Фильтр для очистки газов и воздуха

 

Изобретение относится к очистке газов и воздуха от пыли и может быть использовано в нефтехимической, газоперерабатывающей , резинотехнической и других отраслях промышленности. Его использование позволит снизить удельную металлоемкость устройства и энергозатраты на фильтрацию. Фильтр снабжен насосом-компрессором и инжектором-смесителем, установленными коаксиально внутри цилиндрического каркаса фильтрующей поверхности и подключенными к цилиндрическим сепараторам. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5I)5 В 01 0 46/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4626092/26 (22) 26.12.88

{46) 30.03.91. Бюл, 1Ф 12 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский .институт по разработке газоп ромыслового оборудования (72) В,В.Долотовский, M.À.Кудрявцев, М.M.Ãîëîâÿíü и О.А.Жилин (53) 66.067.324(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

l4. 324046, кл. В 01 0 33/00, 1968.

Авторское свидетельство СССР

М 610548, кл, В 01 D46/26,,1976.

Изобретение относится к очистке газов и воздуха от пыли и может быть использовано в нефтехимической, газоперерабатывэющей, резинотехнической и других отраслях промышленности;

Целью изобретения является снижение удельной металлоемкости устройства и энергозатрат на фильтрацию, На фиг. 1 представлен фильтр, поперечный разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 — узел 1 на фиг. 2; на фиг. 4 — узел

11 на фиг. 2.

Фильтр содержит разъемный корпус 1 с тангенциальным верхним подводом аэрозоля, внутри корпуса размещен цилиндрический каркас 2, на перфорированных трубках 3 обратной продувки которого закреплена фильтрующая поверхность 4.

Трубки 3 обратной продувки зафиксированы на спиральном трубчатом змеевике насоса-компрессора 5. Змеевик подключен выходной частью к цилиндрическому сепаратору 6 гаэожидкостной смеси, а входной,, Ж„„1637840 А1 (54) ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ И ВОЗДУХА (57) Изобретение относится к очистке газов и воздуха от пыли и может быть использовано в нефтехимической, гаэоперерабатывающей, резинотехнической и других отраслях промышленности, Его использование позволит снизить удельную металлоемкость устройства и энергоэатраты на фильтрацию.

Фильтр снабжен насосом-компрессором и инжектором-смесителем, установленными коаксиально внутри цилиндрического каркаса фильтрующей поверхности и подключенными к цилиндрическим сепараторам.

4 ил, частью — к цилиндрическому сепаратору 7 газожидкостно-шламовой смеси.

Диффузор инжектора-смесителя 8 подключен к сепаратору 7, à его сопло 9 — к сепаратору 6, Через входной патрубок 10 в фильтр подается аэрозоль, через патрубок 11— охлаждающая (a случае подвода горячего аэрозоля) жидкость в верхнюю часть сепаратора 7, Патрубки 12 служат для подвода к торцовым головкам 13 и трубкам 3 компримированного (внутри змеевика насоса-компрессора 5) газа обратной продувки.

Выгрузка дисперсной фазы из расположенного в нижней части корпуса 1 бункера осуществляется шнеком 14 в патрубок 15.

Через патрубок 16 (комплектуемый. в случае необходимости, гидрозатвором) осуществляется отвод шлама и контроль уровня жидкости в сепараторе 7, Патрубок 17 служит

1637840

30

40

50 для отвода очищенного и осушенного потока газа {воздуха) иэ фильтра, Компримированный в насосе-компрессоре 5 поток газа (воэдуха) отводится из сепаратора 6 через вертикальную трубку 18 и патрубок 19 и через регулирующую арматуру {не показанную) подводится к патрубкам 9.

Уплотнения 20 и 21 предназначены для герметизации вращающихся узлов фильтра.

Цилиндрический каркас 2 приводится во вращение через шестерню 22, закрепленную на полом валу(цапфе). Привод шнека и ротора, а также запорно-регулирующая арматура не показаны.

Фильтр работает следующим образом.

Запйленный (имеющий повышенную температуру и влажность) аэрозоль поступает внутрь корпуса 1 через входной патрубок 10, натекает на фильтрующую поверхность 4, размещенную на вращающемся цилиндрическом каркасе 2 (роторе), Дисперсная фаза оседает на фильтрующей поверхности 4, образуя дополнительный фильтрующий слой, Очищенный газ(воздух), прошедший через фильтрующую поверхность 4, предварительно охлаждается, контактируя с змеевиком насоса -компрессора 5 и трубками 3 обратной продувки, Затем газ засасывается инжектором-смесителем 8, в котором происходит его вторичная очистка охлаждение и осушка при контакте с мелко распыленной охлаждающей жидкостью, впрыскиваемой соплом 9 инжектора из сепаратора 6 высокого давления, Газ из инжектора 8 проходит сепаратор

7 низкого давления, где из него выделяется капельная жидкость и суспензия (шлам), и через патрубок 17 очищенный (охлажденный и осушенный) газ выводится из фильтра. Необходимый для перемещения очищаемого газа через фильтр напор создается, в основном, за счет работы инжекторасмесителя 8. Благодаря двухстадийной очистке на фильтрующей поверхности 4 и в инжекторе-смесителе 8 достигается высокая степень очистки газа (воздуха), Высокая степень осушки газа достигается благодаря развитой поверхности межфазного контакта потока газа при его двухступенчатом охлаждении при омывании трубок 3 и змеевика насоса-компрессора 5 (внутри которого проходит охлаждающая жидкость) и при контакте газа с факелом распыленной охлаждающей жидкости внутри инжекторасмесителя 8.

Подача свежей охлаждающей жидкости в сепараторе 7 осуществляется через патрубок 11.

Удаление дисперсной фазы с фильтрующей поверхности 4 вращающегося каркаса

2 осуществляется сжатым обеспыленным газом (воздухом), подаваемым через патрубки 12 и распределительные торцовые головки 13 и перфорированные трубки 3 обратной продувки.

Отслаивание дисперсной фазы от фильтрующей.поверхности происходит над бункером дисперсной фазы под действием трех совпадающих по знаку сил: давления струй газа обратной продувки, центробежной силы и силы гравитации. Из бункера дисперсная фаза шнеком 14 выводится в патрубок 15.

Газ обратной продувки, стряхнув слой пыли, фильтруется через фильтрующую поверхность и смешивается с потоком газа, поступающим на фильтрацию и подсасываемым инжектором 8 за счет энергии распыливаемой соплом 9 охлаждающей жидкости.

Подача компримированного газа и охлаждающей жидкости в сепаратор 6 осуществляется змеевиковым насосом-компрессором 5, вход которого подключен к сепаратору 7, При вращении цилиндрического каркаса 2 и, следовательно, змеевика насоса-компрессора 5 его входной участок, подключенный к внутренней полости сепаратора 7, поочередно оказывается то под слоем охлаждающей жидкости, то в объеме, заполненном очищенным газом, Таким образом, внутрь змеевика поочередно поступают порции жидкости и газа и, при вращении змеевика, последовательно перемещаются к выходному участку змеевика насоса-компрессора 5 (подключенному аналогично к сепаратору 6). При этом за. счет суммирования давления порций жидкости и передачи его через газовые промежутки происходит повышение давления на выходном участке змеевика насоса-компрессора 5.

Выходящие из него порции жидкости и газа накапливаются в сепараторе 6. Компримированный гаэ выводится иэ верхней части сепаратора 6 по трубке 18 и через патрубок 19 и регулирующую арматуру (не показана) поступает через патрубки 12 к трубкам для. обратной продувки фильтрующей поверхности, Охлаждающая жидкость под давлением из сепаратора 6 поступает в распылительное сопло 9 инжектора-смесителя 8 и инжектирует поток очищаемого газа.

1637840

Фиг. 1

В сепараторе 7 происходит разделение газожидкостно-.шламовой смеси.

На фиг. 2 показан вариант отвода шлама с плотностью, меньшей плотности охлаждающей жидкости. Шлам самотеком . через патрубок 16 (и гидрозатвор, при необходимости) отводится на дальнейшую переработку.

Через патрубок 16 производится также контроль уровня охлаждающей жидкости в сепараторе 7.

В предложенном техническом решении совмещены функции роторного фильтра и необходимого для его функционирования вспомогательного оборудования: змеевик насоса-компрессора совместно с перфорированными трубками обратной продувки, закрепленными на его внешней образующей, является цилиндрическим каркасом для фильтрующей поверхности; змеевиковый насос-компрессор выполняет функцию насосного оборудования, подающего жидкость в инжектор-смеситель компрессора, подающего компримированный очищенный газ в трубки обратной продувки, а также теплообменника, охлаждающего газ (воздух); инжектор-смеситель, коаксиальный змеевиковому насосу-компрессору; создает необходимый для работы фильтра перепад давлений, а также повышает прочность цилиндрического каркаса.

Таким образом, предложенное техниче5 ское решение позволяет за счет отказа от вспомогательного оборудования (тягодутьевого, насосного и компрессорного, теплообменного) снизить удельную металлоемкость устройства, а за счет снижения числа при10 водных двигателей и потерь на трение снизить энергозатраты на фильтрацию, Формула изобретения

Фильтр для очистки газов и воздуха, 15 содержащий корпус, патрубки подвода аэрозоля и отвода очищенного газа, горизонтально размещенный цилиндрический каркас с фильтрующей поверхностью и перфорированные трубки обратной продувки, 20 отличающийся тем, что, с целью снижения удельной металлоемкости и энергозатрат на фильтрацию, фильтр снабжен установленным по оси внутри каркаса насосом-компрессором, выполненным в виде

25 змеевика, соосно размещенным в компрессоре инжектором-смесителем и цилиндрическими сепараторами, расположенными со стороны торцов сме ителя и компрессора.

1637840

Составитель Н.Ковалева

Редактор М, Бандура Техред M.Moðãåíòàë Корректор M.Ñàìáîðñêàÿ

Заказ 885 . Тираж 434 Подписное ,ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101