УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ПЫЛИ Российский патент 1996 года по МПК B01D46/26 

Изобретение относится к очистке газов от механических примесей и может найти применение в различных отраслях промышленности, например, энергетической, металлургической, химической.

Известно устройство для очистки газа от пыли, содержащее циклон и фильтрующую кассету с зернистым материалом, камеры запыленного и очищенного газов, рыхлитель и газоход. Очистка газа происходит сначала в циклоне, затем в зернистых фильтрующих слоях [1]
Недостатком устройства является громоздкость конструкции, ненадежность очистки в фильтрующей кассете из-за прогорания зернистого фильтрующего материала.

Известно устройство для очистки газа от пыли, порошков и вредных газообразных примесей, содержащее механизм регенерации и фильтр, выполненный в виде циклона с тангенциальным входным патрубком, бункером для сбора пыли с разгрузочным патрубком и выхлопной трубой и размещенной над последней камерой тонкой очистки с фильтрующим элементом и выходным патрубком. В качестве фильтрующего элемента использован катализатор с электронагревателями, выполненными в виде пластин, равномерно размещенных в фильтрующем элементе. Механизм регенерации выполнен в виде встряхивающего устройства, соединенного с фильтрующим элементом [2]
Вышеописанное устройство является дорогостоящим из-за применения катализаторов в фильтрующем элементе и энергоемким из-за применения электронагревателей. Регенерация в виде встряхивания и нагрева катализатора приводит к его истиранию, дроблению и выходу из строя. Большие габаритные размеры по высоте и металлоемкость также относятся к недостаткам устройства.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении производительности и эффективности процесса улавливания пыли.

Технический результат при осуществлении изобретения простота устройства, предотвращающего деформацию фильтрующего элемента, его загрязнение, и улучшающего его контакт с очищаемой средой.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для очистки газов от пыли, содержащее фильтр, выполненный в виде циклона с тангенциальным входом патрубком, бункер для сбора пыли с разгрузочным патрубком и размещенной над выхлопной трубой камерой тонкой очистки с фильтрующим элементом и выходным патрубком, и механизм регенерации, дополнительно снабжено опорно-распределительным устройством, установленным в камере тонкой очистки перед выходным патрубком и выполненным с выходным отверстием и ребрами на торце, обращенном к фильтрующему элементу, опирающемуся в ребра, при этом механизм регенерации выполнен в виде дополнительного фильтра с входным и выходным патрубками, соединенными соответственно с входным и выходным патрубками фильтра в общие входной и выходной коллекторы, и снабжен отсекающими клапанами, размещенными на входных патрубках фильтров. Фильтрующий элемент выполнен в виде металлической сетки, а в выходной трубе установлена продольная перегородка. На торце опорно-распределительного элемента выполнены радиальные каналы и соединяющие их кольцевые выемки, разделенные между собой ребрами.

От прототипа заявленное изобретение отличается тем, что устройство дополнительно снабжено опорно-распределительным элементом, установленным в камере тонкой очистки перед выходным патрубком и выполненным с выходным отверстием и ребрами на торце, обращенном к фильтрующему элементу, опирающему в ребра, при этом механизм регенерации выполнен в виде дополнительного фильтра с входным и выходным патрубками, соединенными соответственно с входным и выходным патрубками фильтра в общие входной и выходной коллекторы, и снабжен отсекающими клапанами, размещенными на входных патрубках фильтров.

Каждый из этих признаков является существенным и в совокупности достаточны для решения поставленной задачи.

Выполнение фильтрующего элемента в виде металлической сетки, торца опорно-распределительного элемента с радиальными каналами и размещение перегородки в выхлопной трубе являются признаками, характеризующими изобретение в частном случае.

Наличие дополнительного опорно-распределительного элемента, установленного перед выпускным патрубком позволяет расположить фильтрующий элемент горизонтально, что улучшает контакт его с очищаемой средой без изменения направления распространения последней и предотвращает деформацию фильтрующего элемента посредством выполнения на торце ребер, на которые опирается фильтрующий элемент.

Кроме того, конструкция опорно-распределительного элемента с выходным отверстием и ребрами позволяет беспрепятственно проходить очищенному газу через межреберное пространство к выходному отверстию, а оттуда в выходной патрубок. При этом направление потока газа в процессе очистки не изменяется.

Выполнение механизма регенерации в виде дополнительного фильтра, входной и выходной патрубки которого соединены с соответствующими патрубками первого фильтра в общие входной и выходной коллекторы, а также выполнение отсекающих клапанов на входных патрубках фильтров позволяет производить очистку фильтрующих элементов их продувкой обратным потоком очищенного газа путем последовательного перекрывания отсекающими клапанами потока неочищенного газа, проходящего через фильтр, предназначенный для очистки. При этом не прерывается процесс очистки газа, проходящего через параллельный фильтр.

Таким образом, дополнительный фильтр повышает производительность процесса очистки с возможностью производить очистку фильтрующих элементов без прерывания процесса очистки газа и без дополнительных устройств.

Предлагаемое устройство для очистки газа от пыли отличается простой конструкции, надежностью в работе и эффективностью.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен фильтр, общий вид в разрезе; на фиг. 2 выхлопная труба, вид А фиг. 1; на фиг. 3 - опорно-распределительный элемент, общий вид в разрезе; на фиг. 4 вид Б фиг. 3; на фиг. 5 схема предложенного устройства.

Устройство для очистки газа состоит из двух одинаковых фильтров 1 и 2. Фильтр содержит циклон 3 с тангенциальным входным патрубком 4, выхлопной трубой 5, бункером для сбора пыли 6. Над выхлопной трубой 5 соосно с ней расположена камера тонкой очистки 7, включающая горизонтально расположенный фильтрующий элемент 8, опорно-распределительный элемент 9, установленный перед выходным патрубком 10. Опорно-распределительный элемент 9 выполнен со сквозным осевым выходным каналом 11, на торце его, обращенном к фильтрующему элементу 8, расположены радиальные перепускные каналы 12, а между ними опорные сегменты 13. Опорные сегменты 13 выполнены монолитными с конусной кольцевой выемкой 14 так, что в ребра 15 и 16 большего и меньшего диаметров соответственно упирается фильтрующий элемент 8. Фильтрующий элемент выполнен, например, в виде сетки, при этом в выхлопной трубе 5 расположена перегородка 17 для гашения крутки потока.

На фиг. 5 представлена принципиальная схема включения фильтров в рабочий слой. Схема включает два фильтра 1 и 2, входные патрубки 4 и выходные патрубки 10 которых соответственно соединены с входным 18 и выходным 19 коллекторами. Коллектор 18 подключен к общей магистрали газа (пара), предназначенного для очистки. Коллектор 19 подключен к общей магистрали очищенного газа (пара), а бункеры 6 для сбора пыли к общей дренажной магистрали, обеспечивающей удаление механических примесей из циклонов 3. Перед входными тангенциальными патрубками 4 установлены отсекающие клапаны 20 и 21, а дренажные вентили 22 и 23 обеспечивают удаление механических примесей из бункеров 6 через патрубки 24 в дренаж.

Устройство для очистки газов от пыли работает следующим образом.

Подвергаемый очистки газовый поток поступает из общей магистрали через открытые клапаны 20 и 21 во входные тангенциальные патрубки 4 и оттуда в циклоны 3. В циклонах происходит формирование закрученного потока очищаемого газа и оседание на стенках крупных фракций пыли, которая под действием силы тяжести оседает в бункер 6. Газовый поток далее через выхлопную трубу 5, двигаясь снизу вверх, поступает в камеру тонкой очистки 7 к фильтрующему элементу 8, проходит его, а затем через радиальные каналы 12, выемки 14 и сквозной осевой выходной канал 11 опорно-распределительного патрубка 9 удаляется в общую магистраль очищенного газа.

Перегородки 17, расположенная в выхлопной трубе 5, гасит крутку потока, несущего мелкие абразивные частицы, вызывающие истирание фильтрующего элемента 8.

Опорно-распределительный элемент 9 устанавливается таким образом, чтобы его ребра 15 и 16 касались фильтрующего элемента, например сетки. При таком расположении опорно-распределительного элемента его ребра 15 и 16 являются опорами для фильтрующего элемента и принимают на себя основное усилие, которое газовый поток оказывает на фильтрующий элемент при перекрывании осадком значительной площади его проходного сечения, предохраняя его от деформации и выхода из строя.

Удаление тонких примесей, осевших на фильтрующих элементах 8, осуществляется следующим образом. Закрывают клапан 20 фильтра 1. Избыточное давление, имеющееся в магистрали чистого газа и обусловленное работой фильтра 2, приводит к формированию потока газа в обратном направлении. При этом газ, очищенный в фильтре 2, поступает через коллектор 19 в камеру тонкой очистки фильтра 1, далее в его циклон 3 и через бункер 6 и патрубок 24 в дренаж. Этот газовый поток обеспечивает продувку фильтрующего элемента и циклона. Фильтр 2 продувают аналогичным образом. При этом закрывается клапан 21.

Использование: очистка газов от механических примесей в различных отраслях промышленности, например, энергетической, металлургической, химической. Сущность изобретения: устройство содержит циклон с входным патрубком и бункером для сбора пыли и камеру тонкой очистки, соединенную с циклоном выхлопной трубой. Закрученный в циклоне газ, поступает в камеру тонкой очистки. Камера тонкой очистки включает фильтрующий элемент, выполненный в виде сетки, входной патрубок и установленный перед ним опорно-распределительный элемент. В камере тонкой очистки газовый поток, двигаясь снизу вверх, поступает к фильтрующему элементу, проходит его, затем через опорно-распределительный патрубок удаляется, 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для очистки газов от пыли, содержащее фильтр, выполненный в виде циклона с тангенциальным входным патрубком, бункером для сбора пыли с разгрузочным патрубком и размещенной над выхлопной трубой камерой тонкой очистки с фильтрующим элементом и выходным патрубком, и механизм регенерации, отличающееся тем, что устройство снабжено опорно-распределительным элементом, установленным в камере тонкой очистки перед выходным патрубком и выполненным с выходным отверстием и ребрами на торце, обращенном к фильтрующему элементу, упирающемуся в ребра, при этом механизм регенерации выполнен в виде дополнительного фильтра с входным и выходным патрубками, соединенными соответственно с входным и выходным патрубками фильтра в общие входной и выходной коллекторы, и снабжен отсекающими клапанами, размещенными на входных патрубках фильтров. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фильтрующий элемент выполнен в виде металлической сетки. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что оно снабжено продольной перегородкой, размещенной в выхлопной трубе. 4. Устройство по пп.1 3, отличающееся тем, что опорно-распределительный элемент выполнен на торце с радиальными каналами и кольцевыми выемками, соединенными с каналами, при этом каналы и выемки разделены между собой ребрами.