CN101703864A - 旋风分离过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从气体中分离固体粉末或颗粒的旋风分离过滤装置。该装置包括中心旋风分离器、上部过滤器、物料收集器，以及外部附件，所述的中心旋风分离器由直桶段和锥桶段组合而成，在直桶段沿切线方向开有多个物料入口，锥桶段为旋转分离工作段；中心旋风分离器直桶段的上端与上部过滤器连通，上部过滤器内的安装盘将过滤器分为上下两个区域，安装盘下端固定多个金属烧结式过滤棒，安装盘上方为清洁气体缓冲器，清洁气体缓冲器与清洁气体排放附件连接；中心旋风分离器锥桶段的下端与物料收集器连通，物料收集器连接固体排放附件；上部过滤器上还设有安全排放系统、反吹气控制系统、压力控制系统，从而保证装置的正常、稳定、安全运行。

Description

旋风分离过滤装置

技术领域

本发明涉及一种过滤分离装置，具体涉及一种从气体中分离固体粉末或颗粒的旋风分离过滤装置，可广泛应用于石油化工、食品、医药、水泥、环保等行业。

背景技术

传统的旋风分离器工作原理是颗粒由于离心力的作用克服气流的阻力向壁面运动，到达壁面附近后，由于边界层内较小的湍流，颗粒会沿着壁面向下进入灰斗中，从而得到分离，对于捕集、分离5～10μm以上的颗粒效率较高。传统的过滤式除尘器是使含尘气体通过微孔过滤介质，使大于滤孔的颗粒吸附在表面，这种过滤器滤管容易堵塞，运行过程中需经常反吹，维护管理麻烦。为达到较好的除尘效果，通常是同时安装旋风除尘器和袋式过滤器。

目前已有的一些旋转分离过滤装置在结构上都有着各自的特点，如中国专利申请CN 1229688A公开了一种高效组合型CYBAG过滤器，该过滤器是在同一个容器下部配置旋风分离器、上部配置袋式过滤器，中间设有内管传送载尘气体；中国专利申请CN 1244447A公开的旋风分离器和其所用的过滤器，是在旋风分离器圆筒部分中央设置了一个圆筒形的过滤器，过滤器底部用圆盘堵住、圆筒上设有竖缝和挡板，以有利于气流切向进入过滤器；中国专利申请CN1092695公开的气固分离集尘过滤器，是在同一壳体内设有一级除尘的旋风分离器和二级过滤的滤管过滤器，将旋风分离器和滤管过滤器单纯的组装在一起。以上这些旋转分离过滤装置在过滤的精度上都存在着一定的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种体积小、过滤精度高的旋风分离过滤装置，以实现无污染排放和固体物料或气体的回收利用。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种旋风分离过滤装置，包括中心旋风分离器、上部过滤器、物料收集器，以及外部附件，其中，所述的中心旋风分离器由直桶段和锥桶段组合而成，在直桶段沿切线方向开有多个物料入口，锥桶段为旋转分离工作段；中心旋风分离器直桶段的上端与上部过滤器连通，上部过滤器的安装盘将过滤器分为上下两个区域，安装盘下端固定多个金属烧结式过滤棒，安装盘上方为清洁气体缓冲器，清洁气体缓冲器与清洁气体排放附件连接；中心旋风分离器锥桶段的下端与物料收集器连通，物料收集器连接固体排放附件。

进一步，如上所述的旋风分离过滤装置，其中，所述的清洁气体缓冲器上设有安全排放系统；安全排放系统为超压保护装置，由安全阀、手动阀、管线组成。

进一步，如上所述的旋风分离过滤装置，其中，所述的清洁气体缓冲器与反吹气控制系统连接，反吹气控制系统在过滤器压降超过规定值时，对过滤棒进行吹扫；反吹气控制系统由管线、自动或手动阀门组成。

进一步，如上所述的旋风分离过滤装置，其中，所述的上部过滤器与压力控制系统连接，压力控制系统包括隔膜压力表、压力变送器、压差变送器；在上部过滤器的下区域壳体的接口上连接隔膜压力表、压力变送器，在清洁气体缓冲器的接口上连接隔膜压力表，两个接口同时与差压变送器连接；压力控制系统的压差变送器和压力变送器分别与反吹气控制系统和清洁气体排放附件中的控制阀形成逻辑控制，实现对上部过滤器内压力的监测和控制.

进一步，如上所述的旋风分离过滤装置，其中，所述的清洁气体排放附件分为直接排空和回用两条管线，由气动开关球阀、流量调节阀、减压阀以及金属管组成。

进一步，如上所述的旋风分离过滤装置，其中，所述的固体排放附件包括自动排放管路和手动排放管路，由携带气管线、固体物料阀、气动开关球阀、流量调节阀以及相应金属管件组成。

本发明的有益效果如下.本发明所提供的旋风分离过滤装置过滤精度高、体积小；采用的金属烧结式过滤棒能够承受较大压差；本装置设置的下端物料收集器以及顶部清洁气体缓冲器可以避免排料排气过程中的压力波动；设置的排气附件和排料附件，可以根据要求自动或手动控制；安全排放系统、压力控制系统以及反吹控制系统，可以保证装置的正常、稳定、安全运行。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，旋风分离过滤装置包括上部过滤器、中心旋风分离器4、物料收集器5、外部排放附件和安全控制附件。过滤器安装盘2把上部过滤器分为两个区域，上端构成清洁气体缓冲器1，下方安装有多个金属烧结式过滤棒3。清洁气体缓冲器1上表面与清洁气体排放附件7相连，同时清洁气体缓冲器1上设置有安全排放系统10。中心旋风分离器4由直筒段和锥筒段组合而成，中心旋风分离器直桶段的上端与上部过滤器连通，锥桶段的下端与物料收集器连通，在直筒段沿圆周切线方向开有多个物料入口，锥筒段是旋风分离的核心工作段，通过电机带动旋转产生离心力。下端的物料收集器5实现物料的暂时储存，物料收集器5底部通过法兰与固体排放附件6相连。

外部排放附件包括清洁气体排放附件7、固体排放附件6，清洁气体排放附件7分直接排空和回用两条管线，由气动开关球阀、流量调节阀、减压阀以及金属管等组成。固体排放附件6包括自动排放管路和手动排放管路，由携带气管线、固体物料阀、气动开关球阀、流量调节阀以及相应金属管件等组成。

安全控制附件包括压力控制系统8、反吹气控制系统9和安全排放系统10.压力控制系统8包含隔膜压力表、压力变送器、压差变送器等.过滤器壳体上接口N1连有隔膜压力表，压力变送器，清洁气体缓冲器1上接口N2连有隔膜压力表，N1、N2同时连接到差压变送器上.压力控制系统8中的压差变送器和压力变送器分别与反吹气系统和气体排放附件中的控制阀形成逻辑控制，实现对过滤器和缓冲器内压力的监测和控制，保证过滤器正常工作.反吹气控制系统9在正常工作条件下不工作，当过滤器压降超过规定值时，反吹系统开始工作实现对过滤棒的吹扫；反吹气控制系统9由管线、自动或手动阀门等组成，当系统处于自动控制时，阀门的开启或关闭、开度由压差变送器数据通过控制单元实现；也可手动实现.安全排放系统10是系统超压保护装置，当缓冲器内压力高于设定值时，安全阀自动排放保证容器内压力在安全范围内；安全排放系统10由安全阀、手动阀、管线等组成.

旋风分离过滤装置的工作原理是：带有固体粉料的携带气通过切向进料口N3进入中心旋风分离器4，由于气体和固体密度的差别，固体粉料在离心力的作用下，克服气流阻力到达容器壁面，在气流和重力的作用下沿壁面向下落入下端物料收集器5中。分离后的气流旋转向上进入上部过滤器，气体中剩余的固体粉料在碰撞、扩散、节流的作用下，吸附在过滤棒3外表面，清洁气体进入缓冲器1，而后进入清洁气体排放附件7中，经减压后直接排放或收集回用。物料收集器5中的物料进入固体排放附件6，需要连续排放时，在携带气的作用下，通过相应阀门的自动调节，实现连续稳定输送；需要间歇式排放时，根据物料收集器5的容积确定工作时间，通过手动系统实现物料排放。

该装置的压力测量及监视过程如下：压力控制系统8包含隔膜压力表、压力变送器、压差变送器等。过滤器壳体上接口N1连有隔膜压力表PG001，压力变送器PT001，清洁气体缓冲器1上接口N2连有隔膜压力表PG002，N1、N2同时连接到差压变送器PDT001上。PT001监视中心旋风分离器4的压力，并把信号反馈给清洁气体排放附件7和固体物料排放附件6中的流量调节阀FV001和FV002，从而使中心分离器稳定工作。PDT001用于监视中心旋风分离器4和清洁气体缓冲器1之间的压差，当压差达到设定值时启动反吹气控制系统9的KV001或手动打开阀门，以防止过滤棒3堵塞和损坏。

清洁气体排放附件7的工作过程是：N4、N5为清洁气体排放管口，当直接排放时，将减压阀调节至设定值附近，流量调节阀FV001根据PT001传送的压力值调节自身开度，从而使旋风分离过滤装置压力稳定在设定值上，清洁气体从N5排出；当清洁气体回用时，根据气体回用系统压力进行调节。

固体排放附件6的工作过程是：N10为物料排放管口，分为手动和自动两种模式，需要自动模式排料时，开启自动管路手阀、携带气N9管线阀、气动开关阀KV002，流量调节阀FV002根据PT001反馈的压力值进行调节，排料的同时保持装置压力的稳定。在遇到故障时可通过拆卸收集器底部法兰清除物料或通过手动排料阀排料。系统在手动状态操作时，在规定的时间节点，系统停止运行进入排料程序，在差压作用下实现固体物料的排放或气体携带排放。

安全排放系统10和反吹气控制系统9的工作方式是：N6为安全阀排放管路，当压力超过设定压力时，安全阀开启以保护容器在安全压力条件下工作。N7为反吹气体管口，当PDT001超过设定值时，KV001启动，用高压气体反冲过滤棒，以防止过滤棒堵塞和损坏。

本发明所提供的旋风分离过滤装置通过上述工作过程，实现了固体粉料的高精度过滤、含尘气体的清洁排放以及整个系统的自动安全稳定运行。

Claims (7)

1.一种旋风分离过滤装置，包括中心旋风分离器(4)、上部过滤器、物料收集器(5)，以及外部附件，其特征在于：所述的中心旋风分离器(4)由直桶段和锥桶段组合而成，在直桶段沿切线方向开有多个物料入口，锥桶段为旋转分离工作段；中心旋风分离器(4)直桶段的上端与上部过滤器连通，上部过滤器的安装盘(2)将过滤器分为上下两个区域，安装盘(2)下端固定多个金属烧结式过滤棒(3)，安装盘(2)上方为清洁气体缓冲器(1)，清洁气体缓冲器(1)与清洁气体排放附件(7)连接；中心旋风分离器(4)锥桶段的下端与物料收集器(5)连通，物料收集器(5)连接固体排放附件(6)。

2.如权利要求1所述的旋风分离过滤装置，其特征在于：所述的清洁气体缓冲器(1)上设有安全排放系统(10)；安全排放系统(10)为超压保护装置，由安全阀、手动阀、管线组成。

3.如权利要求1或2所述的旋风分离过滤装置，其特征在于：所述的清洁气体缓冲器(1)与反吹气控制系统(9)连接，反吹气控制系统(9)在过滤器压降超过规定值时，对过滤棒进行吹扫；反吹气控制系统(9)由管线、自动或手动阀门组成。

4.如权利要求3所述的旋风分离过滤装置，其特征在于：所述的上部过滤器与压力控制系统(8)连接，压力控制系统(8)包括隔膜压力表、压力变送器、压差变送器；在上部过滤器的下区域壳体的接口上连接隔膜压力表、压力变送器，在清洁气体缓冲器(1)的接口上连接隔膜压力表，两个接口同时与差压变送器连接；压力控制系统(8)的压差变送器和压力变送器分别与反吹气控制系统(9)和清洁气体排放附件(7)中的控制阀形成逻辑控制，实现对上部过滤器内压力的监测和控制。

5.如权利要求1所述的旋风分离过滤装置，其特征在于：所述的清洁气体排放附件(7)分为直接排空和回用两条管线，由气动开关球阀、流量调节阀、减压阀以及金属管组成。

6.如权利要求1所述的旋风分离过滤装置，其特征在于：所述的固体排放附件(6)包括自动排放管路和手动排放管路，由携带气管线、固体物料阀、气动开关球阀、流量调节阀以及相应金属管件组成。

7.如权利要求6所述的旋风分离过滤装置，其特征在于：物料收集器(5)底部通过法兰与固体排放附件(6)连接。

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