Фильтр-циклон с вращающимся фильтрующим элементом для очистки газов
Владельцы патента RU 2336954:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (RU)
Изобретение относится к технике сухой очистки запыленных газов и может быть использовано в химической, пищевой, металлургической и энергетической промышленности. Фильтр-циклон включает вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженным штуцером для удаления пыли и штуцером для подачи в аппарат запыленного газового потока, расположенным тангенциально к корпусу, крышку со штуцером для отвода очищенного газа, вращающуюся выхлопную трубу, представляющую собой фильтрующий элемент, ветряное колесо. Ветряное колесо расположено в штуцере для отвода очищенного газа над выхлопной трубой и приводится в движение потоком очищенного газа, при этом вращение ветряного колеса передается к выхлопной трубе посредством ременной и фрикционной передач. Технический результат: повышение эффективности пылеулавливания, надежности и долговечности фильтра-циклона. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к технике сухой очистки запыленных газов и может быть использовано в химической, пищевой, металлургической и энергетической промышленности.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому решению является циклон-фильтр, включающий вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженный штуцером для удаления пыли, вращающуюся выхлопную трубу, представляющую собой фильтрующий элемент, изготовленный из пористой металлокерамики, и штуцер для отвода очищенного газа, закрепленное в подшипниковом узле ветряное колесо, штуцер для подачи в аппарат запыленного газового потока, расположенный тангенциально к корпусу, крышку с соединительным штуцером [Патент РФ №2150988 С1, МКИ 7 В01D 50/00, В04С 9/00. Циклон-фильтр для очистки запыленных газов / А.П.Зотов, Ю.В.Красовицкий, В.И.Ряжских, Е.А.Шипилова. - Опубл. 20.06.2000, Бюл. №17]. Особенностью фильтра является совмещенный эффект центробежного поля и фильтрования.
Недостатком прототипа является размещение ветряного колеса в камере с запыленным газом и, как следствие, возможность интенсивного износа лопаток колеса, а также нарушение процесса отсеивания частиц пыли под действием центробежного поля, что увеличивает пылевую нагрузку на фильтрующий элемент и ведет к снижению эффективности пылеулавливания.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности пылеулавливания, надежности и долговечности фильтра-циклона.
Техническая задача решается тем, что в предлагаемом фильтре-циклоне с вращающимся фильтрующим элементом для очистки газов, включающем вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженным штуцером для удаления пыли и штуцером для подачи в аппарат запыленного газового потока, расположенным тангенциально к корпусу, крышку со штуцером для отвода очищенного газа, вращающуюся выхлопную трубу, представляющую собой фильтрующий элемент, ветряное колесо, новым является то, что ветряное колесо расположено в штуцере для отвода очищенного газа над выхлопной трубой и приводится в движение потоком очищенного газа, при этом вращение ветряного колеса передается к выхлопной трубе посредством ременной и фрикционной передач.
Техническим результатом является повышение эффективности пылеулавливания, надежности и долговечности фильтра-циклона.
На фиг.1 представлен общий вид фильтра-циклона, на фиг.2 показано расположение ветряного колеса.
Фильтр-циклон включает вертикальный цилиндрический корпус 1 с коническим днищем 2, снабженным штуцером 3 для удаления пыли, вращающуюся выхлопную трубу, представляющую собой фильтровальный элемент 4, изготовленный из пористой металлокерамики, установленный на подшипнике 14, штуцер 5 для подачи в аппарат запыленного газового потока, расположенный тангенциально к корпусу, крышку 6. В штуцере для отвода очищенного газа 7 в подшипниках 16 закреплен вал 12, на котором установлено ветряное колесо 8. Посредством ременной передачи, включающей ведущий шкив 17, ремень 9, ведомый шкив 18, вращение передается на вал 13, установленный в подшипниках 15. От вала 13 через фрикционную передачу, состоящую из ведущего колеса 10 и ведомого диска 11, вращение передается на фильтровальный элемент 4.
Фильтр-циклон работает следующим образом.
Пылегазовый поток по штуцеру 5, установленному тангенциально к корпусу 1 фильтра-циклона, попадает внутрь аппарата, движется спирально вниз, обеспечивая отделение крупных частиц дисперсной фазы от дисперсионной среды (газа), и одновременно фильтруется через боковую поверхность и нижний торец выхлопной трубы 4. Очищенный газовый поток при выходе в штуцер для отвода газа 7 за счет своей удельной механической энергии приводит во вращение ветряное колесо 8. Вращение ветряного колеса 8 посредством ременной и фрикционной передач передается выхлопной трубе 4, вращение которой обуславливает появление центробежных сил, действующих на осадок пыли, что обеспечивает непрерывную регенерацию фильтрующей поверхности.
Предложенный вариант фильтра-циклона обеспечивает:
- повышение эффективности пылеулавливания;
- повышение эффективности процесса разделения пылегазовых систем за счет беспрепятственного движения пылевых частиц в корпусе аппарата;
- надежность и долговечность аппарата.
1. Фильтр-циклон, включающий вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженным штуцером для удаления пыли, и штуцером для подачи в аппарат запыленного газового потока, расположенным тангенциально к корпусу, крышку со штуцером для отвода очищенного газа, вращающуюся выхлопную трубу, представляющую собой фильтрующий элемент, ветряное колесо, отличающийся тем, что ветряное колесо расположено в штуцере для отвода очищенного газа над выхлопной трубой и приводится в движение потоком очищенного газа, при этом вращение ветряного колеса передается к выхлопной трубе посредством ременной и фрикционной передач.
2. Фильтр-циклон по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала фильтрующего элемента используют пористую металлокерамику, покрытую с фильтрующей стороны порошком никеля с размером частиц не более 0,063 мкм.
