ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ РУКАВ

Полезная модель относится к фильтровальным рукавам каркасного типа, которые используются в установках для сухого улавливания пылевидных технологических продуктов в процессе их производства и в установках для аспирации промышленных газов и воздуха в химической, металлургической, горнорудной, строительных материалов, пищевой и других отраслях промышленности.
Фильтровальные рукава являются одним из наиболее распространенных технических средств для сухого улавливания пылевидных технологических продуктов, например, при производстве технического углерода, а также для аспирации отработанных промышленных газов и загрязненного воздуха с целью обеспечения требований санитарных норм и правил к допускаемым концентрациям их выбросов в атмосферу. Конструктивное исполнение фильтровальных рукавов зависит как от физико-химических особенностей фильтруемой среды и технологических схем ее подачи в рукава, так и от способов их крепления в фильтровальных установках. В частности, конструктивное исполнение концевых частей фильтровальных рукавов существенно влияет на надежность уплотнения и механической фиксации в узлах их соединения с соответствующими сопрягаемыми частями фильтровальной установки. Указанное требование обусловлено, прежде всего, необходимостью предотвращения просачивания фильтруемой среды в камеру фильтровальной установки с очищенными газами или воздухом, что непосредственно влияет на эффективность процесса очистки и, соответственно, на обеспечение требований к допускаемым концентрациям промышленных выбросов в атмосферу. Надежность уплотнений также существенно влияет на снижение потерь готового продукта, например, при производстве технического углерода. Решение задачи повышения надежности уплотнения и механической фиксации фильтровальных рукавов должно достигаться при рациональном конструктивном исполнении концевых частей, сравнительно небольшой материалоемкости и стоимости изготовления.
7
Известен фильтровальный рукав (см. патент RU №2207898, МПК B01D 46/02, дата публикации 10.07.2003 г.), в котором его открытая концевая часть содержит охваченные материалом прижимное кольцо для крепления фильтровального рукава в отверстии рукавной плиты фильтровальной установки и упорный элемент, выполненный в виде двух жгутов, образующих два выступа, расположенных друг относительно друга на расстоянии, соответствующем толщине рукавной плиты, и впадину между ними для охватывания рукавной плиты с обеих ее сторон. Между упорным элементом и прижимным кольцом размещена компенсирующая прокладка, охватывающая упомянутое кольцо по его периметру, концы которой прикреплены к материалу этой части рукава. Компенсирующая прокладка предназначена для обеспечения равномерного уплотнения открытой концевой части в отверстии рукавной плиты при использовании фильтровальных рукавов, изготовленных из материалов с различной толщиной. Жгуты расположены на расстоянии 5-10 мм друг от друга и могут выполняться из любого эластичного материала диаметром 8-10 мм. Упомянутая концевая часть выполнена отдельно от фильтровального рукава и соединена с его основной частью посредством кольцевых швов.
Недостатком указанного фильтровального рукава является выполнение его открытой концевой части без фиксирования жгутов, образующих упорный элемент, как друг относительно друга, так и относительно компенсирующей прокладки и прижимного кольца, а также без закрепления компенсирующей прокладки относительно прижимного кольца, что приводит к смещению этих элементов внутри упомянутой концевой части, и, соответственно, к снижению надежности уплотнения и механической фиксации в сопрягаемых отверстиях рукавной плиты. В результате нарушается герметичность узлов соединения фильтровальных рукавов с рукавной плитой и, как следствие, не обеспечиваются требования к допускаемым концентрациям выбросов промышленных газов и загрязненного воздуха в атмосферу, а также увеличиваются потери готового продукта, в частности, при производстве технического углерода. Следствием недостаточной надежности механической фиксации фильтровальных рукавов в сопрягаемых отверстиях рукавной плиты является также интенсивное истирание ткани концевых частей, что приводит к преждевременному их износу и повреждению и, соответственно, к снижению ресурса работы фильтровальных рукавов в целом.
7
Известен фильтровальный рукав (см. патент RU №2366492, МПК B01D 46/02, дата публикации 10.09.2009 г.), в котором его открытая концевая часть содержит охваченные материалом прижимное кольцо для крепления фильтровального рукава в отверстии рукавной плиты фильтровальной установки и упорный элемент из двух групп жгутов, содержащих, по меньшей мере, по два жгута в каждой группе, выполненных с образованием двух выступов, расположенных друг относительно друга на расстоянии, соответствующем толщине рукавной плиты, и впадины между ними для охватывания рукавной плиты с обеих ее сторон. Упомянутый упорный элемент зафиксирован относительно прижимного кольца посредством самоклеящейся ленты из тканого материала, закрепленной на прижимном кольце. Группы жгутов расположены по краям ленты и закреплены на ней посредством прошивания. При этом ширина ленты равна высоте пружинного кольца, а расстояние между группами жгутов составляет 8-10 мм. Клеящее покрытие на ленте защищено легкосъемной пленкой. Упомянутая концевая часть выполнена отдельно от фильтровального рукава и соединена с его рабочей частью посредством кольцевых швов.
В указанном фильтровальном рукаве за счет фиксирования упорного элемента относительно прижимного кольца практически исключается его смещение внутри открытой концевой части фильтровального рукава. Это позволяет улучшить надежность уплотнения и механической фиксации фильтровального рукава в сопрягаемых отверстиях рукавной плиты.
Недостатком известного фильтровального рукава является выполнение упорного элемента в виде двух групп жгутов, содержащих, по меньшей мере, по два жгута в каждой группе, что приводит к увеличению высоты упомянутой части рукава и, соответственно, к увеличению его материалоемкости и стоимости изготовления.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования конструкции известного фильтровального рукава, в котором за счет иного исполнения упорного элемента достигается снижение материалоемкости и стоимости рукава при обеспечении надежности уплотнения и механической фиксации его в сопрягаемых отверстиях рукавной плиты фильтровальной установки.
Поставленная задача решается тем, что в фильтровальном рукаве, в котором его открытая концевая часть содержит охваченные материалом прижимное кольцо для крепления фильтровального рукава в отверстии рукавной плиты фильтровальной установки и упорный элемент, выполненный с образованием двух выступов и впадины между ними для охватывания рукавной плиты с обеих ее сторон и зафиксированный относительно прижимного кольца, согласно полезной модели упорный элемент выполнен в виде цельного профильного элемента или двух отдельных элементов, каждый из которых образует соответствующий упомянутый выступ.
Для обеспечения надежности уплотнения и механической фиксации фильтровальных рукавов при их эксплуатации на различных фильтровальных установках цельный профильный элемент выполнен из резины или из войлока или из пластического материала или из асбеста или из полоски материала, концы которой сложены или скручены по меньшей мере в два слоя и соединены между собой посредством сшивания или прессования или склеивания.
С этой же целью упомянутые отдельные элементы выполнены в виде жгутов или канатов из войлока и/или резины и/или асбеста и/или сложенной в несколько слоев полоски материала.
Для уменьшения интенсивности истирания и, соответственно, повышения ресурса фильтровального рукава упомянутые отдельные элементы выполнены с охватыванием их полоской материала, концы которой соединены между собой посредством сшивания или склеивания.
Для предотвращения смещения упорного элемента относительно прижимного кольца и, соответственно, повышения надежности уплотнения фильтровального рукава и его механической фиксации в узлах соединения с сопрягаемыми частями фильтровальных установок цельный профильный элемент зафиксирован относительно прижимного кольца посредством склеивания, например, самоклеющейся лентой.
Для этой же цели упомянутые отдельные элементы зафиксированы относительно прижимного кольца посредством склеивания или прошивания или посредством кольцевой прокладки, выполненной, например, из материала или из самоклеющейся ленты, соединенной с отдельными элементами и прижимным кольцом посредством склеивания или прошивания.
Для повышения технологичности изготовления фильтровального рукава и, соответственно, снижения стоимости его изготовления открытая концевая часть выполнена в виде манжеты, образованной подгибом материала рукава с соединением кромки подгиба с сопрягаемой частью рукава по меньшей мере одним кольцевым швом, или в виде манжеты, образованной сложением отдельной полоски материала, кромки которой расположены с обеих сторон или с одной из сторон относительно сопрягаемой части фильтровального рукава и соединены с ней по меньшей мере одним кольцевым швом.
Для обеспечения требований санитарных норм и правил в качестве материала фильтровального рукава и материала упомянутых полосок и кольцевой прокладки используют текстильный тканый и/или нетканый материал.
Предлагаемое конструктивное исполнение фильтровального рукава позволяет уменьшить высоту его открытой концевой части (верхней манжеты) за счет обеспечения оптимальной конструкции упорного элемента и высоты его выступов, что позволяет снизить материалоемкость и стоимость изготовления фильтровального рукава. За счет применения различных материалов для изготовления упорного элемента, а также его выполнения с охватыванием полоской материала обеспечивается повышение надежности уплотнения и механической фиксации в узлах соединения с сопрягаемыми частями фильтровальных установок при различных условиях эксплуатации. Кроме этого, применение охватывающей полоски материала позволяет снизить интенсивность истирания открытой концевой части при эксплуатации и за счет этого повысить ресурс фильтровального рукава. Выполнение упорного элемента с фиксированием его относительно прижимного кольца, как в фильтровальном рукаве-прототипе, исключает смещение упорного элемента внутри открытой концевой части фильтровального рукава и относительно сопрягаемых узлов фильтровальной установки и, как следствие, также обеспечивает надежность уплотнения и механической фиксации фильтровального рукава. В результате обеспечивается повышение качества аспирации отработанных промышленных газов и загрязненного воздуха, а также повышение коэффициента улавливания пылевидных технологических продуктов, например, при производстве технического углерода.
Сущность полезной модели поясняется представленными фигурами чертежа, где:
- на фиг.1 показан общий вид фильтровального рукава;
- на фиг.2 - вид I на фиг.1 - пример выполнения с упорным элементом в виде одного цельного профильного элемента, манжетой, образованной подгибом материала рукава, и выполнением рукава из нетканого текстильного материала
- на фиг.3 - вид I на фиг.1 - пример выполнения с упорным элементом в виде одного цельного профильного элемента из полоски текстильного материала со сложенными в несколько слоев концами, манжетой, образованной подгибом материала рукава, и выполнением рукава из нетканого текстильного материала;
- на фиг.4 - вид I на фиг.1 - пример выполнения с упорным элементом в виде двух отдельных элементов (жгутов или канатов), охваченных полоской из текстильного материала, манжетой, образованной подгибом материала рукава, и выполнением рукава из тканого текстильного материала;
- на фиг.5-7 - вид I на фиг.1 - примеры выполнения с упорным элементом в виде двух отдельных элементов (из каната, жгута и текстильного материала, сложенного в несколько слоев), манжетой, образованной подгибом материала рукава, и выполнением рукава из тканого (фиг.5) и нетканого (фиг.6, 7) текстильного материала;
- на фиг.8 - вид I на фиг.1 - пример выполнения с упорным элементом в виде двух отдельных элементов (канатов цилиндрической формы), кольцевой прокладкой из текстильного материала, манжетой, образованной подгибом материала рукава, и выполнением рукава из тканого текстильного материала;
- на фиг.9 - вид I на фиг.1 - пример выполнения с упорным элементом в виде двух отдельных элементов (жгутов прямоугольной формы из войлока), манжетой, образованной подгибом материала рукава, и выполнением рукава из нетканого текстильного материала;
- на фиг.10 - вид I на фиг.1 - пример выполнения с упорным элементом в виде двух отдельных элементов из полосок текстильного материала, сложенных в несколько слоев, манжетой, образованной подгибом материала рукава, и выполнением рукава из нетканого текстильного материала;
- на фиг.11 - вид I на фиг.1 - пример выполнения на фиг.2 с манжетой, образованной сложением отдельной полоски текстильного материала, кромки которой расположены с обеих сторон рукава, манжетой и рабочей частью рукава, выполненными из нетканого текстильного материала;
- на фиг.12 - вид I на фиг.1 - пример выполнения на фиг.11, с манжетой, кромки которой расположены с одной (наружной) стороны относительно рукава;
- на фиг.13 - вид I на фиг.1 - пример выполнения на фиг.8 с манжетой, образованной сложением отдельной полоски текстильного материала, кромки которой расположены с одной (наружной) стороны рукава;
- на фиг.14 - вид I на фиг.1 - пример выполнения на фиг.12 с манжетой, кромки которой расположены с одной (внутренней) стороны рукава;
- на фиг.15 - пример выполнения на фиг.14 с манжетой и рабочей частью рукава, выполненных, соответственно, из тканого и нетканого текстильного материала;
- на фиг.16 - пример выполнения на фиг.12 с манжетой и рабочей частью рукава, выполненных, соответственно, из тканого и нетканого текстильного материала;
- на фиг.17 - пример выполнения на фиг.8 с манжетой, образованной сложением отдельной полоски материала, кромки которой расположены с обеих сторон рукава, манжетой и рабочей частью рукава, выполненных из тканого текстильного материала.
Фильтровальный рукав выполнен (фиг.1) соединением кромок текстильного материала продольным швом 1 и содержит рабочую часть 2, открытую концевую часть 3 (верхнюю) и закрытую концевую часть 4 (нижнюю). Продольный шов 1 выполнен «внахлест» тремя параллельными строчками z цепного стежка стеклянной нитью. В зависимости от материала рукава, например, в случае его изготовления из лавсана, продольный шов 1 может быть выполнен «взамок» (не показано).
Открытая концевая часть 3 выполнена в виде манжеты, образованной подгибом текстильного материала рукава с соединением кромки подгиба с сопрягаемой рабочей частью рукава по меньшей мере одним кольцевым швом тремя или четырьмя параллельными строчками z (фиг.2-10). При этом кромки в упомянутых манжетах 3 соединены между собой продольными швами 5, выполненными под углом и со смещением относительно продольных швов 1 рабочей части рукава.
Открытая концевая часть 3 может быть выполнена в виде манжеты, образованной сложением отдельной полоски текстильного материала, кромки которой расположены с обеих сторон (фиг.11, 17) или с одной из сторон - наружной (фиг.12, 13, 16) или внутренней (фиг.14, 15) относительно сопрягаемой части фильтровального рукава и соединены с ней, по меньшей мере, одним кольцевым швом, выполненным тремя или четырьмя параллельными строчками z.
Манжета открытой концевой части 3 содержит охваченное ее материалом прижимное кольцо 6 для крепления фильтровального рукава в отверстии рукавной плиты фильтровальной установки (не показаны) и упорный элемент, выполненный с образованием двух выступов круглой, прямоугольной или иной формы, и впадины между ними, соответствующей толщине рукавной плиты, для охватывания ее с обеих сторон. В рассматриваемых примерах исполнения прижимное кольцо 6 выполнено из металлической полосы, изготовленной из пружинной стали.
Упорный элемент может быть выполнен в виде цельного профильного элемента 7 с выступам 8 и 9 (фиг.2, 3, 11, 12, 14-16) или двух отдельных элементов 10, 11 (фиг.4-10, 13, 17), каждый из которых образует соответствующий выступ.
Цельный профильный элемент 7 может быть выполнен из резины или из войлока или из пластического материала или из асбеста или из полоски текстильного материала (фиг.3), концы которой сложены или скручены по меньшей мере в два слоя и соединены между собой посредством сшивания или прессования или склеивания. Цельный профильный элемент 7 зафиксирован относительно прижимного кольца 6 посредством склеивания, например, самоклеющейся лентой.
Элементы 10, 11 могут быть выполнены в виде жгутов или канатов (фиг.4-6, 8, 9, 13, 17) из войлока и/или резины и/или асбеста и/или сложенной в несколько слоев полоски текстильного материала (фиг.7, 10). Элементы 10, 11 могут быть выполнены с охватыванием их полоской 12 текстильного материала, концы которой соединены между собой посредством сшивания или склеивания (фиг.4). Элементы 10, 11 зафиксированы относительно прижимного кольца 6 посредством склеивания или прошивания (фиг.4-7), или посредством кольцевой прокладки 13 (фиг.8-10, 13, 17), выполненной, например, из текстильного материала или из самоклеющейся ленты, соединенной с элементами 10, 11 и прижимным кольцом 6 посредством склеивания или прошивания при изготовлении кольцевой прокладки 13 (фиг.8).
Концевая часть 4 (нижняя) фильтровального рукава выполнена закрытой, например, посредством донышка круглой формы с отогнутой по его периметру кромкой (не показаны). Донышко установлено таким образом, чтобы его отогнутая кромка была обращена к торцу рукава. При этом на внешней или внутренней поверхности концевой части 4 может быть закреплена усиливающая накладка (не показана).
Открытая концевая 3 и рабочая 2 части фильтровального рукава, полоски 12 и кольцевые накладки 13 могут быть выполнены из одного вида текстильного материала - тканого (фиг.4, 5, 8, 13, 17) или нетканого (фиг.1, 2, 6, 7, 9-12, 14) либо из их комбинации (фиг.15, 16) посредством соединения между собой.
Фильтровальный рукав работает следующим образом.
Фильтровальные рукава размещают в вертикальном положении закрытой концевой частью 4 вниз в герметичной секции фильтровальной установки (не показана). При этом каждый фильтровальный рукав открытой концевой частью 3 надевают на каркас до размещения его донышка у донышка фильтровального рукава и вместе с каркасом опускают через отверстие в рукавной плите. Далее вручную сжимают открытую концевую часть 3 каждого фильтровального рукава и заводят в отверстие рукавной плиты таким образом, чтобы верхний выступ 8 цельного профильного элемента 7 или, при выполнении упорного элемента в виде двух отдельных элементов 10, 11, верхний выступ 10 располагались с одной стороны рукавной плиты, а нижний выступ 9 или нижний выступ 11 - с противоположной ее стороны. Необходимая плотность в узле соединения обеспечивается за счет охватывания противоположных сторон рукавной плиты соответствующими выступами упорного элемента. Механическая фиксация фильтровального рукава в отверстии рукавной плиты обеспечивается за счет пружинящих свойств прижимного кольца 6, которое без перекосов прилегает по периметру отверстия.
При работе фильтровальной установки запыленный газ по газопроводу подается в замкнутое пространство секции и, проходя через ткань рабочей части 2 фильтровальных рукавов, очищается от пыли, после чего через открытый выпускной клапан направляется в атмосферу. В процессе фильтрования частицы пыли оседают на внешней поверхности рабочей части 2, а более мелкие ее фракции проникают внутрь рукавов, оседая в их нижних закрытых концевых частях 4 на донышках. По мере осаждения пыли сопротивление ткани рабочей части 2 фильтровальных рукавов поступающему запыленному газу постепенно увеличивается. Когда оно достигнет некоторого предельного значения, фильтровальная установка переводится в режим регенерации для очистки фильтровальных рукавов от осевшей на них пыли. Регенерация фильтровальных рукавов осуществляется, как правило, автоматически в импульсном режиме путем их обратной продувки сжатым воздухом, поступающим внутрь секции через открытые продувочные клапаны при закрытом положении выпускного клапана для запыленного газа. В процессе регенерации слой пыли на наружной поверхности фильтровальных рукавов разрушается и она с потоком воздуха попадает в бункер, откуда удаляется выгрузным устройством. После регенерации материал фильтровальных рукавов восстанавливает свои фильтрующие качества.
Заявляемое техническое решение позволяет существенно снизить материалоемкость и стоимость фильтровального рукав, а также ресурс его эксплуатации в целом. Предлагаемые варианты исполнения упорных элементов обеспечивают надежное уплотнение фильтровальных рукавов в сопрягаемых отверстиях рукавной плиты с учетом как их конструктивных допусков, так и степени их износа в процессе эксплуатации, что значительно расширяет область применения фильтровальных рукавов. Кроме этого, предлагаемая конструкция фильтровального рукава является универсальной, т.к. позволяет изготавливать его из тканого и нетканого текстильного материала или из их комбинаций, что расширяет технологические возможности использования рукава с учетом физико-химических особенностей фильтруемой среды. В результате обеспечивается повышение качества фильтрования и коэффициента улавливания технологических продуктов.