ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ ПЫЛИ

Изобретение относится к устройствам с плоскими каркасными фильтрующими элементами для очистки запыленных газов, в частности, для очистки воздуха от различной пыли, и может быть использовано в промышленности строительных материалов, металлургической промышленности и других отраслях.
Фильтры, в том числе и с плоскими каркасными фильтрующими элементами, требуют периодической регенерации фильтрующих элементов. Для этого используют многочисленные известные способы регенерации, например, обратную продувку, вибрационное встряхивание, обстукивание, очистку щетками, а также различные сочетания известных способов и устройств для регенерации.
Известен фильтр для очистки воздуха от пыли, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями, фильтровальный блок, неподвижно размещенный на раме внутри корпуса и выполненный в виде каркаса с решеткой, связанных подвижно с фильтровальной тканью, постоянное натяжение рабочей поверхности которой обеспечивают с помощью подпружиненных направляющих, установленных в нижней части фильтровального блока, и электровибратор, соединенный с рамой и установленный снаружи верхней части корпуса. /Авторское свидетельство СССР №1242208, В 01 D 46/02, 1986/.
Недостатком этого фильтра является невысокая степень регенерации фильтровальной ткани, т.к. во время действия электровибратора на фильтровальном блоке возникают высокочастотные продольные колебания с маленькой амплитудой (менее 1 мм), что не обеспечивает глубокую регенерацию ткани, приводит к забиванию ткани, а следовательно резко снижает пропускную способность фильтра и вызывает необходимость частой замены фильтрующего материала.
Известен рукавный фильтр, содержащий корпус со входным и выходным патрубками, бункер и рукав, связанный со стержнем, установленным вдоль его оси, рукав снабжен пластинчатыми пружинами, установленными с возможностью скольжения вдоль стержня, снабженного выступом для фиксации рукава. В процессе работы рукав забивается пылью, при этом его масса увеличивается. Достигнув критического значения, пружины срываются с выступа, и происходит встряхивание (регенерация) рукава. Масса освобожденного от пыли рукава становится меньше, и под действием струи подвергаемого очистке запыленного воздуха рукав снова занимает верхнее положение. /Патент РФ №2153387, B 01 D 46/02, 2000/.
Недостатками фильтра с использованием деформации геометрической формы фильтрующего материала являются невысокая степень регенерации фильтровальной ткани, а также преждевременный износ фильтрующего элемента.
Известен фильтр для очистки газа от пыли, содержащий узлы подачи загрязненного газа на очистку и отвода очищенного газа, расположенные вертикально внутри корпуса панельные (плоские) фильтрующие элементы с сетчатыми каркасами, на которые надеты чехлы из фильтровальной ткани, узел крепления фильтрующих элементов в верхней части на решетке, выполненный с возможностью осуществления колебательных движений (качания), и узел вибрационной регенерации, состоящий из вибратора и соединенного с ним штока. На штоке жестко закреплено устройство типа гребенки, в пазах которой расположена нижняя часть каркаса фильтрующих элементов. Регенерацию осуществляют вибрационным раскачиванием фильтрующих элементов за счет возвратно-поступательного движения штока, приводимого в движение вибратором, при этом зубья гребенки (пальцы), между каждой парой которых расположены фильтрующие элементы, производят удары по фильтрующим элементам. Степень регенерации при этом повышается, т.к. создается поперечная волна деформации фильтрующего материала, но при этом одновременно снижается срок службы фильтрующего материала из-за производимых по нему ударов. /ЕР №0207847, B 01 D 46/04, 1986/.
Недостатком этого фильтра является преждевременный износ фильтрующих элементов, что сокращает срок службы фильтра.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является фильтр для очистки газа от пыли, содержащий корпус с бункером для сбора уловленной пыли, узлы подачи загрязненного газа на очистку, отвода очищенного газа и вибрационной регенерации, расположенную внутри корпуса решетку для крепления фильтрующих элементов, разделяющую корпус на камеры грязного и очищенного газа, каркасные фильтрующие элементы, на которые надеты мешки из фильтровальной ткани, расположенные горизонтально, по меньшей мере, в один ряд и, по меньшей мере, в один ярус, в поперечном сечении представляющие собой сплюснутые овалы и закрепленные в решетке с возможностью осуществления ими колебательных движений. Фильтрующие элементы со стороны стенки корпуса, противоположной решетке для крепления фильтрующих элементов, снабжены вилкообразными держателями, расположенными снаружи и обжимающими фильтровальную ткань фильтрующих элементов.
Вилкообразные держатели соединены со вспомогательной перегородкой, которая, в свою очередь, соединена с вибратором или осциллятором, в качестве которого могут быть использованы магнитный вибратор, несбалансированный двигатель, кривошипно-шатунный привод и другие, создающие пульсирующее воздействие на фильтрующие элементы. Вибрационную регенерацию фильтрующих элементов могут производить как с противоточной продувкой, так и без нее /Патент US №4496377, B 01 D 46/04, 1985/.
Недостатком известного фильтра является ненадежность соединения вилкообразного держателя с фильтрующим элементом, что может приводить к отрыву элемента от держателя и повреждения фильтрующей ткани, что сокращает срок службы фильтра и усложняет его эксплуатацию.
Задача, на решение которой направлено предложенное техническое решение, заключается в создании фильтра для очистки газа от пыли с большим сроком службы, надежного и удобного в эксплуатации.
Технический результат заключается в повышении эффективности работы фильтра для очистки газа от пыли за счет повышения его надежности при одновременном увеличении срока его службы.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что в фильтре для очистки газа от пыли, содержащем корпус с бункером для сбора уловленной пыли и узлами подачи загрязненного газа на очистку и отвода очищенного газа, узел регенерации, содержащий привод, расположенную внутри корпуса решетку для крепления фильтрующих элементов, разделяющую корпус на камеры грязного и очищенного газа, фильтрующие элементы с каркасами, расположенные горизонтально, по меньшей мере, в один ряд и, по меньшей мере, в один ярус, закрепленные в решетке с возможностью осуществления ими колебательных движений и снабженные со стороны, противоположной креплению в решетке, дополнительными элементами крепления, соединенными с узлом регенерации, каждый ярус или каждый ряд фильтрующих элементов снабжены штоком, закрепленным в корпусе и соединенным с приводом узла регенерации, фильтрующие элементы выполнены плоскостными, дополнительный элемент крепления каждого фильтрующего элемента выполнен в виде продольно расположенного жестко соединенного с каркасом стержня, выступающего за фильтрующий элемент и жестко соединенного со штоком.
При использовании в качестве привода узла регенерации ручного, кривошипно-шатунного или электромагнитного привода шток снабжают утолщенным наконечником.
При использовании в качестве привода узла регенерации вибратора с валом вал вибратора соединяют со штоком соосно.
Предпочтительно фильтрующий элемент снабдить манжетой, в которую вшит жгут из упругого материала, выполненный круглого сечения.
Устройство поясняется чертежами.
На Фиг.1 показано схематическое изображение фильтра - вид сбоку; на Фиг.2 - то же, вид спереди; на Фиг.3 - крепление фильтрующего элемента в решетке и к штоку; на Фиг.4 - схематическое изображение фильтра с узлом регенерации с ручным приводом; на Фиг.5 - схематическое изображение фильтра с узлом регенерации с кривошипно-шатунным приводом; на Фиг.6 - схематическое изображение фильтра с узлом регенерации с электромагнитным приводом и на Фиг.7 - схематическое изображение фильтра с узлом регенерации с использованием в качестве привода вибратора.
Фильтр для очистки газа от пыли (Фиг.1 и Фиг.2) содержит корпус 1 с бункером для сбора уловленной пыли 2, узлом подачи запыленного газа на очистку 3, узлом отвода очищенного газа 4, узел регенерации 5, расположенную внутри корпуса 1 решетку 6 для крепления плоскостных фильтрующих элементов 7, расположенных горизонтально в один и более ярусов Вив один и более рядов 9, при этом, каждый ярус снабжен штоком 10, соединенным с узлом регенерации 5. Штоком может быть снабжен или каждый ярус фильтрующих элементов или каждый ряд фильтрующих элементов. Если штоком снабжен ряд фильтрующих элементов, то шток при этом расположен вертикально (на чертежах не показано).
Фильтрующий элемент 7 (Фиг.3), выполнен в виде плоскостного каркасного элемента, т.е. сетчатого или решетчатого каркаса 11, на который надет чехол из фильтровальной ткани. Фильтрующий элемент 7 закреплен в решетке 6 с возможностью осуществления колебательных движений, для чего, предпочтительно, снабжен манжетой 12, в которую вшит жгут 13 из упругого материала, в частности, круглого сечения. Манжета 12 закреплена в решетке 6 с использованием фланца 14 и прижима 15. Фильтрующий элемент 7 со стороны, противоположной креплению в решетке 6, снабжен стержнем 16, выступающим за фильтрующий элемент 7 и жестко соединенным с каркасом 11 фильтрующего элемента 7 и штоком 10. Жесткое соединение стержня 16 с каркасом 11 фильтрующего элемента 7 и штоком 10 может быть осуществлено с помощью, например, сварки или гаек 17, как изображено на Фиг.3.
При использовании в качестве привода узла регенерации 5 ручного (Фиг.4), кривошипно-шатунного (Фиг.5) или электромагнитного (Фиг.6) привода шток 10 в торце снабжают утолщенным наконечником 18, а в месте крепления штока 10 в корпусе 1 устанавливают мембрану 19.
При использовании в узле регенерации 5 ручного привода (Фиг.4) корпус 1 снабжают, например, кронштейном 20, на котором установлен рычаг 21с ручкой 22 и молотком 23.
При использовании в узле регенерации 5 кривошипно-шатунного механизма (Фиг.5) устанавливают, например, электропривод 24 с цепной передачей 25, молотковым валом 26 и молотком 27.
При использовании в узле регенерации 5 электромагнитного привода (Фиг.6) устанавливают электромагнит 28 с сердечником 29.
При использовании в качестве привода узла регенерации вибратора с валом (Фиг.7) вал 30 вибратора 31 соединяют со штоком 10 соосно.
Фильтр работает следующим образом.
Загрязненный газ, подаваемый на очистку от пыли, через узел подачи запыленного газа на очистку 3 подают в корпус 1, далее запыленный газ проходит через расположенные горизонтально внутри корпуса 1 в один и более ярусов 8 или в один или более рядов 9 плоскостные фильтрующие элементы 7, которые, с одной стороны закреплены в решетке 6 с возможностью осуществления колебательных движений, а с другой стороны (стороны, противоположной решетке 6) через стержень 16 жестко соединены со штоком 10. На фильтрующих элементах 7 происходит отделение частиц пыли, оседающей на фильтровальной ткани и ссыпающейся в бункер для сбора уловленной пыли 2, от газа, отводимого через узел отвода очищенного газа 4.
Регенерацию фильтрующих элементов 7 осуществляют по мере возрастания аэродинамического сопротивления фильтра. Включают узел регенерации 5, содержащий привод. Регенерацию могут осуществлять, например, путем ударного или вибрационного воздействия на шток 10, жестко соединенный с каркасами 11 фильтрующих элементов 7.
В процессе ударной регенерации воздействие на шток 10 производят через утолщенный наконечник 18, по которому производят удары вручную - молотком 23, с использованием кривошипно-шатунного механизма - молотком 28, а при использовании электромагнитного привода - сердечником 29 электромагнита 28. Ударное воздействие через шток 10 передается каркасу 11 фильтрующего элемента 7. При этом фильтрующие элементы 7 перемещаются вдоль горизонтальной оси, а осадок пыли, осевшей на фильтровальной ткани, разрушается под действием сил инерции и осыпается в бункер уловленной пыли 2.
В процессе вибрационной регенерации воздействие на шток 10 производят за счет того, что вал 30 вибратора 31 соединен со штоком 10 соосно. Шток 10, осуществляя возвратно-поступательные движения, через стержни 16, заставляет фильтрующие элементы 7 осуществлять колебательные движения, при этом происходит встряхивание фильтрующих элементов за счет создания на поверхности фильтрующего материала поперечных волн его деформации в результате качания фильтрующих элементов. Качанию фильтрующих элементов также способствует вшитый в манжету 12 упругий жгут круглого сечения 13. Для предотвращения передачи колебаний на корпус 1 фильтра корпус 1 в месте крепления штока 10 могут снабжать мембраной 19.
По сравнению с фильтром известной конструкции в предложенном фильтре предотвращено преждевременное повреждение фильтровальной ткани фильтрующих элементов за счет конструкции соединения каркаса фильтрующих элементов с узлом регенерации, что приводит к повышению надежности работы фильтра, а также упрощает его монтаж и эксплуатацию.
Таким образом, предложенный фильтр представляет собой устройство для очистки газа от пыли с эффективной и надежной системой регенерации и высоким сроком службы фильтрующего элемента, при одновременной простоте эксплуатации и монтажа фильтра.