Устройство для очистки газа от пыли

 

Изобретение предназначено для очистки газа от пыли фильтрацией через рукавные фильтры и может быть использовано в различных областях промышленности, связанных с газоочисткой: мукомольной, фармацевтической, цементной. Устройство для очистки газа от пыли включает рабочую камеру с фильтрующими рукавами, камеры продувочного воздуха и очищенного газа с узлом регенерации и его приводным механизмом, выполненным из электродвигателя и распределительного устройства. Узел регенерации каждого рукава выполнен в виде неподвижно установленного сопла, снабженного клапаном с крышкой, имеющего воздушную полость и мембранный механизм и размещенного соосно над горловиной рукава, распределительное устройство вынесено за пределы камер наружу и имеет выполненный с возможностью вращения по окружности, закрепленный на валу привода полый рычаг с отверстием и систему отверстий в корпусе распределительного устройства, выполненных по ходу вращения рычага, соединяемых поочередно с помощью него непосредственно с воздушной полостью под крышкой клапана, причем мембранный механизм под крышкой клапана выполнен в виде цельной, без отверстий, мембраны. Изобретение позволяет повысить эффективность работы устройства и его надежность. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение касается устройства для очистки газа от пыли фильтрацией через рукавные фильтры и может быть использовано в различных областях промышленности, связанных с газоочисткой: мукомольной, фармацевтической, цементной и т.д.

Известны устройства для очистки газов от пыли [1, 2, 3, 4, 5]. Они имеют фильтры с фильтрующими рукавами, каналы для входа и выхода газа, элементы регенерации, запускающий привод. Они имеют в зависимости от сложности и насыщения узлами разные элементы улавливания и удаления пыли, включающие клапанные устройства, пневмоэлектроприводы, автоматические элементы управления.

Однако при сложной автоматике они не обеспечивают надежной работы при приемлемой себестоимости работ. Они металлоемки и высокоэнергоемки. Другие с более простой конструкцией не обеспечивают высокого качества очистки, часто выходят из строя по причине засорения узлов.

Известно также устройство [6], которое содержит корпус, разделенный на рабочую камеру фильтрации газа с выходным штуцером, камеру очищенного газа с выходным штуцером, камеру продувочного воздуха, причем рабочая камера отделена от камеры очищенного газа горизонтальной перегородкой, а камера продувочного воздуха с входным штуцером крепится к ней при помощи опор и отделена от камеры очищенного газа стенками кожуха. В рабочей камере размещены фильтрующие рукава, горловины которых выведены в камеру очищенного газа. Над каждым рукавом соосно с ним расположено сопло, полость которого отделена мембраной клапана от камеры продувочного воздуха и сообщается с камерой очищенного газа. Края мембраны плотно прижаты основанием корпуса клапана к краям выходного отверстия камеры продувочного воздуха. Корпус разделен тарельчатым клапаном, насаженным на шток и запирающимся при помощи пружин на две полости, причем одна из них сообщается с камерой продувочного воздуха через отверстия в мембране, а другая - с камерой очищенного воздуха через отверстие корпуса клапана. Верхняя часть корпуса клапана снабжена крышкой, через которую выведен шток тарельчатого клапана с надетой на него головкой и кулачком. В стенку кожуха вмонтирован подшипник, в котором установлен вал, жестко скрепленный с рычагами и присоединенный к электродвигателю. Рычаг имеет патрубок, концы которого сопрягаются с горловиной рукава и нижнего торца сопла. Рычаг снабжен упругим ударным элементом, выполненным в виде молоточка, подвешенного к упругой пластине, закрепленной на кронштейне манжеты. Манжета, собранная с упругим ударным элементом, свободно надевается на рычаг и крепится к нему при помощи винта. Запыленный газ с небольшим избыточным давлением подается в рабочую камеру и фильтруется через рукава, откуда поступает в камеру очищенного газа, которую покидает через штуцер. Узел регенерации приводится в действие следующим образом. В период вращения вала при прохождении рычага над клапаном наступает такой момент, при котором молоточек соударяется с кулачком клапана и при дальнейшем движении рычага молоточек, подпружиненный упругой пластинкой, перемещается по профилю кулачка. При соскальзывании молоточка с кулачка пластина резко выпрямляется и молоточек ударяет по головке штока тарельчатого клапана, который отходит от седла; в результате этого обе плоскости клапана соединяются и давление в полости падает до величины давления очищенного газа. Под действием избыточного давления в камере продувочного воздуха мембрана приподнимается над верхним торцом сопла и продувочный воздух устремляется в его полость. Мембрана приподнимается в тот момент, когда патрубок занимает положение, соосное с расположением сопла и фильтрующего рукава, и соединяет их полости так, что продувочный воздух устремляется в полость рукава на регенерацию. После открывания клапана с использованием ударного действия молоточка тарельчатый клапан под действием пружин возвращается в прежнее положение и в полости клапана происходит возрастание давления до величины продувочного воздуха так, что мембрана под суммарным воздействием усилия пружины и разности давлений продувочного воздуха и очищенного газа запирает полость сопла.

Недостатком данного устройства является невысокая надежность и его громоздкость.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является фильтр для очистки запыленного воздуха [7], содержащий клапанную камеру с продувочными клапанами и устройством управления импульсной продувкой камеры очищенного воздуха. Кроме того, он содержит камеру запыленного воздуха с фильтровальными рукавами и осадочную камеру с выводным устройством. Отличием данного фильтра является наличие распределительного устройства, которое содержит корпус, неподвижный и подвижный диски, пружину, гайку и герметичную перегородку, размещенную между клапанной камерой и камерой очищенного воздуха. Распределительное устройство установлено в клапанной камере.

Недостатком данного фильтра является то, что совмещение отверстий в диске происходит плавно, угловая скорость диска не меняется, что может приводить к нечеткой работе устройства, кроме того, использование двух червячных редукторов и цепной передачи приводит к значительным люфтам в схеме и точное позиционирование становится невозможным. Это делает невозможным осуществить программное управление устройством.

Задачей заявляемого изобретения является повышение уровня решаемых задач и технологичности при его упрощении и повышении надежности.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для очистки газа от пыли, включающем рабочую камеру с фильтрующими рукавами, камеры продувочного воздуха и очищенного газа с узлом регенерации и его приводным механизмом, выполненным из электродвигателя и распределительного устройства, расположенного за пределами камер, узел регенерации каждого рукава выполнен в виде неподвижно установленного сопла, снабженного клапаном с крышкой, имеющим воздушную полость и мембранный механизм, и размещенного соосно над горловиной рукава, а корпус распределительного устройства выполнен с системой отверстий, распределительное устройство снабжено выполненным с возможностью вращения по окружности и закрепленным на валу привода полым рычагом с отверстием, при этом отверстия корпуса распределительного устройства выполнены по ходу вращения рычага с возможностью поочередного соединения их с помощью рычага с воздушной полостью под крышкой клапана, полость распределительного устройства сообщена с камерой продувочного воздуха, а мембранный механизм под крышкой клапана выполнен в виде цельной мембраны.

Кроме того, заявляется вариант, при котором достигается оптимальный эффект, когда отводной шланг (трубка воздуховода) имеет диаметр больше или равный 8 мм.

Заявляемое изобретение поясняется с помощью фигуры 1, где позициями 1-28 обозначены соответственно его узлы и детали и фигурой 2 - распределительное устройство в разрезе.

Устройство содержит корпус 1, разделенный на рабочую камеру 2 фильтрации газа с входным патрубком 3, камеру очищенного газа 4 с выходным патрубком 5 и камеру продувочного воздуха 6 с входным патрубком 7, причем рабочая камера отделена от камеры очищенного воздуха горизонтальной перегородкой 8. В рабочей камере размещены фильтрующие рукава 9, горловины которых соединены через трубы Вентури 10 с камерой очищенного газа. Над каждой трубой 10, соосно с ней, расположено сопло 11, полость которого отделена мембраной 12 клапана 13 от камеры продувочного воздуха. Края мембраны плотно прижаты основанием крышки 14 клапана 13 к краям выходного отверстия камеры продувочного воздуха. Полость 15 клапана 13 соединена с помощью штуцеров и эластичных трубок 17 с отверстиями 18 распределительного устройства, состоящего из корпуса 20, подшипников 21, 22, трубчатого вала 19 с отверстиями 23, полого рычага 24, шагового электродвигателя 25. Полость 26 распределительного устройства через штуцера 27, эластичную трубку 28 соединена с камерой продувочного воздуха 6. Запыленный газ с небольшим избыточным давлением подается в рабочую камеру и фильтруется через рукава, после чего поступает в камеру очищенного газа, которую покидает через патрубок 5.

Узел регенерации приводится в действие следующим образом. В период скачкообразного вращения трубчатого вала 19 распределительного устройства полый рычаг 24 периодически совмещается с одним из отверстий 18 и соединяет полость 15 клапана 13 посредством штуцеров 16, эластичной трубки 17, отверстий 18, полого рычага 24, трубчатого вала 19 и отверстие 23 с атмосферой, в результате чего давление в полости 15 падает до величины атмосферного.

Под действием избыточного давления в камере продувочного воздуха 6 мембрана 12 приподнимается над верхним торцом сопла 11 и продувочный воздух устремляется в полость рукава на регенерацию.

При дальнейшем вращении полого вала 19 полый рычаг 24 перекрывается промежутком между отверстиями корпуса 20. В освободившееся отверстие 18 в обратном направлении через штуцера 16 и трубку 17 продувочный воздух устремляется из камеры 6 через штуцера 27, эластичную трубку 28 в полость 26, тем самым восстанавливая давление в полости 15 клапана 13 до величины давления продувочного воздуха, так что мембрана 12 под суммарным воздействием усилия пружины 29 и разности давлений продувочного воздуха и очищенного газа запирает полость сопла.

Технико-экономический эффект заявляемого изобретения.

Устройство для очистки газа от пыли, описанное в данном патенте, проходит апробацию на одном из мукомольных предприятий г. Саратова. Показало высокую надежность и эффективность. В сравнении с конструкциями фильтров данного профиля, обслуживающих большую часть отечественных мукомольных предприятий, экономичность в эксплуатации заявленных возросла в несколько раз. Предлагаемое устройство позволило заменить фильтры с электроклапанами, выходящими из строя в течение 6-10 месяцев. В одном фильтре задействовано в среднем от 16 до 72 электроклапанов со стоимостью одного в среднем порядка 500 рублей. На одном мукомольном предприятии задействовано порядка тысячи электроклапанов. Применяемые в настоящее время фильтры с электроклапанами вынуждены работать в запыленном пространстве, и в случае возникновения искры возникает возгорание катушек электроклапанов. Надежность заявляемой конструкции возросла в десятки раз.

Список литературы 1. Фильтр для очистки газов от пыли. Патент России 20883308 МПК В 01 D 46/02.

2. Рукавный фильтр. Патент России 1173593 МПК В 01 D 46/02.

3. Рукавный фильтр. Патент России 2085259 МПК В 01 D 46/02.

4. Устройство для очистки газа от пыли. Патент России 2086292 МПК В 01 D 46/02.

5. Фильтр рукавный для очистки воздуха от механических примесей. Патент России 2144415 МПК В 01 D 46/02.

6. Устройство для очистки газа от пыли. Патент СССР 370756 МПК В 01 D 46/00.

7. Фильтр. Патент СССР 784897 МПК В 01 D 46/02.

Формула изобретения

1. Устройство для очистки газа от пыли, включающее рабочую камеру с фильтрующими рукавами, камеры продувочного воздуха и очищенного газа с узлом регенерации и его приводным механизмом, выполненным из электродвигателя и распределительного устройства, расположенного за пределами камер, узел регенерации каждого рукава выполнен в виде неподвижно установленного сопла, снабженного клапаном с крышкой, имеющим воздушную полость и мембранный механизм, и размещенного соосно над горловиной рукава, а корпус распределительного устройства выполнен с системой отверстий, отличающееся тем, что распределительное устройство снабжено выполненным с возможностью вращения по окружности и закрепленным на валу привода полым рычагом с отверстием, при этом отверстия корпуса распределительного устройства выполнены по ходу вращения рычага с возможностью поочередного соединения их с помощью рычага с воздушной полостью под крышкой клапана, полость распределительного устройства сообщена с камерой продувочного воздуха, а мембранный механизм под крышкой клапана выполнен в виде цельной мембраны.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено отводной трубкой воздуховода, диаметр которой не менее 8 мм.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2