CN103599669B - 基于真空系统的除尘设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可以无需将气体过滤装置的筒体内恢复至大气压即可完成卸灰工作的基于真空系统的除尘设备及方法。本发明除尘设备包括气体过滤装置，所述气体过滤装置包括内装过滤元件的筒体，该筒体的上部设有反吹装置，下部设有锥形沉降室，筒体内经由过滤元件分隔为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室通过设有第一阀门的进气管道连接真空容器，第二腔室通过设有第二阀门的排气管道连接真空泵机组，且锥形沉降室通过设有第三阀门的卸灰管道与灰罐封闭连接，所述灰罐上具有用于帮助灰尘从锥形沉降室经卸灰管道下卸至灰罐的排气降压口，所述排气降压口通过设有第四阀门的抽气管道连接抽真空装置，所述抽气管道上设有除灰净化器。

Description

基于真空系统的除尘设备及方法

技术领域

本发明涉及用于真空系统中的的除尘设备及除尘方法。

背景技术

某些真空工艺（例如钢液真空精炼）会产生大量的灰尘。如果这些灰尘随被抽气体进入真空泵，则会像研磨剂一样加速泵腔内零件的磨损，对泵转子和泵腔造成破坏，堵塞油路或使泵无法运行；如果灰尘进入管道阀门则会使密封失效而泄漏。因此，对被抽气体进行高效除尘净化己成为延长真空系统的使用寿命、提高生产效率的关键。

公开号为CN102943151A的专利文献公开了一种采用全干式机械真空泵机组的钢液真空精炼系统，其中便给出了一种用于该真空系统的除尘设备。根据该文献的记载，其除尘设备采用了气体过滤装置（具体为布袋除尘器），该布袋除尘器包括内装高透气度、高断裂强度纤维滤袋的筒体，筒体上部设有反吹装置，下部设有锥形沉降室，筒体分别经带有阀门的管道连接密封真空室和真空泵机组，在锥形沉降室下方设有排灰口，排灰口与其下部的接灰盒之间为开放式设计（未密封）。

通过上述专利文献的记载内容进一步可知，其反吹装置具有向布袋除尘器的筒体内冲入氮气从而使该筒体内压力破真空并恢复至大气压的作用。这是因为，当需要锥形沉降室进行卸灰时，如果筒体内压力不能恢复至大气压，一旦打开锥形沉降室下方的排灰口，集聚在锥形沉降室中的灰尘不仅不会从该排灰口顺利的下落至接灰盒中，反而会导致外部空气从排灰口倒灌入布袋除尘器筒体，此时，由于筒体内温度较高，空气的进入极易引发易燃的灰尘，导致滤袋被灼坏。

本申请的发明人通过研究发现，上述除尘设备主要存在以下缺陷：第一，锥形沉降室每一次向接灰盒卸灰都必须先使布袋除尘器筒体内的压力破真空并恢复至大气压，而卸灰后又要回到真空继续进行过滤，这样反复操会消耗大量的氮气；第二，当锥形沉降室向接灰盒卸灰时，筒体内处于一个大气压的压力状态，而灰尘中含有粒径很小的颗粒，这些小颗粒受到气体分子的撞击难以充分沉降，从而散布在筒体中，影响过滤效率和滤袋寿命。

发明内容

针对上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种可以无需将气体过滤装置的筒体内恢复至大气压即可完成卸灰工作的基于真空系统的的除尘设备及方法。

本发明基于真空系统的除尘设备，该设备包括气体过滤装置，所述气体过滤装置包括内装过滤元件的筒体，该筒体的上部设有反吹装置，下部设有锥形沉降室，筒体内经由过滤元件分隔为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室通过设有第一阀门的进气管道连接真空容器，第二腔室通过设有第二阀门的排气管道连接真空泵机组，且锥形沉降室通过设有第三阀门的卸灰管道与灰罐封闭连接，所述灰罐上具有用于帮助灰尘从锥形沉降室经卸灰管道下卸至灰罐的排气降压口，所述排气降压口通过设有第四阀门的抽气管道连接抽真空装置，所述抽气管道上设有除灰净化器。其中，所述真空泵机组与抽真空装置可以是不同的设备；但为了节约成本和空间，真空泵机组最好与抽真空装置为同一设备，此时，所述排气管道与抽气管道在真空泵机组进气端的前方汇合。此外，所述过滤元件可以采用布袋为过滤材料，也可以采用有机膜或无机膜为过滤材料。

对于本发明的基于真空系统的除尘设备，由于其气体过滤装置的锥形沉降室通过设有第三阀门的卸灰管道与灰罐封闭连接，且灰罐上具有用于帮助灰尘从锥形沉降室经卸灰管道下卸至灰罐的排气降压口，排气降压口通过设有第四阀门的抽气管道连接抽真空装置，抽气管道上设有除灰净化器（防止灰尘进入抽真空装置），因此，当需要将锥形沉降室中集聚的灰尘下卸至灰罐时，先通过抽真空装置经灰罐的排气降压口从灰罐中抽排气体，使灰罐达到满足卸灰所需的真空度，这时，集聚在锥形沉降室中的灰尘可自行下落至灰罐，完成卸灰。由于卸灰时无需将气体过滤装置的筒体内恢复至恢复至大气压，因此，该除尘设备能够节约气体过滤装置的的耗气量；同时，筒体内的灰尘处于较低的气压环境中，更利于灰尘中的小颗粒沉降；另外，卸灰时筒体内稀薄的环境阻碍了热量传递，还能降低高温灰尘灼伤过滤元件的风险。

在此基础上，本发明还进一步的提供了一种基于真空系统的除尘方法，该方法使用上述除尘设备，并且采用以下方式将其锥形沉降室的灰尘卸入灰罐：a、开启第四阀门，通过抽真空装置使灰罐达到满足卸灰所需的真空度；b、开启第三阀门，使锥形沉降室与灰罐通过卸灰管道导通；c、启动反吹装置，对气体过滤装置的过滤元件执行反向脉冲清灰；d、卸灰后，关闭第三阀门，气体过滤装置进入正常过滤状态。该除尘方法在使用上述除尘设备后，还创造性的在卸灰过程中启动反吹装置对过滤元件执行反向脉冲清灰，此时，反向脉冲清灰气流将筒体内的灰尘向锥形沉降室推送，可强制筒体内的灰尘沉降，同时，抽真空装置持续抽气并保持上下压差，加速卸灰，从而使得气体过滤装置中的清灰效果更佳，有效的将筒体内本来难以沉降的灰尘颗粒沉降并卸入至灰罐。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明除尘设备的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，除尘设备包括气体过滤装置1，所述气体过滤装置1包括内装过滤元件104（具体为滤袋）的筒体101，该筒体101的上部设有反吹装置102，下部设有锥形沉降室103，筒体101内经由过滤元件104分隔为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室通过设有第一阀门K1的进气管道4连接真空容器2，该真空容器2具体为用于钢液真空精炼的真空冶炼设备，第二腔室通过设有第二阀门K2的排气管道5连接真空泵机组3（现有技术，图中已简略画法示出），锥形沉降室103通过设有第三阀门K3的卸灰管道6与灰罐9封闭连接，所述灰罐9上具有用于帮助灰尘从锥形沉降室103经卸灰管道6下卸至灰罐9的排气降压口901，所述排气降压口901通过设有第四阀门K4的抽气管道7与所述排气管道5上的一个T型接头（图中为标号）的支路端口相连，该T型接头位于真空泵机组3的进气端与第二阀门K2之间，抽气管道7上设有除灰净化器8。其中，筒体101内经由过滤元件104分隔为第一腔室（待过滤气体位于第一腔室）和第二腔室（已过滤气体位于第二腔室）是气体过滤装置的固有形式。

上述除尘设备的工作可分为正常过滤、过滤元件反吹再生、锥形沉降室卸灰以及灰罐排灰四种工作模式。在正常过滤时，第一阀门K1、第二阀门K2需开启，在真空泵机组3的抽吸作用下，待过滤气体D1从真空容器2经进气管道4进入筒体101，受到过滤元件104的过滤后，干净的气体经排气管道5进入真空泵机组3，而过滤下来的灰尘则沉降至锥形沉降室103。当过滤元件104上附着的灰尘越来越多，以致第一腔室与第二腔室两侧的过滤压差达到设定的阀值时，进入过滤元件反吹再生模式。这时，反吹装置102启动（此时最好关闭第一阀门K1、第二阀门K2），反吹气体D2（具体可为氮气）被迅速注入筒体101，从而对过滤元件104进行反向脉冲清灰，使过滤元件104上的灰尘脱离并逐渐下落至锥形沉降室103。反吹装置102是现有技术，此处不再赘言。在锥形沉降室卸灰时，先应通过排气降压口901从灰罐9中抽排气体，使灰罐9达到满足卸灰所需的真空度，这时，只要第三阀门K3开启，集聚在锥形沉降室103中的灰尘就可自行下落至灰罐9，完成卸灰。当灰罐9中的灰尘量达到一定程度，再进行灰罐排灰模式，一种具体方式是采用流化床排灰技术并通过设置在灰罐9上的气力输灰管道10将流化后的灰尘D4输送至专门的储灰设备（如图1）。

上述四种工作模式可单独实施也可以灵活组合实施。例如，可以在正常过滤的情况下进行锥形沉降室卸灰操作。另外，第四阀门K4也可以在不进行灰罐排灰时常开，这样，灰罐9内可以保持较高的真空度（可使灰罐9内的真空度小于筒体101内的真空度），每次打开第三阀门K3即迅速的卸灰。本实施方式具体采用以下步骤将锥形沉降室103的灰尘卸入灰罐9：a、开启第四阀门K4，通过抽真空装置使灰罐9达到满足卸灰所需的真空度；b、开启第三阀门K3，使锥形沉降室103与灰罐9通过卸灰管道6导通；c、启动反吹装置102，对气体过滤装置1的过滤元件104执行反向脉冲清灰；d、卸灰后，关闭第三阀门K3，气体过滤装置1进入正常过滤状态。其中，在所述操作a中，通过抽真空装置使灰罐9内的真空度≤筒体101内的真空度，从而利用上下压差辅助卸灰；另外，启动反吹装置102前最好关闭第一阀门K1和第二阀门K2，可使反吹效果更好。该卸灰方式创造性的在卸灰过程中启动反吹装置对过滤元件执行反向脉冲清灰，通过反向脉冲清灰气流将筒体内的灰尘向锥形沉降室推送，可强制筒体内的灰尘沉降，同时，抽真空装置持续抽气并保持上下压差，加速卸灰，从而使得气体过滤装置中的清灰效果更佳，有效的将筒体内本来难以沉降的灰尘颗粒沉降并卸入至灰罐。

Claims (6)

1.基于真空系统的除尘设备，该设备包括气体过滤装置(1)，所述气体过滤装置(1)包括内装过滤元件(104)的筒体(101)，该筒体(101)的上部设有反吹装置(102)，下部设有锥形沉降室(103)，筒体(101)内经由过滤元件(104)分隔为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室通过设有第一阀门(K1)的进气管道(4)连接真空容器(2)，第二腔室通过设有第二阀门(K2)的排气管道(5)连接真空泵机组(3)，其特征在于：锥形沉降室(103)通过设有第三阀门(K3)的卸灰管道(6)与灰罐(9)封闭连接，所述灰罐(9)上具有用于帮助灰尘从锥形沉降室(103)经卸灰管道(6)下卸至灰罐(9)的排气降压口(901)，所述排气降压口(901)通过设有第四阀门(K4)的抽气管道(7)连接抽真空装置，所述抽气管道(7)上设有除灰净化器(8)，所述真空容器(2)为真空冶炼设备。

2.如权利要求1所述的基于真空系统的除尘设备，其特征在于：所述真空泵机组(3)与抽真空装置为同一设备；所述排气管道(5)与抽气管道(7)在真空泵机组(3)进气端的前方汇合。

3.如权利要求1或2所述的基于真空系统的除尘设备，其特征在于：所述过滤元件(104)采用布袋、有机膜或无机膜为过滤材料。

4.基于真空系统的除尘方法，该方法使用权利要求1至3中任意一项权利要求所述的除尘设备，并且采用以下方式将其锥形沉降室(103)的灰尘卸入灰罐(9)：a、开启第四阀门(K4)，通过抽真空装置使灰罐(9)达到满足卸灰所需的真空度；b、开启第三阀门(K3)，使锥形沉降室(103)与灰罐(9)通过卸灰管道(6)导通；c、启动反吹装置(102)，对气体过滤装置(1)的过滤元件(104)执行反向脉冲清灰；d、卸灰后，关闭第三阀门(K3)，气体过滤装置(1)进入正常过滤状态。

5.如权利要求4所述的基于真空系统的除尘方法，其特征在于：所述操作a中，通过抽真空装置使灰罐(9)内的真空度≤筒体(101)内的真空度。

6.如权利要求4或5所述的基于真空系统的除尘方法，其特征在于：启动反吹装置(102)前关闭第一阀门(K1)和第二阀门(K2)。