Пылеулавливающий аппарат с кассетным фильтром

Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов и очистки воздуха от сухих неслипающихся мелкодисперсных пылей и стружки. Пылеулавливающий аппарат содержит корпус, периферийный ввод газового потока, фильтрующий элемент и бункер для сбора пыли. Периферийный ввод газового потока расположен в центральной части аппарата и выполнен в виде входного патрубка, соединенного под прямым углом с корпусом циклонного элемента, имеющего два соосных патрубка, на одном из которых закреплен фильтрующий элемент, а на другом - бункер для сбора пыли, выполненный в виде пылесборного мешка. Фильтрующий элемент выполнен в виде кассетного фильтра из фильтровальной складчатой бумаги гофрированного типа, размещенного в проволочном каркасе. Кассетный фильтр содержит механизм регенерации, выполненный в виде жестко закрепленных на соосном с фильтром валу, по крайней мере двух пластин, причем вал приводится во вращение от привода, закрепленного в верхней части проволочного каркаса фильтра и состоящего из электродвигателя и редуктора, а пластины входят во впадины гофра не более чем на 25% высоты гофра. Изобретение позволяет повысить эффективность и надежность процесса пылеулавливания, а также снизить металлоемкость и виброакустическую активность аппарата в целом. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов и предназначены для отсоса и очистки воздуха от сухих неслипающихся мелкодисперсных пылей и стружки.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является пылеулавливающий аппарат по патенту РФ №2256510, кл. В04С 9/00 от 15.06.2004 г., содержащий корпус, периферийный ввод газового потока, фильтрующий элемент и бункер для сбора пыли (прототип).

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания за счет малой площади фильтрующего элемента.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания, а также снижение металлоемкости и виброакустической активности.

Это достигается тем, что в пылеулавливающем аппарате, содержащем корпус, периферийный ввод газового потока, фильтрующий элемент и бункер для сбора пыли, периферийный ввод газового потока расположен в центральной части аппарата и выполнен в виде входного патрубка, соединенного под прямым углом с корпусом циклонного элемента, имеющего два соосных патрубка, на одном из которых закреплен фильтрующий элемент, выполненный в виде кассетного фильтра из фильтровальной складчатой бумаги гофрированного типа, размещенного в проволочном каркасе, а на другом - бункер для сбора пыли, выполненный в виде пылесборного мешка, причем кассетный фильтр содержит механизм регенерации, выполненный в виде жестко закрепленных на соосном с фильтром валу, по крайней мере двух пластин, причем вал приводится во вращение от привода, закрепленного в верхней части проволочного каркаса фильтра и состоящего из электродвигателя и редуктора, а пластины входят во впадины гофра не более чем на 25% высоты гофра.

На фиг.1 изображен общий вид пылеулавливающего аппарата с кассетным регенерируемым фильтром, на фиг.2 - общая схема циклонного элемента, на фиг.3 - разрез системы регенерации фильтра, на фиг.4 - конструктивная схема циклонного элемента с конфузором, на фиг.5 - конструктивная схема циклонного элемента с диффузором, на фиг.6 - конструктивная схема циклонного элемента без вставки.

Пылеулавливающий аппарат с кассетным фильтром из фильтровальной бумаги класса очистки F9 содержит корпус, включающий, по крайней мере одну, стойку 2, основание 3 и циклонный элемент 1 с вентилятором (на чертеже не показан) и электродвигателем 8 с автоматическим выключателем 10. Периферийный ввод газового потока 4 расположен в центральной части аппарата и выполнен в виде входного патрубка, соединенного под прямым углом с корпусом циклонного элемента 1, имеющего два соосных патрубка, на одном из которых закреплен фильтрующий элемент 7, выполненный в виде кассетного фильтра из фильтровальной складчатой бумаги гофрированного типа, размещенного в проволочном каркасе 9, а на другом - бункер для сбора пыли, выполненный в виде пылесборного мешка 5. Циклонный элемент 1 выполнен в виде корпуса улиточного типа с закрепленным в нем вентилятором, ось которого параллельна оси патрубков, причем соосно оси вентилятора закреплен входной патрубок 4. Патрубок 6, к которому присоединен бункер 5 для сбора пыли, выполнен по длине, по крайней мере в два раза превышающей длину патрубка, на котором закреплен фильтрующий элемент 7, причем оси этих патрубков совпадают с осями фильтрующего элемента 7 и пылесборного мешка 5, а в патрубке 6, соединенном с бункером для сбора пыли, расположена вставка из конической гильзы, причем коническая часть гильзы выполнена в виде конфузора 16 или диффузора 17.

Фильтрующий элемент 7 содержит механизм регенерации, выполненный в виде жестко закрепленных на соосном с фильтром 7 валу 13, по крайней мере двух, пластин 14 и 15, причем вал 13 приводится во вращение от привода, закрепленного в верхней части проволочного каркаса 9 фильтра и состоящего из электродвигателя 12 и редуктора 11, а пластины 14 и 15 входят во впадины гофра кассетного фильтра 7 не более чем на 25% высоты гофра.

Процесс пылеулавливания протекает в оптимальном гидродинамическом режиме при следующих соотношениях основных конструктивных параметров предлагаемого устройства: отношение диаметра D₂ конической гильзы к диаметру D₁ патрубка, к которому присоединен бункер для сбора пыли, находится в оптимальном интервале величин: D₂/D₁=0,7...0,9, а отношение диаметра D₂ конической гильзы к ее высоте h₁ находится в оптимальном интервале величин: d₂/h₁=3,5...7,5. Отношение диаметра d входного патрубка к диаметру D₁ патрубка, к которому присоединен бункер для сбора пыли, находится в оптимальном интервале величин: d/D₁=0,2...0,7, а отношение длины А корпуса (на чертеже не показан) циклонного элемента к его ширине В находится в оптимальном интервале величин: А/В=1,45...2,35. Отношение высоты Н аппарата к высоте h расположения входного патрубка от основания аппарата находится в оптимальном интервале величин: Н/h=1,4...2,5. Гидравлическое сопротивление фильтрующего элемента составляет 15...25% от гидравлического сопротивления всего аппарата, а материал фильтрующего элемента обладает повышенными звукопоглощающими свойствами. Детали циклонного элемента могут быть выполнены из конструкционных композиционных или полимерных материалов, например полиэтилена, капрона, полиуретана, с помощью литья, штамповки, формования. На поверхности деталей циклонного элемента может быть нанесен слой мягкого вибродемпфирующего материала, например мастики ВД-17, причем соотношение между толщиной металла и вибродемпфирующего покрытия находится в оптимальном интервале величин: 1/(2,5...4). Детали циклонного элемента могут быть выполнены армированными или слоистыми, причем поверхности слоев, соприкасаемые с движущимся газовым потоком, выполнены из материалов, обладающих повышенной износостойкостью и антифрикционными свойствами, а свойства материала арматуры подобраны из условия снижения виброакустической активности аппаратов.

Пылеулавливающий аппарат с кассетным фильтром работает следующим образом. Запыленный газовый поток поступает в циклонный элемент 1 через патрубок 4, закручивается за счет тангенциального периферийного ввода и движется далее по нисходящей винтовой линии вдоль стенок патрубка, к которому присоединен бункер 5 для сбора пыли. В результате чего частицы пыли под действием центробежной и инерционной сил движутся от центра аппарата к периферии и, достигая стенок аппарата, транспортируются вниз в бункер (пылесборный мешок 5) для сбора уловленной пыли. Очищенный воздух выводится из аппарата через гильзу 16 и конфузор 17. При этом легкие, мелкодисперсные фракции частиц пыли, не уловленные в бункер 5, задерживаются на фильтрующем элементе 7. В аппарате происходит снижение виброакустической энергии, так как фильтрующий элемент 7 одновременно является аэродинамическим глушителем шума активного (сорбционного) типа. Специально для аппаратов, оснащенных фильтровальными кассетами, разработана система автоматической регенерации 13. Процесс регенерации, в ходе которого осуществляется очистка внутренней поверхности фильтровальной кассеты, запускается автоматически после выключения аппарата. Пылеулавливающие аппараты предназначены для отсоса и очистки воздуха от сухих неслипающихся мелкодисперсных пылей и стружки. Установка системы регенерации позволяет использовать аппараты для очистки воздуха от мелкодисперсных пылей, заменяя собой малогабаритные рукавные фильтры внутреннего исполнения.

1. Пылеулавливающий аппарат с кассетным фильтром, содержащий корпус, периферийный ввод газового потока, фильтрующий элемент и бункер для сбора пыли, отличающийся тем, что периферийный ввод газового потока расположен в центральной части аппарата и выполнен в виде входного патрубка, соединенного под прямым углом с корпусом циклонного элемента, имеющего два соосных патрубка, на одном из которых закреплен фильтрующий элемент, выполненный в виде кассетного фильтра из фильтровальной складчатой бумаги гофрированного типа, размещенного в проволочном каркасе, а на другом - бункер для сбора пыли, выполненный в виде пылесборного мешка, кассетный фильтр содержит механизм регенерации, выполненный в виде жестко закрепленных на соосном с фильтром валу, по крайней мере двух пластин, входящих во впадины гофра не более чем на 25% высоты гофра, причем вал выполнен с возможностью вращения от привода, закрепленного в верхней части проволочного каркаса фильтра и состоящего из электродвигателя и редуктора, а циклонный элемент выполнен в виде корпуса улиточного типа с закрепленным на нем вентилятором, ось которого параллельна оси патрубков, причем соосно оси вентилятора закреплен входной патрубок, а патрубок, соединенный с пылесборным мешком, выполнен по длине, по крайней мере в два раза превышающей длину патрубка, на котором закреплен фильтрующий элемент, оси этих патрубков совпадают с осями фильтрующего элемента и пылесборного мешка, в патрубке, соединенном с пылесборным мешком, расположена вставка из конической гильзы, которая выполнена в виде конфузора или диффузора, причем отношение диаметра D₂ конической гильзы к диаметру D₁ патрубка, соединенного с пылесборным мешком, находится в оптимальном интервале величин: D₂/D₁=0,7...0,9, а отношение диаметра D₂ конической гильзы к ее высоте h₁ находится в оптимальном интервале величин: D₂/h₁=3,5...7,5, отношение диаметра d входного патрубка к диаметру D₁ патрубка, к которому присоединен бункер для сбора пыли, находится в оптимальном интервале величин: d/D₁=0,2...0,7, а отношение длины А корпуса циклонного элемента к его ширине В находится в оптимальном интервале величин: А/В=1,45...2,35.

2. Пылеулавливающий аппарат по п.1, отличающийся тем, что отношение высоты Н аппарата к высоте h расположения входного патрубка от основания аппарата находится в оптимальном интервале величин: H/h=1,4...2,5.

3. Пылеулавливающий аппарат по п.1, отличающийся тем, что гидравлическое сопротивление фильтрующего элемента составляет 15...25% от гидравлического сопротивления всего аппарата, а материал фильтрующего элемента обладает повышенными звукопоглощающими свойствами.

4. Пылеулавливающий аппарат по п.1, отличающийся тем, что детали циклонного элемента выполнены из конструкционных композиционных или полимерных материалов с помощью литья, штамповки или формования.

5. Пылеулавливающий аппарат с кассетным фильтром по п.1, отличающийся тем, что на поверхности деталей циклонного элемента нанесен слой мягкого вибродемпфирующего материала.

6. Пылеулавливающий аппарат по п.1, отличающийся тем, что детали циклонного элемента выполнены армированными или слоистыми, причем поверхности слоев, соприкасаемые с движущимся газовым потоком, выполнены из материалов, обладающих повышенной износостойкостью и антифрикционными свойствами, а свойства материала арматуры подобраны из условия снижения виброакустической активности аппаратов.