Секційний каркас фільтрувального рукава

Реферат: UA 87282 U UA 87282 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв для сухого уловлювання пилоподібних технологічних продуктів в процесі їх виробництва, а також для аспірації промислових газів і повітря за допомогою фільтрувальних рукавів з гнучкого матеріалу, і може бути використана в металургійній, гірничорудній, хімічній, харчовий і інших галузях промисловості. Відомий секційний каркас фільтрувального рукава (див. патент RU № 2179878, B01D 46/02, дата публікації 27.02.2002), що складається щонайменше з двох секцій, виконаних з металевих прутків, при цьому перша секція містить елемент для фіксації каркаса на рукавній плиті фільтрувальної установки, а секції з'єднані між собою за допомогою замка. Верхні і нижні кінці металевих прутків в кожній секції з'єднані кільцевими елементами, при цьому на сполучуваних частинах секцій згадані елементи виконані тарілчастої форми з центральними отворами, а на нижчерозміщених секціях вони додатково містять по дві або чотири діаметрально протилежних відігнутих уздовж осі каркаса виштамповки у вигляді вушок з отворами в їх відігнутих частинах. В кільцевих поперечних елементах на вищерозміщених секціях діаметр центральних отворів перевищує діаметр, утвореної зовнішніми поверхнями згаданих виштамповок. Замки розміщені у вищерозміщених секціях і виконані у вигляді пружинної скоби з відігнутими загостреними кінцями, які взаємодіють з отворами у виштамповках. При цьому центр отворів у виштамповках відстоїть від площини цього кільцевого поперечного елемента на величину, що дорівнює сумі товщини матеріалу кільцевого поперечного елемента у вищерозміщеній секції і половини діаметра дроту пружинної скоби. Елемент для фіксації каркаса на рукавній плиті фільтрувальної установки виконаний у вигляді ∩-подібних відгинів металевих прутків, жорстко з'єднаних з верхнім кільцевим поперечним елементом. В нижній частині останньої секції кільцевий поперечний елемент виконаний тарілчастої форми з центральним отвором. Недоліками відомого каркаса є: - порівняно складна конструкція замків, що збільшує матеріаломісткість і вартість каркаса і знижує зручність монтажу і демонтажу секцій у фільтрувальній установці; - "перекіс" верхньої секції каркаса відносно площини рукавної плити через неплощинність торців ∩-подібних відгинів металевих прутків і місцевих нерівностей на рукавній плиті в точках опори, що приводить до неспіввісного розташування каркаса щодо фільтрувального рукава і, відповідно, до нерівномірної дії динамічних навантажень на фільтрувальний рукав по його довжині і периметру; - істотні динамічні навантаження на верхню і нижню частини фільтрувального рукава при регенерації через виконання денця в нижній секції з центральним отвором. Відомий секційний каркас фільтрувального рукава (див. патент UA № 13129, B01D 46/02, дата публікації 15.03.2006), що складається щонайменше з двох секцій, виконаних з металевих прутків, при цьому перша секція містить елемент для фіксації каркаса на рукавній плиті фільтрувальної установки, а секції з'єднані між собою за допомогою замка, утвореного відгинами кінців металевих прутків на сполучуваних частинах секцій і кільцевими поперечними елементами, що взаємодіють один з одним. Відгини кінців металевих прутків направлені всередину каркаса і виконані ω-подібної форми. Кільцеві поперечні елементи виконані у вигляді почергових вигинів u-подібної форми з округлими поглибленнями в їх западинах для розміщення металевих прутків каркаса. При цьому кінці металевих прутків на прилеглих частинах секцій відігнуті всередину каркаса таким чином, що діаметр замків менше діаметра каркаса. Елемент для фіксації каркаса на рукавній плиті фільтрувальної установки виконаний у вигляді фігурних ∩-подібних відгинів верхніх кінців металевих прутків з округлими поглибленнями в їх западинах для розміщення кільцевого поперечного елемента, що їх з'єднує. Недоліками відомого каркаса є: - порівняно складна конфігурація елементів замка, що знижує зручність монтажу і демонтажу секцій у фільтрувальній установці; - "перекіс" верхньої секції каркаса щодо площини рукавної плити через неплощинність торців ∩-подібних відгинів металевих прутків і місцевих нерівностей на рукавній плиті в точках опори, що приводить до неспіввісного розташування каркаса щодо фільтрувального рукава і, відповідно, до нерівномірної дії динамічних навантажень на фільтрувальний рукав по його довжині і периметру; - недостатня жорсткість металевих прутків в зоні з'єднання секцій замками, що приводить до неспіввісного розташування секцій каркаса один щодо одного і, відповідно, до нерівномірної дії динамічних навантажень на фільтрувальний рукав по його довжині і периметру; - істотні динамічні навантаження на верхню і нижню частини фільтрувального рукава при регенерації через виконання нижньої секції без денця. Вказані недоліки в цілому приводять до додаткових витрат на експлуатацію фільтрувальної установки через підвищену трудомісткість монтажу і демонтажу секцій каркаса і зниження 1 UA 87282 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ресурсу фільтрувальних рукавів. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення конструкції секційного каркаса фільтрувального рукава за рахунок іншого виконання секцій і замків для їх з'єднання між собою, а також елемента для фіксації на рукавній плиті фільтрувальної установки. Технічний результат від реалізації цієї задачі полягає в підвищенні зручності виконання монтажу і демонтажу секцій каркаса при одночасному усуненні несиметричних динамічних навантажень на фільтрувальний рукав в процесі експлуатації за рахунок виключення "перекосу" верхньої секції каркаса на рукавній плиті фільтрувальної установки і жорсткого співвісного з'єднання секцій між собою, а також зменшення навантаження на нижню частину фільтрувального рукава від повітряної ударної хвилі при проведенні операцій регенерації. Вказаний технічний результат дозволяє підвищити ресурс фільтрувальних рукавів і понизити витрати на експлуатацію фільтрувальної установки. Поставлена задача вирішується тим, що в секційному каркасі фільтрувального рукава, що складається щонайменше з двох секцій, виконаних з металевих прутків, при цьому перша секція містить елемент для фіксації каркаса на рукавній плиті фільтрувальної установки, а секції з'єднані між собою за допомогою замка, утвореного відгинами кінців металевих прутків на сполучуваних частинах секцій і кільцевими поперечними елементами, що взаємодіють між собою, згідно корисної моделі кожна секція містить щонайменше один поперечний елемент жорсткості, остання секція містить денце, жорстко з'єднане з нижніми кінцями металевих прутків, елемент для фіксації каркаса на рукавній плиті фільтрувальної установки виконаний у вигляді кільцевого фланця, жорстко з'єднаного з верхніми кінцями металевих прутків, кінці металевих прутків на сполучуваних частинах секцій виконані у вигляді хвилеподібних відгинів з утворенням западини між ними, кільцеві поперечні елементи жорстко закріплені на металевих прутках в основі їх відгинів, виконаних з можливістю розміщення в їх западинах кільцевих поперечних елементів сполучуваних секцій, при цьому поперечні елементи жорсткості з'єднані з металевими прутками у відповідних секціях перед кільцевими поперечними елементами на відстані, що забезпечує жорстке з'єднання секцій в замках. Доцільно, щоб поперечні елементи жорсткості були з'єднані з металевими прутками у відповідних секціях на відстані L, що дорівнює (0,15-0,50) D від кільцевих поперечних елементів. Доцільно, щоб кільцевий фланець був виконаний з горловиною і відбортовкою, а денце виконано з вертикальною кільцевою відбортовкою. Доцільно, щоб діаметр горловини кільцевого фланця відповідав діаметру каркаса, діаметр відбортовки кільцевого фланця перевищував діаметр каркаса, а діаметр денця був виконаний меншим, ніж діаметр каркаса. Доцільно, щоб в першій секції верхні кінці металевих прутків були жорстко з'єднані з кільцевим фланцем по внутрішній або зовнішній поверхні його горловини, а в останній секції нижні кінці металевих прутків виконані з відгином всередину каркаса і жорстко з'єднані з денцем по внутрішній поверхні його вертикальної кільцевої відбортовки. Доцільно, щоб секції були виконані щонайменше з одним додатковим поперечним елементом жорсткості, розташованим в їх середній частині. Доцільно, щоб кільцеві поперечні елементи замка, поперечні елементи жорсткості і додаткові поперечні елементи жорсткості були виконані за допомогою вигину металевих прутків з круглим поперечним перерізом. Доцільно, щоб відгини кінців металевих прутків на сполучуваних частинах секцій замка були виконані направленими всередину каркаса. Вдосконалена конструкція секційного каркаса забезпечує досягнення технічного результату, що заявляється. Зокрема, за рахунок виконання секцій щонайменше з одним поперечним елементом жорсткості, з'єднаним з металевими прутками і розташованим перед відповідним кільцевим поперечним елементом на заданій відстані, забезпечується жорстке співвісне з'єднання секцій між собою і, відповідно, рівномірне навантаження фільтрувального рукава по його довжині при експлуатації. Виконання замків у вигляді хвилеподібних відгинів на кінцях металевих прутків з утворенням западини між цими відгинами і з можливістю розміщення в западинах кільцевого поперечного елемента, жорстко закріпленого на металевих прутках в основі відгинів у сполучуваних секціях, дозволяє зменшити кількість деталей, які взаємодіють при монтажі і демонтажі каркаса, що підвищує зручність виконання цих робіт. Виконання елемента фіксації каркаса у вигляді кільцевого фланця також спрощує монтаж і демонтаж каркаса з фільтрувальним рукавом на рукавній плиті, а конструктивне виконання кільцевого фланця забезпечує необхідну точність центрування каркаса в отворі на рукавній плиті і його співвісне розташування з фільтрувальним рукавом, що виключає, відповідно, 2 UA 87282 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 несиметричні динамічні навантаження на фільтрувальний рукав, характерні для відомого каркаса. Це також створює умови для рівномірного прилягання матеріалу фільтрувального рукава до каркаса і його симетричного навантаження як по довжині, так і по периметру каркаса при експлуатації, що істотно підвищує ресурс рукава і знижує вірогідність утворення в ньому локальних пошкоджень. Оснащення нижньої секції каркаса денцем дозволяє зменшити величину динамічних навантажень від повітряної ударної хвилі на нижню частину фільтрувального рукава при регенерації, що знижує вірогідність локальних пошкоджень цієї зони рукава і підвищує його ресурс в цілому. Жорстке з'єднання верхніх кінців металевих прутків з кільцевим фланцем в першій секції і їх жорстке з'єднання з денцем в останній секції дозволяє виконати ці секції цільними і спростити конфігурацію елементів замка, що забезпечує зручність монтажу і демонтажу каркаса у фільтрувальній установці і знижує трудомісткість виконання цих операцій. Жорстке з'єднання секцій каркаса між собою одночасно забезпечує необхідну міцність каркаса, що виключає його утомне пошкодження протягом встановленого терміну експлуатації, а також виключає контакт матеріалу фільтрувального рукавів з гострими верхніми і нижніми кромками металевих прутків, характерними для відомого каркаса. Суть корисної моделі пояснює креслення. На фіг. 1 показаний загальний вигляд двосекційного каркаса. На фіг. 2 - переріз А-А на фіг. 1 (з'єднання металевих прутків з поперечним елементом жорсткості). На фіг. 3 - вигляд Б на фіг. 1 (приклад з'єднання металевих прутків із зовнішньою поверхнею горловини кільцевого фланця). На фіг. 4 - вигляд В на фіг. 1 (з'єднання металевих прутків з денцем). На фіг. 5 - вигляд Г на фіг. 1 (з'єднання секцій каркаса між собою). На фіг. 6 - загальний вигляд двосекційного каркаса (приклад з додатковим поперечним елементом жорсткості в середній частині секцій) На фіг. 7 - загальний вигляд трисекційного каркаса з додатковими поперечними елементами жорсткості в середній частині секцій. На фіг. 8 - загальний вигляд двосекційного каркаса з дифузором у вигляді трубки Вентурі. На фіг. 9 - розміщення каркаса з фільтрувальним рукавом на рукавній плиті. В даному прикладі каркас фільтрувального рукава складається (фіг. 1, 2) з двох секцій 1 і 2, кожна з яких виконана з металевих прутків 3, одні кінці яких з'єднані між собою в секції 1 за допомогою елемента для фіксації каркаса на рукавній плиті фільтрувальної установки, виконаного у вигляді кільцевого фланця 4, і в секції 2 - за допомогою денця 5, а протилежні кінці - з'єднані поперечним елементом жорсткості 6. Каркас містить 12 металевих прутків 3. Секції 1 і 2 з'єднані між собою за допомогою замків, виконаних у вигляді направлених всередину каркаса відгинів 7 кінців металевих прутків 3 і кільцевих поперечних елементів 8. Відгини 7 на кінцях металевих прутків 3 виконані хвилеподібної форми з утворенням западини між ними (не позначена), а кільцеві поперечні елементи 8 жорстко закріплені на металевих прутках 3 в основі їх відгинів 7. При цьому згадані відгини 7 виконані з можливістю розміщення в їх западинах кільцевих поперечних елементів 8, закріплених на металевих прутках 3 в сполучуваних секціях 1 і 2 (фіг. 5). Кільцевий фланець 4 виконаний з горловиною 9 і відбортовкою 10, а денце 5 - з вертикальною кільцевою відбортовкою 11 (фіг. 4). В секції 1 кільцевий фланець 4 жорстко з'єднаний з верхніми кінцями металевих прутків 3 по внутрішній поверхні його горловини 9 (фіг. 1). В секції 2 нижні кінці металевих прутків 3 виконані з відгином всередину каркаса і жорстко з'єднані з денцем 5 по внутрішній поверхні відбортовки 11 (фіг. 4). В даному прикладі виконання діаметр D1 горловини 9 кільцевого фланця 4 відповідає діаметру D каркаса, діаметр D 2 відбортовки 10 кільцевого фланця 4 перевищує діаметр D каркаса, а діаметр D 3 денця 5 менше діаметра D каркаса. Поперечні елементи жорсткості 6 призначені для підвищення жорсткості металевих прутків 3 в зоні з'єднання секцій замками і розташовані на відстані L від кільцевих поперечних елементів 8, що дорівнює (0,15-0,50)D. Поперечні елементи жорсткості 6 з'єднані з металевими прутками 3. Жорстке з'єднання секцій в замках дозволяє забезпечити співвісне розташування секцій між собою і, відповідно, рівномірне навантаження фільтрувального рукава по його довжині при експлуатації. При великій довжині каркас містить додаткові поперечні елементи жорсткості 12, розташовані в середній частині секцій 1 і 2 (фіг. 6). Можливо виконання каркаса, в якому верхні кінці металевих прутків 3 жорстко з'єднані з горловиною 10 кільцевого фланця 4 по його 3 UA 87282 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зовнішній поверхні (фіг. 3). В цьому випадку діаметр D 1 горловини 10 кільцевого фланця 6 буде менше діаметра D каркаса на товщину (діаметр) двох-трьох металевих прутків 3. Поперечні елементи жорсткості 6, 12 і кільцеві поперечні елементи 8 виконані за допомогою вигину металевих прутків з круглим поперечним перерізом. Каркас фільтрувального рукава може бути виконаний з трьох і більш секцій (фіг. 7). При цьому виконання верхньої секції 1 і нижньої секції 2 аналогічно розглянутому вище прикладу. На проміжній секції 13 хвилеподібні відгини 7 із западиною між ними виконані на протилежних кінцях металевих прутків 3. Кільцеві поперечні елементи 8 розташовані в основі їх відгинів 7 і жорстко з'єднані з металевими прутками 3, а поперечні елементи жорсткості 6 - розташовані на відстані L від кільцевих поперечних елементів 8, що дорівнює (0,15-0,50)D і також жорстко з'єднані з металевими прутками 3. Виконання кільцевого фланця 4 з відбортовкою 10 дозволяє її використовувати для закріплення дифузорів, призначених для інтенсифікації процесу регенерації фільтрувальних рукавів. На фіг. 8 приведений загальний вид двохсекційного каркаса з дифузором у вигляді трубки Вентурі 14. На каркасі можливо також використовування інших типів дифузорів. Секційний каркас фільтрувального рукава працює таким чином (фіг. 9). Перед виконанням монтажу каркаса заготовлюють секції, відповідні довжині фільтрувального рукава 15. Фільтрувальний рукав 15 за допомогою пружинячого притискного кільця 16 з виступами на його протилежних кінцях закріплюють в отворі рукавної плити 17. Після цього всередину фільтрувального рукава 15 послідовно опускають 2 і 1 секції, з'єднуючи їх між собою за допомогою замків перед опусканням секції 1. Після збирання каркаса відбортовка 10 кільцевого фланця 4 розташовується над верхнім виступом пружинячого притискного кільця 16, що запобігає від можливих механічних пошкоджень його в процесі експлуатації. При цьому виконання денця 5 з діаметром D3, меншим діаметра D каркаса, а горловини 9 кільцевого фланця 4 з діаметром D1, відповідним діаметру D каркаса, підвищує зручність виконання цієї операції. Конструкція замка, що заявляється, дозволяє швидко з'єднувати секції каркаса між собою. Механічна фіксація фільтрувального рукава 15 на рукавній плиті 17 і необхідна щільність їх з'єднання забезпечуються за рахунок пружинячих якостей притискного кільця 16 і його виступів, що охоплюють протилежні сторони отвору на рукавній плиті 17. Виконання кільцевого фланця 4 з відбортовкою 10 виключає "перекіс" секції 1 щодо площини рукавної плити 17 і забезпечує її співвісне розташування з фільтрувальним рукавом. Окрім цього, поперечні елементи жорсткості 6 забезпечують співвісне розташування секцій 1 і 2 між собою. При роботі фільтрувальної установки запорошене повітря подається в замкнутий простір під рукавною плитою 17. Проходячи через матеріал фільтрувального рукава 15, повітря очищається від пилу і надходить в замкнутий простір над рукавною плитою 17, звідки через випускний патрубок прямує в атмосферу (не показані). У міру осадження пилу опір матеріалу фільтрувального рукава 15 запорошеному повітрю поступово збільшується. Коли воно досягне деякого граничного значення, фільтрувальна установка переводиться в режим регенерації для очищення фільтрувальних рукавів 15 від пилу, що осів на них. Найбільші динамічні навантаження на фільтрувальний рукав 15, що викликають його знос і пошкодження, виникають, як правило, в режимі регенерації. Співвісне взаємне розташування каркаса і фільтрувального рукава 15 забезпечують рівномірний розподіл динамічних навантажень на фільтрувальний рукав 15 по його довжині і периметру, а виконання каркаса з денцем 5 істотно зменшує тиск повітряного потоку на закриту нижню частину фільтрувального рукава 15 і, відповідно, на зону його кріплення до рукавної плити 17 за рахунок перерозподілу більшої частини цього навантаження на металоконструкцію каркаса. Це створює більш сприятливі умови експлуатації фільтрувальних рукавів 15 і істотно підвищує їх ресурс. В процесі регенерації шар пилу на зовнішній поверхні фільтрувального рукава 15 руйнується і він осідає в бункер, звідки віддаляється вивантажувальним пристроєм (не показані). Після регенерації матеріал фільтрувальних рукавів 15 відновлює свої фільтруючі якості. Для підвищення ефективності регенерації фільтрувальних рукавів 15 і їх захисту від дії не відцентрованих ударів імпульсів стислого повітря може використовуватися каркас із закріпленою на ньому трубкою Вентурі 14. Підвищення ефективності регенерації фільтрувальних рукавів 15 в цьому випадку досягається як за рахунок істотного збільшення швидкості повітряного потоку, що надходить через дифузор трубки Вентурі 14 всередину рукава 15, так і за рахунок його виходу з нього через сопло з різким розширенням потоку. Це дозволяє зменшити витрату повітря на виконання операцій регенерації і одночасно збільшити ресурс фільтрувальних рукавів 15 при експлуатації. Результати проведених випробувань підтвердили високу ефективність застосування каркасів заявленої удосконаленої конструкції. Використовування таких каркасів дозволяє 4 UA 87282 U істотно підвищити зручність виконання монтажу і демонтажу секцій каркаса при одночасному усуненні несиметричних динамічних навантажень на фільтрувальний рукав в процесі експлуатації і за рахунок цього підвищити ресурс фільтрувального рукава, забезпечити якість фільтрування і знизити витрати на експлуатацію фільтрувальної установки. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 25 30 35 40 45 1. Секційний каркас фільтрувального рукава, що складається щонайменше з двох секцій, виконаних з металевих прутків, при цьому перша секція містить елемент для фіксації каркаса на рукавній плиті фільтрувальної установки, а секції з'єднані між собою за допомогою замка, утвореного відгинами кінців металевих прутків на сполучуваних частинах секцій і кільцевими поперечними елементами, що взаємодіють між собою, який відрізняється тим, що кожна секція містить щонайменше один поперечний елемент жорсткості, остання секція містить денце, жорстко з'єднане з нижніми кінцями металевих прутків, елемент для фіксації каркаса на рукавній плиті фільтрувальної установки виконаний у вигляді кільцевого фланця, жорстко з'єднаного з верхніми кінцями металевих прутків, кінці металевих прутків на сполучуваних частинах секцій виконані у вигляді хвилеподібних відгинів з утворенням западини між ними, кільцеві поперечні елементи жорстко закріплені на металевих прутках в основі їх відгинів, виконаних з можливістю розміщення в їх западинах кільцевих поперечних елементів сполучуваних секцій, при цьому поперечні елементи жорсткості з'єднані з металевими прутками у відповідних секціях перед кільцевими поперечними елементами на відстані, що забезпечує жорстке з'єднання секцій в замках. 2. Секційний каркас за пунктом 1, який відрізняється тим, що поперечні елементи жорсткості з'єднані з металевими прутками у відповідних секціях на відстані L, що дорівнює (0,15-0,50) D від кільцевих поперечних елементів. 3. Секційний каркас за пунктами 1 або 2, який відрізняється тим, що кільцевий фланець виконаний з горловиною і відбортовкою, а денце виконано з вертикальною кільцевою відбортовкою. 4. Секційний каркас за будь-яким з пунктів 1-3, який відрізняється тим, що діаметр горловини кільцевого фланця відповідає діаметру каркаса, діаметр відбортовки кільцевого фланця перевищує діаметр каркаса, а діаметр денця виконаний меншим, ніж діаметр каркаса. 5. Секційний каркас за будь-яким з пунктів 1-4, який відрізняється тим, що в першій секції верхні кінці металевих прутків жорстко з'єднані з кільцевим фланцем по внутрішній або зовнішній поверхні його горловини, а в останній секції нижні кінці металевих прутків виконані з відгином всередину каркаса і жорстко з'єднані з денцем по внутрішній поверхні його вертикальної кільцевої відбортовки. 6. Секційний каркас за будь-яким з пунктів 1-5, який відрізняється тим, що секції виконані щонайменше з одним додатковим поперечним елементом жорсткості, розташованим в їх середній частині. 7. Секційний каркас за будь-яким з пунктів 1-6, який відрізняється тим, що кільцеві поперечні елементи замка, поперечні елементи жорсткості і додаткові поперечні елементи жорсткості виконані за допомогою вигину металевих прутків з круглим поперечним перерізом. 8. Секційний каркас за будь-яким з пунктів 1-7, який відрізняється тим, що відгини кінців металевих прутків на сполучуваних частинах секцій замка виконані направленими всередину каркаса. 5 UA 87282 U 6 UA 87282 U 7 UA 87282 U 8 UA 87282 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова 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