Очиститель газов Советский патент 1992 года по МПК B01D46/20 

Изобретение относится к очистным сооружениям и может быть использовано в металлургической, цементной, химической и других отраслях промышленности.

Известен очиститель высокотемпературных и агрессивных газов, выполненный в виде керамического пылеотделителя. (См.Г.М.Гордон и И.Л.Пейсахсв Пылеулавливание и очистка газов в цветно л металлургии Изд. Металлургия, 1977, стр.242)

Недостатком его является большое гидравлическое сопротивление и невозможность эффективной регенерации

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является зер- нистый очиститель газов, содержащий пористый слой из зерен песка, размещенный на перфорированной поверхности. Для регенерации песок перелопачивают или продувают в обратном направлении (см. Справочник по пыле- и золоулавливанию.

Под редакцией А.А.Русанова Энергоато- миздат, 1983, стр 194, рис 5.40).

Недостатком его является большое гидравлическое сопротивление, особенно при длительной эксплуатации слоя песка, и низкая эффективность и трудность его регенерации.

Целью данного изобретения является создание очистителя высокотемпературных и агрессивных газов, имеющего малое гидравлическое сопротивление и легко регенерируемого.

Цель достигается тем, что в очистителе газов, содержащем фильтрующий слой, размещенный на перфорированной опоре, этот слой выполнен из параллельно размещенной и состоящей из различных по формуле и размерам звеньев проволоки, причем каждое звено.пористого слоя выполнено в виде пластины, а плоскости соседних пластин взаимно перпендикулярны, и рифлены, либо каждое звено выполнено в виде изогнуС/1

с

XI оо w

ю

оо

00

СА

тых элементов проволоки, или каждое звено выполнено в виде пластины либо цилиндра, причем они чередуются между собой по длине проволоки, при этом в плоскости пластин выполнены отверстия, кроме того звенья могут быть выполнены в виде прикрепленных к проволоке тел, преимущественно шаровидной формы, причем проволока выполнена из металла либо из пластмассы, при этом проволока выполнена в виде равновеликих колец, кроме того усредненный диаметр звеньев проволоки убывает по толщине пористого слоя по ходу движения газов.

Выполнение проволоки из различных по форме звеньев позволяет создавать зазоры между проволоками, через которые может проходить газ и очищаться от пыли. Это позволяет иметь малое гидравлическое сбпротивление и большую скорость движения газа.

Соединение звеньев в проволоку позволяет легко их разъединять при регенерации около щита, чем облегчать очистку фильтрующей насадки.

Выполнение перфорированной опоры для проволоки в виде приводных барабанов позволяет постоянно (или периодически) перемещать проволоку, что облегчает поставку ее к щиту и регенерацию.

Звенья проволоки выполнены различной формы. Они могут, например, быть в виде пластин. Такую проволоку легко изготавливать, пропуская ее между валками с соответствующим рифлением. При этом пластины размещены взаимно перпендикулярно друг к другу. Это позволяет создать оптимальное условие для обеспечения нужной пористости в ленте и малое гидравлическое сопротивление при сравнительно малой деформации проволоки во время ее прокатки. Выполнение пластин рифленны- ми позволяет создать еще болТше пористость и снизить гидравлическое сопротивление, хотя изготовление такой проволоки более трудоемкой

Выполнение звеньев в виде изогнутых цилиндрических элементов дает возможность снизить гидравлическое сопротивление и упростить процесс ее изготовления, пропуская проволоку через валки с небольшими выступами.

Выполнение пластин с отверстиями позволяет увеличить площадь контакта газа с пылью и снизить гидравлическое сопротивление. Создание звеньев в виде Ттрикреп- ленных к проволоке тел шаровидной формы значительно увеличивают площадь соприкосновения газа с проволокой и снижает гидравлическое сопротивление. Изготовление такой проволоки можно осуществлять путем пропускания заданного количества пыли через смоченную в клеящем веществе проволоку.

5Выполнение проволоки из металла или

из пластмассы зависит от вида газа и пыли, их агрессивности и температуры. Подбор нужного вида материала определит стойкость проволоки и легкость регенерации.

0 Выполнение звеньев проволоки убывающими по усредненному диаюгетру по ходу движения газа позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление в наружных слоях, повысить их пылеемкость, увеличить

5 тонкость очистки в нижних слоях.

На фиг.1 изображен вертикальный разрез очистителя газов; на фиг.2 - вид по А-А на фиг. 1; на фиг.З-проволока, выполненная из звеньев в виде соединенных между собой

0 пластин; на фиг.4 - вид по Б фиг.З; на фиг.5 - звенья г|роволоки, выполненные из рифленых пластин; на фиг.6 - звенья, выполненные в виде изогнутых элементов проволоки; на фиг.7 - звенья проволоки вы5 полнены в виде чередующихся цилиндров и пластин; на фиг.8 - звенья проволоки выполнены в видетластин с отверстиями: на фиг.9 - вид по С фиг.8; на фиг. 10 - звенья, выполненьгв виде прикрепленных к прово0 локе тел шаровидной формы; на фиг.11 - схематический разрез ленты с усредненными диаметрами проволоки; на фиг.12 - раз-. рез по В-В на фиг.2; на фиг.13 - щит.

Очиститель содержит корпус 1 (фиг.1,2,

5 12) с подводящим патрубком 2 (фиг.2). Внутри корпуса 1 размещены два перфорированные приводные барабана 3 (фиг.1, 2, 12 } с перфорацией 4. На барабаны 3 намотана лента 5, представляющая собой фильтрую0 щий пористый слой и выполненная в виде параллельно расположенных проволок 6, изготовленных в виде преимущественно равновеликих колец. Каждая проволока 6 (фиг.3-11) состоит из соединенных между

5 собой звеньев 7, которые выполнены: либо в виде пластин (фиг.З, 4), причем плоскости соединенных пластин взаимно перпендикулярны, а сами пластины могут быть гладкими (фиг.З, 4), рифлеными (фиг.5), либо в виде

0 изогнутого элемента проволоки (фиг.6), либо в виде пластин, либо с отверстиями в плоскости пластины (фиг.9,10), либо в виде пластин и цили ндров, чередующихся между собой по длине проволоки (фиг.7), либо в

5 виде прикрепленных к проволоке тел преимущественно шаровидной формы (фиг.Ю). По толщине ленты 5 (фиг.11) звенья выполнены разных размеров: их усредненный диаметр убывает по ходу движения газа, т.е.

снаружи они больше, а по направлению к

поверхности барабана уменьшаются. Один из барабанов 3 (фиг.1) выполнен с приводом 8. Каждый барабан надет снизу на ось 9, а сверху снабжен отводящим патрубком 10, который является верхней осью вращения. Между барабанами 3 размещен короб 11 (фиг.1, 2), торцевые части 12 которого выполнены полыми полукруглыми и примыкают к барабанам 3, а спереди имеется впадина 13. Задняя стенка его 14 (фиг.2) выполнена перфорированной. Во впадине 13 размещен щит 15 (фиг.2, 12, 13) с рядами отверстий 16, через которые пропущена проволока б (фиг.2). Щит 15 соединен с встряхивателем 17, например, вибратором. В нижней части корпуса 1 (фиг.1) размещен бункер .18.

Работа очистителя.

Загрязненный горячий газ поступает по подводящему патрубку 2 в корпус 1, затем проходит через зазоры между проволоками б в ленте 5, размещенной на барабанах 3, и очищается благодаря ситовому и лабиринтному эффектам, а также за счет притяжения мол екулярными силами. Очищенный газ проходит через перфорацию 4 в барабане 3 и в задней стенке 14 короба 11, а затем через отводящий патрубок 10 поступает на выброс. Вследствие вращения барабанов 3 приводом 8 лента 5 перемещается и поступает к щиту 15, через отверстия 16 которого пропущены проволоки. Ввиду того, что отверстия 16 размещены вертикальными рядами, проволоку 6 ленты 5 разделяется на вертикальные слои с зазорами между ними. Щит 15 встряхивается встряхивателем 17, вследствие чего скопившаяся на проволоке б пыль падает по зазорам в бункер 18. Затем проволоки 6 соединяются на следующем барабане 3 снова вместе и образуют ленту 5, укладываемую на барабан 3. Цикл повторяется.

Высокая эффективность очистки достигается благодаря малым зазорам между проволоками 6. звенья 7 которой выполнены различной формы. При этом наружные участки ленты выполнены из более толстой проволоки, что позволяет иметь большую пылеемкость, а внутренние участки - из тонкой проволоки с малыми зазорами между ними, что дает возможность осуществлять тонкую очистку газа. При этом диаметр проволоки 6 может быть столь малый (до нескольких микрон), что в зазорах между проволоками будут задерживаться очень мелкие фракции пыли. Проволоку изготавливают из жаростойкого и химически стойкого металла или пластмассы, что позволяет очищать газ с температурой в сотни градусов и химически агрессивными компонентами.

В данной конструкции удачно решен

вопрос с перегибами проволоки, которая

5 имеет на всем пути движения небольшие

углы изгиба, что увеличивает ее стойкость.

Реальный фильтр данной конструкции

запроектирован с диаметром барабанов 600

мм, высотой 900 мм, толщина ленты 20 мм с

0 проволокой от 0,1 до 1,0 мм, звенья выполнены в виде извилистой проволоки. Скорость газа через ленту 1,15 м/с. Испытанное гидравлическое сопротивление на лабораторной установке составит 720 Па, степень

5 очистки газов от пыли 99,2%. Вращение барабанов периодическое - через каждые 45 мин. в течении 1 мин.

По сравнению с рукавным фильтром аналогичной производительности, данный

0 очиститель меньше по объему в 28 раз благодаря более высокой скорости движения газа через фильтровальный слой (выше примерно в 100 раз). Кроме того, он имеет выше надежность работы благодаря легкости и

5 высокой степени регенерации.

В данном очистителе низкое гидравлическое сопротивление достигается благодаря тому, что проволока выполнена не ровной, а с переменным сечением в виде

0 звеньев, разной формы, между которыми образованы зазоры.

Вследствие того, что материал фильтровальный выполнен из отдельных проволок, которые легко разделяются в щите 15, легко

5 достигается эффективная регенерация ленты.

Формула изобретения

01. Очиститель газов, содержащий фильтровальный пористый слой, размещенный на перфорированной опоре, отличающийся тем, что, с целью обеспечения очистки высокотемпературных и агрессив5 ных газов, упрощения регенерации и уменьшения гидравлического сопротивления, фильтровальный слой выполнен в виде параллельно размещенной проволоки, состоящей из различных по форме и размерам

0 звеньев.

2. Очиститель поп.1,отличающий- с я тем, что звенья выполнены в виде пластин, при этом плоскости соседних пластин взаимно перпендикулярны.

5 3. Очиститель по пп.1 и 2, отличающий с я тем, что пластины выполнены рифлеными.

4. Очиститель поп,1,отличающий- с я тем, что звенья выполнены в виде изогнутого элемента.

5.Очиститель поп.1,отличающий- с я.тем, что каждое звено выполнено в виде пластины и цилиндра, чередующихся между собой подлине проволоки.

6.Очиститель по пп.1, 2, 3 и 5, о т л и - чающийся тем. что пластины выполнены с отверстиями.

7.Очиститель поп.1,отличающий- с я тем, что звенья выполнены в виде прикрепленных к проволоке тел преимущественно шаровидной формы.

8.Очиститель по пп.1-7, отличающийся тем, что проволока выполнена из металла.

9.Очиститель по пп.1-7, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что проволока выполнена из пластмассы.

10.Очиститель по пп.1-9, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что проволока выполнена в виде равновеликих колец.

11.Очиститель по пп.1-9. отличающийся тем, что усредненный диаметр звеньев проволоки уменьшается по толщине слоя по ходу движения газа.

Использование: для очистки газов в химической, металлургической, цементной и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: пористый слой, разме- щенный на перфорированной опоре очистителя газов выполнен из параллельно размещенной и состоящей из различных по форме и размерам звеньев проволоки. Очиститель газов имеет малое гидравлическое сопротивление, легко регенерируется и позволяет очищать высокотемпературные и агрессивные газы. 10 з.п.ф-лы, 13 ил.

10

Ь

Фиг

О

о

(ООООО

IOOOOO Оооооооо

оосоооооосоо

ОС ОоЛОООСйООС / , се о с i с г- о с о с о «.

Е4 fe У-Д

#Л.3

i 6

.lf

JO.

Уиг.Ю

г/г

/5

Фиг.П

/5

DOB-H

ODD

ODD

ODD