СЕТЧАТЫЙ БАРАБАННЫЙ ФИЛЬТР Российский патент 2007 года по МПК B01D46/26 B03C3/68 

Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов, и предназначено для центральных систем аспирации.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является способ пылеулавливания и аппарат по патенту РФ №2256510, кл. В04С 9/00 от 15.06.2004 г., заключающийся в том, что очистку запыленного газового потока осуществляют посредством его подачи во входной короб фильтровальной секции пылеуловителя, содержащего корпус, опорную часть с бункером для сбора пыли, а вывод очищенного газа осуществляют через выходной короб фильтровальной секции, а пылеуловитель содержит 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 аппарата в целом.

Это достигается тем, что в сетчатом барабанном фильтре, содержащим сетчатый барабан, приводимый в движение от индивидуального электродвигателя через червячный редуктор и храповой механизм, причем барабан заключен в спиралеобразный кожух, уплотняющий валик и угарный бункер, он дополнительно снабжен датчиком температуры, а в бункере для сбора пыли установлен аварийный датчик уровня пыли, а также тепловым автоматическим датчиком-извещателем, выходы с которых соединены с общим микропроцессором, а в выходном коробе установлен коллектор с форсунками для подключения к системе пожаротушения, блок управления которым также соединен с общим микропроцессором.

На фиг.1 представлен общий вид фильтра, на фиг.2 - его профильная проекция, на фиг.3 - схема подключения датчиков к микропроцессору.

Сетчатый барабанный фильтр состоит из сетчатого барабана 1 диаметром 750 мм и длиной 1350 мм, заключенного в спиралеобразный кожух 2. Пыльный воздух, нагнетаемый по трубе 3, направляется в кожух 2, проходит внутрь сетчатого барабана 1 и через его торцы 4 выходит из фильтра. Слой ватки, лежащий на сетчатом барабане при его вращении, подводится к уплотняющему валику 5, после которого слой отделяется от сетки барабана и падает в угарный бункер 6. Сетчатый барабан 1 приводится в движение от индивидуального электродвигателя 7 через червячный редуктор 8 и храповой механизм 9.

Сетчатый фильтр дополнительно снабжен датчиком температуры 11, а в бункере для сбора пыли установлен аварийный датчик уровня пыли 12 (фиг.3), а также тепловым автоматическим датчиком-извещателем 13, выходы с которых соединены с общим микропроцессором 14, а в выходном коробе, который выполнен в виде спиралеобразного кожуха 2, установлен коллектор 15 с форсунками 16 для подключения к системе пожаротушения, блок управления 17, который соединен с общим микропроцессором 14.

Гидравлическое сопротивление сетчатого барабана составляет 15...25% от гидравлического сопротивления всего устройства, а корпусные детали и ограждения устройства выполнены из конструкционных композиционных или полимерных материалов, например полиэтилена, капрона, полиуретана, с помощью литья, штамповки, причем на их поверхности нанесен слой мягкого вибродемпфирующего материала, причем соотношение между толщиной материала и вибродемпфирующего покрытия находится в оптимальном интервале величин: 1/(2,5...4), а поверх этого слоя закрепляется слой звукопоглощающего материала. Бункер для сбора пыли выполнен конической или пирамидальной формы с углом наклона стенок, превышающим угол естественного откоса улавливаемой пыли.

Фильтр работает следующим образом.

При прохождении воздуха через сетку барабана 1 на ее поверхность осаждается слой пуха или ватки, которая собственно и является фильтрующей средой. С течением времени по мере увеличения толщины и плотности ватки пылезадерживающая способность фильтра возрастает, но одновременно увеличивается и его сопротивление проходу воздуха. Поэтому через определенные промежутки времени ватка снимается с сетки. Удельная нагрузка на сетку не должна превышать 200...300 м³ /(м²×ч) при сопротивлении проходу воздуха 50...80 Па.

Тепловой датчик-извещатель 13 и коллектор 15 с форсунками 16 системы пожаротушения установлены в выходном коробе 2 фильтровальной секции, потому что она является выходным звеном в предлагаемом устройстве, и чтобы предотвратить распространение пламени в случае возгорания дальше по вентиляционным каналам, эти системы устанавливают именно здесь, что повысит надежность и безопасность всего комплекса, содержащего данное устройство. Работа коллектора с форсунками осуществляется по принципу открытия аварийного электромагнитного клапана подачи воды (не показано), при подаче на клапан управляющего сигнала с теплового датчика-извещателя, который в свою очередь реагирует на увеличение температуры в выходном коробе, вплоть до самовоспламенения пылевых аэрозолей и фильтрующих материалов.

Работа системы порошкового пожаротушения происходит в дублирующем варианте, в случае, если на первой ступени выйдет из строя, например электромагнитный клапан подачи воды, или будет отключена система водоснабжения, тогда сработает система порошкового пожаротушения, причем управление работой этих систем осуществляется от микропроцессора, который может быть размещен стационарно (например, в шкафу управления) или быть встроенным в выносной пульт, чтобы можно было в случае аварии управлять процессом пожаротушения, останавливая при этом распространение огня, что в целом повысит безопасность всей системы очистки воздуха от пыли.

Пыльный воздух, нагнетаемый по трубе 3, направляется в кожух 2, проходит внутрь сетчатого барабана 1 и через его торцы 4 выходит из фильтра. Для каждого сорта пыли должна быть установлена оптимальная частота вращения барабана, т.е. такая скорость, при которой достигается максимальная степень очистки воздуха при минимально возможном сопротивлении. Для хлопковой пыли оптимальная частота вращения барабана составляет 1 оборот за 3...3,5 ч. Слой ватки, лежащий на сетчатом барабане при его вращении, подводится к уплотняющему валику 5, после которого слой отделяется от сетки барабана и падает в угарный бункер 6. Отсюда угары по пневматической системе транспортируются в угарный отдел для дальнейшей переработки. В аппарате происходит снижение виброакустической энергии, так как фильтрующие элементы одновременно являются аэродинамическим глушителем шума активного (сорбционного) типа.

Изобретение предназначено для очистки запыленных газов в центральных системах аспирации и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности. При прохождении воздуха через сетку барабана 1 на ее поверхность осаждается слой пуха или ватки, который является фильтрующей средой. Пыльный воздух, нагнетаемый по трубе 3, направляется в кожух 2, проходит внутрь сетчатого барабана 1 и через его торцы выходит из фильтра. Слой ватки, лежащий на сетчатом барабане при его вращении, подводят к уплотняющему валику 5, после которого слой отделяется от сетки барабана и падает в угарный бункер 6. Из бункера 6 угары по пневматической системе транспортируют в угарный отдел для дальнейшей переработки. Изобретение позволяет повысить эффективность процесса пылеулавливания, снизить металлоемкость и виброакустическую активность аппарата в целом. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Сетчатый барабанный фильтр, содержащий вращающийся сетчатый барабан, заключенный в спиралеобразный кожух, а также уплотняющий валик и угарный бункер, отличающийся тем, что барабан приводится в движение от индивидуального электродвигателя через червячный редуктор и храповой механизм, а также тем, что фильтр дополнительно снабжен датчиком температуры, автоматическим датчиком-извещателем, аварийным датчиком уровня пыли, установленным в бункере для сбора пыли, выходы которых соединены с общим микропроцессором, а в выходном коробе установлен коллектор с форсунками для подключения к системе пожаротушения, блок управления которым также соединен с общим микропроцессором.2. Сетчатый барабанный фильтр по п.1, отличающийся тем, что гидравлическое сопротивление сетчатого барабана составляет 15-25% от гидравлического сопротивления всего устройства, при этом его детали выполнены из конструкционных композиционных или полимерных материалов, например из полиэтилена, капрона, полиуретана путем формования, причем на их поверхности нанесен слой мягкого вибродемпфирующего материала, а соотношение толщин конструкционного и вибродемпфирующего материалов находится в диапазоне 1/(2,5:4), при этом бункер для сбора пыли выполнен конической или пирамидальной формы с углом наклона стенок, превышающим угол естественного откоса улавливаемой пыли.3. Сетчатый барабанный фильтр по п.1, отличающийся тем, что его детали выполнены путем литья и штамповки.