РУКАВНЫЙ ФИЛЬТР С СИСТЕМОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ Российский патент 2018 года по МПК B01D46/02 B05B1/26 

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

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является аппарат по патенту РФ №2325938, в котором 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 надежность процесса пылеулавливания за счет невысокой эффективности оросительного элемента системы пожаровзрывобезопасности.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания.

Это достигается тем, что в рукавном фильтре с системой регенерации, содержащем корпус с расширительной камерой, в котором размещены блок фильтров с фильтрующими элементами рукавного типа, короб для входа загрязненного воздуха, бункер, бункерный накопитель в виде передвижных емкостей, систему регенерации фильтрующих элементов, выполненную в виде рамы встряхивания с вибратором, в корпусе блока фильтров установлен датчик температуры, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик уровня пыли, в коробе для выхода воздуха - тепловой автоматический датчик-извещатель, выходы которых соединены с общим микропроцессором, размещенным в шкафу управления, причем в коробе для выхода воздуха 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, фильтр снабжен выносным пультом управления системой выгрузки и системой подачи воды при возгорании и дублирующей системой порошкового пожаротушения, каждая из форсунок коллектора системы пожаровзрывобезопасности содержит полый цилиндрический корпус с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости, и, закрепленную в нижней части корпуса, накидную гайку с рассекателем потока жидкости, причем в корпусе, соосно ему, выполнено цилиндрическое отверстие, в верхней части которого установлен сетчатый фильтр, а в нижней части установлена дроссельная шайба с жиклером и рассекателем, рассекатель потока жидкости прикреплен к торцевой поверхности накидной гайки и выполнен стержневого типа в виде усеченного тетраэдра, закрепленного к торцевой поверхности накидной гайки, ребрами которого являются стержни с закрепленными на них лопастями с упорами таким образом, чтобы была возможность их вращения от потоков, исходящих из дроссельной шайбы с жиклером форсунки, при этом ребра основания тетраэдра также соединены стержнями с закрепленными на них лопастями и упорами, а к поверхности пересечения торцевой поверхности накидной гайки с ее внешней поверхностью, прикреплен диффузор, охватывающий своей боковой конической поверхностью рассекатель потока жидкости, при этом выходное отверстие диффузора находится ниже основания усеченного тетраэдра, а само выходное отверстие соединено с дополнительным рассекателем, выполненным в виде круглой перфорированной пластины, перпендикулярной оси диффузора, при этом к перфорированной пластине присоединен сетчатый куполообразный элемент с вершиной, направленной в сторону от жиклера форсунки, а полость этого элемента заполнена пористым материалом, например проволокой типа «путанка», а осесимметрично выходному отверстию диффузора, к круглой перфорированной пластине дополнительного рассекателя, в ее центральной части, прикреплен центральный цилиндрический распылитель, выполненный в виде цилиндрической обечайки, сплошная часть которой расположена в сетчатом куполообразном элементе, полость которого заполнена пористым материалом, а перфорированная часть цилиндрического распылителя выходит за пределы сетчатого куполообразного элемента.

На фиг. 1 изображен главный вид фильтра рукавного, на фиг. 2 - его профильная проекция, на фиг. 3 - общая схема системы пожаровзрывобезопасности, на фиг. 4 - схема форсунки системы пожаровзрывобезопасности.

Рукавный фильтр с системой регенерации содержит корпус 1 с расширительной камерой 2, в котором размещены блок фильтров 6 с фильтрующими элементами 4 рукавного типа, короб 3 для входа загрязненного воздуха, патрубок 20 для выхода очищенного воздуха, бункер 7, бункерный накопитель 8 в виде передвижных емкостей, систему регенерации фильтрующих элементов, выполненную в виде рамы 5 встряхивания с вибратором. В фильтре используется иглопробивное каркасное полотно для очистки воздуха от невзрывоопасных пылей и иглопробивное полотно с антистатическими свойствами для очистки воздуха от взрывоопасных пылей.

В корпусе блока фильтров установлен датчик температуры 9 системы пожаровзрывобезопасности, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик 10 уровня пыли, в коробе для выхода воздуха - тепловой автоматический датчик-извещатель 11, выходы которых соединены с общим микропроцессором 12, размещенным в шкафу управления 13. В коробе для выхода воздуха установлен коллектор 14 с форсунками 15 для подключения к системе пожаровзрывобезопасности, блок управления 16 которой соединен с общим микропроцессором 12, а система регенерации 17 рукавных фильтров содержит блок управления 18, который связан электронной связью с общим микропроцессором.

Фильтр работает следующим образом.

Неочищенный газ поступает в короб 3 для входа загрязненного воздуха, расширительную камеру 2, затем в блок фильтров 4 с фильтрующими элементами рукавного типа. Пыль осаждается на внутренней поверхности рукавов и периодически сбрасывается с них системой регенерации фильтрующих элементов, выполненной в виде рамы 5 встряхивания с вибратором. Пыль ссыпается в бункер 7, откуда в бункеры накопители 8. Характерно, что воздух подается в фильтр сверху и частички опускаются вниз под действием собственного веса, не испытывая противодействия, направленного в противоположную сторону, воздушного потока. В такой конструкции забивание фильтров практически невозможно, т.к. образующаяся на стенках фильтра пыль и опилки постоянно сдуваются потоком воздуха.

Удельная газовая нагрузка на фильтр выбирается с учетом физико-химических свойств пылегазового потока для каждого конкретного технологического процесса.

Для оптимизации процесса пылеулавливания и для его безопасной работы в корпусе блока фильтров установлен датчик температуры 9, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик 10 уровня пыли, в коробе для выхода чистого воздуха - тепловой автоматический датчик-извещатель 11, выходы которых соединены с общим микропроцессором 12, размещенным в шкафу управления 13, а в выходном коробе 19 установлен коллектор 14 с форсунками 15 для подключения к системе пожаротушения, блок управления 16 которой соединен с общим микропроцессором 12, а система регенерации 17 рукавных фильтров содержит блок управления 18, который связан электронной связью с общим микропроцессором.

Тепловой датчик-извещатель 11 и коллектор 14 с форсунками 15 системы пожаротушения установлены в выходном коробе 19 фильтровальной секции 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 14 с форсунками 15 осуществляется по принципу открытия аварийного электромагнитного клапана подачи воды, при подачи на клапан управляющего сигнала от общего микропроцессора 12, обрабатывающего сигнал с теплового датчика-извещателя 11, 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 12, который может быть размещен стационарно (например, в шкафу 13 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.

На фиг. 4 представлена схема вихревой форсунки системы пожаровзрывобезопасности,

Форсунка содержит полый корпус 21, состоящий из цилиндрической части с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру (на чертеже не показано) распределительного трубопровода для подвода жидкости, и, закрепленную в нижней части корпуса, накидную гайку 26 с рассекателем 27 потока жидкости. В корпусе 21, соосно ему, выполнено цилиндрическое отверстие 22, в верхней части которого установлен сетчатый фильтр 24, а в нижней части установлена дроссельная шайба 23 с жиклером 25.

Рассекатель 27 потока жидкости прикреплен к торцевой поверхности накидной гайки 26 и выполнен стержневого типа в виде усеченного тетраэдра, закрепленного к торцевой поверхности накидной гайки 26, ребрами 28 которого являются стержни с закрепленными на них лопастями 29 с упорами 30 таким образом, чтобы была возможность их вращения от потоков, исходящих из дроссельной шайбы 23 с жиклером 25 форсунки, при этом ребра основания тетраэдра также соединены стержнями с закрепленными на них лопастями и упорами.

К поверхности пересечения торцевой поверхности накидной гайки 26 с ее внешней поверхностью, прикреплен диффузор 31, охватывающий своей боковой конической поверхностью рассекатель 27 потока жидкости, при этом выходное отверстие диффузора 31 находится ниже основания усеченного тетраэдра, а само выходное отверстие соединено с дополнительным рассекателем 32, выполненным в виде круглой перфорированной пластины, перпендикулярной оси диффузора 31, при этом к перфорированной пластине 32 присоединен сетчатый куполообразный элемент 33 с вершиной, направленной в сторону от жиклера 25 форсунки, а полость 34 этого элемента заполнена пористым материалом, например проволокой типа «путанка».

Работа форсунки с активным рассекателем осуществляется следующим образом.

При подаче жидкости в корпус 21 под действием перепада давления 0,4…0,8 МПа, она устремляется в цилиндрическое отверстие 22 через сетчатый фильтр 24, а затем в дроссельную шайбу 23 с жиклером 25. Из жиклера 25 потока жидкости попадает в рассекатель 27, в виде усеченного тетраэдра, закрепленного к торцевой поверхности накидной гайки 26, ребрами 28 которого являются стержни с закрепленными на них лопастями 29 с упорами 30 таким образом, чтобы была возможность их вращения от потоков, исходящих из дроссельной шайбы 23 с жиклером 25 форсунки, что позволяет увеличить мелкодисперсность фазы распыла жидкости.

Возможен вариант, когда осесимметрично выходному отверстию диффузора 31, к круглой перфорированной пластине 32 дополнительного рассекателя, в ее центральной части, прикреплен центральный цилиндрический распылитель 35, выполненный в виде цилиндрической обечайки, сплошная часть которой расположена в сетчатом куполообразном элементе 33, полость которого заполнена пористым материалом 34, а перфорированная часть 36 цилиндрического распылителя 35 выходит за пределы сетчатого куполообразного элемента 33. Возможен вариант, когда к перфорированной части 36 обечайки цилиндрического распылителя 35 прикреплена круглая перфорированная пластина 37. Возможен вариант, к круглой перфорированной пластине 37 цилиндрического распылителя 35 присоединен диффузор 38. Возможен вариант, когда в диффузоре 38, выполненным в виде усеченной конической поверхности, перпендикулярно его оси, к внутренней поверхности, закреплена ось 39 расположенная посередине между перфорированной пластиной 37, и выходным сечением диффузора 38, при этом на оси 39 закреплены вращающиеся распылители 40, расположенные симметрично относительно оси корпуса 21, и выполненные в виде цилиндров с винтовыми канавками на поверхности, причем винтовые канавки вращающихся распылителей 40 имеют противоположное направление.

Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов, и предназначено для эксплуатации внутри помещения. Рукавный фильтр содержит корпус с расширительной камерой, в котором размещены блок фильтров с фильтрующими элементами рукавного типа, короб для входа загрязненного воздуха, бункер, бункерный накопитель, систему регенерации фильтрующих элементов, выполненную в виде рамы встряхивания с вибратором. В корпусе блока фильтров установлен датчик температуры, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик уровня пыли, в коробе для выхода воздуха - тепловой автоматический датчик-извещатель, выходы которых соединены с общим микропроцессором, размещенным в шкафу управления. В коробе для выхода воздуха установлен коллектор с форсунками для подключения к системе пожаротушения, блок управления которой соединен с общим микропроцессором. Каждая из форсунок коллектора системы пожаровзрывобезопасности содержит полый цилиндрический корпус с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости и закрепленную в нижней части корпуса накидную гайку с рассекателем потока жидкости. В корпусе соосно ему выполнено цилиндрическое отверстие, в верхней части которого установлен сетчатый фильтр, а в нижней части установлена дроссельная шайба с жиклером и рассекателем. Рассекатель потока жидкости прикреплен к торцевой поверхности накидной гайки и выполнен стержневого типа в виде усеченного тетраэдра, закрепленного к торцевой поверхности накидной гайки, ребрами которого являются стержни с закрепленными на них лопастями с упорами таким образом, чтобы была возможность их вращения от потоков, исходящих из дроссельной шайбы с жиклером форсунки. К поверхности пересечения торцевой поверхности накидной гайки с ее внешней поверхностью прикреплен диффузор, охватывающий своей боковой конической поверхностью рассекатель потока жидкости. Выходное отверстие диффузора находится ниже основания усеченного тетраэдра, а само выходное отверстие соединено с дополнительным рассекателем, выполненным в виде круглой перфорированной пластины, перпендикулярной оси диффузора. К перфорированной пластине присоединен сетчатый куполообразный элемент с вершиной, направленной в сторону от жиклера форсунки. Полость этого элемента заполнена пористым материалом, например проволокой типа «путанка». Осесимметрично выходному отверстию диффузора к круглой перфорированной пластине дополнительного рассекателя прикреплен центральный цилиндрический распылитель, выполненный в виде цилиндрической обечайки, сплошная часть которой расположена в сетчатом куполообразном элементе, а перфорированная часть цилиндрического распылителя выходит за пределы сетчатого куполообразного элемента. Технический результат: повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Рукавный фильтр с системой регенерации, содержащий корпус с расширительной камерой, в котором размещены блок фильтров с фильтрующими элементами рукавного типа, короб для входа загрязненного воздуха, бункер, бункерный накопитель в виде передвижных емкостей, систему регенерации фильтрующих элементов, выполненную в виде рамы встряхивания с вибратором, в корпусе блока фильтров установлен датчик температуры, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик уровня пыли, в коробе для выхода воздуха - тепловой автоматический датчик-извещатель, выходы которых соединены с общим микропроцессором, размещенным в шкафу управления, причем в коробе для выхода воздуха 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, фильтр снабжен выносным пультом управления системой выгрузки и системой подачи воды при возгорании и дублирующей системой порошкового пожаротушения, отличающийся тем, что каждая из форсунок коллектора системы пожаровзрывобезопасности содержит полый цилиндрический корпус с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру распределительного трубопровода для подвода жидкости и закрепленную в нижней части корпуса накидную гайку с рассекателем потока жидкости, причем в корпусе соосно ему выполнено цилиндрическое отверстие, в верхней части которого установлен сетчатый фильтр, а в нижней части установлена дроссельная шайба с жиклером и рассекателем, рассекатель потока жидкости прикреплен к торцевой поверхности накидной гайки и выполнен стержневого типа в виде усеченного тетраэдра, закрепленного к торцевой поверхности накидной гайки, ребрами которого являются стержни с закрепленными на них лопастями с упорами таким образом, чтобы была возможность их вращения от потоков, исходящих из дроссельной шайбы с жиклером форсунки, при этом ребра основания тетраэдра также соединены стержнями с закрепленными на них лопастями и упорами, а к поверхности пересечения торцевой поверхности накидной гайки с ее внешней поверхностью прикреплен диффузор, охватывающий своей боковой конической поверхностью рассекатель потока жидкости, при этом выходное отверстие диффузора находится ниже основания усеченного тетраэдра, а само выходное отверстие соединено с дополнительным рассекателем, выполненным в виде круглой перфорированной пластины, перпендикулярной оси диффузора, при этом к перфорированной пластине присоединен сетчатый куполообразный элемент с вершиной, направленной в сторону от жиклера форсунки, а полость этого элемента заполнена пористым материалом, например проволокой типа «путанка», а осесимметрично выходному отверстию диффузора к круглой перфорированной пластине дополнительного рассекателя в ее центральной части прикреплен центральный цилиндрический распылитель, выполненный в виде цилиндрической обечайки, сплошная часть которой расположена в сетчатом куполообразном элементе, полость которого заполнена пористым материалом, а перфорированная часть цилиндрического распылителя выходит за пределы сетчатого куполообразного элемента.

2. Рукавный фильтр с системой регенерации по п. 1, отличающийся тем, что к перфорированной части обечайки цилиндрического распылителя форсунки прикреплена круглая перфорированная пластина.

3. Рукавный фильтр с системой регенерации по п. 2, отличающийся тем, что к круглой перфорированной пластине цилиндрического распылителя форсунки присоединен диффузор.

4. Рукавный фильтр с системой регенерации по п. 3, отличающийся тем, что в диффузоре форсунки, выполненном в виде усеченной конической поверхности, перпендикулярно его оси к внутренней поверхности закреплена ось, расположенная посередине между перфорированной пластиной и выходным сечением диффузора, при этом на оси закреплены вращающиеся распылители, расположенные симметрично относительно оси корпуса и выполненные в виде цилиндров с винтовыми канавками на поверхности, причем винтовые канавки вращающихся распылителей имеют противоположное направление.