Patronen-Feinfilter VPF - THIELMANN ENERGIETECHNIK GmbH

THIELMANN ENERGIETECHNIK GMBH
Patronen - Feinfilter
Cartridge Filter
Typ VPF Prospekt / Leaflet 5025
1
GAS TECHNISCHE SYSTEME

1. Allgemeines
GTS-Patronen-Feinfilter sind nach dem letzten Stand
der Technik und speziell für die Filterung von Gasen
entwickelt worden. Die Filter entfernen Staub, Rost
und andere feste Schmutzteilchen aus trockenen
Gas- oder Luftströmen.
2. Aufbau und Funktion
GTS-Patronen-Feinfilter sind in Stahlschweißkonstruktion
ausgeführt. Bei der Konstruktion und Berechnung
werden die Bestimmungen und Richtlinien
für den Bau von Druckbehältern (AD-Merkblätter) zugrunde
gelegt. Ausführungen nach anderen Normen
sind möglich.
Durch den Eingangsstutzen strömt das Gas in das
Filtergehäuse. Größere mitgeführte Verunreinigungen
bzw. Schmutzpartikel werden beim Eintritt des Gases
in den Behälter, bedingt durch die verlangsamte Steiggeschwindigkeit,
bereits ausgeschieden und sammeln
sich im unteren Filterteil an. Danach durchdringt das
Gas den Filtereinsatz von außen nach innen. Verunreinigungen
werden zurückgehalten. Das gereinigte Gas
strömt durch den Ausgangsstutzen weiter.
Bild/Fig. 1
2
1. General
GTS cartridge filters have been particularly developed
as a successful approach to the challenging demand
of advanced filtering technology for gases, removing
dust, rust and other solid contaminants from dry gas
and air stream.
2. Construction and Operation
GTS cartridge filters are fabricated from high quality
steel, making special allowance in design and
construction for the requirements of international
codes and standards covering pressure vessels.
Constructions to other standards are available on
customer’s request and specification.
The gas flows through the inlet connection into the
filter chamber, known as the quiet zone, where the
larger particles are retained, due to a decrease in gas
velocity. Particles removed from the gas stream this
way will be collected in the bottom section of the filter
housing. The gas then flows through the filter cartridge
from outside where any remaining contamination in the
gas is retained. The clean gas now leaves the filter
chamber through the outlet connection.
Bild/Fig. 2 Filterelement Zellulose
Cartridge Cellulose

3. Filterelemente
3.1 Filtermedium (Zellulose)
Das Filterpapier ist sternförmig plissiertes Zellulosepapier,
das eine Filterfeinheit von 2 µ bei einem Abscheidegrad
um 99,5 % gewährleistet. Das Filterpapier
ist mit Polyesterfasern verstärkt und mit Phenolharz
imprägniert. Das Filterpapier ist deshalb feuchtigkeitsabweisend.
3.2 Aufbau
Innen und außen wird das Filterpapier durch stabile
Stützkörbe aus 1 mm starkem verzinktem Streckmetall
geschützt. Streckmetall bietet eine größere freie
Gasdurchtrittsfläche als z. B. Lochbleche.
Die beiden Enden der Patrone sind mit einem erdgasbeständigen
Zweikomponentenkleber dauerhaft und
fest verbunden. Beide Patronenflächen sind mit einem
Dichtungsring aus 5 mm dickem Filz versehen. Durch
den Dichtungsring werden fertigungsbedingte Maßtoleranzen
– in gewissen Grenzen – ausgeglichen und
ein sicherer Dichtabschluss gewährleistet.
3.3 Korrosionsschutz
Alle Stahlteile sind verzinkt.
Bild/Fig. 3 Vergrößerung: Zellstoff 100 x
Enlargement: cellulose 100 x
Bild/Fig. 4 Vergrößerung Zellstoff 500 x
Enlargement: cellulose 500 x
3
3. Filter Cartridges
3.1 Filter Medium (Cellulose)
The filter paper is constructed with layers of cellulose
fibres, reinforced with polyester fibre and impregnated
with phenolic resin to make it resistant to moisture.
This construction ensures a nominal grade of filtration
of 2 µ with an efficiency of 99.5 %. The cellulose paper
medium is then pleated and radially arranged to form
a star pattern to give a high filter area for dirt retention.
3.2 Construction of the Cartridge
The filter paper is supported inside and outside by
sturdy basket shaped metal mesh of 1 mm thickness,
the metal mesh giving a bigger surface area, being
more permeable to gas than any other material, e. g.
perforated plates.
The two cartridge ends are permanently and securely
fixed by two components of mixed adhesive being
resistant to the natural gas. The two cartridge end
faces are sealed by a felt gasket of 5 mm thickness
which, to a certain extent, compensates for variations
in dimension imposed by work tolerances, and
ensures tight seal.
3.3 Protection against Corrosion
All steel components are galvanized.
Bild/Fig. 5 Maschenseite (15fache Vergrößerung)
Mesh side (15 x enlargement)
and the non uniform top side
Bild/Fig. 6 Lagenseite (15fache Vergrößerung)
Layer side (15 x enlargement)

3.4 Druckverlust
Als Druckverlust über die Patrone gemessen, sind
maximal 800 mbar zulässig. Bei einem Druckverlust
um etwa 400 – 500 mbar sollten die Patronen gewechselt
werden. Die Pressluft-Reinigung einer
trockenverschmutzten Patrone ist immer ein Notbehelf.
Auch wenn die Filteroberfläche danach „sauber”
scheint, sitzen die Schmutz- und Staubpartikel tief in
der Zellulose. Ein so anscheinend sauberer Filter hat
höchstens noch eine Standzeit von 50 % im Vergleich
zu einer neuen Patrone.
4. Abmessungen 4. Dimensions
Ausführung/Type: 1
GAS TECHNISCHE SYSTEME
DN 1
H* Ausbauhöhe
Ausführung/Type: 2
DN 2
G½“
DN 2
D
D
G½“
G½“
B
B
G½“
DN 1
G½“
G½“
ca. 200
h 2
H* Ausbauhöhe
ca. 200
DN 1
h 2
DN 1
h 3
h 1
h 3
h1
H*
h 4
H*
h 4
Ausführung / Construction 1
Grund-
Typ
Basic Type
Filter
Filter-
Patr.
Anz.
Patronen
no.
of
filter
Filter
cartr.
cartridges Ausführung / Construction 2
4
D
[ mm]
3.4 Pressure Drop
The pressure drop, allowed for the cartridges, is max.
800 mbar. The cartridges shall be replaced as soon as
the pressure drop of 400 to 500 mbar is reached. Purging
of a dry contaminated cartridge by a jet of
compressed air to make it re-usable is nothing more
than an expedient to overcome the shortcoming of
an emergency. Even though the filter surface appears
to be clean after this purging operation, one may rest
assured that dust particles are jammed tight in the
depths of the filter pours. The service life of a filter
being apparently recovered for operation this way is no
more than 50 % as compared to a new cartridge.
B
[ mm]
h h h h H * D N 1 D N 2
1 2 3 4
[ mm]
[ mm]
[ mm]
[ mm]
[ mm]
[ mm]
[ mm]
Menge
Rate omf
flow
3 [ / h]
VPF1. 150
1 60/ 200
168. 3 4 50
– 3003 20
– 300 5 0 G1" 200
VPF1. 200
1 90/ 400
219. 1 5 50
– 3505 30
– 500 8 0 G1" 400
VPF1. 250
1 120/ 600
273. 0 6 50
– 3507 50
– 700 1 00
G1" 800
VPF1. 300
1 170/ 800
323. 9 700700 500980 1680900 15050 1.
600
VPF2. 400
2 220/ 500
406. 4 820700 5001200 1900600 20080 2.
500
VPF2. 500
2 270/ 600
508. 0 960800 6001440 2240700 250100 4.
000
VPF2. 600
2 350/ 600
600. 0 1100900 7001500 2400700 300100 5.
000
VPF4. 700
4 170/ 800
700. 0 1200900 7001100 2000900 300100 6.
500
VPF6. 800
6 220/ 500
800. 0 13001000 8001400 2400600 400150 9.
000
VPF6. 900
6 270/ 600
900. 0 15001000 8001850 2850700 500150 12.
000
VPF10. 1000
10 220/ 500
1050. 0 16001200 9501600 2800600 500150 14.
000
Grund-
Typ
Basic
Type
Filter
Filter-
P a
.
tr
Anz.
Patronen
no.
of
filter
cartr.
Filter
cartri
dges
D
[ mm]
B h h h h H*
DN
1 DN
2
1 2 3 4
[ mm]
[ mm]
[ mm]
[ mm]
[ mm]
[ mm]
[ mm]
[ mm]
Menge
Rate
of
flow
3 [ m / h]
VPF1. 150
1 60/ 200
168. 3 2 25
– 3003 40
– 300 5 0 G1" 200
VPF1. 200
1 90/ 400
219. 1 2 75
– 3505 80
– 500 8 0 G1" 400
VPF1. 250
1 120/ 600
273. 0 3 25
– 3508 20
– 700 1 00
G1" 800
VPF1. 300
1 170/ 800
323. 9 350700 5001080 1980900 15050 1.
600
VPF2. 400
2 220/ 500
406. 4 410700 5001320 2280600 20080 2.
500
VPF2. 500
2 270/ 600
508. 0 480800 6001580 2680700 250100 4.
000
VPF2. 600
2 350/ 600
600. 0 550900 7001640 2870700 300100 5.
000
VPF3. 700
3 170/ 800
700. 0 580800 6501220 2350900 300100 5.
500
VPF6. 800
6 220/ 500
800. 0 6501000 8001510 2880600 400150 9.
000
VPF7. 900
7 170/ 800
900. 0 7501200 9501420 3100900 500150 12.
000

5. Temperatur
Für die Festigkeitsberechnung der Filtergehäuse wird
der Temperaturbereich von -10 °C bis +50 °C zugrunde
gelegt. Andere Auslegungstemperaturen sind möglich,
erfordern aber eine neue Festigkeitsberechnung.
Das Filtermedium ist für einen Temperaturbereich von
-50 °C bis +70 °C ausgelegt.
Auf Anfrage sind jedoch auch Filterelemente für eine
Dauerbetriebstemperatur bis 230 °C verfügbar.
6. Anschlüsse
6.1 Differenzdruck- und Entlüftungsanschluss
Die Filter sind mit zwei Differenzdruck- und einem
Entlüftungsanschluss G ” versehen. Bei Durchflussrichtung
von links nach rechts sind sie vorn angeordnet.
6.2 Staub-Ablass-Anschluss
Sämtliche GTS-Patronen-Feinfilter sind mit einem
Staubablassanschluss (Muffe bzw. Stutzen) versehen.
Im Normalfall ist dieser mit einem Stopfen G 1” bzw.
einem Blindflansch verschlossen. Sonderausführungen
sind gegen Aufpreis möglich. Gegen Mehrpreis
kann eine Ablassarmatur mitgeliefert werden.
7. Einbau
Unbedingt Durchflussrichtung beachten.
Der Patronen-Feinfilter soll ohne mechanische Spannung
in die Rohrleitung eingebaut werden.
8. Filter-Patronen-Austausch
Sicherheitsvorschriften und Richtlinien beachten.
Armaturen vor und nach dem Filter schließen.
Unbedingt entlüften, d. h. drucklos machen. Ist
kein weiterer Entlüftungsstutzen vorhanden, kann der
Differenzdruckanschluss verwandt werden.
Filterdeckel bzw. Schnellverschlussplatte abnehmen
bzw. zur Seite schwenken.
Filterpatronen nach Lösen der Befestigung herausnehmen.
Filterpatronen austauschen.
Zur Gewährleistung eines reibungslosen Betriebes
empfiehlt es sich, einen kompletten Reserve-Patroneneinsatz
auf Lager zu halten.
Beim Wiedereinsetzen unbedingt Auflagefläche bzw.
Dichtkante von allen Verschmutzungen reinigen. Ebenso
die Auflagefläche der Patronenverschlussplatte.
Achtung: Die nachgeschalteten Geräte sind nur dann
wirksam gegen Schmutz geschützt, wenn diese Arbeiten
mit größter Sorgfalt durchgeführt werden.
5
5. Temperature
The stress calculation of the filter housing is based on
a temperature of +50 °C. It is possible to expose the
filter for operation to higher temperatures, in which
case, however, the stress calculation shall be revised.
The filtering medium is designed for a temperature
range between -50 °C and +70 °C.
On request fiter elements for continuous operating
temperatures up to 230 °C are available.
6. Connections
6.1 Differential Pressure
Tapping and Vent Connections
The filter housings are equipped with two differential
pressure tapping connections and one vent
connection, size DN G ”. In units with the direction of
flow passing from left to right, such connections are
arranged at the front of the filter housing.
6.2 Dust-Condensate Removal Connection
GTS cartridge filters are equipped with a dust removal
connection (socket or stud) being normally blanked off
by plug G1” or a blind flange. Special constructions are
available on request.
As an optional extra, a evacuation valve can be made
available at extra cost.
7. Installation
It is most important to take into account the direction
of flow when installing the unit.
The cartridge filter shall be installed into the pipeline
without applying mechanical strain.
8. Replacement of Filter Cartridges
Observe rules and regulations of the safety code.
Close valves up stream and down stream of filter. It is
most important to depressurize the unit. Where
there are no extra vent connections available, use differential
pressure tappings for this purpose. Remove
filter cover or swivel aside quick closing plate.
Disengage cartridge retainer and withdraw the
cartridge. Replace filter cartridges.
To minimise interruptions of operation, it is recommended
to hold a set of spare cartridges in store.
When replacing cartridges, make sure a clean sealing
edge and support area of cartridge closing plate, so
that all impurities are removed.
Attention: Safe protection against contamination is
given to instruments installed down stream of the filter
only, where utmost care is observed in performing
these works.

9. Verschließen des Filters
9.1 Mit Flansch-Deckel-Verschluss
Dichtung und Dichtflächen reinigen; Verschlussdeckel
auflegen; Schrauben diametral einsetzen und zuerst
leicht anziehen; erst danach festziehen; unbedingt
Verkanten des Deckels vermeiden.
9.2 Mit GTS-Schnellverschluss
Die geschliffene Innenseite mit einem sauberen Tuch
reinigen und mit einem Silikonfett leicht einfetten.
O-Ringe aus der Deckelnut herausnehmen und mit
einem weichen, sauberen Tuch reinigen. Danach mit
Silikonfett leicht einfetten.
Die O-Ring-Nut im Schnellverschlussdeckel ebenfalls
mit einem weichen, sauberen Tuch reinigen und einfetten.
O-Ring wieder in die Deckelnut einlegen.
Keine Werkzeuge dazu verwenden.
Geringste mechanische Beschädigungen, wie Kratzer,
Einstiche etc. stellen die Dichtheit des Verschlusses
in Frage.
Den Deckel langsam in Schnellverschlussrichtung
(am Filteroberteil) einbringen, die Teile einlegen und
sichern.
Bei Wiederinbetriebnahme ist ein relativ rasches Öffnen
der Eingangsarmatur, d. h. ein Druckstoß ggf. erforderlich,
um den O-Ring in die richtige Position zu
bringen und damit die Dichtheit des Schnellverschlusses
herzustellen. Ist der Patronenfilter im
Freien aufgestellt, so ist eine Schutzhaube erforderlich,
um ein Eindringen von Wasser und Schmutz in
den Schnellverschluss zu verhindern.
Bild/Fig. 7
Filterelement
Cartridge
Beispiele für Stutzenstellung
Example for position of connection
Bild/Fig. 8
Eingang 180° Eingang 270°
Ausgang 0° Ausgang 0°
inlet 180° inlet 270°
outlet 0° outlet 0°
6
9. Closing of the Filter
9.1 With bolted cover plate
Clean gasket and faces; lay cover on support area;
insert bolts by way of diametrical sequence, screw on
finger tight only, thereafter tighten up screw
diametrical sequence to avoid tilting of cover.
9.2 With GTS quick closing device
First clean internal face, being ground to flat finish, use
clean cloth, then slightly lubricate with silicone grease.
Withdraw O-rings from cover slot. Clean with soft cloth
and slightly lubricate with silicone grease.
Clean O-ring slot of quick closing cover, too, using soft
clean cloth, then lubricate.
Place O-ring back into O-ring slot of cover.
Desist from using tools.
Even slightest mechanical deteriorations such as
scratches, punctures, etc. are susceptible to affect
tight seal of cover.
Slowly move cover in sense of quick closing device
(on top of filter), replace and secure parts.
While re-starting the unit for operation, a comparably
quick opening operation of the inlet valve, i. e. possibly
a pressure surge, is required to put the O-ring into its
proper position and thus to ensure safe seal of the
quick closing device. Where the cartridge filter is
installed outdoors so as to be exposed to the open air
while operating, a protecting cap shall be provided to
prevent water and dirt from penetrating into the quick
closing device.
Schnellverschluss
Quik Closing Device
Bild / Fig. 9
(siehe separaten
Prospekt 5070)
(please refer to separate
leaflet 5070)

10. Qualitätssicherung
Konstruktion und Fertigung der Patronenfilter werden
im Rahmen unseres Qualitätsmanagementsystems
DIN EN ISO 9001 gemäß AD-Merkblatt und DVGW
Arbeitsblatt G 498 (oder anderer Druckbehälter Standards)
geprüft.
Die Abnahme der Druckbehälter erfolgt grundsätzlich
durch Sachverständige des TÜV oder anderer dritter
Sachverständiger (Lloyd`s Register, Germanischer
Lloyd, Bureau Veritas etc.).
Prüf- und Materialzeugnisse werden von den Sachverständigen
erstellt und sind integraler Bestandteil des
Produktes.
11. Bestellangaben
Bei Bestellung eines Patronenfilters bitten wir um folgende
Angaben:
1. Ausführung 1 oder 2
Anschlussflansche (DN, PN, DIN, ANSI)
2. Durchflussmenge Vn [m /h]
(Normkubikmeter)
3. Vordruckbereich p e min und p e max [bar]
4. Berechnungsdruck (Konzessionsdaten
und -temperatur)
5. Betriebstemperaturen [°C]
6. Medium (gegebenenfalls Gasanalyse)
7. Deckelschwenkvorrichtung
(bei Schnellverschluss mit Abziehvorrichtung)
8. Schnellverschluss
9. Stutzenausführung und Kondensatablass
10. Sonderwünsche (gegen Mehrpreis)
Abnahme: TÜV / TÜH, DVGW, Lloyds, etc.
11. Zusatzeinrichtung für Filterdifferenzdruckmessung:
Differenzdruckmessgeräte (Anzeige, Anzeige
mit Schleppzeiger, elektr. Kontaktgabe)
12. Typenschildstellung (Normalausführung) sichtbar
bei Gasdurchfluss von links nach rechts; bzw. bei
zwei Filtern in einer Anlage: 1 x normal und 1 x
spiegelbildlich
13. Kunststoff-Schutzhaube für Schnellverschluss
14. Andere Nennweiten der Anschlussstutzen als in
der Tabelle angegeben
15. Ausführung für besonders starken Staubanfall.
Steigegeschwindigkeit im Behälter ca. 2 m/sec.
16. Andere Anschlussarten zu Stutzenanordnungen
(z. B. Eckfilter)
7
10. Quality assurance
Design and Manufacturing of the cartridge filters are
checked and tested based on our quality management
system DIN EN ISO 9001 and in accordance to AD-
Merkblatt and DVGW worksheet G 498 (or other
pressure vessel codes).
The acceptance of the pressure vessels is carried out
by experts of TÜV or other third party experts (Lloyd`s
Register, Germanischer Lloyd, Bureau Veritas etc.).
Test- and materialcertificates are providet by the
experts and they are integral part of the product.
11. Data to be Stated with Order
With order and special constructions, please state
when ordering a cartridge filter:
1. Version 1 or 2
Flanges (DN, PN, DIN, ANSI)
2. Rate of flow Vn [m /h] (standard cubic metres)
3. Upstream pressure range p e min und p e max [bar]
4. Design pressure and temperature
5. Operating temperatures [°C]
6. Medium to be treated (possibly gas analysis)
7. Cover swivelling device (in case of quick closing
device with extractor)
8. Quick closing device
9. Type of connections for condensate drain
10. Special options (against extra charge)
Acceptance: , TÜV / TÜH, DVGW, Lloyds, etc.
11. Special instrumentation for filter, differential
pressure gauge, differential pressure gauge
indicator with drag pointer, electric contact
transmission
12. Name plate (standard design) – Oriantation (to be
visible with direction of gas flow from left to right)
or with two filter units in one skid: 1 x normal and
1 x mirror-inverted
13. Plastic protective cap for quick closing device
14. Connection sizes differing from those indicated in
table
15. Construction for particular occurence of dust, gas
velocity in chamber appr. 2 m/s
16. Other types of connections (e. g. angle filters)

12. Typenbezeichnung
Beispiel
Lieferprogramm
Indirekt Heater
Patronen-Feinfilter
Siebkorbfilter
Zellen-Gasfilter
Staub-Flüssigkeitsabscheider, vertikal
Staub-Flüssigkeitsabscheider, horizontal
Zyklon-Abscheider
Anfahrsiebe
Erdgas-Wärmetauscher, vertikal
Erdgas-Wärmetauscher, horizontal
Elektro-Erdgas-Wärmetauscher, explosionsgeschützt
Steuergas-Vorwärmer
Rohrleitungs-Schalldämpfer
Abblase-Schalldämpfer
Odoriseure
Kühler
Druckbehälter
VPF 1. 250. 16.100. 1
THIELMANN ENERGIETECHNIK GMBH
Dormannweg 48
D-34123 Kassel-Bettenhausen
Telefon ++49 (0)561 507 85 0
Telefax ++49 (0)561 507 85 20
8
12. Designation of type
Example
Ausführung / type
DN Stutzen / DN connection size
PN
Behälter-Außendurchmesser / Vessel outside diameter
Anzahl der Filterelemente / No. of filter cartridges
Patronen-Feinfilter / Cartridge filter
Product range
indirect heater
cartridge filter
wire-basket strainer
cellular filter
dust/liquid separator, vertical
dust/liquid separator, horizontal
cyclone separator
start up strainer
natural-gas heat-exchanger, vertical
natural-gas heat-exchanger, horizontal
electr. natural-gas heat-exchanger, explosion-proofed
control-gas preheater
pipeline silencer
waste-gas silencer
odorizers
coolers
pressure vessels
Änderungen vorbehalten. Subject to change without notice.
GTS verbessert ihre Produkte ständig und betreibt fortlaufende Weiterentwicklung.
Wir bitten daher um Verständnis, wenn veränderte Ausführungen
der Geräte geliefert oder angeboten werden, ohne daß dies vorher angekündigt
wird.
GTS are continuously improving their products and constantly carry on
development. We therefore ask you to appreciate if modified constructions
are offered or supplied without giving prior notice.
3/99