Комплекс з фільтром для сухого очищення вибухонебезпечних газових сумішей

Реферат: Комплекс з фільтром для сухого очищення вибухонебезпечних газових сумішей містить фільтр, який з'єднаний з вхідним газоходом, на якому встановлений вхідний відсічний клапан, та який з'єднаний з вихідним газоходом, на якому встановлений димосос і вихідний відсічний клапан. Комплекс обладнаний вибухолокалізуючою камерою, яка розташована перед фільтром за ходом руху газу та з'єднана з вхідним газоходом і з фільтром через нормально відкриті клапани, що самозакриваються в разі вибуху. Вибухолокалізуюча камера обладнана запальником, противибуховим запобіжним клапаном, патрубком із засувкою для з'єднання з атмосферою та датчиком-реле тиску вибуху, який через систему управління газоочищенням електрично з'єднаний з електроприводами вхідного відсічного клапана, вихідного відсічного клапана та димососа. Корпус фільтра виконаний герметичним. Вибухолокалізуюча камера та фільтр обладнані герметичними вивантажувачами пилу. UA 108195 U (12) UA 108195 U UA 108195 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Об'єкт, що заявляється, належить до сухого очищення газів і може бути використаний під час очищення вибухонебезпечних газових сумішей горючих газів і пилу, а також парів горючих рідин в будь-якому поєднанні з аварійно підмішаним повітрям, зокрема газів сталеплавильних конвертерів з високим вмістом оксиду вуглецю і водню, що працюють за системою без допалювання, а також доменного газу, надлишкового газу установок сухого гасіння коксу, повітря з горючим пилом та повітря з парами горючих рідин і пилом. Найбільш близьким за сукупністю ознак до об'єкта, що заявляється, є вибраний як прототип комплекс з фільтром для сухого очищення вибухонебезпечних газових сумішей (патент Китаю CN 896287A, МПК B01D29/27, B01D46/02). Цей комплекс містить блок рукавних фільтрів для сухого очищення газів з імпульсною регенерацією, корпус кожного з яких розрахований на тиск, що може створюватись під час вибухів, і обладнаний противибуховим клапаном. Блок рукавних фільтрів з'єднаний з вхідним газоходом, на якому встановлений вхідний відсічний клапан, та з'єднаний з вихідним газоходом, на якому встановлений димосос і вихідний відсічний клапан. Перед блоком рукавних фільтрів встановлений охолоджувач газу до температури, що відповідає робочій температурі фільтра, а охолоджувач виконаний у вигляді водогрійного або парового котла та скрубера повного випаровування. У об'єкті, що заявляється, і прототипі співпадають такі суттєві ознаки. Обидва пристрої містять фільтр, який з'єднаний з вхідним газоходом, на якому встановлений вхідний відсіяний клапан, та який з'єднаний з вихідним газоходом, на якому встановлений димосос і вихідний відсіяний клапан. Аналіз технічних властивостей прототипу, обумовлених його ознаками, показує, що отриманню очікуваного технічного результату при використанні прототипу перешкоджають такі причини. В разі вибуху газової суміші розповсюдження вибухової хвилі здійснюється як у бік конвертера з викидом отруйних газів у робочу зону, так і у бік димососа з можливістю його руйнування. Крім того, після вибуху необхідно замінювати рукави фільтра, які в результаті вибуху і температури, що розвивається при цьому, становляться непридатними до подальшого використання. В основу об'єкта, що заявляється, поставлено задачу створити такий комплекс з фільтром для сухого очищення вибухонебезпечних газових сумішей, в якому удосконалення шляхом введення нових елементів дозволять при використанні об'єкта, що заявлявся, забезпечити досягнення технічного результату, який полягає у спрощенні конструкції фільтра та у запобіганні руйнуванню устаткування фільтра і комплексу під час очищення вибухонебезпечних газових сумішей. Комплекс з фільтром для сухого очищення вибухонебезпечних газових сумішей, що заявляється, містить фільтр, який з'єднаний з вхідним газоходом, на якому встановлений вхідний відсічний клапан, та який з'єднаний з вихідним газоходом, на якому встановлений димосос і вихідний відсічний клапан. Відмітною особливістю об'єкта, що заявляється, є наступне. Комплекс обладнаний вибухолокалізуючою камерою, яка розташована перед фільтром за ходом руху газу та з'єднана з вхідним газоходом і з фільтром через нормально відкриті клапани, що самозакриваються в разі вибуху. При цьому вибухолокалізуюча камера обладнана запальником, противибуховим запобіжним клапаном, патрубком із засувкою для з'єднання з атмосферою, датчиком-реле тиску вибуху, який через систему управління газоочищенням електрично з'єднаний з електроприводами вхідного відсічного клапана, вихідного відсіяного клапана і димососа. Крім того, корпус фільтра виконаний герметичним, а вибухолокалізуюча камера та фільтр обладнані герметичними вивантажувачами пилу. В окремих випадках виконання об'єкт, що заявляється, відрізняється тим, що - на вхідному газоході між вхідним відсічним клапаном і нормально відкритим клапаном, що самозакривається в разі вибуху, встановлений патрубок з відсічним клапаном для з'єднання з атмосферою, а на вихідному газоході між димососом та вихідним відсічним клапаном встановлений патрубок з відсічним клапаном для з'єднання з атмосферою та відбірником проб газу. При сухому очищенні вибухонебезпечної газової суміші в комплексі, що заявляється, може бути використаний рукавний або електростатичний фільтр. Якщо на очищення подається вибухонебезпечна газова суміш, температура якої вища за допустиму за умовами використання фільтра, то ця газова суміш повинна бути заздалегідь охолоджена у встановлених перед комплексом пристроях для охолодження відомої конструкції, наприклад у скруберах повного випаровування, у котлах-охолоджувачах, в економайзерах тощо. 1 UA 108195 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Якщо очищення газу проводиться періодично, наприклад у випадку очищення конвертерного газу сталеплавильних конвертерів, то запальник може бути один. В разі безперервної роботи комплексу для підвищення його надійності встановлюються два або більше запальників. Як запальник, що постійно працює в процесі очищення вибухонебезпечних газових сумішей, може бути встановлений газовий пальник невеликої потужності (2-3 кВт) з автоматичним підпалом або електричний запальник зі спіраллю потужністю 0,5-1 кВт. Нормально відкриті клапани, що самозакриваються в разі вибуху, та які використовуються в комплексі для під'єднання вибухолокалізуючої камери, виконані, наприклад, у вигляді зворотних клапанів, що обладнані шарнірно встановленою запірною заслінкою, яка повертається під дією вибухової хвилі та перекриває газохід. Виходи цих клапанів орієнтовані в бік вибухолокалізуючої камери. При використанні об'єкта, що заявляється, забезпечується досягнення технічного результату, який полягає у спрощенні конструкції фільтра та у запобіганні руйнуванню устаткування фільтра і комплексу при очищенні вибухонебезпечних газових сумішей. Між сукупністю суттєвих ознак об'єкта, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує такий причинно-наслідковий зв'язок. Обладнання комплексу вибухолокалізуючою камерою, яка розташована перед фільтром за ходом руху газу та з'єднана з вхідним газоходом і з фільтром через нормально відкриті клапани, що самозакриваються в разі вибуху, при цьому вибухолокалізуюча камера обладнана запальником, що постійно горить, противибуховим запобіжним клапаном, патрубком із засувкою для з'єднання з атмосферою, датчиком-реле тиску вибуху, який через систему управління газоочищенням електрично з'єднаний з електроприводами вхідного відсічного клапана, вихідного відсічного клапана та димососа, а також виконання корпусу фільтра герметичним та обладнання вибухолокалізуючої камери і фільтра герметичними вивантажувачами пилу, забезпечує локалізацію вибуху вибухонебезпечної суміші горючих газів і пилу, а також парів горючих рідин в будь-якому поєднанні з аварійно підмішаним повітрям, у вибухолокалізуючій камері з запальником, що горить, а також перешкоджає розповсюдженню вибухової хвилі за межі цієї камери при одночасному припиненні подачі вибухонебезпечної газової суміші в комплекс. Завдяки цьому, без ускладнення конструкції фільтра, вибухова хвиля не руйнує дорогі елементи фільтра і димососа та не виривається за межі комплексу в бік вхідного газоходу. Установка на вхідному газоході між вхідним відсічним клапаном і нормально відкритим клапаном, що самозакривається в разі вибуху, патрубка з відсічним клапаном для з'єднання з атмосферою та установка на вихідному газоході між димососом і вихідним відсічним клапаном патрубка з відсічним клапаном для з'єднання з атмосферою та відбірником проб газу забезпечує продування елементів комплексу повітрям після вибуху перед початком роботи та перед доступом ремонтників всередину пристроїв комплексу при зупинці комплексу на ремонт. Суть об'єкта, що заявляється, пояснюється кресленням, на якому схематично зображений загальний вид комплексу з фільтром для сухого очищення вибухонебезпечних газових сумішей. На наведеному креслені використані такі позначення: 1 - рукавний фільтр; 2 - вхідний газохід; 3 - вхідний електропривідний відсічний клапан; 4 - вихідний газохід; 5 - димосос; 6 - вихідний електропривідний відсічний клапан; 7 - вибухолокалізуюча камера; 8 - нормально відкритий клапан, що самозакривається в разі вибуху; 9 - з'єднувальний газохід; 10 - нормально відкритий клапан, що самозакривається в разі вибуху; 11 - запальник; 12 - противибуховий запобіжний клапан; 13 - патрубок; 14 - засувка; 15 - датчик-реле тиску вибуху; 16 - вивантажувач пилу; 17 - вивантажувач пилу; 18 - патрубок; 19 - відсічний клапан; 20 - патрубок; 2 UA 108195 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 21 - відсічний клапан; 22 - відбірник проб газу. У конкретному прикладі виконання комплекс, що заявляється, містить рукавний фільтр 1, який з'єднаний з вхідним газоходом 2, на якому встановлений вхідний електропривідний відсічний клапан 3, та який з'єднаний з вихідним газоходом 4, на якому встановлений димосос 5 і вихідний електропривідний відсічний клапан 6. Комплекс обладнаний вибухолокалізуючою камерою 7, яка розташована перед рукавним фільтром 1 за ходом руху газу і з'єднана з вхідним газоходом 2 через нормально відкритий клапан 8, що самозакривається в разі вибуху. Вибухолокалізуюча камера 7 з'єднана з рукавним фільтром 1 з'єднувальним газоходом 9 через нормально відкритий клапан 10, що самозакривається в разі вибуху. При цьому вибухолокалізуюча камера 7 обладнана електричним запальником 11 і противибуховим запобіжним клапаном 12, який встановлений на даху цієї камери. Вибухолокалізуюча камера 7 обладнана патрубком 13 із засувкою 14 для з'єднання з атмосферою і датчиком-реле тиску вибуху 15. Цей датчик через систему управління газоочищенням електрично з'єднаний з електроприводами вхідного відсічного клапана 3, вихідного відсічного клапана 6 і димососа 5. Крім того, корпус рукавного фільтра 1 виконаний герметичним, а вибухолокалізуюча камера 7 і рукавний фільтр 1 обладнані герметичними вивантажувачами пилу 16 і 17, відповідно. На вхідному газоході 2 між вхідним відсічним клапаном 3 і нормально відкритим клапаном 8, що закривається в разі вибуху, встановлений патрубок 18 з відсічним клапаном 19 для з'єднання з атмосферою. На вихідному газоході 4 між димососом 5 і вихідним відсічним клапаном 6 встановлений патрубок 20 з відсічним клапаном 21 для з'єднання з атмосферою та відбірником проб газу 22. У конкретному прикладі виконання комплекс, що заявляється, при використанні для очищення газу від сталеплавильного конвертера, що працює за системою без допалювання з високим вмістом оксиду вуглецю і водню, працює так. При працюючому димососі 5 вибухонебезпечна газова суміш від сталеплавильного конвертера, що заздалегідь охолоджена до 130-150 °C, потрапляє у вхідний газохід 2 і, пройшовши вхідний електропривідний відсічний клапан 3 і нормально відкритий клапан 8, що самозакривається в разі вибуху, потрапляє у вибухолокалізуючу камеру 7 з включеним електричним пальником 11 потужністю 0,5 кВт. За відсутності вибухонебезпечних концентрацій горючих складових і кисню газова суміш через з'єднувальний газохід 9 і нормально відкритий клапан 10, що самозакривається в разі вибуху, надходить на очищення в рукавний фільтр 1. Очищений від пилу горючий газ димососом 5 через вихідний газохід 4 і вихідний електропривідний відсічний клапан 6 іде до споживача. Пил, що накопичився в герметичному вивантажувачі пилу 16, встановленому на вибухолокалізуючій камері 7, і в герметичному вивантажувачі пилу 17, встановленому на рукавному фільтрі 1, періодично видаляється. В разі потрапляння до вибухолокалізуючої камери 7 вибухонебезпечної суміші горючих газів і пилу в поєднанні з аварійно підмішаним повітрям суміш підпалюється електричним запальником 11, і в цій камері відбувається вибух. При цьому клапани 8 і 10 самозакриваються, запобігаючи розповсюдженню ударної хвилі за межі комплексу в бік вхідного газоходу 2 і в бік рукавного фільтра 1, а противибуховий запобіжний клапан 12 відкривається, забезпечуючи зменшення тиску газу від вибуху всередині вибухолокалізуючої камери 7. Одночасно вибух фіксується датчиком-реле тиску вибуху 15, за сигналом якого закривається вхідний електропривідний відсічний клапан 3, вимикається димосос 5 і закривається вихідний електропривідний відсічний клапан 6 - комплекс стає ізольованим. Після зниження тиску вибуху через противибуховий запобіжний клапан 12 цей клапан закривається. При цьому залишковий тиск всередині вибухолокалізуючої камери 7 утримує в закритому положенні клапани 8 і 10, що закрилися під час вибуху. Після усунення причин утворення вибухонебезпечної суміші вхідний газохід 2 звільняється від вибухонебезпечної суміші продуванням інертним газом через патрубок 18 і відсічний клапан 19 при відкритому вхідному електропривідному відсічному клапані 3. Потім через засувку 14 і патрубок 13 тиск у вибухолокалізуючій камері 7 знижується до робочого, клапани 8 і 10 відкриваються, включається димосос 5, відкривається вхідний електропривідний відсічний клапан 3 і вихідний електропривідний відсічний клапан 6 - комплекс готовий до роботи. Перед зупинкою на ремонт комплекс з фільтром для сухого очищення вибухонебезпечних газових сумішей продувається повітрям, для чого закриваються вхідний електропривідний відсічний клапан 3 і вихідний електропривідний відсічний клапан 6, відкривається відсічний клапан 19 патрубка 18 на вхідному газоході 2 і відкривається відсічний клапан 21 патрубка 20 на 3 UA 108195 U вихідному газоході 4. За допомогою димососа 5 комплекс продувається повітрям доти, поки в повітрі, що відбирається через відбірник проб газу 22, вміст шкідливих речовин буде меншим за 3 санітарні норми (наприклад для CO - це 20 мг/м ). 5 10 15 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Комплекс з фільтром для сухого очищення вибухонебезпечних газових сумішей, що містить фільтр, який з'єднаний з вхідним газоходом, на якому встановлений вхідний відсічний клапан, та який з'єднаний з вихідним газоходом, на якому встановлений димосос і вихідний відсічний клапан, який відрізняється тим, що комплекс обладнаний вибухолокалізуючою камерою, яка розташована перед фільтром за ходом руху газу та з'єднана з вхідним газоходом і з фільтром через нормально відкриті клапани, що самозакриваються в разі вибуху, при цьому вибухолокалізуюча камера обладнана запальником, противибуховим запобіжним клапаном, патрубком із засувкою для з'єднання з атмосферою та датчиком-реле тиску вибуху, який через систему управління газоочищенням електрично з'єднаний з електроприводами вхідного відсічного клапана, вихідного відсічного клапана та димососа, крім того, корпус фільтра виконаний герметичним, а вибухолокалізуюча камера та фільтр обладнані герметичними вивантажувачами пилу. 2. Комплекс за п. 1, який відрізняється тим, що на вхідному газоході між вхідним відсічним клапаном і нормально відкритим клапаном, що самозакривається в разі вибуху, встановлений патрубок з відсічним клапаном для з'єднання з атмосферою, а на вихідному газоході між димососом та вихідним відсічним клапаном встановлений патрубок з відсічним клапаном для з'єднання з атмосферою та відбірником проб газу. Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4