ЩЕБЕНОЧНЫЙ ФИЛЬТР-ТЕПЛОУТИЛИЗАТОР С ПОДВИЖНЫМ СЛОЕМ
FILTER STONE-HEAT RECOVERY UNIT WITH MOVABLE BED

Изобретение относится к производству минеральной ваты, изделий из базальтового литья, шлакоситаллов, производству стекла и изделий из него, другим производствам строительных материалов, а именно к щебеночным (зернистым) фильтрам, предназначенным для очистки горячих дымовых печных газов от пыли с одновременной утилизацией тепла в движущемся слое щебня, обогащенном печными аэрозолями, нагретом дымовыми газами и, таким образом, подготовленном для загрузки в печь.
Наиболее близким к заявленному фильтру является устройство, реализующее способ (патент RU 2376539) термообработки сыпучего материала, осуществляемого в условиях непрерывного зигзагообразного равномерного пересыпания потока обрабатываемого материала с сохранением сплошности без обратного движения. При этом пересыпание потока организовано пересыпными наклонными полками (газопроницаемыми, перфорированными), смонтированными внутри шахты на двух противоположных стенках в шахматном порядке под углом, величина которого выбирается не более угла естественного откоса обрабатываемого материала. Термообработку осуществляют газообразными продуктами, направленными на находящуюся под пересыпной полкой поверхность потока материала, образованную за счет угла его естественного откоса. При этом газообразные продукты просасываются сквозь слой сыпучего материала на пересыпной полке, расположенной над их (газообразных продуктов) местом подачи.
Такое устройство имеет недостатки:
- значительные габариты вследствие больших углов естественного откоса;
- не регулируемое гидравлическое сопротивление вследствие не регулируемой толщины слоя сыпучего материала на пересыпных перфорированных полках;
- температура газообразных продуктов не более 500-600 градусов Цельсия, что определяется конструктивными особенностями пересыпных перфорированных полок, непосредственно контактирующих с газообразными продуктами.
Задачей, решаемой заявленным изобретением, является расширение арсенала технических средств аналогичного назначения.
Технический результат заключается в реализации указанного назначения.
Поставленная задача решается тем, что фильтр с подвижным слоем сыпучего материала для очистки горячих дымовых печных газов от пыли представляет собой вертикально ориентированный моноблок, имеющий бункер для загрузки сыпучего материала и газовые коллекторы, причем в качестве сыпучего материала используется щебень. Указанный моноблок содержит последовательно размещенные после указанного бункера для загрузки фильтрующий теплообменный слой, бункер горячего щебня и затвор-дозатор, при этом указанный бункер для загрузки выполнен с многопатрубным днищем, оснащенным телескопическими патрубками. Газовые коллекторы равномерно размещены в фильтрующем теплообменном слое, а суммарная площадь выходных патрубков газовых коллекторов в сечении выхода дымовых газов составляет 0,4-0,6 от площади поперечного сечения фильтрующего теплообменного слоя.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан заявленный фильтр в разрезе.
Заявленный фильтр представляет собой вертикально ориентированный моноблок и содержит бункер 1 с многопатрубным днищем для загрузки сыпучего материала, в качестве которого используется щебень. Фильтр имеет также фильтрующий теплообменный слой 2, регулируемый по высоте телескопическими загрузочными патрубками 5, газовые коллекторы 3, оборудованные выходными патрубками 7, совмещенными по высоте с фильтрующим теплообменным слоем, а также бункер горячего щебня 4 и затвор-дозатор 6.
Газовые коллекторы равномерно размещены в фильтрующем теплообменном слое, а суммарная площадь выходных патрубков газовых коллекторов в сечении выхода дымовых газов составляет 0,4-0,6 от площади поперечного сечения фильтрующего теплообменного слоя.
Основной алгоритм работы фильтра заключается в том, что нагреваемый щебень и охлаждаемые газы подаются противоточно, обеспечивая эффективный теплообмен. При этом подача щебня подается через многопатрубное днище бункера 1, обеспечивает его равномерное распределение по поверхности фильтрующего теплообменного слоя 2, одновременно сокращая высоту фильтра. Горячие дымовые газы подаются через выходные патрубки 7 газовых коллекторов 3, равномерно размещенных в фильтрующем теплообменном слое 2 и охлаждаемых при контакте с холодным щебнем, обтекающим коллекторы 3. Степень охлаждения и обеспылевания дымовых газов определяется высотой фильтрующего теплообменного слоя 2, регулируемой с помощью телескопических загрузочных патрубков 5. Нагретый щебень, обогащенный уловленной пылью, поступает в бункер горячего щебня 4 и разгружается в печь с установленной производительностью через затвор-дозатор 6.
Таким образом, фильтр имеет:
- минимальные габаритные размеры;
- равномерное распределение дымовых газов по сечению фильтра;
- регулируемое гидравлическое сопротивление;
- возможность подачи высокотемпературных дымовых газов с максимальной температурой, исключающей образование спеков нагреваемого щебня.