РУКАВНЫЙ ФИЛЬТР Российский патент 2008 года по МПК B01D46/02 

Изобретение относится к очистке газов от пыли рукавными фильтрами и может быть использовано в химической, металлургической, строительной и других отраслях промышленности.

Известны рукавные фильтры различных конструкций, которые отличаются способами регенерации, проводимыми, например, обратной продувкой, встряхиванием, вибрацией, кручением, а также с использованием магнитов. Оптимальный способ регенерации определяется как конструкцией фильтра, так и условиями его работы и характером улавливаемых аэрозольных частиц.

Известен рукавный фильтр, содержащий корпус с подвешенными на подвижной раме фильтровальными рукавами, закрепленными внизу на неподвижной перфорированной раме. На подвижной раме установлен механизм вибрационного встряхивания для регенерации рукавов. Внутри каждого фильтровального рукава в нижней его половине на гибком элементе, прикрепленном к подвижной раме, подвешены с использованием пружин била, которые во время регенерации ударами по стенкам рукавов способствуют их очистке (см. SU №1212504, В01D 46/02, 1986). Данный фильтр предназначен для подметально-уборочных машин городского коммунального хозяйства и не может обеспечить эффективную регенерацию фильтровальных рукавов в случае улавливания пыли, содержащей значительное количество ферромагнитных частиц.

Наиболее близким аналогом предложенного изобретения является известный из SU №467755, В01D 35/06, 1975 рукавный фильтр, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и пылевым бункером, разделенный на камеры запыленного и очищенного газа, фильтровальные рукава, верхние открытые концы которых неподвижно закреплены в корпусе и сообщены с камерой очищенного газа, при этом между рукавами расположены соединенные с электромагнитными катушками магнитные листы, обращенные к соответствующему рукаву одноименными полюсами. Данная конструкция фильтра позволяет осаждать большую часть ферромагнитных частиц на поверхности магнитных листов, что решает задачу регенерации фильтровальных рукавов. Однако наличие в пространстве между фильтровальными рукавами металлических пластин значительно повышает аэродинамическое сопротивление фильтра, что негативно сказывается на его производительности и эффективности работы.

Задачей заявленного изобретения является повышение качества регенерации рукавного фильтра, используемого для очистки газа, содержащего ферромагнитные частицы, при обеспечении относительно высокой его производительности.

Поставленная задача решается том, что рукавный фильтр, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и пылевым бункером, разделенный на камеры запыленного и очищенного газа, фильтровальные рукава, верхние открытые концы которых неподвижно закреплены в корпусе и сообщены с камерой очищенного газа, и электромагнитные катушки, отличается тем, что электромагнитные катушки размещены по оси фильтровальных рукавов, нижний закрытый конец фильтровальных рукавов прикреплен к металлической перфорированной пластине, установленной подвижно на пружинах в нижней части камеры запыленного газа, при этом пластина соединена с размещенной снаружи корпуса площадкой, на которой расположен вибратор, а в камерах запыленного и очищенного газа установлены датчики давления, подключенные к блоку управления, который соединен с вибратором и источником питания электромагнитных катушек.

В предпочтительном варианте выполнения металлическая перфорированная пластина и площадка, на которой расположен вибратор, выполнены за одно целое, при этом место выхода пластины из корпуса загерметизированно гибкой резиновой вставкой.

Оптимальное соотношение площадей поперечного сечения рукава и электромагнитной катушки составляет 3-5:1, а оптимальное соотношение их длины равно 1:0,9-0,95.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показан общий вид рукавного фильтра в разрезе.

Рукавный фильтр содержит корпус 1, разделенный на камеры очищенного 2 и запыленного 3 газа, фильтровальные рукава 4, верхние открытые концы которых неподвижно закреплены в корпусе 1 и сообщены с камерой очищенного газа 2, неподвижно закрепленные на перегородке корпуса 1 и расположенные по оси фильтровальных рукавов 4 электромагнитные катушки 5, входной 7 и выходной 8 патрубки и пылевой бункер 9. Нижние, закрытые фильтровальной тканью концы фильтровальных рукавов прикреплены к металлической перфорированной пластине 10, расположенной в нижней части камеры 3 запыленного газа, установленной подвижно на пружинах 11 (второй конец пружин соединен с опорной рамой, на которую посредством пружин опирается перфорированная пластина) и имеющей площадку 12, выходящую за корпус 1, на которой установлен вибратор 13. Место выхода пластины 10 из корпуса 1 загерметизировано гибкой резиновой вставкой 14. В камерах 2 и 3 очищенного и запыленного газа установлены датчики давления 15 и 16, которые подключены к блоку 17 управления, который соединен с вибратором 13 и источником питания 18 электромагнитных катушек 5.

Рукавный фильтр работает следующим образом. Запыленный газ, например воздух, по патрубку 7 поступает в камеру запыленного газа 3 и попадает в межрукавное пространство. Далее воздух проходит через фильтровальные рукава 4 и, очищаясь, выходит через внутреннюю часть рукавов в камеру очищенного газа 2, а затем через патрубок 8 удаляется из фильтра. Пыль оседает на внешней поверхности рукавов 4. По мере накопления пыли на поверхности рукавов 4 возрастает аэродинамическое сопротивление фильтра, которое фиксируется датчиками 15 и 16, установленными в камерах очищенного 2 и запыленного газа 3. Как только потери давления в рукавном фильтре достигают заданного уровня, блок управления 17 включает электромагнитные катушки 5, работающие от источника переменного тока 18, и вибратор 13. Происходит встряхивание фильтровальных рукавов и воздействие электромагнитного поля на частицы пыли.

За счет появления под действие электромагнитного поля пьезоэлектрического заряда между содержащимися в пыли ферромагнитными частицами - оксидными соединениями, преимущественно железа, возникает явление электрострикции. Это приводит к появлению отталкивающих сил между оксидными частицами, что способствует их отделению друг от друга и разрушению образовавшихся агломератов пыли. Таким образом, явление электрострикции способствует регенерации фильтровальной ткани.

Пыль, удаляемая с поверхности рукавов под действием силы тяжести, падает на перфорированную пластину 10 и далее попадет в бункер 9.

Как только разность давления между камерами очищенного 2 и запыленного 3 газа снижается до заданного значения, электромагнитные катушки 5 и вибратор 13 посредством блока управления 17 выключаются - регенерация прекращается. Верхний и нижний предел перепада давления задается блоком управления 17. Для минимизации аэродинамического сопротивления рукавного фильтра подобраны оптимальные соотношения параметров фильтровального рукава и размещенной внутри него электромагнитной катушки: соотношение площадей поперечного сечения рукава и электромагнитной катушки составляет 3-5:1, а оптимальное соотношение их длины равно 1:0,9-0,95.

Степень регенерации может регулироваться напряжением, подаваемым на обмотки электромагнитных катушек, частотой вибрации пластины и временем работы системы регенерации.

Предложенное изобретение позволяет экономично, производительно и эффективно проводить регенерацию рукавного фильтра, работающего в условиях, когда улавливаемая пыль содержит значительное количество ферромагнитных частиц. Ввиду кратковременности процесса регенерации одновременно всех фильтровальных рукавов и возможности его проведения без отключения подачи загрязненного газа, данная система имеет низкие эксплуатационные затраты. Гибкая система регулирования процессом регенерации позволяет проводить ее в оптимальном режиме, причем система регенерации может работать полностью автоматически.

Изобретение относится к очистке газов от пыли и может быть использовано в химической, металлургической, строительной и других отраслях промышленности. Рукавный фильтр содержит корпус с входным и выходным патрубками и пылевым бункером, разделенный на камеры запыленного и очищенного газа, фильтровальные рукава, верхние открытые концы которых неподвижно закреплены в корпусе и сообщены с камерой очищенного газа, и электромагнитные катушки, размещенные по оси фильтровальных рукавов. Нижний закрытый конец фильтровальных рукавов прикреплен к металлической перфорированной пластине, установленной подвижно на пружинах в нижней части камеры запыленного газа, при этом пластина соединена с размещенной снаружи корпуса площадкой, на которой расположен вибратор. В камерах запыленного и очищенного газа установлены датчики давления, подключенные к блоку управления, который соединен с вибратором и источником питания электромагнитных катушек. Изобретение позволяет повысить качество регенерации рукавного фильтра, используемого для очистки газа, содержащего ферромагнитные частицы, при обеспечении относительно высокой его производительности. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Рукавный фильтр, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и пылевым бункером, разделенный на камеры запыленного и очищенного газа, фильтровальные рукава, верхние открытые концы которых неподвижно закреплены в корпусе и сообщены с камерой очищенного газа, и электромагнитные катушки, отличающийся тем, что электромагнитные катушки размещены по оси фильтровальных рукавов, нижний, закрытый конец фильтровальных рукавов прикреплен к металлической перфорированной пластине, установленной подвижно на пружинах в нижней части камеры запыленного газа, при этом пластина соединена с размещенной снаружи корпуса площадкой, на которой расположен вибратор, а в камерах запыленного и очищенного газа установлены датчики давления, подключенные к блоку управления, который соединен с вибратором и источником питания электромагнитных катушек.2. Рукавный фильтр по п.1, отличающийся тем, что металлическая перфорированная пластина и площадка, на которой расположен вибратор, выполнены за одно целое, при этом место выхода пластины из корпуса загерметизировано гибкой резиновой вставкой.3. Рукавный фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что соотношение площадей поперечного сечения рукава и электромагнитной катушки составляет 3-5:1, а оптимальное соотношение их длины равно 1:0,9-0,95.