RU2035207C1 - Filter-based dust separator - Google Patents

Abstract

FIELD: separation of gases. SUBSTANCE: filter-based dust separator has body with filtering element. There is a grate one end of which is attached to the filtering element, its second end is connected to the end of the dirty gas inlet pipe. The pipe has a supporting grate with movable nozzle. EFFECT: higher efficiency and reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к очистке газов от пыли фильтровальными элементами и может быть использовано в химической, металлургической, строительной, машиностроительной и других отраслях народного хозяйства. The invention relates to the cleaning of gases from dust by filter elements and can be used in the chemical, metallurgical, construction, engineering and other sectors of the economy.

Известен многосекционный фильтр для очистки газов, содержащий корпус с секционированными бункерами для сбора пыли, оснащенный фильтровальными элементами в виде рукавов, камеры запыленного и очищенного газа, патрубки ввода и вывода газов, регенерирующее устройство на каждую секцию, выполненное в виде установленной на входе регенерирующего воздуха трубы Вентури с расположенным перед ней сопловым насадком, соединенным трубой с клапаном, управляемым электронным задатчиком, причем каждая секция фильтра снабжена на выходе регенерирующего воздуха второй трубой Вентури с сопловым насадком, который установлен соосно сопловому насадку выходного патрубка и соединен с ним трубопроводом, а также пылесборник [1]
Известное техническое решение работает таким образом, что по мере запыления рукавов и возрастания их гидравлического сопротивления через определенный промежуток времени производится регенерация отдельной секции. Осуществляется это сжатым воздухом, подаваемым через специальную систему клапанов и устройств, причем за время порядка 1 с проводится многократное срабатывание управляющего клапана и сжатой струей воздуха проводится продувка рукавов при одновременном сотрясении ткани.Known multi-section filter for gas purification, comprising a housing with partitioned bins for collecting dust, equipped with filter elements in the form of sleeves, a chamber of dusty and purified gas, gas inlet and outlet pipes, a regenerating device for each section, made in the form of a pipe installed at the inlet of the regenerating air Venturi with a nozzle nozzle located in front of it, connected by a pipe to a valve controlled by an electronic control unit, with each section of the filter provided at the outlet of the regenerating air with a second venturi pipe with a nozzle nozzle, which is installed coaxially with the nozzle nozzle of the outlet pipe and connected to it by a pipe, and also a dust collector [1]
The known technical solution works in such a way that, as the sleeves are dusted and their hydraulic resistance increases, a separate section is regenerated after a certain period of time. This is accomplished by compressed air supplied through a special system of valves and devices, moreover, for a period of about 1 s, the control valve is repeatedly actuated and the sleeves are purged with a compressed air stream while the fabric is shaking.

К недостаткам известного устройства следует отнести необходимость для очистки фильтровальных элементов от осевшей на них пыли специального достаточно сложного в управлении и конструкции механизма, содержащего в себе систему продувки фильтровальных элементов и встряхивания. Чистое время фильтрования запыленного газа при аналогичной работе всех известных фильтров с использованием регенерации его секций с помощью продувки составляет порядка 90% т. е. все известные системы имеют большие недостатки, выражающиеся в потере времени на очистку фильтровальных элементов от осевшей на них пыли. Несмотря на работу системы регенерации в многоимпульсном режиме, фильтрующая ткань рукавов успевает забиваться пылью, гидравлическое сопротивление установки в процессе работы повышается, что отрицательно отражается на степени очистки газа, и повышается энергоемкость этого процесса, т.е. снижается эффективность работы пылеуловителя. The disadvantages of the known device include the need for cleaning the filter elements from the dust deposited on them of a special mechanism that is quite complicated in control and design, containing a system for purging the filter elements and shaking. The net time of filtering dusty gas during the similar operation of all known filters using the regeneration of its sections by blowing is about 90%, i.e., all known systems have big disadvantages, which are reflected in the loss of time for cleaning filter elements from dust settled on them. Despite the operation of the regeneration system in multipulse mode, the filtering fabric of the sleeves manages to become clogged with dust, the hydraulic resistance of the installation increases during operation, which negatively affects the degree of gas purification, and the energy intensity of this process increases, i.e. the efficiency of the dust collector is reduced.

Целью изобретения является повышение эффективности работы фильтрационного пылеуловителя за счет улучшения очистки фильтровального элемента от оседающей на нем пыли, упрощение конструкции устройства для регенерации фильтровальных элементов и пылеуловителя в целом, повышение надежности работы его, упрощение обслуживания и эксплуатации. The aim of the invention is to increase the efficiency of the filtration dust collector by improving the cleaning of the filter element from dust settling on it, simplifying the design of the device for the regeneration of filter elements and the dust collector as a whole, increasing its reliability, simplifying maintenance and operation.

Цель достигается тем, что в фильтрационном пылеуловителе, содержащем корпус с фильтровальным элементом, патрубок ввода запыленного газа, патрубок вывода очищенного газа и пылесборник, в замкнутом объеме, образованном фильтровальным элементом, патрубком ввода с установленной в нем опорной решеткой и соединяющей их сеткой, размещена подвижная насадка. The goal is achieved by the fact that in the filtration dust collector containing a housing with a filter element, a dusty gas inlet pipe, a purified gas outlet pipe and a dust collector, in a closed volume formed by a filter element, an inlet pipe with a support grid installed in it and a mesh connecting them, a movable nozzle.

Предложенное техническое решение отличается от прототипа тем, что в замкнутом объеме, образованном фильтровальным элементом, патрубком ввода запыленного газа и соединяющей их сеткой, размещена подвижная насадка; в патрубке ввода запыленного газа установлена опорная решетка. The proposed technical solution differs from the prototype in that a movable nozzle is placed in a closed volume formed by a filter element, a nozzle for introducing dusty gas and a grid connecting them; a support grid is installed in the dusty gas inlet pipe.

Анализ известного технического решения и предложенного показывает, что отличительные признаки его обуславливают соответствие предложенного технического решения критерию "новизна". Analysis of the known technical solution and the proposed one shows that its distinguishing features determine the compliance of the proposed technical solution with the criterion of "novelty."

При анализе патентной документации и научно-технической литературы не обнаружено технических решений, содержащих признаки, сходные с признаками, отличающими предложенное решение от прототипа, следовательно, предложенное решение соответствует критерию "существенные отличия". When analyzing patent documentation and scientific and technical literature, no technical solutions were found that contain features similar to those that distinguish the proposed solution from the prototype, therefore, the proposed solution meets the criterion of "significant differences".

На чертеже изображен фильтрационный пылеуловитель, продольный разрез. The drawing shows a filter dust collector, a longitudinal section.

Фильтрационный пылеуловитель содержит корпус 1 с фильтровальным элементом 2, патрубок 3 ввода запыленного газа, патрубок 4 вывода очищенного газа и пылесборник 5, причем в замкнутом объеме 6, образованном фильтровальным элементом 2, патрубком 3 ввода запыленного газа с установленной в нем опорной решеткой 7 и соединяющей их сеткой 8, размещена подвижная насадка 9. The filtration dust collector comprises a housing 1 with a filter element 2, a dusty gas inlet pipe 3, a purified gas outlet pipe 4 and a dust collector 5, and in a closed volume 6 formed by a filter element 2, a dusty gas inlet pipe 3 with a support grid 7 installed in it and connecting their grid 8, placed a moving nozzle 9.

В качестве элементов подвижной насадки 9 могут быть приняты тела различной формы (шары, кубики, цилиндры и т.д.) с плотностью порядка 100-400 кг/м³, например бобышки из вспененного полиуретана отходы завода пластмасс г. Ижевска. Фильтровальный элемент 2 может быть прикреплен к элементам корпуса 1 в точке 10.As elements of the movable nozzle 9, bodies of various shapes (balls, cubes, cylinders, etc.) with a density of the order of 100-400 kg / m ³ , for example, lugs from foamed polyurethane waste from the Izhevsk plastic plant, can be taken. The filter element 2 can be attached to the elements of the housing 1 at point 10.

Фильтрационный пылеуловитель работает следующим образом. The filtration dust collector operates as follows.

Запыленный газ подается по патрубку 3 ввода через подвижную насадку 9, находящуюся в вертикальном участке патрубка 3 ввода на опорной решетке 7, в замкнутый объем 6, который образован фильтровальным элементом 2, сеткой 8, вертикальным участком патрубка 3 ввода и опорной решеткой 7. При этом под действием газового потока фильтровальный элемент 2 принимает куполообразную форму. Затем газ проходит через фильтровальный элемент 2 и очищается от пыли. Очищенный газ выводится из фильтрационного пылеуловителя через патрубок 4 его вывода. Dusty gas is supplied through the inlet pipe 3 through the movable nozzle 9, located in the vertical section of the inlet pipe 3 on the support grid 7, into the enclosed volume 6, which is formed by the filter element 2, the grid 8, the vertical section of the inlet pipe 3 and the support grid 7. under the action of a gas stream, the filter element 2 takes a dome-shaped shape. Then the gas passes through the filter element 2 and is cleaned of dust. The purified gas is discharged from the filter dust collector through the pipe 4 of its output.

Уловленная пыль остается на внутренней (вогнутой) поверхности фильтровального элемента 2. Одновременно под действием скоростного потока запыленного газа элементы подвижной насадки 9 псевдоожижаются и приобретают направленное движение вверх по ходу движения запыленного газа, выходящего из вертикального участка патрубка 3 ввода. Они газовым потоком с большой скоростью выбрасываются из вертикального участка патрубка 3 ввода в замкнутый объем 6, где элементы подвижной насадки 9 хаотически изменяют свое направление движения и бомбардируют внутреннюю поверхность фильтровального элемента 2, одновременно элементы подвижной насадки 9 за счет того, что фильтровальный элемент 2, сетка 8, вертикальный участок патрубка 3 ввода и опорная решетка 7 образуют замкнутый объем 6, возвращаются в зону выхода запыленного газа из вертикального участка патрубка 3 ввода в замкнутый объем 6, подхватываются этим потоком и вновь, изменяя направление движения во всевозможных направлениях, непрерывно бомбардируют внутреннюю поверхность фильтровального элемента 2. В замкнутом объеме 6 при хаотическом движении элементов подвижной насадки 9 образуются различные потоки очищаемого газа, которые, как и бомбардирующие элементы подвижной насадки 9, вызывают встряхивающие колебания в фильтровальном элементе 2. На ткани фильтровального элемента 2 образуются волнообразные перегибы, что способствует очищению ее от осевшей пыли, а элементы подвижной насадки 9, которые в процессе хаотического движения в замкнутом объеме 6 ударяются (бомбардируют) о поверхность фильтровального элемента 2, способствуют тому, что пыль не успевает оседать на поверхность ткани, не накапливается на ней, не налипает. Таким образом происходит постоянное очищение поверхности фильтровального элемента 2, как бы постоянное выхлопывание ткани элементами подвижной насадки 9. Скорость их и усилие соударения с тканью фильтровального элемента 2 за счет высокой скорости потока запыленного газа, выходящего из вертикального участка патрубка 3 ввода, достаточны для эффективной регенерации (выхлопывания) фильтровального элемента 2 от пыли. Частицы пыли соударяются между собой, укрупняются и под действием газового потока, поступающего в замкнутый объем 6 через патрубок 3 ввода, устремляются к таким участкам замкнутого объема 6, где восходящая скорость газа минимальна или равна нулю, т.е. в конечном итоге частицы пыли поступают к периметру соединения сетки 8 с фильтровальным элементом 2. В последующем эта пыль проходит через ячейки сетки 8 и ссыпается в пылесборник 5. The trapped dust remains on the inner (concave) surface of the filter element 2. At the same time, under the influence of a high-speed flow of dusty gas, the elements of the movable nozzle 9 are fluidized and acquire directional movement upstream of the dusty gas leaving the vertical section of the inlet pipe 3. They are ejected by a gas stream at high speed from the vertical section of the inlet pipe 3 into a closed volume 6, where the elements of the movable nozzle 9 randomly change their direction of motion and bombard the inner surface of the filter element 2, while the elements of the movable nozzle 9 due to the fact that the filter element 2, grid 8, the vertical section of the inlet pipe 3 and the support grid 7 form a closed volume 6, return to the exit zone of dusty gas from the vertical section of the inlet pipe 3 in the closed volume 6, are picked up by this flow and again, changing the direction of movement in all possible directions, continuously bombard the inner surface of the filter element 2. In a closed volume 6 with the chaotic movement of the elements of the movable nozzle 9, various flows of the cleaned gas are formed, which, like the bombarding elements of the movable nozzle 9, cause shaking vibrations in the filter element 2. On the fabric of the filter element 2, wave-like bends are formed, which helps to clear it of settled dust, and the element nts of the movable nozzle 9, which in the process of chaotic movement in a closed volume 6 hit (bombard) the surface of the filter element 2, contribute to the fact that the dust does not have time to settle on the surface of the fabric, does not accumulate on it, does not stick. Thus, the surface of the filter element 2 is constantly cleaned, as if the fabric were continuously exhausted by the elements of the movable nozzle 9. Their speed and the force of impact with the fabric of the filter element 2 due to the high flow rate of dusty gas exiting the vertical section of the inlet pipe 3 are sufficient for efficient regeneration (exhaust) filter element 2 from dust. Dust particles collide with each other, coarsen, and under the action of a gas stream entering the closed volume 6 through the inlet pipe 3, rush to such sections of the closed volume 6, where the ascending gas velocity is minimal or equal to zero, i.e. ultimately, dust particles arrive at the perimeter of the connection of the mesh 8 with the filter element 2. Subsequently, this dust passes through the cells of the mesh 8 and is poured into the dust collector 5.

Эффект предложенного технического решения заключается в том, что повышается эффективность работы пылеуловителя, так как очистка ткани фильтровального элемента 2 осуществляется постоянно, непосредственно во время очистки запыленного газа, причем для этой цели нет необходимости специальных сложных по конструкции и эксплуатации устройств, что снижает за счет отсутствия таких устройств энергоемкость процесса очистки газа от пыли, стоимость изготовления фильтрационных пылеуловителей, упрощает эксплуатацию, ремонт, и т. д. При износе элементов подвижной насадки их заменяют на новые. Кроме того, нет необходимости переключать работу пылеуловителя на режим регенерации фильтровальных элементов, что позволяет увеличить время, которое прежде затрачивалось на регенерацию фильтровальных элементов и которое можно приравнять ко времени простоя фильтрационного пылеуловителя для ведения процесса очистки запыленного газа, т.е. повысить эффективность пылеуловителя. С использованием предложенного решения эффективность фильтрационного пылеуловителя увеличилась на 10% за счет лучшей и постоянной очистки ткани фильтровального элемента и исключения потерь времени на регенерацию фильтровального элемента. The effect of the proposed technical solution lies in the fact that the efficiency of the dust collector is increased, since the cleaning of the fabric of the filter element 2 is carried out constantly, directly during the cleaning of dusty gas, and for this purpose there is no need for special devices complicated in design and operation, which reduces due to the lack of of such devices, the energy intensity of the process of gas purification from dust, the cost of manufacturing filter dust collectors, simplifies operation, repair, etc. When the elements are worn movable nozzle ntov they are replaced with new ones. In addition, there is no need to switch the operation of the dust collector to the regeneration mode of the filter elements, which allows to increase the time that was previously spent on the regeneration of the filter elements and which can be equated to the idle time of the filter dust collector for conducting the dusty gas purification process, i.e. increase the efficiency of the dust collector. Using the proposed solution, the efficiency of the filtration dust collector increased by 10% due to the best and constant cleaning of the fabric of the filter element and the exclusion of time losses for the regeneration of the filter element.

Claims (1)

Фильтрационный пылеуловитель, содержащий корпус с фильтровальным элементом, патрубок ввода запыленного газа, патрубок вывода очищенного газа и пылесборник, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы пылеуловителя, он снабжен сеткой, один конец которой соединен с фильтровальным элементом, а другой с выходным торцом патрубка ввода запыленного газа, снабженного опорной решеткой с размещенной на ней подвижной насадкой. A filtration dust collector comprising a housing with a filter element, a dust gas inlet pipe, a purified gas outlet pipe and a dust collector, characterized in that, in order to increase the dust collector efficiency, it is equipped with a mesh, one end of which is connected to the filter element and the other to the outlet end a nozzle for introducing dusty gas equipped with a support grid with a movable nozzle placed on it.

Images