Фильтрующее устройство для очистки газов и устройство для крепления фильтровальных элементов в фильтрующем устройстве для очистки газов
Изобретение относится к области очистки газов от загрязняющих частиц и может быть использовано в металлургической, цементной, химической и других отраслях промышленности. Фильтрующее устройство содержит корпус с бункером, патрубки входа загрязненного газа и выхода очищенного газа, фильтровальные элементы, установленные на каркасах, опорное устройство с отверстиями для установки фильтровальных элементов, разделяющее корпус на камеры очищенного и загрязненного газа, систему регенерации сжатым воздухом фильтровальных элементов с ресивером и электромагнитными клапанами, трубы продувки, сервисные люки камер загрязненного и очищенного газа. На трубах продувки посредством устройств крепления установлены каркасы фильтровальных элементов. Устройство крепления фильтровальных элементов на трубах продувки в корпусе устройства выполнено в виде двух идентичных изогнутых в верхней части по дуге и развернутых относительно друг друга на 180° соосно расположенных крепежных элементов, присоединенных к верхней части каркаса фильтровальных элементов на расстоянии между собой, выполненном не менее диаметра продувочных труб. Крепежные элементы установлены на трубах продувки с возможностью совместного поворота каркасов с прикрепленными к их верхней части устройствами крепления вокруг вертикальной оси фильтровальных элементов и возвратно-поступательного перемещения вдоль вертикальной оси фильтровальных элементов для установки или демонтажа каркасов фильтровальных элементов на трубы продувки устройства. Технический результат: упрощение монтажа и демонтажа фильтровальных элементов, повышение надежности крепления фильтровальных элементов при одновременном упрощении конструкции крепления, обеспечение возможности сервисного обслуживания фильтрующего устройства в стесненных условиях через сервисные люки, снижение трудоемкости сервисного обслуживания фильтрующей установки для очистки газов. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.
Группа изобретений относится к области очистки газов от загрязняющих частиц, в частности, к фильтрующим устройствам для очистки газов и устройству крепления фильтровальных элементов в таких фильтрующих устройствах для очистки газов, и может быть использована в металлургической, цементной, химической и других отраслях промышленности.
Из уровня техники известно фильтрующее устройство для очистки газов (см. US 2007/0089607 А1, опубл. 26.04.2007, кл. B01D 46/02), которое содержит крепления фильтровальных элементов, выполненные в виде крюков, используемых совместно с пружинами для установки фильтровальных элементов на рукавной плите.
Такое крепление фильтровальных элементов к рукавной плите посредством пружин приводит к:
1. Большой трудоемкости изготовления креплений и большому количеству деталей: пружина, крючки, цепи, подвесы;
2. Отсутствию каркаса внутри рукава, поддерживающего его форму;
3. Появлению двух мест закрепления рукава, при монтаже/демонтаже рукава требуется отсоединить его верхнюю часть от пружины, затем нижнюю часть от рукавной плиты;
4. Невозможности демонтажа фильтрующих элементов через верх фильтра, замена фильтровальных рукавов возможна только через боковой сервисный люк рукавного фильтра;
5. К организации потока запыленного воздуха внутри рукава снизу вверх, что препятствует удалению пыли из рукава, направление движения которой осуществляется сверху вниз.
Все это негативно сказывается на времени и трудоемкости сервисного обслуживания и общих эксплуатационных характеристиках рукавного фильтра, приводит к невозможности обслуживания рукавного фильтра в стесненных условиях при дефиците места сбоку от рукавного фильтра.
Из источника информации US 2009/0145094 А1 (опубл. 11.09.2009, кл. B01D 46/02) также известно крепление фильтровальных элементов посредством крюков, установленных на рукавной плите для подвешивания на них фильтровальных элементов.
Данное крепление имеет все недостатки, описанные выше.
Наиболее близким аналогом заявленной группы изобретений является известное из уровня техники фильтрующее устройство для очистки газов, содержащее устройства крепления фильтровальных элементов (SU 1398887 А1, опубл. 30.05.1988, кл. B01D 46/02). Известное устройство содержит корпус с бункером, патрубки входа загрязненного газа и выхода очищенного газа, фильтровальные элементы, установленные на каркасах, выполненных в виде прутков, верхние концы которых установлены в прорезях обечаек, опорное устройство с отверстиями для установки фильтровальных элементов с каркасами, разделяющее корпус устройства на камеру очищенного газа и камеру загрязненного газа, систему регенерации сжатым воздухом фильтровальных элементов. Фильтровальные элементы крепятся к опорному устройству посредством Т-образной обечайки и крючков Г-образной формы, являющихся продолжением прутков каркаса фильтровальных элементов. Г-образные крючки установлены с возможностью возвратно-поступательного и поворотного перемещений в прорезях обечаек. При демонтаже каркас с помощью любого крючка приподнимают, разворачивают до совпадения Г-образных концов крючков со сквозными прорезями дугообразного профиля и утапливают в фильтровальный элемент. Обечайку с помощью скоб вынимают из фильтровального элемента и фильтровальный элемент вместе с каркасом опускают в бункер фильтра и далее через люк удаляют из фильтра.
Однако такое крепление не обеспечивает упрощение конструкции крепежного устройства и простоту монтажа/демонтажа, поскольку крепление фильтровальных элементов осуществляется к опорному элементу посредством множества элементов, таких как обечайка, скобы, множество Г-образных крючков. Изготовление каркаса фильтра с прутками, выполненными в верхней части в виде Г-образных крючков, также усложняет технологию изготовления фильтровального устройства и его сборку.
Техническим результатом заявленной группы изобретений является упрощение монтажа и демонтажа фильтровальных элементов, повышение надежности крепления фильтровальных элементов при одновременном упрощении конструкции крепления фильтровальных элементов, обеспечение возможности сервисного обслуживания фильтрующего устройства для очистки газов в стесненных условиях через верхний или боковой сервисные люки, снижение трудоемкости сервисного обслуживания фильтрующей установки для очистки газов.
Указанный технический результат достигается посредством первого объекта заявленной группы изобретений, представляющего собой устройство крепления каркасов фильтровальных элементов на трубах продувки в корпусе фильтрующего устройства для очистки газов, выполненное в виде двух идентичных, изогнутых в верхней части по дуге и развернутых относительно друг друга на 180°, соосно расположенных крепежных элементов, присоединенных к верхней части каркаса фильтровальных элементов на расстоянии между собой, выполненном не менее диаметра продувочных труб, с возможностью совместного поворота каркасов фильтровальных элементов с прикрепленными к их верхней части устройствами крепления вокруг вертикальной оси фильтровальных элементов и возвратно-поступательного перемещения вдоль вертикальной оси фильтровальных элементов для установки или демонтажа каркасов фильтровальных элементов на трубы продувки фильтрующего устройства для очистки газов.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения крепежные элементы могут быть выполнены в виде изогнутых в верхней части по дуге крюков.
В еще одном предпочтительном варианте выполнения изобретения крепежные элементы могут быть присоединены к верхней части каркаса посредством сварки.
В еще одном предпочтительном варианте выполнения изобретения верхняя часть каркаса фильтровальных элементов может быть выполнена в виде диффузора.
В еще одном предпочтительном варианте выполнения изобретения верхняя часть каркаса фильтровальных элементов может быть выполнена в виде фланца.
Таким образом, по сравнению с наиболее близким аналогом в предлагаемом креплении уменьшено количество деталей, что упрощает его изготовление и эксплуатацию, при монтаже/демонтаже не требуется попадать в мелкие прорези обечайки всеми загнутыми прутками каркаса фильтровального элемента, кроме того, также отсутствуют какие-либо дополнительные детали, такие как, например, обечайки, и используются всего два противонаправленных крюка, которые зацепляются за трубу продувки.
При этом разворот на 180° до параллельного противонаправленного расположения крепежных элементов при их закреплении в верхней части каркаса обеспечивает надежное закрепление каркасов на трубах продувки и отсутствие проворота каркасов на трубах продувки под действием силы тяжести фильтровального элемента и фильтрующей нагрузки.
Расположение крепежных элементов в верхней части каркаса на расстоянии между собой не менее диаметра продувочных труб обусловлено конструктивной возможностью установки крепежных элементов каркасов на трубы продувки при прохождения труб между крепежными элементами для последующей фиксации крепежных элементов на трубах продувки посредством поворота каркасов фильтровальных элементов вместе с закрепленными в их верхней части крепежными элементами на 90° до их зацепления с продувочными трубами.
Указанный выше общий для группы изобретений технический результат также достигается за счет того, что фильтрующее устройство для очистки газов содержит корпус с бункером, патрубки входа загрязненного газа и выхода очищенного газа, фильтровальные элементы, установленные на каркасах, опорное устройство с отверстиями для установки фильтровальных элементов с каркасами посредством пружинных колец, разделяющее корпус устройства на камеру очищенного газа и камеру загрязненного газа, систему регенерации сжатым воздухом фильтровальных элементов с ресивером и электромагнитными клапанами, трубы продувки, на которых посредством устройств крепления установлены каркасы фильтровальных элементов, сервисные люки камер загрязненного и очищенного газа, при этом устройства крепления фильтровальных элементов выполнены в соответствии с раскрытым выше устройством крепления фильтровальных элементов по первому объекту заявленной группы изобретений.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения каркасы выполнены из прутков.
В еще одном предпочтительном варианте выполнения изобретения фильтровальные элементы выполнены в виде тканевых рукавных фильтров.
В еще одном предпочтительном варианте выполнения изобретения трубы продувки выполнены съемными.
При этом фильтровальные элементы с пружинным кольцом из пружинной стали обеспечивают более надежное и герметичное крепление фильтровального элемента в опорному устройству за счет более плотной посадки фильтровального элемента в отверстии при разжатии пружинного кольца.
Настоящая группа изобретений поясняется с помощью чертежей, на которых представлено следующее:
фиг. 1 - главный вид фильтрующего устройства для очистки газов;
фиг. 2 - схематичный вид сверху на фильтровальный элемент с устройством для его крепления в верхней части на продувочной трубе (продувочная труба не показана);
фиг. 3 - сечение в месте крепления фильтровального элемента на продувочной трубе с видом на первый из двух крепежных элементов;
фиг. 4 - сечение в месте крепления фильтровального элемента на продувочной трубе с видом на второй из двух крепежных элементов;
фиг. 5 - вид в перспективе на место крепления с устройством крепления для фильтровальных элементов.
Фильтрующее устройство для очистки газов состоит из корпуса (1) с бункером (2), опорного устройства (3) с отверстиями, разделяющего корпус (1) на камеры загрязненного газа (5) и очищенного газа (6), фильтровальных элементов (4), содержащих фильтровальные тканевые рукава с вшитыми пружинными кольцами (14), жесткий каркас (15), размещенный внутри фильтровальных тканевых рукавов и выполненный в виде прутков, верхние концы которых крепятся сваркой к фланцу (16) или диффузору (диффузор на чертежах не показан), к которому приварены два идентичных, изогнутых в верхней части по дуге и развернутых относительно друг друга на 180°, соосно расположенных крепежных элемента, съемных труб продувки (9), ресивера (10) системы регенерации фильтровальных элементов сжатым воздухом с электромагнитным клапаном (11), сервисных люков камер загрязненного (7) и очищенного (8) газа, патрубков входа загрязненного газа (12) и выхода очищенного газа (13).
Фильтрующее устройство для очистки газов работает следующим образом.
Запыленный газ через входной патрубок (12) подается в камеру (5) загрязненного газа корпуса (1) и далее к наружной поверхности фильтровальных элементов (4). Загрязненный газ очищается от пыли, проходит внутрь фильтровальных элементов (4) и попадает в камеру (6) очищенного газа, откуда из выходного патрубка (13) отводится наружу. Периодически осуществляется регенерация фильтра обратной продувкой сжатым воздухом. Сжатый воздух из ресивера (10) через электромагнитные клапаны (11) поступает в съемные трубы продувки (9), расположенные над открытыми торцами фильтровальных элементов (4) в камере очищенного газа (6). Импульс сжатого воздуха через сопла в трубах продувки (9) направляется внутрь фильтровальных элементов (4), сбрасывая пыль с их наружной поверхности. Пыль, отряхиваемая с фильтровальных элементов (4), осыпается в бункер (2) и через устройство выгрузки удаляется из фильтрующего устройства для очистки газов.
Демонтаж фильтровального элемента, например, с целью замены фильтровального материала осуществляется в следующей последовательности.
При наличии места над фильтрующим устройством открывают верхний сервисный люк (8), снимают трубы продувки (9), вынимают и удаляют каркас (15) вверх через верхний сервисный люк (8), при этом фильтровальный тканевый рукав может быть поднят и удален через верхний сервисный люк (8) или утоплен в бункер (2) фильтрующего устройства с последующим удалением через боковой сервисный люк (7).
При отсутствии места над фильтрующим устройством открывают боковой сервисный люк (7), каркас (15) приподнимают, обхватив его вместе с фильтровальной тканью фильтровального рукава, поворачивают на 90° до снятия изогнутых в верхней части по дуге противонаправленных крепежных элементов (17) с трубы продувки (9) и утапливают в тканевый рукав, далее рукав вместе с каркасом (15) опускают в бункер (2) и через боковую сервисную дверь (7) удаляют из фильтрующего устройства.
Монтаж фильтровальных рукавов с каркасами осуществляется в обратном порядке.
Преимуществами предлагаемого фильтрующего устройства для очистки газов перед известными из уровня техники фильтрами является надежность, простота и универсальность конструкции, обеспечиваемая возможностью монтажа/демонтажа фильтровальных элементов как сверху, так и снизу опорного устройства для фильтровальных элементов. Возможность производить сервисное обслуживание фильтрующего устройства для очистки газов в стесненных условиях через верхние или боковые сервисные люки по выбору в любой комбинации. Сокращение трудозатрат для обслуживания фильтра за счет сокращения трудоемкости замены фильтровального элемента.
1. Устройство крепления каркасов фильтровальных элементов на трубах продувки в корпусе фильтрующего устройства для очистки газов, выполненное в виде двух идентичных, изогнутых в верхней части по дуге и развернутых относительно друг друга на 180° соосно расположенных крепежных элементов, присоединенных к верхней части каркаса фильтровальных элементов на расстоянии между собой, выполненном не менее диаметра продувочных труб, с возможностью совместного поворота каркасов фильтровальных элементов с присоединенными к их верхней части устройствами крепления вокруг вертикальной оси фильтровальных элементов и возвратно-поступательного перемещения вдоль вертикальной оси фильтровальных элементов для установки или демонтажа каркасов фильтровальных элементов на трубы продувки фильтрующего устройства для очистки газов.
2. Устройство крепления фильтровальных элементов по п. 1, отличающееся тем, что крепежные элементы выполнены в виде изогнутых в верхней части по дуге крюков.
3. Устройство крепления фильтровальных элементов по любому из пп. 1 или 2, отличающееся тем, что крепежные элементы присоединены к верхней части каркаса посредством сварки.
4. Устройство крепления фильтровальных элементов по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что верхняя часть каркаса фильтровальных элементов выполнена в виде диффузора.
5. Устройство крепления фильтровальных элементов по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что верхняя часть каркаса фильтровальных элементов выполнена в виде фланца.
6. Фильтрующее устройство для очистки газов, содержащее корпус с бункером, патрубки входа загрязненного газа и выхода очищенного газа, фильтровальные элементы, установленные на каркасах, опорное устройство с отверстиями для установки фильтровальных элементов с каркасами посредством пружинных колец, разделяющее корпус устройства на камеру очищенного газа и камеру загрязненного газа, систему регенерации сжатым воздухом фильтровальных элементов с ресивером и электромагнитными клапанами, трубы продувки, на которых посредством устройств крепления установлены каркасы фильтровальных элементов, сервисные люки камер загрязненного и очищенного газа, отличающееся тем, что устройства крепления фильтровальных элементов выполнены по любому из пп. 1-5.
7. Фильтрующее устройство для очистки газов по п. 6, отличающееся тем, что каркасы выполнены из прутков.
8. Фильтрующее устройство для очистки газов по любому из пп. 6, 7, отличающееся тем, что фильтровальные элементы выполнены в виде тканевых рукавных фильтров.
9. Фильтрующее устройство для очистки газов по п. 6, отличающееся тем, что трубы продувки выполнены съемными.
