Вихревой пылеуловитель

Изобретение относится к технике очистки газа от пыли и может быть использовано в различных отраслях промышленности в системах пневмотранспорта, пневмоуборки, аспирации. Пылеуловитель содержит цилиндрический корпус, осевой ввод запыленного газа с завихрителем и эжекционным насадком, который образует со стенкой ввода кольцевой канал, обтекателем и конической отбойной шайбой, а также размещенные в верхней части корпуса осевой патрубок для вывода очищенного газа и периферийный ввод вторичного потока с завихрителем. На конце осевого патрубка очищенного газа закреплен фильтрующий элемент, представляющий собой фильтр-патрон, выполненный в виде цилиндрического стержневого каркаса с верхним и нижним фланцами, на котором посредством ремешков, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси каркаса, закреплен фильтрующий материал, а на верхнем глухом фланце фильтра-патрона расположена система регенерации фильтра-патрона. 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. Фильтрующий элемент выполнен в виде гофрированной цилиндрической оболочки. Технический результат: повышение эффективности отделения частиц с малым удельным весом, снижение гидравлического сопротивления и повышение надежности системы. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к технике очистки газа от пыли и может быть использовано в различных отраслях промышленности в системах пневмотранспорта, пневмоуборки, аспирации.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является вихревой пылеуловитель по патенту РФ №2256487, В01D 45/12 от 15.06.04, содержащий цилиндрический корпус, осевой ввод запыленного газа с завихрителем и эжекционным насадком, который образует со стенкой ввода кольцевой канал, образованный коническими поверхностями соответственно осевого ввода и эжекционного насадка, обтекателем и конической отбойной шайбой, а также размещенные в верхней части корпуса осевой патрубок для вывода очищенного газа и периферийный ввод вторичного потока с завихрителем (прототип).

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность пылеулавливания.

Технический результат - повышение эффективности пылеулавливания.

Это достигается тем, что в вихревом пылеуловителе, содержащем цилиндрический корпус, осевой ввод запыленного газа с завихрителем и эжекционным насадком, который образует со стенкой ввода кольцевой канал, образованный коническими поверхностями соответственно осевого ввода и эжекционного насадка, обтекателем и конической отбойной шайбой, а также размещенные в верхней части корпуса осевой патрубок для вывода очищенного газа и периферийный ввод вторичного потока с завихрителем, на конце осевого патрубка очищенного газа закреплен фильтрующий элемент, материал которого обладает повышенными звукопоглощающими свойствами, а гидравлическое сопротивление фильтрующего элемента составляет не более 50% от гидравлического сопротивления всего аппарата, фильтрующий элемент представляет собой фильтр-патрон, выполненный в виде цилиндрического проволочного или стержневого каркаса с верхним и нижним фланцами, на котором посредством ремешков, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси каркаса, закреплен фильтрующий элемент, а на верхнем глухом фланце фильтра-патрона расположена система регенерации фильтра-патрона, причем 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, причем фильтрующий элемент фильтра-патрона выполнен в виде сплошной или гофрированной цилиндрической оболочки из бумажного фильтровального материала или тканых материалов со способами переплетения: полотняные, саржевые, сатиновые; с видами волокон в нити: штапельные, филаментные, текстурированные; с обработкой поверхности: гладкие и ворсованные, или нетканых материалов со способами закрепления волокон: иглопробивные, холстопрошивные и клееные, полученные вышеперечисленными способами из: естественных волокон животного и растительного происхождения (шерстяные, льняные, хлопчатобумажные, шелковые; искусственных органических волокон (лавсан, нитрон, капрон, хлорин, оксалон, полипропилен, поливинилхлорид, фторопласт, тефлон); искусственных неорганических волокон (например, стеклянное волокно).

На фиг.1 представлен вихревой пылеуловитель, общий вид, на фиг.2 - общий вид фильтров-патронов различного типоразмера, на фиг.3 - система механической регенерации фильтра-патрона, на фит.4 - система импульсной регенерации фильтра-патрона.

Вихревой пылеуловитель содержит цилиндрический корпус 1 с бункером 2, осевой ввод 3 с завихрителем 4, обтекателем 5, отбойной шайбой 6 и эжекционным насадком 7, ввод 8 вторичного потока с завихрителем 9, осевок патрубок 10 для вывода очищенного газа. На конце осевого патрубка 10 очищенного газа через диффузор закреплен фильтрующий элемент 13, материал которого обладает повышенными звукопоглощающими свойствами.

Гидравлическое сопротивление фильтрующего элемента 13 составляет не более 50% от гидравлического сопротивления всего аппарата. Фильтрующий элемент 13 представляет собой фильтр-патрон 14, выполненный в виде цилиндрического проволочного или стержневого каркаса 15 с верхним 12 и нижним 11 фланцами, на котором посредством ремешков 16, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси каркаса, закреплен фильтрующий элемент 13, а на верхнем глухом фланце 12 фильтра-патрона расположена система регенерации фильтра-патрона. Бункер 2 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 чертежах не показано).

Фильтрующий элемент 13 фильтра-патрона 14 выполнен в виде сплошной или гофрированной цилиндрической оболочки из бумажного фильтровального материала или тканых материалов со способами переплетения: полотняные, саржевые, сатиновые; с видами волокон в нити: штапельные, филаментные, текстурированные; с обработкой поверхности: гладкие и ворсованные, или нетканых материалов со способами закрепления волокон: иглопробивные, холстопрошивные и клееные, полученные вышеперечисленными способами из естественных волокон животного и растительного происхождения (шерстяные, льняные, хлопчатобумажные, шелковые; искусственных органических волокон (лавсан, нитрон, капрон, хлорин, оксалон, полипропилен, поливинилхлорид, фторопласт, тефлон); искусственных неорганических волокон (например, стеклянное волокно).

Система регенерации фильтра-патрона выполнена импульсной (фиг.4) с ресивером сжатого воздуха, электромагнитными клапанами (на чертежах не показано), соплами Вентури 17, продувочными трубами 18 с соплами 19 на концах и блоком управления регенерацией, соединенным с общим микропроцессором (на чертежах не показано), управляющим работой фильтра во всех режимах фильтрации, причем избыточное давление сжатого воздуха составляет порядка Р_и=0,4...0,8 Па; длительность импульса τ=0,1...0,2 с; а для равномерности процесса регенерации фильтра-патрона по всей поверхности фильтрующего элемента во внутренней его полости, соосно фильтрующему элементу 14, закреплен вытеснитель 20 конической формы.

Система регенерации фильтра-патрона 14 выполнена механической с механизмом регенерации, выполненным в виде жестко закрепленных на валу 21, соосно расположенном с фильтрующим элементом, по крайней мере двух пластин 22 и 23, причем вал 21 приводится во вращение от привода (на чертежах не показано), закрепленного на верхнем глухом фланце фильтра-патрона и состоящего из электродвигателя, редуктора, и блока управления регенерацией, соединенного с общим микропроцессором (на чертежах не показано), а пластины входят во впадины гофра фильтрующего элемента не более чем на 25% высоты гофра.

Вихревой пылеуловитель работает следующим образом.

Пылегазовый поток входит через ввод 8 и, закручиваясь лопаточным завихрителем 9, двигается вниз в корпусе 1. Навстречу ему снизу через осевой ввод 3 подается первичный запыленный газ, который закручивается аксиально-лопаточным завихрителем 4 в ту же сторону, что и нисходящий вторичный поток. Частицы пыли при этом под действием центробежных сил отбрасываются к стенкам корпуса 1. Закрученный вторичный поток, наталкиваясь на отбойную шайбу 6, частично разворачивается, взаимодействуя с первичным потоком, исходящим из центрального ввода 3. Частицы пыли, обладающие большей инерцией, отделяются от потока при его повороте у отбойной шайбы 6 и через зазор между ней и стенками корпуса 1 вылетают в бункер 2. В бункере 2 создается разрежение благодаря эжекционной насадке 7, установленной в осевом вводе 3 вплотную к завихрителю 4. Отсасываемый эжектором поток, который может содержать самые мелкие частицы пыли, особенно с малым удельным весом и размером менее 10 мкм (легкие твердые частицы), поступает сразу на лопатки завихрителя 4, причем на максимальном радиусе, что обеспечивает максимальную их закрутку и вывод с периферии газовой струи во вторичный поток и затем опять в бункер 2. Это способствует оптимальному взаимодействию закрученной струи первичного потока с нисходящими потоком закрученного вторичного потока и повышению эффективности пылеулавливания за счет возврата в бункер частиц пыли с малым удельным весом. Установка фильтра-патрона 13 на выходе очищенного газа позволяет обеспечить высокую эффективность отделения мелких частиц с малым удельным весом и довести запыленность воздуха рабочей зоны до санитарно-гигиенических норм. Регенерация фильтра-патрона 13 может осуществляться как механической системой регенерации, так и импульсной продувкой сжатого воздуха. Ту или иную схему регенерации выбирают в зависимости от конкретных условий работы аппарата.

Предлагаемое устройство надежно в работе и эксплуатации и может быть использовано для пылегазоочистки в различных отраслях промышленности.

1. Вихревой пылеуловитель, содержащий цилиндрический корпус, осевой ввод запыленного газа с завихрителем, эжекционным насадком, обтекателем и конической отбойной шайбой, при этом конические поверхности осевого ввода и эжекционного насадка образуют кольцевой канал, а также размещенные в верхней части корпуса осевой патрубок для вывода очищенного газа и периферийный ввод вторичного потока с завихрителем, отличающийся тем, что на конце осевого патрубка для вывода очищенного газа закреплен фильтрующий элемент, материал которого обладает повышенными звукопоглощающими свойствами, а гидравлическое сопротивление фильтрующего элемента составляет не более 50% от гидравлического сопротивления всего аппарата, при этом фильтрующий элемент представляет собой фильтр-патрон, выполненный в виде цилиндрического стержневого каркаса с верхним и нижним фланцами, на котором посредством ремешков, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси каркаса, закреплен фильтрующий материал, а на верхнем фланце фильтра-патрона расположена система регенерации фильтра-патрона, причем 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, при этом фильтрующий материал выполнен в виде гофрированной цилиндрической оболочки, причем система регенерации фильтра-патрона выполнена механической с механизмом регенерации, выполненным в виде жестко закрепленных на валу, соосно расположенном с фильтрующим элементом, по крайней мере, двух пластин, при этом вал приводится во вращение от привода, закрепленного на верхнем фланце фильтра-патрона, и состоящего из электродвигателя и редуктора, а пластины входят во впадины гофра фильтрующего элемента не более чем на 25% высоты гофра, причем система регенерации содержит блок управления регенерацией, соединенный с микропроцессором.

2. Вихревой пылеуловитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве фильтрующего материала используют бумажный материал, или тканые материалы со способами переплетения: полотняные, саржевые, сатиновые; с видами волокон в нити: штапельные, филаментные, текстурированные; с обработкой поверхности: гладкие и ворсованные, или нетканые материалы со способами закрепления волокон: иглопробивные, холстопрошивные и клееные, полученные вышеперечисленными способами из: естественных волокон животного и растительного происхождения: шерстяные, льняные, хлопчатобумажные, шелковые; искусственных органических волокон: лавсан, нитрон, капрон, хлорин, оксалон, полипропилен; поливинилхлорид, фторопласт, тефлон, искусственных неорганических волокон, например стеклянное волокно.