Зернистый фильтр для очистки газов

 

Изобретение относится к химической технологии, а именно к процессам очистки газов от пыли фильтрацией через зернистый слой, и может быть использовано в химической, металлургической промышленности, промьшленностн строительных материалов и других. Цель изобретения - повьшение эффективности очистки при стабилизации гидравлического сопротивления фильтра за счет улучшения регенерации слоев зернистого материала. Фильтр содержит корпус 1, фильтрующий элемент 3, выполненный из двух пар коаксиально расположенных вращающихся перфорированных цилиндров 4, между которыми размещены слои зер

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (Ш (д1) 4 В 0 1 D 46/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4079615/31-26 (22) 24.06.86 (46) 30.10.,88. Бюл. У 40 (71) Иркутский политехнический институт и Усольское производственное объединение "Химпром" (72) Н.М. Самохвалов, А.А. Быстрицкий, Б.А. Ульянов и В.Н. Маргеев (53) 66.067.324(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 583549, кл. В 01 D 46/30, 1974. (54) ЗЕРЙИСТЫЙ ФИЛЪТР ДЛЯ ОЧИСТКИ

ГАЗОВ (57) Изобретение относится к химической технологии, а именно к процессам очистки газов от пыли фильтрацией через зернистый слой, и может быть использовано в химической, металлургической промышленности, промышленности строительных материалов и других. Цель изобретения — повьппение эффективности очистки при стабилизации гидравлического сопротивления фильтра за счет улучшения регенерации слоев зернистого материала.

Фильтр содержит корпус 1, фильтрующий элемент 3, выполненный из двух пар коаксиально расположенных вращающихся перфорированных цилиндров 4, между которыми размещены слои зер1433480 нистого материала 7 и 8. Между слоями зернистого материала 7 и 8 расположены газонепроницаемые перегородки.

Фильтр имеет регенерирующее устройство 15, выполненное в виде двух соосных цилиндров 16 и 17. Цилиндр 16 неподвижен и выполнен по всей длине с продувочным соплом в виде щели.

Ось сопла направлена по нормали к

) плоскости естественного откоса зернистого материала 7. Цилиндр 17 враИзобретение относится к химической технологии, а именно к процессам очистки газов от пыли фильтрацией через зернистый слой, и может быть использовано в химической, металлур гической промьппленности, промьппленности строительных материалов и дру гих.

Цель изобретения — повышение эффективности очистки при стабилизации гидравлического сопротивления фильтра путем улучшения регенерации слоев зернистого материала.

На фиг. 1 схематически показан предлагаемый зернистый фильтр, про,дольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — регенерирующее устройство, продольный разрез на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 3. 20

Зернистый фильтр состоит из корпуса i, в котором на валу 2 размещен фильтрующий элемент 3, выполненный

Иэ двух пар коаксиально расположенных перфорированных цилиндров 4, меж- 25

Ду которыми размещены слои 5 и 6 зернистого материала 7 и 8 со свободным пространством 9 между слоями 5 и 6 зернистого материала 7 и 8. В корпусе фильтра выполнен люк 10 для 30 осмотра и ремонта фильтра и установлены патрубки 11 и 12 для ввода заПыпенного газа и для вывода очищенного газа соответственно. К корпусу присоединена накладка 13, через

Стенку которой проходит трубопровод

14 сжатого газа для подачи газа в регенерирующее устройство 15. Последнее выполнено иэ двух соосных цищается и выполнен с винтовой щелью, шаг которой равен длине перфорированных цилиндров 4. Пороэнасть и плотность зернистого материала 8 может быть меньше порозности и плотности зернистого материала 7. Объем зернистого материала 7 или 8 в каждом слое (-: где R — внешний, à r — внутренний радиусы каждого слоя зернистого материала 7 ипи 8. 4 з.п. ф-лы, 4 ил. линдров: внутреннего цилиндра 16 и внешнего цилиндра 17. Цилиндр 16 неподвижен по отношению к трубопроводу

14 и накладке 13 ° Цилиндр 17 кинематически связан с фильтрующим элементом 3 и вращается при вращении перфорированных цилиндров 4. В нижней части корпуса i размещен патрубок 18 для вывода пыли. Объем кольцевого свободного пространства 9 секционирован гаэонепраницаемымиперегородками 19, расположенными между слоями 5и

6 зернистого материала 7 и 8. Вслед-. ствие тога, что кольцевые объемы зернистых слоев 5 и 6 не полностью заполнены зернистым материалом 7 и 8, в верхней части слоев 5 и 6 образуются поверхности 20 и 21 естественного откоса. В корпусе 1 патрубок 11 запыленного газа снабжен пылеотбойным экраном 22. На поверхности цилиндра

16 регенерирующего устройства 15 на всей его длине выполнена параллельно оси цилиндра 16 щель, служащая продувочным соплом 23. Последнее расположено таким образом, что его ась направлена па нормали к поверхностям 20 и 21 естественного откоса. На поверхности цилиндра 17 по всей его длине выполнена винтовая щель 24 с шагом, равным длине перфорированным цилиндров 4. Уплотнение

25 обеспечивает герметичность стыка цилиндра 17 и трубопровода 14. 3ернистый материал в слоях 5 и 6 в фильтрующем элементе 3 занимает объем меньше объема кольцевого пространства, ограниченного стенками перфорированных цилиндров 4.

1433480!

5 (К-r) (a-r) 4(R+r) (R r)(К+г) 30

Максимальный пустотный объем над поверхностью естественного откоса зернистого материала 7 или 8 определяется следующим образом. Обозначим

К вЂ” внешний радиус каждого слоя 5 или 6 зернистого материала 7 или 8;

r - -внутренний радиус каждоя слоя

5 или 6 зернистого материвла 7 или 8

1 — длина перфорированных цилиндров 4. Тогда объем кольцевого пространства равен

V„= 8„1= РR1 1

= н (R -r )1.

Максимальный пустотный объем в кольцевом пространстве, при котором не обнажена поверхность внутреннего цилиндра р"ве " Vñ = Зс 1, где Sñ площадь сегмента, ограниченного дугой радиуса R и касательной к окруж- 20 ности радиуса r. Площадь сегмента

S = 2КА/3, где К вЂ” высота сегмента

А — основание сегмента. В анном случае К = R-r, А = 2 R -r (по теореме Пифагора).2

V В. 1 З(К-r) г К -r 1

Vk 5k 1 Т(R -™)1

= 0,424

Таким образом, максимальная доля пустотного объема над поверхностью естественного откоса составляет

- й=")7(Й|.

ro материала 7 или 8 в ка ом из слоев 5 или 6 (1-0,424 (К-r)/(R+r)) °

Порозность зернистого материала 8 может быть меньше порозности зернис- 40 того. материала 7, а плотность зернистого материала 7 также может быть меньше плотности зернистого материала 8. фильтр работает следующим обра- 45 зом.

Запыленный газ через патрубок 11 подают в корпус 1, в котором непрерывно вращается фильтрующий элемент

3. Газ обтекает экран 22 и входит во внешний зернистый слой 6. При прохождении газа через слой 6 происходит улавливание пыли на зернах слоя

6. Газ, пройдя через слой 6, резко уменьшает скорость в свободном прост55 ранстве 9, где происходит частичная седиментация пыли, содержащейся в газе. Радиальные гаэонепроницаемые перегородки 19, расположенные в свободном пространстве 9, предотвращают пересыпание пыли в нижнюю часть свободного пространства 9. Затем газ входит во внутренний зернистый слой

5 и фильтруется через него. Происходит улавливание пыли на зернистом фильтрующем слое 5. Затем газ проникает во внутреннюю часть перфорирован ных цилиндров 4 и выводится через патрубок 12. Одновременно с процессом фильтрации производится процесс регенерации зернистых слоев 5 и 6 и выдув осевшей пыли из свободного пространства 9.

Регенерацию осуществляют следующим образом.

Гаэ по трубопроводу 14 поступает во внутренний цилиндр 16 и через продувочное сопло — щель 23 выходит в том месте, где продувочное сопло— щель 23 совпадает с винтовой щелью

24 внешнего цилиндра 17. Газ, выходящий из продувочного сопла — щели 23 внешнего цилиндра и винтовой щели 24 направлен по нормали к поверхностям естественного откоса зернистого материала 7 и 8, которые образуются при пересыпании зернистого материала 7 и

8 во время вращения фильтрующего элемента 3. Проходя через внутренний зернистый слой 5, газ псевдоожижает слой 5 в этой зоне, так как над поверхностями естественного откоса существует свободный объем. Таким образом осуществляется эффективная регенерация слоя. Газ, прошедший слой

5 и очистивший его от пыли, выдувает пыль иэ свободного пространства 9 и псевдоожижает зернистый материал 8 наружного слоя 6. Пыль, выделенная при регенерации зернистых слоев 5 и

6, оседает из потока газа на стенки и днище корпуса 1 и выводится через патрубок 18. Вследствие того, что внешний цилиндр 17 регенерирующего . устройства 15 кинематически связан с перфорированными цилиндрами 4 и вращается, точка совпадения продувочного сопла — щели 23 и винтовой щели

24 перемещается по всей длине регенерирующего устройства 15, за один оборот внешнего цилиндра 17. формула изобретения

1. Зернистый фильтр для очистки газов, содержащий корпус, фильтрующий элемент, выполненный из двух пар

1433480 коаксиально расположенных перфорированных цилиндров, между которыми размещены слои зернистого материала, газонепроницаемые перегородки и ре5 генерирующее устройство, включающее продувочные сопла, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше. ния эффективности очистки при стаби лизации гидравлического сопротивле ния фильтра за счет улучшения регенерации слоев зернистого материала, перфорированные цилиндры установлены с возможностью вращения, при этом объем зернистого материала в каждом из слоев не менее величины (14(- )/(>7. радиус каждого слоя зернистого материала, r — - внутренний радиус каждого слоя зернистого материала, а газоне,проницаемые перегородки расположены между слоями зернистого материала.

2. Фильтр по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что регенерирующее устройство выполнено в виде двух соосных цилиндров,.внутренний из которых неподвижен, а внешний установлен с возможностью вращения, при этом продувочное сопло выполнено в виде щели по всей длине внутреннего цилиндра, а внешний цилиндр выполнен с винтовой щелью, шаг которой равен длине перфорированных цилиндров.

3. Фильтр по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что ось продувочного сопла регенерирующего устройства направлена по нормали к плоскости естественного откоса зернистого материала внутреннего слоя.

4. Фильтр по п, 1, о т л и ч аю шийся тем, что порозность зернистого материала внешнего слоя меньше порозности зернистого материала внутреннего слоя.

5. Фильтр по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что плотность зернистого материала внешнего слоя меньше плотности зернистого материала внутреннего слоя.

1433480

Составитель И.Дыбовская

Техред И. Верес Корректор Н.Король

Редактор С.Лисина

Заказ 5478/3

Тираж 642

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

))3035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5 л

Сватыи йэУуж