УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ РУКАВНОГО ФИЛЬТРА

Полезная модель относится к фильтрующим устройствам для очистки газа от пыли и может быть использована в черной, цветной металлургии, промышленности строительных материалов и других отраслях.
Известен фильтр рукавный по патенту РФ №2324524, МПК B61D 46/02, опубл. 20.05.2008 г.
Этот фильтр рукавный для очистки газа содержит корпус с подводящим и отводящим патрубками, разделенный на камеры грязного и чистого газа. В конструкции фильтра есть рукава с фильтрующей поверхностью из ткани, система импульсной регенерации рукавов и система обнаружения повреждения фильтрующей поверхности рукавов. При этом система обнаружения включает эжектор, датчик наличия пыли и патрубки. Датчик выполнен в виде камеры с прозрачными боковыми стенками и расположен между источником света и фотоэлементом. Фильтр отличается тем, что камера чистого газа фильтра разделена на секции, которые соединены с отводящим патрубком газоходами, газоход каждой секции оборудован отсекающей заслонкой, а система обнаружения повреждения фильтрующей поверхности рукавов установлена в каждой секции. Эжектор установлен в газоходе, а его подводящий и приемный патрубки выведены наружу газохода. Приемный патрубок эжектора соединен с датчиком наличия пыли. Выходной патрубок датчика соединен с газоходом, а сам датчик оборудован патрубком ввода регенерирующего воздуха.
Недостаток: сложность конструкции фильтра.
Известен фильтр рукавный по пат. РФ №2191061, МПК B61D 4/02, опубл. 20.10.2002 г.
Этот рукавный фильтр содержит корпус, разделенный перегородкой на камеры для чистого и запыленного воздуха или газа, внутреннюю облицовку, фильтровальные рукава на каркасах внутри камеры запыленного воздуха, закрепленные на установочной решетке и блоке труб Вентури, число которых равно числу рукавов, конусный сборник-днище, патрубки для подвода запыленного воздуха к поверхностям для очистки и вывода очищенного воздуха, систему импульсной регенерации рукавов с мембранными клапанами и коробом для сжатого продувочного воздуха и устройство управления клапанами. Каждый рукав и трубы Вентури снабжены антистатическими экранами, выполненными из лентообразной металлической фольги заданной формы. Внутренняя облицовка корпуса выполнена в виде многослойного покрытия с определенной шероховатостью.
Недостаток: сложность конструкции.
Известна система регенерации рукавного фильтра по патенту РФ №2190271, МПК B01D 46/02, опубл. 27.09.2002 г., прототип.
Сущность этого изобретения: рукавный фильтр содержит корпус, камеру запыленного газа и съемную камеру очищенного газа, разделенные рукавной решеткой. Камера запыленного газа содержит входной патрубок, пылесборный бункер с пылевыгрузным патрубком и устройство для натяжения рукавов. Камера очищенного газа включает выходной патрубок и устройство для импульсной регенерации путем продувки сжатым воздухом, содержащее ресивер, электромагнитные клапаны, продувочные коллекторы и эжектирующие насадки. Съемные фильтрующие рукава изготавливаются из высокотемпературного кислотостойкого минерального волокнистого фильтрующего материала и снабжены распорными кольцами, расположенными на наружной поверхности рукавов. Устройство для натяжения фильтрующих рукавов выполнено в виде горизонтальной решетчатой рамы с закрепленными на ней заглушками съемных фильтрующих рукавов, снабженной вертикальной тягой, верхний конец которой имеет дистанционный упор. Нижний конец тяги проходит через уплотнение в дне пылесборного бункера и имеет быстроразъемное соединение с регулируемым пружинным толкателем. Верхний конец тяги скреплен с грузозахватом при помощи гибкой подвески.
Недостатки этой системы регенерации: низкая степень очистки и малый ресурс фильтра рукавного из-за отсутствия оптимизации сопел системы импульсной регенерации и режимов их работы.
Задача создания полезной модели: улучшение степени очистки при значительном ресурс работы.
Технический результат: улучшение степени очистки газа.
Решение указанной задачи достигнуто в устройстве для регенерации рукавного фильтра, содержащем систему импульсной регенерации рукавов, в виде ресивера со сжатым воздухом, управляемых клапанов и трубок с соплами на концах этих трубок, установленными соосно с рукавами, тем, что сопла и трубки сгруппированы для каждого ряда открытых торцов рукавов и соединены с коллекторами, управляемые клапаны выполнены на входе в каждый коллектор, сопла установлены частично внутри рукавов, при этом их нижние торцы отстоят от открытых торцов рукавов на расстоянии:
p
Н=(0,8-1,2)d
где: Н - расстояние от нижнего торца сопла до открытого торца рукава,
p
d - внутренний диаметр рукава.
Внутренний диаметр выходного сечения внутреннего канала сопла на его нижнем торце может быть выполнен из условия:
внс
р
d=(0,4-0,6) d ,
внс
где: d - наружный диаметр сопла на его нижнем торце,
p
d - внутренний диаметр рукава.
Внутренний канал сопла может быть выполнен цилиндрическим.
Внутренний канал сопла может быть выполнен коническим с расширением сверху вниз.
Внутренний канал сопла может быть выполнен коническим с сужением сверху вниз.
Внутренний канал сопла может быть выполнен в форме сопла Лаваля и содержать сужающуюся и расширяющуюся части с цилиндрическим участком между ними.
Максимальный наружный диаметр сопла может быть выполнен из соотношения:
нc
р
D=(0,8-0,9) d ,
нc
где: D - наружный диаметр сопла,
p
d - внутренний диаметр рукава.
Конструкция рукавного фильтра для очистки газа поясняется чертежами фиг. 1-13, где изображено:
- на фиг. 1 основной вид рукавного фильтра в разрезе,
- на фиг. 2 приведен вид А, сверху,
-на фиг. 3 приведена схема рукавного фильтра,
- на фиг. 4 приведен разрез В-В на фиг. 3,
- на фиг. 5 приведен разрез С-С, на фиг. 3,
- на фиг. 6 приведен разрез D-D, на фиг. 3,
- на фиг. 7 приведена система импульсной очистки,
- на фиг. 8 приведен вид Е,
- на фиг. 9 приведен первый вариант сопла,
- на фиг. 10 приведен второй вариант сопла,
- на фиг. 11 приведен третий вариант сопла,
- на фиг. 12 приведен четвертый вариант сопла,
- на фиг. 13 приведена компоновка сопла в открытом торце рукава.
Перечень существенных признаков:
корпус 1,
подводящий патрубок 2,
отводящий патрубок 3,
камера грязного газа 4,
камера чистого газа 5,
рукав 6,
полость 7,
переходник 8,
сборник пыли 9.
опора 10,
лестница 11,
ограждение 12,
проволочный каркас 13,
фильтрующая поверхность 14,
открытый торец 15,
закрытый торец 16,
трубная решетка 17,
система импульсной очистки 18.
рессивер 19,
клапан 20,
коллектор 21,
трубка 22,
сопло 23,
канал 24,
сужающаяся часть 25,
цилиндрический участок 26,
расширяющаяся часть 27.
Рукавный фильтр (фиг. 1 и 2) для очистки газа содержит корпус 1 с подводящим 2 и отводящим 3 патрубками, камеру грязного газа 4 и камеру чистого газа 5.
Фильтрующие элементы выполнены в виде рукавов 6, установленных вертикально в полости 7 корпуса 1. Корпус 1 может иметь цилиндрическую форму или выполнен в форме прямоугольного параллелепипеда. В дальнейшем сделано описание фильтра рукавного с вторым вариантом корпуса 1. Под корпусом 1 выполнен переходник 8 сужающийся книзу и далее сборник пыли 9. Корпус 1 установлен на опорах 10 и оборудован снаружи лестницами 11 и ограждениями 12. (фиг. 1 и 2).
Рукава 6 имеют проволочный каркас 13, фильтрующую поверхностью 14 из ткани, открытые торцы 15 с одной стороны (сверху), закрытые торцы 16 - с другой стороны (снизу). Рукава 6 установлены в трубной решетке 17 (фиг. 1 и 7).
В камере чистого газа 5 выполнена система импульсной очистки 18. Система импульсной очистки 18 содержит ресивер 19 для сжатого воздуха.
К ресиверу 19 посредством клапанов 20 присоединены коллекторы 21. Число коллекторов 21 выполнено по числу рядов рукавов 6 в конкретном рукавном фильтре. К коллекторам 21 трубками 22 присоединены сопла 23, установленные на концах трубок 22 против открытых торцов 15 рукавов 6 (фиг. 1 и 7). Сопла 23 имеют каналы 24 для подачи сжатого воздуха в рукава 6 для их очистки.
Длина рукава 6 может быть выполнена из условия:
1
p
L=(10-20)d,
i
где: L - длина рукава 6,
p
d - внутренний диаметр рукава 6.
Сопла 23 установлены против каждого рукава 6 соосно с ними и против их открытых торцов 15, при этом сопла 23 установлены частично внутри рукавов 6 на расстоянии от этого торца:
p
Н=(0,8-1,2)d
где: Н - расстояние от нижнего торца сопла 23 до открытого торца 15 рукава 6, (глубина установки сопла 23),
p
d - внутренний диаметр рукава 6.
Обоснование оптимальности указанного диапазона расстояния Н из условия благоприятного сочетания основных характеристик рукавного фильтра поясняется в табл. 1. Основными характеристиками рукавного фильтра являются степень очистки и ресурс рукавов 6.
Вывод: длина рукава 6 может быть выполнена из условия:
1
p
L=(10-20)d,
1
где: L - длина рукава 6,
p
d - внутренний диаметр рукава 6.
Обоснование оптимальности внутреннего диаметра выходного сечения канала 24 сопла 23 приведено в табл.2.
Вывод по табл. 2: оптимальное значение внутреннего диаметра выходного сечения сопла 23 на его нижнем торце может быть определено из условия:
внс
p
d=(0,4-0,6)d.
Обоснование оптимальности максимального наружного диаметра сопла 23 приведено в табл. 3.
нс
p
нс
p≥
При этом следует учитывать, что при D/d=1 эжектирование очищенного газа в рукава 6 не происходит, а при соотношении D/d1 сборка устройства невозможна.
Вывод по табл. 3: максимальный наружный диаметр сопла 23 может быть выполнен из соотношения:
нс
р
D=(0,8-0,9)d,
нс
где: D - наружный диаметр сопла 23,
p
d - внутренний диаметр рукава 6.
На фиг. 9 приведен первый вариант сопла 23. Канал 24 выполнен цилиндрическим.
На фиг. 10 приведен второй вариант сопла 23. Канал 24 выполнен расширяющимся к выходу.
На фиг. 11 приведен третий вариант сопла 23. Канал 24 выполнен сужающимся к выходу. Это увеличивает скорость истечения воздуха до звуковой.
На фиг. 12 приведен четвертый вариант сопла 23. Канал 24 выполнен в форме сопла Лаваля и содержит сужающуюся часть 25, расширяющуюся часть 27 и размещенный между ними цилиндрический участок 26. Такая форма канала 24 сопла 23 позволит при двукратном перепаде давления на нем получить сверхзвуковую скорость истечения эжектирующей струи, что значительно улучшит очистку рукавов 6. На фиг. 13 приведена компоновка сопла 23 внутри фильтра рукавного 6.
Работа устройства
Устройство для очистки рукавного фильтра работает следующим образом (фиг. 1, 7 и 8).
Подводят через подводящий патрубок 2 в камеру грязного газа 4 очищаемый газ, который через фильтрующие поверхности 14 рукавов 6 проходит внутрь них и через открытые торцы 15 выходит в камеру чистого газа 5 и далее - в отводящий патрубок 3 (фиг. 1).
Через каждые 1-2 мин открывают клапаны 20 системы импульсной очистки 18 и сжатый воздух с давление от 0,4 до 0,8 МПа поступает в рукава 6 через сопла 23 и открытые торцы 15 внутрь рукавов 6.
Пыль стряхивается с фильтрующих поверхностей 14 и через переходник 8 ссыпается в сборник пыли 9 (фиг. 1 и 7).
Применение полезной модели позволило:
- повысить степень очистки фильтрующих элементов рукавного фильтра при большом ресурсе его работы.