobei zumindest ein Absaugstrom abziehbar ist.
Der Dichtspalt (39) zwischen Abdeckhaube (21) und Rohlufteintritt (8) des Filterelementes (4) bzw. dessen Eintrittsrand (11) ist in diesem Ausführungsbeispiel nicht durch eine Dichtung abgedichtet.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel setzt sich die Positioniereinrichtung (42) als Positioniermodule (43) aus einem Linearmodul (44a) und einem Drehmodul (60b) zusammen. Der Linearmodul (44a) besteht aus einem Profil (45), z.B. aus einem Alu-Strangpressprofil, in dem ein mit Führungselementen (48) geführter Schlitten (47) mittels einer mit Antriebsmotor (50) angetriebener Gewindespindel (49) bewegbar ist, wobei die Gewindespindel (49) in eine Gewindemutter (51) am Schlitten (47) greift. Als Führungselementen (48) können im Detail nicht dargestellte Gleitkörper oder Räder dienen. Das Profil (45) ist ortsfest gelagert und z.B. mittels Befestigungsteilen (46) am Filtergehäuse (2) befestigt. Der Längsspalt (55) im Profil (45), durch den die Bewegung des Schlittens (47) aus dem Innenraum (57) nach außen übertragen wird, ist in einer Ausführungsform der Erfindung durch mindestens ein nicht dargestelltes Abdeckband (56) gegen Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz geschlossen. Solche Abdichtungen sind z.B. von sogenannten „kolbenstangenlosen Druckluftzylindern" her bekannt. Das Profil (45) ist an beiden Enden durch Abschlussteile (59) verschlossen, die auch die Gewindespindel (49) lagern.
Der Schlitten (47) trägt ein Anschlussstück (58), an dem das Lagergehäuse (61) des Drehmoduls (60b) befestigt ist. Im Lagergehäuse (61) ist der Dreharm (62) gelagert und durch den Drehantrieb (64) antreibbar. Der Dreharm (62) trägt die Abdeckhaube (21).
Die Steuerung der Anlage erfolgt mittels einer nicht dargestellten elektronischen Steuereinheit (92), die in einem Speicher die Reinigungspositionen (18) der einzelnen Filterelemente (4) der Gruppe von Filterelementen (3) und den vorgesehenen Ablauf der Abreinigung gespeichert hat und über nicht dargestellte Positionssensoren am Linearmodul (44a) und am Drehmodul (60b) die tatsächliche Position der Reinigungseinrichtung (17) kontrolliert. Der Reinigungsbetrieb wird gestartet, sobald ein nicht dargestelltes Differenzdruckmeßsystem einen unzulässig hohen Druckverlust der Filteranlage (1) feststellt, oder nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitintervalls oder durch ein externes Signal. Im Reinigungsbetrieb verfährt die Steuerung mittels der Positioniereinrichtung (42) die Reinigungseinrichtung (17) mit Abdeckhaube (21) nacheinander zu jedem Filterelement (4) und beaufschlagt das Filterelement (4) für eine vorbestimmte Zeitdauer mit dem Absaugstrom (26). Vorher, danach oder zu einem anderen Zeitpunkt wird das Filterelement (4) mit erwärmtem oder mit einem Zusatzstoff (79) versehenen Zuluftstrom (69) beaufschlagt, sofern vorgegebene Bedingungen erfüllt sind (z.B. Umgebungstemperatur).
Der Linearmodul (44a) ist bei der dargestellten Ausführungsform nicht mutig zur Rohrplatte (7) angeordnet, sondern eher zum Rand hin, was einen längeren Dreharm (62) möglich macht. Dies hat den Vorteil, dass der Linearmodul (44a) kürzer ausgeführt werden kann als bei mutiger Anordnung. Jedoch liegt auch eine im Wesentlichen mutige oder jede andere Anordnung im Rahmen der Erfindung.
Die elektrische Steuereinheit (92) und Kabel zur Energieversorgung und Messwertübertragung sind in den Figuren nicht dargestellt.
5 und 6 zeigen ein weiteres Ausführbeispiel für eine erfindungsgemäße Anlage: Die Positioniereinrichtung (42) hat als Positioniermodule (43) einen ersten Linearmodul (44a) und einen zweiten Linearmodul (44b), die im Wesentlichen so gestaltet sind, wie der Linearmodul (44a) in 1 bis 4. Im Unterschied dazu erfolgt der Antrieb des Schlittens (47) durch einen Getriebemotor (52) mit Zahnrad (53) gegen eine mit dem Profil (45) verbundene Zahnstange (54). Der Absaugstrom (26) wird von einer mit der Reinigungseinrichtung (17) verfahrbaren Saugeinrichtung (27) mit Vakuumspeicher (28) und Vakuumventil (29) erzeugt, wodurch die Absaugleitung entfällt. Mit einer Saugeinrichtung ventil (29) erzeugt, wodurch die Absaugleitung entfällt. Mit einer Saugeinrichtung (27) relativ kleiner Kapazität lässt sich im Vakuumspeicher (28) ein ausreichendes Vakuum aufbauen, so dass unmittelbar mit Öffnen des schnell öffnenden Vakuumventils (29) eine starke Reinigungsdurchströmung (20) des Filtermediums (5) entsteht. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist der Vakuumspeicher (28) mit einer nicht dargestellten Entleerungsöffnung für die vom Filtermedium (5) abgereinigten und im Vakuumspeicher (28) angesammelten Ablagerungen (16) versehen, wobei die Reinigungseinrichtung (17) zur Entleerung in eine besondere Position verfahrbar ist.
Der über einen weiteren Behandlungsanschluss (24) zugespeiste weitere Medienstrom (25), in dieser Ausführungsform der Erfindung das durch einen Pfeil (81) dargestellte Konditionierungsmittel (81) wird über eine Konditionierungsdüse (84) auf das Filtermedium (5) verteilt, wobei die Zuführung des Konditionierungsmittels (81) mittels nicht dargestellter Pumpe über einen nicht dargestellten Schlauch oder, in einer anderen Ausführungsform der Erfindung aus einem mit der Reinigungseinrchtung verfahrbaren, nicht dargestellten Tank erfolgt. Die elektrische Steuereinheit und Kabel zur Energieversorgung und Messwertübertragung sind in der Fig. nicht dargestellt.
Der Dichtspalt (39) zwischen Abdeckhaube (21) und Rohlufteintritt (8) des Filterelementes (4) ist durch eine elastische Dichtung (40) geschlossen, die gegen den Dichtrand (41) des Filterelementes (4) abdichtet. Diese elastische Dichtung (40) ist auch in der Lage, geometrische Fehler der Rohrplatte (7), der Montage der Filterelemente (4) oder der von der Positioniereinrichtung (42) hergestellten Verfahrebene auszugleichen und beim Verfahren einen ausreichenden Manövrierabstand offen zu lassen. Dazu kann es vorteilhaft sein, die elastische Dichtung (40) so auszubilden, dass sie beim Verfahren abgehoben ist und sich erst in Reinigungsposition (18) am Filterelement (4) vor Beginn des Abreinigens anlegt und den Dichtspalt (39) schließt.
Eine weitere Ausbildungsform der Erfindung besteht darin, dass die Reinigungseinrichtung (17) eine Abhebeinrichtung (67) besitzt, welche die Abdeckhaube (21) zusätzlich senkrecht zum Querschnitt (10) des Rohlufteintritts (8) verstellbar macht, wobei sie während des Verfahrens von Filterelement (4) zu Filterelement (4) vom Rohlufteintritt (8) weg abhebbar ist und während des Abreinigens des Filterelementes (4) zum Rohlufteintritt (8) hin einen möglichst geringen Dichtspalt (39) bildet. In 5 und 6 ist die Abhebeinrichtung (67) nur schematisch dargestellt: Die Abdeckhaube (21) besitzt eine Führungshülse (97), die auf dem entsprechend gestalteten Anschlussstück (58) bewegbar ist, wobei der Verstellantrieb nicht dargestellt ist.
7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Reinigungseinrichtung (17) mit drei Behandlungsanschlüssen (24) zum Behandlungsraum (23), über die Medienströme (25) zu- oder abgeführt werden, sowie Behandlungseinrichtungen (68) ohne Darstellung der erforderlichen Positioniereinrichtung (42), die ähnlich 1 gestaltet sein kann. Über einen der Behandlungsanschlüsse (24) ist der mit Pfeil (26) dargestellte Absaugstrom abziehbar, und über einen weiteren Behandlungsanschluss (24) der durch Pfeil (69) dargestellte Zuluftstrom zuführbar, der z.B. zum Trocknen des Filtermediums genutzt werden kann. In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind die Filterelemente (4) vom Typ innenbeaufschlagte Kerzenfilter. Als weitere Behandlungseinrichtung (68) ist eine Filterkonditionierungseinrichtung (80) dargestellt, mit deren Hilfe ein Konditionierungsmittel, dargestellt durch den Sprühstrahl (81), auf das Filtermedium (5) auftragbar ist. Die Filterkonditionierungseinrichtung (80) ist mittels Vorschubantrieb (82) verfahrbar, dargestellt durch Doppelpfeil (83). Das Konditionierungsmittel (81) wird auf nicht dargestellte Weise der Filterkonditionierungseinrichtung (80) zugeführt, z.B. mittels Schlauch von einer innerhalb oder außerhalb der Filteranlage (1) installierten Pumpe, oder z.B. von eine Pumpe mit Vorratsspeicher, die von der Reinigungseinrichtung (17) mitgeführt werden. Letztgenannte Ausführungsform ist dann günstig, wenn die Konditionierung nur selten erfolgt und nur wenig Konditionierungsmittel (81) benötigt wird.
In 7 ist auch die elastische Dichtung (40) des Dichtspaltes (39) dargestellt, die z.B. aus einem ringförmigen Gummiprofil bestehen kann. Die Fig. zeigt auch eine Ausbildungsform einer erfindungsgemäßen Filterkontrolleinrichtung (86), die als Kombination von Drucksensor (89) und Durchflusssensor (90) ausgebildet ist. Als Messluftstrom, mit Pfeil (91) gekennzeichnet, dient in diesem Fall der Zuluftstrom (69). Über den Drucksensor (89), der über eine nicht dargestellte Verbindungsleitung den Differenzdruck gegen den reinluftseitigen angesaugten Luftstrom (12) misst, und den Messwert des Durchflusssensors (90) lässt sich der Druckverlustbeiwert des jeweiligen Filterelementes (4) berechnen und mit vorgegebnen Grenzwerten vergleichen. Aus diesem Vergleich kann man bei hohen Werten auf unzulässige Verschmutzung oder bei extrem niedigen Werten auf Beschädigung schließen. Liegt eine ausreichende Datenbasis für die Luftfilteranlage (1) mit Reinigungseinrichtung (17) vor, so kann auch einer der Messwertaufnehmer Drucksensor (89) oder Durchflusssensor (90) ausreichend sein, die gewünschten Erkenntnisse zu erlangen. Die elektrische Steuereinheit (92) und Kabel zur Energieversorgung und Messwertübertragung sind in der Fig. nicht dargestellt.
8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Reinigungseinrichtung (17) aus einer trichterförmigen Abdeckhaube (21) besteht, an deren ersten Behandlungsanschluss (24) eine Injektor-Düse (33) angebaut ist, deren Druckluftdüse (32) über einen zweiten Behandlungsanschluss (24) an eine Druckluftzuleitung (35) mit Druckluftventil (37) angeschlossen ist und über diese mit Druckluft als Medienstrom (25) versorgt wird. Über einen dritten Behandlungsanschluss (24) ist ein Brenner (74) angeschlossen, der mit Brennstoff (75) versorgt wird. Die Reinigungseinrichtung (17) ist mit der Positioniereinrichtung (42) verfahrbar, die aus einem Linearmodul (44a) und einem Drehmodul (60b) besteht. Bei der dargestellten Ausführungsform der Reinigungseinrichtung (17) ist die Abdeckhaube (21) für den Verfahrvorgang durch eine Abhebeinrichtung (67) von der Rohrplatte (7) abhebbar, wobei sie in einer Führungshülse (97) des Dreharms (62) gleitet und mit einem Abhebantrieb (100) versehen ist.
In 8 ist auch eine weitere Ausbildungsform der Filterkontrolleinrichtung (86) dargestellt, die aus einer elektronischen Kamera (87) mit als Pfeil (88) dargestelltem Sehstrahl besteht, deren Bilder vom Betriebs- oder Servicepersonal an anderer Stelle ausgewertet werden können. Während des Verfahrens und in besonderen, in der Steuereinheit (92) vorgegebenen Beobachtungspositionen, ermöglicht die Kamera (87) die visuelle Inspektion der Filterelemente (4). In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die Kamera (87) schwenkbar angeordnet und durch Fernbedienung in eine günstige Position zu fahren. Die elektrische Steuereinheit und Kabel zur Energieversorgung und Messwertübertragung sind in der Fig. nicht dargestellt.
9 zeigt eine erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung (17) ohne Darstellung der Positioniereinrichtung (42) mit einer besonderen Ausführungsform von Vakuumspeicher (28) und Vakuumventil (29). Der Vakuumspeicher (28) bildet mit der Abdeckhaube (21) ein Bauteil, wobei der in die Wand (22) der Abdeckhaube (21) eingelassene Behandlungsanschluss (24) vom verstellbaren Schließorgan des Vakuumventils (29) verschließbar ist. An den Vakuumspeicher (28) ist die Absaugleitung (30) angeschlossen, die Teil eines nicht dargestellten Drehmoduls sein könnte und ihrerseits als zusätzlicher Vakuumspeicher wirkt und den Absaugstrom (26) z.B. über einen nicht dargestellten Schlauch zu einer nicht dargestellten externen Saugeinrichtung führt. Die externe Saugeinrichtung ist in weiterer Ausbildung der Erfindung mit einem nicht dargestellten Schmutzspeicher mit Zyklonabscheider ausgerüstet, der zur Entleerung angesammelter Ablagerungen geöffnet werden kann.
Das Vakuumventil (29) ist schnellöffnend und mit großer Öffnung ausgeführt und wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel z.B. durch eine nicht im Detail dargestellte pneumatische Betätigung gesteuert. Zur Erzeugung eines schnell wirkenden Absaugstromes (26) kurzer Dauer wird das Vakuumventil (29) schlagartig geöffnet, wodurch eine Reinigungsdurchströmung (20) hoher Geschwindigkeit entsteht, die Ablagerungen (16) vom Filtermedium (5) in den Vakuumspeicher (28) und danach in die angeschlossene Absaugleitung (30) trägt. Danach wird das Vakuumventil (29) wieder geschlossen und die Reinigungseinrichtung (17) von Reinigungsposition (18a) in die nächste Reinigungsposition (18b) verfahren. Beim nächsten schlagartigen Öffnen des Vakuumventils (29) werden die in der Absaugleitung (30) befindlichen Ablagerungen (16) vom Absaugstrom (26) weitergetragen, bis sie den externen Schmutzspeicher erreichen, wo sie bis zu dessen Entleerung verbleiben.
An einen zweiten Behandlungsanschluss (24) ist eine Zuluftleitung (71) für einen Zuluftstrom (69) anschließbar.
10 zeigt eine erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung (17) ohne Darstellung der Positioniereinrichtung (42) und der Behandlungseinrichtungen (68). Die Reinigung des Filterelementes (4) erfolgt über ein mittels Drehantrieb (98) drehbares Saugelement (38) für Teilbereiche (6) des Filtermediums (5) nacheinander. Der Dreharm ist mit Rohröffnungen (99) versehen, über die der Absaugstrom (26) dem Behandlungsanschluss (24) zugeführt wird. Über einen zweiten Behandlungsanschluss (24) ist ein Zuluftstrom (69) zuführbar. Mit dieser Fig. sollen auch grundsätzlich Ausführungsbeispiele erläutert werden, bei denen die Abdeckhaube (21) den Rohlufteintritt (8) des Filterelementes (4) nur teilweise abdeckt: So könnte die in 10 dargestellte Abdeckhaube (21) ganz entfallen und das drehbare Saugelement (38) die Abdeckhaube bilden, die nur einen Teilbereich (6) des Filtermediums (5) abdeckt. Auch könnte in einer anderen Ausführungsform eine runde Abdeckhaube (21) einen wesentlich kleineren Durchmesser haben als es dem runden Querschnitt (10) des Rohlufteintrittes (8) entspricht. In den beiden letztgenannten Ausführungsformen würde die Steuereinheit (92) die Reinigungseinrichtung (17) zunächst in Haupt-Reinigungspositionen (18) fahren, die der Anordnung der Filterelemente (3) entspricht, und im Bereich dieser Haupt-Reinigungspositionen (18) nacheinander alle Teilbereiche (6) des Filtermediums (5) abfahren.
11 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Filterelemente (4), aufgebaut aus einem Vorfilterelement (95) und einem Feinfilterelement (96), wobei der angesaugte Luftstrom (12) zunächst das mit grobem Filtermedium (5a) ausgestattete Vorfilterelement (95) und dann das mit feinem Filtermedium (5b) ausgestattete Feinfilterelement (96) durchströmt. Die beiden Filtermedien (5a, 5b) sind so gewählt sind, dass sich die auf dem groben Filtermedium (5a) abscheidenden groben Schwebstoffe (15a) noch gut durch die Reinigungseinrichtung (17) abreinigen lassen und das feine Filtermedium (5b) ohne Rücksicht auf Abreinigbarkeit noch feine Schwebstoffe (15b) zurückzuhalten in der Lage ist. Die Fig. zeigt schematisch, dass die abgelagerte groben Schwebstoffe von der Reinigungsdurchströmung (20) weg getragen werden. Anders als dargestellt, lagern sich grobe Schwebstoffe (15a) nicht nur auf der Anströmseite (13) sondern auch im Inneren des grobem Filtermediums (5a) ab und sind daher nur zum Teil abreinigbar. Im Sinne der Erfindung ist es von Be deutung, dass Feinheit und Struktur des groben Filtermediums (5a) auf die gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Reinigungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Reinigungseinrichtung (17) abstimmbar und gegenüber dem Stand der Technik mit größerem Rückhaltevermögen auszustatten sind und daher für das feine Filtermedium (5b) ebenfalls ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Rückhaltevermögen bei verbesserter Standzeit gestatten.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Abdeckhaube (21), anders als in den vorhergehenden Figuren, als Platte ausgebildet, wobei der Eintrittsrand (11) am Rohlufteintitt (8) der Filterelemente (4) von der Ebene der Rohrplatte (7) beabstandet ist und so ein Behandlungsraum (23) entsteht. Der zur Verdeutlichung dargestellte Dichtspalt (39) wird in einer bevorzugten Ausführungsform durch eine nicht dargestellte elastische Dichtung (40) verschlossen wird.
12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der dem Zuluftstrom (69) Filtermaterial (76) zum Aufbau eines Anschwemmfilters (77) zumischbar gemacht wird. Zu Verdeutlichung zeigt 12 drei Filterelemente (4a, 4b, 4c) mit zwei Abdeckhauben (21) in den unterschiedlichen Verfahrensschritten, wobei im wirklichen Betrieb eine einzige Abdeckhaube (21) die zwei dargestellten Positionen zu unterschiedlichen Zeiten einnimmt. Die Filterelemente sind wie in 11 gestaltet, ebenfalls der Dichtspalt (39).
Am oberen Filterelement (4, 4a) wird dem Zuluftstrom (69) über den Dosieranschluss (78) Filtermaterial (76) beigemischt, das sich auf die Anströmseite (13) des groben Filtermediums (5a) des Vorfilterelementes (95) ablagert und ein feinporiges Anschwemmfilter (77) bildet. Das mittlere Filterelement (4, 4b) befindet sich in Betriebsstellung mit angesaugtem Luftstrom (12), wobei sich am Anschwemmfilter (77) als zusammenhängende Fläche dargestellte eher grobe Schwebstoffe (15a) abscheiden, die in Wirklichkeit Abmessungen von wenigen μm haben können. Am unteren Filterelement (4, 4c) wird das Anschwemmfilter (77) durch die vom Absaugstrom (26) erzeugte Reinigungsdurchströmung (20) vom Filtermedium (5a) abgehoben und mit dem Absaugstrom (26) fortgetragen. Der Dosieranschluss (78) ist dann zweckmäßigerweise, anders als dargestellt, verschlossen.
Der Umfang der Erfindung ist nicht auf die in den Figuren erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere sind die verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten der Reinigungseinrichtung (17), die als wesentliche Komponenten aus der Abdeckhaube (21) mit Behandlungsanschlüssen (24), an die zumindest eine Saugeinrichtung (27) und möglicherweise weitere Behandlungseinrichtungen (68) angeschlossen sind, der Positioniereinrichtung (42) und je nach Ausführungsform aus unterschiedlichen Filterkontrolleinrichtungen (86) und weiteren Komponenten besteht, untereinander kombinierbar. Insgesamt ergibt sich damit eine Filteranlage, die je nach Art der verwendeten Filterelemente (4), Luftverbraucher, Anlagengröße, Klimabedingungen, Umgebungsbedingungen und Betriebsweise eine optimale Behandlung, Konditionierung, Reinigung sowie Kontrolle und Überwachung ermöglicht.

1: Filteranlage
2: Filtergehäuse
3: Gruppe von Filterelementen
4: Filterelement
5: Filtermedium
5a: grobes Filtermedium
5b: feines Filtermedium
6: Teilbereiche Filtermedium
7: Rohrplatte
8: Rohlufteintritt
9: Reinluftaustritt
10: Querschnitt
11: Eintrittsrand
12: angesaugter Luftstrom
13: Anströmseite
14: Rohluftseite
15: Schwebstoff
15a: grobe Schwebstoffe
15b: feine Schwebstoffe
16: Ablagerungen
17: Reinigungseinrichtung
18: Reinigungsposition
19: Reinigungsluftstrom
20: Reinigungsdurchströmung
21: Abdeckhaube
22: Wand
23: Behandlungsraum
24: Behandlungsanschluss
25: Medienstrom
26: Absaugstrom
27: Saugeinrichtung
28: Vakuumspeicher
29: Vakuumventil
30: Absaugleitung
31: Druckluftstrom
32: Druckluftdüse
33: Injektor-Düse
34: Drucklufterzeuger
35: Druckluftzuleitung
36: Druckluftspeicher
37: Druckluftventil
38: drehbares Saugelement
39: Dichtspalt
40: elastische Dichtung
41: Dichtrand
42: Positioniereinrichtung
43: Positioniermodul
44: Linearmodul
44a: erster Linearmodul
44b: zweiter Linearmodul
45: Profil
46: Befestigungsteil
47: Schlitten
48: Führungselement
49: Gewindespindel
50: Antriebsmotor
51: Gewindemutter
52: Getriebemotor
53: Zahnrad
54: Zahnstange
55: Längsspalt
56: Abdeckband
57: Innenraum des Profils
58: Anschlussstück
59: Abschlussteile
60: Drehmodul
60a: erster Drehmodul
60b: zweiter Drehmodul
61: Lagergehäuse
62: Dreharm
63: Rohröffnung
64: Drehantrieb
65: Schlauch
66: Schlaufe
67: Abhebeinrichtung
68: Behandlungseinrichtung
69: Zuluftstrom
70: Gebläse
71: Zuluftleitung
72: Zuluftventil
73: Heizung
74: Brenner
75: Brennstoff
76: Filtermaterial
77: Anschwemmfilter
78: Dosieranschluss
79: Zusatzstoff
80: Filterkonditionierungseinrichtung
81: Konditionierungsmittel
82: Vorschubantrieb
83: Doppelpfeil
84: Konditionierungsdüse
85: Vibrationserzeuger
86: Filterkontrolleinrichtung
87: elektronische Kamera
88: Sehstrahl
89: Drucksensor
90: Durchflusssensor
91: Messluftstrom
92: Steuereinheit
93: Greifvorrichtung
94: Isolierhaube
95: Vorfilterelement
96: Feinfilterelement
97: Führungshülse
98: Drehantrieb Saugelement
99: Rohröffnungen
100: Abhebantrieb

Claims

Filteranlage mit einer Vielzahl reinigbarer Filterelemente zur Abscheidung von Schwebstoffen aus einem angesaugten Luftstrom, der das einzelne Filterelement von seinem Rohlufteintritt zum Reinluftaustritt durchströmt, wobei die Filterelemente mit einem Filtermedium ausgerüstet und in Rohrplatten befestigt sind, und mit Reinigungseinrichtungen zur Aufbringung eines Reinigungsluftstromes auf die Filterelemente, der diese von im Wesentlichen auf der rohluftseitigen Anströmseite des Filtermediums angesammelten Ablagerungen abreinigt, wobei die Reinigung jeweils für Teilmengen von mindestem einem Filterelement nacheinander erfolgt, gekennzeichnet durch folgende – eine einzelne Reinigungseinrichtung (17) macht eine Vielzahl von Filterelementen (3, 4) nacheinander in Teilmengen von mindestens einem Filterelement (4) gleichzeitig abreinigbar; – die Filteranlage (1) ist mit einer oder mehreren jeweils einer Gruppe von Filterelementen (3) zugeordneten Reinigungseinrichtungen (17) ausgerüstet; – jede Reinigungseinrichtung (17) hat eine Positioniereinrichtung (42), die sie über die in einer Ebene angeordneten Rohlufteintritte (8) der zugehörigen Gruppe von Filterelementen (3) verfahrbar macht – die Positioniereinrichtung (42) macht die Reinigungseinrichtung (17) in Reinigungspositionen (18) positionierbar, die der Anordnung der Filterelemente (3) entsprechen; – die Reinigungseinrichtung (17) hat für jedes der gleichzeitig reinigbaren Filterelemente (4) eine den Rohlufteintritt (8) des Filterelementes (4) gegen den angesaugten Luftstrom (12) zumindest teilweise abdeckende Abdeckhaube (21), wobei die Wand (22) der Abdeckhaube (21) im Wesentlichen zusammen mit der rohluftseitigen Anströmseite (13) des Filtermediums (5, 5a) einen Behandlungsraum (23) bildet; – die Reinigungseinrichtung (17) hat mindestens einen Behandlungsanschluss (24) zum Behandlungsraum (23) und eine oder mehrere daran angeschlossene Behandlungseinrichtungen (68), die das Filtermedium (5, 5a, 5b) und die dort angesammelten Ablagerungen (16) beeinflussende Medienströme (25) zuführ- und/oder abziehbar machen, wobei zumindest eine Saugeinrichtung (27) angeschlossen ist, die einen eine zum angesaugten Luftstrom (12) gegenströmige Reinigungsdurchströmung (20) des Filtermediums (5, 5a, 5b) erzeugenden, damit die Ablagerungen (16) ablösenden und forttragenden Absaugstrom (26) abziehbar macht
Filteranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung (42) die Abdeckhaube (21) mit ihrem Dichtrand (41) in so geringen Abstand zum Eintrittsrand (11) der zu reinigenden Filterelemente (4) verfahrbar macht, dass nur ein für die Reinigung vernachlässigbar kleiner Dichtspalt (39) offen bleibt.
Filteranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (17) eine Abhebeinrichtung (67) besitzt, welche die Abdeckhaube (21) zusätzlich senkrecht zum Querschnitt (10) des Rohlufteintritts (8) verstellbar macht, wobei sie während des Verfahrens von Filterelement (4) zu Filterelement (4) vom Eintrittsrand (11) weg abhebbar ist und während des Abreinigens des Filterelementes (4) zum Eintrittsrand (11) hin einen möglichst geringen Dichtspalt (39) bildet.
Filteranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtrand (41) der Abdeckhaube (21) mit einer elastischen Dichtung (40) ausgestattet ist.
Filteranlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtrand (41) der Abdeckhaube (21) dieselbe Form hat wie der Eintrittsrand (11) der Filterelemente (4) mit im Wesentlichen gleichen Abmessungen.
Filteranlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtrand (41) der Abdeckhaube (21) kreisrunde Form hat.
Filteranlage nach Anspruch 1 und weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Absaugstrom (26) durch eine ortsfest angeordnete Saugeinrichtung (27) erzeugbar ist und über eine ihre Geometrie änderbare Absaugleitung (30) von der bewegbaren Reinigungseinrichtung (17) abführbar ist.
Filteranlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugleitung (30) aus mindestens einem Schlauch (65) besteht, in dessen Verlauf mindestens eine Schlaufe (66) angeordnet ist.
Filteranlage nach Anspruch 1 und weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Absaugstrom (26) durch eine mit der Reinigungseinrichtung (17) bewegba re Saugeinrichtung (27) erzeugbar ist.
Filteranlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Absaugstrom (26) durch ein an der Reinigungseinrichtung (17) angeordnetes Vakuumventil (29) absperrbar ist.
Filteranlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Verlauf der Absaugleitung (30) ein Vakuumspeicher (28) angeordnet und durch das Vakuumventil (29) absperrbar ist
Filteranlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugeinrichtung (27) aus einer mit einem Druckluftstrom (31) gespeisten Injektor-Düse (33) besteht.
Filteranlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, der Druckluftstrom (31) durch einen ortsfest angeordneten Drucklufterzeuger (34) erzeugbar ist und über eine ihre Geometrie änderbare Druckluftzuleitung (35) zu der bewegbaren Reinigungseinrichtung (17) heranführbar ist.
Filteranlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftstrom (31) durch einen mit der Reinigungseinrichtung (17) bewegbaren Drucklufterzeuger (34) erzeugbar ist.
Filteranlage nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftstrom (31) durch ein an der Reinigungseinrichtung (17) angeordnetes Druckluftventil (37) absperrbar ist.
Filteranlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Verlauf der Druckluftzuleitung (35) ein Druckluftspeicher (36) angeordnet und durch das Druckluftventil (37) absperrbar ist
Filteranlage nach Anspruch 1 und weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung (42) aus mindestens einem Positioniermodul (43) besteht.
Filteranlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Positioniermodul (43) ein Linearmodul (44, 44a, 44b) mit einem in seiner Längsrichtung bewegbaren Schlitten (47) ist.
Filteranlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearmodul (44, 44a, 44b) aus einem oder mehreren parallel angeordneten Profilen (45) mit Längsspalt (55) besteht, in deren Längsrichtung der im Innenraum (57) des Profils (45) angeordnete und mit Führungselementen (48) ausgerüsteter Schlitten (47) mittels Antriebsmotor (50) bewegbar und mittels einer Steuereinheit (92) in vorbestimmten Reinigungspositionen (18) anhaltbar ist.
Filteranlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsspalt (55) durch mindestens ein bewegbares zwischen Profil (45) und Schlitten (47) dichtendes Abdeckband (56) gegen Umwelteinflüsse abdeckbar ist.
Filteranlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (50) fest mit dem Profil (45) verbunden ist und den Schlitten (47) über eine Gewindespindel (49) und Gewindemutter (51) antreibt.
Filteranlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (50) als Getriebemotor (52) ausgeführt und fest mit dem Schlitten (47) verbunden ist und diesen über ein Zahnrad (53) und eine fest mit dem Profil (45) verbundene Zahnstange (54) antreibt.
Filteranlage nach mindestens einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung (42) aus zwei senkrecht zueinander angeordneten Linearmodulen (44, 44a, 44b) besteht, wobei der erste Linearmodul (44a) fest mit der Filteranlage (1) verbunden, der zweite Linearmodul (44b) mit dem Schlitten (47) des ersten Linearmoduls (44a) bewegbar ist, und der Schlitten (47) des zweiten Linearmoduls (44b) die mindestens eine Abdeckhaube (21) trägt.
Filteranlage nach mindestens einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung (42) aus zwei parallel zueinender angeordneten ersten Linearmodulen (44, 44a) und einem senkrecht zu diesen angeordneten zweiten Linearmodul (44, 44b) besteht, wobei die beiden parallel angeordneten ersten Linearmodule (44a) fest mit der Filteranlage (1) verbunden und ihre Schlitten (47) synchron verfahrbar sind und den senkrecht zu ihnen angeordneten zweiten Linearmodul (44b) tragen, und der Schlitten (47) des senkrecht dazu angeordneten Linearmoduls (44b) die mindestens eine Abdeckhaube (21) trägt.
Filteranlage nach mindestens einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung (42) aus einem einzigen Linearmodul (44, 44a) besteht, der mit seinem Schlitten (47) mehrere Abdeckhauben (21) auf zueinander parallelen Bahnen verfahrbar macht, wobei der Linearmodul (44, 44a) fest mit der Filteranlage (1) verbunden ist.
Filteranlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Positioniermodul (43) ein Drehmodul (60, 60a, 60b) mit einem in einem Lagergehäuse (61) drehbaren Dreharm (62) ist.
Filteranlage nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Dreharm (62) mittels Drehantrieb (64) bewegbar und mittels einer Steuereinheit (92) in vorbestimmten Reinigungspositionen (18) anhaltbar ist.
Filteranlage nach einem der Ansprüche 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass Dreharm (62) und Lagergehäuse (61) als Hohlkörper ausgebildet sind, in deren Hohlraum eingespeiste oder abgesaugte Medienströme (25) fortleitbar sind.
Filteranlage nach mehreren der Ansprüche 18 bis 22 und 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung (42) aus einem Linearmodul (44, 44a) und einem Drehmodul (60, 60b) besteht, wobei der Linearmodul (44, 44a) fest mit der Filteranlage (1) verbunden, der Drehmodul (60, 60b) mit dem Schlitten (47) des Linearmoduls (44, 44a) bewegbar ist, und der Dreharm (62) des Drehmoduls (60, 60b) die mindestens eine Abdeckhaube (21) trägt.
Filteranlage nach mehreren der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung (42) aus zwei Drehmodulen (60, 60a, 60b) besteht, wobei der erste Drehmodul (60a) fest mit der Filteranlage (1) verbunden ist und den zweiten Drehmodul (60b) mit seinem Dreharm (62) auf einer Kreisbahn bewegbar macht, und wobei der Dreharm (62) des zweiten Drehmoduls (60b) die mindestens eine Abdeckhaube (21) trägt.
Filteranlage nach Anspruch 29 und weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung einer geringen Bauhöhe senkrecht zur Ebene der Rohlufteintritte (8) der Filterelemente (4) das Lagergehäuse (61) mit Drehantrieb (64) im Wesentlichen neben dem Profil (45) des Linearmoduls (44, 44a) angeordnet ist und der Dreharm (62) sich in einer Ebene bewegt, die eng an das Profil (45) anschließt.
Filteranlage nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (65) im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet ist, wie Profil (45) und Lagergehäuse (61) mit Drehantrieb (64).
Filteranlage nach Anspruch 1 und weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass an den mindestens einen Behandlungsanschluss (24) der Reinigungseinrichtung (17) mindestens eine weitere Behandlungseinrichtung (68) angeschlossen ist, die durch Beeinflussung der Filterelemente (4) und/oder der Konsistenz der angesammelten Ablagerungen (16) deren Filterwirkung und/oder Abreinigbarkeit verbesserbar machen.
Filteranlage nach Anspruch 33 und weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungseinrichtung (68) einen Zuluftstrom (69) einspeisbar macht.
Filteranlage nach Anspruch 34 und weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der den Zuluftstrom (69) einspeisende Behandlungsanschluss (24) direkt mit der Rohluftseite (14) der Filteranlage (1) verbunden ist und den Zuluftstrom (69) durch den Unterdruck im Behandlungsraum (23) ansaugt.
Filteranlage nach Anspruch 34 und weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuluftstrom (69) durch ein mit der Reinigungseinrichtung (17) bewegbares Gebläse (70) von der Rohluftseite (14) der Filteranlage (1) her zuführbar ist.
Filteranlage nach Anspruch 34 und weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuluftstrom (69) durch ein ortsfest angeordnetes Gebläse (70) erzeugbar ist und über eine ihre Geometrie änderbare Zuluftleitung (71) zu der bewegbaren Reinigungseinrichtung (17) heranführbar ist.
Filteranlage nach einem der Ansprüche 35 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlungsanschluss (24) durch ein Zuluftventil (72) absperrbar ist.
Filteranlage nach einem der Ansprüche 34 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizung (73) vorhanden ist, die den Zuluftstrom (69) aufheizbar macht.
Filteranlage nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (73) aus elektrisch betriebenen Heizelementen besteht.
Filteranlage nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (73) aus einem mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff (75) betriebenen Brenner (74) be steht.
Filteranlage nach Anspruch 34 und weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zuluftleitung (71) ein Dosieranschluss (78) angeordnet ist, der dem Zuluftstrom (69) einen Zusatzstoff (79) zumischbar macht.
Filteranlage nach Anspruch 34 und weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen vorhanden sind, die dem Zuluftstrom (69) Filtermaterial (76) zum Aufbau eines Anschwemmfilters (77) zumischbar machen.
Filteranlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (16) einen Vibrationserzeuger (85) enthält, der nach mechanischer Ankopplung an das Filterelement (4) dieses in Vibration versetzbar macht.
Filteranlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungseinrichtung (68) eine Filterkonditionierungseinrichtung (80) ist, die ein Konditionierungsmittel (81) auf das Filtermedium (5, 5a, Sb) auftragbar macht.
Filteranlage nach Anspruch 45 und weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkonditionierungseinrichtung (80) mit einer Konditionierungsdüse (84) ausgerüstet ist.
Filteranlage nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Konditionierungsdüse (84) relativ zur Abdeckhaube (21) bewegbar ausgeführt ist.
Filteranlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 45 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkonditionierungseinrichtung (80) Filtermaterial (76) zum Aufbau eines Anschwemmfilters (77) auftragbar macht.
Filteranlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugeinrichtung (27) mit einem so großen Absaugstrom (26) betreibbar ist, dass ein Überströmen des Konditionierungsmittels (81) zum Reinluftaustritt (9) der Filterelemente (4) vermeidbar ist.
Filteranlage nach Anspruch 1 und weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (17) mit eine Filterkontrolleinrichtung (86) ausges tattet ist, die den Zustand der Filterelemente (4) kontrollierbar macht.
Filteranlage nach Anspruch 50 und weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkontrolleinrichtung (86) einen Drucksensor (89) enthält, der den Druckverlust eines Messluftstromes (91) durch das Filtermedium (5, 5a, 5b) des Filterelementes (4) hindurch messbar macht, und mit Hilfe der zusätzlichen Kenntnis der Größe dieses Messluftstromes (91) die Verschmutzung des Filterelementes (4) bestimmbar macht.
Filteranlage nach Anspruch 50 und weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkontrolleinrichtung (86) einen Durchflusssensor (90) enthält, der den Messluftstromes (91) durch das Filtermedium (5, 5a, 5b) des Filterelementes (4) hindurch messbar und mit Hilfe der zusätzlichen Kenntnis des Druckverlustes der Filteranlage (1) die Verschmutzung des Filterelementes (4) bestimmbar macht.
Filteranlage nach Anspruch 50 und weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkontrolleinrichtung (86) eine elektronische Kamera (87) enthält, die den Zustand der Filterelemente (4) kontrollierbar macht.
Filteranlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (17) mit einem drehbaren Saugelement (38) versehen ist, das nacheinander Teilbereiche (6) des Filtermediums (5, 5a) an die Saugeinrichtung (27) anschließbar macht.
Filteranlage nach Anspruch 11 und weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Vakuumspeicher (28) mit annähernd gleichem Durchmesser direkt an die Abdeckhaube (21) angeschlossen ist, und der beide verbindende und den Absaugstrom (26) führende Behandlungsanschluss (24) vom Vakuumventil (29) verschließbar ausgeführt ist.
Filteranlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungseinrichtungen (68) die Medienströme (25) einschaltbar machen, wenn sich die Reinigungseinrichtung (17) in einer Reinigungsposition (18) befindet.
Filteranlage nach Anspruch 1 und weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (4) aus einem Vorfilterelement (95) und einem Feinfilterelement (96) besteht, wobei der angesaugte Luftstrom (12) zunächst das mit grobem Filtermedium (5a) ausgestattete Vorfilterelement (95) und dann das mit feinem Filtermedium (Sb) ausgestattete Feinfilterelement (96) durchströmt, und wobei die beiden Filtermedien (5a, 5b) so gewählt sind, dass die vom groben Filtermedium (5a) abgeschiedenen groben Schwebstoffe (15a) noch gut durch die Reinigungseinrichtung (17) abreinigbar sind und das feine Filtermedium (5b) ohne Rücksicht auf Abreinigbarkeit sehr feine Schwebstoffe (15b) abscheidbar macht.
Filteranlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (17) mit einer Greifvorrichtung (93) versehen ist, die als defekt erkannte Filterelemente (4) durch Aufsetzen eine Isolierhaube (94) vom angesaugten Luftstrom (12) isoliert.
Filteranlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (17) in eine Position verfahrbar ist, in der aus einem ortsfest installierten Magazin Betriebsmaterial wie Isolierhauben (94), Filtermaterial (76), Konditionierungsmittel (81), Zusatzstoffe (79) in die Reinigungseinrichtung (17) übernehmbar und beim anschließenden Reinigungsbetrieb verfügbar sind.
Verfahren zum Betrieb der Filteranlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – eine Vielzahl von Filterelementen (4) wird mit einer Reinigungseinrichtung (17) nacheinander in Teilmengen von mindestens einem Filterelement (4) gleichzeitig gereinigt, wobei die Filteranlage (1) mit einer oder mehrerer jeweils einer Gruppe von Filterelementen (3) zugeordneter Reinigungseinrichtungen (17) ausgerüstet ist; – jede Reinigungseinrichtung (17) wird durch ihre Positioniereinrichtung (42) über die im Wesentlichen in einer Ebene angeordneten Rohlufteintitte (8) der zugehörigen Gruppe von Filterelementen (3) verfahren und nacheinander in Reinigungspositionen (18) positioniert, die der Anordnung der Filterelemente (3) entsprechen; – in Reinigungsposition (18) deckt jeweils eine Abdeckhaube (21) der Reinigungseinrichtung (17) den Rohlufteintritt (8) jedes der gleichzeitig zu reinigenden Filterelemente (4) gegen den angesaugten Luftstrom (12) zumindest teilweise ab, wobei die Wand (22) der Abdeckhaube (21) im Wesentlichen zusammen mit der rohluftseitigen Anströmseite (13) des Filtermediums (5, 5a) einen Behandlungsraum (23) bildet; – über den mindestens einen Behandlungsanschluss (24) zum Behandlungsraum (23) werden mittels Behandlungseinrichtungen (68) Medienströme (25) zugeführt oder abgeführt, die das Filtermedium (5, 5a, 5b) und die dort angesammelten Abla gerungen (16) beeinflussen, wobei zumindest mittels Saugeinrichtung (27) ein Absaugstrom (26) abgezogen wird, der eine zum angesaugten Luftstrom (12) gegenströmige Reinigungsdurchströmung (20) des Filtermediums (5, 5a, 5b) erzeugt, welche die Ablagerungen (16) löst und mit sich fortträgt.