CN104001383B - 气体过滤装置及使用该装置的气体净化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过提高单位占地面积内过滤元件的布置数量从而提升过滤能力的气体过滤装置以及使用该装置的气体净化方法。该装置在第一气体过滤器的下方设有第二气体过滤器，第二气体过滤器包括第二外筒体、安装在第二外筒体内的第二孔板以及安装在第二孔板上的第二过滤元件，第一外筒体与第二外筒体上下对接使第一积灰排灰部套置于第二外筒体内部，第二外筒体内位于第二孔板上方形成第二净气腔，第二外筒体内位于第二孔板下方形成第二原气腔，第二外筒体上设有与第二原气腔导通的第二进气口和与第二净气腔导通的第二排气口，第二外筒体的下部呈收敛状形成第二积灰排灰部，所述第一积灰排灰部从上向下穿过第二孔板后通向第二积灰排灰部。

Description

气体过滤装置及使用该装置的气体净化方法

技术领域

本发明涉及一种气体过滤装置以及使用该装置的气体净化方法。

背景技术

气体过滤装置是利用过滤的方法来实现除尘净化的设备。现有的气体过滤装置一般采用如下结构：包括外筒体、安装在该外筒体内的孔板以及安装在孔板上的过滤元件，外筒体内位于孔板上方形成净气腔，外筒体内位于孔板下方形成原气腔，外筒体上设有与原气腔导通的进气口和与净气腔导通的排气口，外筒体的下部呈收敛状形成积灰排灰部。使用时，待过滤气体从进气口进入原气腔，然后通过滤元件过滤后的干净气体进入净气腔，最后从排气口排出；而过滤下来的粉尘则落入外筒体下部的积灰排灰部中，最后从气体过滤装置中卸除。

为了提高气体过滤处理能力，目前采取的办法主要有：一、建造大型(占地面积大、过滤元件安装数量多)的气体过滤装置；二、增大过滤元件的过滤面积(例如增加过滤元件的长度)；三、增加气体过滤装置的设备数量，实现多台同时工作等。上述办法有的存在对气体过滤装置安装场地的空间利用率不高的问题，有的则存在过滤元件制造难度较大的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种通过提高单位占地面积内过滤元件的布置数量从而提升过滤能力的气体过滤装置以及使用该装置的气体净化方法。

本发明的气体过滤装置包括第一气体过滤器，所述第一气体过滤器包括第一外筒体、安装在第一外筒体内的第一孔板以及安装在第一孔板上的第一过滤元件，第一外筒体内位于第一孔板上方形成第一净气腔，第一外筒体内位于第一孔板下方形成第一原气腔，第一外筒体上设有与第一原气腔导通的第一进气口和与第一净气腔导通的第一排气口，第一外筒体的下部呈收敛状形成第一积灰排灰部，第一气体过滤器的下方设有第二气体过滤器，所述第二气体过滤器包括第二外筒体、安装在第二外筒体内的第二孔板以及安装在第二孔板上的第二过滤元件，所述第一外筒体与第二外筒体上下对接使第一积灰排灰部套置于第二外筒体内部，第二外筒体内位于第二孔板上方与第一积灰排灰部之间形成第二净气腔，第二外筒体内位于第二孔板下方形成第二原气腔，第二外筒体上设有与第二原气腔导通的第二进气口和与第二净气腔导通的第二排气口，第二外筒体的下部呈收敛状形成第二积灰排灰部，所述第一积灰排灰部从上向下穿过第二孔板后通向第二积灰排灰部。由于第一气体过滤器与第二气体过滤器上下排列形成气体过滤装置，气体过滤装置在单位占地面积内过滤元件的布置数量更多，而过滤元件布置数量的增多必然导致气体过滤装置过滤能力的提升；第一外筒体与第二外筒体上下对接使第一积灰排灰部套置于第二外筒体内部，第一积灰排灰部从上向下穿过第二孔板后通向第二积灰排灰部的设计，降低了气体过滤装置的高度，也实现了第一气体过滤器与了第二气体过滤器过滤、排灰互不影响，且当气体过滤装置处理的气体为高温气体时，由于第一积灰排灰部中的灰尘亦为高温粉尘，其在从上向下穿过第二孔板后通向第二积灰排灰部的过程中能够对第二气体过滤器中进行过滤的气体进行加热，因此能够有效避免第二气体过滤器中进行过滤的气体因温度下降发生相变，提高过滤稳定性并降低第二气体过滤器中过滤元件被堵塞的几率。总之，本发明的上述气体过滤装置将第一气体过滤器与了第二气体过滤器有机结合后，提高单位占地面积内过滤元件的布置数量并提升了过滤能力，尤其适用于气体过滤装置安装场地面积受限但又有较高过滤处理能力要求的场合。

在本发明上述气体过滤装置的基础上，还可进一步改进为：第一气体过滤器和第二气体过滤器中，至少第二气体过滤器采用以下结构的反吹装置：反吹装置包括安装在由至少一个过滤元件组成的过滤单元上方的扩散器，该扩散器由上吸收部、下扩散部以及连接于上吸收部、下扩散部之间的收缩部构成，下扩散部的扩散口覆盖整个过滤单元，上吸收部通过输气管连接安装在过滤器外部的反吹脉冲阀，输气管出口与上吸收部之间通过定心架同轴连接；第二气体过滤器中反吹装置的输气管包括上竖直段、中间倾斜段和下竖直段，下竖直段的出口端安装在所述定心架上，中间倾斜段的一端位于第二气体过滤器外部并连接上竖直段，另一端位于第二气体过滤器内部并连接下竖直段，上竖直段与反吹脉冲阀连接，中间倾斜段与上竖直段或下竖直段的夹角≥145°。应指出，上面只要求了第二气体过滤器中的反吹装置的输气管包括上竖直段、中间倾斜段和下竖直段，下竖直段的出口端安装在所述定心架上，中间倾斜段的一端位于第二气体过滤器外部并连接上竖直段，另一端位于第二气体过滤器内部并连接下竖直段，上竖直段与反吹脉冲阀连接，中间倾斜段与上竖直段或下竖直段的夹角≥145°，而对第一气体过滤器中的反吹装置则未作此要求。由于第一气体过滤器与第二气体过滤器上下重叠而限制了第二气体过滤器中反吹装置的输气管的安装，而将第二气体过滤器中的反吹装置的输气管按上述限定的方式进行设置并连接反吹脉冲阀后，能够有效避免反吹气体在输气管中的能量损失，确保反吹效果。上述扩散器的主要作用是实现对整个过滤单元进行反吹，这样当一个过滤单元中含有多个过滤元件时就能够对这些过滤元件同时进行反吹；另外由于扩散器由上吸收部、下扩散部以及连接于上吸收部、下扩散部之间的收缩部构成，故反吹气体在经过收缩部时受到压缩，能够提高气流向下扩散的速度，提高反吹效果。

作为对上述任意一技术方案的进一步改进，所述第一积灰排灰部包括由第一外筒体下部直接收敛形成的锥斗以及从锥斗底孔向下延伸形成的卸料管，所述卸料管位于第二外筒体的中心轴线上并从上向下穿过第二孔板后通向第二积灰排灰部，第二过滤元件布置于卸料管的周边。这样，当气体过滤装置处理的气体为高温气体时，由于第一积灰排灰部中的灰尘亦为高温粉尘，而在第一积灰排灰部包括由第一外筒体下部直接收敛形成的锥斗以及从锥斗底孔向下延伸形成的卸料管，所述卸料管位于第二外筒体的中心轴线上并从上向下穿过第二孔板后通向第二积灰排灰部，第二过滤元件布置于卸料管周边的情况下，受益于结构的对称性，能够将第一积灰排灰部中的灰尘热量较为均匀的分配给卸料管周边的各个第二过滤元件。

此外，作为对上述任意一技术方案的更进一步改进，第二气体过滤器中安装有进气布气装置，该进气布气装置包括与第二进气口连接的下进气管和多根分别与该第二下进气管连接的导升管，导升管的上端设有排气口，所述排气口的高度位于第二气体过滤器中第二过滤元件的上半段高度范围内或高于第二过滤元件的上端；第二气体过滤器中安装有多组由至少一个过滤元件所组成的过滤单元，这些过滤单元环向间隔布置在这些第二导升管的周围；所述导升管环向间隔布置于所述卸料管的周边。同样，第一气体过滤器中也可安装进气布气装置，该进气布气装置包括与第一进气口连接的下进气管和多根分别与该下进气管连接的导升管，导升管的上端设有排气口，所述排气口的高度位于第一气体过滤器中第一过滤元件的上半段高度范围内或高于第一过滤元件的上端；第一气体过滤器中安装有多组由至少一个过滤元件所组成的过滤单元，这些过滤单元环向间隔布置在这些第一导升管的周围。

本发明的气体过滤装置的气体净化方法，用于对气体进行分级过滤净化，第一级过滤时将温度较高的待过滤气体通入叠层式气体过滤装置的第一进气口，然后将过滤后的气体从第一排气口排出；第二级过滤时将第一排气口排出的气体通入叠层式气体过滤装置的第二进气口，后将过滤后的气体从第二排气口排出；其间，第一级过滤产生的热粉尘从第一积灰排灰部向第二积灰排灰部运动过程中对第二气体过滤器的气体进行加热。上述方法利用第一级过滤时回收的高温粉尘，使其在从上向下穿过第二孔板后通向第二积灰排灰部的过程中对第二气体过滤器中进行过滤的气体进行加热，避免第二气体过滤器中进行过滤的气体因温度下降发生相变，提高过滤稳定性和第二气体过滤器中过滤元件的使用寿命。

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为本发明气体过滤装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，第一气体过滤器100包括第一外筒体110、安装在第一外筒体110内的第一孔板120以及安装在第一孔板120上的第一过滤元件130，第一外筒体110内位于第一孔板120上方形成第一净气腔140，第一外筒体110内位于第一孔板120下方形成第一原气腔150，第一外筒体110上设有与第一原气腔150导通的第一进气口160和与第一净气腔140导通的第一排气口170，第一外筒体110的下部呈收敛状形成第一积灰排灰部180；第一气体过滤器100的下方设有第二气体过滤器200，第二气体过滤器200包括第二外筒体210、安装在第二外筒体210内的第二孔板220以及安装在第二孔板220上的第二过滤元件230，所述第一外筒体110与第二外筒体210上下对接使第一积灰排灰部180套置于第二外筒体210内部，第二外筒体210内位于第二孔板220上方与第一积灰排灰部180之间形成第二净气腔240，第二外筒体210内位于第二孔板220下方形成第二原气腔250，第二外筒体210上设有与第二原气腔250导通的第二进气口260和与第二净气腔240导通的第二排气口270，第二外筒体210的下部呈收敛状形成第二积灰排灰部280，所述第一积灰排灰部280从上向下穿过第二孔板220后通向第二积灰排灰部280；其中，所述第一积灰排灰部180包括由第一外筒体110下部直接收敛形成的锥斗181以及从锥斗181底孔向下延伸形成的卸料管182，所述卸料管182位于第二外筒体200的中心轴线上并从上向下穿过第二孔板220后通向第二积灰排灰部280，第二过滤元件230布置于卸料管182的周边；所述第一过滤元件130和第二过滤元件230均采用烧结金属多孔材料滤管或烧结陶瓷多孔材料滤管，多根烧结金属多孔材料滤管或烧结陶瓷多孔材料滤管组成一组过滤元件，第一气体过滤器100和第二气体过滤器200中分别设有多组所述过滤单元，第二气体过滤器200中的这些过滤单元环向布置于卸料管182的周边；第一气体过滤器100和第二气体过滤器200中还分别设有反吹装置300，第一气体过滤器100和第二气体过滤器200中的反吹装置300均包括对应安装在各过滤单元上方的扩散器310，该扩散器310由上吸收部311、下扩散部313以及连接于上吸收部311、下扩散部313之间的收缩部312构成，下扩散部313的扩散口覆盖整个过滤单元，上吸收部311通过输气管320连接安装在过滤器外部的反吹脉冲阀330，输气管320出口与上吸收部311之间通过定心架340同轴连接，其中，第一气体过滤器100的输气管320为直管，其上端穿出第一气体过滤器100的顶部后与反吹脉冲阀330连接，第二气体过滤器200中反吹装置300的输气管320则包括上竖直段321、中间倾斜段322和下竖直段323，下竖直段323的出口端安装在所述定心架340上，中间倾斜段322的一端位于第二气体过滤器200外部并连接上竖直段321，另一端位于第二气体过滤器200内部并连接下竖直段323，上竖直段321与反吹脉冲阀330连接，中间倾斜段322与上竖直段321或下竖直段323的夹角为150°。

在上述技术方案基础上，所述第二气体过滤器200中还安装有进气布气装置，该进气布气装置包括与第二进气口260连接的下进气管410和多根分别与该第二下进气管410连接的导升管420，导升管420的上端设有排气口，所述排气口的高度位于第二气体过滤器200中第二过滤元件230的上半段高度范围内或高于第二过滤元件230的上端；第二气体过滤器200中的过滤单元环向间隔布置在这些第二导升管420的周围，同时所述导升管420环向间隔布置于所述卸料管182的周边；此外，第一气体过滤器100中同样安装有进气布气装置，该进气布气装置包括与第一进气口160连接的下进气管410和多根分别与该下进气管410连接的导升管420，导升管420的上端设有排气口，所述排气口的高度位于第一气体过滤器100中第一过滤元件130的上半段高度范围内或高于第一过滤元件130的上端，第一气体过滤器100中的过滤单元环向间隔布置在这些第一导升管420的周围。

上述气体过滤装置的一种使用方法是将待过滤处理的气体同时通入第一进气口160和第二进气口260，然后再从第一排气口170和第二排气口270输出得到干净气体。

上述气体过滤装置的另一种使用方法用于对温度较高的待过滤气体进行分级过滤净化，第一级过滤时将温度较高的待过滤气体通入气体过滤装置的第一进气口160，然后将过滤后的气体从第一排气口170排出；第二级过滤时将第一排气口170排出的气体通入气体过滤装置的第二进气口260，后将过滤后的气体从第二排气口270排出；其间，第一级过滤产生的热粉尘从第一积灰排灰部180向第二积灰排灰部280运动过程中对第二气体过滤器200的气体进行加热。由于第二种方法利用了第一级过滤时回收的高温粉尘，使其在从上向下穿过第二孔板后通向第二积灰排灰部的过程中对第二气体过滤器中进行过滤的气体进行加热，避免第二气体过滤器中进行过滤的气体因温度下降发生相变，提高过滤稳定性并降低了第二气体过滤器中过滤元件的堵塞几率。

Claims (6)

1.气体过滤装置，包括第一气体过滤器(100)，所述第一气体过滤器(100)包括第一外筒体(110)、安装在第一外筒体(110)内的第一孔板(120)以及安装在第一孔板(120)上的第一过滤元件(130)，第一外筒体(110)内位于第一孔板(120)上方形成第一净气腔(140)，第一外筒体(110)内位于第一孔板(120)下方形成第一原气腔(150)，第一外筒体(110)上设有与第一原气腔(150)导通的第一进气口(160)和与第一净气腔(140)导通的第一排气口(170)，第一外筒体(110)的下部呈收敛状形成第一积灰排灰部(180)，其特征在于：第一气体过滤器(100)的下方设有第二气体过滤器(200)，所述第二气体过滤器(200)包括第二外筒体(210)、安装在第二外筒体(210)内的第二孔板(220)以及安装在第二孔板(220)上的第二过滤元件(230)，所述第一外筒体(110)与第二外筒体(210)上下对接使第一积灰排灰部(180)套置于第二外筒体(210)内部，第二外筒体(210)内位于第二孔板(220)上方与第一积灰排灰部(180)之间形成第二净气腔(240)，第二外筒体(210)内位于第二孔板(220)下方形成第二原气腔(250)，第二外筒体(210)上设有与第二原气腔(250)导通的第二进气口(260)和与第二净气腔(240)导通的第二排气口(270)，第二外筒体(210)的下部呈收敛状形成第二积灰排灰部(280)，所述第一积灰排灰部(180)从上向下穿过第二孔板(220)后通向第二积灰排灰部(280)；所述第一气体过滤器(100)和第二气体过滤器(200)中，至少第二气体过滤器(200)采用以下结构的反吹装置(300)：该反吹装置(300)包括安装在由至少一个过滤元件组成的过滤单元上方的扩散器(310)，该扩散器(310)由上吸收部(311)、下扩散部(313)以及连接于上吸收部(311)、下扩散部(313)之间的收缩部(312)构成，下扩散部(313)的扩散口覆盖整个过滤单元，上吸收部(311)通过输气管(320)连接安装在过滤器外部的反吹脉冲阀(330)，输气管(320)出口与上吸收部(311)之间通过定心架(340)同轴连接；第二气体过滤器(200)中反吹装置(300)的输气管(320)包括上竖直段(321)、中间倾斜段(322)和下竖直段(323)，下竖直段(323)的出口端安装在所述定心架(340)上，中间倾斜段(322)的一端位于第二气体过滤器(200)外部并连接上竖直段(321)，另一端位于第二气体过滤器(200)内部并连接下竖直段(323)，上竖直段(321)与反吹脉冲阀(330)连接，中间倾斜段(322)与上竖直段(321)或下竖直段(323)的夹角≥145°。

2.如权利要求1所述的气体过滤装置，其特征在于：所述第一积灰排灰部(180)包括由第一外筒体(110)下部直接收敛形成的锥斗(181)以及从锥斗(181)底孔向下延伸形成的卸料管(182)，所述卸料管(182)位于第二外筒体(210)的中心轴线上并从上向下穿过第二孔板(220)后通向第二积灰排灰部(280)，第二过滤元件(230)布置于卸料管(182)的周边。

3.如权利要求2所述的气体过滤装置，其特征在于：第二气体过滤器(200)中安装有进气布气装置，该进气布气装置包括与第二进气口(260)连接的第二下进气管和多根分别与该第二下进气管连接的第二导升管，第二导升管的上端设有第四排气口，所述第四排气口的高度位于第二气体过滤器(200)中第二过滤元件(230)的上半段高度范围内或高于第二过滤元件(230)的上端；第二气体过滤器(200)中安装有多组由至少一个第二过滤元件(230)所组成的过滤单元，这些过滤单元环向间隔布置在这些第二导升管的周围；所述第二导升管环向间隔布置于所述卸料管(182)的周边。

4.如权利要求1－3中任意一项权利要求所述的气体过滤装置，其特征在于：第一气体过滤器(100)中安装有进气布气装置，该进气布气装置包括与第一进气口(160)连接的第一下进气管和多根分别与该第一下进气管连接的第一导升管，第一导升管的上端设有第三排气口，所述第三排气口的高度位于第一气体过滤器(100)中第一过滤元件(130)的上半段高度范围内或高于第一过滤元件(130)的上端；第一气体过滤器(100)中安装有多组由至少一个第一过滤元件(130)所组成的过滤单元，这些过滤单元环向间隔布置在这些第一导升管的周围。

5.如权利要求1－3中任意一项权利要求所述的气体过滤装置，其特征在于：第一过滤元件(130)和/或第二过滤元件(230)采用烧结金属多孔材料滤管或烧结陶瓷多孔材料滤管。

6.使用权利要求1－5中任意一项权利要求所述的气体过滤装置的气体净化方法，用于对气体进行分级过滤净化，其特征在于：第一级过滤时将温度较高的待过滤气体通入气体过滤装置的第一进气口(160)，然后将过滤后的气体从第一排气口(170)排出；第二级过滤时将第一排气口(170)排出的气体通入气体过滤装置的第二进气口(260)，后将过滤后的气体从第二排气口(270)排出；其间，第一级过滤产生的热粉尘从第一积灰排灰部(180)向第二积灰排灰部(280)运动过程中对第二气体过滤器(200)的气体进行加热。