рукавный регенерируемый фильтр

Формула изобретения

1. Рукавный регенерируемый фильтр, содержащий корпус, в котором расположены фильтры грубой и тонкой очистки, отличающийся чем, что фильтр грубой очистки выполнен в виде циклонного элемента, расположенного в нижней части фильтра, а фильтр тонкой очистки - в виде фильтровальной секции, включающей рукавные фильтрующие элементы диаметром d и длиной L рукава, при этом входной патрубок диаметром d₁ для входа запыленного воздуха расположен тангенциально корпусу циклонного элемента диаметром D, а ось входного патрубка находится на расстоянии h от основания фильтра, в крышке корпуса выполнено отверстие диаметром d ₂, расположенное соосно с корпусом, на крышке посредством крепежных втулок закреплена платформа, на которой соосно с корпусом установлены электродвигатель и вентилятор, выход очищенного воздуха осуществляется через выходной патрубок, выполненный в виде диффузора, охватывающего платформу с вентилятором, а в нижней части фильтра расположен бункер с совком для удаления пыли, причем фильтр тонкой очистки периодически очищается от пыли при помощи ручного вибровстряхивающего механизма посредством рукоятки, при этом в корпусе фильтровальной секции установлен датчик температуры, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик уровня пыли, в выходном патрубке фильтровальной секции - тепловой автоматический датчик-извещатель, выходы которых соединены с общим микропроцессором, причем в выходном патрубке установлен коллектор с форсунками для подключения к системе пожаротушения, блок управления которым соединен с общим микропроцессором, вибровстряхивающий механизм снабжен блоком управления, связанным электронной связью с общим микропроцессором.

2. Рукавный регенерируемый фильтр по п.1, отличающийся тем, что отношение длины L рукава к его диаметру d находится в оптимальном интервале величин: L/d=15÷40, а в качестве материала фильтрующих рукавных элементов используются как тканые материалы со способами переплетения: полотняные, саржевые, сатиновые; с видами волокон в нити: штапельные, филаментные, текстурированные; с обработкой поверхности: гладкие и ворсованные, так и нетканые со способами закрепления волокон: иглопробивные, холстопрошивные и клееные, полученные вышеперечисленными способами из естественных волокон животного и растительного происхождения: шерстяные, льняные, хлопчатобумажные, шелковые, искусственных органических волокон: лавсан, нитрон, капрон, хлорин, оксалон, полипропилен, поливинилхлорид, фторопласт, тефлон, искусственных неорганических волокон, например стеклянное волокно.

3. Рукавный регенерируемый фильтр по п.1, отличающийся тем, что отношение диаметра d₁ входного патрубка запыленного воздуха к диаметру D корпуса циклонного элемента находится в оптимальном интервале величин: d₁ /D=0,25÷0,28, отношение диаметра d₂ отверстия в крышке корпуса к диаметру D корпуса циклонного элемента находится в оптимальном интервале величин: d₂ /D=0,15÷0,45, отношение диаметра d рукавного фильтрующего элемента к диаметру D корпуса циклонного элемента находится в оптимальном интервале величин: d/D=0,2÷0,4, a отношение высоты Н фильтра к его ширине В находится в оптимальном интервале величин: Н/В=2,0÷2,5.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться для улавливания пыли, отсасываемой от укрытия абразивных кругов заточных, обдирочных и шлифовальных станков.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является аппарат по патенту РФ №2256510, кл. В04С 9/00 от 15.06.2004 г., содержащий корпус, в котором расположены фильтр грубой и тонкой очистки (прототип).

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая эффективность процесса пылеулавливания за счет малой площади фильтрующего элемента.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания, а также снижение металлоемкости и виброакустической активности аппарата в целом.

Это достигается тем, что в рукавном регенерируемом фильтре, содержащим корпус, в котором расположены фильтр грубой и тонкой очистки, фильтр грубой очистки выполнен в виде циклонного элемента, расположенного в нижней части фильтра, а фильтр тонкой - в виде рукавного фильтра, включающего рукавные фильтрующие элементы диаметром d и длиной рукава L, причем патрубок диаметром d₁ для входа запыленного воздуха расположен тангенциально корпусу циклонного элемента диаметром D, а ось входного патрубка находится на расстоянии h от основания фильтра, а в крышке корпуса выполнено отверстие диаметром d ₂, расположенное соосно корпусу, а на крышке посредством крепежных втулок закреплена платформа, на которой соосно корпусу установлены электродвигатель и вентилятор, причем выход очищенного воздуха осуществляется через выходной патрубок, выполненный в виде диффузора, охватывающего платформу с вентилятором, а в нижней части фильтра расположен бункер с совком для удаления пыли, причем фильтр тонкой очистки периодически очищается от пыли при помощи ручного встряхивающего механизма инерционного типа посредством рукоятки.

На фиг.1 изображен общий вид рукавного фильтра, на фиг.2 - его профильный разрез А-А, на фиг.3 - функциональная схема обеспечения пожаровзрывобезопасности работы устройства.

Рукавный регенерируемый фильтр состоит из корпуса 3, в котором расположены: в его нижней части фильтр грубой очистки 4, например циклонный элемент для сухой очистки воздуха (по типу ЦН-11), а над ним - фильтр тонкой очистки 5 в виде рукавного фильтра, включающего рукавные фильтрующие элементы 10 диаметром d и длиной рукава L. Патрубок 8 диаметром d₁ для входа запыленного воздуха расположен тангенциально корпусу циклонного элемента диаметром D, причем ось входного патрубка находится на расстоянии h от основания фильтра. В крышке 11 корпуса 3 выполнено отверстие 12 диаметром d₂, расположенное соосно корпусу 3. На крышке 11 посредством крепежных втулок 13 закреплена платформа 14, на которой соосно корпусу 3 установлены электродвигатель 1 и вентилятор 2. Выход очищенного воздуха осуществляется через выходной патрубок 15, выполненный в виде диффузора, охватывающего платформу 14 с вентилятором 2. В нижней части фильтра расположен бункер 9 с совком для удаления пыли. Фильтр тонкой очистки 5 агрегата периодически очищается от пыли при помощи ручного встряхивающего механизма 7 инерционного типа посредством рукоятки 6. Для отвода запыленного воздуха из укрытия следует применять круглые металлические воздуховоды или гибкие металлические рукава. Воздуховоды прокладываются по кратчайшему пути, желательно без отводов.

В корпусе блока фильтров установлен датчик температуры 16, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик 17 уровня пыли, в выходном коробе - тепловой автоматический датчик-извещатель 18, выходы которых соединены с общим микропроцессором 19, размещенном в шкафу управления 20, а в выходном коробе установлен коллектор 21 с форсунками 22 для подключения к системе пожаротушения, блок управления 23 которой соединен с общим микропроцессором 19, а система регенерации 24 рукавных фильтров содержит блок управления 25, который связан электронной связью с общим микропроцессором.

Отношение длины рукава L к его диаметру d находится в оптимальном интервале величин: L/d=15...40, а в качестве материала фильтрующих рукавных элементов используются как тканые материалы со способами переплетения: полотняные, саржевые, сатиновые; с видами волокон в нити: штапельные, филаментные, текстурированные; с обработкой поверхности: гладкие и ворсованные, так и нетканые со способами закрепления волокон: иглопробивные, холстопрошивные и клееные, полученные вышеперечисленными способами из: естественных волокон животного и растительного происхождения (шерстяные, льняные, хлопчатобумажные, шелковые); искусственных органических волокон (лавсан, нитрон, капрон, хлорин, оксалон, полипропилен, поливинилхлорид, фторопласт, тефлон и др.); искусственных неорганических волокон (например, стеклянное волокно).

Отношение диаметра d₁ входного патрубка запыленного воздуха к диаметру D корпуса циклонного элемента находится в оптимальном интервале величин: d ₁/D=0,25...0,28.

Отношение диаметра d ₂ отверстия в крышке корпуса к диаметру D корпуса циклонного элемента находится в оптимальном интервале величин: d ₂/D=0,15...0,45.

Отношение диаметра d рукавного фильтрующего элемента к диаметру D корпуса циклонного элемента находится в оптимальном интервале величин: d/D=0,2...0,4.

Отношение высоты Н агрегата к его ширине В находится в оптимальном интервале величин: Н/В=2,0...2,5.

Фильтр работает следующим образом.

Запыленный воздух поступает через патрубок 8 тангенциально корпусу циклонного элемента диаметром D, где происходит предварительная сухая очистка воздуха от пыли. В нижней части фильтра расположен бункер 9 с совком для удаления пыли. С помощью рукавных фильтров 10 воздух дополнительно освобождается от частиц пыли и попадает за счет тяги вентилятора 2 через отверстие 12 в выходной патрубок 15, выполненный в виде диффузора, а затем в цех.

Фильтр тонкой очистки 5 агрегата периодически очищается от пыли при помощи ручного встряхивающего механизма 7 инерционного типа посредством рукоятки 6.

Встряхивающий механизма 7 может быть выполнен, например, в виде стержня (не показано), входящего в отверстия уголков и соединенного с концом рукоятки 6, на другом конце которой закреплена тяга. Этой тягой можно перемещать обечайки, прикрепленные к верхним концам рукавов. Между конфузорами и обечайками установлены манжеты, выполненные из той же ткани, что и рукава. В рабочем состоянии обечайки подняты тягой, зацепленной за крючок, рукава натянуты, а манжеты сжаты. При встряхивании пыли с рукавов тягу снимают с крючка, при этом обечайки под тяжестью собственной массы опускаются, манжеты натягиваются, а натяжение рукавов ослабевает. При резком подъеме и опускании обечайки тяга последовательно натягивает и опускает рукава, в результате чего пыль стряхивается с их внутренней поверхности, падает вниз и собирается в бункере 9, откуда удаляется вручную при помощи совка.

Для оптимизации процесса пылеулавливания и для его безопасной работы в корпусе блока фильтров установлен датчик температуры 16, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик 17 уровня пыли, в выходном коробе - тепловой автоматический датчик-извещатель 18, выходы которых соединены с общим микропроцессором 19, размещенном в шкафу управления 20, а в выходном коробе установлен коллектор 21 с форсунками 22 для подключения к системе пожаротушения, блок управления 23 которой соединен с общим микропроцессором 19, а система регенерации 24 рукавных фильтров содержит блок управления 25, который связан электронной связью с общим микропроцессором.

Тепловой датчик-извещатель 18 и коллектор 21 с форсунками 22 системы пожаротушения установлены в выходном коробе 15 фильтровальной секции потому, что она является выходным звеном в предлагаемом устройстве, и чтобы предотвратить распространение пламени в случае возгорания дальше по вентиляционным каналам, эти системы устанавливают именно здесь, что повысит надежность и безопасность всего процесса пылеулавливания.

Работа коллектора 21 с форсунками 22 осуществляется по принципу открытия аварийного электромагнитного клапана подачи воды, при подаче на клапан управляющего сигнала от общего микропроцессора 19, обрабатывающего сигнал с теплового датчика-извещателя 18, который, в свою очередь, реагирует на увеличение температуры в выходном коробе 15, вплоть до самовоспламенения пылевых аэрозолей и фильтрующих материалов блока фильтров.

Работа системы порошкового пожаротушения (не показано) происходит в дублирующем варианте в случае, если на первой ступени выйдет из строя, например, электромагнитный клапан подачи воды или будет отключена система водоснабжения, тогда сработает система порошкового пожаротушения, причем управление работой этих систем осуществляется от микропроцессора 19, который может быть размещен стационарно (например, в шкафу 20 управления) или быть встроен в выносной пульт (не показано), чтобы можно было в случае аварии управлять процессом пожаротушения, останавливая при этом распространение огня, что в целом повысит безопасность всей системы очистки воздуха от пыли.

Пылеулавливающие аппараты данного типа предназначены для центральных систем аспирации. Фильтры с импульсной регенерацией широко применяются в технологических процессах с малой и большой производительностью по газам при обычных и высоких температурах. В аппарате происходит снижение виброакустической энергии, так как фильтрующие элементы одновременно является аэродинамическим глушителем шума активного (сорбционного) типа.

Рукавные фильтры предложенной конструкции обладают весьма ценным свойством большой пылезадерживающей способностью, достигающей 99%.

Таким образом, агрегат осуществляет двухступенчатую очистку отсасываемого воздуха. Первая ступень очистки - сухой циклон 4: вторая ступень - рукавный фильтр 5. Фильтр работает по рециркуляционной схеме, т.е. очищенный воздух поступает в обслуживаемое помещение. Характеристики агрегата: производительность по чистому воздуху 720 м³/час; запыленность очищаемого воздуха не более 350 мг/м³; эффективность очистки 99%. В аппарате происходит снижение виброакустической энергии, так как фильтрующие элементы одновременно являются аэродинамическим глушителем шума активного (сорбционного) типа.