NO176423B

NO176423B - Device for removing dust from gases

Info

Publication number: NO176423B
Application number: NO904183A
Authority: NO
Inventors: Siegfried Stadler; Reinhard Kischel
Original assignee: Sueddeutsche Kalkstickstoff
Priority date: 1989-10-17
Filing date: 1990-09-26
Publication date: 1994-12-27
Also published as: FR2653030A1; JPH0394918U; ATA171390A; FR2653030B3; SE503481C2; AT397772B; NO904183L; SE9002996L; NO176423C; NO904183D0; JPH0737690Y2; SE9002996D0

Description

Oppfinnelsen vedrører en innretning for fjerning av støv fra gasser ved hjelp av i en hullplate i traktformede segmenter hengende, ensidig åpne filterelementer . The invention relates to a device for removing dust from gases by means of filter elements suspended on one side in a perforated plate in funnel-shaped segments.

Fjerning av støv fra avgasser, særlig industrielle avgasser, utsettes mer og mer for offentlighetens interesse. Særlige problemer oppstår ved støvfjerning fra hete gasser, av den type som kommer fra fyringsanlegg i kraftverk eller fjern-varmeanlegg eller smelteovner. The removal of dust from exhaust gases, especially industrial exhaust gases, is more and more exposed to the public interest. Particular problems arise when removing dust from hot gases, of the type that come from combustion plants in power plants or district heating plants or smelting furnaces.

For fjerning av støv fra slike hete gasser har særlig keramiske filterstaver eller slike av sintermetall, som har tilsvarende temperaturfasthet, vist seg å være gunstige. Med slike filterstaver, som sammenfattes i "bunter til filteraggregater, kan man i avgassen oppnå støvinnhold på < 50 mg/m5 . En ulempe ved disse filterstavene er at de har høy vekt, at de er lett utsatt for brudd som følge av at de er av keramisk materiale, og at de raskt tilstoppes, noe man hare kan bøte på over en viss tid ved hjelp av tilbakespyling og avblåsing av støvbelegget. Et ytterligere problem har man i forbindelse med utbytting av slike tilstoppede filterstaver med helt rengjorte eller nye filterstaver, fordi man da vanligvis må løsne en rekke skruer og fjerne bæreelementer, holdere og tetninger. Filteret vil være ute av drift mens man treffer slike tidskrevende tiltak, og det betyr at produksjonen må avbrytes eller at man må omkople til et lignende andre reservefilter. For the removal of dust from such hot gases, especially ceramic filter rods or those made of sintered metal, which have similar temperature resistance, have proven to be beneficial. With such filter rods, which are combined in "bundles for filter aggregates, a dust content of < 50 mg/m5 can be achieved in the exhaust gas. A disadvantage of these filter rods is that they are heavy, that they are easily prone to breakage as a result of being of ceramic material, and that they quickly become clogged, which can be remedied over a certain period of time by backwashing and blowing off the dust coating. A further problem arises in connection with the replacement of such clogged filter rods with completely cleaned or new filter rods, because you then usually have to loosen a number of screws and remove support elements, holders and seals. The filter will be out of service while such time-consuming measures are taken, which means that production must be interrupted or that you must switch to a similar second spare filter.

Avhjelp har vært foreslått i W0 87/07 180, hvor det foreslås filterstaver som avstøtter seg mot en hullplate ved hjelp av en flensformet fortykkelse ved den øvre enden, idet denne flensformede fortykkelse danner en opplagringsflate som ligger på en kuleoverflate med sentrum over opplagrings-flaten. Fortrinnsvis er hullplatens støtteflate likeledes utformet som en del av en kuleoverflate. I bunnen av filterkammeret er det anslag for begrensing av filterelementets svingebevegelse. Problematisk ved denne anordning er kombinasjonen av metall og keramikkdeler. Som følge av den ulike termiske utvidelse vil stavene brytes, og det kan da oppstå miljøproblemer. A remedy has been proposed in WO 87/07 180, where filter rods are proposed which rest against a perforated plate by means of a flange-shaped thickening at the upper end, this flange-shaped thickening forming a bearing surface which lies on a spherical surface with its center above the bearing surface . Preferably, the support surface of the perforated plate is likewise designed as part of a spherical surface. At the bottom of the filter chamber, there are stops for limiting the swinging movement of the filter element. Problematic with this device is the combination of metal and ceramic parts. As a result of the different thermal expansion, the rods will break, and environmental problems can then arise.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en innretning hvor man unngår de hittil forekommende vanskeligheter og som særlig muliggjør en rask og uproblematisk bytting av filterelementene. The purpose of the invention is to provide a device which avoids the hitherto encountered difficulties and which in particular enables a quick and unproblematic replacement of the filter elements.

Dette oppnås ved hjelp av en innretning som nevnt inn-ledningsvis hvor de i den åpne enden kjegleformet utvidede filterelementer og filterelementene holdes ved hjelp av innsatte formdeler. This is achieved by means of a device as mentioned in the introduction, where the filter elements are expanded in a conical shape at the open end and the filter elements are held by means of inserted mold parts.

I eldre anlegg benyttes det ofte keramikkfilterelementer for rensing av hete, støvladede gasser. Også i anlegg hvor det i tillegg til støv må forventes tjærelignende bestanddeler, anvendes f ilterelementer av keramikk eller sintermetall. For mange anvendelser vil det være tilstrekkelig å benytte filterelementer av cellulose, glass, eller slaggfibre. I den senere tid har man lykkes i å få frem f ilterelementer av keramiske fibre og med anorganiske armeringer. Slike filterelementer tåler ekstreme temperaturer opptil 900°C i kontinuerlig drift og tåler også temperaturvekslinger mellom ekstremtemperaturen og værelsestemperatur. Filterelementene er vanligvis utvidet ved den åpne enden og bør derfor ved sammenfatningen til filteraggregater kunne monteres og demonteres uten problemer. In older plants, ceramic filter elements are often used for cleaning hot, dust-laden gases. Also in facilities where, in addition to dust, tar-like components are to be expected, ceramic or sintered metal filter elements are used. For many applications, it will be sufficient to use filter elements made of cellulose, glass or slag fibres. In recent times, it has been successful in producing filter elements made of ceramic fibers and with inorganic reinforcements. Such filter elements withstand extreme temperatures of up to 900°C in continuous operation and also withstand temperature changes between the extreme temperature and room temperature. The filter elements are usually extended at the open end and should therefore be able to be assembled and disassembled without problems when assembled into filter aggregates.

Ifølge oppfinnelsen utformer man derfor den filterelement-bærende hullplate med traktformede segmenter 2 for opptak av de kileformet utvidede filterelementer 3. Den vinkel a som opplagerflåtene på de traktformede elementer danner med hullplaten, skal ligge i området fra 30-80° (fig. 1 og fig. 2). Innerdiameteren til den mindre, i rågassrommet forhåndenværende åpning i de traktformede segmenter er bare litt større enn ytterdiameteren til filterelementene. Innerflåtene til de traktformede segmenter er glatte, men de kan også være utformet med en gjenge eller riller med spesielle profiler. Fortrinnsvis har disse innerflater i de traktformede segmenter 2 en sagtannprofil (fig. 4), hvorved det oppnås en tilstrekkelig god avtetning av rågassrommet mot rengassrommet. According to the invention, the filter element-carrying perforated plate is therefore designed with funnel-shaped segments 2 for receiving the wedge-shaped extended filter elements 3. The angle a that the support rafts on the funnel-shaped elements form with the perforated plate must lie in the range from 30-80° (Fig. 1 and Fig. 2). The inner diameter of the smaller opening in the raw gas space in the funnel-shaped segments is only slightly larger than the outer diameter of the filter elements. The inner fins of the funnel-shaped segments are smooth, but they can also be designed with a thread or grooves with special profiles. Preferably, these inner surfaces in the funnel-shaped segments 2 have a sawtooth profile (Fig. 4), whereby a sufficiently good sealing of the raw gas space against the clean gas space is achieved.

I en annen utførelsesform (fig. 5) kan de traktformede segmenter være utformet som en halvrund eller rund vulst 2, noe som likeledes garanterer en tett plassering av fi-lter-elementet 3. In another embodiment (Fig. 5), the funnel-shaped segments can be designed as a semi-circular or round bead 2, which likewise guarantees a tight placement of the filter element 3.

Da de av fibre bestående filterelementer er lette og derfor ikke krever noen støtteinnretninger, vil det være tilstrekkelig dersom det traktformede opptaksegment er 1/2 til maksimalt 3/3 ganger så høy som filterelementets konus. As the filter elements consisting of fibers are light and therefore do not require any support devices, it will be sufficient if the funnel-shaped receiving segment is 1/2 to a maximum of 3/3 times as high as the cone of the filter element.

Henger man disse lette filterelementer inn i de traktformede segmenter i hullplaten, så vil gasstrømmen trykke dem ut av holderen, og gassen ville da urenset kunne trenge inn i filterhusets rengasside. Belaster man den på filterelementets åpne ende forhåndenværende konus med en formdel, som eksempelvis kan ha kjeglestumform, med samme kjeglevinkel som f ilterelementets konus, slik at det oppnås et fullstendig anlegg mot filterelementet, så vil filterelementet derved være tilstrekkelig fiksert. If you hang these light filter elements into the funnel-shaped segments in the perforated plate, the gas flow will push them out of the holder, and the uncleaned gas could then penetrate into the clean gas side of the filter housing. If the cone present on the open end of the filter element is loaded with a shaped part, which can for example have a blunt cone shape, with the same cone angle as the filter element's cone, so that a complete contact with the filter element is achieved, then the filter element will thereby be sufficiently fixed.

Fortrinnsvis utformer man formdelen slik at dens innerdiameter er like stor som filterelementets innerdiameter. Videre er det indre løp i formdelen sylinderformet, slik at gass-gjennomstrømningen ikke hindres og det ikke oppstår unød-vendige trykkøkninger. Preferably, the mold part is designed so that its inner diameter is as large as the inner diameter of the filter element. Furthermore, the inner race in the mold part is cylindrical, so that the gas flow is not obstructed and unnecessary pressure increases do not occur.

Alt etter hvilke strømningshastigheter man forventer for gassen, og hvilket derav resulterende differansetrykk man må regne med mellom rågass- og rengassiden, kan formdelen gjøres lettere eller tyngre. I det enkleste tilfelle vil formdelen være en ringformet, traktformet konus 1 (fig. 1), men den kan også - og dermed oppnår man ekstra sikkerhet med hensyn til f ilterelementets fiksering - rage opp over f ilterelementets konus og gå over i en sylinderformet del (fig. 2). Depending on which flow rates are expected for the gas, and which resulting differential pressure must be expected between the raw gas and clean gas sides, the mold part can be made lighter or heavier. In the simplest case, the shaped part will be an annular, funnel-shaped cone 1 (fig. 1), but it can also - and thereby achieve extra security with regard to the filter element's fixation - protrude above the filter element's cone and transition into a cylindrical part (Fig. 2).

Det kan være gunstig å sette inn en kuleformet formdel, som likeledes har et sylinderformet løp, som vektbelastning i filterelementets kjegleformet utvidede åpne del (fig. 3). Det foretrekkes imidlertid å benytte et kulesegment, som normalt vJLl gi tilstrekkelig opplagerkraf t. It can be advantageous to insert a spherical mold part, which likewise has a cylindrical barrel, as a weight load in the cone-shaped extended open part of the filter element (fig. 3). However, it is preferred to use a ball segment, which normally provides sufficient bearing power.

Ved bruk av fiberfiltre som består av cellulose-, sten-, slagg- eller armerte keramiske fibre, vil det være hensikts-messig, men dog ikke ubetinget nødvendig, å legge inn et tetningselement mellom det traktformede segment i hullplaten og filterelementet såvel som mellom f ilterelementet og formdelen. Dette tetningselement skal fortrinnsvis være av et mykt materiale, eksempelvis en fiberfilt, som i det minste har samme temperaturbestandighet som filterelementet. I slike ifølge oppfinnelsen utførte filteraggregater kan man i løpet av kortest mulig tid bytte filterelementene, slik at anlegget derfor meget raskt igjen kan gjøres driftsklart, fordi man ikke behøver å fjerne noen skruer, bolter eller lignende. When using fiber filters consisting of cellulose, stone, slag or reinforced ceramic fibres, it will be appropriate, but not absolutely necessary, to insert a sealing element between the funnel-shaped segment in the perforated plate and the filter element as well as between f the ilter element and the form part. This sealing element should preferably be made of a soft material, for example a fiber felt, which at least has the same temperature resistance as the filter element. In such filter aggregates made according to the invention, the filter elements can be replaced in the shortest possible time, so that the system can therefore very quickly be made ready for operation again, because it is not necessary to remove any screws, bolts or the like.

Ved bruk av den foran nevnte innretning, bestykket med høytemperaturbestandige filterelementer, unngår man ved rensing av hete gasser en avkjøling, slik at varmeinnholdet kan anvendes på en nyttig måte. When using the aforementioned device, equipped with high-temperature-resistant filter elements, cooling is avoided when cleaning hot gases, so that the heat content can be used in a useful way.

Claims

1. Device for removing dust from gases by means of filter elements hanging in a perforated plate in funnel-shaped segments (2), open on one side, characterized in that the filter elements (3) expanded in the form of a cone at the open end are held by means of inserted mold parts (1).

2. Device according to claim 1, characterized in that the inside of the funnel-shaped segments (2) is provided with a thread.

Device according to claim 1, characterized in that the inside of the funnel-shaped segments (2) has a sawtooth profile.

4. Device according to claim 1, characterized in that the funnel-shaped segments (2) are designed as a semi-round or round bead.

5 . Device according to claims 1-4, characterized in that the inner diameter of the funnel-shaped segments (2) is only slightly larger than the outer diameter of the filter elements (3).

6. Device according to claims 1-5, characterized in that the mold part (1) is frustoconical.

7. Device according to claims 1-5, characterized in that the mold part (1) is frustoconical on its outside and has an inner cylindrical barrel.

8. Device according to claim 6 or 7, characterized in that the truncated cone-shaped part (1) exceeds the height of the cone-shaped extension of the filter element (3) and transitions into a cylindrical part.

9. Device according to claims 1-5, characterized in that the mold part (1) is spherical.

10 . Device according to claims 1-5, characterized in that the mold part (1) constitutes a spherical segment.

11. Device according to claims 1-11, characterized in that a respective sealing element is inserted between the funnel-shaped segment (2) and the filter element (3) as well as between the filter element (3) and the mold part (1).