ПЫЛЕВОЙ ФИЛЬТР

Полезная модель касается фильтрующего устройства, включающего в себя по меньшей мере одну снабженную с внутренней стороны фильтрующими шлангами фильтровальную камеру и газопровод для неочищенного газа, соединенный посредством канального ответвления газопровода с отверстием для входа газа этой по меньшей мере одной фильтровальной камеры, причем это ответвление газопровода по меньшей мере частично перенаправляет текущий в газопроводе для неочищенного газа поток газа в направлении отверстия для входа газа этой по меньшей, мере одной фильтровальной камеры.
Из практики общеизвестны фильтрующие устройства, называемые поверхностными фильтрами, с помощью которых частицы пыли выделяются из запыленных отходящих газов, например, дымовых газов, представляющих собой поток газа-носителя. У такого рода поверхностных фильтров в фильтровальной камере, через которую протекает поток отходящего газа, дымового газа или газа-носителя, с внутренней стороны установлено несколько фильтрующих шлангов, предпочтительно в висячем положении. Обычно речь идет о тканевых фильтрующих шлангах. Эти цилиндрические тканевые фильтрующие шланги стабилизируются посредством введенного внутрь них опорного каркаса или с помощью опорных колец, и, как правило, снаружи внутрь через них протекает, запыленный или содержащий частицы газ-носитель. При этом на наружной поверхности тканевых фильтрующих шлангов осаждается слой пыли (кек). Этот слой должен регулярно очищаться, чтобы можно было поддерживать эффективную эксплуатацию такого фильтрующего устройства, так как с увеличивающейся толщиной кека связан рост разности давлений и вместе с тем увеличение энергии, расходуемой при протекании через шланг. Для очистки сегодня хорошо зарекомендовали себя рукавные фильтры с импульсной очисткой или импульсные фильтры, у которых тканевые фильтрующие шланги путем вдувания сжатого воздуха посредством цикличных интенсивных толчков сжатого воздуха кратковременно раздуваются изнутри, и направление течения изменяется на противоположное, благодаря чему налипающий кек отрывается и падает в приемную воронку или разгрузочную воронку, выполненную обычно в виде составной части фильтровальной камеры, окружающей тканевые фильтрующие шланги, под тканевыми фильтрующими шлангами. Эта приемная или разгрузочная воронка затем опорожняется, например, посредством барабанного шлюза.
Для подачи предназначенного для очистки, несущего пыль или частицы потока газа, как правило, бывает предусмотрен газопровод для неочищенного газа, от которого отходят ответвления газопровода, которые перенаправляют поток газа, текущего в газопроводе для неочищенного газа, и соответственно подводят его к выполненному в фильтровальной камере отверстию для входа газа, через которое соответствующий, содержащий пыль или частицы неочищенный газ подается в сборную камеру для неочищенного газа фильтровальной камеры. Неочищенный газ протекает затем через тканевые фильтрующие шланги и выходит из фильтровальной камеры со стороны очищенного газа по газопроводу для очищенного газа или каналу для очищенного газа.
При распределении предназначенного для очистки или для фильтрации неочищенного газа из газопровода для неочищенного газа на одну или несколько камер, снабженных (тканевыми) фильтрующими шлангами фильтровальной камеры, например, фильтра импульсной очистки или импульсного фильтра, текущий в газопроводе для неочищенного газа неочищенный газ у соответствующего ответвления газопровода сначала перенаправляется приблизительно на 90° вниз, а затем дальше по ходу выполненного в виде канала ответвления газопровода подается в фильтровальную камеру.
Из WО 0151172 известно фильтрующее устройство, содержащее по меньшей мере одну снабженную с внутренней стороны фильтрующими шлангами фильтровальную камеру и газопровод для неочищенного газа, соединенный посредством канального ответвления газопровода с отверстием для входа газа этой по меньшей мере одной фильтровальной камеры, причем это ответвление газопровода, по меньшей мере, частично перенаправляет текущий в газопроводе для неочищенного газа поток газа в направлении отверстия для входа газа этой по меньшей мере одной фильтровальной камеры.
У такого рода известных фильтрующих устройств в области ответвления газопровода при известных условиях возникают значительные срывы течения. В результате срыва в канальном ответвлении газопровода образуются неправильности или неравномерности профиля течения, которые продолжают существовать до входа неочищенного газа в соответствующую фильтровальную камеру и внутри фильтровальной камеры в области фильтрующих шлангов вызывают цилиндрическое вторичное течение. Это вторичное течение, в свою очередь, также создает нежелательные боковые усилия на фильтрующие шланги, что приводит к нежелательным качающимся движениям обычно установленных в фильтровальной камере в висячем положении фильтрующих шлангов. Эти дополнительные, нежелательные качающиеся движения фильтрующих шлангов приводят к нежелательным явлениям износа фильтрующих шлангов.
В основу полезной модели положена задача создать решение, которое позволит избежать вторичного течения, приводящего к возникновению колебаний фильтрующих шлангов в фильтровальной камере.
У фильтрующего устройства, подробно описанного выше рода, эта задача в соответствии с полезной моделью решается за счет того, что у выходящего в газопровод для неочищенного газа отверстия для входа газа ответвления газопровода установлен выступающий в гидравлическое поперечное сечение газопровода для неочищенного газа и ориентированный, по меньшей мере, по существу поперек направления течения газа в газопроводе для неочищенного газа щиток для направления течения.
Другие предпочтительные усовершенствования и целесообразные варианты осуществления полезной модели являются предметом зависимых пунктов формулы полезной модели.
Неожиданным образом оказалось, что благодаря тому, что у выходящего в газопровод для неочищенного газа отверстия для входа газа ответвления газопровода, и вместе с тем в области ответвления газопровода или, соответственно, перенаправления неочищенного газа из газопровода для неочищенного газа в канальное ответвление газопровода установлен выступающий в поперечное сечение газопровода для неочищенного газа и ориентированный, по меньшей мере, по существу поперек направления течения газа в газопроводе для неочищенного газа щиток для направления течения, наблюдавшийся до сих пор срыв течения больше практически не возникает и как следствие предотвращается возникновение мешающего вторичного течения в фильтровальной камере. При этом боковые качающиеся движения фильтрующих шлангов сокращаются до минимума и обусловленный ими износ фильтрующих шлангов значительно снижается. Предлагаемая полезной моделью установка щитка для направления течения способствует тому, чтобы течение неочищенного газа в газопроводе для неочищенного газа, в частности, на задней, если смотреть в направлении течения неочищенного газа, стороне щитка для направления течения без большого срыва течения или без большого отрыва течения двигалось в выходящее в газопровод для неочищенного газа отверстие для входа газа внутрь каждого предусмотренного ответвления газопровода и равномерно, без образования вторичного течения через отверстие для входа газа фильтровальной камеры, втекало в фильтровальную камеру. В канальном участке или впускном канале ответвления газопровода образуются только лишь небольшие зоны обратного потока или области обратного потока. Благодаря этому равномерному профилю течения приток к фильтрующим шлангам происходит равномерно, и они равномерно покрываются пылью. Благодаря этому предотвращаются вызывающие износ качающиеся движения шлангов.
Осуществляемое благодаря предлагаемой полезной моделью мере выравнивание профиля течения в фильтровальной камере способствует, кроме того, выравниванию покрытия пылью фильтрующих шлангов или, соответственно, тканевых фильтрующих шлангов, что позволяет выполнять их для достижения определенной производительности фильтра с меньшими размерами, чем это было бы необходимо у соответствующих фильтрующих устройств по уровню техники для достижения такой же производительности фильтра.
Чтобы достичь перенаправления течения неочищенного газа, точно направленного на отверстие для входа газа ответвления газопровода, в соответствии с вариантом осуществления полезной модели, предпочтительно, чтобы щиток для направления течения был расположен на боковой стенке, находящейся выше по потоку в направлении течения газа в газопроводе для неочищенного газа, в частности, поперечной боковой стенке ответвления газопровода. Ответвляющаяся от потока неочищенного газа и подлежащая перенаправлению часть течения может тогда хорошо примыкать к задней в направлении течения неочищенного газа приточной поверхности щитка для направления течения.
Причем тогда также предпочтительно, если щиток для направления течения проходит по ширине выходящего в газопровод неочищенного газа отверстия для входа газа ответвления газопровода, что также предусматривается полезной моделью.
Желаемое, осуществляющееся гидравлически. благоприятно перенаправление части потока неочищенного газа в соответственно предусмотренное в газопроводе для неочищенного газа отверстие для входа газа канального ответвления газопровода может достигаться за счет того, что щиток для направления течения проходит наклонно, направленным против направления течения газа в газопроводе для неочищенного газа свободным концом внутрь газопровода для неочищенного газа, что также предусматривается полезной моделью.
При этом щиток для направления течения по другому варианту осуществления полезной модели может иметь изогнутую или прямую форму, при этом изогнутая форма способствует еще большему улучшению перенаправления течения.
Предлагаемое полезной моделью фильтрующее устройство может включать в себя несколько фильтровальных камер, а предусмотренный газопровод для неочищенного газа несколько ведущих каждое, по меньшей мере, к одной фильтровальной камере ответвлений газопровода. В таких вариантах осуществления не обязательно каждое выходящее в газопровод для неочищенного газа отверстие для входа газа ответвления газопровода должно быть оснащено щитком для направления течения. Может быть достаточно, чтобы только часть ответвлений газопровода, например, только каждое второе ответвление газопровода, соответственно было снабжено щитком для направления течения. Поэтому полезная модель отличается также тем, что фильтрующее устройство включает в себя несколько фильтровальных камер, а газопровод для неочищенного газа несколько ведущих каждое к одной фильтровальной камере ответвлений газопровода, при этом по меньшей мере часть ответвлений газопровода соответственно снабжена щитком для направления течения. В частности, полезная модель предусматривает также, что каждое второе ответвление газопровода снабжено щитком для направления течения.
Так как у обычных фильтрующих устройств того рода, о котором здесь идет речь, газопровод для неочищенного газа в направлении течения газа сужается к своему концу, т.е. уменьшается в своем свободном гидравлическом поперечном сечении, в соответствии с усовершенствованием полезной модели, также предпочтительно, чтобы по меньшей мере передняя, если смотреть в направлении течения газа в газопроводе для неочищенного газа, сторона щитка для направления течения также оказывала положительное влияние на перенаправление течения в ответвление газа, предшествующее в направлении течения газа. Полезная модель отличается также тем, что щиток для направления течения проходит над выходящим в газопровод для неочищенного газа отверстием для входа газа ответвления газопровода, соответственно предшествующего в направлении течения газа газопровода для неочищенного газа.
Чтобы при входе в фильтровальную камеру или непосредственно после входа части потока неочищенного газа в фильтровальную камеру предотвратить действие боковых импульсов на фильтрующие шланги, и к тому же образование цилиндрического течения в расположенной ниже фильтрующих шлангов разгрузочной воронке в области отверстия для входа газа внутри фильтровальной камеры выполнен и установлен отражательный щиток в форме, препятствующей образованию цилиндрического течения в разгрузочной воронке. Поэтому полезная модель также предусматривает, что с внутренней стороны фильтровальной камеры в области отверстия для входа газа в направлении канального течения газа перед фильтрующими шлангами расположен отражательный щиток.
Фильтрующее устройство может быть выполнено в виде многокамерного фильтра или рядного фильтра, что также предусматривается полезной моделью.
В частности, полезная модель отличается также тем, что она включает в себя устройство для очистки фильтрующих шлангов, в частности, выполнено в виде фильтра импульсной очистки или (импульсного) пульсирующего фильтра.
Наконец, предлагаемое полезной моделью фильтрующее устройство пригодно, в частности, для применения в промышленных и крупных технических установках. Поэтому полезная модель предусматривает также, что фильтрующее устройство, представляя собой пылевой фильтр, является составной частью системы фильтрации технологического или горячего газа промышленной установки, в частности, подключенной к газопроводу для неочищенного газа установки для сжигания, металлургической или цементной установки.
Ниже полезная модель поясняется подробнее для примера с помощью чертежа. На нем показано:
Фиг.1: в схематичном, частично рассеченном изображении в перспективе предлагаемое полезной моделью фильтрующее устройство в исполнении в виде многокамерного фильтра,
Фиг.2: в схематичном изображении газопровод для неочищенного газа с несколькими ответвлениями газопровода,
Фиг.3: в схематичном изображении одно из ответвлений газопровода,
Фиг.4: в схематичном изображении в сечении вид сбоку фильтровальной камеры и
Фиг.5: в схематичном изображении сбоку ход течения в фильтровальной камере.
Обозначенное на Фиг.1 в целом позицией 1 фильтрующее устройство выполнено в виде фильтра импульсной очистки в исполнении в виде многокамерного фильтра. Фильтрующее устройство 1 включает в себя четыре фильтровальные камеры 2, в которых с внутренней стороны известным образом расположены в висячем положении фильтрующие шланги 3, как это схематично показано на Фиг.5. Фильтрующие шланги 3 обычно представляют собой тканевые фильтрующие шланги. Под самой фильтровальной камерой 2, образуя с ней единое пространство, через которое протекает газ, соответственно установлена и выполнена приемно-разгрузочная воронка 4. Начиная от газопровода 5 для неочищенного газа, текущий в газопроводе 5 для неочищенного газа, запыленный и предназначенный для очистки газ распределяется в варианте осуществления, показанном на Фиг.1, на четыре фильтровальные камеры 2. Для этого служат четыре выполненные в виде каналов ответвления 6 газопровода. Каждое из ответвлений 6 газопровода через выходящее в газопровод для неочищенного газа отверстие 7 для входа газа и подсоединенный канальный участок 8 соединено с выполненным в предусмотренной фильтровальной камере 2 отверстием 9 для входа газа. Посредством соответствующих ответвлений 6 газопровода из текущего в газопроводе для неочищенного газа течения неочищенного газа часть течения перенаправляется в соответствующее отверстие 7 для входа газа и оттуда через канальный участок 8 подается в выполненную с внутренней стороны под фильтрующими шлангами 3 сборную камеру 10 для неочищенного газа. Из этой сборной камеры 10 для неочищенного газа предназначенный для очистки неочищенный газ через стенки фильтрующих шлангов 3 течет на внутреннюю сторону и вместе с тем чистую сторону фильтрующих шлангов 3, при этом с наружной стороны на фильтрующих шлангах образуется слой пыли или, соответственно, кек. Затем с чистой стороны поток газа отводится из соответствующей фильтровальной камеры 2 в неизображенный газопровод для очищенного газа.
На головной стороне фильтровальные камеры 2 снабжены опорными каркасами 11 с инжекторами, посредством которых можно осуществлять впрыскивание сжатого воздуха, в частности, посредством импульсных гидравлических толчков, в фильтрующие шланги 3 и при этом отсоединять прилипающий с наружной стороны слой пыли. Таким образом, опорные элементы с предусмотренным инжектором образуют устройство 11 для очистки, фильтрующих шлангов, так что фильтрующее, устройство 1 выполнено в виде фильтра импульсной очистки или (импульсного) пульсирующего фильтра.
4
6
Чтобы улучшить вход течения отделенной у соответствующего отверстия 7 для входа газа из всего течения неочищенного газа и перенаправленной в области соответствующего отверстия 7 для входа газа части потока, в варианте осуществления, показанном на Фиг.1, у выходящего в газопровод для неочищенного газа отверстия 7 для входа газа ответвления 6 газопровода установлен выступающий в гидравлическое поперечное сечение газопровода 5 для неочищенного газа и по существу ориентированный поперек направления текущего в газопроводе 5 для неочищенного газа течения газа щиток 12 для направления течения. В примере осуществления, показанном на Фиг.2, предусмотрено два щитка 12 и 12 для направления течения.
1
2
3
4
5
6
7
4
6
4
6
4
6
6
6
5
В направлении течения газа, установившемся в газопроводе 5 для неочищенного газа, которое на Фиг.2 и 3 соответственно указано стрелкой 13, щиток 12 для направления течения установлен соответственно на расположенной выше по потоку боковой стенке 14 соответствующего ответвления 6 газопровода. В примере осуществления, показанном на Фиг.2, газопровод 5 для неочищенного газа имеет семь ответвлений 6 газопровода, которые по ходу направления 13 течения газа обозначены номерами позиций 6, 6, 6, 6, 6, 6 и 6. При этом четвертое в направлении 13 течения газа ответвление 64 газопровода соответственно снабжено щитком 12 или, соответственно, 12 для направления течения. Соответствующая поперечная боковая стенка предусмотренного ответвления 6 и 6 газопровода обозначена позициями 14 и 14. На Фиг.3 показана в увеличенном варианте осуществления область щитка 12 для направления течения с предусмотренными ответвлениями 6 и 6.
4
4
6
4
6
4
6
3
5
В этих примерах осуществления соответствующие щитки 12, 12, 12 6 для направления течения имеют изогнутую форму, при этом соответствующий щиток 12, 12, 12 распространяется наклонно, направленным против направления 13 течения газа в газопроводе 5 для неочищенного газа свободным концом внутрь газопровода 5 для неочищенного газа. Щитки 12, 12, 12 для направления течения имеют, кроме того, такие размеры, что они, с одной стороны, проходят каждый по ширине выходящего в газопровод для неочищенного газа отверстия 7 для входа газа соответственно предусмотренного ответвления 6, 6 газопровода, однако, с другой стороны, также над выходящим в газопровод для неочищенного газа отверстием 7 для входа газа ответвления 6, 6 газопровода, соответственно предшествующего в направлении 13 течения газа в газопроводе 5 для неочищенного газа.
1
7
4
6
4
6
6
6
Каждый из этих примеров осуществления фильтрующего устройства включает в себя несколько фильтровальных камер 2, a у газопровода 5 для неочищенного газа имеется несколько ответвлений 6, 6-6 газопровода, ведущих каждое по меньшей мере к одной фильтровальной камере 2, при этом по меньшей мере часть этих ответвлений (6, 6) газопровода соответственно снабжена щитком (12, 12) для направления течения. В одном из не изображенных вариантов осуществления может быть предусмотрено, что каждое второе ответвление 6 газопровода снабжено щитком 12 для направления течения и/или что по меньшей мере предпоследнее в направлении 13 потока газа в газопроводе 5 для неочищенного газа из ряда последовательно расположенных ответвлений газопровода, снабжено щитком для направления течения, что в примере. осуществления, показанном на Фиг.2, реализовано посредством ответвления 6 газопровода с предусмотренным щитком 14 для направления течения.
1
7
Неизображенным образом возможно также, чтобы каждое ответвление 6 газопровода, например, каждое из ответвлений 6-6 газопровода, показанных на Фиг.2, поясненным.выше образом на своем расположенном в направлении 13 течения газа выше по потоку конце было снабжено щитком 12 для направления течения.
6
Из примеров осуществления, показанных на Фиг.4 и 5, видно, что с внутренней стороны фильтровальной камеры в области отверстия 9 для входа газа в направлении 16 канального течения газа перед фильтрующими шлангами 3 установлен отражательный щиток 15, конструкция формы. которого выполнена так, что образование цилиндрического потока в соответственно подсоединенной разгрузочной. воронке 4 по меньшей мере в значительной степени предотвращается. Это, в частности, видно из Фиг.5, на которой воспроизведен равномерный и гармоничный характер течения внутри фильтрующего устройства, которое в соответствии с полезной моделью оснащено щитком 12 для направления течения. На Фиг.5 отображены результаты измерений, которые были получены в одном из вариантов осуществления рядного фильтра, снабженного системой ответвлений газопровода, которая изображена на Фиг.2. Эти результаты измерений касаются ответвления 6 газопровода, снабженного установленным на нем щитком 12б для направления течения.
Надлежащая форма и размеры отражательного щитка 15 изображены на Фиг.5 штриховыми линиями. Отражательный щиток покрывает только приблизительно половину высоты предусмотренного отверстия 9 для входа газа и нижнюю переднюю область первого слоя фильтрующих шлангов.
В то время как в этих примерах осуществления находят применение щитки 12 для направления течения, которые имеют изогнутую форму, в рамки полезной модели входит также применение щитков для направления течения, которые имеют прямую или ровную форму, при этом должны предпочитаться щитки для направления течения с изогнутой формой. Как видно из Фиг.5, у снабженных щитком 12 для направления течения ответвлений 6 газопровода во входных каналах или в канальных участках 8 образуются только небольшие зоны обратного потока или области обратного потока.
Фильтрующее устройство 1, представляя собой пылевой фильтр, является составной частью системы фильтрации технологического или горячего газа промышленной установки, в частности, подключенной к газопроводу для неочищенного газа установки для сжигания, металлургической установки или цементной установки.
Спецификация позиций
1 Фильтрующее устройство
2 Фильтровальная камера
3 Фильтрующие шланги
4 Разгрузочная воронка
5 Газопровод для неочищенного газа
6 Ответвление газопровода
7 Отверстие для входа газа
8 Канальный участок
9 Отверстие для входа газа
10 Сборная камера для неочищенного газа
11 Устройство очистки фильтрующих шлангов
12 Щиток для направления течения
13 Направление потока газа
14 Боковая стенка
15 Отражательный щиток