Зернистый роторный фильтр

 

Изобретение относится к очистке газов от пыли устройствами с сыпучим зернистым материалом и может быть использованно в машиностроительной, энергетической, химической и других отраслей промышленности. Зернистый роторный фильтр содержит корпус с входным и выходным патрубками, поворотный коллектор очищенного газа, на котором радиально закреплены цилиндрические кассеты с зернистым материалом между перфорированными стенками, центральная полость которых соединена с коллектором очищенного газа, снабжена мембраной с датчиком ее деформации и втулкой с подпружиненным шариком, коллектор для импульсной продувки, размещенный внутри коллектора очищенного газа, и установленные между кассетами радиальные перегородки. К шарику прикреплен ударник в виде стержня, соосно размещенного по продольной оси кассеты и снабженного на другом конце направляющим хвостиком в виде контактирующих с патрубком кассеты радиальных пластин, плоскость которых параллельна продольной оси кассеты, а стенки кассет выполнены гофрированными. Втулка каждой кассеты установлена с зазором относительно ее внутренней стенки, а к торцовой крышке каждой кассеты прикреплены стержни с рыхлителями, размещенные в толще зернистого материала, причем ось стержней параллельна оси кассеты. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к очистке газов от пыли устройствами с сыпучим зернистым материалом и может быть использовано в машиностроительной энергетической, химической и других отраслях промышленности.

Задача изобретения - повышение качества регенерации.

На фиг. 1 схематично изображен зернистый роторный фильтр, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.

Зернистый роторный фильтр содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, поворотный коллектор 4 очищенного газа, на котором радиально закреплены цилиндрические кассеты 5 с зернистым материалом 6 между перфорированными гофрированными стенками 7 и 8. Центральная полость 9 кассет 5 соединена с коллектором 4 очищенного газа посредством патрубков 10. Кассеты 5 снабжены мембраной 11 с датчиком 12 ее деформации и втулкой 13, снабженной запорным шариком 14 с пружиной 15. Внутри коллектора 4 очищенного газа размещен коллектор 16 для импульсной продувки, а между кассетами 5 установлены радиальные перегородки 17. К шарику 14 прикреплен ударник в виде стержня 18, соосно размещенного по продольной оси кассеты 5. На другом конце стержня 18 размещен хвостовик в виде контактирующих с патрубком 10 кассеты 5 радиальных пластин 19, плоскость которых параллельна продольной оси кассеты 5. Втулка 13 каждой кассеты 5 установлена с зазором относительно ее внутренней стенки 8. К торцовой крышке 20 кассеты 5 прикреплены стержни 21 с рыхлителями в виде пластинок 22, размещенных в толще зернистого материала 6, причем ось стержней 21 параллельна оси кассеты 5. Нижняя часть корпуса 1 снабжена шнеком 23 для удаления пыли и патрубком 24. Коллектор 16 снабжен патрубком 25 импульсной подачи продувочного газа.

Зернистый роторный фильтр работает следующим образом.

Запыленный газ поступает внутрь корпуса 1 через патрубок 2, фильтруется через зернистый материал 6 кассет 5 и по центральной полости 9 кассет 5 поступает в коллектор 4 очищенного газа, откуда через патрубок 3 направляется потребителю. При возрастании гидравлического сопротивления фильтра мембрана 11 прогибается внутрь кассеты 5, а датчик 12 подает команду на включение системы импульсной подачи сжатого газа, который через патрубок 25 и коллектор 16 начинает поступать внутрь центральной полости 9 кассет 5, размещенных под коллектором 16. Под действием избыточного давления эти кассеты растягиваются, зернистый материал 6 разрыхляется, стержень 18 смещается вниз и шариком 14 резко соударяется с втулкой 13, одновременно перекрывая сообщение полости втулки 13 с центральной полостью 9, что предотвращает разрушение мембраны 11 при резком повышении давления. При соударении шарика 14 с втулкой 13 происходит встряска кассеты 5, что обеспечивает разрушение комков пыли в толще зернистого материала и ее выдувание. Поскольку ударник в виде стержня 18 имеет значительную массу, ударный импульс получается достаточно высоким, что вызывает эффективную встряску кассеты. Пластины 19 стержня 18 имеют минимальное гидравлическое сопротивление за счет размещения их плоскости параллельно оси кассеты и обеспечивают надежную центрацию стержня 18 с шариком 14. После прекращения действия импульса газа шарик 14 вместе с стержнем 18 под действием пружины 15 поднимается и открывает канал сообщения полости 9 с полостью втулки 13. При этом мембрана 11 прогибается вниз из-за снижения перепада давлений газа по обе ее стороны в результате снижения гидравлического сопротивления кассет после регенерации, а датчик 12 подает команду на отключение системы продувки. Под действием упругих сил гофрированные стенки 7 и 8 кассет сжимаются и уплотняют зернистый материал, что предотвращает образование пустот и обеспечивает качественную очистку газа.

Установка втулки 13 с зазором относительно внутренней стенки 8 кассеты позволяет использовать торцовую часть кассеты для фильтрации и регенерации этого участка зернистого материала. Крепление к торцовой крышке кассеты стержней с рыхлителями, размещение их в толще зернистого материала, установка оси стержней параллельно оси кассеты позволяет в момент обратной продувки принудительно рыхлить зернистый материал и тем самым облегчать разрушение комков пыли и ее выдувание. Крепление к шарику ударника в виде стержня, соосное размещение стержня по продольной оси кассеты, снабжение его на другом конце направляющим хвостовиком в виде контактирующих с патрубком кассеты радиальных пластин, установка плоскости пластин параллельно указанной продольной оси, выполнение стенок кассет гофрированными позволяют обеспечить ударное импульсное воздействие на втулку в момент обратной продувки кассеты при одновременном ее удлинении и рыхлении зернистого материала что облегчает разрушение комков пыли и ее выдувание.

Технико-экономическая эффективность заявляемого фильтра по сравнению с прототипом заключается в повышении рабочего цикла между регенерациями до 20-25% за счет увеличения качества регенерации зернистого материала при встряске кассеты в момент импульсной продувки за счет соударения ударника с втулкой. Установка втулки с зазором относительно внутренней стенки кассеты позволяет равномернее использовать зернистый материал при фильтрации и снижает нагрузку по газу.

Формула изобретения

1. ЗЕРНИСТЫЙ РОТОРНЫЙ ФИЛЬТР, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, поворотный коллектор очищенного газа, на котором радиально закреплены цилиндрические кассеты с зернистым материалом между перфорированными стенками, центральная полость которых соединена с коллектором очищенного газа и снабжена мембраной с датчиком ее деформации и втулкой с подпружиненным шариком, коллектор для импульсной продувки, размещенный внутри коллектора очищенного газа, и установленные между кассетами радиальные перегородки, отличающийся тем, что к шарику прикреплен ударник в виде стержня, соосно размещенного по продольной оси кассеты и снабженного на другом конце направляющим хвостовиком в виде контактирующих с патрубком кассеты радиальных пластин, плоскость которых параллельна продольной оси кассеты, а стенки кассет выполнены гофрированными.

2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что втулка каждой кассеты установлена с зазором относительно ее внутренней стенки.

3. Фильтр по пп.1 и 2, отличающийся тем, что к торцевой крышке каждой кассеты прикреплены стержни с рыхлителями, размещенные в толще зернистого материала, причем ось стержней параллельна оси кассеты.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4