Сопловый фильтр

 

Использование: для очистки воздуха и газов от пыли и других мелкодисперсных частиц. Сущность изобретения: сопловой фильтр имеет камеру запыленного воздуха - она же корпус, камеру очищенного воздуха, разделенные перегородкой, фильтровальные рукава на каркасах внутри камеры запыленного воздуха, закрепленные на штуцерах, конус- сборник с шлюзовым затвором, патрубок для подвода запыленного воздуха к поверхности для очистки, патрубок для вывода очищенного воздуха из камеры очищенного воздуха, продувочные сопла с удлинителями над каждым фильтровальным рукавом, емкость для сжатого продувочного воздуха и локализатор над каждым рукавом, торцы продувочных сопл над рукавами расположены вне потока выводимого из камеры очищенного воздуха, содержащего остаточную пыль: концы продувочных сопл могут быть размещены в полостях рукавов; продувочные сопла являются составными с удлинителями; над каждым рукавом установлен локализатор, который в верхней части имеет раструб, 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области техники для очистка воздуха и газов от пыли и других мелкодисперсных частиц, преимущественно, на предприятиях зерноперерабатывающей, комбикормовой, биохимической и других отраслей промышленности.

Известны сопловые фильтры швейцарской фирмы "Болер", состоящие из камеры для воздуха, подлежащего очистке, и размещенных в этой камере пористых тканевых фильтровальных рукавов с направлением фильтрации снаружи во внутрь рукавов, камеры очищенного воздуха с размещенными в ней трубами Вентури импульсной продувки рукавов и емкостью для сжатого продувочного воздуха с короткими продувочными соплами и с клапанами для обратной продувки, патрубка для подвода воздуха с пылью в фильтр для очистки, патрубка для вывода очищенного воздуха из фильтра, конуса-сборника с шлюзовым затвором для сбора пыли, задержанной фильтровальными рукавами, и вывода из фильтра, устройств для импульсной продувки рукавов сжатым воздухом в направлении, противоположном фильтрации, прибора управления длительностью и частотой импульсов.

Для просасывания очищаемого воздуха (газов) через фильтровальные рукава применены вентиляторы.

Регенерация (восстановление) воздухопроницаемости фильтровальных рукавов при работе фильтра осуществляется обратной продувкой импульсами чистого сжатого воздуха из коротких сопл в трубы Вентури, через которые продувочный воздух поступает в фильтровальные рукава навстречу потоку отфильтрованного воздуха.

На преодоление аэродинамического сопротивления труб Вентури при работе фильтра на фильтрации воздуха (газов) затрачивается значительная часть электроэнергии, расходуемой на привод вентиляторов, относительно расхода суммарной энергии на преодоление аэродинамического сопротивления фильтров.

Эффект регенерации воздухопроницаемости фильтровальных рукавов основан на обратной продувке импульсами сжатого чистого воздуха от продувочного компрессора с использованием эффекта эжекции очищенного воздуха в трубы Вентури из камеры очищенного воздуха, содержащего остаточную пыль, чистым продувочным воздухом при импульсах обратной продувки.

Устройство и принцип работы фильтра фирмы "Бюлер" приведены в книге Н.П. Володин и др. "Снижение энергоемкости мельничных пневмотранспортных установок". М. "Колос", 1978, с. 104- -106.

В этом фильтре для регенерации воздухопроницаемости фильтровальных рукавов в камере очищенного воздуха над каждым фильтровальным рукавом на перегородке камер запыленного и очищенного воздуха установлены трубы Вентури; в емкости сжатого воздуха над каждой трубой Вентури установлены короткие продувочные сопла на расстоянии, позволяющем пропускать очищенный воздух из рукавов ниже окончаний сопл над трубами Вентури при движении к отсасывающему патрубку, и далее из фильтра. Таким образом, в фильтре-прототипе очищенный фильтровальным полотном воздух с остаточной пылью при работе фильтра проходит ниже сопл с целью частичной его эжекции из камеры очищенного воздуха импульсами сжатого чистого продувочного воздуха в фильтровальные рукава для усиления эффекта регенерации воздухопроницаемости фильтровального полотна.

В связи с наличием фильтровальных пор в полотне фильтровальных рукавов, при очистке воздуха частицы пыли с размером меньше фильтровальных пор просасываются через поры в полости рукавов, выходящим потоком воздуха через трубы Вентури выносятся в камеру очищенного воздуха и затем из фильтра. Масса очищенного воздуха с содержанием остаточной мельчайшей пыли в движущемся непрерывно потоке с толщиной слоя, равной расстоянию от торцов сопл до труб Вентури постоянно находится над фильтровальными рукавами.

Техническая сущность изобретения состоит в следующем: 1. Уменьшить аэродинамическое сопротивление фильтра движению воздуха.

2. Увеличить эффективность регенерации воздухопроницаемости полотна фильтровальных рукавов при импульсах обратной продувки сжатым чистым воздухом для уменьшения интенсивности роста их аэродинамического сопротивления при эксплуатации фильтра.

3. Увеличить продолжительность использования фильтровального полотна в фильтрах при эксплуатации до замены новыми фильтровальными рукавами, имеющими нормальную воздухопроницаемость и небольшое аэродинамическое сопротивление.

4. Уменьшить аэродинамическое сопротивление локализаторов попадания пыли из аварийных фильтровальных рукавов в исправные рукава, работающие на фильтрации, и затраты энергии на преодоление аэродинамического сопротивления локализаторов движению через них воздуха из фильтровальных рукавов.

5. Уменьшить удельные затраты электрической энергии на очистку воздуха фильтром.

6. Уменьшить частоту замены фильтровальных рукавов, достигших предельного аэродинамического сопротивления, вследствие попадания пыли из аварийных рукавов в полости рукавов, работающих на фильтрации.

7. Уменьшить трудоемкость эксплуатации фильтров и материальные затраты на их эксплуатацию.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 дан общий вид и конструкция фильтра по данному изобретению, а на фиг. 2 доказан принцип работы фильтровального рукава фильтра на фильтрации воздуха (газов) и в процессе регенерации фильтровального рукава. Стрелками показано направление движения воздуха.

Сопловой фильтр фиг. 1 имеет камеру запыленного воздуха (корпус фильтра) 1, камеру очищенного воздуха 2, перегородку 3, разделяющую камеры запыленного и очищенного воздуха. Камеры запыленного и очищенного воздуха сообщены штуцерами 4 для крепления фильтровальных рукавов 5 на проволочных каркасах 6. Под фильтровальными рукавами имеется конус-сборник пыли 7 для сбора уловленной пыли, шлюзовых затрат 8 для вывода уловленной пыли из фильтра.

Камера запыленного воздуха 1 имеет патрубок 9 для подвода воздуха, содержащего пыль, к фильтровальным рукавам; камера очищенного воздуха содержит патрубок 10 для вывода очищенного воздуха из фильтра.

Для регенерации воздухопроницаемости фильтровального полотна в процессе работы фильтра на очистке воздуха (газов) сопловой фильтр имеет устройство, состоящее из емкости для продувочного сжатого воздуха 11, расположенной в камере очищенного воздуха, сообщающиеся с емкостью сжатого воздуха продувочные сопла 12 над каждым фильтровальным рукавом для импульсов обратной продувки рукавов сжатым чистым воздухом; для плотного закрытия сопл со стороны емкости для сжатого воздуха имеются клапаны 13 над каждым соплом, приводимые в движение от приводных устройств, например от электромагнитов 14, посредством воздействия на стержни электромагнитов 15.

Для подвода сжатого чистого продувочного воздуха от компрессора в емкость для сжатого воздуха 11 имеется патрубок 16. Для ввода сжатого чистого продувочного воздуха в полость фильтровальных рукавов импульсами обратной продувки и для удобства крепления продувочных сопл в камере очищенного воздуха продувочные сопла 12 содержат удлинители 17.

Для исключения попадания массы пыли в полости фильтровальных рукавов, работающих на фильтрации воздуха при аварийном состоянии одного или нескольких рукавов (появление отверстий вследствие износа, неплотности в местах крепления рукава на штуцере фильтра или срыве рукава с места крепления) применен локализатор 18, изготовленный из пыленепроницаемого материала в виде ограждения каждого фильтровального рукава, возвышающегося над рукавом; для уменьшения аэродинамического сопротивления локализаторов движению воздуха при выходе из рукавов в камеру очищенного воздуха верх локализаторов может быть выполнен в виде раструбов 19.

Принцип работы соплового фильтра показан на фиг. 2, где рукав а показан на фильтрации воздуха, рукав в при регенерации воздухопроницаемости фильтровального полотна. Воздух ( газ), подлежащий очистке от пыли, поступает в фильтр через патрубок 9, направляется (просасывается или продувается) через фильтрующее полотно фильтровальных рукавов 5 во внутрь рукавов и очищенный (с остаточной пылью) выводится через отверстия в штуцерах 4, минуя продувочные сопла 12 с удлинителями по раструбам локализаторов в камеру очищенного воздуха 2, затем направляется к патрубку 10 и выводится из фильтра. На фиг. 2 направление движения воздуха показано стрелками. От сплющивания при фильтрации воздуха фильтровальные рукава предохраняются проволочными каркасами 6.

Задержанная фильтрующим полотном пыль оседает на наружной поверхности фильтровальных рукавов, постепенно закупоривая поры и повышая аэродинамическое сопротивление рукавов, в связи с чем уменьшается производительность вентилятора и фильтра соответственно аэродинамической характеристике воздуходувной машины, увеличиваются удельные затраты электрической энергии на очистку воздуха (газа).

Фильтрация воздуха (газа) осуществляется при закрытых продувочных соплах 12 клапанами 13.

Очистка фильтровальных пор с целью восстановления воздухопроницаемости фильтровального полотна проводится короткими импульсами обратной продувки сжатым чистым воздухом, вводимым в фильтровальный рукав (один или одновременно несколько) через продувочные сопла 12. Обратная продувка рукавов сжатым чистым воздухом осуществляется поочередно без выключения фильтра из процесса фильтрации.

Для обратной продувки в соответствии с заданной программой электромагнитом 14 поднимается клапан 13, сжатый воздух под избыточным давлением, например до 50 кПа, через сопло 12 и удлинитель 17 фиг. 1 вдувается в полость фильтровального рукава, продувает фильтровальные поры изнутри рукава наружу: пыль, осевшая на наружней поверхности регенерируемого рукава, встряхивается, выпадает в конус-сборник пыли 7, шлюзовым затвором 8 выводится из фильтра и по технологической схеме производства направляется по назначению. Прошедший через поры регенерируемого фильтровального рукава продувочный воздух с частицами пыли направляется на поверхность рукавов, осуществляющих фильтрацию, очищается ими от пыли, через отверстия в штуцерах 4 и раструбы локализаторов, минуя продувочные сопла с удлинителями, поступает в камеру очищенного воздуха 2 и через патрубок 10 выводится из фильтра.

Локализатор 18 включается в работу при появлении аварийного состояния рукавов в фильтре: в случаях появления отверстий от износа фильтровального полотна, при появлении неплотностей в местах крепления фильтровальных рукавов на штуцерах, в случае срыва рукава с места крепления на штуцере при поломках крепежных деталей прекращается функционирование локализаторов после исключения эксплуатационниками аварийного состояния фильтровальных рукавов.

В процессе работы фильтра на фильтрации воздуха каждый локализатор имеет очень небольшое, практически незаметное аэродинамическое сопротивление при небольших скоростях воздуха в них, так как площади горизонтальных сечений локализаторов имеют большие размеры, близкие к площадям горизонтальных сечений фильтровальных рукавов, длина (высота) локализаторов небольшая, количество локализаторов в фильтре равно количеству фильтровальных рукавов в камере запыленного воздуха, суммарная площадь горизонтальных сечений локализаторов значительно превышает площадь сечений поперечными плоскостями патрубков, подводящего воздух в фильтр на очистку и выводящего из фильтра очищенного воздуха.

Формула изобретения

1. Сопловой фильтр, содержащий камеру запыленного воздуха с размещенными в ней на перегородке и проволочных каркасах фильтровальными рукавами, камеру очищенного воздуха с емкостью для сжатого продувочного воздуха с соплами, клапанами и электромагнитами, конус-сборник пыли, патрубки для подвода запыленного и вывода очищенного воздуха и шлюзовой затвор, отличающийся тем, что торцы сопл расположены в плоскости перегородки или в полости рукавов.

2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен удлинителями, прикрепленными к соплам.

3. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен локализаторами, установленными над каждым рукавом в камере очищенного воздуха.

4. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что в верхней части локализаторы выполнены в виде раструбов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2