Ein Beitrag zur experimentellen Untersuchung hybrider Filterzyklone für die Partikelabscheidung aus Gasen

Zusammenfassung

Die Partikelabscheidung aus Gasen findet bei einer Vielzahl industrieller Prozesse Anwendung. Die im Bereich der Emissionsminderung für die Abscheidung fester Partikel zumeist herkömmlich eingesetzten Anlagen gleichen einander stark und werden häufig auch als Entstaubungsanlagen oder -einrichtungen bezeichnet. Diese bestehen vorwiegend aus eckigen Gehäusen mit intern positionierten Filterelementen. Zum Schutz und zur Entlastung der Filterelemente finden häufig interne Prallbleche bzw. externe Zyklonabscheider Verwendung. Kaum bekannt und untersucht hingegen ist die Kombination von filternder Technologie mit Zyklonabscheidern innerhalb eines Gehäuses. Bezeichnet werden derartige Kombinationen als Rundfilter, Zyklonfilter oder Filterzyklone. Während für Zyklonabscheider und filternde Abscheider vielzählige experimentelle Untersuchungen und Veröffentlichungen existieren, ist das für die den Zyklonabscheidern nachgeschalteten Filteranlagen kaum und für die kombinierte Bauweise gar nicht der Fall. Aus diesem Grund beschäftigt sich diese Arbeit mit der experimentellen Untersuchung eines eigens entwickelten hybriden Filterzyklons. Der entwickelte hybride Filterzyklon kann mit und ohne Tauchrohr eingesetzt werden und zeichnet sich durch eine sehr kompakte Bauweise mit ausreichend großer Filterfläche aus. Um die experimentellen Untersuchungsergebnisse der herkömmlichen Technologie gegenüberstellen zu können, bilden die Parameter eines ausgewählten herkömmlichen Patronenfilters die Entwicklungsgrundlage für den hybriden Filterzyklon. Anhand der Gegenüberstellung kann gezeigt werden, dass die kombinierte Bauweise eine platzsparende und energetisch günstigere Alternative zu herkömmlichen Entstaubungsanlagen sein kann.

Abstract

Particle separations from gases are often used in industrial processes. In the field of emission reductions for the separation of solid particles conventional plants are often used with the same technology and are called dust collectors or—facilities. The conventional technology is based on a rectangular housing with internal filter elements. Internal bulging sheets and external cyclone separators are frequently used to protect discharge downstream filtration systems. Combinations of the two separation principles in the same housing are barely known and in use. Such combinations are called round filter, cyclone filter or filter cyclones. While for cyclone separators and filtering separators a lot of experimental investigations and publications exist, this is not the case for the cyclones downstream filtration systems and hardly for the combined design. Because of that this work deals with the experimental investigation of this developed hybrid cyclone filter. The developed hybrid filter cyclone can be used with and without the dip tube and is characterized by a very compact design with a sufficiently large filter surface. To compare the experimental test results of the conventional technology, the parameters of a selected conventional dust collector form the basis for the development of the hybrid filter cyclone. It can be shown that the combined design can be a space-saving and energy-effective alternative to conventional dust collectors.