Зернистый фильтр для очистки газа

 

Использование: изобретение предназначено для очистки газов от пыли, например, при производстве строительных материалов. Сущность изобретения: зернистый фильтр для очистки газа содержит корпус с камерами для загрязненного и очищенного газа, бункер, верхнюю и нижнюю жалюзийные решетки с расположенным между ними зернистым фильтрующим материалом, установленные между камерами, расположенную в камере для загрязненного газа горизонтальную решетку с выступами и пластины из гибкого материала, прикрепленные к выступам и нижней жалюзийной решетке, 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к очистке загрязненных газов от пыли, в частности, при производстве строительных материалов.

Известен зернистый фильтр для отделения дисперсных частиц от газа [1] содержащий корпус с входными и выходными патрубками для зернистого материала и газа; фильтрующий элемент, выполненный в виде жалюзей с перемещающимся между ними зернистым материалом и образующий со стенками корпуса входную с выходную камеры. Жалюзи выполнены в виде двух концентрично установленных рядов пластин, размещенных в наклонно установленных пакетах. Пластины наружных рядов имеют Г-образную форму и установлены узкой плоскостью перпендикулярно потоку очищаемого газа. Смежные пластины наружного и внутреннего рядов установлены под углом, превышающим угол естественного откоса зернистого материала на 3-10^oC.

При заполнении аппарата мелкими зернами повышается его сопротивление. Применение же крупнозернистого материала существенно снижает степень очистки, хотя и уменьшаются потери давления при прохождении загрязненного газа через слой. Неравномерное перемещение зернистого материала в фильтрующем элементе не позволяет поддерживать постоянную скорость фильтрации по всему слою материала, что также снижает эффективность очистки газа. Следует отметить значительный расход электроэнергии на постоянную подачу зернистого материала в фильтр и на его удаление.

Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков, является зернистый фильтр для очистки газа [2] содержащий корпус с камерами загрязненного и очищенного газа, жалюзийные решетки, между которыми размещен зернистый материал, бункер. Жалюзийные решетки установлены между камерами загрязненного и очищенного газа под углом, превышающим угол естественного откоса зернистого материала. Жалюзийные элементы решетки со стороны камеры загрязненного газа выполнены в виде примыкающих к боковым ее стенкам пластин, нижние концы которых выполнены из эластичного материала.

При прохождении загрязненного газа через зернистый материал крупные пылевые частицы полностью улавливаются, а часть мелкодисперсной пыли не задерживается им и транспортируется дальше вместе с очищенным газом. Теоретически высокой степени очистки и улавливания почти всей пыли можно достичь, используя мелкие зерна, однако в реальных условиях при этом будет значительным аэродинамическое сопротивление аппарата, что вызовет в свою очередь резкое увеличение эксплуатационных затрат. Поэтому такое техническое решение практически не находит применения. Постоянное перемещение зернистого материала под действием силы тяжести приводит к образованию слоевого течения, для которого характерна переменная величина скорости фильтрации. Изменения скорости фильтрации в зернистом материале существенно снижает эффективность очистки запыленных газов. Слоевое течение зернистого материала также приводит к тому, что часть его объема в процессе очистки практически не насыщается улавливаемой пылью и удаляется из фильтра еще в рабочем состоянии. Это вызывает увеличение расхода зернистого материала. Следует отметить, что в аппарат необходимо постоянно подавать зернистый материал, а затем после его насыщения пылью транспортировать из фильтра, при этом происходит значительное потребление электроэнергии.

Предлагаемая конструкция зернистого фильтра позволяет повысить эффективность очистки газа от пыли за счет обеспечения предварительной коагуляции пылевых частиц и создания стационарного режима работы зернистого материала в фильтре, при котором скорость фильтрации постоянна по всему слою материала. Предварительная коагуляция пылевых частиц позволяет даже при нормальной крупности зерен, обычно используемой в фильтрах подобного типа, а следовательно, при небольшом аэродинамическом сопротивлении, очистить газ от мелкодисперсной пыли. Стационарный режим обеспечивает полное насыщение пылью всего объема зернистого материала, а следовательно, и минимальный расход потребления последнего. В результате снижения расхода зернистого материала, а также кратковременности его поступления в фильтр сокращается потребление электроэнергии на транспортировку материала.

Это достигается тем, что зернистый фильтр для очистки газа содержит корпус с камерами загрязненного и очищенного газа, бункер, зернистый материал, размещенный между основными жалюзийными решетками, установленными между камерами загрязненного и очищенного газа под углом, превышающим угол естественного откоса зернистого материала, при этом жалюзийная решетка со стороны камеры загрязненного газа состоит из пластин, нижние концы которых выполнены из эластичного материала. Отличием от прототипа является то, что фильтр снабжен размещенной в камере загрязненного газа дополнительной решеткой с выступами, к которым прикреплены своими нижними концами эластичные пластины жалюзийной решетки, при этом дополнительная решетка отстоит от жалюзийной на расстоянии меньшим длины эластичных пластин. Жалюзи решетки камеры очищенного газа целесообразно выполнить поворотными.

При расположении в камере запыленного газа дополнительной решетки на расстоянии меньшем длины эластичных пластин создаются податливые поверхности, которые под действием набегающего потока газа испытывают интенсивное колебание. Колебание эластичных пластин способствует коагуляции соударяющихся с их поверхностями пылевых частиц. При укрупнении частиц более тяжелые их фракции осаждаются в бункере, а оставшаяся часть легко задерживается зернистым материалом средней крупности. Предварительная коагуляция пылевых частиц и стационарный режим работы зернистого материала повышают эффективность очистки газа. Стационарный режим работы зернистого материала также обеспечивает более полное насыщение его пылью и снижение затрат электроэнергии на его подачу в фильтр и удаление.

На фиг. 1 изображен зернистый фильтр, общий вид в разрезе; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 элемент схемы крепления осей жалюзийной решетки к механизму поворота жалюзей.

Фильтр состоит из корпуса 1 с камерами загрязненного 2 и очищенного газа 3, жалюзийных решеток 4 с углом наклона, превышающим угол естественного откоса для данного зернистого материала 5. Жалюзийная решетка 4 камеры загрязненного газа 2 состоит из пластин 6, нижняя часть которых выполнена из эластичного материала и прикреплена к выступам 7 дополнительной жалюзийной решетки 8. Дополнительная решетка 8 закреплена в корпусе 1 на расстоянии от нижней жалюзийной решетки меньшим длины эластичных пластин. Жалюзийная решетка 4 камеры очищенного газа 3 может быть выполнена из поворотных жалюзей 9 с осями вращения 10. Жалюзи 9 решетки 4 жестко соединены с осями вращения 10, концы которых закреплены в стенках корпуса 1 с возможностью их поворота. Каждая ось снабжена перпендикулярной к ее поверхности шпонкой 11, соединенной с рейкой 12 посредством стержня 13. Для поступления зернистого материала 5 в фильтр предусмотрен загрузочный бункер 14 с крышкой 15, а для удаления насыщенного пылью зернистого материала направляющий лоток 16 с крышкой 17. Для осаждения крупнодисперсной пыли в нижней части фильтра расположен бункер 18.

Запыленный газ поступает в нижнюю часть корпуса 1 и проходит через дополнительную решетку 8, а затем между эластичными пластинами 6. Выполнение эластичных пластин 6 из тонколистовой резины или полимерной пленки, способствует образованию податливых поверхностей. Так как дополнительная решетка 8 расположена в корпусе 1 на расстоянии меньшим длины эластичных пластин 6 от жалюзийной решетки 4 камеры загрязненного газа 2, по пластины 6 при набегании газового потока будут испытывать колебательные движения. При ударе частиц пыли о поверхность колеблющихся пластин происходит кратковременное налипание их на указанную поверхность, во время которого новые набегающие частицы, соударяясь с первыми коагулируют. После коагуляции крупные частицы пыли под действием силы тяжести осаждаются в бункере 18, а легкие вместе с потоком газа проходят через жалюзийную решетку 4 и задерживаются в стационарном слое зернистого материала 5 средней крупности. Очищенный газ через жалюзийную решетку 4 поступает в камеру 3 и затем удаляется из фильтра.

Повышение эффективности очистки загрязненного газа в этом аппарате достигается за счет следующих факторов. В результате предварительной коагуляции и действия силы тяжести часть пыли осаждается в бункере 18, разгружая работу зернистого материала 5 и способствуя увеличению периода пребывания его в фильтре. Другая же часть пылевых частиц после указанного процесса укрупнения при прохождении вместе с газом в слое легко задерживается материалом со средней крупностью зерен. Стационарный режим работы зернистого материала обеспечивает постоянную скорость фильтрации по слою, что также повышает эффективность очистки газа. Увеличение срока службы зернистого материала в фильтре и стационарный режим его работы вызывает уменьшение затрат электроэнергии, расходуемой на подачу зерен в аппарат.

Заполнение зернистым материалом пространства между жалюзийными решетками 4 происходит в следующем порядке. При закрытой крышке 14 направляющего лотка 13 в загрузочный бункер 11 подается зернистый материал 5. После заполнения указанного пространства подача зернистого материала прекращается и бункер 11 закрывается крышкой 12 для обеспечения герметичности фильтра. При насыщении зернистого материала 5 пылью открывается крышка 14 направляющего лотка 13 и зернистый материал под действием силы тяжести удаляется из фильтра, а затем направляется в технологический процесс производства строительных материалов. Для предотвращения забивания зернами жалюзийной решетки 4 камеры очищенного газа 3 оси жалюзей 9 поворачивают с помощью рейки 12. Перемещение рейки 12 в горизонтальном направлении вызывает отклонение от вертикального положения шпонок 11 и поворота осей 10. При этом жалюзи 9 занимают вертикальное положение и зерна, которые проникли в пространство между соседними жалюзями 9, под действием силы тяжести ссыпаются и удаляются из фильтра. Очередное заполнение фильтра зернистым материалом 5 производится при закрытой крышке 14 направляющего лотка 13, после установки в рабочее положение жалюзей 9 жалюзийной решетки 4 камеры очищенного газа 3.

Формула изобретения

1. Зернистый фильтр для очистки газа, содержащий корпус с камерами для загрязненного и очищенного газа, бункер и нижнюю и верхнюю жалюзийные решетки с расположенным между ними зернистым фильтрующим материалом, установленные между камерами, отличающийся тем, что он снабжен размещенной в камере для загрязненного газа горизонтальной решеткой с выступами и пластинами из гибкого материала, нижние концы которых прикреплены к выступам, а верхние к нижней жалюзийной решетке, и длина которых выполнена больше чем расстояние между горизонтальной и нижней жалюзийной решетками.

2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что жалюзи жалюзийной решетки камеры очищенного газа выполнены поворотными.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3