ФИЛЬТР-ЦИКЛОН Российский патент 1996 года по МПК B01D46/02 

Изобретение относится к пылеочистному оборудованию, а именно к устройствам для сухой очистки газов от пыли, и может быть использовано в строительной, горнодобывающей, химической, металлургической и других отраслях промышленности.

Известны различные устройства для очистки газов от пыли. Они содержат, как правило, корпус, подающий и выходной патрубки, фильтрующий элемент, бункер с патрубком для удаления пыли и систему регенерации [1]
Недостатками таких технических решений являются низкое качество очистки, сложность конструкции, высокая металлоемкость и низкая производительность.

Наиболее близким техническим решением из известных (прототипом) является фильтр-циклон, содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, тангенциальный входной и выходной патрубки, установленную по его оси цилиндрическую обечайку с днищем, разделяющую корпус на камеры загрязненного и очищенного воздуха, фильтрующий элемент в виде установленных вертикально в камере очищенного воздуха фильтрующих рукавов, сообщающихся внутренней полостью с камерой загрязненного воздуха, и устройство для регенерации с элементом Вентури с сопловыми трубами, подведенными своими верхними концами к верхней кромке элемента Вентури [2]
Недостатками данного фильтра циклона являются сложность конструкции, низкая эффективность инерционной очистки и повышенная пылевая нагрузка на фильтрующий материал.

Техническая сущность данного изобретения направлена на повышение эффективности очистки воздуха за счет разделения потока очищаемого газа в процессе инерционной очистки на условно чистую и запыленную части с удалением условно чистой части на фильтры, и в связи с этим снижение пылевой нагрузки на фильтрующую поверхность.

На чертеже изображена общая схема фильтра-циклона.

Фильтр-циклон содержит цилиндрический корпус 1 с коническим днищем 2, в нижней части которого размещено пылесбрасывающее устройство 3, тангенциальный входной патрубок 4 и выходной патрубок 5. Внутри цилиндрического корпуса 1 по его оси установлена цилиндрическая обечайка 6 с днищем 7, разделяющая внутренний объем фильтра-циклона на камеры загрязненного 8 и очищенного 9 воздуха.

Цилиндрическая обечайка 6 установлена внутри корпуса 1 с зазором относительно корпуса, образующим кольцевую полость 10, в нижней части которой установлен цилиндрический элемент 11. Цилиндрическая часть цилиндроконического элемента 11 установлена коаксиально корпусу 1 на уровне низа обечайки 6. В камере загрязненного воздуха 8 под днищем 7 обечайки 6 установлены выполненные съемными конические кольцевые элементы 12 и обтекатель 13. Внутри цилиндрической обечайки 6 размещены фильтрующие рукава 14, внутренней полостью сообщающиеся с камерой загрязненного воздуха 8. Продувочный коллектор 15 устройства регенерации (полностью не показано) содержит электромагнитный клапан 16, сопловые трубы 17 и 18 и элемент Вентури 19, установленный в камере очищенного воздуха 9 по оси корпуса 1.

Сопловые трубы 17 и 18 своими верхними концами подведены к верхней кромке элемента Вентури 19, а нижними выходами направлены к днищу 7 обечайки 6. Фильтрующие рукава 14 фиксируются в рабочем положении посредством натяжных устройств 20.

Фильтр-циклон работает следующим образом.

Запыленный газ через тангенциальный входной патрубок 4 поступает в кольцевую полость 10, в которой образуется нисходящий вращающийся поток. Под действием инерционных сил частицы пыли перемещаются к цилиндрическому корпусу 1, а вращающийся поток, прилегающий к цилиндрической обечайке 6, представляет собой более чистую условно чистую часть пылевоздушного потока, которая в нижней части полости 10 отделяется от основного потока цилиндрическим элементом 11. Эта условно чистая часть пылевоздушного потока перемещается к фильтрующим рукавам 14, а оставшаяся часть пылевоздушной смеси продолжает перемещаться вниз по стенкам конического днища, в полости которого происходит осаждение более крупных частиц пыли, а очищенный от них восходящий воздушный поток перемещается по камере загрязненного воздуха 8 через кольцевые каналы, образованные цилиндроконическим элементом 11, коническими кольцевыми элементами 12 и обтекателем 13, к фильтрующим рукавам 14. При этом происходит стабилизация восходящего воздушного потока, позволяющая снизить унос складируемой в фильтре-циклоне пыли, которая периодически удаляется из него через пылесбрасывающее устройство 3. Очищенный от крупных частиц пыли воздушный поток через открытые нижние торцы фильтрующих рукавов 14 попадает во внутреннюю полость рукавов, проходит через фильтрующую ткань и очищается от пыли, которая осаждается на внутренней поверхности pукавов 14. Очищенный воздух через выходной патрубок 5 удаляется в атмосферу.

По мере накопления слоя пыли на внутренней поверхности фильтрующих рукавов 14 гидравлическое сопротивление увеличивается. По заранее заданной величине сопротивления автоматически производится их регенерация. Для этого по команде управляющего устройства (не показано) открывается электромагнитный клапан 16 устройства регенерации и по коллектору 15 через сопловые трубы 17 и 18 осуществляется подача сжатого воздуха в камеру очищенного газа, в зоны низа и верха фильтрующих рукавов 14. В процессе воздействия импульса сжатого воздуха происходит продувка рукавов в направлении, обратном движению потоков загрязненного воздуха. Осевший с внутренней стороны pукавов 14 слой пыли разрушается и осыпается. По истечении заданного интервала времени электромагнитный клапан 16 закрывается и подача сжатого воздуха прекращается. Процесс очистки воздуха от пыли повторяется.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом заключается в следующем:
обеспечивается более качественная очистка воздуха от пыли;
снижается расход сжатого воздуха на регенерацию фильтрующих рукавов;
снижаются энергозатраты.

Использование: для сухой очистки газов от пыли в различных отраслях народного хозяйства. Сущность изобретения: фильтр-циклон содержит цилиндрический корпус с коническим днищем, тангенциальный входной и выходной патрубки, установленную внутри корпуса по его оси цилиндрическую обечайку с днищем, разделяющую внутренний объем фильтра-циклона на камеры загрязненного и очищенного воздуха, фильтрующий элемент, выполненный в виде установленных вертикально фильтрующих рукавов, сообщающихся внутренней полость с камерой загрязненного воздуха, устройство для регенерации с элементом Вентури с сопловыми трубами, подведенными своими верхними концами к верхней кромке элемента Вентури, установленного по оси корпуса, а нижними выходами направленными к днищу обечайки. В полости, образованной корпусом и обечайкой на уровне низа обечайки, установлен цилиндроконический элемент, а в камере загрязненного воздуха под днищем обечайки размещены выполненные съемными обтекатель и конические кольцевые элементы. 1 ил.

Фильтр-циклон, содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, тангенциальный входной и выходной патрубки, установленную по его оси цилиндрическую обечайку с днищем, разделяющую корпус на камеры загрязненного и очищенного воздуха, фильтрующий элемент в виде установленных вертикально в камере очищенного воздуха фильтрующих рукавов, сообщающихся внутренней полостью с камерой загрязненного воздуха, и устройство для регенерации с элементом Вентури с сопловыми трубами, подведенными своими верхними концами к верхней кромке элемента Вентури, отличающийся тем, что фильтр снабжен обтекателем, цилиндроконическим и коническими кольцевыми элементами, установленными концентрично, цилиндрическая часть цилиндроконического элемента установлена коаксиально корпусу на уровне низа обечайки, обтекатель и кольцевые элементы выполнены съемными и размещены в камере загрязненного воздуха под днищем обечайки с переменным диаметром в сторону увеличения по высоте днища, при этом элемент Вентури установлен по оси корпуса, а нижние выходы сопловых труб направлены к днищу обечайки.