СИСТЕМА АСПИРАЦИИ С АППАРАТОМ ТИПА ВЗП Российский патент 2011 года по МПК B01D50/00 

Изобретение относится к технике очистки газа от пыли и может быть использовано в различных отраслях промышленности в системах пневмотранспорта, пневмоуборки, аспирации.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является вихревой пылеуловитель по патенту РФ №2337763, B01D 45/12 от 15.06 04, содержащий цилиндрический корпус с коническим бункером и расположенным в его нижней части осевым входным патрубком, обтекатель и отбойную шайбу, размещенные на торцовой поверхности цилиндра, а также размещенные в верхней части патрубок для ввода вторичного потока и выходной патрубок, соединенный с фильтром (прототип).

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания.

Технический результат - повышение эффективности пылеулавливания.

Это достигается тем, что в системе аспирации с вихревым пылеуловителем, содержащей двухступенчатую систему газопылеочистки, в которой первой ступенью очистки газовоздушной смеси служит вихревой пылеуловитель, работающий по принципу встречно-закрученных потоков, а второй ступенью очистки - фильтр, вихревой пылеуловитель содержит корпус, выполненный из двух цилиндрических частей разного диаметра: верхней части с винтовой крышкой и нижней части большего диаметра, а также конической части, являющейся бункером для сбора пыли, а осевой ввод запыленного газа выполнен с периферийным завихрителем без обтекателя с углом наклона подводящего патрубка, равным углу наклона периферийного ввода вторичного потока, а профиль сечения отбойной шайбы выполнен таким образом, что максимальный диаметр ее лежит в плоскости соединения цилиндрических частей корпуса, а на конце осевого патрубка очищенного газа закреплен воздуховод, соединенный с входным патрубком каркасного рукавного фильтра с импульсной продувкой, содержащим корпус, фильтровальную секцию с коробами для входа запыленного и выхода очищенного воздуха, фильтрующие рукава с каркасом, трубную решетку, бункер для сбора пыли и механизм регенерации, состоящий из соленоидного клапана, трубы для подвода сжатого воздуха с соплами, насадков Вентури, прибора автоматического управления регенерацией, соединенного с общим микропроцессором, а фильтр дополнительно снабжен датчиком температуры, а в бункере для сбора пыли установлен аварийный датчик уровня пыли, в выходном коробе фильтровальной секции установлен тепловой автоматический датчик-извещатель, выходы с которых соединены с общим микропроцессором, а в выходном коробе фильтровальной секции пылеуловителя установлен коллектор с форсунками для подключения к системе пожаротушения, блок управления которым соединен с общим микропроцессором.

На фиг.1 представлена система аспирации с аппаратом типа ВЗП, общий вид, на фиг.2 - разрез А-А - фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б - фиг.1.

Система аспирации с аппаратом ВЗП представляет собой двухступенчатую систему газопылеочистки, в которой первой ступенью очистки газовоздушной смеси служит вихревой пылеуловитель, работающий по принципу встречно-закрученных потоков (ВЗП), а второй - каркасный фильтр.

Вихревой пылеуловитель содержит корпус, выполненный из двух цилиндрических частей разного диаметра: верхней части 1 с винтовой крышкой 9 и нижней части 2 большего диаметра, а также конической части 8, являющейся бункером для сбора пыли. Осевой ввод 5 запыленного газа выполнен с периферийным завихрителем 4 без обтекателя с углом наклона подводящего патрубка 4, равным углу наклона периферийного ввода 2 вторичного потока, а профиль сечения отбойной шайбы 6 выполнен таким образом, что максимальный диаметр ее лежит в плоскости соединения цилиндрических частей корпуса 1 и 7. Поверхности ввода запыленного газа 2, 4, 5, корпус 1 и осевой патрубок 3 для выхода очищенного газа обработаны вибродемпфирующим материалом, причем отношение толщины обрабатываемых деталей к толщине слоя вибродемпфирующего материала находится в соотношении 1:(2,5…4). Осевой патрубок 3 для вывода предварительно очищенного газа соединен воздуховодом 10 с входным патрубком 23 каркасного фильтра.

Каркасный рукавный фильтр с импульсной продувкой содержит корпус 17, фильтровальную секцию 21 с коробами 22 и 23 для входа запыленного и выхода очищенного воздуха, фильтрующие рукава 16 с каркасом 19, трубную решетку 20, бункер 18 для сбора пыли и механизм регенерации фильтра, состоящий из соленоидного клапана 11, трубы 12 для подвода сжатого воздуха, сопла 13; насадка Вентури 14, прибора 15 автоматического управления регенерацией. Каркасный рукавный фильтр оснащен противопожарной системой (на чертеже не показано), включающей следующие элементы. В корпусе блока фильтров установлен датчик температуры, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик уровня пыли, в выходном коробе - тепловой автоматический датчик-извещатель, выходы которых соединены с общим микропроцессором, размещенном в шкафу управления, а в выходном коробе установлен коллектор с форсунками для подключения к системе пожаротушения, блок управления которой соединен с общим микропроцессором, а система регенерации рукавных фильтров содержит блок управления, который связан электронной связью с общим микропроцессором.

Система аспирации с аппаратом ВЗП и каркасным фильтром работает следующим образом.

Вихревой пылеуловитель работает следующим образом.

Пылегазовый поток входит через ввод 2 под углом к оси корпуса 1 и, закручиваясь под действием тангенциально направленных центробежных сил (см. фиг.2), двигается вниз в корпусе 1. Навстречу ему снизу через осевой ввод 4 и 5 подается первичный запыленный газ, который закручивается также под действием тангенциально направленных центробежных сил (см. фиг.3) в ту же сторону, что и нисходящий вторичный поток. Частицы пыли при этом под действием центробежных сил отбрасываются к стенкам корпуса 1. Закрученный вторичный поток, наталкиваясь на отбойную шайбу 6, частично разворачивается, взаимодействуя с первичным потоком, исходящим из центрального ввода 5. Частицы пыли, обладающие большей инерцией, отделяются от потока при его повороте у отбойной шайбы 6 и через зазор между ней и стенками корпуса 1 на линии разграничения цилиндрических частей 1 и 7 вылетают в бункер 8. Это способствует оптимальному взаимодействию закрученной струи первичного потока с нисходящими потоком закрученного вторичного потока и повышению эффективности пылеулавливания за счет возврата в бункер частиц пыли с малым удельным весом. Предлагаемое устройство надежно в работе и эксплуатации за счет упрощения конструкции, а также малошумно. Установка фильтра на выходе очищенного газа позволяет обеспечить высокую эффективность отделения мелких частиц с малым удельным весом и довести запыленность воздуха рабочей зоны до санитарно-гигиенических норм.

Фильтр работает следующим образом.

Входной патрубок 23 каркасного фильтра соединен воздуховодом 10 с выходом осевого патрубка для вывода очищенного газа в вихревом пылеуловителе.

Очищенный воздух поступает в фильтрующую секцию 21 рукавного фильтра, затем внутрь вертикально расположенных фильтроэлементов 16 в виде фильтрующих рукавов с каркасом, а затем в короб 22 для выхода очищенного газа, расположенный над фильтрующей секцией 21.

Под корпусом 17 расположен конический бункер 18 с пылевыгружным устройством типа "двойная мигалка" (на чертеже не показано) или - коническим бункером со шнеком с пылевой задвижкой с ручным приводом с пылевыгружным устройством типа "шлюзовой ротационный затвор", а также местным пультом управления шнеком и шлюзовым ротационным затвором. На бункере устанавливается датчик уровня пыли (на чертеже не показано).

Корпус фильтра снабжен опорной эстакадой (на чертеже не показано), выполненной в виде, по крайней мере, трех стоек, жестко связанных между собой горизонтальными тягами, и наклонными ребрами жесткости, один конец которых соединен со стойками и тягами, а другой - с бункером 18 фильтра. На эстакаде жестко установлены и закреплены между собой и корпусом 17 фильтра лестницы и ограждения.

В качестве материала фильтроэлементов рукавного фильтра может быть применен: нетканый полиэстер, упрочненный внутренней каркасной сеткой; нетканый арамид, упрочненный внутренней каркасной сеткой; нетканый тонковолокнистый полиэстер, упрочненный внутренней каркасной сеткой, со специальным покрытием; влагостойкий нетканый полиэстер, упрочненный внутренней каркасной сеткой, со специальным покрытием; нетканый, упрочненный внутренней каркасной сеткой полиэстер, антистатический с масловлагоотталкивающей пропиткой с гладкой поверхностью; нетканый тонковолокнистый полиэстер, упрочненный внутренней каркасной сеткой, со специальным покрытием. Тонковолокнистый состав фильтроэлемента позволяет получать очень низкие показатели по остаточной запыленности - не более 0,2 мг/м³.

Регенерация фильтра. Избыточное давление сжатого воздуха при регенерации составляет 0,4…0,8 Па; длительность импульса составляет 0,1…0,2 с. Частота импульсов зависит от характера изменения сопротивления фильтра. В этом методе механическое встряхивание, обеспечивающее деформацию ткани и разрушение пылевого слоя, сочетается с обратной продувкой. Усилению эффекта обратной продувки способствует установленный на входе в рукав патрубок Вентури, так как происходит дополнительное эжектирование в рукав очищенных газов. Обычно одновременно продувается 5…10% рукавов без остановки процесса фильтрования. Длина рукавов не превышает 2,5…3,5 м; управление электромагнитными клапанами сжатого воздуха автоматизировано. В таких фильтрах нагрузка по газу обычно в 2…4 раза выше, чем в фильтрах со встряхиванием и составляет 1,5…6 м/мин.

Для оптимизации процесса пылеулавливания и для его безопасной работы в корпусе фильтра установлен датчик температуры (на чертеже не показано), в бункере для сбора пыли - аварийный датчик уровня пыли, в выходном коробе 22 - тепловой автоматический датчик-извещатель, выходы которых соединены с общим микропроцессором, размещенном в шкафу управления, а в выходном коробе установлен коллектор с форсунками для подключения к системе пожаротушения, блок управления которой соединен с общим микропроцессором, а система регенерации рукавных фильтров содержит блок управления, который связан электронной связью с общим микропроцессором.

Тепловой датчик-извещатель и коллектор с форсунками системы пожаротушения установлены в выходном коробе 22 фильтра потому, что она является выходным звеном в предлагаемом устройстве, и чтобы предотвратить распространение пламя в случае возгорания дальше по вентиляционным каналам, эти системы устанавливают именно здесь, что повысит надежность и безопасность всего устройства. Работа коллектора с форсунками осуществляется по принципу открытия аварийного электромагнитного клапана подачи воды при подаче на клапан управляющего сигнала от общего микропроцессора, обрабатывающего сигнал с теплового датчика-извещателя, который в свою очередь реагирует на увеличение температуры в выходном коробе, вплоть до самовоспламенения пылевых аэрозолей и фильтрующих материалов блока фильтров.

Работа системы порошкового пожаротушения (на чертеже не показано) 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 (на чертеже не показано), 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.

Пылеулавливающие аппараты данного типа предназначены для центральных систем аспирации. Фильтры с импульсной регенерацией широко применяются в технологических процессах с малой и большой производительностью по газам при обычных и высоких температурах. В аппарате происходит снижение виброакустической энергии, так как фильтрующие элементы одновременно являются аэродинамическими глушителями шума активного (сорбционного) типа.

Изобретение относится к технике очистки газа от пыли и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Система содержит вихревой пылеуловитель и фильтр. Вихревой пылеуловитель содержит верхнюю цилиндрическую часть 1 с винтовой крышкой 9 и нижнюю цилиндрическую часть 2 большего диаметра, конический бункер для сбора пыли 8, подводящий патрубок 4 и 5 запыленного газа с периферийным завихрителем, отбойную шайбу 6. На конце осевого патрубка очищенного газа 3 закреплен воздуховод 10, соединенный с входным патрубком 23 каркасного рукавного фильтра. Фильтр содержит корпус 17, фильтровальную секцию 21 с коробами 22 и 23 для входа запыленного и выхода очищенного воздуха, фильтрующие рукава 16 с каркасом 19, трубную решетку 20, бункер 18 для сбора пыли и механизм регенерации. Механизм регенерации состоит из соленоидного клапана 11, трубы 12 для подвода сжатого воздуха с соплами 13, насадков Вентури 14, прибора 15 автоматического управления регенерацией. Фильтр также содержит датчик температуры, аварийный датчик уровня пыли в бункере для сбора пыли, тепловой автоматический датчик-извещатель и коллектор с форсунками для подключения к системе пожаротушения с блоком управления в выходном коробе фильтровальной секции, выходы с которых соединены с общим микропроцессором. Технический результат: повышение эффективности отделения частиц с малым удельным весом, снижение гидравлического сопротивления, повышение надежности системы. 3 ил.

Система аспирации с вихревым пылеуловителем, содержащая двухступенчатую систему газопылеочистки, в которой первой ступенью очистки газовоздушной смеси служит вихревой пылеуловитель, работающий по принципу встречно-закрученных потоков, а второй ступенью очистки - фильтр, вихревой пылеуловитель содержит корпус, выполненный из двух цилиндрических частей разного диаметра: верхней части с винтовой крышкой и нижней части большего диаметра, а также конической части, являющейся бункером для сбора пыли, а осевой ввод запыленного газа выполнен с периферийным завихрителем без обтекателя с углом наклона подводящего патрубка, равным углу наклона периферийного ввода вторичного потока, а профиль сечения отбойной шайбы выполнен таким образом, что максимальный диаметр ее лежит в плоскости соединения цилиндрических частей корпуса, а на конце осевого патрубка очищенного газа закреплен воздуховод, соединенный с входным патрубком каркасного рукавного фильтра с импульсной продувкой, содержащим корпус, фильтровальную секцию с коробами для входа запыленного и выхода очищенного воздуха, фильтрующие рукава с каркасом, трубную решетку, бункер для сбора пыли, отличающаяся тем, что механизм регенерации состоит из соленоидного клапана, трубы для подвода сжатого воздуха с соплами, насадков Вентури, прибора автоматического управления регенерацией, соединенного с общим микропроцессором, а фильтр дополнительно снабжен датчиком температуры, а в бункере для сбора пыли установлен аварийный датчик уровня пыли, в выходном коробе фильтровальной секции установлен тепловой автоматический датчик-извещатель, выходы с которых соединены с общим микропроцессором, а в выходном коробе фильтровальной секции пылеуловителя установлен коллектор с форсунками для подключения к системе пожаротушения, блок управления которым соединен с общим микропроцессором.