РУКАВНЫЙ ФИЛЬТР
BAG FILTER

Заявляемый объект относится к очистке газа фильтрацией и может быть использован в рукавных фильтрах с нижней раздачей газа и регенерацией методом обратной продувки, которые предназначены для очистки запыленных газов в металлургической, пищевой и химической промышленности, а также в производстве строительных материалов.
Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому объекту является выбранный в качестве прототипа рукавный фильтр, содержащий фильтрующий рукав и устройство для крепления фильтрующего рукава, пружинный амортизатор, включающий верхнюю скобу и нижнюю скобу, которые взаимодействуют через пружину и установлены с возможностью взаимного продольного перемещения в параллельных плоскостях. Это устройство также содержит узел натяжения, включающий цепь, которая подвижно сочленена с верхней скобой и установлена с возможностью закрепления на опорной конструкции после заданного перемещения. Кроме того, устройство содержит узел соединения амортизатора с фильтрующим рукавом, который выполнен в виде заглушки, на которой хомутом закреплен фильтрующий рукав. Узел соединения амортизатора с фильтрующим рукавом подвижно сочленен рым-болтом с нижней скобой пружинного амортизатора (SU №1380763, МПК B01D 46/02, опубл. 15.03.88).
У заявляемого объекта и прототипа совпадают такие существенные признаки: оба устройства содержат фильтрующий рукав, устройство для крепления фильтрующего рукава, которое содержит пружинный амортизатор, включающий верхнюю скобу и нижнюю скобу, которые взаимодействуют через пружину и установлены с возможностью взаимного продольного перемещения, узел натяжения, который подвижно сочленен с верхней скобой, и узел соединения амортизатора с фильтрующим рукавом, который подвижно сочленен с нижней скобой.
Анализ технических свойств прототипа, обусловленных его признаками, показывает, что получению ожидаемого технического результата при использовании прототипа препятствуют такие причины.
В режиме фильтрации запыленного газа в рукавном фильтре происходит укорочение фильтрующего рукава на 30-40 мм за счет его раздувания, а в режиме регенерации обратной продувкой происходит резкое укорочение фильтрующего рукава на 50-60 мм (за счет выгибания ткани вовнутрь фильтрующего рукава). Для предотвращения разрыва фильтрующего рукава при его укорочении в процессе работы предусмотрен пружинный амортизатор, который через узел соединения амортизатора с фильтрующим рукавом должен компенсировать укорочение фильтрующего рукава. Выполнение в прототипе пружинного амортизатора в виде двух скоб, которые установлены с возможностью взаимного продольного перемещения в параллельных плоскостях и непосредственно (всего в четырех точках) взаимодействуют через пружину, не обеспечивает в режиме регенерации плавное укорочение фильтрующего рукава, что приводит к разгерметизации фильтрующего рукава, прежде всего, в месте его стыковки с узлом соединения амортизатора. Передача нагрузки на витки пружины через отдельные точки обуславливает сокращение срока службы пружины вследствие поломки отдельных витков, после чего скобы амортизатора перекашиваются, и он в еще большей степени не обеспечивает в режиме регенерации плавное укорочение фильтрующего рукава. Кроме того, выполнение узла соединения амортизатора с фильтрующим рукавом в виде хомута и цилиндровой заглушки, диаметр которой равен диаметру фильтрующего рукава, при расположении в центре заглушки рым-болта для соединения с амортизатором, приводит к возникновению значительных нагрузок в месте крепления фильтрующего рукава по периметру заглушки при его деформациях в процессе фильтрации и регенерации, что приводит к разгерметизации фильтрующего рукава в этом месте и, даже, к его срыву с заглушки. Разгерметизация фильтрующего рукава, прежде всего, в месте его стыковки с узлом соединения амортизатора снижает эффективность и надежность работы рукавного фильтра.
В основу заявляемого объекта поставлена задача создать такой рукавный фильтр, в котором усовершенствования путем введения новых элементов и изменения формы выполнения элементов позволяет при использовании заявляемого объекта обеспечить достижение технического результата, который заключается в повышении эффективности и надежности работы рукавного фильтра.
Заявляемый рукавный фильтр содержит фильтрующий рукав, устройство для крепления фильтрующего рукава, которое содержит пружинный амортизатор, включающий верхнюю скобу и нижнюю скобу, которые взаимодействуют через пружину и установлены с возможностью взаимного продольного перемещения, узел натяжения, который подвижно сочленен с верхней скобой, и узел соединения амортизатора с фильтрующим рукавом, который подвижно сочленен с нижней скобой. Отличительной особенностью заявляемого объекта является то, что пружинный амортизатор содержит верхнюю опорную пластину и нижнюю опорную пластину, верхняя скоба и нижняя скоба установлены с возможностью взаимного продольного перемещения во взаимоперпендикулярных плоскостях в диаметрально противоположных отверстиях, выполненных соответственно в верхней опорной пластине и в нижней опорной пластине. При этом концы верхней скобы закреплены в нижней опорной пластине, концы нижней скобы закреплены в верхней опорной пластине, а пружина амортизатора расположена между указанными опорными пластинами. Узел соединения амортизатора с фильтрующим рукавом выполнен в виде балансира с петлеобразным элементом посредине. Противоположные участки стенки фильтрующего рукава в верхней его части сплюснуты, соединены между собой (например, многорядной прошивкой или клеем) и на них сформированы петли, симметрично расположенные относительно продольной оси фильтрующего рукава. При этом оба плеча балансира установлены в этих петлях, а петлеобразный элемент балансира подвижно сочленен с нижней скобой пружинного амортизатора.
При использовании заявляемого объекта обеспечивается достижение технического результата, который заключается в повышении эффективности и надежности работы рукавного фильтра.
Между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом существует такая причинно-следственная связь. Обеспечение в пружинном амортизаторе для верхней скобы и нижней скобы возможности взаимного продольного перемещения во взаимоперпендикулярных плоскостях при взаимодействии через опорные пластины, которые контактируют с пружиной (надежно зафиксированной этими скобами с четырех сторон) по всей поверхности соответственно верхнего и нижнего витков, обеспечивает в режиме фильтрации и регенерации относительно плавное укорочение фильтрующего рукава при работе амортизатора без разрушения отдельных витков пружины и перекосов. Выполнение узла соединения амортизатора с фильтрующим рукавом в виде балансира с петлеобразным элементом посредине и изменение формы верхней части фильтрующего рукава за счет того, что противоположные участки стенки фильтрующего рукава в верхней его части сплюснуты, соединены между собой и на них сформированы петли, симметрично расположенные относительно продольной оси фильтрующего рукава, установка обоих плечей балансира в этих петлях и подвижное сочленение петлеобразного элемента балансира с нижней скобой пружинного амортизатора способствует снижению нагрузок в месте стыковки фильтрующего рукава с узлом соединения амортизатора при деформации фильтрующего рукава в режиме фильтрации и регенерации. Кроме того, исключается возможность срыва фильтрующего рукава и его разгерметизация в месте стыковки с амортизатором благодаря тому, что теперь это место не соединено с внутренним объемом фильтрующего рукава, а отделено от него плоским, например, прошитым участком, на котором сформированы петли для соединения фильтрующего рукава с амортизатором. Предотвращение разгерметизации фильтрующего рукава, прежде всего в месте его стыковки с узлом соединения амортизатора, повышает эффективность и надежность работы рукавного фильтра.
Сущность заявляемого объекта поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг.1 - общий вид рукавного фильтра;
на фиг.2 - вид А на фиг.1 (увеличено);
на фиг.3 - вид Б на фиг.2.
На графических материалах проставлены такие обозначения:
1 - фильтрующий рукав;
2 - амортизатор;
3 - верхняя скоба;
4 - нижняя скоба;
5 - верхняя опорная пластина;
6 - нижняя опорная пластина;
7 - стяжка;
8 - отверстие;
9 - отверстие;
10 - отверстие;
11 - отверстие;
12 - пружина;
13 - цепь;
14 - механизм фиксации цепи;
15 - опорная конструкция;
16 - плечо;
17 - плечо;
18 - петлеобразный элемент;
19 - петля;
20 - петля;
21 - швы.
В конкретном примере заявляемый рукавный фильтр содержит фильтрующий рукав 1, устройство для крепления фильтрующего рукава, которое содержит пружинный амортизатор 2, включающий верхнюю скобу 3 и нижнюю скобу 4, верхнюю опорную пластину 5 и нижнюю опорную пластину 6. Нижняя скоба 4 в нижней своей части оборудована стяжкой 7. Верхняя скоба 3 и нижняя скоба 4 установлены с возможностью взаимного продольного перемещения во взаимоперпендикулярных плоскостях в диаметрально противоположных отверстиях 8 и 9, 10 и 11, выполненных соответственно в верхней опорной пластине 5 и в нижней опорной пластине 6. При этом концы верхней скобы 3 закреплены в нижней опорной пластине 6, концы нижней скобы 4 закреплены в верхней опорной пластине 5. Пружина 12 амортизатора расположена между указанными опорными пластинами 5 и 6. Узел натяжения содержит цепь 13 и механизм фиксаций цепи 14, который закреплен на опорной конструкции 15. Цепь 13 подвижно сочленена с верхней скобой 3 амортизатора. Узел соединения амортизатора с фильтрующим рукавом выполнен в виде балансира, который имеет два плеча 16 и 17 и петлеобразный элемент 18, расположенный посредине между плечами 16 и 17. Противоположные участки стенки фильтрующего рукава 1 в верхней его части сплюснуты и на них сформированы две петли 19 и 20, которые симметрично расположены относительно продольной оси фильтрующего рукава 1 на участке с многорядной прошивкой швами 21. При этом оба плеча 16 и 17 балансира установлены в петлях 19 и 20, а петлеобразный элемент 18 балансира подвижно сочленен с нижней скобой 4 амортизатора.
В конкретном примере осуществления заявляемый рукавный фильтр работает так. Фильтрующий рукав 1 петлями 19 и 20 надевается на плечи 16 и 17 балансира, петлеобразный элемент 18 которого подвижно сочленен с нижней скобой 4 пружинного амортизатора 2. Цепью 13, подвижно сочлененной с верхней скобой 3 амортизатора, осуществляют предварительное заданное натяжение фильтрующего рукава 1 за счет перемещения верхней скобы 3, сжатия пружины 12, которая расположена между опорными пластинами 5 и 6, передачи усилия натяжения через нижнюю скобу 4, петлеобразный элемент 18, плечи 16 и 17 балансира на петли 19 и 20 фильтрующего рукава 1. Цепь 13 фиксируется шкворнем в необходимом положении в механизме фиксации цепи 14, который закреплен на опорной конструкции 15. Очистка запыленных газов в рукавном фильтре осуществляется при нижней раздаче очищаемого газа и с периодической регенерацией методом обратной продувки. Усилия, которые возникают в месте стыковки фильтрующего рукава с амортизатором при укорочении фильтрующего рукава 1 в процессе фильтрации или при регенерации, передаются через петли 19 и 20, расположенные далеко от внутренней полости фильтрующего рукава, плечи 16 и 17 балансира, петлеобразный элемент 18 и нижнюю скобу 4 на пружину 12, которая, плавно сжимаясь между опорными пластинами 5 и 6, амортизирует при укорочении фильтрующего рукава 1. Предотвращение разгерметизации фильтрующего рукава, прежде всего в месте его стыковки с амортизатором, повышает эффективность и надежность работы рукавного фильтра.