CN204699540U - 一种具有气体分布功能的过滤器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有气体分布功能的过滤器，该过滤器包括壳体以及设置在该壳体内的管板，所述管板上设置有向下延伸的滤芯，所述壳体上设置有进气管，其中，所述过滤器还包括环形导流结构，该环形导流结构设置在所述壳体的内部并且位于所述滤芯的外侧，所述进气管连通到所述环形导流结构，使得通过该进气管进入所述壳体内的含尘气体经过所述环形导流结构引导后向下流动。因此，含尘气体经过设置壳体的内部且包围滤芯的环形导流结构的引导后，能够向下流动与固体颗粒沉降方向同向，且环形导流结构不占用管板排布滤芯的空间，进而能够显著提高气固分离效率和延长过滤器的操作寿命。

Description

一种具有气体分布功能的过滤器

技术领域

本实用新型涉及能源、化工领域的气固过滤装置，具体地，涉及一种具有气体分布功能的过滤器。

背景技术

气固过滤器广泛应用于能源、化工、制药、环保等行业，常规过滤器在使用过程中含尘气体从过滤器底部自下而上流动，固定颗粒被滤芯拦截形成滤饼，净化后的气体通过滤芯后排出。当过滤压降增大后启动反吹，通过高速脉冲气体反吹将表面滤饼破碎、脱落，滤饼即从下方灰斗中排出。

反吹时因滤饼破碎，部分粒径较小的固体颗粒粉尘易悬浮在气流中，难以落入灰斗中。尤其是当气体流动方向向上，与滤饼沉降方向相反时，会产生较多的悬浮粉尘，随着运行时间的延长，悬浮粉尘越多，增大了过滤器的负荷，容易造成过滤器堵塞，严重影响气固分离效率和过滤器的使用寿命。

现有的一种克服上述问题的过滤器结构如图1所示，进气管11'伸入至过滤器中部，增加竖直的导气筒12将气体导入到管板20下方，含尘气体从导气筒12上部开口流出后自上而下流动。改进后的气体流向和固体沉降方向均向下，避免了气体再次携带固定颗粒形成悬浮，再次进入滤芯过滤，提高了气固的分离效率。但这种改进的结构的明显的一个缺点是，导气筒12所占用的管板面积不能排布滤芯。

随着近年来过滤器装置规模的逐渐增大，导气筒直径日益增大，占用了过滤器大量的内部空间，特别是占用了管板面积导致不能排布滤芯。因此，在含尘气体的处理量相同的情况下，往往需要增大管板直径来保证滤芯的排布数量，大幅增加了制造成本。更为严重的是，研究人员发现，当管板直径越大，在反吹过程中越易发生振动，导致管板法兰发生泄漏引发安全事故，严重影响了过滤器整个装置的运行稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有气体分布功能的过滤器，该过滤器能够提高气固分离效率和延长过滤器的操作寿命。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种具有气体分布功能的过滤器，该过滤器包括壳体以及设置在该壳体内的管板，所述管板上设置有向下延伸的滤芯，所述壳体上设置有进气管，其中，所述过滤器还包括环形导流结构，该环形导流结构设置在所述壳体的内部并且位于所述滤芯的外侧，所述进气管连通到所述环形导流结构，使得通过该进气管进入所述壳体内的含尘气体经过所述环形导流结构引导后向下流动。

优选地，所述环形导流结构包括从所述壳体的内壁朝向所述滤芯延伸的底板，以及从该底板的末端向上延伸的折流挡板，并且该折流挡板与所述管板之间具有间隙。

优选地，所述底板和所述折流挡板之间夹角为锐角或直角。

优选地，所述底板上形成有沉降开孔，且所述沉降开孔的直径与所述底板的径向宽度的比值范围为0.1-0.5。

优选地，所述进气管的中心线与所述管板下表面的竖直距离为200-1000mm，所述折流挡板的上端和所述管板下表面的竖直距离为50-400mm。

优选地，所述进气管的中心线与所述管板下表面的竖直距离为400-800mm，所述折流挡板的上端和所述管板下表面的竖直距离为100-250mm。

优选地，所述底板形成为圆环结构。

优选地，所述底板形成为圆弧结构，且该圆弧结构相对于所述进气管的中心线对称设置。

优选地，所述圆弧结构的圆心角介于240°和360°之间。

优选地，所述底板的径向宽度和所述进气管的内径的比值为0.5-1.4。

通过上述技术方案，在壳体的内部设置包围所述滤芯的环形导流结构，使得通过进气管进入所述壳体的含尘气体经过该环形导流结构的引导后能向下流动，即，在实现了含尘气体和固体颗粒沉降方向同向，且使得含尘气体在壳体内均匀分布；同时，由于环形导流结构不占用管板排布滤芯的空间，使过滤器在过滤面积和处理能力不变的条件下，缩小了管板尺寸，可降低过滤器装置的制造成本，且能减少反吹过程中的振动，加强装置运行的稳定性和安全性。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是现有技术中过滤器的一种结构示意图；

图2是本实用新型的一种优选实施方式提供的具有气体分布功能的过滤器的结构示意图；

图3是本实用新型的另一种优选实施方式提供的具有气体分布功能的过滤器的结构示意图；

图4是沿图1中沿垂直于过滤器的轴线且包括进气管的中心线的平面所截得的剖面示意图；

图5是相对于图4中折流挡板和底板的另一种优选实施方式的结构示意图。

附图标记说明

10壳体        11，11'进气管          12导气筒

20管板        21滤芯                 30环形导流结构

31底板        32折流挡板             33沉降开孔

40反吹组件    41反吹气进气管         42吹嘴

α角度

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是相对具有气体分布功能的过滤器的安装方位而言的，具体地，朝向过滤器灰斗的方向为下，朝向过滤器顶盖的方向为上，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。

如图2至图5所示，本实用新型提供一种具有气体分布功能的过滤器，该过滤器包括壳体10以及设置在该壳体10内的管板20，所述管板20上设置有向下延伸的滤芯21，所述壳体10上设置有进气管11，其中，所述过滤器还包括环形导流结构30，该环形导流结构30设置在所述壳体10的内部并且位于所述滤芯21的外侧，所述进气管11连通到所述环形导流结构30，即，环形导流结构30和壳体10的内壁所围成的开放腔室相连通，进气管11使得通过该进气管11进入所述壳体10内的含尘气体经过所述环形导流结构30引导后向下流动。

因此，在壳体10的内部设置包围所述滤芯21的环形导流结构30，使得通过进气管11进入所述壳体10的含尘气体经过该环形导流结构30的引导后能向下流动，即，在实现了含尘气体和固体颗粒沉降方向同向，且使得含尘气体在壳体10内均匀分布；同时，由于环形导流结构30不占用管板20排布滤芯21的空间，使过滤器在过滤面积和处理能力不变的条件下，缩小了管板20尺寸，可降低过滤器装置的制造成本，且能减少反吹过程中的振动，加强装置运行的稳定性和安全性。

需要说明的是，能够实现上述技术构思的实施方式有多种，例如环形导流结构的具体结构和进气管的布置方位，例如环形导流结构可以形成为上端具有翻边的圆筒结构，该翻边和圆筒通过光滑曲线过渡连接，为了方便说明本实用新型，在此只介绍其中的优选方式，该优选实施方式只用于说明本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图2和图3所示，在本实用新型提供的优选实施方式中，所述环形导流结构30包括从所述壳体10的内壁朝向所述滤芯21延伸的底板31，以及从该底板31的末端向上延伸的折流挡板32，并且该折流挡板32与所述管板20之间具有间隙。

即，底板31、折流挡板32、壳体10以及管板20四者共同形成一个上部具有和滤芯连通的开口的空腔，换言之，开口以下的空腔是和滤芯21相隔开的，且环绕滤芯21设置，以使得从进气管11进入的含尘气体能够在渗透进入滤芯21之前沿壳体10的周向流动扩散，保证气体分布的均匀性。

其中，为避免沉降到底板31上的固体颗粒的堆积，如图4和图5所示，所述底板31上形成有沉降开孔33，且沉降开孔33的直径与底板31的径向宽度的比值范围为0.1-0.5，即，沉降开孔33的直径相对于底板31的径向宽度较小，使得从进气管11流入到环形导流结构30的大部分含尘气体向上流动至管板20附近，然后从滤芯21根部自上而下流动，以充分利用滤芯21的过滤面积；同时，含尘气体中的部分固体颗粒撞击折流挡板32后因线速度降低而掉落在底板31上后，能被少量含尘气体携带经沉降开孔33而沉降。

进一步地，为加快沉降到底板31上的固体颗粒的沉降速度，所述沉降开孔33沿着所述折流挡板32的外侧等间隔设置，例如可以在底板31上等间隔设置9个、18个沉降开孔33，因此，固体颗粒撞击折流挡板32后沿着折流挡板32的外壁下落，正好落入设置在折流挡板32外侧的沉降开孔33中。

更进一步地，如图3和图4所示，所述底板31和所述折流挡板32之间夹角为锐角或直角。当底板31和折流挡板32之间的夹角为锐角时，沉降到底板31上的固体颗粒能够快速下滑到折流挡板32的外侧并从沉降开孔33中下落。当底板31和折流挡板32之间的夹角为直角时，便于加工制造和装配。

进气管11能够设置在壳体的任意合适的位置，例如上部、中部和下部，在本实用新型的优选实施方式中，为延长过滤器的使用寿命，且提高气固分离的效率，且节省折流挡板32的长度，所述进气管11的中心线与所述管板20下表面的竖直距离同所述壳体10的长度的比值为0.05-0.3，即靠近管板设置，需要说明的是，所述壳体10的长度为过滤器中管板以下的长度。

为了使得含尘气体在到达折流挡板32和管板20的之间的间隙之前沿滤芯21的外侧均匀分布，且避免了因该间隙过小，导致含尘气体线速增大而对滤芯21造成猛烈的冲击而引起磨损的现象。进一步地，为和通常壳体10的长度相适应，所述进气管11的中心线与所述管板20下表面的竖直距离为200-1000mm，所述折流挡板32的上端与所述管板20下表面的竖直距离为50-400mm，即折流挡板32位于壳体10的上部，折流挡板32的上端和滤芯21的根部大致处于同一高度，从而使得含尘气体从进气管11进入环形导流结构30后，向上流动至管板20附近，然后从滤芯21根部自上而下流动，以充分利用滤芯21的过滤面积。

更为进一步地，所述进气管11的中心线与所述管板20下表面的竖直距离为400-800mm，所述折流挡板32的上端与所述管板20下表面的竖直距离为100-250mm。

底板31可以为任意合适的形状，在本实用新型的优选实施方式中，为和过滤器的壳体10和管板20的通常形状相对应，如图4所示，所述底板31形成为圆环结构，因此折流挡板32形成为圆筒形结构。

在本实用新型的另一优选实施方式中，如图5所示，所述底板31可以形成为圆弧结构，且该圆弧结构相对于所述进气管11的中心线对称设置。即，该圆弧结构的两端具有一个开口，该开口所应对的圆心角为角度α。因此，从进气管10进入的含尘气体能够沿着圆弧结构的两侧流动，以混合均匀，并且能节省材料便于加工。需要说明的是，此处两侧是以进气管11的中心线为准而将圆弧结构分为两个对称的部分。当含尘气体的流速过快时，到达圆弧结构的开口处可向下流动以过滤。

为与含尘气体的所设定的通常流速相适应，所述圆弧结构的圆心角介于240°和360°之间，需要说明的是，此处包括240°而不包括360°，以区别另一实施方式的圆形结构，即，角度α的范围满足：0°＜α≤120°。

优选地，所述底板31的径向宽度和所述进气管11的内径的比值为0.5-1.4，更为优选的比值为1.0，因此不必占用过多的过滤器空间，同时避免了底板31宽度太大，致使含尘气体流速降低，影响含尘气体的分布效果。需要说明的是，此处的径向宽度是指底板31的外圆和内圆的半径之差。

为提高过滤器的气固分离的效率，所述滤芯21为多个，例如可以在管板20上规则设置多个滤芯21，如图4和图5所示，将滤芯21分布成3圈，从内至外数量依次为6、12、18个。

为实现过滤器的连续运行，所述过滤器还包括分组设置的多个反吹组件40，每个反吹组件40的反吹气进气管41连接到所述管板20上，并且所述反吹组件40的吹嘴42位于所述管板20的上方且与所述滤芯21相对应，因此可以脉冲高速气流的反吹气对部分滤芯21进行分区吹扫，不影响其他未吹扫的滤芯21的正常工作。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种具有气体分布功能的过滤器，该过滤器包括壳体(10)以及设置在该壳体(10)内的管板(20)，所述管板(20)上设置有向下延伸的滤芯(21)，所述壳体(10)上设置有进气管(11)，其特征在于，所述过滤器还包括环形导流结构(30)，该环形导流结构(30)设置在所述壳体(10)的内部并且位于所述滤芯(21)的外侧，所述进气管(11)连通到所述环形导流结构(30)，使得通过该进气管(11)进入所述壳体(10)内的含尘气体经过所述环形导流结构(30)引导后向下流动。

2.根据权利要求1所述的具有气体分布功能的过滤器，其特征在于，所述环形导流结构(30)包括从所述壳体(10)的内壁朝向所述滤芯(21)延伸的底板(31)，以及从该底板(31)的末端向上延伸的折流挡板(32)，并且该折流挡板(32)与所述管板(20)之间具有间隙。

3.根据权利要求2所述的具有气体分布功能的过滤器，其特征在于，所述底板(31)和所述折流挡板(32)之间夹角为直角或锐角。

4.根据权利要求2所述的具有气体分布功能的过滤器，其特征在于，所述底板(31)上形成有沉降开孔(33)，且所述沉降开孔(33)的直径与所述底板(31)的径向宽度的比值范围为0.1-0.5。

5.根据权利要求2所述的具有气体分布功能的过滤器，其特征在于，所述进气管(11)的中心线与所述管板(20)下表面的竖直距离为200-1000mm，所述折流挡板(32)的上端与所述管板(20)下表面的竖直距离为50-400mm。

6.根据权利要求5所述的具有气体分布功能的过滤器，其特征在于，所述进气管(11)的中心线与所述管板(20)下表面的竖直距离为400-800mm，所述折流挡板(32)的上端与所述管板(20)下表面的竖直距离为100-250mm。

7.根据权利要求2所述的具有气体分布功能的过滤器，其特征在于，所述底板(31)形成为圆环结构。

8.根据权利要求2所述的具有气体分布功能的过滤器，其特征在于，所述底板(31)形成为圆弧结构，且该圆弧结构相对于所述进气管(11)的中心线对称设置。

9.根据权利要求8所述的具有气体分布功能的过滤器，其特征在于，所述圆弧结构的圆心角介于240°和360°之间。

10.根据权利要求7或8所述的具有气体分布功能的过滤器，其特征在于，所述底板(31)的径向宽度和所述进气管(11)的内径的比值为0.5-1.4。