двухкомпонентный зернистый фильтр

Формула изобретения

Двухкомпонентный зернистый фильтр, содержащий корпус с камерами загрязненного и очищенного воздуха, слой зернистого материала и бункер, отличающийся тем, что камеры загрязненного и очищенного воздуха разделены двухкамерным герметичным желобом для подачи зернистого материала, который состоит из двух компонентов: первый компонент для улавливания пылевидных частиц, второй компонент для улавливания газовых примесей удаляемого воздуха, герметичный желоб содержит загрузочные воронки в верхней части и разгрузочные отверстия в нижней части, перегородка в желобе для разделения компонентов зернистого материала выступает за пределы желоба на его ширину, а высота желоба равна половине высоты прямоугольного сечения корпуса, при этом ширина камеры загрязненного воздуха равна 0,8 1 ширины камеры чистого воздуха, угол наклона стенок бункера составляет не менее 60^o.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вентиляции и может быть использовано для обработки удаляемого воздуха фильтрацией для отделения как пылевидных (твердых) фракций, так и газовой составляющей, при этом обработанный воздух полностью или частично можно использовать на рециркуляцию.

Известны зернистые фильтры различной модификации, описанные в работах: Алиев Г. М-А. Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов. Справочник, М. Металлургия, 1986, с. 206-207; патент РФ N 2045998, B 01 D 46/30, 1995.

Однако для данных устройств характерным является, во-первых, улавливание только твердой фракции пылевидных частиц, во-вторых, сложность и трудоемкость регенерации или замены зернистых материалов и, наконец, в-третьих, практически не решен вопрос утилизации зернистого материала с уловленными вредными компонентами (веществами).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому по достигаемому эффекту является зернистый фильтр с движущимся слоем зернистого материала под действием гравитационных сил (Старк С.Б. Пылеулавливание и очистка газов в металлургии. М. Металлургия, 1977, с. 59-61, рис. 27).

Однако и для данного зернистого фильтра характерными являются все те же недостатки, о которых было сказано выше, за исключением замены зернистого материала, так как в этом техническом решении он перемещается под действием гравитационных сил; при этом возможен унос частиц зернистого материала с чистым воздухом.

Изобретение позволит достичь технический результат, выраженный в повышении надежности и эффективности работы, упрощении эксплуатации тем, что камеры загрязненного и чистого воздуха на уровне его поступления и удаления разделены двухкамерным герметичным желобом с загрузочными воронками в верхней части и разгрузочными отверстиями в нижней части, перегородка в желобе для разделения компонентов зернистого материала выступает за пределы желоба на его ширину, а высота желоба равна половине высоты прямоугольного сечения корпуса, при этом ширина камеры загрязненного воздуха равна 0,8 1 ширины камеры чистого воздуха, а угол наклона стенок бункера должен быть не менее 60^o.

На чертеже изображен вид предлагаемого устройства.

Предлагаемый двухкомпонентный зернистый фильтр содержит загрузочную воронку 1 зернистого материала для улавливания пылевидных фракций, загрузочный желоб 2, перегородку 3 внутри желоба, патрубок 4 загрязненного воздуха, корпус 5 фильтра, камеру 6 загрязненного воздуха, зернистый материал 7 для улавливания пылевидных фракций, бункер 8 зернистого материала, шибер 9, зернистый материал 10 (сорбент) для улавливания газовой составляющей, камеру 11 чистого воздуха, патрубок 12 чистого воздуха, воронку 13 загрузки зернистого материала (сорбента) для улавливания газовой составляющей.

Двухкомпонентный зернистый фильтр целесообразно устанавливать в технологической цепочке, чтобы механизировать как загрузку зернистых материалов, так и его утилизацию после наполнения его уловленными вредными веществами, а при невозможности такой установки обеспечить циклическую загрузку зернистого материала и удаление его с уловленными вредными веществами.

Режим подготовки устройства к работе осуществляется путем заполнения зернистого материала для улавливания пылевидных фракций через воронку 1 бункера 8 и части корпуса 5, после полного заполнения зернистый материал займет объем в соответствии с углом естественного откоса, после этого через воронку 13 для улавливания газовой составляющей заполняется зернистым материалом (сорбентом) 10, который закроет определенным слоем ранее заполненный зернистый материал в камере чистого воздуха, и устройство готово к работе.

В режиме работы загрязненный воздух через патрубок 4 поступает в камеру 6, а затем через зернистый материал 7 и 10 поступает в камеру чистого воздуха и через патрубок 12 в систему вытяжной вентиляции. В зависимости от технологии производства, количественного и качественного состава вредных веществ, этот воздух можно использовать на полную или частичную рециркуляцию, т. е. подачу в производственное помещение, использовать для воздушных завес в транспортных проемах.

Время работы определяется как расчетным, так и опытным путем, при этом периодически, возможно раз в смену или реже, необходимо удалять часть зернистого материала через шибер. Загрязненный зернистый материал в зависимости от его состава целесообразно утилизировать либо в виде добавок в тот же технологический процесс, если это возможно, либо, если это горючий материал, использовать как топливо. Количество удаляемого материала должно быть в пределах 5 15% а в среднем 10% общей массы суммарного количества зернистого материала, после чего произвести цикл загрузки как указано выше.

Использование двухкомпонентного зернистого фильтра возможно при технологических процессах, когда выделяется пыль, тепло, газы, смолистые вещества как аппарата, установленного в технологической цепочке, так и автономно, например, при сварке, работе с пластмассами, обслуживании индукционных печей и др.

Смещение желоба 2 в сторону камеры загрязненного воздуха до 0,8 ширины камеры чистого воздуха позволит уменьшить скорость прохождения очищенного воздуха через зернистый материал (сорбент) 10 при поступлении в камеру чистого воздуха.

Предложенное техническое решение может быть использовано как при разработке вновь проектируемых производств, так и при реконструкции существующих. Экономические расчеты показывают, что разработка конструкторской документации, изготовление и монтаж устройства окупается в пределах 0,5 1 г в зависимости от производительности установки и вида обслуживания технологического оборудования.