CN104338393B - 用于实现气固分离的过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改进结构的用于实现气固分离的过滤装置，其能够在反吹时不通过附加的外部干预而使滤芯发生振动，有利于防止粉尘在滤芯间堆积搭桥。该装置包括水平设置的滤芯安装板，该滤芯安装板上间隔排列安装有数个滤芯，在滤芯安装板的上方还具有一个通过所述滤芯安装板以及滤芯与滤芯安装板下方的空间相互隔离的独立腔体；该装置还包括水平设置于滤芯安装板下方的主支撑板，主支撑板与滤芯安装板之间安装有弹性波纹管支座，从而使滤芯安装板、滤芯安装板上方的腔体以及滤芯安装板上的滤芯共同形成一个相对于主支撑板可弹性振动的活动组件，在主支撑板与滤芯安装板之间还连接有对活动组件的活动范围进行控制的活动限位结构。

Description

用于实现气固分离的过滤装置

技术领域

本发明涉及一种用于实现气固分离的过滤装置。

背景技术

现有气固分离过滤装置的结构一般是：在一筒体内固定安装有一水平设置的滤芯安装板(即孔板)，该滤芯安装板上间隔排列安装有数个垂直于滤芯安装板的滤芯，这些滤芯的一端安装在所述滤芯安装板上且另一端朝下设置，在滤芯安装板的上方还具有一个通过所述滤芯安装板以及滤芯与滤芯安装板下方的空间相互隔离的独立腔体，过滤时位于滤芯安装板下方空间内的待过滤气体通过滤芯的过滤后进入所述腔体中并从腔体向外输出，反吹时反吹工作气体通过所述腔体作用于各滤芯实现对滤芯反吹清灰。

生产使用中发现，上述这种结构的过滤装置长时间运行时容易出现粉尘在滤芯间堆积搭桥进而造成得滤芯堵塞失效的问题。针对这样的问题，目前采取的解决办法主要是在过滤装置上加装针对滤芯间堆积搭桥的粉尘进行高压气体吹扫的设施，从而通过高压气流对滤芯间堆积搭桥的粉尘进行破坏。但上述这种解决办法需要安装结构比较复杂的管道和喷嘴等相关设施，增加了维护和使用成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种改进结构的用于实现气固分离的过滤装置，其能够在反吹时不通过附加的外部干预而使滤芯发生振动，有利于防止粉尘在滤芯间堆积搭桥。

本发明所提供的用于实现气固分离的过滤装置，其包括水平设置的滤芯安装板，该滤芯安装板上间隔排列安装有数个垂直于滤芯安装板的滤芯，这些滤芯的一端安装在所述滤芯安装板上且另一端朝下设置，在滤芯安装板的上方还设有一个通过所述滤芯安装板以及滤芯与滤芯安装板下方的空间相互隔离的独立腔体，过滤时位于滤芯安装板下方空间内的待过滤气体通过滤芯过滤后进入所述腔体中并从腔体向外输出，反吹时反吹工作气体通过所述腔体作用于各滤芯实现对滤芯反吹清灰；该过滤装置还包括水平设置于滤芯安装板下方并设有滤芯让位孔的主支撑板，主支撑板与滤芯安装板之间安装有将上述这些滤芯的上部套于其内腔中的弹性波纹管支座，弹性波纹管支座的上端面与滤芯安装板的下端面连接，弹性波纹管支座的下端面与主支撑板的上端面连接，从而使滤芯安装板、滤芯安装板上方的腔体以及滤芯安装板上的滤芯共同形成一个相对于主支撑板可弹性振动的活动组件，在主支撑板与滤芯安装板之间还连接有对活动组件的活动范围进行控制的活动限位结构。

在该过滤装置的工作过程中，在启动反吹后反吹工作气体通过滤芯安装板上方的腔体由上往下作用于各滤芯，这时，所述活动组件在反吹工作气体的压力下向下运动并导致弹性波纹管支座发生进一步收缩变形，而一旦反吹工作气体的压力降低或消失，则弹性波纹管支座又将发生弹性回弹，由此使整个活动组件相对于主支撑板发生弹性振动，以便将滤芯间堆积的粉尘抖落，从而有利于防止粉尘在滤芯间堆积搭桥。

本发明上述用于实现气固分离的过滤装置，适于采用刚性滤芯，例如：烧结金属多孔材料滤芯、烧结陶瓷多孔材料滤芯或者刚性有机多孔材料(如聚四氟乙烯)滤芯等，这样可起到较好的清灰效果。在待过滤气体为高温气体或高腐蚀性气体的情况下，采用烧结金属多孔材料滤芯或烧结陶瓷多孔材料滤芯更好。

另外，本发明上述用于实现气固分离的过滤装置所使用的反吹工作气体优选为脉冲反吹工作气体，这样就可借助反吹时气压的陡然变化帮助弹性波纹管支座产生大幅度的变形并迅速使活动组件发生弹性振动，从而增加清灰效果。

本发明的用于实现气固分离的过滤装置可适用于电站锅炉、工业锅炉、燃气锅炉、内燃机、化工厂以及炼钢厂等产生的含尘烟气的过滤净化。

附图说明

图1为本发明实现气固分离的过滤装置的外部结构示意图。

图2为图1中所示方框范围内过滤装置的内部结构放大图。

具体实施方式

图1、2所示的过滤装置，其包括水平设置的滤芯安装板1，该滤芯安装板1上间隔排列安装有数个垂直于滤芯安装板1的滤芯2，这些滤芯2具体为烧结铁铝金属间化合物多孔材料管状滤芯，这些滤芯2的一端安装在所述滤芯安装板1上且另一端朝下设置，在滤芯安装板1的上方还安装有一文氏反吹管31，该文氏反吹管31的大端端面固定于滤芯安装板1的上端面，从而使文氏反吹管31与滤芯安装板1固定为一体，文氏反吹管31内部的腔体3通过所述滤芯安装板1以及滤芯2与滤芯安装板1下方的空间相互隔离；在滤芯安装板1下方还水平设置有一个主支撑板4，主支撑板4固定在一个相对固定的结构上(例如主支撑板4固定在一筒体内，筒体又通过底座安装在工厂的地面上)，主支撑板4与滤芯安装板1之间安装有将上述这些滤芯2的上部套于其内腔中的弹性波纹管支座5，弹性波纹管支座5的上端面与滤芯安装板1的下端面连接，弹性波纹管支座5的下端面与主支撑板4的上端面连接，从而使滤芯安装板1、滤芯安装板1上方的文氏反吹管31以及滤芯安装板1上的滤芯2共同形成一个相对于主支撑板4可弹性振动的活动组件，在主支撑板4与滤芯安装板1之间还连接有对活动组件的活动范围进行控制的活动限位结构6。

如图2所示，滤芯2在滤芯安装板1上的具体安装方式为：滤芯2的上端与滤芯安装板1上的滤芯安装孔密封配合，具体而言，滤芯2的上端设有一凸缘，凸缘的下端为一锥面或球面，滤芯安装孔内有与该锥面或球面相配合的部位，且凸缘的锥面或球面与滤芯安装孔上相应的配合部位之间设有密封垫；另外，在滤芯安装板1的上方设有用于向下压住滤芯2上端面的压紧结构8，该压紧结构8能够根据滤芯2的细微位置变化而自适应的调整，压紧结构8具体包括压板81，压板81通过螺纹连接件82固定在滤芯安装板1上方，在压板81与滤芯2上端面之间设有压脚83，压脚83底面压住滤芯2上端面，压脚83底面与滤芯2上端面之间设有密封垫圈，压脚83顶部则与压板81上的导向孔间隙配合，压脚83中设有导通滤芯2上端口与压板81上部空间的导流孔831，在压脚83外还套有一个预紧于压板81与压脚83底部之间的弹簧84。

上述过滤装置的工作方式是：过滤时，位于滤芯安装板1下方空间内的待过滤气体通过滤芯2过滤后进入文氏反吹管31的腔体3中并从腔体3顶部输出；反吹时，反吹工作气体从腔体3的顶部进入进入文氏反吹管31内并通过文氏反吹管31增加流速后向下运动，一部分反吹工作气体作用在滤芯安装板1的上方，另一部分进入到各个滤芯2的上端口内并朝滤芯2的底部方向运动，最终作用于滤芯2的内侧底面上，因此，由于滤芯2和滤芯安装板1都受到向下的压力，从而将通过滤芯安装板1施加于弹性波纹管支座5上端面一个下压力，迫使弹性波纹管支座5发生进一步收缩变形(在未反吹前弹性波纹管支座5的上端面就承载活动组件的重量而使弹性波纹管支座5发生收缩变形)，而一旦反吹工作气体的压力降低或消失(在采用脉冲反吹工作气体时，反吹工作气体的压力迅速消失)，则弹性波纹管支座5又将发生弹性回弹，由此使整个活动组件相对于主支撑板4发生弹性振动。

如图1，作为所述活动限位结构6的一种优选设计，如图1所示，所述的活动限位结构6包括多根围绕弹性波纹管支座5的周边间隔设置且下端固定于主支撑板4上的立柱61，滤芯安装板1上设有分别与对应立柱61相配合的导孔，立柱61上位于滤芯安装板1的上方和下方分别安装有上限位挡板611和下限位挡板612。上述的活动限位结构6既限制了活动组件的径向运动，又将活动组件的轴向运动控制在上限位挡板611和下限位挡板612之间，从而使弹性波纹管支座5基本只能轴向伸缩，更有利于通过通过弹性振动进行清灰。而在正常过滤的情况下，滤芯安装板1最好与上限位挡板611接触或靠近。

再如图1，由于本发明的过滤装置在反吹时滤芯2会发生轴向振动，而为了防止振动时滤芯2之间发生碰撞，还进一步的将所述各滤芯2的下端统一连接在一底部定位装置7上，所述底部定位装置7包括位于滤芯2下方的支撑构件71、连接在滤芯安装板1与支撑构件71之间的拉杆72以及从支撑构件71上向上伸出并分别与对应各滤芯2的下端定位孔相适配的定位杆73。这样，通过对各滤芯2的定位，可避免振动对滤芯2产生的不利影响。

另外，考虑到使活动组件充分振动从而更好的清灰，需保证反吹时弹性波纹管支座5的变形量。在本实施方式中，所述弹性波纹管支座5的轴向长度与滤芯长度之比最好设置为(0.15～0.4):1，进一步设置为(0.2～0.3):1，例如设置为0.25:1，以确保弹性波纹管支座5既不会因为太长而过多的阻挡待过滤气体接触滤芯2的上部，同时也能够充分保证反吹时弹性波纹管支座5的变形量，使活动组件达到理想振动幅度。

Claims (9)

1.用于实现气固分离的过滤装置，包括水平设置的滤芯安装板(1)，该滤芯安装板(1)上间隔排列安装有数个垂直于滤芯安装板(1)的滤芯(2)，这些滤芯(2)的一端安装在所述滤芯安装板(1)上且另一端朝下设置，在滤芯安装板(1)的上方还设有一个通过所述滤芯安装板(1)以及滤芯(2)与滤芯安装板(1)下方的空间相互隔离的独立腔体(3)，过滤时位于滤芯安装板(1)下方空间内的待过滤气体通过滤芯(2)过滤后进入所述腔体(3)中并从腔体(3)向外输出，反吹时反吹工作气体通过所述腔体(3)作用于各滤芯(2)实现对滤芯反吹清灰，其特征在于：该过滤装置还包括水平设置于滤芯安装板(1)下方并设有滤芯让位孔的主支撑板(4)，主支撑板(4)与滤芯安装板(1)之间安装有将上述这些滤芯(2)的上部套于其内腔中的弹性波纹管支座(5)，弹性波纹管支座(5)的上端面与滤芯安装板(1)的下端面连接，弹性波纹管支座(5)的下端面与主支撑板(4)的上端面连接，从而使滤芯安装板(1)、滤芯安装板(1)上方的腔体(3)以及滤芯(2)共同形成一个相对于主支撑板(4)可弹性振动的活动组件，在主支撑板(4)与滤芯安装板(1)之间还连接有对活动组件的活动范围进行控制的活动限位结构(6)。

2.如权利要求1所述的用于实现气固分离的过滤装置，其特征在于：所述活动限位结构(6)包括多根围绕弹性波纹管支座(5)的周边所间隔排列且下端固定于主支撑板(4)上的立柱(61)，滤芯安装板(1)上设有分别与对应立柱(61)相配合的导孔，立柱(61)上位于滤芯安装板(1)的上方和下方分别安装有上限位挡板(611)和下限位挡板(612)。

3.如权利要求1所述的用于实现气固分离的过滤装置，其特征在于：所述各滤芯(2)的下端统一连接在底部定位装置(7)上，所述底部定位装置(7)包括位于滤芯(2)下方的支撑构件(71)、连接在滤芯安装板(1)与支撑构件(71)之间的拉杆(72)以及从支撑构件(71)上向上伸出并分别与对应各滤芯(2)的下端定位孔相适配的定位杆(73)。

4.如权利要求1所述的用于实现气固分离的过滤装置，其特征在于：所述腔体(3)由一文氏反吹管(31)构成，该文氏反吹管(31)的大端端面固定于滤芯安装板(1)的上端面。

5.如权利要求1至4中任意一项权利要求所述的用于实现气固分离的过滤装置，其特征在于：所述弹性波纹管支座(5)的轴向长度与滤芯长度之比为(0.15～0.4):1。

6.如权利要求5所述的用于实现气固分离的过滤装置，其特征在于：所述弹性波纹管支座(5)的轴向长度与滤芯长度之比为(0.2～0.3):1。

7.如权利要求1至4中任意一项权利要求所述的用于实现气固分离的过滤装置，其特征在于：所述反吹工作气体为脉冲反吹工作气体。

8.如权利要求1至4中任意一项权利要求所述的用于实现气固分离的过滤装置，其特征在于：所述滤芯(2)为刚性滤芯。

9.如权利要求8所述的用于实现气固分离的过滤装置，其特征在于：所述滤芯(2)为烧结金属多孔材料滤芯或烧结陶瓷多孔材料滤芯。