RU2333030C1 - Carcass filter with pulsed blowdown - Google Patents

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: filter incorporates a casing, a filtration section with dusted air inlet duct and purified air outlet duct, filtration hoses with a carcass, a grate made up of pipes, dust accumulation hopper and filter recovery mechanism. The aforesaid mechanism consists of a solenoid valve, compressed air feed line with nozzles, Venturi nozzles, recovery automatic control device connected to the common microprocessor. The casing houses a temperature pick up, the dust accumulation hopper houses an emergency dust level pickup, the outlet duct accommodates a thermal automatic pickup-annunciator, the aforesaid hardware outputs being connected to the common microprocessor. Also, the dust separator filtration section outlet duct accommodates a manifold with nozzles to be connected to the fire-extinguishing system, its control unit being connected with the common microprocessor.

EFFECT: dust separation higher efficiency and reliability.

4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к технике пылеулавливания, может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов и предназначено для центральных систем аспирации.The invention relates to techniques for dust collection, can be used in chemical, textile, food, light and other industries for cleaning dusty gases and is intended for central aspiration systems.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту являются способ пылеулавливания и аппарат по патенту РФ №2256510, кл. В04С 9/00 от 15.06.2004 г., заключающийся в том, что очистку запыленного газового потока осуществляют посредством его подачи во входной короб фильтровальной секции пылеуловителя, содержащего корпус, опорную часть с бункером для сбора пыли, вывод очищенного газа осуществляют через выходной короб фильтровальной секции, а пылеуловитель содержит корпус, периферийный ввод газового потока, фильтрующий элемент и бункер для сбора пыли (прототип).The closest technical solution to the claimed object is a dust collection method and apparatus according to the patent of the Russian Federation No. 2256510, class. B04C 9/00 of 06/15/2004, which consists in the fact that the dusty gas stream is cleaned by supplying it to the inlet box of the filter section of the dust collector containing a housing, a supporting part with a dust collecting bin, the outlet of the purified gas is carried out through the filter outlet sections, and the dust collector comprises a housing, a peripheral gas flow inlet, a filter element and a dust collecting bin (prototype).

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания за счет малой площади фильтрующего элемента.The disadvantage of the prototype is the relatively low efficiency of the dust collection process due to the small area of the filter element.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания, а также снижение металлоемкости и виброакустической активности аппарата в целом.The technical result is an increase in the efficiency and reliability of the dust collection process, as well as a decrease in the metal consumption and vibroacoustic activity of the apparatus as a whole.

Это достигается тем, что в каркасном рукавном фильтре с импульсной продувкой, содержащем корпус, фильтровальную секцию с коробами для входа запыленного и выхода очищенного воздуха, фильтрующие рукава с каркасом, трубную решетку, бункер для сбора пыли и механизм регенерации фильтра, механизм регенерации фильтра состоит из соленоидного клапана, трубы для подвода сжатого воздуха с соплами, насадков Вентури, прибора автоматического управления регенерацией, соединенным с общим микропроцессором, а фильтр дополнительно снабжен корпусом фильтровальной секции с коробами для входа запыленного и выхода очищенного воздуха, где установлен датчик температуры, и в бункере для сбора пыли установлен аварийный датчик уровня пыли, в выходном коробе фильтровальной секции установлен тепловой автоматический датчик-извещатель, выходы с которых соединены с общим микропроцессором, а в выходном коробе фильтровальной секции пылеуловителя установлен коллектор с форсунками для подключения к системе пожаротушения, блок управления которым соединен с общим микропроцессором.This is achieved by the fact that in a frame bag filter with pulsed purge containing a housing, a filter section with boxes for entering dusty and purified air, filter bags with a frame, a tube sheet, a dust collection bin and a filter regeneration mechanism, the filter regeneration mechanism consists of a solenoid valve, pipes for supplying compressed air with nozzles, Venturi nozzles, an automatic regeneration control device connected to a common microprocessor, and the filter is additionally equipped with a filter housing leveling section with boxes for the entry of dusty and cleaned air exit, where a temperature sensor is installed, and an dust level alarm sensor is installed in the dust collection bin, a thermal automatic detector detector is installed in the output section of the filtering section, the outputs of which are connected to a common microprocessor, and a collector with nozzles for connecting to a fire extinguishing system, the control unit of which is connected to a common microprocessor, is installed in the outlet box of the filter section of the dust collector.

На фиг.1 представлен общий вид фильтра, на фиг.2 - схема регенерации, на фиг.3 - функциональная схема обеспечения пожаровзрывобезопасности работы устройства.Figure 1 presents a General view of the filter, figure 2 is a regeneration diagram, figure 3 is a functional diagram of the fire and explosion safety of the device.

Каркасный рукавный фильтр с импульсной продувкой содержит корпус 7, фильтровальную секцию 11 с коробами 12 и 13 для входа запыленного и выхода очищенного воздуха, фильтрующие рукава 6 с каркасом 9, трубную решетку 10. бункер 8 для сбора пыли и механизм регенерации фильтра, состоящий из соленоидного клапана 1, трубы 2 для подвода сжатого воздуха, сопла 3; насадка Вентури 4, прибора 5 автоматического управления регенерацией.The frame bag filter with pulsed purge contains a housing 7, a filter section 11 with boxes 12 and 13 for entering dusty and cleaned air, filtering bags 6 with a frame 9, a tube sheet 10. a dust collecting bin 8 and a filter regeneration mechanism consisting of a solenoid valve 1, pipe 2 for supplying compressed air, nozzle 3; Venturi nozzle 4, device 5 automatic regeneration control.

В корпусе блока фильтров установлен датчик температуры 14, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик 15 уровня пыли, в выходном коробе - тепловой автоматический датчик-извещатель 16, выходы которых соединены с общим микропроцессором 17, размещенном в шкафу управления 18, а в выходном коробе установлен коллектор 19 с форсунками 20 для подключения к системе пожаротушения, блок управления 21 которой соединен с общим микропроцессором 17, а система регенерации 22 рукавных фильтров содержит блок управления 23. который связан электронной связью с общим микропроцессором.A temperature sensor 14 is installed in the filter block housing, an emergency dust level sensor 15 is installed in the dust collection bin, a thermal automatic detector-detector 16 is located in the output box, the outputs of which are connected to a common microprocessor 17 located in the control cabinet 18, and in the output box a collector 19 with nozzles 20 is installed for connection to a fire extinguishing system, a control unit 21 of which is connected to a common microprocessor 17, and a bag filter regeneration system 22 includes a control unit 23. which is electronically connected to a common crop processor.

Гидравлическое сопротивление фильтровальной секции составляет 15...25% от гидравлического сопротивления всего устройства, материал фильтров рукавного типа обладает повышенными звукопоглощающими свойствами, а корпусные детали и ограждения устройства выполнены из конструкционных композиционных или полимерных материалов, например полиэтилена, капрона, полиуретана с помощью литья, штамповки, формования, причем на их поверхности нанесен слой мягкого вибродемпфирующего материала, например типа мастики «ВД-17», «Герлен-Д», причем соотношение между толщиной материала и вибродемпфирующего покрытия находится в оптимальном интервале величин: 1/(2,5...4), а поверх этого слоя закрепляется слой звукопоглощающего материала, например типа «винипор», «акмигран» с защитной акустически прозрачной пленкой типа «повиден». Бункер для сбора пыли выполнен конической или пирамидальной формы с углом наклона стенок, превышающим угол естественного откоса улавливаемой пыли. В фильтровальной секции пылеуловителя фильтрующие элементы рукавного типа располагаются прямыми рядами или в шахматном порядке, причем отношение длины рукава L к его диаметру D находится в оптимальном интервале величин:L/D 15...40, а в качестве материала фильтрующих рукавных элементов используются как тканые материалы со способами переплетения: полотняные, саржевые, сатиновые; с видами волокон в нити: штапельные, филаментные, текстурированные; с обработкой поверхности: гладкие и ворсованные, так и нетканые со способами закрепления волокон: иглопробивные, холстопрошивные и клееные, полученные вышеперечисленными способами из:The hydraulic resistance of the filter section is 15 ... 25% of the hydraulic resistance of the entire device, the bag-type filter material has improved sound absorption properties, and the body parts and guards of the device are made of structural composite or polymeric materials, such as polyethylene, nylon, polyurethane using casting, stamping, molding, and on their surface a layer of soft vibration-damping material is applied, for example, mastic type “VD-17”, “Gerlen-D”, and the ratios between the thickness of the material and the vibration damping coating is in the optimal range of values: 1 / (2.5 ... 4), and on top of this layer is fixed a layer of sound-absorbing material, such as “Vinipor”, “Akmigran” with a protective acoustically transparent film of the “visible” type ". The dust collection bin is made in a conical or pyramidal shape with an angle of inclination of the walls exceeding the angle of repose of the captured dust. In the filter section of the dust collector, the bag-type filtering elements are arranged in straight rows or in a checkerboard pattern, and the ratio of the length of the sleeve L to its diameter D is in the optimal range of values: L / D 15 ... 40, and used as woven filtering material materials with weaving methods: linen, twill, satin; with the types of fibers in the thread: staple, filament, textured; with surface treatment: smooth and brushed, and non-woven with methods of fixing fibers: needle-punched, canvas-stitched and glued, obtained by the above methods from:

- естественных волокон животного и растительного происхождения (шерстяные, льняные, хлопчатобумажные, шелковые) со следующими диапазонами свойств: плотность ρ=320...1520 кг/м³; термостойкость λ=65...120°С; прочность разрыва σ=130...530 Па; разрывное удлинение φ=7...40%; влагоемкость w при температуре t=20°С и влажности φ=65% составляет w=7...15%; при влажности φ=90...95% составляет w=21,9...27%.- natural fibers of animal and vegetable origin (wool, linen, cotton, silk) with the following ranges of properties: density ρ = 320 ... 1520 kg / m ³ ; heat resistance λ = 65 ... 120 ° C; tensile strength σ = 130 ... 530 Pa; tensile elongation φ = 7 ... 40%; moisture capacity w at a temperature t = 20 ° C and humidity φ = 65% is w = 7 ... 15%; with humidity φ = 90 ... 95% is w = 21.9 ... 27%.

- искусственных органических волокон (лавсан, нитрон, капрон, хлорин, оксалон. полипропилен, поливинилхлорид, фторопласт, тефлон и др.) со следующими диапазонами свойств: плотность ρ=920...2300 кг/м³; термостойкость λ=65...270°С; прочность разрыва σ=180...860 Па; разрывное удлинение φ=14...50%; влагоемкость w при температуре t=20°С и влажности φ=65% составляет w=0...4,5%; при влажности φ=90...95% составляет w=0...8,5%;- artificial organic fibers (lavsan, nitron, nylon, chlorin, oxalon. polypropylene, polyvinyl chloride, fluoroplastic, teflon, etc.) with the following ranges of properties: density ρ = 920 ... 2300 kg / m ³ ; heat resistance λ = 65 ... 270 ° C; tensile strength σ = 180 ... 860 Pa; tensile elongation φ = 14 ... 50%; moisture capacity w at a temperature t = 20 ° C and humidity φ = 65% is w = 0 ... 4.5%; with humidity φ = 90 ... 95% is w = 0 ... 8.5%;

- искусственных неорганических волокон (например, стеклянное волокно) со следующими диапазонами свойств: плотность ρ=2000...2540 кг/м³; термостойкость λ=240...315°С; прочность разрыва σ=1600...3000 Па; разрывное удлинение φ=3...4%; влагоемкость w при температуре t=20°С и влажности φ=65% составляет w=0...0,3%; при влажности φ=90...95% составляет w=0...0,5%.- artificial inorganic fibers (for example, glass fiber) with the following ranges of properties: density ρ = 2000 ... 2540 kg / m ³ ; heat resistance λ = 240 ... 315 ° С; tensile strength σ = 1600 ... 3000 Pa; tensile elongation φ = 3 ... 4%; moisture capacity w at a temperature t = 20 ° C and humidity φ = 65% is w = 0 ... 0.3%; with humidity φ = 90 ... 95% is w = 0 ... 0.5%.

Фильтр работает следующим образом.The filter works as follows.

Избыточное давление сжатого воздуха при регенерации составляет 0,4...0,8 Па; длительность импульса составляет 0,1...0,2 с. Частота импульсов зависит от характера изменения сопротивления фильтра. В этом методе механическое встряхивание, обеспечивающее деформацию ткани и разрушение пылевого слоя, сочетается с обратной продувкой. Усилению эффекта обратной продувки способствует установленный на входе в рукав патрубок Вентури, так как происходит дополнительное эжектирование в рукав очищенных газов. Обычно одновременно продувается 5...10% рукавов без остановки процесса фильтрования. Длина рукавов не превышает 2,5...3,5 м; управление электромагнитными клапанами сжатого воздуха автоматизировано. В таких фильтрах нагрузка по газу обычно в 2...4 раза выше чем в фильтрах со встряхиванием и составляет 1,5...6 м/мин.The excess pressure of compressed air during regeneration is 0.4 ... 0.8 Pa; the pulse duration is 0.1 ... 0.2 s. The pulse frequency depends on the nature of the change in filter resistance. In this method, mechanical shaking, which ensures deformation of the fabric and the destruction of the dust layer, is combined with backflushing. The Venturi nozzle installed at the inlet of the sleeve contributes to the effect of the reverse purge, since there is an additional ejection of purified gases into the sleeve. Usually at the same time 5 ... 10% of the bags are blown without stopping the filtering process. The length of the sleeves does not exceed 2.5 ... 3.5 m; control of electromagnetic valves of compressed air is automated. In such filters, the gas load is usually 2 ... 4 times higher than in filters with shaking and is 1.5 ... 6 m / min.

Для оптимизации процесса пылеулавливания и для его безопасной работы в корпусе блока фильтров установлен датчик температуры 14, в бункере для сбора пыли аварийный датчик 15 уровня пыли, в выходном коробе тепловой автоматический датчик-извещатель 16, выходы которых соединены с общим микропроцессором 17, размещенном в шкафу управления 18, а в выходном коробе установлен коллектор 19 с форсунками 20 для подключения к системе пожаротушения, блок управления 21 которой соединен с общим микропроцессором 17, а система регенерации 22 рукавных фильтров содержит блок управления 23, который связан электронной связью с общим микропроцессором.To optimize the dust collection process and for its safe operation, a temperature sensor 14 is installed in the filter block housing, an dust level alarm sensor 15 is installed in the dust bin, an automatic heat detector-detector 16 is located in the output box, the outputs of which are connected to a common microprocessor 17 located in the cabinet control 18, and in the output box there is a collector 19 with nozzles 20 for connecting to a fire extinguishing system, the control unit 21 of which is connected to a common microprocessor 17, and the regeneration system 22 of baghouse filters The control unit 23 is connected, which is electronically coupled to a common microprocessor.

Тепловой датчик-извещатель 16 и коллектор 19 с форсунками 20 системы пожаротушения установлены в выходном коробе 12 фильтровальной секции потому, что она является выходным звеном в предлагаемом устройстве, и, чтобы предотвратить распространение пламя в случае возгорания дальше по вентиляционным каналам, эти системы устанавливают именно здесь, что повысит надежность и безопасность всего устройства.The heat detector-detector 16 and the collector 19 with nozzles 20 of the fire extinguishing system are installed in the outlet box 12 of the filter section because it is the output link in the proposed device, and to prevent the spread of flame in case of fire further along the ventilation ducts, these systems are installed here , which will increase the reliability and safety of the entire device.

Работа коллектора 19 с форсунками 20 осуществляется по принципу открытия аварийного электромагнитного клапана подачи воды, при подаче на клапан управляющего сигнала от общего микропроцессора 17, обрабатывающего сигнал с теплового датчика-извещателя 16, который в свою очередь реагирует на увеличение температуры в выходном коробе 12, вплоть до самовоспламенения пылевых аэрозолей и фильтрующих материалов блока фильтров.The collector 19 with nozzles 20 operates on the principle of opening the emergency electromagnetic water supply valve, when a control signal is supplied to the valve from a common microprocessor 17, which processes the signal from the heat detector 16, which in turn responds to an increase in temperature in the output duct 12, up to to self-ignition of dust aerosols and filter materials of the filter unit.

Работа системы порошкового пожаротушения (на чертеже не показано) происходит в дублирующем варианте, в случае, если на первой ступени выйдет из строя, например, электромагнитный клапан подачи воды, или будет отключена система водоснабжения, тогда сработает система порошкового пожаротушения, причем управление работой этих систем осуществляется от микропроцессора 17, который может быть размещен стационарно (например, в шкафу 18 управления) или быть встроенным в выносной пульт (на чертеже не показано), чтобы можно было в случае аварии управлять процессом пожаротушения, останавливая при этом распространение огня, что в целом повысит безопасность всей системы очистки воздуха от пыли.The operation of the powder fire extinguishing system (not shown in the drawing) occurs in a duplicate version, if, for example, the water supply solenoid valve fails at the first stage or the water supply system is shut off, then the powder fire extinguishing system will work, and the operation of these systems will work is carried out from the microprocessor 17, which can be permanently placed (for example, in the control cabinet 18) or be built into a remote control (not shown in the drawing), so that it could be controlled in case of an accident s fire extinguishing process, while continuing the spread of fire, which in general will increase the security of the entire air purification system from dust.

Пылеулавливающие аппараты данного типа предназначены для центральных систем аспирации.Dust collectors of this type are designed for central aspiration systems.

Фильтры с импульсной регенерацией широко применяются в технологических процессах с малой и большой производительностью по газам при обычных и высоких температурах. В аппарате происходит снижение виброакустической энергии, так как фильтрующие элементы одновременно являются аэродинамическим глушителем шума активного (сорбционного) типа.Pulse regeneration filters are widely used in technological processes with low and high gas performance at ordinary and high temperatures. In the apparatus there is a decrease in vibro-acoustic energy, since the filter elements are simultaneously an aerodynamic silencer of active (sorption) type noise.

Claims (4)

1. Каркасный рукавный фильтр с импульсной продувкой, содержащий корпус, фильтровальную секцию с коробами для входа запыленного и выхода очищенного воздуха, фильтрующие рукава с каркасом, трубную решетку, бункер для сбора пыли и механизм регенерации фильтра, отличающийся тем, что механизм регенерации фильтра состоит из соленоидного клапана, трубы для подвода сжатого воздуха с соплами, насадков Вентури, прибора автоматического управления регенерацией, соединенного с общим микропроцессором, в корпусе установлен датчик температуры, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик уровня пыли, в коробе для выхода очищенного воздуха фильтровальной секции - тепловой автоматический датчик-извещатель, выходы с которых соединены с общим микропроцессором, при этом в коробе для выхода очищенного воздуха фильтровальной секции установлен коллектор с форсунками для подключения к системе пожаротушения, блок управления которой соединен с общим микропроцессором.1. Frame bag filter with pulse purge, comprising a housing, a filter section with boxes for entering dusty and purified air, filter bags with a frame, a tube sheet, a dust bin and a filter regeneration mechanism, characterized in that the filter regeneration mechanism consists of a solenoid valve, pipes for supplying compressed air with nozzles, Venturi nozzles, an automatic regeneration control device connected to a common microprocessor, a temperature sensor is installed in the housing, in a hopper dust collector - emergency dust level sensor, in the box for the outlet of cleaned air in the filter section - a thermal automatic detector detector, the outputs of which are connected to a common microprocessor, while a collector with nozzles for connecting to the cleaned air in the filter section is installed fire extinguishing system, the control unit of which is connected to a common microprocessor. 2. Каркасный рукавный фильтр с импульсной продувкой п.1, отличающийся тем, что гидравлическое сопротивление фильтровальной секции составляет 15÷25% от гидравлического сопротивления всего устройства, а материал фильтрующих рукавов обладает повышенными звукопоглощающими свойствами.2. Frame bag filter with pulse blowing p. 1, characterized in that the hydraulic resistance of the filter section is 15 ÷ 25% of the hydraulic resistance of the entire device, and the material of the filtering sleeves has increased sound absorbing properties. 3. Каркасный рукавный фильтр с импульсной продувкой п.1, отличающийся тем, что бункер для сбора пыли выполнен конической или пирамидальной формы с углом наклона стенок, превышающим угол естественного откоса улавливаемой пыли.3. The frame bag filter with a pulsed purge of claim 1, characterized in that the dust bin is made conical or pyramidal with an angle of inclination of the walls exceeding the angle of repose of the captured dust. 4. Каркасный рукавный фильтр с импульсной продувкой п.1, отличающийся тем, что в фильтровальной секции фильтрующие рукава располагаются прямыми рядами или в шахматном порядке, причем отношение длины рукава L к его диаметру D находится в оптимальном интервале величин: L/D 15÷40, а в качестве материала фильтрующих рукавов используются как тканые материалы со способами переплетения: полотняные, саржевые, сатиновые; с видами волокон в нити: штапельные, филаментные, текстурированные; с обработкой поверхности: гладкие и ворсованные, так и нетканые со способами закрепления волокон: иглопробивные, холстопрошивные и клееные.4. Frame bag filter with a pulse purge of claim 1, characterized in that the filter bags in the filter section are arranged in straight rows or in a checkerboard pattern, and the ratio of the length of the sleeve L to its diameter D is in the optimal range of values: L / D 15 ÷ 40 , and as the material of the filtering sleeves are used as woven materials with weaving methods: linen, twill, satin; with the types of fibers in the thread: staple, filament, textured; with surface treatment: smooth and brushed, and non-woven with methods of fixing fibers: needle-punched, canvas-stitched and glued.

Images