RU2060792C1 - Filter-cyclone - Google Patents

Abstract

FIELD: chemical engineering. SUBSTANCE: filter-cyclone has cylindrical housing with conical bottom, tangential inlet and outlet branch pipes, cylindrical shell with bottom mounted inside housing along its axis and dividing the internal volume of filter-cyclone into chambers for contaminated and purified air, filtering member made in the form of filtering sleeves mounted vertically and communicating with chamber for contaminated air through internal cavity, regeneration device with Venturi member having nozzle pipes whose upper ends are supplied to upper edge of Venturi member mounted along housing axis. Their lower outputs are directed to shell bottom. Conical-cylindrical member is mounted in cavity formed by housing and shell at the level of shell base. Deflector and conical ring-shaped members made as removable ones are placed in chamber for contaminated air under the shell bottom. EFFECT: enhanced efficiency of dry cleaning gases from dust. 1 dwg

Description

Изобретение относится к пылеочистному оборудованию, а именно к устройствам для сухой очистки газов от пыли, и может быть использовано в строительной, горнодобывающей, химической, металлургической и других отраслях промышленности. The invention relates to dust-cleaning equipment, in particular to devices for dry gas cleaning from dust, and can be used in the construction, mining, chemical, metallurgical and other industries.

Известны различные устройства для очистки газов от пыли. Они содержат, как правило, корпус, подающий и выходной патрубки, фильтрующий элемент, бункер с патрубком для удаления пыли и систему регенерации [1]
Недостатками таких технических решений являются низкое качество очистки, сложность конструкции, высокая металлоемкость и низкая производительность.There are various devices for cleaning gases from dust. As a rule, they contain a housing, a supply and an outlet nozzle, a filter element, a hopper with a nozzle for dust removal and a regeneration system [1]
The disadvantages of such technical solutions are low quality cleaning, design complexity, high metal consumption and low productivity.

Наиболее близким техническим решением из известных (прототипом) является фильтр-циклон, содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, тангенциальный входной и выходной патрубки, установленную по его оси цилиндрическую обечайку с днищем, разделяющую корпус на камеры загрязненного и очищенного воздуха, фильтрующий элемент в виде установленных вертикально в камере очищенного воздуха фильтрующих рукавов, сообщающихся внутренней полостью с камерой загрязненного воздуха, и устройство для регенерации с элементом Вентури с сопловыми трубами, подведенными своими верхними концами к верхней кромке элемента Вентури [2]
Недостатками данного фильтра циклона являются сложность конструкции, низкая эффективность инерционной очистки и повышенная пылевая нагрузка на фильтрующий материал.The closest technical solution known (prototype) is a filter cyclone containing a cylindrical housing with a conical bottom, a tangential inlet and outlet nozzle, a cylindrical shell with a bottom mounted along its axis, dividing the housing into chambers of contaminated and purified air, a filter element in the form of installed vertically in the cleaned air chamber of filter bags communicating with the internal cavity with the contaminated air chamber, and a regeneration device with a venturi element from the nozzle and tubes, let down at their upper ends to the upper edge of the Venturi element [2]
The disadvantages of this cyclone filter are the design complexity, low inertial cleaning efficiency and increased dust load on the filter material.

Техническая сущность данного изобретения направлена на повышение эффективности очистки воздуха за счет разделения потока очищаемого газа в процессе инерционной очистки на условно чистую и запыленную части с удалением условно чистой части на фильтры, и в связи с этим снижение пылевой нагрузки на фильтрующую поверхность. The technical essence of this invention is aimed at improving the efficiency of air purification by dividing the stream of gas to be purified during inertial cleaning into conditionally clean and dusty parts with the removal of the conditionally clean part on the filters, and in this regard, reducing the dust load on the filter surface.

На чертеже изображена общая схема фильтра-циклона. The drawing shows a General diagram of a cyclone filter.

Фильтр-циклон содержит цилиндрический корпус 1 с коническим днищем 2, в нижней части которого размещено пылесбрасывающее устройство 3, тангенциальный входной патрубок 4 и выходной патрубок 5. Внутри цилиндрического корпуса 1 по его оси установлена цилиндрическая обечайка 6 с днищем 7, разделяющая внутренний объем фильтра-циклона на камеры загрязненного 8 и очищенного 9 воздуха. The cyclone filter contains a cylindrical housing 1 with a conical bottom 2, in the lower part of which there is a dust-throwing device 3, a tangential inlet pipe 4 and an outlet pipe 5. Inside the cylindrical body 1, a cylindrical shell 6 with a bottom 7 is installed along its axis, separating the internal volume of the filter - cyclone on the chamber of polluted 8 and purified 9 air.

Цилиндрическая обечайка 6 установлена внутри корпуса 1 с зазором относительно корпуса, образующим кольцевую полость 10, в нижней части которой установлен цилиндрический элемент 11. Цилиндрическая часть цилиндроконического элемента 11 установлена коаксиально корпусу 1 на уровне низа обечайки 6. В камере загрязненного воздуха 8 под днищем 7 обечайки 6 установлены выполненные съемными конические кольцевые элементы 12 и обтекатель 13. Внутри цилиндрической обечайки 6 размещены фильтрующие рукава 14, внутренней полостью сообщающиеся с камерой загрязненного воздуха 8. Продувочный коллектор 15 устройства регенерации (полностью не показано) содержит электромагнитный клапан 16, сопловые трубы 17 и 18 и элемент Вентури 19, установленный в камере очищенного воздуха 9 по оси корпуса 1. A cylindrical shell 6 is installed inside the housing 1 with a gap relative to the housing, forming an annular cavity 10, in the lower part of which a cylindrical element 11 is installed. The cylindrical part of the cylinder-conical element 11 is installed coaxially to the housing 1 at the bottom of the shell 6. In the chamber of polluted air 8 under the bottom 7 of the shell 6, the conical ring elements 12 and the fairing 13 made removable are installed. Inside the cylindrical shell 6, filtering sleeves 14 are placed, communicating with the camera via an internal cavity of scorched air 8. The purge manifold 15 of the regeneration device (not shown completely) contains a solenoid valve 16, nozzle pipes 17 and 18 and a Venturi element 19 mounted in the cleaned air chamber 9 along the axis of the housing 1.

Сопловые трубы 17 и 18 своими верхними концами подведены к верхней кромке элемента Вентури 19, а нижними выходами направлены к днищу 7 обечайки 6. Фильтрующие рукава 14 фиксируются в рабочем положении посредством натяжных устройств 20. The nozzle pipes 17 and 18 are connected with their upper ends to the upper edge of the venturi element 19, and the lower exits are directed to the bottom 7 of the shell 6. The filter bags 14 are fixed in position by means of tensioning devices 20.

Фильтр-циклон работает следующим образом. Filter cyclone works as follows.

Запыленный газ через тангенциальный входной патрубок 4 поступает в кольцевую полость 10, в которой образуется нисходящий вращающийся поток. Под действием инерционных сил частицы пыли перемещаются к цилиндрическому корпусу 1, а вращающийся поток, прилегающий к цилиндрической обечайке 6, представляет собой более чистую условно чистую часть пылевоздушного потока, которая в нижней части полости 10 отделяется от основного потока цилиндрическим элементом 11. Эта условно чистая часть пылевоздушного потока перемещается к фильтрующим рукавам 14, а оставшаяся часть пылевоздушной смеси продолжает перемещаться вниз по стенкам конического днища, в полости которого происходит осаждение более крупных частиц пыли, а очищенный от них восходящий воздушный поток перемещается по камере загрязненного воздуха 8 через кольцевые каналы, образованные цилиндроконическим элементом 11, коническими кольцевыми элементами 12 и обтекателем 13, к фильтрующим рукавам 14. При этом происходит стабилизация восходящего воздушного потока, позволяющая снизить унос складируемой в фильтре-циклоне пыли, которая периодически удаляется из него через пылесбрасывающее устройство 3. Очищенный от крупных частиц пыли воздушный поток через открытые нижние торцы фильтрующих рукавов 14 попадает во внутреннюю полость рукавов, проходит через фильтрующую ткань и очищается от пыли, которая осаждается на внутренней поверхности pукавов 14. Очищенный воздух через выходной патрубок 5 удаляется в атмосферу. Dusty gas through a tangential inlet pipe 4 enters the annular cavity 10, in which a downward rotating flow is formed. Under the action of inertial forces, the dust particles move to the cylindrical body 1, and the rotating stream adjacent to the cylindrical shell 6 is a cleaner, relatively clean part of the dusty air stream, which is separated from the main stream by the cylindrical element 11. This conditionally clean part the dust-air flow moves to the filtering sleeves 14, and the remaining part of the dust-air mixture continues to move down the walls of the conical bottom, in the cavity of which deposition occurs of larger dust particles, and the ascending air stream cleaned from them moves through the contaminated air chamber 8 through the annular channels formed by the cylindrical conical element 11, the conical ring elements 12 and the cowling 13, to the filtering arms 14. In this case, the upward air flow is stabilized, which allows to reduce entrainment of dust stored in the cyclone filter, which is periodically removed from it through a dust-throwing device 3. Air stream cleaned from large dust particles through open lower ortsy filter bags 14 into the inner cavity of the hose, it passes through the filter cloth and cleaned of dust, which is deposited on the inner surface pukavov 14. The cleaned air through the outlet 5 is removed to the atmosphere.

По мере накопления слоя пыли на внутренней поверхности фильтрующих рукавов 14 гидравлическое сопротивление увеличивается. По заранее заданной величине сопротивления автоматически производится их регенерация. Для этого по команде управляющего устройства (не показано) открывается электромагнитный клапан 16 устройства регенерации и по коллектору 15 через сопловые трубы 17 и 18 осуществляется подача сжатого воздуха в камеру очищенного газа, в зоны низа и верха фильтрующих рукавов 14. В процессе воздействия импульса сжатого воздуха происходит продувка рукавов в направлении, обратном движению потоков загрязненного воздуха. Осевший с внутренней стороны pукавов 14 слой пыли разрушается и осыпается. По истечении заданного интервала времени электромагнитный клапан 16 закрывается и подача сжатого воздуха прекращается. Процесс очистки воздуха от пыли повторяется. As the dust layer accumulates on the inner surface of the filter bags 14, the hydraulic resistance increases. According to a predetermined resistance value, they are automatically regenerated. To do this, by command of a control device (not shown), the electromagnetic valve 16 of the regeneration device is opened and compressed air is supplied through the nozzle pipes 17 and 18 to the cleaned gas chamber, to the areas of the bottom and top of the filter bags 14. During the action of the pulse of compressed air Hoses are purged in the opposite direction to the flow of polluted air. The dust layer deposited on the inside of the sleeves 14 is destroyed and crumbled. After a predetermined time interval, the solenoid valve 16 closes and the supply of compressed air stops. The process of cleaning air from dust is repeated.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом заключается в следующем:
обеспечивается более качественная очистка воздуха от пыли;
снижается расход сжатого воздуха на регенерацию фильтрующих рукавов;
снижаются энергозатраты.The technical and economic efficiency of the proposed technical solution compared to the prototype is as follows:
provides better air cleaning from dust;
reduced compressed air consumption for the regeneration of filter bags;
energy costs are reduced.

Claims (1)

Фильтр-циклон, содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, тангенциальный входной и выходной патрубки, установленную по его оси цилиндрическую обечайку с днищем, разделяющую корпус на камеры загрязненного и очищенного воздуха, фильтрующий элемент в виде установленных вертикально в камере очищенного воздуха фильтрующих рукавов, сообщающихся внутренней полостью с камерой загрязненного воздуха, и устройство для регенерации с элементом Вентури с сопловыми трубами, подведенными своими верхними концами к верхней кромке элемента Вентури, отличающийся тем, что фильтр снабжен обтекателем, цилиндроконическим и коническими кольцевыми элементами, установленными концентрично, цилиндрическая часть цилиндроконического элемента установлена коаксиально корпусу на уровне низа обечайки, обтекатель и кольцевые элементы выполнены съемными и размещены в камере загрязненного воздуха под днищем обечайки с переменным диаметром в сторону увеличения по высоте днища, при этом элемент Вентури установлен по оси корпуса, а нижние выходы сопловых труб направлены к днищу обечайки. A cyclone filter containing a cylindrical body with a conical bottom, a tangential inlet and outlet nozzle, a cylindrical shell with a bottom mounted along its axis, dividing the housing into contaminated and purified air chambers, a filter element in the form of filtering tubes installed vertically in the cleaned air chamber communicating with the inside cavity with a chamber of contaminated air, and a regeneration device with a venturi element with nozzle pipes brought by its upper ends to the upper edge of the element Venturi, characterized in that the filter is equipped with a cowl, cylinder-conical and conical ring elements mounted concentrically, the cylindrical part of the cylinder-conical element is installed coaxially to the housing at the bottom of the shell, the cowl and ring elements are removable and placed in the contaminated air chamber under the bottom of the shell with a variable diameter in the direction of increase in height of the bottom, while the Venturi element is installed along the axis of the casing, and the lower exits of the nozzle pipes are directed to the bottom of the shell.

Images