ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ЗОЛЫ И ПЫЛИ Российский патент 1995 года по МПК B01D46/02 

Изобретение относится к теплоэнергетике и предназначено для отделения летучей золы от отходящих дымовых газов, может быть использовано и в других отраслях промышленности (химической, металлургической), где необходима высокая степень очистки газов от твердых частиц.

Техническая сущность изобретения сводится к увеличению срока службы фильтрующих элементов, а также уменьшению гидравлического сопротивления фильтра в эксплуатации за счет более полной и равномерной импульсной регенерации.

На фиг.1 представлена схема фильтра для очистки газов от золы и пыли; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Фильтр содержит входной патрубок 1, корпус 2, камеру 3 чистого газа, фильтрующие элементы 4, пылевую камеру (бункер) 5 и систему импульсной регенерации, включающую сопла 6 с диффузорами для подачи импульсов сжатого воздуха, установленные попарно стационарно с двух сторон при регенерации рукава, образующего фильтрующий элемент, газопpоницаемую трубу 7 со штуцерами 8 в корпусе фильтра и патрубки 9. Если труба 7 расположена по оси фильтра, то кинематика регенерационного фильтроцикла упрощается либо за счет применения полых поворотных патрубков 9 между трубой 7 и парными соплами 6, либо за счет переноса сопел 6 на патрубки 9. В нижней части пылевой камеры предусмотрено пылеспускное отверстие 10, а в верхней отверстие 11 для выпуска чистого газа. В верхней части фильтрующие элементы закрепляются к трубной доске 12. Штуцеры 8 (на фиг.1 их 5: I, II, III, IV, V) снабжены быстродействующими клапанами 13 со своей системой электромагнитного или механического управления. Например, в фильтре, изображенном на фиг.1, клапан каждого из штуцеров открывается на пятый импульс давления, причем клапан штуцера I на первый, шестой, одиннадцатый и т.д. клапан штуцера II на второй, седьмой, двенадцатый и т. д. Подача продувочного воздуха в штуцера 8 производится через коллектор 14.

Система регенерации нового фильтра управляется на двух уровнях:
1. Поочередное включение подачи сжатого воздуха на фильтрующий элемент (секцию) через трубу 7.

2. Поочередное поступление этого воздуха в трубу 7 через один из штуцеров 8, равномерно разнесенных по трубе.

При иной компоновке фильтрующих перегородок, например в прямоугольном корпусе, присоединительные патрубки 9 от трубы 7 до парных сопел 6 не должны иметь значительной протяженности, чтобы сохранялась крутизна фронта давления в импульсах, подаваемых в штуцеры 8 (I-V). С этой целью выполняется секционирование корпусов фильтров и оборудование каждой секции отдельной трубой 7 со своими штуцерами 8.

При более сложной конфигурации фильтрующей перегородки система парных сопел устанавливается таким образом, чтобы наиболее загрязняемые участки с плотными трудно удаляемыми отложениями оказались между парными соплами или даже в пересечениях осей парных сопел.

Фильтр для очистки газов от золы и пыли работает следующим образом.

Дымовые газы, содержащие золу и недожог, поступают через входной патрубок 1 и распределяются между фильтрующими элементами (рукавами) 4. Уловленные частицы золы (пыли) отлагаются на наружной стороне фильтрующей перегородки. Чистые газы протекают внутрь, а затем из внутреннего объема фильтрующих элементов 4 собираются над верхней трубной доской 12 и удаляются через отверстие 11.

По мере накопления слоя пыли на наружной поверхности фильтрующего элемента возрастает гидравлическое сопротивление фильтра, увеличивается расход энергии на очистку газа. Удаление уловленной пыли и восстановление газопроницаемости происходит периодически, когда включается система регенерации данной перегородки (рукава). В фильтре на фиг.1 это может выполняться, например, как поворот полых коромысел.

Второй этап включения подача импульсов давления в штуцеры 8 (I-V), в каждый поочередно осуществляется путем открытия быстродействующих клапанов 13 на патрубках 9 от трубы 7 к регенерируемому фильтрующему элементу 4.

При подаче импульсов давления в штуцеры 8 (I или II) интенсивно регенерируется нижняя половина фильтрующей перегородки. Для очистки верхней половины рукава сжатый воздух должен подаваться в штуцер 8 (IV) или в штуцер 8 (V).

При подаче импульса давления в штуцер 8 (III) регенерация рукава не отличается от принятой в серийных промышленных фильтрах.

Полная регенерация с восстановлением начальной газопроницаемости наблюдается вблизи места встречи ударных волн и струй сжатого воздуха, истекающего из сопел 6. Положение места соударения волн давления и струй регулируется при изменении места подачи импульса давления в трубу 7. Оно зависит от того, через какой штуцер подается продувочный сжатый воздух. Быстродействие клапанов на штуцерах 8 также влияет на крутизну фронта давления сжатого воздуха.

При запыленности газовой среды в несколько десятков г/м³ и наличии крупных частиц в более интенсивной регенерации нуждается нижняя половина фильтрующего элемента. Фильтры чаще эксплуатируются для очистки газов от тонкодисперсной пыли (золы) в малой концентрации, когда верхняя часть фильтрующего элемента плотно и плохо поддается регенерации. Объем фильтрующего материала насыщается тогда тончайшей слипшейся пылью. Режим многократной подачи импульсов в нижние штуцеры обеспечит встречу волн давления струй в верхней части и интенсифицирует регенерацию верхней половины фильтрующего элемента.

Подача более крутых импульсов высокого давления может привести к ускоренному износу материала, особенно вблизи сопел 6, где вслед за ударом изнутри следует эжекция к основному участку последующей струи воздуха. Знакопеременные напряжения и вторичный занос пылью в момент регенерации ускоряют износ материала фильтрующего элемента вблизи сопел 6. Применение трубы 7 со штуцерами 8 и клапанами 13 позволяет обойтись при регенерации сжатым воздухом среднего давления, не повышать давление и скорость износа материала фильтрующих элементов.

Использование: для отделения летучей золы от отходящих дымовых газов, где необходима высокая степень очистки газов от твердых частиц. Сущность изобретения: вдоль фильтрующих элементов паралельно им установлена газонепроницаемая труба с разнесенными равномерно по ее длине штуцерами подвода импульсов давления, концы которой соединены с парными соплами, установленными встречно с противоположных сторон каждого из фильтрующих элементов, причем каждый штуцер газонепроницаемой трубы снабжен быстродействующим клапаном, открывающимся по краней мере один раз за цикл полной поочередной регенерации фильтрующих элементов. 2 ил.

ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ЗОЛЫ И ПЫЛИ, содержащий корпус с входной камерой запыленного и выходной камерой чистого газов, систему импульсной регенерации в виде встречных сопл, установленных с противоположных концов фильтрующих элементов, и быстродействующие клапаны, отличающийся тем, что он снабжен газонепроницаемой трубой, установленной по оси корпуса и выполненной с равномерно размещенными штуцерами подвода продувочного газа, при этом концы трубы соединены с соплами, установленными с возможностью поворота, а клапаны расположены на каждом штуцере.