RU2070420C1

RU2070420C1 - Arrangement for purifying gases from dust

Info

Publication number: RU2070420C1
Application number: RU93048205A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Михайлович Карпенко; Раиса Викторовна Конакова; Александр Федорович Стеблевский; Эрик Леонардович Оккель; Эдуард Петрович Бурминский
Original assignee: Вячеслав Михайлович Карпенко; Раиса Викторовна Конакова; Александр Федорович Стеблевский; Эрик Леонардович Оккель; Эдуард Петрович Бурминский
Priority date: 1993-10-15
Filing date: 1993-10-15
Publication date: 1996-12-20

Abstract

FIELD: purification of gases. SUBSTANCE: arrangement contains cyclone with inlet branch pipe and hopper to collect dust and fine-purification chamber connected to cyclone through its discharge pipe. Gas wound in cyclone enters fine-purification chamber including gauze filtering member, inlet branch pipe and a supporting distributive member mounted before the latter. When moving downwards inside fine- purification chamber, gas stream comes to filtering member, passes it, and then is withdrawn through supporting distributive member. EFFECT: improved purification process. 4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к очистке газов от механических примесей и может найти применение в различных отраслях промышленности, например, энергетической, металлургической, химической. The invention relates to the purification of gases from mechanical impurities and can find application in various industries, for example, energy, metallurgical, chemical.

Известно устройство для очистки газа от пыли, содержащее циклон и фильтрующую кассету с зернистым материалом, камеры запыленного и очищенного газов, рыхлитель и газоход. Очистка газа происходит сначала в циклоне, затем в зернистых фильтрующих слоях [1]
Недостатком устройства является громоздкость конструкции, ненадежность очистки в фильтрующей кассете из-за прогорания зернистого фильтрующего материала.A device for cleaning gas from dust, containing a cyclone and a filter cartridge with granular material, a chamber of dusty and purified gases, a ripper and a duct. Gas purification occurs first in a cyclone, then in granular filter layers [1]
The disadvantage of this device is the bulkiness of the design, the unreliability of cleaning in the filter cartridge due to the burning of the granular filter material.

Известно устройство для очистки газа от пыли, порошков и вредных газообразных примесей, содержащее механизм регенерации и фильтр, выполненный в виде циклона с тангенциальным входным патрубком, бункером для сбора пыли с разгрузочным патрубком и выхлопной трубой и размещенной над последней камерой тонкой очистки с фильтрующим элементом и выходным патрубком. В качестве фильтрующего элемента использован катализатор с электронагревателями, выполненными в виде пластин, равномерно размещенных в фильтрующем элементе. Механизм регенерации выполнен в виде встряхивающего устройства, соединенного с фильтрующим элементом [2]
Вышеописанное устройство является дорогостоящим из-за применения катализаторов в фильтрующем элементе и энергоемким из-за применения электронагревателей. Регенерация в виде встряхивания и нагрева катализатора приводит к его истиранию, дроблению и выходу из строя. Большие габаритные размеры по высоте и металлоемкость также относятся к недостаткам устройства.A device is known for cleaning gas from dust, powders and harmful gaseous impurities, comprising a regeneration mechanism and a filter made in the form of a cyclone with a tangential inlet pipe, a dust collection bin with a discharge pipe and an exhaust pipe and a fine filter above the last chamber with a filter element and outlet pipe. As a filter element, a catalyst with electric heaters made in the form of plates uniformly placed in the filter element was used. The regeneration mechanism is made in the form of a shaking device connected to a filter element [2]
The above device is expensive due to the use of catalysts in the filter element and energy-intensive due to the use of electric heaters. Regeneration in the form of shaking and heating of the catalyst leads to its abrasion, crushing and failure. Large overall dimensions in height and metal consumption are also related to the disadvantages of the device.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении производительности и эффективности процесса улавливания пыли. The problem to which the invention is directed, is to increase the productivity and efficiency of the dust collection process.

Технический результат при осуществлении изобретения простота устройства, предотвращающего деформацию фильтрующего элемента, его загрязнение, и улучшающего его контакт с очищаемой средой. The technical result in the implementation of the invention is the simplicity of a device that prevents the deformation of the filter element, its contamination, and improves its contact with the cleaned medium.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для очистки газов от пыли, содержащее фильтр, выполненный в виде циклона с тангенциальным входом патрубком, бункер для сбора пыли с разгрузочным патрубком и размещенной над выхлопной трубой камерой тонкой очистки с фильтрующим элементом и выходным патрубком, и механизм регенерации, дополнительно снабжено опорно-распределительным устройством, установленным в камере тонкой очистки перед выходным патрубком и выполненным с выходным отверстием и ребрами на торце, обращенном к фильтрующему элементу, опирающемуся в ребра, при этом механизм регенерации выполнен в виде дополнительного фильтра с входным и выходным патрубками, соединенными соответственно с входным и выходным патрубками фильтра в общие входной и выходной коллекторы, и снабжен отсекающими клапанами, размещенными на входных патрубках фильтров. Фильтрующий элемент выполнен в виде металлической сетки, а в выходной трубе установлена продольная перегородка. На торце опорно-распределительного элемента выполнены радиальные каналы и соединяющие их кольцевые выемки, разделенные между собой ребрами. This object is achieved in that a device for cleaning gases from dust, containing a filter made in the form of a cyclone with a tangential inlet pipe, a hopper for collecting dust with an unloading pipe and a fine-cleaning chamber located above the exhaust pipe with a filter element and an outlet pipe, and a regeneration mechanism is additionally equipped with a support and distribution device installed in the fine cleaning chamber in front of the outlet pipe and made with an outlet and ribs at the end facing the filter y element rests in the ribs, wherein the regeneration mechanism is configured in the form of an additional filter with inlet and outlet pipes connected respectively to the inlet and outlet of the filter in the common inlet and outlet manifolds, and is provided with a cut-off valve arranged on the inlet sleeve filters. The filter element is made in the form of a metal mesh, and a longitudinal partition is installed in the outlet pipe. At the end of the support distribution element, radial channels are made and annular recesses connecting them are separated by ribs.

От прототипа заявленное изобретение отличается тем, что устройство дополнительно снабжено опорно-распределительным элементом, установленным в камере тонкой очистки перед выходным патрубком и выполненным с выходным отверстием и ребрами на торце, обращенном к фильтрующему элементу, опирающему в ребра, при этом механизм регенерации выполнен в виде дополнительного фильтра с входным и выходным патрубками, соединенными соответственно с входным и выходным патрубками фильтра в общие входной и выходной коллекторы, и снабжен отсекающими клапанами, размещенными на входных патрубках фильтров. The claimed invention differs from the prototype in that the device is additionally equipped with a support and distribution element installed in a fine-cleaning chamber in front of the outlet pipe and made with an outlet and ribs at the end facing the filter element resting in the ribs, while the regeneration mechanism is made in the form additional filter with inlet and outlet nozzles connected respectively to the inlet and outlet nozzles of the filter in the common input and output headers, and is equipped with shut-off valves we have placed on the inlet pipe filter.

Каждый из этих признаков является существенным и в совокупности достаточны для решения поставленной задачи. Each of these signs is essential and in the aggregate sufficient to solve the problem.

Выполнение фильтрующего элемента в виде металлической сетки, торца опорно-распределительного элемента с радиальными каналами и размещение перегородки в выхлопной трубе являются признаками, характеризующими изобретение в частном случае. The implementation of the filter element in the form of a metal mesh, the end of the support and distribution element with radial channels and the placement of the septum in the exhaust pipe are signs that characterize the invention in a particular case.

Наличие дополнительного опорно-распределительного элемента, установленного перед выпускным патрубком позволяет расположить фильтрующий элемент горизонтально, что улучшает контакт его с очищаемой средой без изменения направления распространения последней и предотвращает деформацию фильтрующего элемента посредством выполнения на торце ребер, на которые опирается фильтрующий элемент. The presence of an additional support and distribution element installed in front of the exhaust pipe allows you to position the filter element horizontally, which improves its contact with the medium being cleaned without changing the direction of propagation of the latter and prevents deformation of the filter element by making ribs on which the filter element rests.

Кроме того, конструкция опорно-распределительного элемента с выходным отверстием и ребрами позволяет беспрепятственно проходить очищенному газу через межреберное пространство к выходному отверстию, а оттуда в выходной патрубок. При этом направление потока газа в процессе очистки не изменяется. In addition, the design of the support and distribution element with the outlet and ribs allows the purified gas to pass unhindered through the intercostal space to the outlet, and from there to the outlet. In this case, the direction of gas flow during the cleaning process does not change.

Выполнение механизма регенерации в виде дополнительного фильтра, входной и выходной патрубки которого соединены с соответствующими патрубками первого фильтра в общие входной и выходной коллекторы, а также выполнение отсекающих клапанов на входных патрубках фильтров позволяет производить очистку фильтрующих элементов их продувкой обратным потоком очищенного газа путем последовательного перекрывания отсекающими клапанами потока неочищенного газа, проходящего через фильтр, предназначенный для очистки. При этом не прерывается процесс очистки газа, проходящего через параллельный фильтр. The implementation of the regeneration mechanism in the form of an additional filter, the inlet and outlet nozzles of which are connected with the corresponding nozzles of the first filter to the common inlet and outlet manifolds, as well as the execution of the shut-off valves on the inlet nozzles of the filters allows the filter elements to be cleaned by purging them with the back flow of purified gas by sequentially shutting off the shut-off gas valves for the flow of untreated gas passing through a filter designed for cleaning. In this case, the process of purification of gas passing through a parallel filter is not interrupted.

Таким образом, дополнительный фильтр повышает производительность процесса очистки с возможностью производить очистку фильтрующих элементов без прерывания процесса очистки газа и без дополнительных устройств. Thus, an additional filter increases the efficiency of the cleaning process with the ability to clean the filter elements without interrupting the gas cleaning process and without additional devices.

Предлагаемое устройство для очистки газа от пыли отличается простой конструкции, надежностью в работе и эффективностью. The proposed device for cleaning gas from dust is simple in design, reliable in operation and efficient.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен фильтр, общий вид в разрезе; на фиг. 2 выхлопная труба, вид А фиг. 1; на фиг. 3 - опорно-распределительный элемент, общий вид в разрезе; на фиг. 4 вид Б фиг. 3; на фиг. 5 схема предложенного устройства. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a filter, a General view in section; in FIG. 2 exhaust pipe, view A of FIG. 1; in FIG. 3 - support and distribution element, General view in section; in FIG. 4 view B of FIG. 3; in FIG. 5 diagram of the proposed device.

Устройство для очистки газа состоит из двух одинаковых фильтров 1 и 2. Фильтр содержит циклон 3 с тангенциальным входным патрубком 4, выхлопной трубой 5, бункером для сбора пыли 6. Над выхлопной трубой 5 соосно с ней расположена камера тонкой очистки 7, включающая горизонтально расположенный фильтрующий элемент 8, опорно-распределительный элемент 9, установленный перед выходным патрубком 10. Опорно-распределительный элемент 9 выполнен со сквозным осевым выходным каналом 11, на торце его, обращенном к фильтрующему элементу 8, расположены радиальные перепускные каналы 12, а между ними опорные сегменты 13. Опорные сегменты 13 выполнены монолитными с конусной кольцевой выемкой 14 так, что в ребра 15 и 16 большего и меньшего диаметров соответственно упирается фильтрующий элемент 8. Фильтрующий элемент выполнен, например, в виде сетки, при этом в выхлопной трубе 5 расположена перегородка 17 для гашения крутки потока. A gas purification device consists of two identical filters 1 and 2. The filter contains a cyclone 3 with a tangential inlet pipe 4, an exhaust pipe 5, a dust collection bin 6. A fine-cleaning chamber 7 is located coaxially with it, including a horizontally located filter element 8, a support and distribution element 9 installed in front of the outlet pipe 10. The support and distribution element 9 is made with a through axial output channel 11, radially located at its end facing the filter element 8 e bypass channels 12, and between them the supporting segments 13. The supporting segments 13 are made monolithic with a conical annular recess 14 so that the filter element 8 abuts the ribs 15 and 16 of larger and smaller diameters respectively. The filter element is made, for example, in the form of a mesh, while in the exhaust pipe 5 is a partition 17 for damping the twist of the stream.

На фиг. 5 представлена принципиальная схема включения фильтров в рабочий слой. Схема включает два фильтра 1 и 2, входные патрубки 4 и выходные патрубки 10 которых соответственно соединены с входным 18 и выходным 19 коллекторами. Коллектор 18 подключен к общей магистрали газа (пара), предназначенного для очистки. Коллектор 19 подключен к общей магистрали очищенного газа (пара), а бункеры 6 для сбора пыли к общей дренажной магистрали, обеспечивающей удаление механических примесей из циклонов 3. Перед входными тангенциальными патрубками 4 установлены отсекающие клапаны 20 и 21, а дренажные вентили 22 и 23 обеспечивают удаление механических примесей из бункеров 6 через патрубки 24 в дренаж. In FIG. 5 shows a schematic diagram of the inclusion of filters in the working layer. The circuit includes two filters 1 and 2, the inlet pipes 4 and the outlet pipes 10 of which are respectively connected to the input 18 and output 19 collectors. The collector 18 is connected to a common gas (steam) line for cleaning. The collector 19 is connected to a common line of purified gas (steam), and the bins 6 for collecting dust to a common drainage line, providing removal of mechanical impurities from the cyclones 3. In front of the inlet tangential nozzles 4, shut-off valves 20 and 21 are installed, and the drain valves 22 and 23 provide removal of mechanical impurities from the bins 6 through the nozzles 24 into the drainage.

Устройство для очистки газов от пыли работает следующим образом. A device for cleaning gases from dust works as follows.

Подвергаемый очистки газовый поток поступает из общей магистрали через открытые клапаны 20 и 21 во входные тангенциальные патрубки 4 и оттуда в циклоны 3. В циклонах происходит формирование закрученного потока очищаемого газа и оседание на стенках крупных фракций пыли, которая под действием силы тяжести оседает в бункер 6. Газовый поток далее через выхлопную трубу 5, двигаясь снизу вверх, поступает в камеру тонкой очистки 7 к фильтрующему элементу 8, проходит его, а затем через радиальные каналы 12, выемки 14 и сквозной осевой выходной канал 11 опорно-распределительного патрубка 9 удаляется в общую магистраль очищенного газа. The gas stream to be cleaned flows from the common line through open valves 20 and 21 to the tangential inlet nozzles 4 and from there to the cyclones 3. In the cyclones, a swirling stream of the purified gas is formed and large dust fractions settle on the walls, which, under the action of gravity, settles in the hopper 6 The gas stream further through the exhaust pipe 5, moving from bottom to top, enters the fine cleaning chamber 7 to the filter element 8, passes it, and then through the radial channels 12, recesses 14 and the through axial output channel 11 distribution and distribution pipe 9 is removed into the common line of purified gas.

Перегородки 17, расположенная в выхлопной трубе 5, гасит крутку потока, несущего мелкие абразивные частицы, вызывающие истирание фильтрующего элемента 8. Partitions 17, located in the exhaust pipe 5, dampens the twist of the stream, carrying small abrasive particles, causing abrasion of the filter element 8.

Опорно-распределительный элемент 9 устанавливается таким образом, чтобы его ребра 15 и 16 касались фильтрующего элемента, например сетки. При таком расположении опорно-распределительного элемента его ребра 15 и 16 являются опорами для фильтрующего элемента и принимают на себя основное усилие, которое газовый поток оказывает на фильтрующий элемент при перекрывании осадком значительной площади его проходного сечения, предохраняя его от деформации и выхода из строя. The support and distribution element 9 is installed so that its ribs 15 and 16 are in contact with a filter element, such as a mesh. With this arrangement of the support and distribution element, its ribs 15 and 16 are the supports for the filter element and take on the main force that the gas stream exerts on the filter element when the sediment overlaps a significant area of its passage section, protecting it from deformation and failure.

Удаление тонких примесей, осевших на фильтрующих элементах 8, осуществляется следующим образом. Закрывают клапан 20 фильтра 1. Избыточное давление, имеющееся в магистрали чистого газа и обусловленное работой фильтра 2, приводит к формированию потока газа в обратном направлении. При этом газ, очищенный в фильтре 2, поступает через коллектор 19 в камеру тонкой очистки фильтра 1, далее в его циклон 3 и через бункер 6 и патрубок 24 в дренаж. Этот газовый поток обеспечивает продувку фильтрующего элемента и циклона. Фильтр 2 продувают аналогичным образом. При этом закрывается клапан 21. The removal of fine impurities deposited on the filter elements 8 is as follows. Close the valve 20 of the filter 1. The excess pressure in the clean gas line and due to the operation of the filter 2, leads to the formation of a gas flow in the opposite direction. In this case, the gas purified in the filter 2 enters through the collector 19 into the fine filter chamber 1, then into its cyclone 3 and through the hopper 6 and the pipe 24 into the drainage. This gas stream purges the filter element and the cyclone. Filter 2 is purged in a similar manner. This closes the valve 21.

Claims

1. A device for cleaning gases from dust, containing a filter made in the form of a cyclone with a tangential inlet pipe, a hopper for collecting dust with an unloading pipe and a fine-cleaning chamber located above the exhaust pipe with a filter element and an outlet pipe, and a regeneration mechanism, characterized in that that the device is equipped with a support and distribution element mounted in a fine-cleaning chamber in front of the outlet pipe and made with an outlet and ribs at the end facing the filter element, abutting Musya ribs, wherein the regeneration mechanism is configured in the form of an additional filter with inlet and outlet pipes connected respectively to the inlet and outlet of the filter in the common inlet and outlet manifolds, and is provided with a cut-off valve arranged on the inlet sleeve filters.

2. The device according to claim 1, characterized in that the filter element is made in the form of a metal mesh.

3. The device according to claims 1 and 2, characterized in that it is provided with a longitudinal partition located in the exhaust pipe.

4. The device according to claims 1 to 3, characterized in that the support and distribution element is made at the end with radial channels and annular recesses connected to the channels, while the channels and recesses are separated by ribs.