СИСТЕМА АСПИРАЦИИ С АППАРАТОМ ВЗП И КАРКАСНЫМ ФИЛЬТРОМ Российский патент 2011 года по МПК B01D50/00 

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

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 процесса пылеулавливания.

Это достигается тем, что в системе аспирации с аппаратом ВЗП и каркасным фильтром, 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 цилиндрический корпус с коническим бункером и расположенным в его нижней части осевым входным патрубком, на выходе которого установлены жалюзийный завихритель, расположенный на торцевой поверхности цилиндра, являющегося продолжением осевого входного патрубка, но имеющим больший диаметр, обтекатель и отбойная шайба, размещенные на торцовой поверхности цилиндра, а также размещенные в верхней части патрубок для ввода вторичного потока и выходной патрубок, на конце осевого патрубка очищенного газа закреплен воздуховод, соединенный с каркасным рукавным фильтром 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 соленоидного клапана, трубы для подвода сжатого воздуха с соплами, насадков Вентури, прибора автоматического управления регенерацией, соединенным 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 чертеже представлена схема системы аспирации с аппаратом ВЗП и каркасным фильтром.

Система аспирации с аппаратом ВЗП и каркасным фильтром 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.

Пылеуловитель вихревой содержит цилиндрический корпус 4 с коническим бункером, расположенным в нижней части. Осевой входной патрубок 5 и патрубок 6 заканчиваются цилиндром 7 большего диаметра, на торцевой поверхности которого выполнен завихритель 8 жалюзийного типа с лопастями для закручивания первичного пылегазового потока. Лопасти получены методом неполной просечки и последующего отгиба их на требуемый угол. Их количество определяется требованиями к аэродинамическим характеристикам закрученного потока и должно быть не менее 4-х. В верхней части корпуса тангенциально ему расположен патрубок 1 для ввода вторичного потока с лопаточным завихрителем 2. Выходной патрубок 3, установленный на лопаточном завихрителе 2, служит для вывода очищенного воздуха. Обтекатель 9 и отбойная шайба 10 также размещены на торцевой поверхности цилиндра 7. Жалюзийный завихритель 8 может быть расположен на конической поверхности обтекателя, являющегося продолжением цилиндра 7, а отбойная шайба 10 может быть установлена на боковой поверхности цилиндра 7 и профиль ее выполнен в виде треугольника (на чертеже не показано). Выходной патрубок 3 предварительно очищенного газа соединен воздуховодом с входным патрубком 23 каркасного фильтра.

Каркасный рукавный фильтр с импульсной продувкой содержит корпус 17, фильтровальную секцию 21 с коробами для входа 23 запыленного и выхода 22 очищенного воздуха, фильтрующие рукава 16 с каркасом 19, трубную решетку 20, бункер 18 для сбора пыли и механизм регенерации фильтра, состоящий из соленоидного клапана И, трубы 12 для подвода сжатого воздуха, сопла 13, насадки 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, размещенным 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.

Запыленный газовый (З.г.) поток поступает в вихревой пылеуловитель через патрубок 5 в качестве первичного потока, закручивается жалюзи иным завихрителем 8 и движется вдоль оси аппарата по восходящей винтовой линии. Другая часть запыленного потока поступает в пылеуловитель через патрубок 1 в качестве вторичного потока, закручивается лопаточным завихрителем 2 и движется далее по нисходящей винтовой линии вдоль стенок аппарата. В вихревом пылеуловителе происходит взаимодействие потоков, в результате чего частицы пыли под действием центробежной силы движутся от центра аппарата к периферии, достигают стенок аппарата и транспортируются вниз в бункер для сбора уловленной пыли. Очищенный воздух выводится из вихревого пылеуловителя через выходной патрубок 3. Для предотвращения возникновения около оси аппарата обратных токов газа, которые препятствуют движению частиц, находящихся в центральной части, от центра к периферии, в корпусе вихревого пылеуловителя установлен обтекатель 9, геометрическая форма которого вытесняла бы объем аппарата, занятый обратными (вторичными) токами газа. При этом ликвидируется зона обратных токов и ничто не препятствует движению частиц от центральной зоны к периферии и их улавливанию.

Фильтр работает следующим образом.

Входной патрубок 23 каркасного фильтра соединен воздуховодом с выходом выхлопной трубы 3 вихревого пылеуловителя.

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

Под корпусом 17 расположен конический бункер 18 с пылевыгружным устройством типа "двойная мигалка" (на чертеже не показано) или конический бункер 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 полйэстер, 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, размещенным 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 аэродинамическим глушителем шума активного (сорбционного) типа.

Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности. Система содержит вихревой пылеуловитель и фильтр. Вихревой пылеуловитель содержит цилиндрический корпус 4 с коническим бункером и расположенным в его нижней части входным патрубком 5 и 6, заканчивающимся цилиндром 7 большего диаметра. В верхней части корпуса размещены патрубок для ввода вторичного потока и выходной патрубок 3. На торцевой поверхности цилиндра 7 установлены жалюзийный завихритель 8, обтекатель 9 и отбойная шайба 10. На конце осевого патрубка очищенного газа 3 закреплен воздуховод, соединенный с входным патрубком 23 каркасного рукавного фильтра. Фильтр содержит корпус 17, фильтровальную секцию 21 с коробами для входа 23 запыленного и выхода 22 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 процесса пылеулавливания. 1 ил.

Система аспирации с аппаратом встречно-закрученных потоков (ВЗП) и каркасным фильтром, 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 цилиндрический корпус с коническим бункером и расположенным в его нижней части осевым входным патрубком, на выходе которого установлены жалюзийный завихритель, расположенный на торцевой поверхности цилиндра, являющегося продолжением осевого входного патрубка, но имеющим больший диаметр, обтекатель и отбойную шайбу, размещенные на торцовой поверхности цилиндра, а также размещенные в верхней части патрубок для ввода вторичного потока и выходной патрубок, отличающаяся тем, что на конце осевого патрубка очищенного газа закреплен воздуховод, соединенный с каркасным рукавным фильтром 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.