ЗЕРНИСТЫЙ ФИЛЬТР

Полезная модель относится к оборудованию для очистки технологических газов в стационарном зернистом слое и может быть использована при производстве строительных материалов, в металлургической, горной и других отраслях промышленности.
Известен аналог заявленной полезной модели (Walter H.Duda. Cement - Data - Book. / Walter H.Duda, - 1985. Vol.1. - 617 p.), представляющий собой зернистый фильтр, предназначенный для очистки запыленного воздуха, содержащий пыльную камеру, предназначенную для выделения крупных частиц, цилиндрический корпус с циклонным элементом, предназначенный для выделения частиц среднего размера. С целью повышения эффективности улавливания мелких частиц в центральной части фильтра проходит вертикально восходящая труба, по которой запыленный воздух далее поднимается в камеру тонкой очистки, представляющую собой горизонтально расположенную перфорированную перегородку, на которой насыпан слой фильтрующего материала. Очистка пыли от мелких частиц происходит за счет прохождения запыленного воздуха через зернистый слой сверху вниз.
Недостаток этого зернистого фильтра в том, что запыленный воздух в фильтре совершает сложное движение, что увеличивает его размеры, снижает производительность и при этом возрастает его гидравлическое сопротивление. Другим недостатком такой конструкции является то, что очень сложен механизм регенерации, снижающий производительность данного аппарата.
Известен ближайший аналог (прототип) (А.С. № 1200948 опубл. Б.И. №48 от 1985 г.) заявленной полезной модели, как наиболее близкий по совокупности существенных признаков. Устройство представляет собой зернистый фильтр, содержащий корпус, циклонный элемент с тангенциальным патрубком для входа запыленного газа, фильтрующий зернистый слой, ворошитель зернистого слоя и патрубок для выхода очищенного слоя. В верхней части фильтра расположена газосмесительная камера с инжекционным соплом, а ворошитель выполнен в виде полого вала с радиально присоединенными полыми водилами с установленными на них перемешивающими лопастями и газовыпускными соплами, расположенными между этими лопастями.
Недостатком этого зернистого фильтра является невозможность улавливания частиц пыли размером менее 1 мкм и снижение производительности фильтра при забивании межзернового состава при большой пылевой нагрузке.
2
1
Предлагаемая полезная модель направлена на повышение эффективности очистки запыленного воздуха, что достигается путем установки на выходном патрубке в нижней части конического днища, при этом его боковая поверхность выполнена перфорированной и снаружи на ней закреплена фильтровальная ткань. В центральной части на патрубке обратной продувки установлена с возможностью вращения рамка, на вертикальных патрубках которой выполнены сопла, при этом площадь поверхности зернистого слоя меньше площади поверхности фильтровальной ткани, а диаметр корпуса фильтра, корпуса зернистой насадки и выходного перфорированного патрубка равны D=(0,85…0,9)D=(0,85…0,9)D.
Цель полезной модели - повышение эффективности пылеулавливания.
На фигуре изображена схема зернистого фильтра.
2
1
Зернистый фильтр состоит из корпуса фильтра 1, в верхней части которого расположен циклонный элемент с тангенциальным патрубком 2 для входа запыленных газов, коническим бункером пыли 3 в нижней части корпуса. Внутри корпуса фильтра коаксиально расположен корпус 4 для зернистого материала, на нижнем основании которого установлена газопроницаемая перегородка 5 с расположенной на ней фильтрующим зернистым слоем 6. По оси корпуса 4 расположен ворошитель 7, выполненный в виде полого вала с окнами и присоединенными к нему в нижней части водилами. К ворошителю присоединен патрубок обратной продувки 12 для подачи сжатого воздуха. Верхняя часть корпуса 1 закрыта крышкой 8, по центру которой установлен выходной патрубок 9 для выхода очищенного газа из фильтра. Выходной патрубок в нижней части имеет коническое днище 10, а его боковая поверхность, расположенная внутри корпуса 4, выполнена перфорированной. Снаружи перфорированной части выходного патрубка 9 закреплена фильтровальная ткань 11. В центральной части на патрубке обратной продувки 12 установлена с возможностью вращения рамка полая 13, на вертикальных патрубках которой выполнены сопла 14 для прохода сжатого воздуха. Площадь поверхности зернистого слоя меньше площади поверхности фильтровальной ткани, а диаметр корпуса фильтра, корпуса зернистой насадки и выходного перфорированного патрубка равны D=(0,85…0,9)D=(0,85…0,9)D.
Зернистый фильтр работает следующим образом.
Запыленный газовый поток по тангенциальному патрубку 2 входит во внутреннюю полость циклонного элемента, где под действием центробежных сил крупные частицы пыли выделяются из потока и оседают в конической части бункера пыли 3. Освободившаяся от крупных частиц пыль направляется вверх через отверстия газопроницаемой перегородки 5 и проходит через фильтрующий зернистый слой 6, где очищается и проходит через фильтровальную ткань 11, расположенную на перфорированной части выходного патрубка 9, где происходит окончательная очистка газового потока от мельчайших частиц пыли. Очищенный газовый поток выходит из фильтра по патрубку 9.
Регенерация фильтра осуществляется в следующей последовательности. Включается привод ворошителя и одновременно через патрубок обратной продувки 12 подается сжатый воздух, который поступает в полый вал ворошителя. Оттуда через отверстия сжатый воздух поступает в полую рамку 14, которая на вертикальных стойках имеет отверстия. При вращении рамки воздух очищает забитую мелкими частицами ткань, которые выпадают на зернистый слой.
Очистка фильтрующего зернистого слоя в процессе фильтрации запыленных газов осуществляется при помощи вращающегося ворошителя 7, в который через патрубок обратной продувки 12 подается сжатый воздух. Частицы пыли выделяются из зернистого слоя и под действием гравитационных сил оседают в бункере пыли 3.
В рассмотренном прототипе зернистый фильтр имеет только две стадии пылеочистки: циклонную - для улавливания крупных частиц пыли и зернистую - для улавливания мелких частиц пыли. Однако такой фильтр не способен задерживать мельчайшие частицы пыли (менее 1 мкм) вследствие того, что межзерновые каналы имеют значительно большие размеры. В нашем случае на третьей стадии очистки пыли расположена тканевая насадка, улавливающая все неуловленные ранее мелкие частички. В связи с этим эффективность предлагаемого фильтра возрастает более чем до 99,5%.