ФИЛЬТРОВАЛЬНАЯ УСТАНОВКА С САМОРЕГУЛИРУЮЩЕЙСЯ ОЧИСТКОЙ Российский патент 2018 года по МПК B01D46/02 B01D41/00 

Данное изобретение относится, в общем, к фильтровальной установке с саморегулирующейся очисткой. Изобретение особо подходит для очистки фильтровальной установки, которая применяется для очистки питающих резервуаров в области продувки угольной пыли. В питающих резервуарах угольную пыль с азотом сжимают до заданного давления. Когда заданное давление достигнуто, угольную пыль с азотом пневматическим способом удаляют из питающего резервуара до тех пор, пока в питающем резервуаре более не остается в наличии достаточного количества угольной пыли. Для догрузки питающего резервуара давление питающего резервуара приспосабливается к давлению окружающей среды. При декомпрессии остающаяся в питающем резервуаре угольная пыль, тем не менее, не должна попадать в атмосферу. Поэтому выпущенный при декомпрессии воздух отводят в фильтровальную установку, в которой расположены несколько рукавных фильтров. Запыленные рукавные фильтры могут быть очищены с помощью соответствующей изобретению очистки во время декомпрессии.

Уровень техники

Из уровня техники известны различные системы очистки фильтровальных установок, которые делают возможной очистку загрязненных фильтров. Фильтровальные установки применяются в многочисленных промышленных процессах и, в принципе, служат для очистки/обеспыливания потока текучей среды, который проходит через такие фильтровальные установки. Фильтровальные установки, по большей части, имеют внутри несколько рукавных фильтров, которые освобождают протекающую текучую среду от загрязнений, таких как, например, пылевые частицы. В большинстве случаев поток текучей среды проходит через рукавные фильтры снаружи вовнутрь таким образом, что загрязнения выделяются на внешней стороне рукавных фильтров. После определенного периода эксплуатации рукавные фильтры загрязняются и должны быть очищены.

Ранее фильтры очищали посредством встряхивания или обстукивания посредством механизированных или ручных встряхивающих устройств. С помощью таких способов рукавные фильтры приводятся в колебательное движение, и фильтровальный осадок за счет этих перемещений отделяется от наружной поверхности фильтров. Тем не менее, механическая очистка влечет за собой высокую нагрузку на рукавные фильтры, вследствие чего их ресурс сокращается.

Для уменьшения нагрузки на рукавные фильтры перешли на очистку рукавных фильтров с помощью воздушного потока, который обеспечивается с избыточным давлением по отношению к давлению фильтрации. Особо хорошо подходят для эффективной очистки рукавных фильтров очистные потоки, которые подают на рукавные фильтры в пульсирующем режиме. Поэтому рукавные фильтры в настоящее время преимущественно очищают способом «пульсирующей струи». При таком способе очистное средство проводится через рукавные фильтры изнутри наружу (в направлении противотока к потоку текучей среды), вследствие чего фильтровальный осадок отделяется от наружной поверхности рукавных фильтров и захватывается в пылесборнике. В первых способах «пульсирующей струи» рукавные фильтры подвергались воздействию со стороны пульсирующего очистного потока с постоянным давлением очистки. Однако было выявлено, что никакая «эффективная» очистка рукавных фильтров не является возможной, если давление очистки не приспосабливается к давлению фильтрации.

Для проведения очистки обеспечивается, что прикладываемый очистным воздухом на рукавные фильтры импульс не нагружает слишком сильно рукавные фильтры. Решающим при этом является избыточное давление, с которым обеспечивается очистное средство. Когда избыточное давление давления очистки выбирают слишком высоким по сравнению с давлением фильтрации, ресурс рукавных фильтров уменьшается. В крайнем случае, рукавный фильтр может быть даже разрушен посредством слишком высокого избыточного давления. В случае, когда избыточное давление выбрано, однако, недостаточно высоким, рукавный фильтр очищается неэффективно. Вследствие этого, давление очистки регулируют таким образом, что оно по сравнению с давлением фильтрации располагается в заданном диапазоне таким образом, что давление очистки является достаточным для эффективной и осторожной очистки рукавного фильтра.

Патент US 5837017 описывает устройство очистки, которое с помощью датчиков давления регистрирует разность давлений между «чистой стороной» рукавного фильтра и «грязной стороной» рукавного фильтра. Устройство очистки в US 5837017 основывается на допущении о том, что загрязнение рукавных фильтров зависит от величины измеренной разности давлений между «чистой стороной» и «грязной стороной». Когда величина измеренной разности давлений достигает заданного порогового уровня, управляющее устройство распознает засорение фильтра и открывает напорный клапан, который снабжает очистные форсунки очистным воздухом. Напорный клапан управляется управляющим устройством таким образом, что давление очистки приспосабливается к разности давлений на фильтре. В соответствии с этим, давление очистки приспосабливается к степени загрязнения. В описанной установке с помощью датчиков давления измеряется как давление на «чистой стороне», так и на «грязной стороне», а результаты измерений передаются управляющему устройству.

Тем не менее, на датчики давления на «грязной стороне» рукавного фильтра постоянно осаждаются загрязнения, вследствие чего надежная регистрация разности давлений является проблематичной. Поскольку при очистке фильтра речь идет о высоко автоматизированном процессе, обнаружение ошибки одного из двух датчиков давления «извне» является затруднительным. Тем самым ошибку, если вообще обнаруживают, то только слишком поздно, то есть когда рукавные фильтры либо преждевременно порваны, либо когда рукавные фильтры настолько засорены, что в фильтровальной установке доходит до повышенной потери давления.

Кроме того, установка управляет очисткой посредством разности давлений, но не посредством абсолютного давления. Когда давление фильтрации поднимается, например, в результате внешних воздействий, рукавный фильтр более не может очищаться, поскольку более не может обеспечиваться необходимое давление очистки.

Цель изобретения

Целью данного изобретения является предоставление фильтровальной установки, которая делает возможным надежное предоставление давления рТ очистки для очистки рукавных фильтров при переменном давлении фильтрации. Эта цель достигается посредством очистной установки по п. 1.

Прежде всего, фильтровальная установка содержит:

- устройство подачи газа, которое обеспечивает очистное средство с давлением pN подачи,

- очистной бак, в котором очистное средство сохраняется с давлением очистки рТ и в который оно подается посредством устройства подачи газа, причем pN>pT,

- напорный фильтр с давлением pF фильтрации, которое циклически или в зависимости от разности давлений с помощью очистного средства из очистного бака очищает напорный фильтр,

отличающаяся тем, что фильтровальная установка имеет регулирующий контур, содержащий:

- первый регулятор разности давлений, который расположен между устройством подачи газа и очистным баком,

- первый регулирующий блок, который приводит в действие первый регулятор разности давлений при достижении нижней разности давлений,

- второй регулятор разности давлений, который расположен в выпускной линии очистного бака,

- второй регулирующий блок, который приводит в действие второй регулятор разности давлений при достижении верхней разности давлений,

- положительную активную линию, которая гидродинамически соединяет первый регулирующий блок со вторым регулирующим блоком и очистным баком,

- отрицательную активную линию, которая гидродинамически соединяет первый регулирующий блок со вторым регулирующим блоком и напорным фильтром,

причем избыточное давление давления рТ очистки по отношению к давлению pF фильтрации прикладывается к первому регулирующему блоку и второму регулирующему блоку, причем первый регулирующий блок приводит в действие первый регулятор разности давлений, когда избыточное давление располагается ниже нижней разности давлений, и причем второй регулирующий блок приводит в действие второй регулятор разности давлений, когда избыточное давление располагается выше верхней разности давлений.

Общее описание изобретения

Согласно изобретению фильтровальная установка содержит устройство подачи газа, причем в предпочтительном варианте осуществления изобретения речь идет об устройстве подачи сжатого воздуха, которое снабжает фильтровальную установку очистным средством с постоянным давлением pN подачи. Кроме того, фильтровальная установка содержит очистной бак, который питается от устройства подачи газа, и в котором сохраняется очистное средство с переменным давлением очистки рТ причем pN≥pT. Фильтровальная установка также содержит напорный фильтр с давлением pF фильтрации. Напорный фильтр очищается циклически через заданные промежутки времени или в зависимости от разности давлений посредством очистного средства из очистного бака. Кроме того, фильтровальная установка имеет регулирующий контур, который содержит первый регулятор разности давлений и первый регулирующий блок. Первый регулятор разности давлений расположен между устройством подачи газа и очистным баком. Первый регулирующий блок приводит в действие первый регулятор разности давлений при достижении нижней разности давлений. Кроме того, регулирующий контур содержит второй регулятор разности давлений и второй регулирующий блок. Второй регулятор разности давлений расположен в выпускной линии очистного бака. Выпускная линия, предпочтительно, расположена между очистным баком и напорным фильтром. Второй регулирующий блок приводит в действие второй регулятор разности давлений при достижении верхней разности давлений. Регулирующий блок содержит также положительную активную линию и отрицательную активную линию. Положительная активная линия гидродинамически соединяет первый регулирующий блок со вторым регулирующим блоком и очистным баком. Отрицательная активная линия гидродинамически соединяет первый регулирующий блок со вторым регулирующим блоком и напорным фильтром. В процессе эксплуатации давление рТ очистки с избыточным давлением по отношению к давлению pF фильтрации предоставляется в очистном баке и прикладывается к первому регулирующему блоку и ко второму регулирующему блоку. Первый регулирующий блок приводит в действие первый регулятор разности давлений, когда избыточное давление располагается ниже нижней разности давлений. Второй регулирующий блок приводит в действие второй регулятор разности давлений, когда избыточное давление располагается выше верхней разности давлений.

Вследствие этого обеспечивается, что напорный фильтр при его очищении подвергается воздействию давлением рТ очистки, которое делает возможной эффективную и щадящую очистку фильтровальной установки без необходимости в измерении давления. В процессе эксплуатации фильтровальная установка предоставляет подходящее давление очистки в любое время без необходимости нахождения хотя бы одного датчика в напорном фильтре. Также при изменении давления pF фильтрации фильтровальная установка надежно подстраивается и приспосабливает давление рТ очистки таким образом, что обеспечивается надежная очистка фильтра.

В приспособлении очистки согласно патенту US 5837017 такая подстройка не является возможной. Поскольку в этом случае за счет пыли загрязняются датчики на «грязной стороне» фильтра. Тем самым патент US 5837017 не предлагает решения для очистки фильтров от загрязнения, прежде всего, в том случае, когда фильтры чистят под колеблющимся давлением фильтрации. Также и в случае, когда система функционирует кратковременно (даже если и нестабильно), не является известным, насколько изменяется очистка в результате изменений давления фильтрации. Патент описывает только изменение очистного потока вследствие степени загрязненности фильтров, причем изменение производится регулировочным клапаном. Когда давление фильтрации поднимается, например, в результате внешних воздействий, как это случается, например, при декомпрессии питающих резервуаров, остается неясным, как приспособление очистки в US 5837017 реагирует на эти воздействия, поскольку система не рассчитана на такие колебания давления.

Фильтровальная установка согласно изобретению является особо надежной за счет гидродинамического соединения между регулирующими блоками, и не зависит от внешних воздействий. Именно в этой области применения, где «собирается» действительно много загрязнений, происходит существенное провоцирование ошибочных измерений, нарушений и отказов датчиков. Поскольку фильтровальная установка согласно изобретению не нуждается в каких-либо датчиках для обеспечения саморегуляции давления очистки по отношению к давлению фильтрации, фильтровальная установка согласно изобретению является особо надежной.

Фильтровальная установка согласно изобретению обеспечивает постоянное поддержание заданного избыточного давления между напорным фильтром и очистным баком при колеблющемся рабочем давлении pF (давлении фильтрации). При снижении или повышении давления pF фильтрации давление очистки в очистном баке подстраивается посредством регулирующего блока таким образом, что разность давлений между очистным баком и напорным фильтром располагается в заданном диапазоне давлений.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения первый регулирующий блок содержит первую пружину, с помощью которой может быть задана нижняя разность давлений. Предпочтительно, в первом регулирующем блоке расположена первая мембрана, которая отделяет первую положительную нагнетательную камеру от первой отрицательной нагнетательной камеры. Первая пружина посредством первого устройства для предварительного напряжения может быть отрегулирована таким образом, что первая пружина прикладывает первое давление пружины к первой мембране. Кроме того, второй регулирующий блок может содержать вторую пружину, с помощью которой может быть задана верхняя разность давлений. Предпочтительно, во втором регулирующем блоке расположена вторая мембрана, которая отделяет вторую положительную нагнетательную камеру от второй отрицательной нагнетательной камеры. Вторая пружина посредством второго устройство для предварительного напряжения может быть отрегулирована таким образом, что вторая пружина прикладывает второе давление пружины ко второй мембране.

Первое устройство для предварительного напряжения и второе устройство для предварительного напряжения могут быть отрегулированы вручную или управляться электронным образом. Первая пружина и вторая пружина делают возможным приспособление первой и второй разностей давлений. За счет этого регулируют диапазон избыточного давления, с помощью которого давление очистки должно быть задано по отношению к напорному фильтру.

Предпочтительно, первый регулятор разности давлений механически соединен с первым регулирующим блоком и/или второй регулятор разности давлений механически соединен со вторым регулирующим блоком. Это делает возможным особо надежное управление первой разностью давлений и второй разностью давлений. Также и при нарушении электроснабжения регуляторы разности давлений могут управлять первой разностью давлений и/или второй разностью давлений.

Альтернативно, первый регулятор разности давлений может быть соединен с первым регулирующим блоком электронным образом и/или второй регулятор разности давлений может быть соединен со вторым регулирующим блоком электронным образом. За счет этого достигают того преимущества, что регулирующие блоки не должны быть расположены в непосредственной близости к регуляторам разности давлений.

Предпочтительно, первый регулятор разности давлений открыт в режиме покоя, а второй регулятор разности давлений закрыт в режиме покоя. За счет этого обеспечивается возможность заполнения очистного бака очистным воздухом из режима покоя.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения регулирующий контур содержит по меньшей мере один ограничитель расхода, который размещен в отрицательной и/или в положительной активной линии. Посредством ограничителя расхода в активных линиях можно предотвращать зашкаливание регулятора разности давлений.

Предпочтительно, фильтровальную установку применяют в нагнетающих установках для угольной пыли для очистки фильтров питающих резервуаров. Как при декомпрессии, так и при компрессии питающего резервуара фильтры должны иметь возможность очистки. Для этого применяют соответствующую изобретению фильтровальную установку.

Краткое описание чертежей

Другие подробности и преимущества изобретения могут быть извлечены из последующего подробного описания возможного варианта осуществления изобретения на основе прилагаемого чертежа. Показано на:

Фиг. 1 - схематическое представление предпочтительного фильтровального устройства.

Описание предпочтительного варианта осуществления изобретения

На изображении 1 представлено построение фильтровальной установки 2, которая работает под колеблющимся рабочим давлением. Фильтровальную установку 2 применяют в качестве верхнего фильтра питающего резервуара для угля, вследствие чего давление pF фильтрации изменяется в процессе эксплуатации. Фильтры должны иметь возможность очистки как при декомпрессии давления в питающем резервуаре, так и при компрессии давления в питающем резервуаре. Вследствие этого, давление рТ очистки изменяется в соответствии с давлением pF фильтрации. Фильтровальная установка 2 оснащена рукавными фильтрами и системой очистки пульсирующей струей, которая очищает рукавные фильтры либо в зависимости от разности давлений, либо циклически. С целью обеспечения возможности отделения фильтровального осадка от рукавных фильтров, для очищения фильтров подается давление рТ очистки, которое превышает рабочее давление pF (обозначаемое также как давление pF фильтрации) напорного фильтра 4. В случае слишком незначительного давления рТ очистки фильтровальной установки 2 по сравнению с давлением pF фильтрации, фильтровальный осадок не может отделяться или не может отделяться полностью от рукавных фильтров. Поэтому, для очистки очистное средство подается с избыточным давлением по сравнению с давлением pF фильтрации. Если избыточное давление фильтровальной установки 2 является слишком высоким, это может повлечь за собой в крайнем случае разрушение рукавных фильтров. Как правило, в результате слишком высокого избыточного давление ресурс рукавных фильтров сокращается. Вследствие этого, обеспечивается нахождение избыточного давления давления рТ очистки по отношению к давлению pF фильтрации в заданном диапазоне давлений.

Фильтровальная установка на фиг. 1 для фильтрации загрязнений имеет напорный фильтр 4. Фильтруемый воздух для очистки проходит снаружи вовнутрь через рукавные фильтры. В качестве очистного средства для очистки рукавных фильтров могут быть применены воздух, азот или другой инертный газ. В этом особо предпочтительном варианте осуществления изобретения для очистки фильтров применяется сжатый воздух. Сжатый воздух с давлением pN подачи обеспечивают на устройстве 6 подачи сжатого воздуха. Давление pN подачи выбирают таким образом, что оно превосходит давление рТ очистки очистного средства в очистном баке 8. Система подачи сжатого воздуха располагает первым регулятором 10 разности давлений, который расположен между очистным баком 8 и устройством 6 подачи сжатого воздуха и регулирует поток текучей среды между устройством 6 подачи сжатого воздуха и очистным баком 8. Кроме того, выпускная линия 7 от очистного бака 8 к напорному фильтру 4 располагает вторым регулятором 12 разности давлений, который при превышении верхней разности давлений между очистным баком 8 и напорным фильтром 4 выпускает сжатый воздух из очистного бака 8 посредством напорного фильтра 4, или, соответственно, посредством линии 9 напорного фильтра. Линия 9 напорного фильтра транспортирует только чистый газ, который поступает в нее на чистой стороне напорного фильтра.

Первый регулятор 10 разности давлений имеет первый регулирующий блок 14, который управляет открытием и закрытием первого регулятора 10 разности давлений. Открытие первого регулятора 10 разности давлений заполняет очистной бак 8 очистным средством, что приводит к повышению в очистном баке 8 давления рТ очистки. Закрытие первого регулятора 10 разности давлений приводит к прекращению какого-либо гидродинамического соединения между очистным баком 8 и устройством 6 подачи сжатого воздуха. В режиме покоя первый регулятор 10 разности давлений открыт для обеспечения снабжения очистного бака 8 воздухом, при этом в регулирующих блоках 14, 16 предоставляется в распоряжение первое воздушное давление. Второй регулятор 12 разности давлений закрывается для предоставления возможности наполнения очистного бака 8 из режима покоя.

Второй регулятор 12 разности давлений имеет второй регулирующий блок 16, который управляет открытием и закрытием второго регулятора 12 разности давлений. Открытие второго регулятора 12 разности давлений отводит воздух из очистного бака 8, предпочтительно, через выпускную линию 7 в напорный фильтр 4 и, тем самым, понижает давление очистки в очистном баке 8. Второй регулятор 12 разности давлений, предпочтительно, выполнен таким образом, что он закрыт в режиме покоя. За счет этого достигают того преимущества, что при аварии напорный фильтр 4 не подвергается воздействию чрезмерно высокого давления очистки.

Оба регулирующих блока 14, 16 имеют в каждом случае первую нагнетательную камеру 18, 20 и вторую нагнетательную камеру 24, 26, которые управляют регуляторами 10, 12 разности давлений. В зависимости от прикладываемой разности давлений и пружин 34, 36 регуляторы 10, 12 разности давлений либо закрываются, либо открываются. Регуляторы 10, 12 разности давлений настроены таким образом, что они могут принимать только два состояния. Первый регулирующий блок 14 имеет первую положительную нагнетательную камеру 18 и первую отрицательную нагнетательную камеру 20, которые соединены друг с другом посредством первой гибкой мембраны 22. Второй регулирующий блок 16 имеет вторую положительную нагнетательную камеру 24 и вторую отрицательную нагнетательную камеру 26, которые соединены друг с другом посредством второй гибкой мембраны 28. Первая положительная нагнетательная камера 18 гидродинамически соединена со второй положительной нагнетательной камерой 24 и с очистным баком 8 посредством положительной активной линии 30. В очистном баке 8, в первой положительной нагнетательной камере 18 и во второй положительной нагнетательной камере 24 тем самым поддерживается одинаковое давление. Вследствие этого, давление в положительной активной линии 30 соответствует давлению очистки.

Первая отрицательная нагнетательная камера 20 гидродинамически соединена со второй отрицательной нагнетательной камерой 26 и с напорным фильтром 4 посредством отрицательной активной линии 32. В первой отрицательной нагнетательной камере 20, во второй отрицательной нагнетательной камере 26 и в напорном фильтре 4 тем самым поддерживается одинаковое давление. Вследствие этого, давление в отрицательной активной линии 32 соответствует давлению фильтрации.

Положительные и отрицательные активные линии 30, 32 выполнены таким образом, что текучая среда направляется в активных линиях. Текучая среда в активных линиях 30, 32 соответствует текучей среде в очистном баке 8 и в напорном фильтре 4. Положительная активная линия 30 обладает отверстием в очистном баке 8, посредством которого устраивается выравнивание давления между положительной активной линией 30 и очистным баком 8. Отрицательная активная линия 32 обладает отверстием в напорном фильтре 4, посредством которого устраивается выравнивание давления между отрицательной активной линией и очистным баком. Поскольку активные линии 30, 32 гидродинамически соединены и должны обеспечивать только выравнивание давления между очистным баком, первым регулирующим блоком 14 (нагнетательной камерой 18) и вторым регулирующим блоком 16 (нагнетательной камерой 24) или, соответственно, между напорным фильтром 4, первым регулирующим блоком 14 (нагнетательной камерой 20) и вторым регулирующим блоком 16 (нагнетательной камерой 26), эти активные линии 30, 32 могут быть выбраны с относительно малым поперечным сечением. Предпочтительно, для активных линий 30, 32 применяют поперечное сечение 1/8 дюйма (3,175 мм). Регулирующий контур, который управляет давлением рТ очистки, содержит положительные и отрицательные активные линии 30, 32, первый регулирующий блок 14 и второй регулирующий блок 16, а также первый и второй регуляторы 10, 12 разности давлений. Для улучшения возможности установки первого регулирующего блока 14 и второго регулирующего блока 16 первая пружина 34 расположена в первой отрицательной нагнетательной камере 20, а вторая пружина 36 - во второй отрицательной нагнетательной камере 26. Обе пружины 34, 36 служат для установки пороговой величины, при которой регуляторы 10, 12 разности давлений открываются или закрываются, и могут быть настроены таким образом, что избыточное давление давления очистки может быть задано по отношению к давлению фильтрации. В зависимости от настройки первого устройства для предварительного напряжения первая пружина 34 прикладывает первое давление пружины к первой мембране. В зависимости от настройки второго устройства для предварительного напряжения вторая пружина 36 прикладывает второе давление пружины ко второй мембране. Первый регулятор 10 разности давлений включается в зависимости от разности давлений между первой положительной нагнетательной камерой 18, первой отрицательной нагнетательной камерой 20 и от приложенного к первой мембране 22 первого давления пружины. Второй регулятор 12 разности давлений включается в зависимости от разности давлений между второй положительной нагнетательной камерой 24, второй отрицательной нагнетательной камерой 26 и от приложенного ко второй мембране 28 второго давления пружины.

Регулирующий контур установлен таким образом, что давление рТ очистки имеет заданное избыточное давление по сравнению с давлением pF фильтрации, что позволяет эффективно чистить напорный фильтр 4 с помощью очистного воздуха в произвольное время. Диапазон регулирования задают посредством задания нижней разности давлений и верхней разности давлений. Нижняя разность давлений представляет собой величину самого незначительного избыточного по отношению к напорному фильтру 4 давления, которое должен обеспечивать очистной бак 8. Если давление очистки по сравнению с давлением pF фильтрации располагается в заданном диапазоне между верхней и нижней разностью давлений, то первый регулятор 10 разности давлений и второй регулятор 12 разности давлений остаются закрытыми. Если давление pF фильтрации поднимается таким образом, что разность давлений между давлением pF фильтрации и давлением рТ очистки располагается ниже нижней разности давлений, то первый регулятор 10 разности давлений открывается для повышения давления рТ очистки в очистном баке 8. Если давление pF фильтрации опускается таким образом, что разность давлений между давлением фильтрации и давлением очистки располагается выше верхней разности давлений, то второй регулятор 12 разности давлений открывается для уменьшения давления очистки посредством выпуска сжатого воздуха через выпускную линию 7.

Верхнюю и нижнюю разности давлений задают посредством пружин 34, 36 в регулирующем блоке 14, 16. Первая пружина 34 расположена в первой отрицательной нагнетательной камере 20 первого регулирующего блока 14 и прикладывает давление к мембране 22 первой отрицательной нагнетательной камеры 20. На первом регулирующем блоке 10 может быть задана нижняя разность давлений. Если соотношение давлений между первой положительной нагнетательной камерой 18 и первой отрицательной нагнетательной камерой 20 располагается ниже порогового уровня, открывается первый регулятор 10 разности давлений. Вследствие этого, очистной бак 8 питается от устройства 6 подачи газа до тех пор, пока разность давлений не окажется расположенной между верхней и нижней разностью давлений. Вторая пружина 36 расположена во второй отрицательной нагнетательной камере 26 второго регулятора 12 разности давлений и прикладывает давление ко второй мембране 28. Если соотношение давлений между второй положительной нагнетательной камерой 24 и второй отрицательной нагнетательной камерой 26 располагается выше порогового уровня, открывается второй регулятор 12 разности давлений. Вследствие этого, сжатый воздух в очистном баке 8 выпускается через выпускную линию 7 в напорный фильтр 4. Второй регулятор 12 разности давлений остается закрытым до тех пор, пока избыточное давление не окажется расположенным выше верхней разности давлений.

Посредством такого гидродинамического регулирующего контура обеспечивается, что давление рТ очистки в очистном баке 8 в любое время располагается в заданном диапазоне регулирования выше давления pF фильтрации в напорном фильтре 4, независимо от того, поднимается давление pF фильтрации или опускается. Необходимо, однако, кратко упомянуть, что фильтровальная установка не служит для запуска процесса очистки как такового. Для очистки воздушный поток из очистного бака 8 через один или несколько трубопроводов (не представлены) проходит в продувочные трубы напорного фильтра 4 (не представлены). Процесс очистки как таковой управляется посредством клапанов, предпочтительно, мембранных клапанов (не представлены), которые расположены между очистным баком и напорным фильтром и очищают рукавные фильтры в результате своего открывания.

В дальнейшем, управление разъясняется на основе трех различных фаз в каждом случае с одним отличным давлением pF фильтрации. В этом особо предпочтительном примере рукавные фильтры оптимальным образом чистят при избыточном давлении от 4 до 5 бар. Поэтому первый регулятор 10 разности давлений настроен таким образом, что он открывается при первой разности давлений менее 4 бар. Второй регулятор 12 разности давлений настроен таким образом, что он открывается при разности давлений более 5 бар.

В первой фазе давление подачи располагается на уровне pN=20 бар, давление фильтрации располагается на уровне pF=10 бар и давление очистки располагается на уровне рТ=14,5 бар. За счет гидродинамического соединения с очистным баком 8 давление в положительной активной линии 30, в первой положительной нагнетательной камере 18, а также и во второй положительной нагнетательной камере 24 составляет 14,5 бар. За счет гидродинамического соединения с напорным фильтром 4 давление в отрицательной активной линии 32, в первой отрицательной нагнетательной камере 20, а также и во второй отрицательной нагнетательной камере 26 составляет 10 бар. Таким образом, как в первом регулирующем блоке 14, так и во втором регулирующем блоке 16 разность давлений составляет 4,5 бар. Разность давлений соответствует избыточному давлению давления очистки по сравнению с давлением фильтрации. Разность давлений 4,5 бар располагается в диапазоне оптимальной очистки рукавных фильтров. Таким образом, остаются закрытыми как первый регулятор 10 разности давлений, так и второй регулятор 12 разности давлений.

Во второй фазе давление в напорном фильтре повышено до уровня pF=12 бар. Избыточное давление в очистном баке 8 тем самым составляет 2,5 бар и, тем самым, является слишком незначительным для обеспечения эффективной очистки рукавных фильтров. Поэтому первый регулятор 10 разности давлений открывается, и очистной бак 8 заполняется очистным воздухом для повышения в очистном баке 8 давления очистки. Первый регулятор 10 разности давлений остается открытым до тех пор, пока разность давлений между очистным баком 8 и напорным фильтром 4 вновь не составит 4 бар. Второй регулятор 12 разности давлений остается на основе разности давлений в 2,5 бар закрытым.

В третьей фазе давление в напорном фильтре 4 снижено до уровня pF=8 бар. В соответствии с этим, избыточное давление составляет 6,5 бар, вследствие чего, первый регулятор 10 разности давлений остается закрытым, а второй регулятор 12 разности давлений открывается. Второй регулятор 12 разности давлений остается открытым до тех пор, пока разность давлений между очистным баком 8 и напорным фильтром 4 вновь не составит 5 бар.

За счет этого фильтровальная установка 2 обладает способностью к саморегуляции. Как только давление фильтрации изменяется таким образом, что заданная разность давлений между давлением фильтрации и давлением очистки более не выдерживается, давление очистки подстраивается посредством согласованной работы обоих регуляторов 10, 12 разности давлений таким образом, что обеспечивается необходимое избыточное давление. Само собой разумеется, давление очистки также подстраивается при изменении давления в очистном баке 8. Это всегда происходит при изъятии из очистного бака сжатого воздуха для очистки (арматура и линии для очистки здесь не представлены). За счет такого изъятия давление в очистном баке 8 снижается, следовательно, снижается также разность давлений между очистным баком 8 и напорным фильтром 4, следовательно, регулятор 10 разности давлений открывается до тех пор, пока разность давлений вновь не составит 4 бар.

В активных линиях 30, 32 могут быть в каждом случае расположены два ограничителя расхода, которые ограничивают максимальный объемный расход, который протекает через активные линии 30, 32. Положительные ограничители расхода 38, 39 расположены в положительной активной линии 30, а отрицательные ограничители расхода 40, 41 расположены в отрицательной активной линии 32. Посредством ограничения максимального объемного расхода в активных линиях 30, 32 обеспечивается предотвращение колебаний регуляторов 10, 12 разности давлений.

ССЫЛОЧНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

2 Фильтровальная установка

4 Напорный фильтр

6 Устройство подачи сжатого воздуха

7 Выпускная линия

8 Очистной бак

9 Линия напорного фильтра

10 Первый регулятор разности давлений

12 Второй регулятор разности давлений

14 Первый регулирующий блок

16 Второй регулирующий блок

18 Первая положительная нагнетательная камера

20 Первая отрицательная нагнетательная камера

22 Первая гибкая мембрана

24 Вторая положительная нагнетательная камера

26 Вторая отрицательная нагнетательная камера

28 Вторая гибкая мембрана

30 Положительная активная линия

32 Отрицательная активная линия

34 Первая пружина

36 Вторая пружина

38, 39 Положительный ограничитель расхода

40, 41 Отрицательный ограничитель расхода

Изобретение относится к фильтровальной установке с саморегулирующейся очисткой и может быть использовано в области продувки угольной пыли. Фильтровальная установка содержит устройство подачи газа, которое обеспечивает очистное средство с давлением pN подачи, очистной бак, в котором очистное средство сохраняется с давлением рТ очистки и в который оно подается посредством устройства подачи газа, причем pN>pT, напорный фильтр с давлением pF фильтрации, который циклически или в зависимости от разности давлений очищается с помощью очистного средства из очистного бака. При этом фильтровальная установка имеет регулирующий контур, содержащий первый регулятор разности давлений, который расположен между устройством подачи газа и очистным баком, первый регулирующий блок, который приводит в действие первый регулятор разности давлений при достижении нижней разности давлений, второй регулятор разности давлений, который расположен в выпускной линии очистного бака, второй регулирующий блок, который приводит в действие второй регулятор разности давлений при достижении верхней разности давлений, положительную активную линию, которая гидродинамически соединяет первый регулирующий блок со вторым регулирующим блоком и очистным баком, отрицательную активную линию, которая гидродинамически соединяет первый регулирующий блок со вторым регулирующим блоком и напорным фильтром. Причем избыточное давление давления рТ очистки по отношению к давлению pF фильтрации прикладывается к первому регулирующему блоку и второму регулирующему блоку, и первый регулирующий блок приводит в действие первый регулятор разности давлений, когда избыточное давление располагается ниже нижней разности давлений, и второй регулирующий блок приводит в действие второй регулятор разности давлений, когда избыточное давление располагается выше верхней разности давлений. Техническим результатом является повышение эффективности очистки рукавных фильтров. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Фильтровальная установка, содержащая:

- устройство подачи газа, которое обеспечивает очистное средство с давлением pN подачи,

- очистной бак, в котором очистное средство сохраняется с давлением рТ очистки и в который оно подается посредством устройства подачи газа, причем pN>pT,

- напорный фильтр с давлением pF фильтрации, который циклически или в зависимости от разности давлений очищается с помощью очистного средства из очистного бака,

отличающаяся тем, что фильтровальная установка имеет регулирующий контур, содержащий:

- первый регулятор разности давлений, который расположен между устройством подачи газа и очистным баком,

- первый регулирующий блок, который приводит в действие первый регулятор разности давлений при достижении нижней разности давлений,

- второй регулятор разности давлений, который расположен в выпускной линии очистного бака,

- второй регулирующий блок, который приводит в действие второй регулятор разности давлений при достижении верхней разности давлений,

- положительную активную линию, которая гидродинамически соединяет первый регулирующий блок со вторым регулирующим блоком и очистным баком,

- отрицательную активную линию, которая гидродинамически соединяет первый регулирующий блок со вторым регулирующим блоком и напорным фильтром,

причем избыточное давление давления рТ очистки по отношению к давлению pF фильтрации прикладывается к первому регулирующему блоку и второму регулирующему блоку, и причем первый регулирующий блок приводит в действие первый регулятор разности давлений, когда избыточное давление располагается ниже нижней разности давлений, и причем второй регулирующий блок приводит в действие второй регулятор разности давлений, когда избыточное давление располагается выше верхней разности давлений.

2. Фильтровальная установка по п. 1, причем первый регулирующий блок содержит первую пружину, с помощью которой является устанавливаемой первая заданная разность давлений, и причем второй регулирующий блок содержит вторую пружину, с помощью которой является устанавливаемой вторая заданная разность давлений.

3. Фильтровальная установка по п. 1 или 2, причем первый регулятор разности давлений механически соединен с первым регулирующим блоком и/или причем второй регулятор разности давлений механически соединен со вторым регулирующим блоком.

4. Фильтровальная установка по п. 1 или 2, причем первый регулятор разности давлений соединен с первым регулирующим блоком электронным образом и/или второй регулятор разности давлений соединен со вторым регулирующим блоком электронным образом.

5. Фильтровальная установка по п. 1 или 2, причем первый регулятор разности давлений открыт в режиме покоя, а второй регулятор разности давлений закрыт в режиме покоя.

6. Фильтровальная установка по п. 1 или 2, причем фильтровальная установка расположена в питающем резервуаре, и очистка фильтров является выполнимой как при сжатии, так и при декомпрессии очистного средства в питающем резервуаре.

7. Фильтровальная установка по п. 1 или 2, причем регулирующий контур содержит по меньшей мере один ограничитель расхода, который размещен в отрицательной и/или в положительной активной линии.