CN112791522B - 模块式高温气体过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明属于高温气体过滤设备技术领域，涉及一种模块式高温气体过滤器。本发明包括过滤器壳体、密封于过滤器壳体内的若干过滤模块、反吹清洗系统和隔板，过滤器壳体内，垂直方向上多个过滤模块串联组成过滤单元，多个过滤单元平行并列设置，过滤单元顶部固定连接到隔板上。本发明模块式高温气体过滤器的每个过滤模块带有多个过滤元件，过滤面积大、效率高，达到设备小型化、标准化，减少占地面积，易于规模化生产，且安装维护方便，可根据实际生产需求组装，降低设备成本，适用范围广。反吹清洗系统的管路和过滤模块结构巧妙穿插的独特设计，最大化的实现空间利用率和功能，使过滤器整体结构紧凑，总体热应力小，结构强度好寿命高。

Description

模块式高温气体过滤器

技术领域

本发明属于高温气体过滤设备技术领域，属于环保设备的一种，具体涉及一种模块式高温气体过滤器。

背景技术

随着工业技术的发展和环境保护要求的提高，高温气固分离技术取得了重要进展，高温除尘过滤设备已经广泛应用于煤气化、石油催化、生物质气化、垃圾焚烧、热解和冶金等各个行业。膜过滤器的过滤精度较高，粒径控制比较稳定，而且反冲洗容易恢复性能，广泛用于高温气体过滤领域。过滤器的核心部件是滤芯，但现有技术中，单层滤芯过滤器是最常用的布置方式，滤芯开口端向上，结构简单，适合较小的过滤面积和处理气量，随处理气量的增加，必然会增加过滤器直径，增加制作、运输成本和加工工艺难度，管板支撑应力增加容易破坏，内气体流动不均匀发生粉尘架桥现象；现有的多层过滤器结构较为复杂，设计五花八门，没有实现标准化，适用范围有限，加工定制成本高，不利于批量生产和大量推广。

发明内容

为解决上述技术问题，发明人结合生产实践经验，经过不断研发实验探索，得到模块式高温气体过滤器。本发明每个过滤模块相当于一个过滤标准件，具有独立的过滤功能，方便按过滤条件增加或减少模块数量配置，适用范围广，而且具有结构紧凑、空间利用率高和占地面积小等优点。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

模块式高温气体过滤器，包括过滤器壳体、密封于过滤器壳体内的若干过滤模块7、反吹清洗系统和隔板8，其中：

过滤器壳体分为上壳体3和下壳体4，上壳体3和下壳体4通过法兰密封连接，上壳体3顶部正上方设置出气口1，下壳体4底部侧面设置进气口6，下壳体4底部正下方设置排渣口5；

过滤器壳体内部腔体的上壳体3和下壳体4之间设置隔板8，隔板8通过螺栓固定在上壳体3和下壳体4的法兰之间，隔板8上对应过滤单元顶部设置通气孔；

过滤器壳体内，垂直方向上多个过滤模块7串联组成过滤单元，多个过滤单元平行并列设置，过滤单元顶部固定连接到隔板8上；所述的过滤模块7包括倒置“T”形的空腔结构的上罩体10、多个过滤元件11和支撑板15，上罩体10顶部接口带有法兰，上罩体10底部设置支撑板15，支撑板15中心设置有过滤模块接口18，过滤模块接口18与上罩体10顶部接口直径相同且设置有相同法兰，使应垂直方向相邻过滤模块7通过法兰连接串联；支撑板15上设置有若干过滤元件安装孔17，用于固定安装过滤元件11；

反吹清洗系统包括反吹总管2、喷嘴12、若干反吹环管14和反吹纵管9，反吹总管2两端固定于上壳体3，每个过滤模块7内设置反吹环管14，水平方向置于上罩体10下部腔体内，反吹环管14对应过滤元件11设置有喷嘴12，喷嘴12与过滤元件11顶部相对应且不接触；反吹环管14连通垂直方向的反吹纵管9，垂直方向的反吹纵管9置于上罩体10腔体内且贯通整个过滤单元。

进一步地，所述的反吹纵管9包括若干段，每段反吹纵管9两端设置法兰，若干段反吹纵管9通过法兰连接贯通整个过滤单元。

进一步地，所述的反吹环管14之间设置相连通的反吹横管16。

进一步地，所述的过滤元件11顶部连接引射器13，引射器13与喷嘴12相对，各喷嘴12通过引射器13反吹清洗各过滤元件11。

进一步地，所述的过滤元件11为试管式过滤元件，试管式过滤元件为底部封闭、顶部开口的试管形结构，过滤元件11外表面覆有过滤膜，气体由过滤元件11外壁沿径向流入内部，净化后的气体由顶部开口端排出。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

1. 本发明采用过滤模块化设计，标准化程度高，易于规模化生产，且安装维护方便，可根据实际生产需求组装，降低设备成本，适用范围广；

2. 过滤模块结构紧凑，每个过滤模块带有多个过滤元件，过滤面积大、效率高，且空间利用率高，使过滤器整体体积小，达到设备小型化、标准化，减少占地面积；

3. 反吹清洗系统的管路和过滤模块结构巧妙穿插的独特设计，最大化的实现空间利用率和功能，使过滤器整体结构紧凑，总体热应力小，结构强度好、寿命高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例1中模块式高温气体过滤器的结构示意图；

图2是图1的Y-Y横向剖视图；

图3是图1的H-H侧向剖视图；

图4是图 3中过滤单元的结构示意图 ；

图5是图4的B-B侧向剖视图；

图6是图4的A-A横向剖视图；

图7是图6中支撑板的结构示意图；

图8是过滤元件的结构及过滤气体流向示意图；

图中：1出气口，2反吹清洗系统，3上壳体，4下壳体，5排渣口，6进气口，7过滤模块，8隔板，9反吹纵管，10上罩体，11过滤元件，12喷嘴，13引射器，14反吹环管，15支撑板，16反吹横管，17过滤元件安装孔，18过滤模块接口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用细新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用细新型。

为使本实用细新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用细新型实施例中的附图，对本实用细新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用细新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用细新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用细新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用细新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用细新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用细新型的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用细新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用细新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用细新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位（旋转90度或处于其他方位），并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用细新型保护范围的限制。

实施例1

如图1至图3所示，模块式高温气体过滤器，包括过滤器壳体、密封于过滤器壳体内的若干过滤模块7、反吹清洗系统和隔板8，其中：

如图1所示，过滤器壳体分为上壳体3和下壳体4，上壳体3和下壳体4通过法兰密封连接，上壳体3顶部正上方设置出气口1，下壳体4底部侧面设置进气口6，下壳体4底部正下方设置排渣口5。

如图3所示，过滤器壳体内部腔体的上壳体3和下壳体4之间设置隔板8，隔板8通过螺栓固定在上壳体3和下壳体4的法兰之间，隔板8上对应过滤单元顶部设置通气孔；下壳体4内，垂直方向上多个过滤模块7串联组成过滤单元，多个过滤单元平行并列设置，过滤单元顶部固定连接到隔板8上,。

如图4和图5所示，过滤模块7包括倒置“T”形的空腔结构的上罩体10、多个过滤元件11和支撑板15，上罩体10顶部接口带有法兰，上罩体10底部设置支撑板15；如图6和图7所示，支撑板15中心设置有过滤模块接口18，过滤模块接口18与上罩体10顶部接口直径相同且设置有相同法兰，使应垂直方向相邻过滤模块7通过法兰连接串联；支撑板15上设置有过滤元件安装孔17，用于固定安装过滤元件11；

如图3、图5和图6所示，反吹清洗系统包括反吹总管2、喷嘴12、引射器13、若干反吹环管14和反吹纵管9。如图3所示，反吹总管2两端焊接固定于上壳体3；如图6所示，每个过滤模块7内设置一组或者多组反吹环管14，本实施例图中设置内外两组反吹环管14，水平方向置于上罩体10下部腔体内，内外两组反吹环管14之间设置相连通的反吹横管16；如图5所示，反吹环管14对应过滤元件11设置有喷嘴12，过滤元件11顶部连接引射器13，引射器13与喷嘴12相对，各喷嘴12通过引射器13反吹清洗各过滤元件11；反吹环管14连通垂直方向的反吹纵管9，反吹纵管9包括若干段，每段反吹纵管9两端设置法兰，若干段反吹纵管9通过法兰连接置于上罩体10腔体内且贯通整个过滤单元。

如图8所示，所述的过滤元件11为试管式过滤元件，试管式过滤元件为底部封闭、顶部开口的试管形结构，过滤元件11外表面覆有过滤膜，如图中箭头方向所示，气体由过滤元件11外壁沿径向流入内部，净化后的气体由顶部开口端排出。

本发明采用过滤模块化设计，过滤模块结构紧凑，每个过滤模块带有多个过滤元件，过滤面积大、效率高，且空间利用率高，使过滤器整体体积小，达到设备小型化、标准化，减少占地面积，易于规模化生产，且安装维护方便，可根据实际生产需求组装，降低设备成本，适用范围广。反吹清洗系统的管路和过滤模块结构巧妙穿插的独特设计，最大化的实现空间利用率和功能，使过滤器整体结构紧凑，总体热应力小，结构强度好寿命高。

本发明的工作过程如下：

待过滤的高温浊气通过过滤器壳体底部的进气口6进入下壳体4，经过下壳体4内的各多个过滤单元的若干过滤模块7的过滤，固体颗粒被截留于过滤元件7外表面，过滤后的清洁气体通过隔板8向上排出，经过上壳体3顶部的出气口1排出。当过滤元件1表面滤饼达到一定厚度（过滤压差达到设定值）时，过滤器执行反吹再生程序，反吹气经过反吹总管2，向下经过反吹纵管9、反吹横管16、反吹环管14，喷嘴12和引射器13，进入到各过滤单元的过滤模块7内部，对过滤元件7外表面的滤饼进行反吹清洗。反吹过程中，反吹气以临界流速从喷嘴12射出，通过引射器13，在喷嘴12和过滤元件11入口之间形成局部低压，将引射器13口周围的部分滤后洁净气体导入过滤元件11里，与喷嘴12射出的反吹气体一起对过滤元件11外表面的滤饼进行剥离清洗。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用细新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用细新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用细新型各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.模块式高温气体过滤器，其特征在于，包括过滤器壳体、密封于过滤器壳体内的若干过滤模块、反吹清洗系统和隔板，其中：

过滤器壳体分为上壳体和下壳体，上壳体和下壳体通过法兰密封连接，上壳体顶部正上方设置出气口，下壳体底部侧面设置进气口，下壳体底部正下方设置排渣口；

过滤器壳体内部腔体的上壳体和下壳体之间设置隔板，隔板通过螺栓固定在上壳体和下壳体的法兰之间，隔板上对应过滤单元顶部设置通气孔；

过滤器壳体内，垂直方向上多个过滤模块串联组成过滤单元，多个过滤单元平行并列设置，过滤单元顶部固定连接到隔板上；所述的过滤模块包括倒置“T”形的空腔结构的上罩体、多个过滤元件和支撑板，上罩体顶部接口带有法兰，上罩体底部设置支撑板，支撑板中心设置有过滤模块接口，过滤模块接口与上罩体顶部接口直径相同且设置有相同法兰，使应垂直方向相邻过滤模块通过法兰连接串联；支撑板上设置有若干过滤元件安装孔，用于固定安装过滤元件；所述的过滤元件为试管式过滤元件，试管式过滤元件为底部封闭、顶部开口的试管形结构，过滤元件外表面覆有过滤膜，气体由过滤元件外壁沿径向流入内部，净化后的气体由顶部开口端排出；

反吹清洗系统包括反吹总管、喷嘴、若干反吹环管和反吹纵管，反吹总管两端固定于上壳体，每个过滤模块内设置反吹环管，水平方向置于上罩体下部腔体内，反吹环管对应过滤元件设置有喷嘴，喷嘴与过滤元件顶部相对应且不接触；反吹环管连通垂直方向的反吹纵管，垂直方向的反吹纵管置于上罩体腔体内且贯通整个过滤单元。

2.根据权利要求1所述的模块式高温气体过滤器，其特征在于，所述的反吹环管之间设置相连通的反吹横管。

3.根据权利要求1所述的模块式高温气体过滤器，其特征在于，所述的反吹纵管包括若干段，每段反吹纵管两端设置法兰，若干段反吹纵管通过法兰连接贯通整个过滤单元。

4.根据权利要求1所述的模块式高温气体过滤器，其特征在于，所述的过滤元件顶部连接引射器，引射器与喷嘴相对，各喷嘴通过引射器反吹清洗各过滤元件。

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