Результат интеллектуальной деятельности: РУКАВНЫЙ ФИЛЬТР

Техническое устройство относится к области сухой очистки газов от пыли и может быть использовано в нефтехимической промышленности, черной и цветной металлургии, теплоэнергетике, цементной промышленности и др.

Известен рукавный фильтр с фильтрующим элементом RU 2283683, включающим устройство крепления к корпусу, каркас и гофрированное фильтровальное полотно. Гофрированное фильтровальное полотно позволяет увеличить площадь фильтрации. Но гофры увеличивают диаметр фильтрующего элемента от диаметра каркаса, уменьшая пространство между соседними фильтрующими элементами в корпусе рукавного фильтра, что приводит к касанию фильтрующих элементов при регенерации и к их преждевременному износу. Для увеличения пространства между фильтрующими элементами возникает необходимость увеличения габаритов рукавного фильтра.

Известно устройство фильтрации RU 2563482, включающее фильтроэлементы с каркасами с переменным диаметром и разъемом. Это позволяет применять гофрированное фильтровальное полотно, не выходя за габариты первоначального диаметра. Однако, для сохранения площади фильтрации из гофрированного фильтровального полотна возникает необходимость в увеличении длины фильтроэлементов с каркасами. С увеличением длины требуется повышенный уровень воздействия импульса сжатого воздуха либо путем увеличения частоты следования импульсов, либо повышения его интенсивности. В первом случае, учитывая, что каждый импульс сопровождается проскоком пыли, снижается эффективность очистки рукавного фильтра, а во втором случае снижается срок службы полотна из-за интенсивных нагрузок. К тому же импульсный поток сначала поступает в увеличенный диаметр каркаса, а затем в уменьшенный, что приводит к потере импульса. Недостатком устройства также является установка крепежа на значительном расстоянии от опорной кромки каркаса, что затрудняет монтаж (демонтаж) каркаса, требуя повышенного габарита для его установки или выемки.

Известен рукавный фильтр RU 2257941, включающий раздающие трубы с соплами с обеих сторон фильтрующего рукава и секционный каркас, обтянутый фильтрующей тканью. Это позволяет выполнить каркас повышенной длины и обеспечить его регенерацию. Однако крепление рукава к корпусу выполнено только в верхней части, а внизу фильтрующая ткань прилегает донышком рукава к нижней части каркаса и входит вместе с каркасом относительно плотно в стакан. Стакан крепится на раздающей трубе. В центре стакана имеется сопло. Сопло проходит через донышки ткани и каркаса. Герметичность такого крепления каркаса и ткани со стаканом недостаточна, что приводит к проскокам загрязненного потока и, как следствие, к снижению эффективности очистки.

Технической задачей предлагаемого решения является снижение габаритов рукавного фильтра, повышение срока службы и эффективности очистки.

Техническая задача решается за счет того, что рукавный фильтр, включающий фильтрующий элемент в составе устройства для крепления к корпусу, секционного каркаса, гофрированного фильтровального полотна, и раздающие трубы с соплами, в нижней части фильтрующий элемент посредством гофрированного фильтровального полотна, стакана и нижней раздающей трубы крепится к корпусу, а каркас опирается на рукавную плиту и выполнен в верхней секции с уменьшением диаметра d₁ к диаметру d₂, длина каркаса с первоначальным диаметром составляет 30…50 мм, расстояние от уровня рукавной плиты до места соединения верхней и следующей секции каркаса составляет 190…300 мм, при этом конец каркаса в нижней секции выполнен в виде кольца с внешним диаметром, равным меньшему диаметру каркаса, и кольцо установлено в стакане с возможностью перемещения вдоль оси каркаса.

При этом, на каркасе, на уровне рукавной плиты установлен диффузор. Диаметр диффузора меньше диаметра верхней секции каркаса, и верхняя часть диффузора крепится к верхней раздающей трубе рукавного фильтра. К тому же между отверстием в нижней раздающей трубе и отверстием в центре дна стакана установлен патрубок.

Закрепление к корпусу гофрированного фильтровального полотна в верхней и нижней частях фильтрующего элемента позволяет исключить соприкосновение соседних фильтрующих элементов и, тем самым повысить срок службы, а также обеспечить герметизацию гофрированного полотна при его закреплении и свободную установку (выемку) каркаса.

Опирание каркаса на рукавную плиту позволяет сократить время на монтаж (демонтаж) фильтрующего элемента.

Выполнение верхней секции каркаса с уменьшением диаметра позволяет обеспечить эффективную передачу импульса сжатого воздуха из большего диаметра в пространство с меньшим диаметром каркаса, т.к. гофрированное фильтровальное полотно на меньшем диаметре каркаса перекрывает частично переходное сечение от большего диаметра к меньшему диаметру. С этой же целью длина каркаса с первоначальным диаметром ограничена 50 мм, а меньшая длина в 30 мм принята из условия плавного перехода цилиндрической части фильтровального полотна в гофры.

Расстояние от уровня рукавной плиты до места соединения верхней и следующей секции каркаса составляет 190…300 мм. Расстояние менее 190 мм затрудняет выполнение устройства соединения секций каркаса, а расстояние более 300 мм усложняет процесс монтажа (демонтажа) каркаса.

Выполнение конца каркаса в нижней секции в виде кольца с внешним диаметром, равным меньшему диаметру каркаса и установка этого кольца в стакане с возможностью перемещения вдоль оси каркаса позволяют уменьшить взаимодействие каркаса и фильтровального полотна при подаче импульса сжатого воздуха для регенерации полотна от пыли, что повышает срок службы фильтрующего элемента.

Установка на каркасе, на уровне рукавной плиты диффузора диаметром меньше диаметра верхней секции каркаса и закрепление верхней части диффузора к верхней раздающей трубе позволяет увеличить эжектирующий эффект и зафиксировать верхнюю секцию каркаса на рукавной плите. К тому же установка диффузора вне зоны фильтрации при применении фильтровального гофрированного полотна увеличивает площадь фильтрования в том же габарите.

Установка патрубка между отверстием в нижней раздающей трубе и отверстием в центре дна стакана позволяет повысить эффект регенерации нижней части фильтрующего элемента при применении гофрированного фильтровального полотна и увеличении длины (высоты) фильтрующего элемента.

На чертеже изображен рукавный фильтр, который включает фильтрующий элемент, состоящий из устройства для крепления к корпусу фильтра в верхней части 1 посредством рукавной плиты 2 и устройства для крепления к корпусу в нижней части посредством гофрированного фильтровального полотна 3, стакана 4, патрубка 5 и нижней раздающей трубы 6. Каркас 7 опирается на рукавную плиту 2 и выполнен в верхней секции с уменьшением диаметра d₁ к диаметру d₂. Длина каркаса 7 с диаметром d₁ составляет 30…50 мм от уровня рукавной плиты 2. Расстояние от уровня рукавной плиты 2 до места соединения 8 верхней и следующей секций каркаса 7 составляет 190…300 мм. Конец каркаса 7 в нижней секции выполнен в виде кольца 9, внешний диаметр которого равен диаметру каркаса 62, и кольцо установлено в стакане 4 с возможностью перемещения вдоль оси каркаса 7. На каркасе 7, на уровне рукавной плиты 2 установлен диффузор 10, при этом диаметр диффузора 10 меньше диаметра d₁ каркаса 7, а верхняя часть диффузора 10 крепится к верхней раздающей трубе 11.

Патрубок 5 установлен между отверстием 12 нижней раздающей трубы 6 и отверстием 13 в центре дна стакана 4.

Фильтрующий элемент фильтра работает следующим образом. Частицы пыли пылегазового потока, проходя через гофрированное фильтровальное полотно 3, осаждаются на поверхности полотна с образованием слоя. По мере роста толщины слоя и, соответственно, гидравлического сопротивления до предельного значения производится подача через отверстия (сопла) раздающих труб импульсов сжатого воздуха. Слой пыли отделяется от полотна 3 и под действием силы тяжести подает, а затем выводится из фильтра.

Применение предложенного технического решения позволяет снизить габариты рукавного фильтра, повысить срок службы и эффективность очистки.

Возможность осуществления данного изобретения охарактеризованной приведенной выше совокупностью признаков, а также возможность его реализации, подтверждена опытом эксплуатации фильтров, созданных в соответствии с предлагаемым техническим решением.