ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2020 года по МПК B01D39/08 B01D29/07 B01D35/01 

Изобретение относится к области сухой очистки газов от пыли и используется в фильтрах различных отраслей промышленности.

Известен фильтрующий материал RU 2222369, выполненный рельефным с выпуклостями в направлении фильтрующего потока. Между выпуклостями материал снабжен каркасом из более прочного материала. Каркас может быть расположен как внутри материала, так и на его поверхности. В фильтрах при регенерации материала части падающей пыли взаимодействуют с выпуклостями, что приводит к диспергированию пыли и ее отложениям на встречных падающему потоку поверхностях выпуклостей. Диспергирование приводит к повторной фильтрации мелких частиц, а отложения - к снижению площади фильтрования материала.

Известен фильтрующий элемент RU 2283683, включающий гофрированное фильтровальное полотно, гофры которого скреплены между собой по линиям, перпендикулярным линиям сгиба гофр, поочередно изнутри и снаружи на выбранную глубину высоты гофр. В результате поверхность полотна формируется в виде ромбических поверхностей (плоскостей) выступов и впадин.

Однако в фильтрах при регенерации фильтровального полотна, выполненного в виде ромбических выступов и впадин, образуются отложения внутри впадин, которые снижают площадь фильтрования. Основной причиной повышенных отложений является наличие между выступом и впадиной боковых поверхностей, которые выполнены для увеличения площади фильтрования. Боковые поверхности связывают поверхность выступа и поверхность впадины, и располагаются к ним под некоторым углом, близким к прямому углу. При импульсной или обратной продувке слой загрязнений на боковых поверхностях направляется внутрь пространства впадины, и большая часть загрязнений там остается. Таким образом, данное техническое решение не позволяет в полной мере реализовать преимущество гофрированного фильтровального полотна по увеличению площади фильтрования.

Известен фильтрующий материал RU 2404840, выбранный в качестве близкого аналога, включающий гофрированное фильтровальное полотно, гофры которого включают заклепки, расположенные на выбранном расстоянии от вершины гофра и на выбранном расстоянии между заклепками по длине гофра. При этом заклепки выполнены на противоположных гофрах в шахматном порядке. В отличие от RU 2283683 закрепление гофр по высоте осуществляется не по линии, а, точечно, заклепкой, а поочередность скрепления гофры выражено понятием «в шахматном порядке» с количественной фиксацией расстояния между заклепками вдоль линии сгиба гофр. По причине выполнения поверхности фильтрующего материала в виде поверхностей выступов и впадин площадь фильтрования в процессе эксплуатации снижается из-за пылевых отложений, что раскрыто при анализе RU 2283683.

Таким образом, технический результат заявленного изобретения заключается в повышении площади фильтрования фильтрующего материала, выполненного на основе гофрированного полотна.

Указанный технический результат достигается тем, что у фильтрующего материала, включающего гофрированное фильтровальное полотно, вершины гофр скреплены с расстоянием между вершинами соседних гофр от 1,1 до 2,4 высоты гофра. Расстояние между скреплениями вдоль линии сгиба гофр составляет от 5 до 15 высоты гофра, а вершины гофр скреплены с обеих сторон полотна. При этом, расстояния между вершинами гофр у каждой стороны могут быть одинаковые или разные, а скрепление вершин гофр на противоположных сторонах полотна может быть выполнено поочередно или в шахматном порядке. К тому же скрепление вершины гофр может быть выполнено поперек или (и) под углом к линиям сгиба гофр.

Предлагаемый фильтрующий материал в отличие от прототипа выполнен путем скрепления вершин гофр на некотором расстоянии, а не сторон гофра от линии сгиба гофр. Это исключает очередность образования выступов и впадин и, как следствие, отложений пыли в вогнутых частях гофр при использовании материала в фильтрах. Отсутствие отложений пыли в вогнутых частях гофра повышает площадь фильтрования при работе фильтра.

Расстояние между вершинами соседних гофр составляет от 1,1 до 2,4 высоты гофра. При расстоянии между вершинами соседних гофр меньшем 1,1 высоты гофра достигается максимальная площадь фильтрования, однако при работе фильтра в вогнутых частях гофр образуются отложения пыли из-за направления слоя загрязнений при регенерации материала внутрь этих частей гофр, что снижает площадь фильтрования. При расстоянии между вершинами соседних гофр большем 2,4 высоты гофра практически отсутствует эффект влияния гофрирования на повышение площади фильтрования. Выбор расстояния между вершинами соседних гофр зависит от свойств фильтровального полотна, и для упругого полотнах каркасом из более прочного материала (RU 2222369) следует использовать расстояние ближе к 1,1 высоты гофра, а для гибких материалов - расстояние ближе к 2,4 высоты гофра.

Расстояние между скреплениями вдоль линии сгиба гофр также зависит от свойств фильтровального полотна, и для упругого полотна с каркасом из более прочного материала (RU 2222369) следует использовать расстояние ближе к 15 высоты гофра, а для гибких материалов - расстояние ближе к 5 высоты гофра.

Для повышения упругости фильтрующего материала вершины гофр могут быть скреплены с обеих сторон гофрированного фильтровального полотна, и скрепление вершин гофр на противоположных сторонах полотна выполнено поочередно или в шахматном порядке. При этом расстояния между вершинами гофр у каждой стороны могут быть одинаковые и разные, например, для использования в фильтрах, выполненных с проволочным каркасом круглого сечения, прилегающая к каркасу сторона фильтровального материала выполнена с меньшим расстоянием между вершинами гофр, чем противоположная сторона. Для каркасов прямоугольной формы сечения расстояния между вершинами гофр у каждой стороны одинаковые. Для каркасов с сечением в виде эллипса стороны полотна могут быть выполнены скреплением разными расстояниями между вершинами гофр из-за сочетания в эллипсе круглых и прямых участков сечения.

В качестве элементов скрепления вершин гофр могут использоваться поперечные линиям сгиба гофр полоски полотна различной гибкости и упругости или полоски, выполненные под углом к линиям сгиба гофр. Скрепление вершин гофр, выполненное под углом к линиям сгиба гофр, позволяет повысить упругость фильтрующего материала, при этом возможно сочетание поперечных и выполненных под углом к линиям сгиба элементов скрепления.

На фигуре 1 изображен фильтрующий материал в сечении.

На фигуре 2 изображен фильтрующий материал вдоль линий сгиба гофр с поперечными элементами скрепления и с элементами скрепления, выполненные под углом к линиям сгиба гофр.

На фигуре 3 изображен фильтрующий материал в сечении: с элементами скрепления с обеих сторон гофрированного фильтровального полотна, причем скрепления обеспечивают разные расстояния между вершинами гофр сторон.

На фигуре 4 изображен фильтрующий материал, расположенный на проволочном каркасе круглого сечения.

На фигуре 5 изображено сечение фильтрующего материала, расположенного на проволочном каркасе круглого сечения.

На чертежах:

«a₁» - расстояние между вершинами соседних гофр или между соседними линиями сгиба гофр с одной стороны полотна;

«а₂» - расстояние между вершинами соседних гофр или между соседними линиями сгиба гофр с другой стороны полотна;

«Р» - высота гофра.

Фильтрующий материал включает гофрированное фильтровальное полотно 1, вершины гофр 2 которого скреплены поперечными элементами скрепления 3 или (и) элементами скрепления 4, выполненные под углом к линиям сгиба гофр 5. Элементы скрепления 3 и 4 могут быть дополнены элементами скрепления 6 и 7 выполненными на другой стороне гофрированного фильтровального полотна 1. Расстояние «a₁» с одной стороны и расстояние «а₂» с другой стороны полотна могут быть одинаковые и разные для сторон, а также разными для одной стороны полотна. Скрепления 6 и 7 выполнены по отношению к скреплениям 3 и 4 поочередно или в шахматном порядке. Расстояние между скреплениями с одной стороны полотна и вдоль линии сгиба гофр составляет от 5 до 15 высоты гофра.

Полученный фильтрующий материал 8 из фильтровального полотна с внутренней каркасной сеткой был установлен на проволочный каркас 9 в виде стандартного рукава и испытан.

Испытания нескольких вариантов фильтровального материала показали, что начальное сопротивление после импульсной продувки снижается до меньших величин по сравнению аналогами, а в дальнейшем остаточное сопротивление растет медленнее. Это подтверждает отсутствие отложений пыли на фильтрующем материале после импульсной продувки и, как следствие, повышение площади фильтрования фильтрующего материала, выполненного на основе гофрированного полотна.

Изобретение относится к области сухой очистки газов от пыли и используется в фильтрах различных отраслей промышленности. фильтрующий материал включает гофрированное фильтровальное полотно, вершины гофр скреплены с расстоянием между вершинами соседних гофр от 1,1 до 2,4 высоты гофра. Расстояние между скреплениями вдоль линии сгиба гофр может составлять от 5 до 15 высоты гофра, а вершины гофр могут быть скреплены с обеих сторон полотна. При этом расстояния между вершинами гофр у каждой стороны могут быть одинаковые или разные, а скрепление вершины гофр на противоположных сторонах полотна может быть выполнено поочередно или в шахматном порядке. К тому же скрепление вершины гофр может быть выполнено поперек или (и) под углом к линиям сгиба гофр. Технический результат - повышение площади фильтрования фильтрующего материала, выполненного на основе гофрированного полотна. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Фильтрующий материал, включающий гофрированное фильтровальное полотно, отличающийся тем, что вершины гофр скреплены с расстоянием между вершинами соседних гофр от 1,1 до 2,4 высоты гофра.

2. Фильтрующий материал по п. 1, отличающийся тем, что расстояние между скреплениями вдоль линии сгиба гофр составляет от 5 до 15 высоты гофра.

3. Фильтрующий материал по п. 1, отличающийся тем, что вершины гофр скреплены с обеих сторон полотна с одинаковым или разным расстоянием между вершинами гофр каждой стороны.

4. Фильтрующий материал по п. 3, отличающийся тем, что скрепление вершины гофр на противоположных сторонах полотна выполнено поочередно или в шахматном порядке.

5. Фильтрующий материал по п. 1, отличающийся тем, что скрепление вершины гофр выполнено поперек или (и) под углом к линиям сгиба гофр.