РУКАВНЫЙ ФИЛЬТР С СИСТЕМОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ
SLEEVE FILTER WITH REGENERATION SYSTEM

Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов, и предназначено для эксплуатации внутри помещения.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является аппарат по патенту РФ №2325938, в котором очистку запыленного газового потока осуществляют посредством его подачи во входной короб фильтровальной секции пылеуловителя, содержащего корпус, опорную часть с бункером для сбора пыли, а вывод очищенного газа осуществляют через выходной короб фильтровальной секции, а пылеуловитель содержит корпус, периферийный ввод газового потока, фильтрующий элемент и бункер для сбора пыли (прототип).
Недостатком прототипа является сравнительно невысокая надежность процесса пылеулавливания за счет невысокой эффективности оросительного элемента системы пожаровзрывобезопасности.
Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания.
Это достигается тем, что в рукавном фильтре с системой регенерации, содержащим корпус с расширительной камерой, в котором размещены блок фильтров с фильтрующими элементами рукавного типа, короб для входа загрязненного воздуха, бункер, бункерный накопитель в виде передвижных емкостей, систему регенерации фильтрующих элементов, выполненную в виде рамы встряхивания с вибратором, в корпусе блока фильтров установлен датчик температуры, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик уровня пыли, в коробе для выхода воздуха - тепловой автоматический датчик-извещатель, выходы которых соединены с общим микропроцессором, размещенном в шкафу управления, причем в коробе для выхода воздуха установлен коллектор с форсунками для подключения к системе пожаротушения, блок управления которой соединен с общим микропроцессором, а система регенерации рукавных фильтров содержит блок управления, который связан электронной связью с общим микропроцессором, и выносным пультом управления системой выгрузки и системой подачи воды при возгорании и дублирующей системой порошкового пожаротушения, каждая из форсунок коллектора системы пожаровзрывобезопасности выполнена с распылительным диском и содержит цилиндрический корпус со штуцером, жестко связанным с корпусом и соосно расположенным в верхней части корпуса и, имеющим цилиндрическое отверстие для подвода жидкости, соединенное с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, в нижней части цилиндрического отверстия закреплен полый конический завихритель, коническая обечайка которого фиксируется посредством, по крайней мере, трех спиц, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке, выполненной на внутренней поверхности цилиндрического отверстия, при этом на внешней поверхности полого конического завихрителя выполнена сквозная винтовая нарезка, а к корпусу, в его нижней части, посредством, по крайней мере, трех спиц подсоединен распылитель, расположенный перпендикулярно оси корпуса, и выполненный в виде сплошного диска, при этом диск распылителя образован двумя поверхностями, одна из которых, обращенная в сторону диффузора, криволинейная поверхность, причем в качестве линии, образующей эту поверхность является кривая линия n-го порядка, а вторая - плоскость, или диск распылителя образован двумя конгруэнтными и эквидистантными поверхностями n-го порядка, а спицы, посредством которых диск распылителя крепится к корпусу, по форме выполнены прямыми или изогнутыми.
На фиг. 1 изображен главный вид фильтра рукавного, на фиг. 2 - его профильная проекция, на фиг. 3 - общая схема системы пожаровзрывобезопасности, на фиг. 4 - схема форсунки системы пожаровзрывобезопасности.
Рукавный фильтр с системой регенерации содержит корпус 1 с расширительной камерой 2, в котором размещены блок фильтров 6 с фильтрующими элементами 4 рукавного типа, короб 3 для входа загрязненного воздуха, патрубок 20 для выхода очищенного воздуха, бункер 7, бункерный накопитель 8 в виде передвижных емкостей, систему регенерации фильтрующих элементов, выполненную в виде рамы 5 встряхивания с вибратором. В фильтре используется иглопробивное каркасное полотно для очистки воздуха от невзрывоопасных пылей и иглопробивное полотно с антистатическими свойствами для очистки воздуха от взрывоопасных пылей.
В корпусе блока фильтров установлен датчик температуры 9 системы пожаровзрывобезопасности, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик 10 уровня пыли, в коробе для выхода воздуха - тепловой автоматический датчик-извещатель 11, выходы которых соединены с общим микропроцессором 12, размещенном в шкафу управления 13. В коробе для выхода воздуха установлен коллектор 14 с форсунками 15 для подключения к системе пожаровзрывобезопасности, блок управления 16 которой соединен с общим микропроцессором 12, а система регенерации 17 рукавных фильтров содержит блок управления 18, который связан электронной связью с общим микропроцессором.
Фильтр работает следующим образом.
Неочищенный газ поступает в короб 3 для входа загрязненного воздуха, расширительную камеру 2, затем в блок фильтров 4 с фильтрующими элементами рукавного типа. Пыль осаждается на внутренней поверхности рукавов и периодически сбрасывается с них системой регенерации фильтрующих элементов, выполненной в виде рамы 5 встряхивания с вибратором. Пыль ссыпается в бункер 7, откуда в бункеры накопители 8. Характерно, что воздух подается в фильтр сверху и частички опускаются вниз под действием собственного веса, не испытывая противодействия, направленного в противоположную сторону, воздушного потока. В такой конструкции забивание фильтров практически невозможно, т.к. образующаяся на стенках фильтра пыль и опилки постоянно сдуваются потоком воздуха.
Удельная газовая нагрузка на фильтр выбирается с учетом физико-химических свойств пылегазового потока для каждого конкретного технологического процесса.
Для оптимизации процесса пылеулавливания и для его безопасной работы в корпусе блока фильтров установлен датчик температуры 9, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик 10 уровня пыли, в коробе для выхода чистого воздуха - тепловой автоматический датчик-извещатель 11, выходы которых соединены с общим микропроцессором 12, размещенном в шкафу управления 13, а в выходном коробе 19 установлен коллектор 14 с форсунками 15 для подключения к системе пожаротушения, блок управления 16 которой соединен с общим микропроцессором 12, а система регенерации 17 рукавных фильтров содержит блок управления 18, который связан электронной связью с общим микропроцессором.
Тепловой датчик-извещатель 11 и коллектор 14 с форсунками 15 системы пожаротушения установлены в выходном коробе 19 фильтровальной секции потому, что она является выходным звеном в предлагаемом устройстве, и чтобы предотвратить распространение пламя в случае возгорания дальше по вентиляционным каналам, эти системы устанавливают именно здесь, что повысит надежность и безопасность всего устройства.
Работа коллектора 14 с форсунками 15 осуществляется по принципу открытия аварийного электромагнитного клапана подачи воды, при подачи на клапан управляющего сигнала от общего микропроцессора 12, обрабатывающего сигнал с теплового датчика-извещателя 11, который в свою очередь реагирует на увеличение температуры в выходном коробе, вплоть до самовоспламенения пылевых аэрозолей и фильтрующих материалов блока фильтров.
Работа системы порошкового пожаротушения (на чертеже не показано) происходит в дублирующем варианте, в случае, если на первой ступени выйдет из строя, например электромагнитный клапан подачи воды, или будет отключена система водоснабжения, тогда сработает система порошкового пожаротушения, причем управление работой этих систем осуществляется от микропроцессора 12, который может быть размещен стационарно (например, в шкафу 13 управления) или быть встроенным в выносной пульт (на чертеже не показано), чтобы можно было в случае аварии управлять процессом пожаротушения, останавливая при этом распространение огня, что в целом повысит безопасность всей системы очистки воздуха от пыли.
На фиг. 4 представлена схема форсунки системы пожаровзрывобезопасности с распылительным диском, которая содержит цилиндрический корпус 21 со штуцером 22, жестко связанным с корпусом и соосно расположенным в верхней части корпуса и, имеющим цилиндрическое отверстие 23 для подвода жидкости, соединенное с диффузором 24, осесимметричным корпусу и штуцеру. В нижней части цилиндрического отверстия 23 для подвода жидкости закреплен полый конический завихритель 27, коническая обечайка которого фиксируется посредством, по крайней мере, трех спиц 28, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке цилиндрического отверстия 23 (на чертеже не показана), выполненной на его внутренней поверхности. На внешней поверхности полого конического завихрителя 27 выполнена сквозная винтовая нарезка 29.
К корпусу 21, в его нижней части, посредством, по крайней мере, трех спиц 26 подсоединен распылитель 25, расположенный перпендикулярно оси корпуса, и выполненный в виде сплошного диска. Диск распылителя 25 образован двумя поверхностями, одна из которых, обращенная в сторону диффузора 24, криволинейная поверхность, причем в качестве линии, образующей эту поверхность является кривая линия n-го порядка, например эллиптическая, параболическая и др., а вторая - плоскость.
Спицы 26, посредством которых диск распылителя крепится к корпусу, расположены радиально по отношению к оси корпуса, и по форме могут быть выполнены прямыми и изогнутыми (на чертеже не показано), причем к корпусу они крепятся посредством винтов, а к диску - либо с помощью разъемного соединения, например резьбового, либо неразъемного, например контактной сваркой.
Диск распылителя может быть образован двумя конгруэнтными и эквидистантными поверхностями n-го порядка, при этом распылитель форсунки может быть выполнен из твердых материалов, например карбида вольфрама.
Форсунка с распылительным диском работает следующим образом.
Жидкость под давлением подается в полость цилиндрического отверстия 23 для подвода жидкости корпуса 21 форсунки, а затем в нижнюю часть отверстия 23, и через конический завихритель 27, выходит наружу, в распылитель 25, при этом происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет турбулизации потока на выходе, и мелкодисперсный поток выходит из форсунки с широким факелом распыляющейся жидкости (раствора).
Использование форсунки описанной конструкции позволяет получить равномерный по объему поток капель мелкодисперсного распыла в диапазоне диаметров капель от 30 до 150 мкм при давлении подачи воды не более 1 МПа.