Filterkuchenabwurf bei geöffneten Falten

Dipl.-Ing. Dieter Reitemeyer

Abhängig von Ursprung und Beschaffenheit können die in den Stäuben enthaltenen Fasern zur Bildung stark kohäsiver, verfilzter Filterkuchen neigen, die sich mit den bekannten Abreinigungsmethoden nur schwer absprengen lassen und darüber hinaus den Filterwiderstand erheblich vergrößern. Als Folge daraus müssen die Filter mit höherem Differenzdruck und schnell aufeinander folgenden Abreinigungszyklen betrieben werden; die Wirtschaftlichkeit des Filterbetriebes kann dadurch entsprechend schlechte Werte annehmen. In der MikroPul-Gruppe wurde daher vor einigen Jahren ein Innovationsprojekt aufgelegt, dessen Ziel in der Entwicklung einer speziell auf faserhaltige Stäube ausgelegten Filtertechnik bestand. Über die geschilderte Ausgangsproblematik hinausgehend, sollte das Ergebnis der Neuerung eine Reihe weiterer Anforderungen erfüllen, die sich teilweise aus typischen Einsatzbedingungen von Faserstaubfiltern ergeben. So werden diese Filter oftmals nicht als Außeninstallationen aufgebaut, sondern als dedizierte Einrichtungen nahe den zu entstaubenden Maschinen oder Anlagen in Innenräumen aufgestellt. Geringer Platzbedarf bei hoher Entstaubungsleistung ist daher eine sehr wichtige Forderung an diese Filter, der wegen der genannten Eigenschaften der Faserstäube aber nicht mit dem Verzicht auf Filterfläche, sprich mit hoher Filterbelastung, erkauft werden darf.

Ein bekanntes Mittel, die Oberfläche von Schlauchfilterelementen zu vergrößern, dabei aber die Elementabmessungen mit nur geringem Zuwachs beizubehalten, besteht darin, das Filtermedium zu plissieren. Mit der Zick-Zack-Faltung lässt sich, abhängig von Faltenzahl und Faltentiefe, eine Vervielfachung der filternden Fläche erzielen. Für faserhaltige Stäube steht der Anwendung plissierter Filtermedien aber deren ausgeprägte Neigung entgegen, sich in den Falten festzusetzen und der Abreinigung durch Spülluftstöße zu widerstehen. Die Erkenntnis, dass das Ablösen der Filterkuchen durch zwangsweises Öffnen der Falten entscheidend gefördert werden kann, bildete die Grundlage für die Konstruktion des Plissee-Bandumlauf-Filters (PBF-Filter).

Das PBF-Filter besteht aus einer Anzahl von Filterzellen, die sich jeweils aus einem endlosen, plissierten Filtermedium sowie einer oberen und einer unteren Rolle zusammensetzen, um die das Filterband umlaufend geführt wird. Die zu reinigende Abluft strömt zwischen den Filterzellen ein und durch das Filtermedium hindurch zur Reingasseite. Größere Fasern werden dabei an der Außenseite der eng gestellten Plissierung zurückgehalten, während sich kleinere Partikel zwischen den Faltungen absetzen. Das gereinigte Gas strömt von der Innenseite der Filterzelle in eine Sammelleitung und wird aus dem Filter hinausgeführt. Beim Umlauf um die untere Transportrolle wird die Durchströmung unterbunden, und die Falten öffnen sich. Die Druckdifferenz zwischen Roh- und Reingasseite wird mittels eines Messgerätes überwacht. Wird der vorgewählte Maximalwert erreicht, versetzt die angetriebene obere Rolle das Band in Umlauf. Gleichzeitig wird die zugehörige Absaugeinrichtung unterhalb dieser Filterzelle aktiviert und parallel hierzu wird Druckluft mit einem Druck von nur 1 bar aus der unteren Hohlwelle sowie aus im Boden angeordneten, speziell geformten Bohrungen geblasen. Durch die Kombination von Puls-Abreinigung und Absaugung wird das Filtermedium von Fasern und Partikeln befreit und sauber geblasen. Das patentierte Filtermedium bildet den wesentlichen Bestandteil des PBF-Filters. Die exakte Herstellung seiner Plissierung erlaubt das Öffnen während des Umlaufes um die untere Rolle zur Abreinigung.

Die hervorstechendste Eigenschaft dieses Filters ist seine hohe Abscheideeffektivität. Die große Filterfläche jeder Zelle schafft die Möglichkeit, das Filter mit geringer Filterbelastung zu fahren. Die durch das gewählte Abreinigungsprinzip intensive Säuberung des Filtermediums stellt dessen Abscheidevermögen für Staub und Fasern ständig neu sicher. Welches günstige Verhältnis von Kapazität zu Abmessungen der Filter auf diese Weise ebenfalls erreicht werden konnte, geht aus den folgenden Zahlen hervor. Ein Filter für 85 000 m³/h zu reinigendes Luftvolumen ist 3 m breit, weist eine Höhe von gleichfalls 3 m und eine Tiefe von 1,8 m auf.

Entstaubungseinrichtungen müssen sein. Sie sollen funktionieren und im übrigen möglichst nicht in Erscheinung treten. Diesem Anspruch werden die neuen Filter durch ihre automatische Steuerung und ihren nahezu wartungsfreien Betrieb gerecht. Als Sicherheitsfunktion eingebaut ist die Umstellbarkeit auf manuellen Betrieb für den Fall eines auftretenden Steuerungsfehlers. Zum Wechsel des Filtermediums werden keinerlei Werkzeuge benötigt. Die Filterzellen sind durch Klammern fixiert, das Filtermedium ist per Klettung zuverlässig darauf befestigt.

Darauf, dass Betriebskosten auch aus Instandhaltungskosten bestehen, wurde mit einfachem mechanischem Aufbau des Filters Rücksicht genommen. Die Filterzellen bestehen jeweils aus dem Band, wobei sich außer dem eigentlichen Filtermedium keine bewegten Teile auf der Rohgasseite befinden. Der Abreinigungsmechanismus funktioniert berührungslos, das hochwertige Filtermedium läuft nahezu verschleißfrei, das Einstellen von Düsen oder anderen Einrichtungen entfällt. Besonders bei nachträglichem Einbau macht sich die einfache und schnelle Installation nützlich bemerkbar. Die PBF-Filter werden aufbaufertig auf einem Grundrahmen inklusive vorverdrahteter Steuerung geliefert und können nahezu überall und ohne besondere Vorbereitung des Aufstellungsplatzes angeordnet werden.

MikroPul liefert PBF-Filtereinheiten in standardisierten Größen für Luftdurchsätze von 7000 bis 100 000 m³/h und stattet die Anlagen für die Außenaufstellung auch mit wetterfesten Einhausungen aus. Die Steuerungen haben eine Schnittstelle zur Implementierung in übergeordnete Steuerungen und Prozessleitsysteme.

cav 485

Mehr zu den PBF-Filtern

Weitere Informationen als PDF

Moderne Entstaubungstechnik (Übersichtsartikel, PDF)