CN106669302A - 一种过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种过滤器，包括壳体、滤芯管组、反吹管组和驱动机构；滤芯管组设置在壳体内；反吹管组设置在滤芯管组的上方；反吹管组设有反吹进气端和多个反吹出气端；多个反吹出气端分别与滤芯管组相对；多个反吹出气端与滤芯管组相对的一端端部分别固定有密封件；驱动机构驱动反吹管组上下移动，且在反吹管组向下移动时，反吹出气端通过密封件密封固定在滤芯管组上。本发明在过滤器正常过滤时，使反吹管组向上移动而与滤芯管组脱离；在反吹过滤器时，使反吹管组向下移动，进而使反吹管组通过密封件与滤芯管组密封连接，从而使得反吹管组内的反吹气体全部反吹到滤芯管组内，减小了反吹气体的消耗量和工作能耗，降低了生产和使用成本。

Description

一种过滤器
技术领域
本发明涉及高温气体过滤除尘领域，尤其涉及一种过滤器。
背景技术
在化工、石油、冶金、电力等行业中常产生高温含尘气体。为回收高温气体中的能量，并使高温气体的排放达到环保排放标准，通常需对这些高温含尘气体进行除尘。高温气体除尘是在高温条件下对含尘气体直接进行气固分离，实现气体净化的一项技术，它可以最大程度地利用气体的物理显热、化学潜热和动力能，提高能源利用率，同时简化工艺过程，节省设备投资。
当前最具发展潜力的洁净煤技术中，以整体煤气化联合循环(IGCC)和增压流化床联合循环发电(PFC CC)为代表的各种燃煤发电技术和以煤气化为龙头的煤化工多联产技术中都涉及高温气体的除尘问题。IGCC等洁净煤发电技术在向商业化发展过程中所遇到的一个共同难题就是高温燃气净化，其目的一是保护燃气轮机叶片和下游设备，二是使排出的烟气符合环保标准。而烧结金属滤管和陶瓷滤管等刚性高温过滤元件，具有良好的抗震性能、耐高温、耐腐蚀和热冲击性能，同时具有较高的过滤精度和过滤效率，因此被广泛地用于高温气体净化领域，以高温陶瓷过滤器为例，可除去5u m以上的颗粒，出口含尘浓度小于5mg/Nm3，分离效率达99.9％。
但是，性能再好的过滤器长期使用后，其滤芯均会因沾染了过多的尘体颗粒杂质，而影响过滤器的除尘效果，因此，需要定期反吹过滤器滤芯，以除去滤芯上的杂质，确保过滤器的性能。然而目前的过滤器滤芯的反吹过程都是采用在滤芯上方插入一个文丘里反吹管，利用脉冲气体压力对滤芯进行反吹，这种反吹方式由于反吹气体和过滤器管口不密封导致反吹气体并没有完全通过滤芯导致反吹气体的压力损失；同时消耗的反吹气体量也大大提高。由于反吹压力的损失使得气体进行反吹时需要的反吹压力提高，如传统过滤器系统的反吹压力高达7～10MP，如此高地反吹压力需要使用进口阀门，才能满足反吹系统的开关阀门要求，而进口阀门是非常昂贵的，这无疑增加了成本。并且高消耗的反吹压力，增加了反吹气体的压缩机组功率，也增加了维护成本。另外，文丘里反吹管只能实现对过滤器滤芯的脉冲式反吹，并不能向过滤器内输送稳定压力的反吹气体，也不能对反吹气体的压力进行有效控制，进而导致反吹效果不佳。
发明内容
本发明在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种过滤器，其无需使用高压力的反吹气体和昂贵的进口气动阀门便可以实现对滤芯管组的有效清洁，且可大大减小反吹气体的消耗量和工作能耗，降低生产和使用成本。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种过滤器包括壳体、滤芯管组、反吹管组和驱动机构；所述滤芯管组设置在所述壳体内；所述反吹管组设置在所述滤芯管组的上方；所述反吹管组设有反吹进气端和多个反吹出气端；所述多个反吹出气端分别与所述滤芯管组相对；所述多个反吹出气端与所述滤芯管组相对的一端端部分别固定有密封件；所述驱动机构驱动所述反吹管组上下移动，且在所述反吹管组向下移动时，所述反吹出气端通过所述密封件密封固定在所述滤芯管组上。
相比于现有技术，本发明在过滤器正常过滤时，使反吹管组向上移动而与滤芯管组脱离，确保过滤器的正常过滤；在反吹过滤器时，使反吹管组向下移动，进而使反吹管组通过密封件与滤芯管组密封连接，从而使得反吹管组内的反吹气体全部反吹到滤芯管组内，无需使用高压力的反吹气体和昂贵的进口气动阀门便可以实现对滤芯管组的有效清洁，并且大大减小了反吹气体的消耗量和工作能耗，降低了生产和使用成本。
进一步地，所述密封件包括金属圆环；所述金属圆环固定在所述反吹出气端的端部，且所述金属圆环与所述出气端同轴设置；所述金属圆环的内径大小与所述反吹出气端的内径大小相等；所述金属圆环的外径大小大于所述反吹管组的外径大；且在所述反吹管组向下移动时，所述金属圆环的端面与所述滤芯管组的端面相贴合。
进一步地，所述密封件还包括锥形塞；所述锥形塞固定在所述金属圆环上，且所述锥形塞与所述金属圆环同轴设置；所述锥形塞上设有通孔；在所述反吹管组向下移动时，所述锥形塞嵌入到所述滤芯管组，并通过所述通孔连通所述反吹管组和滤芯管组。
进一步地，所述反吹管组包括多个反吹出气管、反吹连通管和反吹进气管；所述多个反吹出气管分别设置在所述滤芯管组的上方，并位于所述壳体的上腔体内；所述多个反吹出气管与所述滤芯管组相对的一端分别设有反吹出气端，所述反吹出气端上固定所述密封件；所述反吹连通管一端连通所述多个出气管，另一端穿过所述外壳外露；所述反吹连通管外露端端部固定所述驱动机构；所述反吹进气管与所述反吹连通管外露端的侧部连接，并与所述反吹连通管相通；所述反吹进气管上设有反吹进气端。
进一步地，还包括反吹软管和控制器；所述反吹进气端通过所述反吹软管接通外界的反吹气体；所述反吹软管内设有第一气动阀门，所述第一气动阀门与所述控制器信号连接；所述第一气动阀门接收所述控制器发送的信号实现开启或关闭，且在所述第一气动阀门开启时，向所述反吹管组内输送反吹气体；在第一气动阀门关闭时，停止向所述反吹管组内输送反吹气体。
进一步地，所述驱动机构为气缸；所述气缸的推杆与反吹连通管外露的端部连接；所述气缸内设有第二气动阀门，所述第二气动阀门与所述控制器信号连接；所述第二气动阀门接收所述控制器发送的信号实现开启或关闭，且在所述第二气动阀门开启时，驱动所述反吹管组向下移动，使所述反吹管组与所述滤芯管组密封连接；在所述第二气动阀门关闭时，驱动所述反吹管组向上移动，使所述反吹管组与所述滤芯管组脱离。
进一步地，所述壳体内设有一隔板；所述隔板将所述壳体分为上腔体和下腔体；所述滤芯管组由下至上竖直穿过所述隔板，并固定在所述隔板上，且连通所述壳体的上腔体和下腔体。
相比于现有技术，本发明在过滤器正常过滤时，使反吹管组向上移动而与滤芯管组脱离，确保过滤器的正常过滤；在反吹过滤器时，使反吹管组向下移动，进而使反吹管组通过密封件与滤芯管组密封连接，从而使得反吹管组内的反吹气体全部反吹到滤芯管组内，无需使用高压力的反吹气体和昂贵的进口气动阀门便可以实现对滤芯管组的有效清洁，并且大大减小了反吹气体的消耗量和工作能耗，降低了生产和使用成本。进一步地，本发明通过反吹管组还可以在一定的压力条件下持续的反吹，同时通过所述控制器控制反吹压力的多次变化，实现更好地反吹效果，反吹效果较传统脉冲反吹方式提高10～30倍，反吹更彻底，反吹时间间隔更长。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是本发明实施例中过滤器过滤高压含尘气体的结构示意图；
图2是本发明实施例中反吹过滤器的结构示意图。
具体实施方式
请同时参阅图1和图2，图1是本发明实施例中过滤器过滤高压含尘气体的结构示意图，图中的箭头表示高压含尘气体的流向；图2是本发明实施例中反吹过滤器的结构示意图，图中的箭头表示反吹气体的流向。
该过滤器包括壳体1、滤芯管组2、反吹管组3、反吹软管(图中未示)、驱动机构4和控制器(图中未示)。所述滤芯管组2设置在所述壳体1内。所述反吹管组3设置在所述滤芯管组2的上方。所述反吹管组3设有反吹进气端和多个反吹出气端；所述反吹进气端通过所述反吹软管接通外界的反吹气体；所述多个反吹出气端分别与所述滤芯管组2相对，且与所述滤芯管组2相对的一端端部分别固定有密封件5。所述驱动机构4驱动所述反吹管组3垂直上下移动，且在所述反吹管组3向下移动时，所述反吹出气端通过所述密封件5密封固定在所述滤芯管组2上。所述控制器发送信号驱动所述驱动机构4工作，进而控制所述驱动机构4的移动。
所述壳体1内设有一隔板11；所述隔板11将所述壳体1分为上腔体12和下腔体13。所述下腔体13的侧部设有进风口14；所述上腔体12上与所述进风口14同侧的侧部设有出风口15。
所述滤芯管组2由下至上竖直穿过所述隔板11，并固定在所述隔板11上，且连通所述壳体1的上腔体12和下腔体13。
所述反吹管组3包括多个反吹出气管31、反吹连通管32和反吹进气管33。所述多个反吹出气管31分别设置在所述滤芯管组2的上方，并位于所述壳体1的上腔体12内。所述多个反吹出气管31与所述滤芯管组2相对的一端分别设有反吹出气端，所述反吹出气端上固定所述密封件5。所述反吹连通管32一端连通所述多个出气管，另一端穿过所述外壳外露。所述反吹连通管32外露端端部固定所述驱动机构4。所述反吹进气管33与所述反吹连通管32外露端的侧部连接，并与所述反吹连通管32相通。所述反吹进气管33上设有反吹进气端。本实施例中，所述反吹管组3由耐高温材料加工制成，其材质包括各种合金、陶瓷等非金属材料。
所述反吹软管内设有第一气动阀门，所述第一气动阀门与所述控制器信号连接。所述第一气动阀门接收所述控制器发送的信号实现开启或关闭，且在所述第一气动阀门开启时，向所述反吹管组3内输送反吹气体；在第一气动阀门关闭时，停止向所述反吹管组3内输送反吹气体，进而实现向所述反吹管组3内持续输送一定压力的反吹气体，使得滤芯管组2的反吹更加彻底，反吹时间间隔更长。
所述密封件5包括金属圆环和锥形塞。所述金属圆环固定在所述反吹出气端上与所述滤芯管组2相对的一端端部，且所述金属圆环与所述出气端同轴设置。所述金属圆环的内径大小与所述反吹出气端的内径大小相等；所述金属圆环的外径大小大于所述反吹管组3的外径大小。所述锥形塞固定在所述金属圆环上，且所述锥形塞与所述金属圆环同轴设置。所述锥形塞上设有通孔；在所述锥形塞嵌入到所述滤芯管组2时，通过所述通孔连通所述反吹管组3和滤芯管组2。所述反吹管组3在所述驱动机构4的驱动作用下向下移动时，所述锥形塞嵌入所述滤芯管组内，且所述金属圆环的端面与所述滤芯管组2的端面相贴合，进而使所述反吹管组3与所述滤芯管组2密封连接，使得反吹管组3内的反吹气体通过所述锥形塞上的通孔全部反吹到滤芯管组2内。
本发明的密封件5也可以仅仅包括锥形塞，此时，所述锥形塞固定在所述反吹出气端上与所述滤芯管组2相对的一端端部，所述锥形塞与所述出气端同轴设置。或者所述密封件5也可以仅仅包括金属圆环。同时，本发明的所述密封件的形状不限于圆环形状，还可以是方形状，三角形等多边形构成。
所述驱动机构4为气缸；所述气缸的推杆与反吹连通管32外露的端部连接；所述气缸内设有第二气动阀门，所述第二气动阀门与所述控制器信号连接。所述第二气动阀门接收所述控制器发送的信号实现开启或关闭，且在所述第二气动阀门开启时，驱动所述反吹管组3向下移动，使所述反吹管组3与所述滤芯管组2密封连接，实现对滤芯管组2的反吹；在所述第二气动阀门关闭时，驱动所述反吹管组3向上移动，使所述反吹管组3与所述滤芯管组2脱离，实现对高压含尘气体的正常过滤。所述驱动机构4还可以为油缸，齿条，滑块，涡轮蜗杆等机械传动结构。
所述控制器为PLC或嵌入式单片机，所述控制器发送信号控制所述第一气动阀门和第二气动阀门开启或关闭。
本发明的过滤器包括但不限于金属过滤器，陶瓷过滤器、布袋过滤器等。
本实施例中，所述反吹连通管32的外径为40毫米，壁厚为5毫米，长度为500毫米。所述反吹进气管33直径为10毫米，壁厚为1.5毫米。所述金属圆环的内径为40毫米，外径为100毫米。或者，所述反吹连通管32的外径为60毫米，壁厚为5毫米，长度为500毫米。所述反吹进气管33直径为10毫米，壁厚为1.5毫米。所述金属圆环的内径为60毫米，外径为100毫米。
过滤器正常工作时，所述驱动机构4驱动所述反吹管组3向上移动，以使所述反吹管组3与所述滤芯管组2相离，高压含尘气体从所述壳体1的进风口进入到所述壳体1的下腔体内，并通过所述滤芯管组2除去灰尘颗粒后，从所述壳体1上腔体的出风口处获得过滤后的洁净高压气体。
当需要反吹过滤器时，所述驱动机构4驱动所述反吹管组3向下移动，使所述锥形塞嵌入所述滤芯管组2内，且使所述金属圆环的端面与所述滤芯管组2的端面相贴合，进而使所述反吹管组3与所述滤芯管组2密封连接。从所述反吹管组3的反吹气体进气端通入反吹气体，该反吹气体从所述反吹管组3的反吹出气端通入所述滤芯管组2内，并从滤芯管组2内流入所述壳体1的下腔体内，最终从所述壳体1的进风口流出，从而实现对滤芯管组2的反吹。
相比于现有技术，本发明在过滤器正常过滤时，使反吹管组向上移动而与滤芯管组脱离，确保过滤器的正常过滤；在反吹过滤器时，使反吹管组向下移动，进而使反吹管组通过密封件与滤芯管组密封连接，从而使得反吹管组内的反吹气体全部反吹到滤芯管组内，无需使用高压力的反吹气体和昂贵的进口气动阀门便可以实现对滤芯管组的有效清洁，并且大大减小了反吹气体的消耗量和工作能耗，降低了生产和使用成本。进一步地，本发明通过反吹管组还可以在一定的压力条件下持续的反吹，同时通过所述控制器控制反吹压力的多次变化，实现更好地反吹效果，反吹效果较传统脉冲反吹方式提高10～30倍，反吹更彻底，反吹时间间隔更长。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (7)

1.一种过滤器，其特征在于，包括壳体、滤芯管组、反吹管组和驱动机构；所述滤芯管组设置在所述壳体内；所述反吹管组设置在所述滤芯管组的上方；所述反吹管组设有反吹进气端和多个反吹出气端；所述多个反吹出气端分别与所述滤芯管组相对；所述多个反吹出气端与所述滤芯管组相对的一端端部分别固定有密封件；所述驱动机构驱动所述反吹管组上下移动，且在所述反吹管组向下移动时，所述反吹出气端通过所述密封件密封固定在所述滤芯管组上。
2.根据权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述密封件包括金属圆环；所述金属圆环固定在所述反吹出气端的端部，且所述金属圆环与所述出气端同轴设置；所述金属圆环的内径大小与所述反吹出气端的内径大小相等；所述金属圆环的外径大小大于所述反吹管组的外径大；且在所述反吹管组向下移动时，所述金属圆环的端面与所述滤芯管组的端面相贴合。
3.根据权利要求2所述的过滤器，其特征在于，所述密封件还包括锥形塞；所述锥形塞固定在所述金属圆环上，且所述锥形塞与所述金属圆环同轴设置；所述锥形塞上设有通孔；在所述反吹管组向下移动时，所述锥形塞嵌入到所述滤芯管组，并通过所述通孔连通所述反吹管组和滤芯管组。
4.根据权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述反吹管组包括多个反吹出气管、反吹连通管和反吹进气管；所述多个反吹出气管分别设置在所述滤芯管组的上方，并位于所述壳体的上腔体内；所述多个反吹出气管与所述滤芯管组相对的一端分别设有反吹出气端，所述反吹出气端上固定所述密封件；所述反吹连通管一端连通所述多个出气管，另一端穿过所述外壳外露；所述反吹连通管外露端端部固定所述驱动机构；所述反吹进气管与所述反吹连通管外露端的侧部连接，并与所述反吹连通管相通；所述反吹进气管上设有反吹进气端。
5.根据权利要求1所述的过滤器，其特征在于，还包括反吹软管和控制器；所述反吹进气端通过所述反吹软管接通外界的反吹气体；所述反吹软管内设有第一气动阀门，所述第一气动阀门与所述控制器信号连接；所述第一气动阀门接收所述控制器发送的信号实现开启或关闭，且在所述第一气动阀门开启时，向所述反吹管组内输送反吹气体；在第一气动阀门关闭时，停止向所述反吹管组内输送反吹气体。
6.根据权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述驱动机构为气缸；所述气缸的推杆与反吹连通管外露的端部连接；所述气缸内设有第二气动阀门，所述第二气动阀门与所述控制器信号连接；所述第二气动阀门接收所述控制器发送的信号实现开启或关闭，且在所述第二气动阀门开启时，驱动所述反吹管组向下移动，使所述反吹管组与所述滤芯管组密封连接；在所述第二气动阀门关闭时，驱动所述反吹管组向上移动，使所述反吹管组与所述滤芯管组脱离。
7.根据权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述壳体内设有一隔板；所述隔板将所述壳体分为上腔体和下腔体；所述滤芯管组由下至上竖直穿过所述隔板，并固定在所述隔板上，且连通所述壳体的上腔体和下腔体。
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