RU2333783C1 - Double-stage filter - Google Patents

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention is related to dust collecting method and may be used in chemical, textile, food, light and other industries for treatment of dusted gases. Double-stage filter contains mesh drum filter and cloth filter with mechanism for sleeves shaking, casing of filtering section and boxes for inlet of dusted air and outlet of purified air. Temperature sensor is installed in the casing, in bunker for dust collection there is emergency sensor of dust level installed, in outlet box of filtering section thermal automatic sensor-annunciator is installed, the outputs of which are connected to the common microprocessor, and in outlet box of filtering section of dust collector header with nozzles is installed for connection to fire extinguishing system, control unit of which is connected with common microprocessor.

EFFECT: increase of efficiency and reliability of dust collecting process.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике пылеулавливания и 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 and 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 является 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, а 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 RF №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 support part with a dust collecting bin, and the purified gas is discharged through the outlet box the filter section, and the dust collector comprises a housing, a peripheral gas 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 двухступенчатом фильтре, содержащем сетчатый барабанный фильтр и тканевый фильтр с механизмом для встряхивания рукавов, тканевый фильтр дополнительно снабжен корпусом фильтровальной секции с коробами для входа запыленного и выхода очищенного воздуха, где установлен датчик температуры, а 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 two-stage filter containing a mesh drum filter and a fabric filter with a mechanism for shaking the sleeves, the fabric filter is additionally equipped with a filter section housing with boxes for entering dusty and purified air, where a temperature sensor is installed, and in the dust collecting bin an emergency dust level sensor is installed, a thermal automatic detector detector is installed in the output box of the filter section, the outputs of which are connected to a common microprocessor, and in the output m filter box section of the dust collector is mounted manifold with nozzles for connection to the fire extinguishing system, a control unit which is connected to a common microprocessor.

На фиг.1 изображен общий вид двухступенчатого фильтра, на фиг.2 - функциональная схема обеспечения пожаровзрывобезопасности работы устройства.Figure 1 shows a General view of a two-stage filter, figure 2 is a functional diagram of fire and explosion safety of the device.

Двухступенчатый фильтр содержит сетчатый барабанный фильтр 1 и тканевый фильтр 2 с механизмом 3 для встряхивания рукавов, работающим от электродвигателя 8. Встряхивание производится механизированным способом ударом деревянных планок по рукавам. Воздух в фильтр подается вентилятором 4, соединенным с электродвигателем 5. Угары от сетчатого барабана собираются в бункере 6, а от тканевого фильтра - в двух бункерах 7. Тканевый фильтр 2 дополнительно снабжен корпусом фильтровальной секции с коробами 9, 10 для входа запыленного и выхода очищенного воздуха.The two-stage filter contains a mesh drum filter 1 and a fabric filter 2 with a mechanism 3 for shaking the sleeves, powered by an electric motor 8. Shaking is done mechanically by hitting the wooden planks on the sleeves. Air is supplied to the filter by a fan 4 connected to an electric motor 5. Fumes from the mesh drum are collected in the hopper 6, and from the fabric filter in two hoppers 7. The fabric filter 2 is additionally equipped with a filter section housing with boxes 9, 10 for entering dusty and cleaning air.

В корпусе блока фильтров установлен датчик температуры 11, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик 12 уровня пыли, в выходном коробе - тепловой автоматический датчик-извещатель 13, выходы которых соединены с общим микропроцессором 14, размещенным в шкафу управления 15, а в выходном коробе установлен коллектор 16 с форсунками 17 для подключения к системе пожаротушения, блок управления 18 которой соединен с общим микропроцессором 14, а система регенерации 19 рукавных фильтров содержит блок управления 20, который связан электронной связью с общим микропроцессором.A temperature sensor 11 is installed in the filter block housing, an emergency dust level sensor 12 is installed in the dust collection bin, a thermal automatic detector sensor 13 is located in the output box, the outputs of which are connected to a common microprocessor 14 located in the control cabinet 15, and in the output box a collector 16 is installed with nozzles 17 for connection to a fire extinguishing system, the control unit 18 of which is connected to a common microprocessor 14, and the bag filter regeneration system 19 includes a control unit 20, 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 поверхность 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, type of mastic "VD-17". “Gerlen-D”, and the ratio between the thickness of the material and the vibration damping coating is in the optimal range of values: 1 / (2.5 ... 4), and a layer of sound-absorbing material, for example, “Vinipor”, “Akmigran” type, is fixed on top of this layer with a protective acoustically transparent film of the “poviden” 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 as the material of the filtering bag-type elements 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, obtained by the above methods from:

- естественных волокон животного и растительного происхождения (шерстяные, льняные, хлопчатобумажные, шелковые) со следующими диапазонами свойств: плотность ρ=1320...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 (woolen, linen, cotton, silk) with the following ranges of properties: density ρ = 1320 ... 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. fluoroplast, 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%.

Двухступенчатый фильтр работает следующим образом.Two-stage filter operates as follows.

Запыленный газовый поток поступает предварительно в сетчатый барабанный фильтр 1, а затем в тканевый фильтр 2. где с помощью рукавных фильтров освобождается от частиц пыли и попадает в цех. В аппарате происходит снижение виброакустической энергии, так как фильтрующие элементы одновременно являются аэродинамическим глушителем шума активного (сорбционного) типа. Запыленность воздуха после сетчатого барабана достигает 13 мг/м³. Остаточная запыленность воздуха после двухступенчатой очистки небольшая и составляет в среднем около 0,5...1,0 мг/м³, поэтому воздух после очистки в таких фильтрах можно использовать для рециркуляции, т.е. для возврата в цехи.The dusty gas stream first enters the mesh drum filter 1, and then into the fabric filter 2. where, using bag filters, it is freed from dust particles and enters the workshop. 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. The dustiness of the air after the mesh drum reaches 13 mg / m ³ . The residual dustiness of the air after two-stage cleaning is small and averages about 0.5 ... 1.0 mg / m ³ , therefore, the air after cleaning in such filters can be used for recirculation, i.e. to return to the shops.

Для оптимизации процесса пылеулавливания и для его безопасной работы в корпусе блока фильтров установлен датчик температуры 11, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик 12 уровня пыли, в выходном коробе - тепловой автоматический датчик-извещатель 13, выходы которых соединены с общим микропроцессором 14, размещенным в шкафу управления 15, а в выходном коробе установлен коллектор 16 с форсунками 17 для подключения к системе пожаротушения, блок управления 18 которой соединен с общим микропроцессором 14, а система регенерации 19 рукавных фильтров содержит блок управления 20, который связан электронной связью с общим микропроцессором.To optimize the dust collection process and for its safe operation, a temperature sensor 11 is installed in the filter block case, an dust level alarm sensor 12 is installed in the dust collection bin, and an automatic thermal detector-detector 13 is installed in the output box, the outputs of which are connected to a common microprocessor 14 located in the control cabinet 15, and in the output box there is a collector 16 with nozzles 17 for connection to a fire extinguishing system, the control unit 18 of which is connected to a common microprocessor 14, and the regeneration system 19 of bag filters with holds a control unit 20, which is electronically coupled to a common microprocessor.

Тепловой датчик-извещатель 13 и коллектор 16 с форсунками 17 системы пожаротушения установлены в выходном коробе 10 фильтровальной секции, потому что она является выходным звеном в предлагаемом устройстве и чтобы предотвратить распространение пламени в случае возгорания дальше по вентиляционным каналам, эти системы устанавливают именно здесь, что повысит надежность и безопасность всего устройства.A heat detector-detector 13 and a collector 16 with nozzles 17 of the fire extinguishing system are installed in the output box 10 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 16 с форсунками 17 осуществляется по принципу открытия аварийного электромагнитного клапана подачи воды, при подаче на клапан управляющего сигнала от общего микропроцессора 14, обрабатывающего сигнал с теплового датчика-извещателя 13, который в свою очередь реагирует на увеличение температуры в выходном коробе 10, вплоть до самовоспламенения пылевых аэрозолей и фильтрующих материалов блока фильтров.The collector 16 with nozzles 17 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 14, which processes the signal from the heat detector detector 13, which in turn responds to an increase in temperature in the output duct 10, 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 14, который может быть размещен стационарно (например, в шкафу 15 управления) или может 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 or the water supply system is disconnected at the first stage, then the powder fire extinguishing system will work, and the operation of these systems will be controlled from a microprocessor 14, which can be permanently placed (for example, in a control cabinet 15) or can be built into a remote control (not shown in the drawing), so that in case of an accident ulation extinguishing process, while continuing the spread of fire, which in general will increase the security of the entire air purification system from dust.

Claims (3)

1. Двухступенчатый фильтр, содержащий сетчатый барабанный фильтр и тканевый фильтр с фильтрующими элементами рукавного типа, бункером для сбора пыли и с механизмом для встряхивания рукавов, отличающийся тем, что тканевый фильтр дополнительно снабжен корпусом с коробами для входа запыленного и выхода очищенного воздуха, при этом в корпусе установлен датчик температуры, в бункере для сбора пыли установлен аварийный датчик уровня пыли, в выходном коробе установлен тепловой автоматический датчик-извещатель, выходы с которых соединены с общим микропроцессором, причем в выходном коробе установлен коллектор с форсунками для подключения к системе пожаротушения, блок управления которым соединен с общим микропроцессором, гидравлическое сопротивление фильтровальной секции тканевого фильтра составляет 15÷25% от гидравлического сопротивления всего устройства, а материал фильтрующих элементов рукавного типа обладает повышенными звукопоглощающими свойствами.1. A two-stage filter containing a mesh drum filter and a fabric filter with bag-type filtering elements, a dust collection bin and with a mechanism for shaking the sleeves, characterized in that the fabric filter is additionally equipped with a housing with boxes for entering dusty and purified air, and a temperature sensor is installed in the housing, an emergency dust level sensor is installed in the dust collection bin, a thermal automatic detector detector is installed in the output box, the outputs of which are connected to the common by a microprocessor, and in the output box there is a collector with nozzles for connecting to a fire extinguishing system, the control unit of which is connected to a common microprocessor, the hydraulic resistance of the filter section of the fabric filter is 15 ÷ 25% of the hydraulic resistance of the entire device, and the material of the filter elements of the bag type has increased sound-absorbing properties. 2. Двухступенчатый фильтр п.1, отличающийся тем, что бункер для сбора пыли выполнен конической или пирамидальной формы с углом наклона стенок, превышающим угол естественного откоса улавливаемой пыли.2. The two-stage filter of claim 1, characterized in that the dust collection hopper is made conical or pyramidal with an angle of inclination of the walls exceeding the angle of repose of the captured dust. 3. Двухступенчатый фильтр п.1, отличающийся тем, что в фильтровальной секции 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 естественных волокон животного и растительного происхождения: шерстяные, льняные, хлопчатобумажные, шелковые, искусственных органических волокон: лавсан, нитрон, капрон, хлорин, оксалон, полипропилен, поливинилхлорид, фторопласт, тефлон, искусственных неорганических волокон, например стеклянное волокно.3. The two-stage filter of claim 1, characterized in that in the filter section the filter elements of the bag type 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 a material for filtering bag elements they 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, obtained by the above methods from natural fibers of animal and vegetable origin: woolen, linen, cotton, silk, artificial organic fibers: lavsan, nitron, nylon , chlorin, oxalon, polypropylene, polyvinyl chloride, fluoroplastic, Teflon, artificial inorganic fibers, such as glass fiber.

Images