Спосіб очищення брудного газу чи повітря від пилу в фільтрі за допомогою тканин, кульок та штучних перепон

1. Спосіб очищення брудного газу чи повітря від пилу в фільтрі за допомогою тканин, кульок та штучних перепон, в якому потік брудного газу чи повітря надходить під шар кульок, які, в свою чергу, здійснюють вільний рух під дією потоку брудного газу чи повітря, який відрізняється тим, що в фільтрі здійснюють попередню очистку брудного газу чи повітря, використовуючи ефект Коанда, за допомогою штучних перепон, які встановлюють на шляху рухання брудного газу чи повітря, подаючи при цьому брудний газ чи повітря знизу вгору, і осаджують пил на поверхні штучних перепон так, щоб при припиненні подачі брудного газу чи повітря пил міг зсипатися вниз по нахильних поверхнях штучних перепон під дією сил тяжіння, після чого попередньо очищений газ чи повітря пропускають через кульки, приводячи їх в вільний рух потоком газу чи повітря або ні. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що після пропускання попередньо очищеного газу чи повітря через кульки попередньо очищений газ додатково пропускають через верхню тканину. 3. Спосіб за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що кульки приводять в вільний рух, використовуючи U 2 (19) 1 3 вплив на тканину фільтра та кульки. Це також збільшує витрату матеріалів, з яких виготовляють тканину та кульки. Найбільш близьким є очищення брудного газу чи повітря від пилу та крапель рідини, в якому потік брудного газу чи повітря надходить під шар кульок, які, в свою чергу, здійснюють вільний руху під дією потоку брудного газу чи повітря [2]. Недоліком цього способу також є те, що спосіб не забезпечує попереднього фільтрування брудного газу чи повітря від пилу, і на кульках швидко налипають рідина та пил. Очищення кульок є складною операцією, яка також потребує значного часу. Повна заміна кульок є операцією швидкою й простою, але це викликає велику витрату кульок, тобто витрату будь якого матеріалу, з якого виготовляють кульки. В основу корисної моделі поставлена задача, шляхом застосування попередньої очистки брудного газу чи повітря від пилу, збільшити ресурс роботи тканин фільтра та кульок, зменшити витрати кульок, а також забезпечити при цьому швидку очистку в фільтрі тканин фільтра та кульок від пилу. 1. Поставлена задача вирішується тим, що в способі очищення брудного газу чи повітря від пилу в фільтрі, за допомогою тканин, кульок та штучних перепон, де потік брудного газу чи повітря надходить під шар кульок, які, в свою чергу, здійснюють вільний рух під дією потоку брудного газу чи повітря новий є те, що в фільтрі здійснюють попередню очистку брудного газу чи повітря використовуючи ефект Коанда, за допомогою штучних перепон, які встановлюють на шляху рухання брудного газу чи повітря, подаючи при цьому брудний газ чи повітря знизу вгору, і осаджують пил на поверхні штучних перепон, так, щоб при припиненні подачі брудного газу чи повітря, пил міг зсипатися вниз по нахильним поверхня штучних перепон під дією сил тяжіння, після чого попередньо очищений газ чи повітря пропускають через кульки, приводячи їх в вільний рух потоком газу чи повітря, або ні. 2. Новим за п. 1 є те, що після пропускання попередньо очищеного газу чи повітря через кульки, попередньо очищений газ додатково пропускають через верхню тканину. 3. Новим за п. 1,2 є те, що кульки приводять в вільний рух, використовуючи потік попередньо очищеного газу чи повітря, і за допомогою кульок, використовуючи кінетичну енергію вільного руху кульок, з верхньої тканини струшують пил. 4. Новим за п. 1 - 3 є також те, що перед пропусканням попередньо очищеного газу чи повітря через кульки, попередньо очищений газ чи повітря пропускають через нижню тканину, при цьому також приводячи в вільний рух кульки, які діючи своїми кінетичними енергіями на одну поверхню нижньої тканини струшують пил з протилежної поверхні тканини. 5. Новий за п.1 - 4 є те, що брудний газ чи повітря подають до фільтра імпульсивно, або постійно - імпульсивно. 6. Новий за п.1 - 5 є те, що при припиненні подачі брудного газу чи повітря та зсипанні пилу 54622 4 вниз по нахильним поверхням штучних перепон, здійснюють вібрацію штучних перепон або вібрацію всього фільтра. 7. Новий за п.1 - 6 є те, що чистий газ чи повітря періодично подають в фільтр в напрямку, протилежному напрямку рухання брудного газу чи повітря, постійно та/або імпульсивно. 8. Новим за п.1 - 7 є те, що штучні перепони приводять в коливальний рух потоком брудного газу чи повітря та/або потоком чистого газу чи повітря. На фіг.1 схематично зображено виконання способу очищення брудного газу чи повітря від пилу в фільтрі за допомогою тканин, кульок та штучних перепон. Рухання брудного газу чи повітря вказано суцільними стрілками. Пил зображено крапками та позначено буквою П. На фіг.2 схематично вказано очищення тканин, кульок та штучних перепон фільтра потоком чистого газу чи повітря, згідно пункту 7 формули. Напрямок рухання чистого газу чи повітря вказано суцільними стрілками. Пил зображено крапками та позначено буквою П. Спосіб здійснюють наступним чином. Брудний газ чи повітря подають в корпус фільтра 1 з ємності 2, і далі пропускають газ через штучні перепони фільтра 3, подаючи брудний газ чи повітря знизу вгору. За допомогою штучних перепон фільтра 3, використовуючи ефект Коанда, здійснюють попередню очистку брудного газу чи повітря. Штучні перепони З відхиляють потік брудного газу чи повітря від прямого напрямку та створюють вихори. Це й обумовлює скупчення пилу всередині вихрових потоків брудного газу чи повітря, та осадження пилу на поверхні штучних перепон 3 під дією сили тяжіння (фіг. 1,2). Пил осаджують так, щоб при припиненні подачі брудного газу чи повітря, він хоча б частково осипався вниз, в нижню частину корпусу фільтра. (На фіг. 1,2 пил вказаний буквою П.) Це досягається тим, що штучні перепони 3 встановлені в корпусі фільтра 1 з певним нахилом відносно вісі симетрії фільтра, яка є вертикальною. Після нього попередньо очищений газ пропускають через кульки 4, які розташовані на сітці 5, яка в свою чергу може бути виконана з гнучкого або жорсткого матеріалу. Чарунки сітки 5 можуть бути різними. При використанні металевої сітки 3 розмірами чарунки близько 1 мм, можливо і за допомогою сітки відфільтровувати пил великих фракцій. Кульки 4 не обов'язково можуть мати правильну круглу форму, а можуть бути будь якої форми та різних фракцій. Кульками 4 можуть бути гранули будь якого полімеру. Кульки 4 насипають зверху на сітку 5. При пропусканні брудного газу чи повітря через кульки 4 здійснюють остаточну очистку брудного газу чи повітря (фіг. 1). Під дією потоку газу чи повітря, кульки 4 можуть здійснювати вільний рух по поверхні сітки 5. Якщо сітка 5 виготовлена з гнучкого матеріалу, то кульки 4 можуть здійснювати коливальний рух разом із сіткою 5. Якщо сітка б виготовлена з жорсткого матеріалу, то кульки 4 можуть на її поверхні 5 лежати нерухомо. Рух кульок мало впливає на якість очистки газу чи повітря. Застосування попередньої очистки брудного газу чи повітря від пилу, збільшує ресурс роботи кульок 4, оскільки в цьому випадку на поверхнях штучним перепон 3 осідає не менше 80 % пилу, який містить брудний газ чи повітря. Щоб зменшити витрати кульок 4, після пропускання попередньо очищеного газу чи повітря через кульки 4, попередньо очищений газ додатково пропускають через верхню тканину 6 (фіг.і). Застосування верхньої тканини 6 дає можливість зменшити шар кульок на сітці 5 не зменшуючи при цьому якості очищеного газу чи повітря. Тканиною 6 може бути тканина, яку використовують в рукавних фільтрах з імпульсною регенерацією. Щоб збільшити ресурс роботи тканини 6, кульки 4 приводять в вільний рух, використовуючи потік попередньо очищеного газу чи повітря, і за допомогою кульок 4, використовуючи кінетичну енергію вільного руху кульок 4, з верхньої тканини 6 струшують пил. Щоб додатково зменшити витрати кульок 4, перед пропусканням попередньо очищеного газу чи повітря через кульки 4, попередньо очищений газ чи повітря пропускають через нижню тканину 7, при ньому також приводячи в вільний рух кульки 7, які діючи своїми кінетичними енергіями на одну поверхню нижньої тканини 7 струшують пил з протилежної поверхні тканини (фіг.2). Тобто, в цьому випадку, замість сітки б можна використовувати тканину 7. Тканина 7 також може бути тканиною, яку використовують в фільтрах з імпульсною регенерацією. Імпульсивне, або постійно - імпульсивне, подавання брудного газу чи повітря в фільтр збільшить ефективність попередньої очистки брудного газу чи повітря, оскільки в цьому випадку, в перервах між імпульсами, потік брудного газу чи повітря зменшується або взагалі припиняється. Це дає можливість більшій масі пилу осісти на поверхнях штучних перепон 3. Таким чином імпульсивне подавання брудного газу чи повітря в фільтр додатково збільшить ресурс роботи тканин фільтра 6 та 7, а також кульок 4. Повну імпульсивну подачу брудного газу чи повітря або часткову імпульсивну подачу брудного газу чи повітря можна забезпечити не збільшуючи істотно при цьому аеродинамічний опір фільтра. Це досягається шляхом використання клапанів різних конструкцій, що здатні спрацьовувати на збільшення тиску брудного газу чи повітря, та накопичувальних ємностей. Крім цього імпульсивні потоки брудного газу чи повітря забезпечать коливальний рух тканин 6 та 7, що в свою чергу збільшить динаміку кульок 4. Збільшення динаміки кульок 4 збільшить ефективність видалення пилу з тканини 6 та 7. Це також збільшить ресурс роботи тканин фільтра. При осаджуванні пилу на поверхні штучних перепон З можливо налипання пилу на штучні перепони, що зменшуватиме масу осаджуваного пилу на поверхнях штучних перепон 3. Щоб забезпечити повне зсипання пилу вниз, в нижню частину корпуса фільтра 1 необхідно здійснювати вібрацію штучних перепон 3 або вібрацію всього 54622 6 фільтра. Це також додатково збільшуватиме ресурс роботи тканин фільтра 6,7, та кульок 4. Вібрацію штучних перепон 3 або вібрацію всього фільтра можна здійснювати, використовуючи електромеханічні вібратори, або здійснювати вібрацію будь яким ручним способом. Щоб додатково збільшити ресурс роботи тканин фільтра 6,7 та кульок 4, чистий газ чи повітря періодично подають в фільтр в напрямку, протилежному напрямку рухання брудного газу чи повітря, постійно та/або імпульсивно (фіг.2). Тобто пил з тканин фільтра 6, 7, видувають зустрічним потоком чистого газу чи повітря. Це також забезпечить швидку очистку тканин фільтра 6,7 від пилу та сприятиме вивантаженню пилу з поверхонь штучних перепон 3 в ємність 2 (фіг.2) Щоб ще більше збільшити масову частку пилу, який осідає на поверхні штучних перепон 3, штучні перепони приводять в коливальний рух потоком брудного газу чи повітря та/або потоком чистого газу чи повітря. В ньому випадку штучні перепони 3 виготовляють не з жорсткого матеріалу, яким може бути метал або пластик, а з гнучкого, яким може бути наприклад резина. Динаміка штучних перепон 3 підсилює ефект Коанда, що обумовлює додаткове збільшення масової частки пилу, який осідає на поверхнях штучних перепон 3. До того ж при надходженні до фільтра брудного газу чи повітря, щілини між штучними перепонами 3 можуть зменшуватися, а при імпульсній подачі брудного газу чи повітря навіть закриватися, що також обумовлює збільшення масової частки осаджуваного пилу. Додаткове збільшення масової частки осаджуваного пилу, додатково збільшує ресурс роботи тканини фільтра 6,7 та кульок 4. Таким чином спосіб очищення брудного газу чи повітря від пилу в фільтрі за допомогою тканин, кульок та штучних перепон є дуже простим, не потребує використання дорогого і складного обладнання, але разом з тим забезпечує виконання всіх нормативів по очищенню брудного газу чи повітря від пилу. Спосіб випробуваний на фільтрі циліндричної форми, який мав габаритні розміри висоту 1500 мм., та діаметр 800 мм. Аеродинамічний опір фільтра не перевищував 2000 Па. В фільтр подавали брудне повітря з температурою довколишнього середовища. Концентрація пилу на вході фільтра не перевищувала 10 г/м3 , а концентрація пилу на виході фільтра не перевищувала 20 мг/м3. Кульки використовували з того полімеру, з якого виготовляють пінопласт. Ресурс роботи кульок складав близько 600 годин. При цьому були використані металеві штучні перепони та металева сітка. Кульки на поверхні сітки майже не рухалися. Подача брудного повітря в фільтр була постійною. При використанні верхньої тканини в фільтрі, шар кульок можна було зменшити вдвічі, не збільшуючи при цьому концентрацію пилу на виході. Тканину використовували ту, що використовують в рукавних фільтрах з імпульсною регенерацією. Ресурс роботи тканини становив близько 4000 годин. При використанні полімерних кульок, які здатні були рухатися під дією потоку повітря та струшу 7 54622 вати пил з верхньої тканини, ресурс тканини збільшувався на 20-25%.(Використовували той самий полімер, що і в попередньому випадку, але менших фракцій. Аеродинамічний опір фільтра при цьому збільшувався на 15%.) При використанні замість металевої сітки нижньої тканини, шар кульок можна було зменшити до 15 - 20 від початкової товщини шару. Нижня тканина була виготовлена з синтетичних волокон і мала значно меншу щільність, ніж верхня тканина. Ресурс роботи верхньої тканини становив близько 6000 годин. Ресурс роботи нижньої тканини становив близько 2500 годин. Ресурс роботи кульок складав приблизно 1500 годин. При імпульсній подачі брудного повітря до фільтра використовували патрубок 2 більшого діаметра та клапан, який відкривався під тиском повітря, а закривався під дією сили тяжіння. Аеродинамічний опір фільтра при цьому майже не змінився. Ресурс роботи нижньої тканини при цьому становив приблизно 2800 годин. Ресурс роботиверхньої тканини становив близько 6500 годин, а ресурс роботи кульок близько 1600 годин. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 8 При використанні гнучких резиновых штучних перепон, при імпульсній подачі брудного повітря, ресурс роботи нижньої тканини становив приблизно 3500 годин. Ресурс роботи верхньої тканини становив близько 7000 годин, а ресурс роботи кульок близько 1800 годин. Додатково, при продуванні фільтра в зворотному напрямку чистим повітрям, ресурс роботи обох тканин додатково збільшувався в 2,5 - 3 рази. Час продування фільтра не перевищував 5 хвилин. У всіх випадках, вібрацію фільтра при вивантаженні пилу з нахильних поверхонь 3, здійснювали ручним способом за допомогою дерев'яного молотка. Джерела інформації 1. Патент України на винахід № 6984, BO ID 46/02, опубліковано 31.03.95р., бюл. №1. 2. Авторське свідоцтво СРСР № 967518, B01D 45/08, опубліковано 23.10.82р., бюл. № 39. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601