Пиловловлюючий фільтр

Реферат: Пиловловлюючий фільтр містить принаймні одну фільтрувальну камеру (2) з рукавними фільтрами (3) всередині та газопровід (5) неочищеного газу, з'єднаний з впускним отвором (9) для газу принаймні однієї фільтрувальної камери (2) за допомогою каналоподібного газовідводу (61, 62, 63, 64, 65, 66, 67). Газовідвід (6, 61-67) принаймні частково відхиляє прямуючий у газопроводі (5) потік газу в напрямку впускного отвору (9) принаймні однієї фільтрувальної камери (2). На розташованому зі сторони газопроводу вході (7) газовідводу (62, 64, 66) встановлено спрямовуючий щиток (12, 124, 126), який сягає в поперечник потоку в газопроводі (5) і орієнтований принаймні в основному впоперек напрямку потоку (13) газу, що проходить по газопроводу (5). UA 79864 U (33) Код держави-учасниці AT UA 79864 U UA 79864 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до фільтрувальних пристроїв, до складу яких входить принаймні одна фільтрувальна камера, що має внутрішні рукавні фільтри, та газопровід для неочищеного газу, з'єднаний каналоподібним газовідводом з отвором для впуску газу в принаймні одній фільтрувальній камері, причому газовідвід принаймні частково відхиляє потік неочищеного газу, що тече в газопроводі, у напрямку впускного отвору принаймні одної фільтрувальної камери. На практиці загальновідомими є фільтрувальні пристрої, що називаються фільтруючими поверхнями, за допомогою яких можна видаляти часточки пилу із забруднених пилом відпрацьованих газів, наприклад димових газів, що служать газом-носієм. Для таких фільтруючих поверхонь притаманним є те, що у фільтрувальній камері, крізь яку проходить потік відпрацьованого, димового газу чи газу-носія, всередині розміщено кілька рукавних фільтрів, переважно в підвішеному стані. Зазвичай йдеться про тканинні рукавні фільтри. Такі циліндричні тканинні рукавні фільтри отримують стабільність за допомогою введеного всередину опорного каркасу або за допомогою опорних кілець, і крізь них зазвичай ззовні всередину проходить газ-носій з вмістом пилу чи дрібних часточок. При цьому на зовнішній стороні тканинного рукавного фільтра осідає шар пилу (корж). Його потрібно регулярно зчищати, щоб підтримувати ефективну роботу такого фільтрувального пристрою, оскільки збільшення товщини коржа пов’язане з підвищенням перепаду тиску, а відтак зі збільшенням витраченої при проходженні крізь рукав енергії. Нині для очищення застосовують імпульсні рукавні фільтри, коли тканинні рукавні фільтри зсередини короткочасно продуваються стиснутим повітрям у формі циклічних інтенсивних поштовхів, а напрямок потоку стає протилежним, внаслідок чого накопичений фільтраційний корж відділяється і падає у приймаючу або вивідну воронку, яка зазвичай є складовою частиною фільтрувальної камери, що оточує тканинні рукавні фільтри. Цю приймальну або відвідну лійку звільняють, наприклад, за допомогою роторного шлюзового затвору. Для подачі газового потоку, що містить пил або дрібні частки і підлягає очищенню, зазвичай застосовують газопровід неочищеного газу з газовідводами, які відхиляють газовий потік, що проходить по ньому, і подають на впускний отвір фільтрувальної камери, і крізь цей впускний отвір неочищений газ з вмістом пилу чи дрібних часток потрапляє у колектор для неочищеного газу у фільтрувальній камері. Потім неочищений газ проходить по тканинних рукавних фільтрах і залишає фільтрувальну камеру в секторі очищеного газу через газопровід або канал для очищеного газу. При розподілі неочищеного газу, що виходить із відповідного газопроводу і підлягає очищенню чи фільтрації, між одним чи кількома відсіками фільтрувальних камер, що мають (тканинні) рукавні фільтри, напр. струминно-імпульсного чи імпульсного фільтра, неочищений газ, який проходить по газопроводу на відповідному газовідводі відхиляється приблизно на 90° вниз, а у подальшому надходить на виконаний у формі каналу газовідвід фільтрувальної камери. В таких вже відомих на практиці фільтрувальних пристроях у зоні газовідводу виникає іноді значний відрив потоку. В результаті відриву в каналоподібному газовідводі утворюються погрішності або нерівномірності профілю потоку, які залишаються до входження потоку неочищеного газу у відповідну фільтрувальну камеру, спричиняючи всередині фільтрувальної камери в зоні рукавних фільтрів валкоподібний вторинний потік. Зі свого боку цей вторинний потік чинить небажаний бічний вплив на рукавні фільтри, що призводить до небажаних маятникових рухів рукавних фільтрів, які здебільшого розміщуються у фільтрувальній камері в підвішеному стані. Такі додаткові небажані маятникові рухи спричиняють небажані прояви зношування рукавних фільтрів. Задача корисної моделі полягає у створенні такого рішення, яке б дозволило запобігати виниканню вторинного потоку, що викликає коливання рукавних фільтрів у фільтрувальній камері. У фільтрувальному пристрої вищеозначеного типу цю задачу вирішено згідно з корисною моделлю шляхом того, на вході газовідводу зі сторони газопроводу встановлюють спрямовуючий щиток, який сягає в поперечник потоку газопроводу і є орієнтований принаймні в основному впоперек напрямку потоку газу, що проходить по газопроводу. Інші вигідні варіанти та доцільні форми виконання корисної моделі є предметом залежних пунктів її формули. Вражаючим чином виявилося, що завдяки тому, що на вході газовідводу зі сторони газопроводу, а відтак у зоні газовідводу чи відхилення потоку неочищеного газу із відповідного газопроводу в каналоподібний газовідвід встановлено спрямовуючий щиток, який сягає в поперечник потоку в газопроводі і орієнтований принаймні в основному впоперек напрямку потоку газу, що проходить по газопроводу, досі наявний відрив потоку більше не виникає, в 1 UA 79864 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 результаті чого не виникає і небажаний вторинний потік у фільтрувальній камері. Тим самим до мінімуму зменшуються бічні маятникові рухи рукавних фільтрів, що значно знижує спричинене цим зношування рукавних фільтрів. Встановлення згідно з корисною моделлю щитка, що спрямовує потік, забезпечує те, що потік неочищеного газу у газопроводі зокрема на задній стороні (якщо дивитися в напрямку потоку) спрямовуючого щитка без значного відриву потоку входить у розташований зі сторони газопроводу вхід відповідного газовідводу і рівномірно, без утворення вторинного потоку, надходить до фільтрувальної камери через впускний отвір цієї камери. У канало-подібному відрізку або вхідному каналі газовідводу утворюються лише незначні ділянки чи зони протитечії. Завдяки такому рівномірному профілю потоку рукавні фільтри заповнюються рівномірно, так само рівномірно завантажуючись пилом. Таким чином виключаються маятникові рухи рукавів, що спричинюють їх знос. Крім того, обумовлена заходами згідно з корисною моделлю рівномірність профілю потоку у фільтрувальній камері має наслідком рівномірність пилового навантаження на рукавні фільтри чи тканинні рукавні фільтри, що дозволяє надавати їм менші розміри для забезпечення певної ефективності фільтра, ніж це було б потрібно згідно з рівнем техніки для забезпечення такої самої ефективності фільтра. Щоб цілеспрямовано досягти відхилення потоку неочищеного газу, орієнтованого на вхід газовідводу, згідно з корисною моделлю вигідно, щоб щиток для спрямування потоку був встановлений на бічній стінці, зокрема на поперечній бічній стінці газовідводу, розташованій відносно напрямку газового потоку у газопроводі до власне газовідводу. Тоді відгалужений і відхилений частковий потік може прилягати до площини набігаючого потоку спрямовуючого щитка, яка є протилежною напрямку газового потоку. При цьому перевага виникає ще й тоді, коли спрямовуючий щиток простягається по всій ширині розташованого на стороні газового потоку вхідного отвору газовідводу, що також передбачено корисною моделлю. Бажане, корисне для потоку відхилення часткового потоку неочищеного газу у розташований зі сторони газопроводу вхід каналоподібного газовідводу досягається завдяки тому, що спрямовуючий щиток під нахилом входить у газопровід вільним кінцем, орієнтованим проти потоку неочищеного газу в газопроводі, що також передбачено корисною моделлю. Спрямовуючий щиток згідно з корисною моделлю може бути вигнутим або прямим, причому вигнута форма спричиняє ще краще відхилення потоку. Фільтрувальний пристрій згідно з корисною моделлю може мати кілька фільтрувальних камер, а відповідний газопровід може мати кілька газовідводів, що ведуть принаймні до одної фільтрувальної камери. При таких формах виконання не кожний розташований зі стороні газопроводу вхід газовідводу може бути обладнаний спрямовуючим щитком. Достатньо, коли лише частина газовідводів, наприклад кожен другий газовідвід, має спрямовуючий щиток. Крім того, корисна модель відрізняється тим, що фільтруючий пристрій має кілька фільтруючих камер, а газопровід має кілька газовідводів, що ведуть до фільтрувальної камери, причому щонайменше частина газовідводів має спрямовуючий щиток. Зокрема корисна модель передбачає, що кожен другий газовідвід має спрямовуючий щиток. Оскільки в традиційних фільтрувальних пристроях означеного тут типу газопровід очищеного газу має звуження по ходу потоку в напрямку кінця, тобто його вільний поперечник для проходження потоку зменшується, ще один варіант виконання корисної моделі доцільно передбачає, що принаймні передня стінка (якщо дивитися в напрямку потоку газу в газопроводі) спрямовуючого щитка також позитивно впливає на відхилення потоку в газовідвід, що знаходиться по напрямку потоку. Крім того, корисна модель відрізняється також тим, що спрямовуючий щиток простягається над розташованим зі сторони газопроводу входом того газовідводу, що є попереднім в напрямку потоку в газопроводі. Щоб під час входження у фільтраційну камеру або безпосередньо після входження потоку неочищеного газу в фільтраційну камеру запобігти бічним поштовхам, спрямованим на рукавні фільтри, і виникненню у розташованій під рукавними фільтрами вивідній воронці валків потоку, всередині фільтрувальної камери в зоні впускного отвору для газу встановлено відбійну перегородку такої форми, яка запобігає утворенню валків потоку у вивідній воронці. Далі корисна модель передбачає, що зі сторони фільтрувальної камери в зоні впускного отвору для газу в напрямку потоку газу в каналі встановлено відбійну перегородку перед рукавними фільтрами. Фільтрувальний пристрій може бути виконаний як багатокамерний фільтр, що також передбачено корисною моделлю. Зокрема корисна модель відрізняється також і тим, що має очисний пристрій для рукавних фільтрів, зокрема виконаний як імпульсно-струминний фільтр або імпульсний фільтр. 2 UA 79864 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Нарешті, фільтрувальний пристрій згідно з корисною моделлю придатний зокрема для промислового застосування. Тому корисна модель також передбачає, що фільтрувальний пристрій як пиловловлюючий фільтр є складовою частиною при фільтруванні технологічного чи гарячого газу в промисловій установці, зокрема в з’єднаній з газопроводом установці для спалювання, в металургійній установці або в установці для виробництва цементу. Далі корисна модель пояснюється більш детально на прикладі з використанням креслень. Вони показують: Фіг. 1 - схематичне зображення в перспективі з частковим вирізом фільтрувального пристрою згідно з корисною моделлю, виконаного як багатокамерний фільтр, Фіг. 2 - схематичне зображення газопроводу з багатьма газовідводами, Фіг. 3 - схематичне зображення газовідводу, Фіг. 4 - схематичне бічне зображення у розрізі фільтрувальної камери, Фіг. 5 - схематичне бічне зображення руху потоку у фільтрувальній камері. Зображений на фіг. 1 під знаком посилання 1 фільтрувальний пристрій виконано як струминно-імпульсний фільтр з кількома фільтрувальними камерами. Фільтрувальний пристрій 1 має чотири фільтрувальні камери 2, всередині яких відомим чином розміщені в підвішеному стані рукавні фільтри 3, як це схематично показано на фіг. 5. Тут йдеться зазвичай про тканинні рукавні фільтри. Під власне фільтрувальною камерою 2 встановлено і утворено приймальну і вивідну лійку 4, що створює єдиний з фільтрувальною камерою простір для пропускання потоку газу. Виходячи із газопроводу 5, обтяжений пилом газ, що підлягає очищенню, розподіляється між чотирма (згідно з формою виконання на фіг. 1) фільтрувальними камерами 2. Для цього служать чотири виконані каналоподібно газовідводи 6. Кожен із газовідводів 6 через розташований зі сторони газопроводу вхід 7 для газу та приєднаний відрізок 8 каналу з'єднується з впускним отвором 9 для газу на відповідній фільтрувальній камері 2. За допомогою газовідводів 6 із потоку неочищеного газу, що проходить по газопроводу 5, відділяється частковий потік, спрямовуючись у певний вхід 7 для газу, а звідти через відрізок 8 каналу потрапляє в утворений всередині під рукавними фільтрами 3 колектор 10 для неочищеного газу. Із цього газового колектора 10 неочищений газ, що підлягає очищенню, проходить крізь стінки рукавних фільтрів 3 в їх середину, тобто на чисту сторону рукавних фільтрів 3, утворюючи на зовнішній стороні рукавних фільтрів шар пилу, тобто фільтрувальний корж. З чистої сторони газовий потік із даної фільтрувальної камери 2 відводиться у незображений тут газопровід очищеного газу. У верхній частині фільтрувальні камери 2 мають опорні каркаси 11 з інжекторами, які дають можливість здійснювати подачу стиснутого повітря, зокрема у формі імпульсних поштовхів, у рукавні фільтри, таким чином відділяючи накопичений з зовнішньої сторони шар пилу. Оскільки опорні каркаси з приналежними інжекторами утворюють пристрій 11 для очищення рукавних фільтрів, фільтрувальний пристрій 1 є імпульсно-струминним фільтром або імпульсним фільтром. Щоб покращити входження часткового потоку, відділеного від загального потоку неочищеного газу і відхиленого в зоні певного входу 7, форма виконання згідно з фіг. 1 передбачає встановлення зі сторони газопроводу на вході 7 газовідводу 6 щиток 12 для спрямування газу, який сягає в поперечник потоку газу у газопроводі 5 і в основному орієнтований впоперек напрямку потоку газу, що проходить по газопроводу 5. У прикладі виконання за фіг. 2 передбачені два щитки 124 та 126 для спрямування газового потоку. Відносно напрямку потоку газу в газопроводі 5, який означено на фіг. 2 та 3 стрілкою 13, кожен спрямовуючий щиток 12 встановлено на бічній стінці 14, розміщеній раніше, ніж газовідвід 6. У прикладі виконання за фіг. 2 газопровід 5 має сім газовідводів 6, які вздовж напрямку потоку газу позначені цифрами 61, 62, 63, 64, 65, 66 та 67. При цьому четвертий в напрямку потоку газу газовідвід 64 та шостий газовідвід 66 обладнані відповідно спрямовуючими щитками 124 та 126. Бічні поперечні стінки відповідного газовідводу 6 4 та 66 позначені цифрами 144 та 146. Фіг. 3 зображує у збільшеному вигляді ділянку спрямовуючого щитка 126 з відповідними газовідводами 64 та 65. В прикладах виконання спрямовуючі щитки 12, 124, 126 мають вигнуту форму, причому кожен спрямовуючий щиток 12, 124, 126 під нахилом входить у газопровід 5 своїм вільним кінцем, орієнтованим назустріч потоку 13 газу в газопроводі 5. Крім того, спрямовуючі щитки 12, 124, 126 мають такі розміри, що вони з одного боку простягаються по всій ширині розташованого зі сторони газопроводу входу 7 відповідного газовідводу 6 4 та 66, а з іншого боку також перекривають розташований зі сторони газопроводу вхід 7 газовідводу 6 3, 65, що є попереднім у напрямку 13 потоку газу в газопроводі 5. 3 UA 79864 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Приклади виконання фільтрувального пристрою мають кілька фільтрувальних камер 2, а газопровід 5 має кілька газовідводів 6, 61 - 67, що ведуть принаймні до однієї фільтрувальної камери 2, причому принаймні частина газовідводів (64, 66) мають спрямовуючі щитки (124, 126). У незображеній формі виконання може бути передбачено, що кожен другий газовідвід 6 має спрямовуючий щиток 12 і/або що принаймні розташований в напрямку руху потоку 13 в газопроводі 5 передостанній в ряду послідовно встановлених газовідводів має спрямовуючий щиток, що реалізовано в прикладі виконання за фіг. 2 за допомогою газовідводу 6 6 з відповідним спрямовуючим щитком 146. Хоч це і не зображено, але можна також, щоб кожний газовідвід 6, наприклад кожен з газовідводів 61 - 67 за фіг. 2, описаним вище способом був обладнаний спрямовуючим щитком 12 на своєму кінці, першому у напрямку 13 потоку газу. З прикладів виконання за фіг. 4 та 5 видно, що зі сторони фільтрувальної камери в зоні впускного отвору 9 в напрямку потоку газу в каналі 16 перед рукавними фільтрами 3 встановлено відбійну перегородку 15, яка має таку форму, що утворення валка в потоку у приєднаній випускній лійці 4 виключається принаймні в основному. Це особливо видно на фіг. 5, яка показує рівномірний і гармонійний характер потоку всередині фільтрувального пристрою, обладнаного спрямовуючим щитком 12 згідно з корисною моделлю. На фіг. 5 показані результати вимірювань, отримані в одній формі виконання рядового фільтра з газовідводами, як це зображено на фіг. 2. Результати вимірювань стосуються газовідводу 6 6 з приналежним спрямовуючим щитком 126. Відповідна форма та розміри відбійної перегородки 15 зображені на фіг. 5 штриховою лінією. Відбійна перегородка покриває заледве половину висоти відповідного впускного отвору 9 та нижню передню ділянку першого ряду рукавних фільтрів 3. Тоді як в прикладах виконання застосовуються спрямовуючі щитки 12, що мають вигнуту форму, в межах винаходу знаходиться також застосування прямих або пласких спрямовуючих щитків, причому вигнутим спрямовуючим щиткам надається перевага. Як видно на фіг. 5, за умови обладнаних спрямовуючим щитком 12 газовідводів 6 у впускних каналах або відрізках 8 каналів виникають лише незначні ділянки чи зони протитечії. Фільтрувальний пристрій 1 може становити складову частину при фільтрації технологічного чи гарячого газу в промисловій установці, зокрема в з'єднаній з газопроводом установці для спалювання, металургійній установці чи в установці для виробництва цементу. Позиційні позначення: 1 - фільтрувальний пристрій 2 - фільтрувальна камера 3 - рукавні фільтри 4 - вивідна лійка 5 - газопровід 6 - газовідвід 7 - вхід газовідводу 8 - каналоподібний відрізок 9 - впускний отвір для газу 10 - газовий колектор 11 - пристрій для очищення рукавних фільтрів 12 - спрямовуючий щиток 13 - напрямок потоку газу 14 - бічна стінка 15 - відбійна перегородка. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 1. Пиловловлюючий фільтр (1), що містить принаймні одну фільтрувальну камеру (2) з рукавними фільтрами (3) всередині та газопровід (5) неочищеного газу, з'єднаний з впускним отвором (9) для газу принаймні однієї фільтрувальної камери (2) за допомогою каналоподібного газовідводу (61, 62, 63, 64, 65, 66 та 67), причому газовідвід (6, 61-67) принаймні частково відхиляє прямуючий у газопроводі (5) потік газу в напрямку впускного отвору (9) для газу в принаймні одній фільтрувальній камері (2), який відрізняється тим, що на розташованому зі сторони газопроводу вході (7) газовідводу (6, 61-67) встановлено спрямовуючий щиток (12, 12 4, 126), який сягає в поперечник потоку в газопроводі (5) і орієнтований принаймні в основному впоперек напрямку потоку (13) газу, що проходить по газопроводу (5). 4 UA 79864 U 5 10 15 20 25 30 35 2. Фільтр (1) за п. 1, який відрізняється тим, що спрямовуючий щиток (12, 124, 126) встановлено на бічній стінці газовідводу (6, 61, 66), розміщеній відносно напрямку потоку (13) газу в газопроводі (5) до власне газовідводу, зокрема на поперечній бічній стінці (14, 144 та 146) газовідводу (6, 61, 66). 3. Фільтр (1) за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що спрямовуючий щиток (12, 124, 126) простягається по всій ширині розташованого зі сторони газопроводу входу (7) в газовідвід (6, 61, 66). 4. Фільтр (1) за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що спрямовуючий щиток (12, 124, 126) простягається під нахилом, входячи у газопровід (5) своїм вільним кінцем, орієнтованим проти напрямку потоку (13) газу в газопроводі (5). 5. Фільтр (1) за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що спрямовуючий щиток (12, 124, 126) має вигнуту або пряму форму. 6. Фільтр (1) за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що має кілька фільтрувальних камер (2), а газопровід має кілька газовідводів (61, 62, 63, 64, 65, 66, 67), що ведуть принаймні до однієї фільтрувальної камери (2), причому принаймні частина (6, 6 4, 66) газовідводів обладнана спрямовуючим щитком (12, 124, 126). 7. Фільтр (1) за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що кожен другий газовідвід (6) має спрямовуючий щиток (12). 8. Фільтр (1) за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що принаймні один розташований по ходу потоку газу (13) у газопроводі (5) газовідвід, що є передостаннім в ряду послідовно розташованих газовідводів (6), має спрямовуючий щиток (12). 9. Фільтр (1) за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що спрямовуючий щиток (12, 124, 126) простягається над розташованим зі сторони газопроводу входом (7) газовідводу (6, 64, 65), попереднім по ходу потоку газу (13) у газопроводі (5). 10. Фільтр (1) за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що зі сторони фільтрувальної камери в зоні впускного отвору (9) в напрямку потоку газу в каналі (16) перед рукавними фільтрами (3) встановлено відбійну перегородку (15). 11. Фільтр (1) за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що він виконаний як багатокамерний фільтр або рядовий фільтр. 12. Фільтр (1) за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що він має очисний пристрій (11) для рукавних фільтрів і виконаний зокрема як струминно-імпульсний фільтр або імпульсний фільтр. 13. Фільтр (1) за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що він як пиловловлюючий фільтр є складовою частиною при фільтруванні технологічного або гарячого газу в промисловій установці, зокрема в з'єднаній з газопроводом спалювальній установці, металургійній установці або установці для виробництва цементу. 5 UA 79864 U 6 UA 79864 U 7 UA 79864 U 8 UA 79864 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9