СПОСОБ ОЧИСТКИ КАРТРИДЖНОГО ФИЛЬТРА ПЫЛЕУЛАВЛИВАЮЩЕГО АГРЕГАТА И ТУРБОВЕНТИЛЯТОР ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА
METHOD OF CLEANING GAS CATCHING UNIT CARTRIDGE FILTER AND TURBOFAN TO THIS END

Изобретение относится к способу очистки картриджных фильтров, используемых для пылеулавливающих агрегатов, загрязненных частицами пыли, осаждаемых в процессе работы агрегата на внешнюю поверхность фильтра, выполненного из пористого материала, а также к устройству для очистки фильтров.
В настоящее время для оперативной очистки загрязненных фильтров известны и используются такие технологии, как противоточная, импульсно-струйная и противоточно-импульсная, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки.
Так, например, известен способ регенерации фильтрующего элемента по патенту РФ №2305580, при котором воздействуют на фильтр гидродинамическими импульсами, генерируемыми с помощью электрического разряда между электродами, помещенными в рабочую среду, при этом разряд осуществляют с однонаправленным вектором скорости гидродинамического течения рабочей среды.
Известен также способ очистки фильтрационного материала газового фильтра по патенту РФ №2417818, принятый за наиболее близкий аналог, согласно которому закрывают один или нескольких фильтровых сегментов от газового фильтра, обеспечивают поток чистящего газа сквозь фильтрационный материал закрытого фильтрового сегмента или сегментов, при этом направление потока чистящего газа является обратным относительно нормального направления потока фильтруемого газа, загрязненного частицами, и обеспечивают ударную волны посредством высоконапорного газового импульса, после чего прекращают поток чистящего газа. Однако это технологически достаточно затратный способ.
Известен кассетный фильтр для очистки атмосферного воздуха по патенту РФ №2385179, содержащий корпус с двумя рядами последовательно расположенных секций, каждая из которых разделена на камеру чистого газа и камеру грязного газа, фильтровальные кассеты, установленные в камерах грязного газа, устройство импульсной регенерации фильтровальных кассет сжатым воздухом, колпаки которого установлены над каждой секцией, коллектор для подвода грязного газа и коллектор для отвода чистого газа. При этом камеры грязного газа, смежные по соседнему ряду секций, и камеры чистого газа, смежные по соседнему ряду секций, выполнены сообщающимися между собой, а между камерами чистого газа, смежными по соседнему ряду секций, установлены перегородки, выполненные из набора последовательно расположенных с зазором по вертикали колосников для предотвращения влияния импульсов сжатого воздуха при регенерации фильтровальных кассет на процесс фильтрации в смежной секции.
Также известен механизм регенерации фильтра по заявке на патент РФ №2009132292, принятый за наиболее близкий аналог устройства, согласно которому механизм регенерации содержит мотор-редуктор и вал, на котором закреплены упругие эластичные пластины, отряхивающие гофры от осадка при автоматическом включении механизма регенерации после каждой остановки вентилятора. Однако работа такого механизма из-за механического контакта пластин с поверхностью фильтра будет способствовать быстрому износу фильтра.
Задачей предлагаемого изобретения является создание надежного и технологически простого способа очистки картриджных фильтров, а также техническое решение турбовентилятора для реализации заявленного способа.
Технический результат, обеспечиваемый заявленным изобретением, за счет которого решается указанная задача, - снижение длительности технологического процесса очистки фильтра и обеспечение высокой степени очистки фильтра.
Для решения поставленной задачи предлагается способ очистки картриджного фильтра пылеулавливающего агрегата, при котором отключают вытяжной вентилятор пылеулавливающего агрегата, создают внутри фильтра импульсный противоположно направленный воздушный поток и удаляют загрязнения с внешней поверхности фильтра, после чего, включив вытяжной вентилятор, возвращают пылеулавливающий агрегат в штатный режим. Указанный воздушный поток создают в течение 8-10 секунд турбовентилятором, установленным на соосном с фильтром валу и вставленным во внутреннее отверстие фильтра, создающим пульсирующий воздушный поток по всей высоте фильтра, при этом величину создаваемого внутри фильтра давления выбирают в зависимости от заданной производительности агрегата.
Для осуществления заявленного способа предлагается техническое решение турбовентилятора, содержащего электродвигатель, на валу которого установлены две турбинные лопатки, наружный диаметр края которых меньше внутреннего диаметра фильтра, причем отношение наружного диаметра края лопаток к внутреннему диаметру фильтра находится в оптимальном интервале величин:
2
1
D/D=0,95÷0,97, где
2
D - наружный диаметр края лопаток,
1
D - внутренний диаметр фильтра.
В частном случае технического решения турбовентилятора он в целях безопасности может устанавливаться в ограждающий (проволочный) каркас.
Сущность изобретения поясняется на фигуре, где изображены отдельный воздушный фильтр пылеулавливающего агрегата 4, высокооборотный электродвигатель 1, совмещенный с осью 2 турбовентилятора, турбинные лопатки 3, подшипник 5 и ограждающий каркас 6.
Турбовентилятор вместе с ограждающим каркасом 6 вставляется внутрь картриджного фильтра 4 и включается только после отключения вытяжного вентилятора (не показан) пылеулавливающего агрегата. Время включения турбовентилятора после выключения вентилятора может регулироваться в широких пределах, однако он может включаться только после полной остановки вращения колеса вытяжного вентилятора.
Наружный диаметр края лопаток 3 и ограждающего каркаса 6 чуть меньше внутреннего диаметра фильтра 4, при этом лопатки турбовентилятора расположены очень близко к внутренней поверхности сетки. Поэтому вращающиеся края лопаток турбовентилятора находятся не более чем в 10÷12 мм от начала складок (гофр) фильтра. При вращении турбовентилятора происходит срыв потока воздуха с его лопаток в радиальном направлении, обратном по отношению к потоку, создаваемому вытяжным вентилятором пылеулавливающего агрегата. Этот поток проходит через волокнистую структуру картриджного фильтра и сдувает осевшую пыль на его внешней поверхности за счет давления проходящего воздуха и микродеформации материала гофр фильтра, происходящей благодаря раздуванию материала гофр при набегании лопатки и его схлопыванию после ее прохождения. Скорость воздуха, проходящего сквозь фильтровальную поверхность в импульсном режиме при работающей турбине, на порядок больше скорости осаждения пыли при работе фильтра в штатном режиме пылеулавливания. Необходимая скорость для различных типоразмеров фильтров и разная производительность агрегата по воздуху подбираются за счет изменения геометрии (углов и площади) лопаток турбовентилятора и частоты вращения электродвигателя. В турбовентиляторе имеются две узкие рабочие лопатки, что значительно облегчает их балансировку и уменьшает количество перекачиваемого воздуха, за счет чего снижается мощность используемого электродвигателя. Общее уменьшение объема воздуха, а также разряжение во внутренней полости картриджного фильтра, создаваемое вращающимися лопатками турбовентилятора, не дает частицам пыли, оторвавшимся от поверхности фильтра, унестись с воздушным потоком.
Дополнительная система обратных воздушных клапанов, устанавливаемых в пылеуловителях на основе картриджных фильтров с данной системой очистки, позволяет направлять пылевоздушную смесь к пылесборнику. Вся совокупность указанных признаков сокращает процесс очистки картриджного фильтра и осаждение частиц в пылесборнике до 8÷10 сек.