РУКАВНЫЙ ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ СОДЕРЖАЩИХ ПЫЛЬ ГАЗОВ И ИНЖЕКЦИОННОЕ СОПЛО ДЛЯ УКАЗАННОГО РУКАВНОГО ФИЛЬТРА
BAG FILTER FOR CLEANING DUST-CONTAINING GAS AND INJECTION NOZZLE FOR SAID BAG FILTER

Изобретение относится к рукавному фильтру для очистки содержащих пыль газов с корпусом, который имеющим отверстия рукавным дном разделен на сторону очищенного газа и сторону неочищенного газа, причем в корпусе в отверстиях рукавного дна установлено несколько фильтрующих рукавов с плоским поперечным сечением, с соответственно закрытым концом и открытым концом, при этом в фильтрующие рукава с наружной стороны могут подаваться содержащие пыль газы, а очищенные газы могут отводиться через открытые концы, с устройствами для подачи импульсов сжатого воздуха в открытые концы фильтрующих рукавов для очистки фильтрующих рукавов, причем в каждом из фильтрующих рукавов установлены опорные каркасы.
Изобретение относится также к инжекционному соплу для фильтрующих рукавов такого рукавного фильтра, которое, по меньшей мере, частично входит в отверстие рукавного дна.
Рукавные фильтры применяются для отделения твердых веществ, как например опилок, пыли или т.п. из воздуха или дымовых газов. Примерами областей применения являются деревоперерабатывающая промышленность, металлообрабатывающая промышленность, камне- и грунтоперерабатывающая промышленность, а также очистка дымовых газов. Пылевые фильтры обычно включают в себя корпус, который так называемым рукавным дном с отверстиями разделен на сторону очищенного газа и сторону не очищенного газа. В отверстиях рукавного дна фильтрующие рукава устанавливаются в вертикальном или горизонтальном направлении и соответствующим образом уплотняются, чтобы никакой содержащий пыль газ из стороны неочищенного газа не мог проникнуть не профильтрованным в сторону очищенного газа.
Такого рода рукавный фильтр описан, например, в документах AT 377711 B и EP 848980 B1. Обычно фильтрующие рукава имеют круглое сечение и на открытом конце имеют защелкивающееся кольцо, посредством которого фильтрующие рукава могут без применения инструментов устанавливаться в отверстия рукавного дна. Уплотнение фильтрующих рукавов относительно отверстия в рукавном дне происходит при этом в большинстве случаев без дополнительных устройств, не считая возможных фиксирующих элементов, которые удерживают верхний конец фильтрующего рукава в отверстии рукавного дна.
Фильтрующие рукава с круглым сечением имеют, однако, недостаток, заключающийся в том, что отношение поверхности фильтра, т.е. наружной поверхности фильтрующего рукава к внутреннему объему, является довольно неблагоприятным. Поэтому предлагаются также фильтрующие рукава с плоским сечением, например сечением в форме прорезей или овальным сечением, при котором отношение площади фильтра к внутреннему объему является более благоприятным, чем у фильтрующих рукавов с круглым сечением. Недостатками рукавных фильтров с фильтрующими рукавами плоского сечения являются, однако, худшее очищающее действие через плоское сечение и обусловленная этим худшая фильтрующая функция, а также более затратный и трудный монтаж рукавов и необходимость уплотнения фильтрующих рукавов с помощью зажимных или натяжных устройств. В случае применения рукава фильтра с плоским, например, в форме прорези, сечением без дополнительных вспомогательных мероприятий невозможно добиться достаточного уплотнения относительно отверстия в рукавном дне, так как в противном случае в продольной области фильтрующего рукава возникают неплотности. В случае применения известных рукавных фильтров с фильтрующими рукавами, имеющими плоское сечение, уплотнение по отношению к отверстию рукавного дна происходит посредством конструкций, которые прижимают верхний конец фильтрующего рукава к рукавному дну и тем самым производят соответствующее уплотняющее действие. Из-за необходимого этапа уплотнения монтаж рукавного фильтра такого рода, однако, очень трудоемок и требует больших затрат.
Кроме того, в случае применения рукавных фильтров с фильтрующими рукавами плоского сечения параллельная ориентация фильтрующих рукавов относительно друг друга возможна только с использованием вспомогательных средств, таких как соответствующие рукавные направляющие.
По причине имеющихся недостатков у подобного рода рукавных фильтров с рукавами плоского сечения использование их еще в значительной степени ограничено. Если бы удалось устранить или, по меньшей мере, уменьшить эти недостатки, при использовании рукавных фильтров с фильтрующими рукавами плоского поперечного сечения при соответственно уменьшенном объеме относительно рукавных фильтров с фильтрующими рукавами круглого сечения можно было бы достигать такой же результативности очистки или с использованием фильтрующих установок такого же конструктивного размера могла бы достигаться более высокая производительность в отношении количества пропускаемого воздуха.
Задача настоящего изобретения заключается, поэтому, в создании вышеупомянутого рукавного фильтра, у которого фильтрующие рукава, опорные каркасы и инжекционные сопла могут монтироваться и демонтироваться быстро и просто и может без использования затратных конструктивных вспомогательных средств достигаться надежное уплотнение относительно рукавного дна, а также может улучшаться и при минимальных затратах обеспечиваться функция рукавного фильтра. Недостатки известных рукавных фильтров с фильтрующими рукавами плоского сечения должны исключаться или, по меньшей мере, уменьшаться.
Другой задачей настоящего изобретения является создание инжекционного сопла для вышеупомянутого рукавного фильтра, за счет которого может становиться более легким монтаж и демонтаж и с которым может достигаться оптимальное очищающее действие.
Первая из соответствующих изобретению задач решена за счет вышеназванного рукавного фильтра, в котором каждый опорный каркас на соотнесенном с открытым концом соответствующего фильтрующего рукава конце соединен с инжекционным соплом для направления и ускорения импульса очищающего сжатого воздуха, причем инжекционное сопло входит, по меньшей мере, в отверстие дна рукава, а на наружной стороне инжекционного сопла на высоте дна рукава расположены уплотнительные элементы для образования определенного зазора для определенной компрессии фильтрующего рукава между уплотнительными элементами и боковой поверхностью отверстия в рукавном дне и, тем самым, автоматического уплотнения рукава фильтра относительно отверстия рукавного дна. Соответствующая изобретению конструкция рукавного фильтра обеспечивает, таким образом, посредством соответствующим образом устроенного инжекционного сопла, с одной стороны, более легкий и более быстрый монтаж фильтрующих рукавов в корпусе рукавного фильтра, а с другой стороны, самопроизвольное уплотнение конца фильтрующего рукава относительно отверстия рукавного дна, без необходимости в дополнительных конструкциях и мероприятиях. Уплотнение фильтрующего рукава относительно рукавного дна происходит самопроизвольно и исключительно путем вставления инжекционного сопла в открытый конец фильтрующего рукава. Инжекционное сопло улучшает, кроме того, очистку фильтрующего рукава.
Согласно еще одному признаку изобретения каждое инжекционное сопло образовано воронкообразно расширяющимся в направлении устройств для подачи импульсов сжатого воздуха устьем. Посредством воронкообразно расширяющегося устья инжекционного сопла выходящий из устройств подачи импульсов сжатого воздуха сжатый воздух может по существу полностью направляться в открытые фильтрующие рукава и ускоряться, и тем самым вся энергия импульсов сжатого воздуха может использоваться для очистки. Вследствие улучшенного очищающего действия, в свою очередь, улучшено фильтрующее действие фильтрующего рукава.
Отношение наименьшей ширины инжекционного сопла к ширине устья инжекционного сопла предпочтительно составляет от 1:2 до 1:4, особенно предпочтительно 1:2,5.
В простейшем случае уплотнительные элементы образованы по меньшей мере одним утолщением на инжекционном сопле, посредством которого фильтрующий рукав может прижиматься к боковой поверхности отверстия в рукавном дне. Инжекционное сопло предпочтительно изготавливается из листового металла и на высоте рукавного дна изготавливается с утолщениями соответствующими штамповочными инструментами. Утолщения прижимают плоские фильтрующие рукава, по меньшей мере, на продольной стороне к боковой поверхности отверстий в рукавном дне и обеспечивают тем самым оптимальное уплотнение. За счет такой конструкции достигается то, что между наружной стороной уплотнительного элемента или утолщения на инжекционном сопле и боковой поверхностью отверстия в рукавном дне образуется определенный зазор, имеющий такую ширину, что материал фильтрующего рукава в достаточной степени сдавливается, поэтому в рукавном фильтре создается абсолютное уплотнение между стороной неочищенного газа и стороной очищенного газа. В зависимости от исполнения соединения верхнего открытого конца фильтрующего рукава с отверстием в рукавном дне могут располагаться по меньшей мере по одному утолщению на каждой продольной стороне инжекционного сопла или одно окружное утолщение на инжекционном сопле.
С обеспечением преимущества каждый фильтрующий рукав на открытом (конце) имеет расположенную на наружной стороне кольцеобразную выпуклость, причем внешний диаметр кольцеобразной выпуклости больше внешнего диаметра отверстия в рукавном дне, поэтому кольцеобразная выпуклость фильтрующего рукава опирается на рукавное дно. При такой форме исполнения фильтрующих рукавов монтаж может осуществляться путем простого подвешивания фильтрующего рукава в отверстия рукавного дна. После этого вставляются опорные каркасы и, наконец, путем установки исполненных согласно изобретению инжекционных сопел достигается фиксирование фильтрующих рукавов и уплотнение. В этом случае достигается преимущество, если уплотняющий элемент расположен по окружности инжекционного сопла, так что вдоль всего отверстия в рукавном дне образуется определенный зазор для определенной компрессии фильтрующего рукава. Устройство для прижимания фильтрующих рукавов, по меньшей мере, при вертикальном расположении фильтрующих рукавов в рукавном фильтре не требуется.
Точно так же каждый фильтрующий рукав на открытом конце может иметь пружинное кольцо и два проходящих по внешней стороне кольцеобразных возвышения, между каковыми возвышениями образуется кольцеобразная канавка, по которой с отверстием в рукавном дне может быть создано защелкивающееся соединение. В случае исполнения фильтрующих рукавов с защелкивающимися кольцами, для достижения достаточного уплотнения уплотнительные элементы на инжекционном сопле могут располагаться только на продольной стороне.
При вертикальном расположении фильтрующих рукавов в рукавном фильтре имеется преимущество, если на каждом инжекционном сопле расположены элементы для опоры на рукавное дно. Посредством такого рода опорных элементов или ножек на инжекционном сопле может также достигаться без дополнительных направляющих для рукавов вертикальное расположение фильтрующих рукавов и, тем самым, параллельное расположение фильтрующих рукавов относительно друг друга, если предусмотрено соответствующее соединение между инжекционным соплом и опорным каркасом или они изготовлены заодно.
При горизонтальной установке фильтрующих рукавов в рукавном фильтре могут быть необходимы подкладочные элементы для опорных каркасов. На такого рода подкладочные элементы накладываются, по меньшей мере, концы опорных каркасов и благодаря этому достигается параллельное расположение всех фильтрующих рукавов относительно друг друга.
Для оптимизации отношения площади фильтра к внутреннему объему фильтрующих рукавов таковые имеют предпочтительно сечение с отношением длины к ширине по меньшей мере 4:1.
Устройства для подачи импульсов сжатого воздуха предпочтительно образованы трубами для рабочей струи с соответственно двумя расположенными рядом друг с другом отверстиями для каждого из фильтрующих рукавов, причем трубы для рабочей струи соединены с соответствующим источником сжатого воздуха. Благодаря такому расположению по меньшей мере двух расположенных рядом друг с другом отверстий для подачи импульсов сжатого воздуха для каждого из фильтрующих рукавов может достигаться оптимальная очистка фильтрующих рукавов с плоским сечением. По меньшей мере два отверстия расположены при этом вдоль продольной оси сечения фильтрующего рукава.
С обеспечением преимущества каждый опорный каркас соединен с инжекционным соплом с возможностью разъединения без применения инструментов. Например, могут быть предусмотрены фиксирующие соединения, которые автоматически соединяют опорный каркас с инжекционным соплом, как только инжекционное сопло вставлено в открытый конец фильтрующего рукава.
В качестве альтернативы этому каждый опорный каркас может быть также изготовлен заодно с инжекционным соплом. В частности, при уменьшенных длинах опорных каркасов обеспечивает преимущество форма исполнения такого рода, так как в ходе одной рабочей операции может вводиться опорный каркас в фильтрующий рукав и уплотняться фильтрующий рукав относительно отверстия в рукавном дне.
Вторая соответствующая изобретению задача решается также за счет вышеупомянутого инжекционного сопла для фильтрующего рукава вышеупомянутого рукавного фильтра, причем на наружной стороне инжекционного сопла на высоте, которая в рабочем положении инжекционного сопла соответствует высоте рукавного дна, расположены уплотнительные элементы для образования определенного зазора для определенной компрессии фильтрующего рукава между уплотнительными элементами и боковой поверхностью отверстия в рукавном дне и, тем самым, самопроизвольного уплотнения фильтрующего рукава относительно отверстия рукавного дна. Как уже упомянуто выше, посредством такого инжекционного сопла могут объединяться уплотнительная и инжекционная функции. Если к тому же инжекционное сопло изготовлено заодно с опорным каркасом, тем самым дополнительно обеспечивается еще и опорная функция.
Касательно соответствующих изобретению вариантов исполнения инжекционного сопла дается ссылка на вышеприведенное описание рукавного фильтра.
Настоящее изобретение поясняется с помощью чертежей, на которых представлено следующее:
фиг.1 - сечение рукавного фильтра, схематично;
фиг.2 - сечение через исполненное согласно изобретению инжекционное сопло для закрепления исполненного с защелкивающимся кольцом фильтрующего рукава;
фиг.3 - предпочтительный вариант исполнения инжекционного сопла для закрепления имеющего кольцеобразную выпуклость конца фильтрующего рукава;
фиг.4 - вид в перспективе на один из вариантов инжекционного сопла;
фиг.5 - состоящее из 4 частей инжекционное сопло согласно фиг.4;
фиг.6 - изготовленное заодно с опорным каркасом инжекционное сопло на виде в перспективе.
На фиг.1 показано сечение через рукавный фильтр известного конструктивного типа. В корпусе 1 находится рукавное дно 2 с отверстиями 3, в которые устанавливают или подвешивают соответствующие фильтрующие рукава 4. Содержащие пыль газы А подаются на сторону 5 неочищенного газа рукавного фильтра. Фильтрующие рукава 4 имеют открытый верхний конец и закрытый нижний конец. Содержащие пыль газы А проходят через материал фильтрующего рукава 4 и через отверстия 3 в рукавном дне 2 попадают на сторону 6 очищенных газов рукавного фильтра. Оттуда очищенные газы В соответствующим образом отводятся. На стороне 6 очищенных газов рукавного фильтра расположены устройства 7 для подачи импульсов сжатого воздуха в открытые концы фильтрующих рукавов 4 для очистки фильтрующих рукавов. Эти устройства 7 для подачи импульсов сжатого воздуха могут, например, быть образованы соответствующим образом устроенными трубами 8 для рабочей струи с отверстиями 9 над каждым фильтрующим рукавом 4 и соответствующего соединенного с трубами 8 для рабочей струи источника 10 сжатого воздуха. Через регулярные или же установленные с учетом степени загрязнения фильтрующих рукавов 4 временные интервалы через отверстия 9 труб 8 для рабочей струи импульсы сжатого воздуха подаются в фильтрующие рукава 4 и прилипающая к внешней стороне фильтрующих рукавов 4 пыль очищается. Для предотвращения сплющивания фильтрующих рукавов 4 из текстильного материала внутри фильтрующих рукавов 4 расположены опорные каркасы 12 для стабилизации. Отделенный при очистке фильтрующих рукавов 4 фильтровальный осадок выгружается через конический сборник 13 и при необходимости выгрузной механизм 14. Для обеспечения уплотнения фильтрующих рукавов 4 относительно отверстий 3 в рукавном дне 2 необходимы соответствующие уплотняющие устройства 11. В частности, в случае фильтрующих рукавов 4 с плоским сечением такого рода уплотнение достижимо лишь с соответствующими издержками.
На фиг.2 показан один из вариантов осуществления настоящего изобретения, причем предусмотрено инжекционное сопло 15, которое, с одной стороны, служит для направления и ускорения импульсов сжатого воздуха, исходящих из устройства 7 для подачи импульсов сжатого воздуха, и, с другой стороны, уплотняет фильтрующий рукав 4 относительно отверстия 3 в рукавном дне 2. Для этой цели инжекционное сопло 15 имеет на наружной стороне на высоте рукавного дна 2 уплотняющие элементы 16 для создания определенного зазора Δd для определенной компрессии фильтрующего рукава 4 между уплотняющими элементами 16 и боковой поверхностью 17 отверстия 3 в рукавном дне 2 и, тем самым, самопроизвольного уплотнения фильтрующего рукава 4 относительно отверстия 3 рукавного дна 2. В отображенном варианте осуществления согласно фиг.2 фильтрующий рукав 4 на открытом конце обеспечен пружинным кольцом 18 с двумя наружными возвышениями 19, между каковыми возвышениями 19 образуется кольцеобразная канавка 20, по которой с отверстием 3 в рукавном дне 2 может создаваться защелкивающееся соединение. Посредством уплотняющих элементов 16 на наружной стороне инжекционного сопла 15 фильтрующий рукав 4, следовательно, на продольной стороне прижимается к боковой поверхности 17 отверстия 3 в рукавном дне 2 и без дополнительных мероприятий создается соответствующее уплотнение. Инжекционное сопло 15 предпочтительно имеет воронкообразно расширяющееся в сторону устройств 7 для подачи импульсов сжатого воздуха устье 21. Отношение наименьшей ширины инжекционного сопла 15 к ширине устья 21 может быть от 1:2 до 1:4, предпочтительно 1:2.5. В частности, при вертикальном расположении фильтрующих рукавов 4 может быть обеспечено преимущество, если на инжекционном сопле 15 расположены элементы 22 для опоры на рукавное дно 2. Посредством их достигается, без дополнительных направляющих элементов для рукавов, и вертикальное расположение фильтрующих рукавов 4 или находящихся в них опорных каркасов 12.
Фиг.3 показывает видоизмененную относительно фиг.2 форму рукавного фильтра, причем верхний открытый конец фильтрующего рукава 4 имеет на внешней стороне кольцеобразную выпуклость 23, которая опирается на рукавное дно 2. Чтобы можно было обеспечить уплотнение фильтрующего рукава 4 относительно отверстия 3 в рукавном дне 2, в данном случае предпочтительно предусмотрен уплотнительный элемент 16 на инжекционном сопле 15, который образован окружным утолщением 24. Этот вариант исполнения особенно пригоден для вертикально расположенных фильтрующих рукавов 4.
Фиг.4 показывает вид в перспективе на инжекционное сопло 15, причем уплотнительный элемент 16 отчетливо виден в форме утолщения 24 на продольной стороне. Инжекционное сопло 15 имеет также соответствующие элементы 25 для осуществления предпочтительно без использования инструментов разъемного соединения с опорным каркасом 12, которые, например, могут быть образованы отверстиями, в которые входят элементы опорного каркаса 12.
Фиг.5 показывает возможную сборную конструкцию инжекционного сопла 15 из четырех частей листового металла 15′, 15′′, 15′′′ и 15′′′′, причем соответственно по две части 15′, 15′′′ и 15′′, 15′′′′ исполнены одинаково. Таким способом инжекционное сопло 15 может изготовляться очень быстро и экономично. Инжекционное сопло 15 можно также изготовить из одной части листового металла путем гибки и скрепления, например способом сварки.
Фиг.6 показывает вариант осуществления, в котором инжекционное сопло 15 и опорный каркас 12 изготовлены заодно. Этот конструкционный вариант делает возможным особенно быстрый монтаж фильтрующего рукава 4 в рукавном фильтре при одновременном автоматическом уплотнении фильтрующих рукавов 4 относительно отверстий 3 в рукавном дне 2 рукавного фильтра. Исполненное таким способом инжекционное сопло 15 с интегрированным опорным каркасом 12 объединяет опорную функцию, уплотнительную функцию и инжекционную функцию рукавного фильтра.
Таким способом возможно применение рукавного фильтра с фильтрующими рукавами 4 плоского сечения без недостатков уровня техники. Вследствие устранения недостатков рукавных фильтров с фильтрующими рукавами 4 плоского сечения могут, таким образом, использоваться фильтрующие системы меньшего размера по сравнению с рукавными фильтрами с фильтрующими рукавами круглого сечения при одинаковой эффективности очистки.