ПЫЛЕУЛАВЛИВАЮЩИЙ АППАРАТ С КАССЕТНЫМ ФИЛЬТРОМ ТИПА К1 Российский патент 2007 года по МПК B04C9/00 B01D46/52 

Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов и предназначено для отсоса и очистки воздуха от сухих неслипающихся мелкодисперсных пылей и стружки.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является пылеулавливающий аппарат по патенту РФ №2256510, кл. В04С 9/00 от 15.06.2004 г., содержащий корпус, периферийный ввод газового потока, фильтрующий элемент и бункер для сбора пыли (прототип).

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания за счет малой площади фильтрующего элемента.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания, а также снижение металлоемкости и виброакустической активности.

Это достигается тем, что в пылеулавливающем аппарате, содержащим корпус, периферийный ввод газового потока, фильтрующий элемент и бункер для сбора пыли, периферийный ввод газового потока расположен в центральной части аппарата и выполнен в виде входного патрубка, соединенного под прямым углом с корпусом циклонного элемента, имеющего два соосных патрубка, на одном из которых закреплен фильтрующий элемент, выполненный в виде кассетного фильтра из фильтровальной складчатой бумаги гофрированного типа, размещенного в проволочном каркасе, а на другом - бункер для сбора пыли, выполненный в виде пылесборного мешка, причем кассетный фильтр содержит механизм регенерации, выполненный в виде жестко закрепленных на соосном с фильтром валу, по крайней мере двух пластин, причем вал приводится во вращение от привода, закрепленного в верхней части проволочного каркаса фильтра и состоящего из электродвигателя и редуктора, а пластины входят во впадины гофра не более чем на 25% высоты гофра.

На фиг.1 изображен общий вид пылеулавливающего аппарата с кассетным регенерируемым фильтром, на фиг.2 - общая схема циклонного элемента, на фиг.3 - разрез системы регенерации фильтра, на фиг.4 - конструктивная схема циклонного элемента.

Пылеулавливающий аппарат с кассетным фильтром из фильтровальной бумаги класса очистки F9 содержит корпус, включающий, по крайней мере одну, стойку 2, основание 3 и циклонный элемент 1 с вентилятором (на чертеже не показан) и электродвигателем 8 с автоматическим выключателем 10. Периферийный ввод газового потока 4 расположен в центральной части аппарата и выполнен в виде входного патрубка, соединенного под прямым углом с корпусом циклонного элемента 1, имеющего два соосных патрубка, на одном из которых закреплен фильтрующий элемент 7, выполненный в виде кассетного фильтра из фильтровальной складчатой бумаги гофрированного типа, размещенного в проволочном каркасе 9, а на другом - бункер для сбора пыли, выполненный в виде пылесборного мешка 5. Циклонный элемент 1 выполнен в виде корпуса улиточного типа с закрепленным в нем вентилятором, ось которого параллельна оси патрубков, причем соосно оси вентилятора закреплен входной патрубок 4. Патрубок 6, к которому присоединен бункер 5 для сбора пыли, выполнен по длине, по крайней мере в два раза превышающей длину патрубка, на котором закреплен фильтрующий элемент 7, причем оси этих патрубков совпадают с осями фильтрующего элемента 7 и пылесборного мешка 5, а в патрубке 6, соединенном с бункером для сбора пыли, расположена вставка из цилиндроконической гильзы 17, соосно которой в патрубке, соединенным с пылесборным мешком 5, закреплена отражающая шайба 16. Вставка включает в себя цилиндроконическую гильзу 17 с диффузором 18.

Фильтрующий элемент 7 содержит механизм регенерации, выполненный в виде жестко закрепленных на соосном с фильтром 7 валу 13, по крайней мере двух пластин 14 и 15, причем вал 13 приводится во вращение от привода, закрепленного в верхней части проволочного каркаса 9 фильтра и состоящего из электродвигателя 12 и редуктора 11, а пластины 14 и 15 входят во впадины гофра кассетного фильтра 7 не более чем на 25% высоты гофра.

Процесс пылеулавливания протекает в оптимальном гидродинамическом режиме при следующих соотношениях основных конструктивных параметров предлагаемого устройства.

Отношение диаметра D₂ цилиндрической части гильзы к диаметру D₁ патрубка, к которому присоединен бункер для сбора пыли, находится в оптимальном интервале величин: D₂/D₁=0,7...0,9, а отношение диаметра D₂ цилиндрической части гильзы к диаметру D₃ отражающей шайбы находится в оптимальном интервале величин: D₂/D₃=0,8...1,2.

Отношение диаметра d входного патрубка к диаметру D₁ патрубка, к которому присоединен бункер для сбора пыли, находится в оптимальном интервале величин: d/D₁=0,2...0,7, а отношение длины А корпуса (на чертеже не показан) циклонного элемента к его ширине В находится в оптимальном интервале величин: А/В=1,45...2,35, причем отношение длины А корпуса циклонного элемента к расстоянию С от оси вентилятора до периметра в этой части корпуса циклонного элемента находится в оптимальном интервале величин: А/С=3,4...3,6. Отношение высоты Н аппарата к высоте h расположения входного патрубка от основания аппарата находится в оптимальном интервале величин: Н/h=1,4...2,5. Гидравлическое сопротивление фильтрующего элемента составляет 15...25% от гидравлического сопротивления всего аппарата, а материал фильтрующего элемента обладает повышенными звукопоглощающими свойствами.

Детали циклонного элемента могут быть выполнены из конструкционных композиционных или полимерных материалов, например полиэтилена, капрона, полиуретана, с помощью литья, штамповки, формования. На поверхности деталей циклонного элемента может быть нанесен слой мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, причем соотношение между толщиной металла и вибродемпфирующего покрытия находится в оптимальном интервале величин: 1/(2,5...4). Детали циклонного элемента могут быть выполнены армированными или слоистыми, причем поверхности слоев, соприкасаемые с движущимся газовым потоком, выполнены из материалов, обладающих повышенной износостойкостью и антифрикционными свойствами, а свойства материала арматуры подобраны из условия снижения виброакустической активности аппаратов.

Пылеулавливающий аппарат работает следующим образом.

Запыленный газовый поток поступает в циклонный элемент 1 через патрубок 4, закручивается за счет тангенциального периферийного ввода и движется далее по нисходящей винтовой линии вдоль стенок патрубка, к которому присоединен бункер 5 для сбора пыли. В результате чего частицы пыли под действием центробежной и инерционной сил движутся от центра аппарата к периферии и, достигая стенок аппарата, транспортируются вниз в бункер (пылесборный мешок 5) для сбора уловленной пыли. Очищенный воздух выводится из аппарата, минуя отбойную шайбу 16, через гильзу 17 и фильтровальную кассету 7. При этом легкие мелкодисперсные фракции частиц пыли, не уловленные в бункер 5, задерживаются на фильтрующем элементе 7. В аппарате происходит снижение виброакустической энергии, так как фильтрующий элемент 7 одновременно является аэродинамическим глушителем шума активного (сорбционного) типа. Специально для аппаратов, оснащенными фильтровальными кассетами, разработана система автоматической регенерации 13. Процесс регенерации, в ходе которого осуществляется очистка внутренней поверхности фильтровальной кассеты, запускается автоматически после выключения аппарата.

Патрубок циклонного элемента содержит вставку из цилиндроконической гильзы, которая выполняет роль направляющего элемента, позволяющего закрученный и запыленный газовый поток направить в пылесборный мешок 5 и предотвратить попадание не осевшей пыли в фильтрующий элемент 7. Отражающая шайба является барьером на пути возврата закрученного и предварительно очищенного газового потока в фильтрующий элементе.

Пылеулавливающие аппараты предназначены для отсоса и очистки воздуха от сухих неслипающихся мелкодисперсных пылей и стружки. Отличаются большим располагаемым напором и низким уровнем шума. Установка системы регенерации позволяет использовать аппараты для очистки воздуха от мелкодисперсных пылей, заменяя собой применявшиеся для этих целей малогабаритные рукавные фильтры внутреннего исполнения.

Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов и предназначено для отсоса и очистки воздуха от сухих неслипающихся мелкодисперсных пылей и стружки. Пылеулавливающий аппарат содержит корпус, периферийный ввод газового потока, фильтрующий элемент и бункер для сбора пыли, причем периферийный ввод газового потока расположен в центральной части аппарата и выполнен в виде входного патрубка, соединенного под прямым углом с корпусом циклонного элемента, имеющего два соосных патрубка, на одном из которых закреплен фильтрующий элемент, выполненный в виде кассетного фильтра из фильтровальной складчатой бумаги гофрированного типа, размещенного в проволочном каркасе, а на другом - бункер для сбора пыли, выполненный в виде пылесборного мешка, причем кассетный фильтр содержит механизм регенерации, выполненный в виде жестко закрепленных на соосном с фильтром валу, по крайней мере, двух пластин, входящих во впадины гофра, причем вал выполнен с возможностью вращения от привода, закрепленного в верхней части проволочного каркаса фильтра и состоящего из электродвигателя и редуктора, а циклонный элемент выполнен в виде корпуса улиточного типа с закрепленным на нем вентилятором, и в патрубке, соединенном с пылесборным мешком, расположена вставка из цилиндроконической гильзы, соосно которой в этом же патрубке закреплена отражающая шайба. Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания, а также снижение металлоемкости и виброакустической активности. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Пылеулавливающий аппарат с кассетным фильтром, содержащий корпус, периферийный ввод газового потока, фильтрующий элемент и бункер для сбора пыли, причем периферийный ввод газового потока расположен в центральной части аппарата и выполнен в виде входного патрубка, соединенного под прямым углом с корпусом циклонного элемента, имеющего два соосных патрубка, на одном из которых закреплен фильтрующий элемент, выполненный в виде кассетного фильтра из фильтровальной складчатой бумаги гофрированного типа, размещенного в проволочном каркасе, а на другом - бункер для сбора пыли, выполненный в виде пылесборного мешка, причем кассетный фильтр содержит механизм регенерации, выполненный в виде жестко закрепленных на соосном с фильтром валу, по крайней мере двух пластин, входящих во впадины гофра, причем вал выполнен с возможностью вращения от привода, закрепленного в верхней части проволочного каркаса фильтра и состоящего из электродвигателя и редуктора, а циклонный элемент выполнен в виде корпуса улиточного типа с закрепленным на нем вентилятором, ось которого параллельна оси патрубков, причем соосно оси вентилятора закреплен входной патрубок, а патрубок, соединенный с пылесборным мешком, выполнен по длине, по крайней мере в два раза превышающей длину патрубка, на котором закреплен фильтрующий элемент, причем оси этих патрубков совпадают с осями фильтрующего элемента и пылесборного мешка, причем в патрубке, соединенном с пылесборным мешком, расположена вставка из цилиндроконической гильзы, соосно которой в этом же патрубке закреплена отражающая шайба, отличающийся тем, что отношение диаметра D₂ цилиндрической части гильзы к диаметру D₁ патрубка, соединенного с пылесборным мешком, находится в оптимальном интервале величин D₂/D₁=0,7...0,9, а отношение диаметра D₂ цилиндрической части гильзы к диаметру D₃ отражающей шайбы находится в оптимальном интервале величин D₂/D₃=0,8...1,2, а отношение диаметра d входного патрубка к диаметру D₁ патрубка, соединенного с пылесборным мешком, находится в оптимальном интервале величин d/D₁=0,2...0,7, а отношение длины А корпуса циклонного элемента к его ширине В находится в оптимальном интервале величин А/В=1,45...2,35, причем отношение длины А корпуса циклонного элемента к расстоянию С от оси вентилятора до корпуса циклонного элемента находится в оптимальном интервале величин А/С=3,4...3,6.2. Пылеулавливающий аппарат с кассетным фильтром по п.1, отличающийся тем, что отношение высоты Н аппарата к высоте h расположения входного патрубка от основания аппарата, находится в оптимальном интервале величин

1,4≤H/h<1,98 и 2,0<H/h≤2,5.