RU2656453C1

RU2656453C1 - Mesh vertical filter

Info

Publication number: RU2656453C1
Application number: RU2017142268A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2017-12-05
Filing date: 2017-12-05
Publication date: 2018-06-05

Abstract

FIELD: manufacturing technology.

SUBSTANCE: invention relates to the wet dust collection technique and can be used in the chemical, textile, food, light and other industries. Mesh vertical filter comprises a housing mounted on the cover of the vapor-dust mixture source, inlet and outlet pipes, a filter element in the form of a rotating rotor having the form of an exponential rotation and made of two stainless mesh irrigated with nozzles, a sludge tray and an irrigated filter zone in the form of a coaxial cylindrical shell, nozzles are in the form of vortex nozzles, each of which comprises a housing and coaxially located and rigidly connected to it in the upper part of the fitting with an inlet cylindrical hole connected to the diffuser, which is axially symmetrical in the body, on the cutout of which a perforated disk is located, and in the lower part of the housing is located axially symmetrical to housing a nozzle with at least three projections centering it in axial cylindrical chamber, the nozzle is made with a central hole on inner surface of which a screw thread is made, and between the perforated disk and the nozzle is placed a hollow screw-shaped coniform swirl nozzle with a screw thread, and the nozzle is pressed against the nozzle housing by a threading bead with a central confuser.

EFFECT: increased efficiency and reliability of the dust collection process by increasing the liquid spraying rate of injectors.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности.The invention relates to techniques for wet dust collection and can be used in chemical, textile, food, light and other industries.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является фильтр с вращающимися сетками, известный из патента РФ №2325940, содержащий корпус, установленный на укрытии источника паропылевой смеси, входной и выходной патрубки, фильтрующий элемент в виде вращающегося ротора, имеющего форму экспоноида вращения и выполненного из двух нержавеющих сеток, орошаемых форсунками, поддон для шлама и орошаемую зону фильтра в виде коаксиальной цилиндрической обечайки.The closest technical solution to the claimed object is a filter with rotating grids, known from the patent of Russian Federation №2325940, containing a housing mounted on the shelter of the source of steam-dust mixture, inlet and outlet nozzles, a filter element in the form of a rotating rotor having the form of an exponential rotation and made of two stainless mesh irrigated by nozzles, a sump for sludge and an irrigated filter zone in the form of a coaxial cylindrical shell.

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания за счет недостаточно развитой поверхности распыления жидкости.The disadvantage of the prototype is the relatively low efficiency of the dust collection process due to the underdeveloped spray surface of the liquid.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания путем увеличения степени распыла жидкости форсунками.EFFECT: increased efficiency and reliability of the dust collection process by increasing the degree of liquid atomization by nozzles.

Это достигается тем, что в сетчатом вертикальном фильтре, содержащем корпус, установленный на укрытии источника паропылевой смеси, входной и выходной патрубки, фильтрующий элемент в виде вращающегося ротора, имеющего форму экспоноида вращения и выполненного из двух нержавеющих сеток, орошаемых форсунками, поддон для шлама и орошаемую зону фильтра в виде коаксиальной цилиндрической обечайки, форсунки выполнены в виде вихревых форсунок, каждая из которых содержит корпус и соосно расположенный и жестко связанный с ним в верхней части штуцер с входным цилиндрическим отверстием, соединенным с диффузором, выполненным осесимметрично в корпусе, на срезе которого размещен перфорированный диск, а в нижней части корпуса расположено, осесимметрично корпусу, сопло с по крайней мере тремя выступами, центрирующими его в осевой цилиндрической камере, при этом сопло выполнено с центральным отверстием, на внутренней поверхности которого выполнена винтовая нарезка, а между перфорированным диском и соплом размещен полый винтовой конический завихритель с винтовой нарезкой, при этом сопло поджимается к корпусу форсунки резьбовой шайбой с центральным конфузором.This is achieved by the fact that in the vertical mesh filter containing a housing mounted on the shelter of the source of the steam-dust mixture, the inlet and outlet nozzles, a filter element in the form of a rotating rotor having the shape of an exponential rotation and made of two stainless mesh irrigated by nozzles, a sump for sludge and irrigated filter zone in the form of a coaxial cylindrical shell, nozzles are made in the form of vortex nozzles, each of which contains a housing and coaxially located and rigidly connected with it in the upper part of the pieces aper with a cylindrical inlet connected to the diffuser axisymmetrically in the casing, on the slice of which a perforated disk is placed, and in the lower part of the casing there is a nozzle with at least three protrusions centering it in the axial cylindrical chamber, the nozzle made with a Central hole, on the inner surface of which is made a screw thread, and between the perforated disk and the nozzle there is a hollow helical conical swirl with a screw thread, while The tool is pressed against the nozzle body with a threaded washer with a central confuser.

На фиг. 1 изображен продольный разрез вертикального фильтра с вращающимися сетками, на фиг. 2 представлена схема вихревой форсунки.In FIG. 1 shows a longitudinal section through a vertical filter with rotating screens; FIG. 2 shows a diagram of a vortex nozzle.

Вертикальный фильтр с вращающимися сетками представляет собой корпус в виде цилиндра высотой 1 м и диаметром 0,8 м, установленный на укрытии 8 источника паропылевой смеси 9. Фильтрующим элементом его является вращающийся ротор 1, имеющий форму экспоноида вращения и выполненный из двух нержавеющих сеток, орошаемых форсунками 4, соединенными с патрубком 10 подвода жидкости. На пути из укрытия до фильтрующего элемента паропылевая смесь проходит последовательно кольцевую завесу 5 стекающего в поддон 6 шлама и орошаемую зону фильтра 3 в виде коаксиальной цилиндрической обечайки. Укрупненные коагуляцией частицы входят в соприкосновение с фильтрующим элементом. Форма последнего рассчитана таким образом, что частицы под воздействием результирующей силы направляются на боковые стенки 2 фильтра, по которым стекают в поддон 6. Очищенный воздух через щель равномерного забора 7 выбрасывается в атмосферу.The vertical filter with rotating nets is a casing in the form of a cylinder 1 m high and 0.8 m in diameter, installed on the shelter 8 of the source of steam-dust mixture 9. Its filtering element is a rotating rotor 1, having the shape of an exponential rotation and made of two stainless steel irrigated nozzles 4 connected to the pipe 10 of the fluid supply. On the way from the shelter to the filter element, the steam-dust mixture passes sequentially an annular curtain 5 of sludge flowing into the pan 6 and the irrigated zone of the filter 3 in the form of a coaxial cylindrical shell. Particles coagulated by coagulation come into contact with the filter element. The shape of the latter is designed in such a way that the particles under the influence of the resulting force are sent to the side walls 2 of the filter, through which they flow into the pan 6. The cleaned air through the slit of the uniform intake 7 is discharged into the atmosphere.

Форсунка с винтовым коническим завихрителем (фиг.2) состоит из корпуса 11 и соосно расположенного и жестко связанного с ним в верхней части штуцера 12 с входным цилиндрическим отверстием 14, соединенным с диффузором 15, выполненным осесимметрично в корпусе 11, на срезе которого размещен перфорированный диск 13.The nozzle with a helical conical swirl (figure 2) consists of a housing 11 and coaxially located and rigidly connected with it in the upper part of the fitting 12 with an inlet cylindrical hole 14 connected to a diffuser 15, made axisymmetrically in the housing 11, on the slice of which a perforated disk is placed 13.

В нижней части корпуса расположено, осесимметрично корпусу 11, сопло 19 с по крайней мере тремя выступами 20, центрирующими его в осевой цилиндрической камере 16. Сопло 19 выполнено с центральным отверстием, на внутренней поверхности которого выполнена винтовая нарезка 21. Между перфорированным диском 13 и соплом 19 размещен полый винтовой конический завихритель 17 с винтовой нарезкой 18. Сопло 19 поджимается к корпусу 11 форсунки резьбовой шайбой 22 с центральным конфузором 23.In the lower part of the casing is located, axisymmetrically to the casing 11, a nozzle 19 with at least three protrusions 20 centering it in the axial cylindrical chamber 16. The nozzle 19 is made with a central hole, on the inner surface of which there is a screw thread 21. Between the perforated disk 13 and the nozzle 19 there is a hollow helical conical swirl 17 with screw thread 18. The nozzle 19 is pressed against the nozzle body 11 by a threaded washer 22 with a central confuser 23.

Форсунка с винтовым коническим завихрителем работает следующим образом.The nozzle with a helical conical swirl operates as follows.

Жидкость в корпус 11 поступает через канал 14 подвода жидкости в штуцере 12, а затем через перфорированный диск 13 поступает в осевую цилиндрическую камеру 16, в которой начинает свою закрутку в полом винтовом коническом завихрителе 17 с винтовой нарезкой 18.The fluid enters the housing 11 through the fluid supply channel 14 in the nozzle 12, and then through the perforated disk 13 enters the axial cylindrical chamber 16, in which it begins to twist in the hollow helical conical swirler 17 with screw thread 18.

Жидкость одновременно движется в осевом направлении через осевые каналы, образованные выступами 20 сопла 19, и выполненное в нем центральное отверстие, на внутренней поверхности которого имеется винтовая нарезка 21.The fluid simultaneously moves in the axial direction through the axial channels formed by the protrusions 20 of the nozzle 19, and a central hole made therein, on the inner surface of which there is a screw thread 21.

В камере смешения, которой служит центральный конфузор 23, происходит взаимодействие этих потоков с их дополнительной турбулизацией и дроблением с образованием мелкодисперсной фазы. Такой поток жидкости на выходе из центрального конфузора 23 в резьбовой шайбе 22 хорошо раскрывается за счет центробежных сил, возникающих от вращения жидкости, и мелкодисперсно распределяется внутри конусообразного факела за счет турбулентного вихревого течения жидкости из форсунки.In the mixing chamber, which serves as the central confuser 23, these flows interact with their additional turbulization and crushing with the formation of a finely dispersed phase. Such a fluid flow at the outlet of the central confuser 23 in the threaded washer 22 is well disclosed due to centrifugal forces arising from the rotation of the fluid, and is finely dispersed inside the cone-shaped plume due to the turbulent vortex fluid flow from the nozzle.

Вертикальный фильтр с вращающимися сетками работает следующим образом.A vertical filter with a rotating mesh works as follows.

Фильтрующим элементом его является вращающийся ротор 1, имеющий форму экспоноида вращения и выполненный из двух нержавеющих сеток, орошаемых форсунками 4. На пути из укрытия до фильтрующего элемента паропылевая смесь проходит последовательно кольцевую завесу 5 стекающего в поддон 6 шлама и орошаемую зону фильтра 3. Укрупненные коагуляцией частицы входят в соприкосновение с фильтрующим элементом. Форма последнего рассчитана таким образом, что частицы под воздействием результирующей силы направляются на боковые стенки 2 фильтра, по которым стекают в поддон 6. Очищенный воздух через щель равномерного забора 7 выбрасывается в атмосферу. Такие фильтры устанавливаются в местах наибольшего выделения паропылевой смеси, например на перегрузочных узлах тракта возврата окатышей. Фильтры поместили на укрытиях перегрузочных узлов с удалением шлама через поддон, что позволило обойтись без часто выходящего из строя гидрозатвора. Вертикальное исполнение фильтров не мешало обслуживанию перегрузочных узлов, и не требовалось применения подводящих воздуховодов, которые очень быстро засоряются налипающей пылью.The filtering element is a rotating rotor 1, having the shape of an exponential rotation and made of two stainless mesh irrigated by nozzles 4. On the way from the shelter to the filtering element, the dust-vapor mixture passes sequentially an annular curtain 5 of sludge flowing into the pan 6 and the irrigated filter zone 3. Enlarged by coagulation particles come in contact with the filter element. The shape of the latter is designed in such a way that the particles under the influence of the resulting force are sent to the side walls 2 of the filter, through which they flow into the pan 6. The cleaned air through the slit of the uniform intake 7 is discharged into the atmosphere. Such filters are installed in places of the highest allocation of the steam-dust mixture, for example, at reloading nodes of the pellet return path. Filters were placed on the shelters of reloading units with the removal of sludge through the pan, which made it possible to dispense with the often-failed water seal. The vertical design of the filters did not interfere with the maintenance of the reloading units, and the use of supply ducts, which are very quickly clogged with sticking dust, was not required.

При среднем диаметре отверстия 21, находящемся в диапазоне 2,5…3,5 мм, и давлении подаваемой через впускное отверстие 13 жидкости 6…9 МПа обеспечивается распыление от 400 до 1000 кг/ч жидкости. Форсунка проста в изготовлении и обслуживании.When the average diameter of the hole 21, which is in the range of 2.5 ... 3.5 mm, and the pressure supplied through the inlet 13 of the liquid 6 ... 9 MPa, spraying is provided from 400 to 1000 kg / h of liquid. The nozzle is easy to manufacture and maintain.

При начальной концентрации пыли 2,5×10^-3 кг/м³ степень очистки фильтров составляла 98,6%.At an initial dust concentration of 2.5 × 10 ⁻³ kg / m ^{3, the} degree of filter cleaning was 98.6%.

Claims

Сетчатый вертикальный фильтр, содержащий корпус, установленный на укрытии источника паропылевой смеси, входной и выходной патрубки, фильтрующий элемент в виде вращающегося ротора, имеющего форму экспоноида вращения и выполненного из двух нержавеющих сеток, орошаемых форсунками, поддон для шлама и орошаемую зону фильтра в виде коаксиальной цилиндрической обечайки, форсунки выполнены в виде вихревых форсунок с винтовым коническим завихрителем, каждая из которых содержит корпус и соосно расположенный и жестко связанный с ним в верхней части штуцер с входным цилиндрическим отверстием, соединенным с диффузором, выполненным осесимметрично в корпусе, на срезе которого размещен перфорированный диск, отличающийся тем, что в нижней части корпуса расположено, осесимметрично корпусу, сопло с по крайней мере тремя выступами, центрирующими его в осевой цилиндрической камере, при этом сопло выполнено с центральным отверстием, на внутренней поверхности которого выполнена винтовая нарезка, а между перфорированным диском и соплом размещен полый винтовой конический завихритель с винтовой нарезкой, при этом сопло поджимается к корпусу форсунки резьбовой шайбой с центральным конфузором.A vertical mesh filter containing a housing mounted on the shelter of a source of steam-dust mixture, an inlet and an outlet pipe, a filter element in the form of a rotating rotor having the shape of an exponential rotation and made of two stainless screens irrigated by nozzles, a sludge tray and an irrigated filter zone in the form of a coaxial cylindrical shell, nozzles are made in the form of vortex nozzles with a helical conical swirl, each of which contains a housing and coaxially located and rigidly connected with it in the upper part a fitting with an inlet cylindrical hole connected to the diffuser, made axisymmetrically in the housing, on the slice of which a perforated disk is placed, characterized in that the nozzle with at least three protrusions centering it in the axial cylindrical chamber is located in the lower part of the housing, axisymmetrically moreover, the nozzle is made with a Central hole, on the inner surface of which is made a screw thread, and between the perforated disk and the nozzle there is a hollow helical conical swirl with v thread, while the nozzle is pressed against the nozzle body with a threaded washer with a central confuser.