Устройство для очистки газа от пыли Советский патент 1992 года по МПК B01D46/02 

Изобретение относится к аппаратам для охлаждения и очистки газов от пыли, в частности для охлаждения и очистки от пыли горячих газов с начальной температурой 25- 300°С после барабанных, пневматических и других сушилок, а также вращающихся обжиговых печей.

Известны аппараты для очистки газов после перечисленных устройств, в которых осуществляется этот процесс в две или три ступени (см. П.А.Коузов и др. Очистка от пыли газов и воздуха в химической промышленности. Л. Химия, 1982, 256 с.

Недостатком этого устройства является также отсутствие утилизации тепла. Известно изобретение по а.с. СССР № 1639720, кл. В 01 D 46/02, 1988 г. - (прототип) - устройство для очистки газа от пыли, содержащее

корпус с крышкой и бункером, отражатель, фильтрующие элементы в виде тканевых рукавов и расположенные внутри рукавов зер- тикальные перегородки.

Недостатком прототипа является отсутствие возможности использовать тепло горячего запыленного газа.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, т.е. расширение эксплуатационных характеристик за счет утилизации тепла выделяемого очищаемым газом.

Указанная цель достигается благодаря тому, что в устройстве для очистки газа от пыли, содержащем корпус с крышкой и бункером, отражатель, фильтрующие элементы в виде тканевых рукавов и расположенные внутри рукавов вертикальные перегородки,

XJ

00

ю о

Сл

ел

согласно изобретению перегородки выполнены в виде параллельно расположенных пар сребренных трубчатых емкостей, верхние концы которых выполнены с закруглением и расположены под углом к горизонтальной оси корпуса, при этом устройство снабжено пластинами, укрепленными вдоль вертикального и изогнутого уча стков емкостей параллельно их оси.

Кроме того, устройство снабжено камерой охлаждения, установленной в нижней части корпуса, наклонными перфорированными пластинамигразмещенными на боковых стенках камеры, и патрубком подвода сжатого воздуха, расположенным под перфорированными пластинами.

Кроме того, с целью снижения энергозатрат за счет уменьшения скорости очища- емого газа, фильтрующие элементы снабжен ы Kapkae oM, подпружиненным в нижней и подвешенном на пружинах в верхней части, при этом устройство снабжено встряхивающим механизмом, установленным на крышке и соединенным с подпружиненной частью каркаса, и дополнительным бункером, размещенным под отражателем, выполненным в виде жалюзи.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 -сечение по А-А фиг. 1.

Устройство содержит корпус прямоугольного сечения 1, в котором на каркасы 2, сваренные из Нрутка, одёеаются сверху при открытой крышке 3 корпуса 1 прямоугольные фильтрующие элементы 4, которые изготовлены из стеклоткани, выдерживающей температуру 250-300°С. Крайние прутки каркаса 2 опираются внизу на пружинные опоры 5, сверху каркас 2 подвешен на пружинах б, связанных со встряхивающим механизмом 7, установленном на крышке 3. Внизу ткань каждого фильтрованного элемента крепится к каркасу 2 как обычно, резиновым жгутом или пружиной. Устройство снабжено патрубком 8 для ввода запыленного горячего газа.

Внутреннее пространство посредством вертикальной перегородки 9, выполненной в виде параллельно расположенных пар труб 10 образующих трубчатые емкости для теплоносителя, верхние концы которых вы- полШны с закруглением и расположены под углом а к горизонтальной оси корпуса и образуют изогнутый участок емкости 12, совместно с изогнутым участком 13 емкости 14 для теплоносителя делится на три камеры А,Б,В. Составной частью перегородки 9, т.е. стенки, отделяющей первую камеру от двух других являются пластины 15, которые

приварены (прикреплены) к двум трубам 10 емкости 11, перекрывают все сечение фильтровального элемента. По одной из этих труб вода поднимается вверх и, пройдя затем изогнутый участок емкости 12 по второй трубе возвращается вниз уже нагретой, К каждой трубе прикрепляется по 3-4 пластины 15 (ребра). В первой вертикальной камере могут располагаться параллельно 2-3

такие трубчатые емкости с укрепленными на каждой вдоль их оси пластинами 15. Изогнутые участки 12,13 трубчатых емкостей 11,14 имеют трапецевидные сечения. К их верхней большой плоской поверхности, на которую оседает пыль, привариваются параллельно 2-3 пластины 16 (ребра) - пластины высотой 70-100 мм и толщиной 5 мм. Внутреннее пространство каждого изогнутого участка 12, 13 трубчатых емкостей 11,

14 вертикальной перегородкой, не доходящей до его конца, делится на два канала. В один из них входит вода из одной из труб вертикальной части емкости 11 или 14, а по другому каналу возвращается в другую трубу вертикального участка емкости (соответствующей). Угол а наклона изогнутого участка емкостей 12 и 13 к горизонту должен превышать угол естественного осыпания выпадающей из потока газа пыли в условиях

его движения. К верхней части боковой поверхности изогнутых участков емкостей, а

также к пластинам 15 и 16 (ребрам) емкостей, соприкасающихся с фильтровальной тканью фильтровального элемента 4, прикладывается резина или ткань для предотв- ращения быстрого износа стенок фильтровальных элементов. Система емкостей 11,12 (их участков) и система емкостей 13,14 аналогичны по устройству.

Для сбора и охлаждения пыли, выделившейся из потока, в нижней части корпуса выполнена камера охлаждения 17, в которой пыли в виде слоя сползает по наклонным под углом/ к горизонту перфорирован5 ным пластинам 18. Для ее охлаждения в патрубок 19, установленный под перфорированными пластинами 18, подается сжатый воздух. Система пластин 20, которую огибает запыленный газ перед выходом в

0 циклон 21, выделяет из потока еще некоторое количество пыли.

Для предотвращения отдувки ткани от каркаса у фильтров, работающих под вакуу- fiOM, предусмотрен наружный каркас 22,

5 прижимающий ткань к прокладкам на трубчатых емкостях. Этот каркас 21 сваренный из тонкой полосы, к которой со стороны, обращенной к фильтровальным элементам 4, прикреплена резиновая или тканевая

прокладка, имеет такую же конфигурацию, как система трубчатых емкостей.

Для крепления фильтровальных элементов 4 предусмотрены люки 23. Осевшая пыль выгружается шлюзовыми затворами 24 в винтовой конвейер 25. Воздух из циклона 21 отсасывается через трубопровод 26 вентилятором 27 в патрубок 8 для ввода газа. Очищенный газ из устройства выбрасывается через патрубок 28 вывода газа. В патрубок 29 подводится вода для охлаждения. Из патрубка 30 отводится нагретая вода. Во входном патрубке 8 смонтирован отражательный экран 31 в виде жалюзи, а под ним смонтирован дополниельный бун- кер 32, Воздух на повторную очистку от вентилятора 27 в патрубок 8 подается по трубе 33.

Устройство для очистки газа от пыли1 работает следующим образом.

Запыленный горячий газ поступает по входному патрубку 8 в камеру А (возможно частично через жалюзи отражательного экрана 31, где происходит первичная очистка горячего газа от пыли, поступающей в бун- кер 32). Затем, в камере А начинается фильтрация запыленного газа.

Пыль, выделяемая на ткань фильтровального элемента 4, срывается восходящим потоком и переносится в камеры Б и В. В случае недостаточности скорости запыленного газа для регенерации ткани фильтровального элемента 4 в камере А, ткань регенерируют,путем ее колебаний встряхивающим механизмом 7. При этом отдел-ив- шиеся от ткани частицы пыли потоком газа переносятся в камеры Б и В, где окончательно улавливаются. При значительно меньшей скорости запыленного газа в камере А, что соответствует и меньшим энергозатра- там на улавливание пыли, отделившиеся от ткани фильтровального элемента 4 при его встряхивании частицы пыли попадают через жалюзи отражающего экрана 31 в бункер 32. Часть тепла горячего газа передается через поверхность трубчатой емкости 11, в которую подводится холодная вода через патрубок 29 и отводится нагретая вода через патрубок 30. Газ фильтруется через ткань фильтрующего элемента 4 и вы- ходит из фильтра через патрубок 28. В секциях Б и В процесс повторяется. В камере 17 происходит доочистка газа путем прохождения его через пластины 20. Огибая пластины 20 газ теряет частицы материала, которые под действием силы тяжести падают на наклонные перфорированные пластины 18, и, сползая с них, через шлюзовой затвор 24 попадает в винтовой конвейер 25. Перфорированные пластины 18 могут

продуваться сжатым воздухом, подаваемым через патрубок 19, при этом от пыли отбирается воздухом остаточное тепло. Нагретый воздух через циклон 21 вентилятором 27 по трубопроводу 33 подается в патрубок 8 для дальнейшей утилизации тепла.

Особенности работы предлагаемого устройства покажем на примере его применения для очистки V 12500 нм3/ч запыленного газа с начальной температурой t 250°С и запыленностью YH 50 г/м .

В соответствии с рекомендациями (см. П.А.Коузова и др. Очистка от пыли газов и воздуха в химической промышленности, Л. Химия, 1982) принимаем нагрузку на 1 м ткани равной Ууд 50 м3/м2 ч. объем газа, поступающего из фильтровальных элементов 4 в циклон 21 - V4, равным 15% от очищаемого объема газа.

Тогда общая поверхность фильтрации составит

V - V 0.15 12500 - 12500 0,15

V,

УД

214м2

50

Принимаем обычные размеры одного фильтровального элемента 4, равные I x b x h 3,5 х 0,2 х 4,5 м с поверхностью фильтрации

Рэ 2bh + 2hb + Ы 2 3,5 4,5 + 2 4,5 0,2 + 0,2 3,5 34,0м2

Тогда число фильтровальных элементов

6,3 штуки

Принимаем общее число фильтровальных элементов равным 6 с поверхностью фильтрации каждого Рэ 36 м2. Скорость потока в вертикальном канале А длиной 0,3 м

W

12500

6 3600 0,2 0,3

9,75м/с

Их объединяют в две параллельно работающие группы (на фиг. показана одна).

Теплообменная поверхность вертикального участка трубчатой емкости Рь 3,2 м2, изогнутых участков Рн 2,15 м2, общее количество тепла Q - 794000 ккал/ч которые могут отнять эти емкости при коэффициенте теплопередачи К 100 ккал/ч превышает тепло, которое надо отнять от газа при его охлаждении до 50°С.

Q р (tH - tu) 12500 1,2 0,24 (250-50) 72000 ккал/ч

Гидравлическое сопротивление устройства не превышает гидрав -ческое сопротивление обычного рукавного фильтра. Расход энергии и металла на сооружение устройства для очистки и охлаждения газа значительно меньше т.к. предлагаемое устройство заменяет три агрегата, кроме того он позволяет получить горячую воду.

Использование изобретения позволяет расширить эксплуатационные характеристики и совместить процесс очистки газов с утилизацией тепла.

Формула изобретения 1. Устройство для очистки газа от пыли, содержащее корпус с крышкой и бункером, отражатель, фильтрующие элементы в виде тканевых рукавов и расположенные внутри рукавов вертикальные перегородки, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных характеристик за счет утилизации тепла, выделяемого очищаемым газом, перегородки установлены в виде параллельных пар с образованием трубчатых емкостей, верхние концы которых выполнены с закруглением и расположены под углом к горизонтальной оси корпуса, при этом устройство снабжено пластинами, укрепленными вдоль вертикального и изогнутого участка емкостей параллельно их оси.

2. Устройство поп.1,отличающеес я тем, что оно снабжено камерой охлаждения, установленной в нижней части корпуса, наклонными перфорированными пластинами, размещенными на боковых

стенках камеры, и патрубком подвода сжатого воздуха, расположенным под перфорированными пластинами.

3. Устройство по пп,1 и 2, отличающее с я тем, что, с целью снижения энергозатрат за счет уменьшения скорости очищаемого газа, фильтрующие элементы снабжены каркасом, подпружиненным в нижней и подвешенным на пружинах в верхней части, при этом устройство снабжено

встряхивающим механизмом, установленным на крышке и соединенным с подпружиненной частью каркаса и дополнительным бункером, размещенным под отражателем, выполненным в виде жалюзи.

Использсвание: очистка горячего газа от пыли с начальной температурой 20- 300°С после барабанных, пневматических и других сушилок, а также вращающихся отжигов ых печей. Сущность изобретения: вертикальные перегородки, размещенные внутри фильтрующих элементов установлены в виде параллельно расположенных пар с образованием трубчатых емкостей, верхние концы которых выполнены с закруглением и расположены под углом к оси корпуса, вдоль вертикального и изогнутого участка емкостей расположены пластины. Устройство снабжено камерой охлаждения, расположенной в нижней части корпуса, под перфорированными пластинами камеры предусмотрен патрубок подвода сжатого воздуха, а фильтрующие элементы выполнены с каркасом, подпружиненным в верхней и нижней части. Изобретение позволяет расширить эксплуатационные характеристики и совместить процесс очистки газов с утилизацией тепла. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л

31 .

fb|Cf.

.

3

Зальмемт/и WfffiWu газ -

8У V 29

ЗГ -32 Ь- .I ч

15

I ч

15

V

Фиг. 7

Фиг. 2