Фильтр патронный
Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться при обработке металлов и полимеров, а также в деревообработке. Фильтр патронный содержит корпус с крышкой, секцию очищенного воздуха, фильтровальную секцию с размещенными в ней фильтр-патронами, каждый из которых имеет каркас и фильтрующий элемент, а также инерционный пылеотделитель жалюзийного типа, бункер, входной и выходной патрубки. Входной патрубок фильтра расположен под фильтровальной секцией, гидравлическое сопротивление которой составляет не более 50% от гидравлического сопротивления всего фильтра, а инерционный пылеотделитель жалюзийного типа расположен осесимметрично корпусу фильтра под перегородкой, отделяющей фильтровальную секцию от бункера, причем величина зазора между корпусом фильтра и пылеотделителем равна не менее одной десятой части от диаметра корпуса. Фильтр-патроны нижними открытыми фланцами закреплены на жесткой перегородке, в секции очищенного воздуха расположена система регенерации фильтр-патронов с механизмом вибровстряхивания и блоком управления регенерацией. Механизм вибровстряхивания расположен на верхних глухих фланцах фильтр-патронов, блок управления регенерацией соединен с общим микропроцессором, управляющим процессом фильтрования, причем механизм вибровстряхивания реализует следующие режимы встряхивания фильтр-патрона: встряхивание в горизонтальном направлении, ослабление и натяжение фильтр-патрона в вертикальном направлении и вибрация с частотой, составляющей порядка 15÷25 Гц, и длительностью периода регенерации 1,5÷3 мин, при этом бункер для сбора пыли выполнен конической или пирамидальной формы с углом наклона стенок, превышающим угол естественного откоса улавливаемой пыли, и соединен со шлюзовым питателем или передвижной емкостью для сбора пыли. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности и надежности процесса пылеулавливания, а также снижении металлоемкости и виброакустической активности аппарата в целом. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться при обработке металлов и полимеров, в сварочных процессах, а также в деревообработке.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является фильтр патронный, известный из «Фильтр-циклон картриджный ФЦКИ-С» [он-лайн], 03.10.05, из Интернет: http://sfera-saratov.ru/filcicch.php, содержащий корпус с крышкой, секцию очищенного воздуха, фильтровальную секцию с размещенными в ней фильтр-патронами, каждый из которых имеет каркас и фильтрующий элемент, а также инерционный пылеотделитель жалюзийного типа, бункер, входной и выходной патрубки (прототип).
Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания за счет малой площади фильтрующего элемента и недостаточной степени регенерации.
Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания, а также повышение пожаровзрывобезопасности работы.
Это достигается тем, что в фильтре патронном, содержащем корпус с крышкой, секцию очищенного воздуха, фильтровальную секцию с размещенными в ней фильтр-патронами, каждый из которых имеет каркас и фильтрующий элемент, а также инерционный пылеотделитель жалюзийного типа, бункер, входной и выходной патрубки, входной патрубок расположен под фильтровальной секцией, гидравлическое сопротивление которой составляет не более 50% от гидравлического сопротивления всего фильтра, а инерционный пылеотделитель жалюзийного типа расположен осесимметрично корпусу фильтра под перегородкой, отделяющей фильтровальную секцию от бункера, причем величина зазора между корпусом фильтра и пылеотделителем равна не менее одной десятой части от диаметра корпуса, а фильтр-патроны нижними открытыми фланцами закреплены на жесткой перегородке, а в секции очищенного воздуха расположена система регенерации фильтр-патронов с механизмом вибровстряхивания и блоком управления регенерацией, причем механизм вибровстряхивания расположен на верхних глухих фланцах фильтр-патронов, а блок управления регенерацией соединен с общим микропроцессором, управляющим процессом фильтрования, причем механизм вибровстряхивания реализует следующие режимы встряхивания фильтр-патрона: встряхивание в горизонтальном направлении, ослабление и натяжение фильтр-патрона в вертикальном направлении и вибрация с частотой, составляющей порядка 15÷25 Гц, и длительностью периода регенерации - 1,5÷3 мин, при этом бункер для сбора пыли выполнен конической или пирамидальной формы с углом наклона стенок, превышающим угол естественного откоса улавливаемой пыли, и соединен со шлюзовым питателем или передвижной емкостью для сбора пыли.
На фиг.1 изображен общий вид патронного фильтра, на фиг.2 - схема обеспечения пожаровзрывобезопасности работы фильтра, на фиг.3 - схема регенерации фильтр-патрона.
Фильтр патронный содержит корпус 1 с крышкой 2, секцию очищенного воздуха 9, фильтровальную секцию 6 с размещенными в ней фильтр-патронами 7, каждый из которых имеет каркас 13 и фильтрующий элемент 16, а также инерционный пылеотделитель жалюзийного типа 12, бункер 3, который соединен со шлюзовым питателем 11 или передвижной емкостью для сбора пыли (на чертеже не показано), а также входной 4 и выходной 5 патрубки. Входной патрубок 5 расположен под фильтровальной секцией 6, гидравлическое сопротивление которой составляет не более 50% от гидравлического сопротивления всего фильтра. Это условие необходимо для равномерной подачи запыленного воздуха на внутреннюю поверхность фильтр-патронов 7. Инерционный пылеотделитель 12 жалюзийного типа расположен осесимметрично корпусу 1 фильтра под перегородкой 8, отделяющей фильтровальную секцию 6 от бункера 3, причем величина зазора между корпусом 1 фильтра и пылеотделителем 12 равна не менее одной десятой части от диаметра корпуса 1 фильтра. Это условие необходимо для обеспечения равномерного транспортирования отделяющейся в пылеотделителе 12 пыли в бункер 3.
Фильтр-патроны 7 нижними открытыми фланцами 15 закреплены на жесткой перегородке 8. В секции 9 очищенного воздуха расположена система 10 регенерации фильтр-патронов с механизмом вибровстряхивания и блоком управления 17 регенерацией, причем механизм вибровстряхивания расположен на верхних глухих фланцах 14 фильтр-патронов 7, а блок управления 17 регенерацией соединен с общим микропроцессором 21, управляющим процессом фильтрования, причем механизм вибровстряхивания реализует следующие режимы встряхивания фильтр-патрона (см. фиг.3): встряхивание в горизонтальном направлении, ослабление и натяжение фильтр-патрона в вертикальном направлении и вибрация с частотой, составляющей порядка 15÷25 Гц, и длительностью периода регенерации - 1,5÷3 мин, при этом бункер 3 для сбора пыли выполнен конической или пирамидальной формы с углом наклона стенок, превышающим угол естественного откоса улавливаемой пыли. Каркас 13 фильтр-патронов 7 выполнен из упругого материала, а фильтрующий элемент 16 фильтр-патронов выполнен в виде сплошной или гофрированной цилиндрической оболочки из бумажного, тканого или нетканого фильтровального материала.
Корпусные детали фильтра (корпус 1, перегородка 8, патрубки 4 и 5) и фланцы 14 фильтр-патронов выполнены из композиционных или полимерных материалов, например полиэтилена, капрона, полиуретана, с помощью литья, штамповки, формования, причем на ограждающие поверхности фильтра нанесен слой мягкого вибродемпфирующего материала, например, типа мастики «ВД-17», а поверх этого слоя закрепляется слой звукопоглощающего материала, например, типа «акмигран» с защитной акустически прозрачной пленкой, например, типа «повиден».
В корпусе 1 фильтра установлен датчик температуры 18, в бункере 3 для сбора пыли - аварийный датчик 19 уровня пыли, в отсеке 9 чистого воздуха - тепловой автоматический датчик-извещатель 20, выходы с которых соединены с общим микропроцессором 21, размещенным в шкафу управления 22, а в отсеке 9 чистого воздуха установлен коллектор 23 с форсунками 24 для подключения к системе пожаротушения, блок управления 25 которой также соединен с общим микропроцессором 21.
Фильтр патронный работает следующим образом.
Принцип работы фильтра основан на улавливании пыли фильтрующим материалом 16 фильтр-патронов 7 при прохождении через него запыленного воздуха. По мере увеличения толщины слоя пыли на поверхности фильтрующих элементов 16 возрастает аэродинамическое сопротивление фильтра и снижается его пропускная способность, во избежание чего предусмотрена автоматическая регенерация запыленных фильтр-патронов 7 с механизмом 10 встряхивания. Запыленный воздух поступает по воздуховоду через патрубок 4 в корпус 1 под перегородку 8 и встречает на своем пути инерционный пылеотделитель 12 жалюзийного типа, где происходит предварительная очистка воздуха от пыли, которая ссыпается в бункер 3.
Из полости под перегородкой 8 запыленный воздух проходит через открытые фланцы 15 фильтр-патронов 7, закрепленных на перегородке 8, при этом частицы пыли задерживаются на их внутренней поверхности, а очищенный воздух поступает в отсек 9 чистого воздуха и через патрубок 5 отводится из фильтра. Регенерация запыленных фильтр-патронов 7 осуществляется системой 10 регенерации фильтр-патронов. Механизмы встряхивания и вибровстряхивания располагают таким образом, чтобы они были доступными для обслуживания, а их изнашивающиеся части выведены из газового потока.
1. Фильтр патронный, содержащий корпус с крышкой, секцию очищенного воздуха, фильтровальную секцию с размещенными в ней фильтр-патронами, каждый из которых имеет каркас и фильтрующий элемент, а также инерционный пылеотделитель жалюзийного типа, бункер, входной и выходной патрубки, отличающийся тем, что входной патрубок расположен под фильтровальной секцией, гидравлическое сопротивление которой составляет не более 50% от гидравлического сопротивления всего фильтра, а инерционный пылеотделитель жалюзийного типа расположен осесимметрично корпусу фильтра под перегородкой, отделяющей фильтровальную секцию от бункера, причем величина зазора между корпусом фильтра и пылеотделителем равна не менее одной десятой диаметра корпуса, фильтр-патроны нижними открытыми фланцами закреплены на жесткой перегородке, в секции очищенного воздуха расположена система регенерации фильтр-патронов с механизмом вибровстряхивания и блоком управления регенерацией, причем механизм вибровстряхивания расположен на верхних глухих фланцах фильтр-патронов, блок управления регенерацией соединен с общим микропроцессором, управляющим процессом фильтрования, причем механизм вибровстряхивания реализует следующие режимы встряхивания фильтр-патрона: встряхивание в горизонтальном направлении, ослабление и натяжение фильтр-патрона в вертикальном направлении и вибрация с частотой, составляющей порядка 15÷25 Гц, и длительностью периода регенерации 1,5÷3 мин, при этом бункер для сбора пыли выполнен конической или пирамидальной формы с углом наклона стенок, превышающим угол естественного откоса улавливаемой пыли, и соединен со шлюзовым питателем или передвижной емкостью для сбора пыли.
2. Фильтр патронный по п.1, отличающийся тем, что каркас фильтр-патронов выполнен из упругого материала, а фильтрующий элемент фильтр-патронов выполнен в виде сплошной или гофрированной цилиндрической оболочки из бумажного, тканого или нетканого фильтровального материала.
3. Фильтр патронный по п.1, отличающийся тем, что корпусные детали и ограждающие поверхности фильтра и фланцы фильтр-патронов выполнены из композиционных или полимерных материалов, например полиэтилена, капрона, полиуретана, с помощью литья, штамповки, формования, причем на ограждающие поверхности фильтра нанесен слой мягкого вибродемпфирующего материала, например, типа мастики «ВД-17», а поверх этого слоя закрепляется слой звукопоглощающего материала, например, типа «акмигран» с защитной акустически прозрачной пленкой типа «повиден».
4. Фильтр патронный по п.1, отличающийся тем, что в корпусе фильтра установлен датчик температуры, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик уровня пыли, в секции очищенного воздуха - тепловой автоматический датчик-извещатель, выходы с которых соединены с общим микропроцессором, размещенным в шкафу управления, а в секции очищенного воздуха установлен коллектор с форсунками для подключения к системе пожаротушения, блок управления которой соединен с общим микропроцессором.
