ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ РУКАВ

Полезная модель относится к фильтровальным элементам рукавного типа, которые используются в установках для очистки технологических газов и промышленного воздуха, преимущественно, с подачей их внутрь рукавов, в пищевой, сахарной, химической, металлургической, горнорудной и других отраслях промышленности.
При использовании рукавных фильтров в установках с подачей запыленных газов или воздуха внутрь рукавов сложно обеспечить их регенерацию, процесс которой дополнительно усложняется за счет скапливания мелких фракций пыли в верхней части рукавов. Это обстоятельство определяет, в основном, конструкцию фильтровального рукава, нижняя концевая часть которого предназначена для подвода запыленных газов внутрь рукава и его натяжения в процессе фильтрования и регенерации, а верхняя - для закрепления и плотного соединения рукава с входным патрубком или рамой подвески фильтровальной установки. Для предотвращения соскальзывания фильтровальный рукав подвешивают на входной патрубок, выполненный с кольцевым выступом, в вертикальном положении путем одевания манжеты рукава и последующими закреплением посредством, например, металлической проволоки, и уплотнением специальными уплотняющими приспособлениями, например, хомутами с винтовыми зажимами. Крепление фильтровального рукава на нижней части трубной решетки фильтровальной установки осуществляют с помощью пружинящего кольца. При этом конструктивное исполнение фильтровального рукава должно обеспечивать оптимальное сочетание таких основных показателей, как качество фильтрации, продолжительный ресурс работы при обеспечении многократной регенерации в течение срока службы.
Известен фильтровальный рукав трубчатой формы (см. патент Украины №7581, М.кл. 7 В 01 D 46/02, В 01 D 29/11), выполненный соединением кромок текстильного материала продольным швом, содержащий рабочую и концевые части. Рабочая часть рукава снабжена, по меньшей мере, одним поперечным элементом жесткости, выполненным в виде металлического кольца, размещенного внутри кольцевой накладки, соединенной с рабочей частью рукава кольцевыми швами. Металлическое кольцо установлено по продольной оси кольцевой накладки симметрично относительно ее кромок. Кольцевая накладка соединена с рабочей частью рукава посредством кольцевых швов, выполненных с обеих сторон от металлического кольца. Рабочая часть рукава может быть выполнена с несколькими поперечными элементами жесткости. Кольцевая накладка выполнена, по меньшей мере, из двух слоев текстильного материала, при этом
металлическое кольцо размещено между ее внутренними слоями. Концевые части рукава выполнены с манжетами, образованными подгибом текстильного материала рукава по периметру соответствующей концевой части и соединенными с ней кольцевыми швами. Манжеты могут содержать разные элементы для закрепления рукава на соответствующих сопрягаемых частях, например, металлическую полосу, или проволоку, или пружинное кольцо, или шнур, или льно-пеньковый канат.
Известный фильтровальный рукав за счет прочного соединения поперечных элементов жесткости с его рабочей частью и жесткой фиксации каждого металлического кольца внутри кольцевой накладки позволяет при эксплуатации рукавов, особенно при регенерации в режиме механического встряхивания рукавов с осевшей в них пылью, исключить колебания металлических колец относительно рукава и, таким образом, предотвратить местные истирания ткани и разрушение кольцевых швов крепления кольцевых накладок, что повышает долговечность и ресурс работы рукава. Одновременно за счет предотвращения повреждений рабочей части рукава повышается качество фильтрования и удаления пыли в процессе регенерации. Выполнение фильтровального рукава с поперечными элементами жесткости позволяет исключить его сжатие, что особенно важно при использовании рукавов большой длины, и также способствует улучшению качества фильтрования.
Недостатками указанного фильтровального рукава являются:
- сравнительно большая трудоемкость работ по монтажу рукавов и их замене, так как для обеспечения качества фильтрования необходимо плотное прилегание верхней открытой концевой части рукава к входному патрубку фильтровальной установки;
- ограниченные технологические возможности вследствие того, что конструктивное исполнение верхней части рукава не позволяет осуществлять закрепление его на входные патрубки различного диаметра.
Известен фильтровальный рукав трубчатой формы, выпускаемый фирмой Ecotip соmр. (см. Каталог фирмы Ecotip соmр., Словения, http://www.ecotip.si/eng/filter_09nad.htm) выполненный соединением кромок текстильного материала продольным швом, содержащий рабочую и концевые части. Рабочая часть рукава снабжена поперечными элементами жесткости, расположенными на ней с некоторым шагом и выполненными в виде металлических колец, размещенных внутри кольцевой накладки, соединенной с рабочей частью рукава кольцевыми швами. Концевые части рукава выполнены с манжетами, образованными подгибом текстильного материала рукава по периметру соответствующей концевой части и соединенными с ней кольцевыми швами. Одна из манжет содержит проволоку из пружинной стали, размещенную внутри специальной
крышки и закрепленную в ней, при этом крышка выполнена с элементом закрепления, посредством которого она вместе с фильтровальным рукавом подвешивается к соответствующим элементам фильтровальной установки.
Выполнение одной из манжет фильтровального рукава совместно с крышкой и элементом закрепления позволяет снизить трудоемкость работ по монтажу и замене рукавов, так как в этом случае исключаются операции по закреплению и уплотнению конца рукава на входном патрубке фильтровальной установки.
Недостатками указанного фильтровального рукава являются высокая стоимость вследствие затрат на изготовление крышки и элемента закрепления для каждого рукава и ограниченные технологические возможности из-за необходимости изготовления крышек разных размеров для фильтровальных рукавов в зависимости от параметров входных патрубков фильтровальных установок. Кроме того, такое конструктивное выполнение фильтровального рукава предполагает дополнительные затраты, связанные с утилизацией как самого рукава после его замены, так и крышки с элементом закрепления.
Известен фильтровальный рукав трубчатой формы, выпускаемый фирмой Ecotip соmр. (см. Каталог фирмы Ecotip соmр., Словения, http://www.ecotip.si/eng/filter_09nad.htm) выполненный соединением кромок текстильного материала продольным швом, содержащий рабочую и концевые части. Рабочая часть рукава снабжена поперечными элементами жесткости, расположенными на ней с некоторым шагом и выполненными в виде металлических колец, размещенных внутри кольцевой накладки, соединенной с рабочей частью рукава кольцевыми швами. Концевые части рукава выполнены с манжетами. Одна из манжет образована подгибом текстильного материала рукава по периметру соответствующей концевой части и соединенными с ней кольцевыми швами. Вторая манжета образована подгибом плоско сложенной концевой части рукава на наружную сторону и соединена с ней поперечными швами. При этом упомянутая манжета содержит элемент закрепления рукава, вшитый в манжету, за который фильтровальный рукав подвешивается к соответствующим элементам фильтровальной установки.
Выполнение одной из манжет указанного фильтровального рукава, как и рукава-аналога, совместно с элементом закрепления на входном патрубке фильтровальной установки позволяет снизить трудоемкость работ по монтажу и замене рукавов, так как в этом случае также исключаются операции по закреплению и уплотнению конца рукава на входном патрубке фильтровальной установки.
Недостатками указанного фильтровального рукава являются сравнительно высокая его стоимость вследствие затрат на изготовление несъемного элемента закрепления для каждого рукава в зависимости от конкретных условий и типоразмеров входных патрубков
фильтровальной установки, а также необходимость в дополнительных затратах, связанных с утилизацией не только рукавов после их замены, но и находящихся в них элементов закрепления.
В основу полезной модели поставлена задача создания такого фильтровального рукава, в котором за счет иного конструктивного выполнения закрытой концевой части обеспечивается снижение стоимости его изготовления и эксплуатационных затрат замены при обеспечении удобства и простоты монтажа и замены рукавов и необходимого качества фильтрования.
Поставленная задача решается тем, что в фильтровальном рукаве трубчатой формы, выполненном соединением кромок текстильного материала продольным швом, включающем рабочую и концевые части, в котором рабочая часть снабжена, по меньшей мере, одним поперечным элементом жесткости в виде металлического кольца, размещенного внутри кольцевой накладки, концевые части выполнены с манжетами, одна из которых образована подгибом текстильного материала по периметру концевой части рукава и соединена с ней кольцевыми швами, а вторая манжета образована подгибом плоско сложенной концевой части рукава на наружную сторону и соединена с ней поперечными швами, согласно полезной модели манжета, образованная подгибом плоско сложенной концевой части рукава на ее наружную сторону, выполнена с образованием между кромкой подгиба и упомянутыми швами сквозной полости для установки в ней элемента для закрепления рукава в фильтровальной установке, при этом в торцевой части упомянутой манжеты выполнена выемка, расположенная симметрично относительно продольной оси рукава.
Выемка в торцевой части манжеты может быть выполнена радиусной, или треугольной, или прямоугольной, или овальной формы.
Ширина манжеты, образованной подгибом плоско сложенной концевой части рукава на ее наружную сторону, может быть меньше диаметра рабочей части рукава.
Ширина манжеты, образованной подгибом плоско сложенной концевой части рукава на ее наружную сторону, может соответствовать диаметру рабочей части рукава.
Для удобства соединения конца рукава с элементами натяжного устройства манжета, образованная подгибом текстильного материала по периметру концевой части рукава, содержит элемент для образования буртика.
Для повышения прочности соединения поперечных элементов жесткости с рабочей частью рукава и жесткой фиксации каждого металлического кольца внутри накладки, кольцо размещено по продольной оси кольцевой накладки симметрично относительно ее
кромок, а кольцевая накладка соединена с рабочей частью рукава кольцевыми швами, расположенными с обеих сторон от металлического кольца.
Выполнение фильтровального рукава с манжетой предлагаемой конструкции позволяет размещать в полости закрытого конца рукава разные съемные элементы для закрепления, обеспечивать их фиксацию в сквозной полости и последующее удаление из нее, что значительно снижает стоимость рукавов, а также исключает дополнительные затраты, связанные с их утилизацией. Выполнение в торцевой части манжеты рукава выемки, обеспечивающей доступ к элементу крепления при подвешивании рукава, позволяет снизить трудоемкость работ по монтажу и замене рукавов, а также обеспечивает применение рукавов для разных типоразмеров входных патрубков фильтровальных установок, что снижает эксплуатационные затраты. Расположение выемки симметрично относительно продольной оси рукава исключает перекосы рукава при его подвешивании, что способствует улучшению качества фильтрования.
Сущность полезной модели поясняется представленными фигурами чертежа: на фиг.1 показан общий вид фильтровального рукава, выполненного с несколькими поперечными элементами жесткости; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 - расположение металлического кольца в кольцевой накладке и соединение последней с рабочей частью рукава; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1 - соединение кромок текстильного материала рукава продольным швом «взамок»; на фиг.4 - вид В на фиг.1 (повернуто); на фиг.5 - вид I на фиг.4 (повернуто) - выполнение концевой части рукава с закрытым торцом и сквозной полостью; на фиг.6 - вид II на фиг.1 (повернуто) - выполнение нижней концевой части рукава с открытым торцом (вариант, когда манжета образована подгибом текстильного материала); на фиг.7 (повернуто) - выполнение нижней концевой части рукава с открытым торцом (вариант, когда манжета содержит элемент для образования буртика); на фиг.8 - вид I (выполнение верхней манжеты рукава и соединение кромок подгиба с концевой частью (вариант выполнения манжеты с радиусной выемкой, когда ширина манжеты меньше диаметра рабочей части рукава); на фиг.9 - вид I (выполнение верхней манжеты рукава и соединение кромок подгиба с концевой частью (вариант выполнения манжеты с радиусной выемкой, когда ее ширина соответствует диаметру рабочей части рукава); на фиг.10-12 - варианты выполнения выемки манжеты.
Фильтровальный рукав трубчатой формы, выполнен соединением кромок тканого материала, например, фильтровальной лавсановой ткани из полиэфирных ниток, продольным швом 1 и содержит рабочую часть 2 и концевые части 3, 4. На рабочей части 2 с постоянным по длине рукава шагом (не обозначено) размещены поперечные элементы жесткости 5, каждый из которых содержит металлическое кольцо 6 и кольцевую накладку
7 (фиг.2). Продольный шов 1 выполнен «взамок» тремя параллельными строчками z цепного стежка
Кольцевая накладка 7 (фиг.2) выполнена из сложения двух слоев ткани, а металлическое кольцо 6 - из полосы или проволоки и размещено между внутренними слоями ткани кольцевой накладки 7. При этом металлическое кольцо 6 установлено по продольной оси кольцевой накладки 7 симметрично относительно ее кромок. Кольцевая накладка 7 с металлическим кольцом 6 соединена с тканью 2 рукава кольцевыми швами 8, выполненными шестью параллельными строчками z по три с каждой стороны от кольца 6.
1
2
Концевые части 3, 4 фильтровального рукава выполнены с манжетами. Верхняя манжета 3 (фиг.4, 5) образована подгибом плоско сложенной концевой части рукава на наружную сторону и соединена с ней поперечными швами z с образованием сквозной полости 9 для установки в нем элемента для закрепления рукава в фильтровальной установке. В торцевой части манжеты 3 выполнена радиусная выемка 10, расположенная симметрично относительно продольной оси рукава. Величина подгиба h составляет, например 95-105 мм, расстояние h от торца рукава до первого шва крепления составляет 65-75 мм, а радиус R выемки - 25-35 мм.
В зависимости от конструктивного исполнения элемента для закрепления фильтровального рукава выемка 10 может быть выполнена треугольной (фиг.10), прямоугольной (фиг.11) или овальной (фиг.12).
Ширина b манжеты 9 может быть меньше диаметра d (фиг.8) или равна (фиг.9) диаметру d рабочей части фильтровального рукава.
Нижняя манжета 4 (фиг.6) образована подгибом текстильного материала рукава по периметру концевой части и соединена с ней кольцевыми швами, выполненными тремя параллельными строчками z Манжета 4 (фиг.7) может включать элемент для образования буртика 11, например, металлическое кольцо.
В случае небольшой длины фильтровального рукава он может быть выполнен с одним поперечным элементом жесткости 5.
Фильтровальный рукав может быть изготовлен как из одного из вида текстильного материала - тканого, нетканого или иглопробивного, так и из их комбинации. При комбинации двух фильтровальных тканей их соединение между собой производится в месте крепления поперечного элемента жесткости 5.
Описанная в данном примере и изображенная в графических материалах конструкция фильтровального рукава не является единственно возможной для достижения вышеуказанного технического результата и не исключает других вариантов его
изготовления, содержащих совокупность конструктивных признаков, включенных в независимый пункт формулы.
Фильтровальный рукав работает следующим образом.
Перед размещением рукавов в фильтровальной установке в сквозную полость 9 и выемку 10 верхней манжеты 3 каждого фильтровального рукава предварительно вставляют элемент для закрепления 12, при этом фиксация его обеспечивается за счет размещения крючка в выемке 9, а также путем подгиба вверх наружных концов элемента, как представлено в приведенном примере. Возможен вариант, например, когда в качестве элемента для закрепления используется металлический прямолинейный пруток. В этом случае подвешивание производят за его среднюю часть, размещенную в выемке, а необходимая фиксация прутка в полости 9 обеспечивается за счет сил трения в натянутом положении рукава.
Подвешивание рукавов в герметизированной секции фильтровальной установки на входных патрубках производят в вертикальном положении посредством крючка элемента закрепления 12. Второй конец рукава посредством манжеты 4 соединяют с элементами устройства натяжения, обеспечивая тем самым необходимую площадь фильтрации. Необходимая площадь фильтрации установки обеспечивается за счет размещения в ней необходимого количества фильтровальных рукавов.
При работе фильтровальной установки запыленный газ из газопровода подводится в нижнюю часть секции и поступает внутрь фильтровальных рукавов. Очищенный газ выходит через ткань рукава и через открытый выпускной клапан поступает в соответствующий газопровод. Частицы пыли оседают на внутренней поверхности рукавов, в результате чего сопротивление тканевого фильтрующего рукава поступающему газу постепенно увеличивается. Когда оно достигнет некоторого предельного значения, фильтровальная установка переводится в режим регенерации для очистки фильтровальных рукавов. Регенерация осуществляется обратной продувкой воздухом или очищенным газом, которые через открытый продувочный клапан направляют внутрь секции при закрытом выпускном клапане. При этом разрушается слой пыли на внутренних стенках рукавов, которая с потоком воздуха попадает в бункер и удаляется выгрузным устройством. Запыленный продувочный воздух через подводящий патрубок поступает в газопровод загрязненного газа и далее - в работающие секции с фильтровальными рукавами. Для повышения эффективности регенерации одновременно с продувкой воздухом может производиться встряхивание рукавов с помощью специального механизма.
После исчерпания ресурса фильтровальные рукава демонтируются из установки, элемент закрепления 12 удаляют из полости 9, фильтровальные рукава направляются на утилизацию, а элементы закрепления 12 могут использоваться повторно.
Предлагаемая конструкция фильтровального рукава позволяет значительно снизить как стоимость его изготовления, так и затраты на его эксплуатацию при обеспечении удобства и простоты монтажа и замены рукавов и необходимого качества фильтрования. При этом исключаются дополнительные затраты на утилизацию рукавов, так как элементы закрепления предварительно легко удаляются из манжеты рукавов и могут быть использованы для подвешивания последующих фильтровальных рукавов в фильтровальной установке.