КАРКАС ФИЛЬТРОВАЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА РУКАВНОГО ФИЛЬТРА С ВЕРТИКАЛЬНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ РУКАВОВ

Изобретение относится к устройствам очистки газа или воздуха от пыли, в частности к рукавным фильтрам с вертикальным расположением рукавов, которые используют на производстве, в разных областях промышленности, особенно в металлургии, химической промышленности, пищевой промышленности, и при изготовлении строительных материалов.
Известен каркас фильтровального элемента, который состоит из нескольких секций и крепежной детали, а каждая секция состоит из прутков, которые имеют замки, образованные изгибами участков прутков [1].
Недостатком этого каркаса является, прежде всего, то, что он не позволяет эффективно удалять пыль из тканевого рукава, который на него одевают, поскольку он имеет жесткое крепление в рукавном фильтре, и все его части также жестко соединены между собой. При продувке тканевого рукава фильтровального элемента, сжатым газом или воздухом, вибрация фильтровального элемента будет весьма низкой, что уменьшит массу пыли, которую удаляют из тканевого рукава за счет его вибрации.
Этот каркас также имеет сложную конструкцию, и как следствие, большую материалоемкость.
К тому же, соединение всех деталей каркаса является сложным, из-за сложности конструкции самих деталей каркаса.
Наиболее близким является каркас фильтровального элемента рукавного фильтра, который состоит из крепежной детали и отдельных частей, которые содержат нераздельно соединенные между собой продольные и поперечные ребра, изготовленные из металлических прутков, а одна из частей каркаса содержит концевую деталь [2].
Это устройство имеет такие же недостатки. Каркас также имеет жесткое крепление в рукавном фильтре, и все его части также жестко соединены между собой. Это уменьшает эффективность удаления пыли из тканевого рукава фильтровального элемента, в котором установлен указанный каркас, из-за малой механической вибрации фильтровального элемента, при продувке тканевого рукава сжатым газом или воздухом.
Размеры деталей каркаса не являются оптимальными. К тому же продольные ребра каркаса имеют увеличенную длину для соединения между собой частей каркаса. Это обеспечивает большую материалоемкость каркаса. Кроме этого, соединение частей каркаса здесь является сложным.
В основу изобретения поставлена задача, путем усовершенствования конструкции каркаса фильтровального элемента рукавного фильтра с вертикальным расположением рукавов, увеличить эффективность удаления пыли из фильтровальной ткани рукава рукавного фильтра с вертикальным расположением рукавов, минимизировать материалоемкость фильтровального элемента рукавного фильтра с вертикальным расположением рукавов, а также сделать более удобным и быстрым соединение или разъединение частей каркаса фильтровального элемента рукавного фильтра с вертикальным расположением рукавов, при монтаже или демонтаже каркаса в рукавном фильтре с вертикальным расположением рукавов.
2
2
2
2
1. Поставленная задача решается тем, что в каркасе фильтровального элемента рукавного фильтра с вертикальным расположением рукавов, который состоит из крепежной детали и отдельных частей, которые содержат нераздельно соединенные между собой продольные и поперечные ребра, изготовленные из металлических прутков, а одна из частей каркаса содержит концевую деталь, новым есть то, что отдельные части каркаса соединены между собой подвижно, и одна из частей каркаса соединена с крепежной деталью подвижно, с помощью деталей кольцевой формы, где конструкция деталей кольцевой формы обеспечивает быстрое соединение частей каркаса и быстрое разъединение частей каркаса, или быстрое соединение и быстрое разъединение части каркаса с крепежной деталью, причем количество деталей кольцевой формы, необходимых для соединения двух частей каркаса или соединение части каркаса с крепежной деталью, должно быть не менее трех, а максимальное расстояние между двумя соединенными частями каркаса, и расстояние между одной из частей каркаса и крепежной деталью, лежит в пределах от 20 мм до 200 мм, а длина каждой из частей каркаса лежит в пределах от 200 мм до 2000 мм, причем части каркаса имеют поперечные ребра, каждое из которых изготовлено из металлического прутка, в виде правильного кольца, и расстояние между поперечными ребрами каркаса лежит в пределах от 50 мм до 200 мм, а расстояние между поперечным ребром каркаса и концевой деталью лежит в пределах от 20 мм до 200 мм, причем внутренний диаметр каждого поперечного ребра каркаса лежит в пределах от 90 мм до 150 мм, к тому же количество продольных ребер каждой из частей каркаса, которые изготовлены из металлического прутка, лежит в пределах от шести до пятнадцати, причем площадь поперечного сечения каждого из прутков поперечных ребер каркаса лежит в пределах от 5 мм до 38 мм, а площадь поперечного сечения каждого из прутков продольных ребер каркаса лежит в пределах от 5 мм до 38 мм.
На фиг.1 изображен каркас фильтровального элемента рукавного фильтра с вертикальным расположением рукавов. Пунктирными линиями обведены отдельные части каркаса. Буквой L обозначена длина отдельной части каркаса. Буквой Р обозначено расстояние между поперечными ребрами каркаса. Буквой F обозначено расстояние между поперечным ребром каркаса и концевой деталью.
На фиг.2 изображено поперечное сечение А-А, указанное на фиг.1. Буквой D обозначен внутренний диаметр поперечного ребра каркаса. Буквой d1 обозначен диаметр прутка поперечного ребра каркаса.
На фиг.3 изображена часть каркаса фильтровального элемента рукавного фильтра с вертикальным расположением рукавов, которая содержит подвижное соединение частей каркаса с помощью деталей кольцевой формы. Буквой М обозначено расстояние между частями каркаса при подвижном соединении частей каркаса с помощью деталей кольцевой формы. Буквой d2 обозначен диаметр прутка продольного ребра каркаса.
На фиг.4 изображена часть каркаса фильтровального элемента рукавного фильтра с вертикальным расположением рукавов, которая содержит подвижное соединение части каркаса с крепежной деталью, с помощью деталей кольцевой формы. Буквой N обозначено расстояние между частью каркаса и крепежной деталью при подвижном соединении части каркаса с крепежной деталью, с помощью деталей кольцевой формы.
Каркас фильтровального элемента рукавного фильтра с вертикальным расположением рукавов состоит из крепежной детали 1 и отдельных частей, которые содержат нераздельно соединенные между собой продольные ребра 2 и поперечные ребра 3, изготовленные из металлических прутков, а одна из частей каркаса содержит концевую деталь 4. На фиг.1 отдельные части каркаса обведены пунктирными линиями.
Отдельные части каркаса соединены между собой подвижно, с помощью деталей кольцевой формы 5. Также, одна из частей каркаса соединена с крепежной деталью 1 подвижно, с помощью деталей кольцевой формы 5. Деталями кольцевой формы 5 могут быть, например, обычные пожарные карабины.
Конструкция деталей кольцевой формы 5 обеспечивает быстрое соединение частей каркаса и быстрое разъединение частей каркаса, или быстрое соединение и быстрое разъединение части каркаса с крепежной деталью 1, при монтаже или демонтаже каркаса в рукавном фильтре с вертикальным расположением рукавов.
Количество деталей кольцевой формы 5, необходимых для соединения двух частей каркаса, или соединение части каркаса с крепежной деталью 1, должно быть не менее трех (фиг 1-4).
Максимальное расстояние между двумя соединенными частями каркаса М, лежит в пределах от 20 мм до 200 мм (фиг.3).
Максимальное расстояние между одной из частей каркаса и крепежной деталью 1-N, лежит в пределах от 20 мм до 200 мм (фиг.4).
Длина каждой из частей каркаса L лежит в пределах от 200 мм до 2000 мм (фиг.1).
Части каркаса имеют поперечные ребра 3, изготовленные из металлического прутка, в виде правильного кольца (фиг.2) Расстояние между поперечными ребрами каркаса 3-Р лежит в пределах от 50 мм до 200 мм (фиг.1) Расстояние между поперечным ребром каркаса 3 и концевой деталью 4-F, лежит в пределах от 20 мм до 200 мм (фиг.1).
Внутренний диаметр поперечного ребра каркаса 3-D, лежит в пределах от 90 мм до 150 мм (фиг.2).
Количество продольных ребер 2 каждой из частей каркаса, которые также изготовлены из металлического прутка, лежит в пределах от шести до пятнадцати (фиг.2).
2
2
Площадь поперечного сечения прутков поперечных ребер каркаса 3-S1, лежит в пределах от 5 мм до 38 мм. В том случае, если прутки поперечных ребер каркаса 3, в своем поперечном сечении, имеют круглую форму, площадь S1 вычисляют из соотношения:
2
S1=π·d1/4, где d1 - диаметр прутка поперечного ребра каркаса.
Однако поперечное сечение прутков поперечных ребер каркаса 3 может иметь и любую другую геометрическую форму, например форму квадрата или прямоугольника, или любую другую геометрическую форму.
2
2
Площадь поперечного сечения каждого из прутков продольных ребер 2-S2 каркаса лежит в пределах от 5 мм до 38 мм. В том случае, если прутки продольных ребер каркаса 2, в своем поперечном сечении, имеют круглую форму, площадь S2 вычисляют из соотношения:
2
S2=π·d2/4, где d2 - диаметр прутка продольного ребра каркаса.
Однако поперечное сечение каждого из прутков продольных ребер каркаса 2 может иметь и любую другую геометрическую форму, например форму квадрата или прямоугольника, или любую другую геометрическую форму.
Продольные ребра каркаса 2 и поперечные ребра каркаса 3 соединены между собой путем сваривания металла.
Также концевая деталь каркаса 4 соединена с частью каркаса путем сваривания металла.
Крепежная деталь 1 может иметь любую форму, приспособленную для крепления в рукавной доске рукавного фильтра с вертикальным расположением рукавов, и также может быть изготовлена путем сваривания металла.
Устройство, которое заявляется, используют в рукавном фильтре с вертикальным расположением рукавов, следующим образом. На каркас одевают фильтровальный рукав и закрепляют его на каркасе любым способом. Таким образом, создают фильтровальный элемент рукавного фильтра. Каркас, с одетым на него фильтровальным рукавом (фильтровальный элемент рукавного фильтра) устанавливают в рукавной доске рукавного фильтра, в вертикальном положении (так как указано на фиг.1), и крепят к рукавной доске фильтра с помощью крепежной детали 1.
Фильтрование грязного газа или воздуха осуществляют с помощью фильтровальной ткани фильтровального рукава, одетого на каркас, который заявляется. Концевая деталь 4 обеспечивает натягивание ткани фильтровального рукава. (Части каркаса, что подвешены на деталях 5, за счет силы тяготения, опираются концевой деталью 4 на ткань фильтровального рукава.)
Через установленный промежуток времени, или при превышении установленной разницы давления между грязным газом или воздухом и очищенным газом или воздухом, осуществляют продувку фильтровальной ткани рукава чистым сжатым газом или воздухом. Обычно, при продувке ткани фильтровального рукава используют чистый сжатый воздух. Но в том случае, когда пыль является пожароопасной (например, нагретая угольная пыль), используют сжатый газ азот или аргон.
При продувке фильтровальной ткани рукава чистым сжатым газом или воздухом, происходят механические колебания и вибрации частей каркаса, которые подвешены на деталях 5. Это дополнительно обеспечивает механическое стряхивание пыли с ткани фильтровального рукава, в комбинации с продувкой фильтровальной ткани рукава.
Таким способом увеличивают эффективность удаления пыли из фильтровальной ткани рукава рукавного фильтра с вертикальным расположением рукавов.
Соединение или разъединение частей каркаса с помощью деталей 5, и соединение или разъединение крепежной детали 1 с частью каркаса, есть быстрым и удобным. Эта операция может быть быстро выполнена вручную, без использования любых вспомогательных устройств или оборудования.
При количестве деталей кольцевой формы 5 менее трех, возможно значительное отклонение частей каркаса от их вертикального положения, под действием сил тяготения. При продувке ткани фильтровального рукава сжатым газом или воздухом, это уменьшит мощность ударной волны сжатого газа или воздуха, и как следствие, уменьшит эффективность удаления пыли из ткани фильтровального рукава.
Максимальное расстояние между двумя соединенными частями каркаса М, не должно быть меньше чем 20 мм, поскольку это неоправданно увеличит материалоемкость каркаса.
Максимальное расстояние между двумя соединенными частями каркаса М, не должно быть больше 200 мм, поскольку это обеспечит вдавливание ткани фильтровального рукава внутрь каркаса, под давлением грязного газа или воздуха. Это уменьшит объем пространства, в котором должна перемещаться ударная волна сжатого газа или воздуха, при продувке ткани фильтровального рукава. Благодаря этому будет уменьшена мощность ударной волны сжатого газа или воздуха, и как следствие, неоправданно будет уменьшена эффективность удаления пыли из ткани фильтровального рукава.
Из таких же причин, максимальное расстояние между одной из частей каркаса и крепежной деталью 1-N, не должно быть меньше 20 мм, и не должно быть больше 200 мм.
Длина каждой из частей каркаса L не должна быть меньше 200 мм, поскольку это неоправданно увеличит материалоемкость каркаса и сложность его изготовления.
Длина каждой из частей каркаса L не должна быть больше 2000 мм, поскольку это уменьшит эффективность удаления пыли из ткани фильтровального рукава.
Длина каркаса, не должна превышать 6000 мм. При большей длине каркаса, удаление пыли из ткани фильтровального рукава, при его продувке сжатым газом или воздухом, будет не эффективным. При длине каркаса не более 6000 мм, не целесообразно использовать меньше трех отдельных частей, подвешенных на деталях 5. Иначе будет неоправданно уменьшена эффективность удаления пыли из ткани фильтровального рукава за счет его колебаний и вибрации.
Расстояние между поперечными ребрами каркаса 3-Р не должно быть меньше 50 мм, поскольку это неоправданно увеличит материалоемкость каркаса и сложность его изготовления.
Расстояние между поперечными ребрами каркаса 3-Р не должно быть больше 200 мм, поскольку это неоправданно уменьшит прочность частей каркаса.
Расстояние между поперечным ребром каркаса 3 и концевой деталью 4-F, не должно быть меньше 20 мм, и не больше 200 мм, из приведенных выше причин для расстояния Р.
Внутренний диаметр поперечного ребра каркаса 3-D, не должен быть меньше 90 мм, поскольку это неоправданно уменьшит мощность ударной волны, при продувке ткани фильтровального рукава сжатым газом или воздухом.
Внутренний диаметр поперечного ребра каркаса 3-D, не должен быть больше 150 мм, поскольку это неоправданно увеличит материалоемкость всего рукавного фильтра. (Увеличит габаритные размеры рукавного фильтра.)
Количество продольных ребер 2, каждой из частей каркаса, которые изготовлены из металлического прутка, не должно быть меньше шести, поскольку это неоправданно уменьшит прочность частей каркаса.
Количество продольных ребер 2, каждой из частей каркаса, которые также изготовлены из металлического прутка, не должно быть больше пятнадцати, поскольку это неоправданно увеличит материалоемкость каркаса.
Площадь поперечного сечения каждого из прутков поперечных ребер каркаса 3-S1, не должна быть меньше 5 мм, поскольку это неоправданно уменьшит прочность частей каркаса.
2
Площадь поперечного сечения каждого из прутков поперечных ребер каркаса 3-S1, не должна быть больше 38 мм, поскольку это также неоправданно увеличит материалоемкость каркаса.
2
2
Из таких же причин, площадь поперечного сечения каждого из прутков продольных ребер 2-S2 каркаса, не должна быть меньше 5 мм, и не больше 38 мм.
Указанные диапазоны размеров для каркаса, который заявляется являются оптимальными.
Таким образом, конструкция каркаса фильтровального элемента рукавного фильтра с вертикальным расположением рукавов позволяет увеличить эффективность удаления пыли из фильтровальной ткани рукава рукавного фильтра с вертикальным расположением рукавов, минимизировать материалоемкость фильтровального элемента рукавного фильтра с вертикальным расположением рукавов, а также сделать более удобным и быстрым соединение или разъединение частей каркаса фильтровального элемента рукавного фильтра с вертикальным расположением рукавов, при монтаже или демонтаже каркаса. При этом конструкция каркаса фильтровального элемента рукавного фильтра с вертикальным расположением рукавов является более простой, по сравнению с существующими аналогами.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Декларационный патент Украины на полезную модель №13129, 7 B01D 46/02, опубликованный 15.03.2006, бюл. №3
2. Патент Украины на изобретение №97420, 7 B01D 46/02, опубликованный 10.02.2012, бюл. №3.