Циклофільтр

Реферат: Циклофільтр містить корпус, який складається з циліндричної (зовнішньої), цилідрично-конічної (внутрішньої) частин, тангенціальний вхідний патрубок з'єднаний з внутрішнім циліндричним корпусом, що з'єднаний з зовнішнім корпусом жалюзійним елементом, трубну решітку, на якій закріплені фільтр-елементи, що обладнані системою регенерації, камеру очищеного газу, вихідний патрубок, зовнішній та внутрішній бункери, осі циліндричних корпусів зміщені одна відносно другої на ширину вхідного патрубка. За вхідним патрубком зразу ж розташований сепараційний канал, кут розкриття якого дорівнює куту розкриття жалюзійного елемента, що становить 45-120°. В жалюзійному елементі виконані щілинні вікна, які мають площу прохідного перетину - 25-50 % від площі зовнішньої стінки сепараційного каналу. Зовнішній та внутрішній бункери герметично ізольовані один від одного. UA 104834 C2 (12) UA 104834 C2 UA 104834 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід призначений для сухої очистки газів від пилу і може бути використано в енергетичній, хімічній, харчовій, металургійній та інших областях промисловості. Найбільш близьким технічним рішенням до заявленого апарату є циклофільтр UA 71979 U (B04C 5/00). Циклофільтр містить корпус, який складається з циліндричної (зовнішньої), циліндричноконічної (внутрішньої) частин, тангенціальний вхідний патрубок, з'єднаний з внутрішнім циліндричним корпусом, що з'єднаний з зовнішнім корпусом жалюзійним елементом з площею 1 прохідного перерізу 25-27 % від /4 площі стінки циліндричної частини, пиловипускний отвір і вихлопну трубу. Додатково циклофільтр має фільтр-патрон, обладнаний системою регенерації, виконаний у вигляді циліндричного стрижньового каркаса з верхнім та нижнім фланцями та гофрованим фільтруючим матеріалом між ними, який встановлений співвісно циліндричним корпусам циклонних елементів у внутрішній частині циліндричного корпусу. До недоліків аналога можна віднести малу площу жалюзійного елемента та форму його профілю, що призводить до відведення невеликої кількості крупно дисперсних часток з газового потоку у зовнішній корпус циклофільтру, а також мала площа фільтрації фільтр-елемента. Задачею винаходу є підвищення ефективності вловлювання пилу, надійності та довговічності фільтруючих елементів, зменшення абразивного зносу внутрішнього корпусу апарату та витрат електроенергії на регенерацію фільтрувальних елементів. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в запропонованому циклофільтрі осі циліндричних корпусів циклонних елементів зміщені одна відносно другої на ширину вхідного патрубку, причому за вхідним патрубком зразу ж розташований сепараційний канал, кут розкриття якого дорівнює куту розкриття жалюзійного елемента, який виконаний у вигляді щілинних вікон в першій третині апарату по ходу потоку за вхідним патрубком, причому зовнішній та внутрішній бункери герметично ізольовані один від одного та внутрішніх фільтрелементів, які закріплені на трубній решітці перед камерою очищеного повітря та виконані з паперового фільтрувального матеріалу або тканинних матеріалів із способами переплетення: полотняні, саржеві, сатинові; з видами волокон в нитці: штапельні, філаментні, текстуровані; з обробкою поверхні: гладкі та ворсисті, або нетканих матеріалів зі способами закріплення волокон: голкопробивні, холстопрошивні та клеєні (шерстяні, льняні, бавовняні, шовкові; штучних органічних волокон: лавсан, нітрон, капрон, хлорин, оксалон, поліпропілен, полівінілхлорид, фторопласт, тефлон, скляне волокно). На кресленні зображений загальний вигляд циклофільтра. Циклофільтр складається з двох корпусів (фіг. 1): зовнішнього циліндричного корпусу 3 та внутрішнього корпусу, який складається з циліндричної 2 та конічної 4 частин, вхідного патрубку 1, зовнішнього 5 та внутрішнього 6 бункерів, жалюзійного елемента 7, сепараційного каналу 8, вихідного патрубку 9, камери очищеного газу 10, фільтр-елементів 11, трубної решітки 12 та системи регенерації фільтр-елементів 13, яка виконана імпульсною з ресивером стислого повітря, електромагнітними клапанами (на кресленні не вказано), соплами Вентурі, продувними трубами з соплами на кінцях та блоком керування регенерації (на креслені не вказано), з'єднаними з загальним компресором, що керує роботу фільтра у всіх режимах фільтрації, причому надлишковий тиск стислого повітря складає приблизно Рн=0,4…0,8 МПа; тривалість імпульсу τ=0,1…0,2 с. Циклофільтр працює наступним чином: запилений газовий потік потрапляє по вхідному патрубку 1 (фіг. 1) у сепараційний канал 8. За рахунок відцентрових сил важкі фракції пилу концентруються біля зовнішньої стінки сепараційного каналу та відводяться через щілинні вікна 7 у зовнішній циліндричний корпус 3. Таким чином, крупнодисперсна фракція пилу осідає в бункері 5. Очищений від крупнодисперсної фракції пиловий потік, виходячи з сепараційного каналу, потрапляє у внутрішній циліндричний корпус 2 апарату, де фільтрується у встановленому в ньому фільтр-елементах 11 (фіг. 1) та виходить очищеним у камеру очищеного газу 10 звідки виводиться через вихідний патрубок 9. Таким чином, в циклофільтрі реалізована високоефективний перший ступінь очистки за рахунок евакуації пилу через щілинні вікна (жалюзійна частина) зовнішньої стінки сепараційного каналу, що розташований в першій третині апарату по ходу потоку за вхідним патрубком, в окремий герметично ізольований від основного потоку бункер, завдяки чому значно збільшується термін експлуатації апарату та запобігається перетік газового потоку між бункерами; та другий ступінь - фільтр-елементи, які вловлюють дрібнодисперсні частки пилу. Також, завдяки жалюзійній частині сепараційного каналу значно зменшується абразивний знос внутрішнього циліндричного корпусу апарату та зменшуються пилове навантаження на фільтрелементи, що збільшує термін їх експлуатації та економію енергоресурсів, а також збільшує ефективність пиловловлювання. 1 UA 104834 C2 5 10 15 20 25 Процес вловлювання пилу протікає в оптимальному аеродинамічному режимі при наступних співвідношеннях основних конструктивних параметрів пропонованого пристрою: - відношення діаметра внутрішнього циліндричного корпусу до діаметра зовнішнього циліндричного корпусу знаходиться в інтервалі (Dвнутр/Dзовнішн)0,70-0,95; - перфоровані щілинні вікна мають площу прохідного перетину - 25-50 % від площі зовнішньої стінки сепараційного каналу; - куту розкриття жалюзійного елемента становить 45-120; - відношення внутрішнього діаметра d вихідного парубку для очищеного газу до внутрішнього діаметра D внутрішнього циліндричного корпусу знаходиться в оптимальному інтервалі величин d/D=0,3…0,9; - відношення внутрішнього діаметра пилового отвору dl до внутрішнього діаметра D внутрішнього циліндричного корпусу знаходиться в оптимальному інтервалі величин dl/D=0,1…0,4; - відношення висоти конічної частини корпусу до діаметра внутрішнього циліндричного корпусу - Нк/Dц=0,5…1,5; - відношення висоти циліндричної частини корпусу до діаметра внутрішнього циліндричного корпусу - Нц/D=1….4; - відношення висоти камери очищеного газу до діаметра внутрішнього циліндричного корпусу - Hк/D=0,2…1; - відношення висоти вхідного патрубку до діаметру внутрішнього циліндричного корпусу a/D=0,3…1; - відношення ширини вхідного патрубку до діаметра внутрішнього циліндричного корпусу a/D=0,1….0,4; - відношення довжини вхідного патрубку до діаметра внутрішнього циліндричного корпусу a/D=0,3…1. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 40 1. Циклофільтр, що містить корпус, який складається з циліндричної (зовнішньої), цилідричноконічної (внутрішньої) частин, тангенціальний вхідний патрубок з'єднаний з внутрішнім циліндричним корпусом, що з'єднаний з зовнішнім корпусом жалюзійним елементом, трубну решітку, на якій закріплені фільтр-елементи, що обладнані системою регенерації, камеру очищеного газу, вихідний патрубок, зовнішній та внутрішній бункери, який відрізняється тим, що осі циліндричних корпусів зміщені одна відносно другої на ширину вхідного патрубка. 2. Циклофільтр по п. 1, який відрізняється тим, що за вхідним патрубком зразу ж розташований сепараційний канал, кут розкриття якого дорівнює куту розкриття жалюзійного елемента, що становить 45-120°. 3. Циклофільтр по пп. 1, 2, який відрізняється тим, що в жалюзійному елементі виконані щілинні вікна, які мають площу прохідного перерізу 25-50 % від площі зовнішньої стінки сепараційного каналу. 4. Циклофільтр по пп. 1-3, який відрізняється тим, що зовнішній та внутрішній бункери герметично ізольовані один від одного. 2 UA 104834 C2 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 3