CN112827262A - 箱式高温气体过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明属于高温气体过滤设备技术领域，具体涉及一种箱式高温气体过滤器，包括过滤器壳体及密封于过滤器壳体内的箱式蜂窝过滤单元。本发明箱式高温气体过滤器模块化设计的箱式蜂窝过滤单元，结构设计独特，过滤效率高，很高的气量时，也很方便扩展成同一过滤器壳体内的多个箱体同时运作；箱式蜂窝过滤单元内的蜂窝式过滤元件、上盖板、下盖板拆卸更换方便，使相同过滤器可用于处理多种工况条件下的高温气体过滤；箱式蜂窝过滤单元结构为立方体，结构简单成本低，制作容易，安装拆卸维护方便；过滤元件体积小，减小容器占地面积，空间利用率高，且方便运输和保管；反吹效率高，运行阻力小；内侧过滤，避免粉尘架桥。

Description

箱式高温气体过滤器

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，具体涉及一种带蜂窝过滤元件的箱式高温气体过滤器。

背景技术

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.高温过滤元件主要有多孔陶瓷材料和多孔金属材料两大类，高温过滤元件的结构可分为试管式及蜂窝式等。过滤器的核心部件是过滤元件，过滤元件的结构和尺寸决定了过滤器结构尺寸和过滤效率，开发出高效过滤元件有利于从根源上提升技术水平，降低成本，增强竞争力。而根据不同的工况参数，采用不同的过滤元件是提高效率的最好方法，针对大流量高温气体过滤，申请人通过自主研发，开发了高效的大流量蜂窝式过滤元件。

蜂窝式过滤元件，以蜂窝陶瓷为支撑体，高温气体过流壁面上涂有表面膜层。在现有技术中，高温气体过滤使用试管式过滤元件过滤器，过滤元件是按平面形式布置的，而相同体积的试管式过滤元件是蜂窝式过滤面积的约1/4，所以需要更多的过滤元件，成本高；而且空间利用率很低，所以占地面积更大；试管式结构气体阻力大，不利于节能；设备体积大、制作成本高；过滤元件是悬挂式布置拉应力大，稳定性差；反吹不均匀容易有残余滤饼，滤阻大、耗能高；且过滤元件长度大安装运输不便；对过滤元件间距有要求，容易发生粉尘架桥。

发明内容

为解决上述技术问题，发明人在研发生产过程中进行创新，得到本发明的箱式高温气体过滤器，本发明箱式蜂窝过滤单元的模块化设计，结构设计独特，拆卸更换方便，使相同过滤器可用于处理多种工况条件下的高温气体过滤。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

箱式高温气体过滤器，包括过滤器壳体及密封于过滤器壳体内的箱式蜂窝过滤单元，其中：

过滤器壳体分为上壳体2和下壳体3，上壳体2和下壳体3通过法兰密封连接，上壳体2顶部正上方设置出气口7，下壳体3底部侧面设置进气口10，下壳体3底部正下方设置排渣口11；同时上壳体2顶部焊接反吹管8，反吹管8通入上壳体2内；

箱式蜂窝过滤单元包括若干蜂窝式过滤元件1、上盖板4、下盖板5，箱体6；箱体6为上下敞开式腔体结构，固定安装在过滤器壳体内；蜂窝式过滤元件1为带有若干方形通孔的长方体，孔壁带有过滤膜，若干蜂窝式过滤元件1在垂直方向上多层摆放，且水平方向上并列紧密摆放至于箱体6内；箱体6上部设置上盖板4，箱体6下部设置下盖板5，上盖板4和下盖板5均设置通气孔13，上盖板4设置的通气孔13与下盖板5的通气孔13间隔互补设置，以保障待过滤浊气在箱式蜂窝过滤单元内充分过滤得到过滤净化；箱体6通过箱体定位板12固定安装在过滤器壳体内；

进一步地，所述的箱式蜂窝过滤单元的上盖板4为双层板构成的腔体结构，双层板中间设置有纵隔板16，在箱体6顶部形成一个集气空间；上盖板4的上层板设置集气孔14，使箱式蜂窝过滤单元过滤后的净化气体通过集气孔14向上排出，并经过出气口7排出过滤器。

进一步地，所述的箱式蜂窝过滤单元的上盖板4的集气孔14与在反吹管8通入上壳体内的反吹管口一一对应，反吹时反吹气通过反吹管8向下流入集气孔14，从而对下方垂直方向的箱体内6的蜂窝式过滤元件1进行反吹清洗。

进一步地，所述的箱式蜂窝过滤单元的箱体6底部带有向内弯曲的底部支撑板15，下盖板5定位在箱体6底部的底部支撑板15，下盖板5方便更换以匹配不同孔位和孔径的蜂窝式过滤元件1。

进一步地，所述的箱体6上焊接箱体定位板12，箱体定位板12用螺栓固定在过滤器壳体的法兰之间。

进一步地，所述的箱式蜂窝过滤单元的上盖板4边缘带有向下的翻边，下盖板5边缘带有向上翻边，可以定位箱体6内的蜂窝式过滤元件1。

进一步地，所述的箱式蜂窝过滤单元内的蜂窝式过滤元件1可更换，根据不同高温气体过滤条件选择对应的蜂窝式过滤元件1，蜂窝式过滤元件1规格尺寸相同，蜂窝式过滤元件1的方形通孔孔径大小和间距设置不同规格。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

1.箱式蜂窝过滤单元的模块化设计，过滤效率高，很高的气量时，也很方便扩展成同一过滤器壳体内的多个箱体同时运作；

2.箱式蜂窝过滤单元内的蜂窝式过滤元件、上盖板、下盖板拆卸更换方便，使相同过滤器可用于处理多种工况条件下的高温气体过滤；

3.箱式蜂窝过滤单元结构为立方体，结构简单成本低，制作容易，安装拆卸维护方便；

4.过滤元件体积小，减小容器占地面积，空间利用率高，且方便运输和保管；

5.反吹效率高，运行阻力小；

6．箱式蜂窝过滤单元内侧过滤，避免粉尘架桥；

综上所述，本发明结构设计独特，具有适用范围广，成本低，强度高，热稳定性好，方便安装等优点，特别适合大流量气体过滤，经过实践证明具有良好的耐高温性能，抗热震性，耐腐蚀性，过滤效率高，易于脉冲反吹等特点。

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为本发明实施例1中箱式高温气体过滤器的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的A-A侧向剖视图；

图4是图1的B-B横向剖视图；

图5是图3的X-W局部放大图；

图6是图3的箱式过滤单元中的箱体结构示意图；

图7是图6的俯视图；

图8是图3的箱式过滤单元中的上盖板的俯视图；

图9是图8中的C-C侧向剖视图；

图中：1蜂窝过滤元件，2 上壳体，3下壳体，4 上盖板，5 下盖板，6箱体，7出气口，8反吹气口，9压力表，10进气口，11排渣口，12箱体定位板，13通气孔，14集气孔，15底部支撑板，16十字纵隔板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明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发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，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，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

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发明的示例性实施方式。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发明的范围。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。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明保护范围的限制：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发明保护范围的限制。

实施例1

如图1至图3所示，箱式高温气体过滤器，包括过滤器壳体及密封于过滤器壳体内的箱式蜂窝过滤单元，本实施例中过滤器壳体内的箱式蜂窝过滤单元只有一个，实际生产中根据需求可设置多个箱式蜂窝过滤单元，其中：

过滤器壳体截面为圆形，过滤器壳体分为上壳体2和下壳体3，上壳体2和下壳体3通过法兰密封连接，上壳体2顶部正上方设置出气口7，下壳体3底部侧面设置进气口10，下壳体3底部正下方设置排渣口11；同时上壳体2顶部焊接反吹管8，如图2所示，本实施例中反吹管8设置4个，但实际生产中根据需求设置反吹管8数量，反吹管8垂直通入上壳体2内。

如图3至图5所示，箱式蜂窝过滤单元包括若干蜂窝式过滤元件1、上盖板4、下盖板5，箱体6；如图6和图7所示，箱体6为上下敞开式横截面为方形的腔体结构，通过箱体定位板12固定安装在过滤器壳体内，箱体6上焊接箱体定位板12，箱体定位板12包括一整块或多块处于同一水平面的可焊接板，箱体定位板12用螺栓固定在过滤器壳体的法兰之间；箱体6上部设置上盖板4，箱体6下部设置下盖板5，箱体6底部带有向内弯曲的底部支撑板15，下盖板5定位在箱体6底部的底部支撑板15，下盖板5方便更换以匹配不同孔位和孔径的蜂窝式过滤元件1；上盖板4和下盖板5均设置通气孔13，上盖板4设置的通气孔13与下盖板5的通气孔13间隔互补设置，以保障待过滤浊气在箱式蜂窝过滤单元内充分过滤得到过滤净化，且上盖板4边缘带有向下的翻边，下盖板5边缘带有向上翻边，可以定位箱体6内的蜂窝式过滤元件1。

如图3和图4所示，蜂窝式过滤元件1为带有若干方形通孔的长方体，孔壁带有过滤膜，若干蜂窝式过滤元件1在垂直方向上多层摆放，且水平方向上并列紧密摆放至于箱体6内，蜂窝式过滤元件1可更换，根据不同高温气体过滤条件选择对应的蜂窝式过滤元件1，蜂窝式过滤元件1规格尺寸相同，蜂窝式过滤元件1的方形通孔孔径大小和间距设置不同规格。

如图5、图8和图9所示，箱式蜂窝过滤单元的上盖板4为双层板构成的腔体结构，双层板中间有十字纵隔板16，在箱体6顶部形成一个集气空间；上盖板4的上层板设置集气孔14，使箱式蜂窝过滤单元过滤后的净化气体通过集气孔14向上排出，并经过出气口7排出过滤器。集气孔14与在反吹管8通入上壳体内的反吹管口一一对应，反吹时反吹气通过反吹管8向下流入集气孔14，从而进入下方垂直方向的箱体6内，对蜂窝式过滤元件1进行反吹清洗。

本发明的在生产中的工作过程如下：

经增压风机增压后的含尘高温气体(高温煤气、烟气等)经进气口10流入过滤器中，并通过箱式蜂窝过滤单元下盖板5的通气孔13进入箱式蜂窝过滤单元的每个蜂窝式过滤元件1中，过滤后的清洁气体向上通过箱式蜂窝过滤单元上盖板4的通气孔13和集气孔14汇入到出气口7，最后由出气口7排出。在过滤过程中，高温含尘气体中的部分尘粒逐渐堆积在蜂窝式过滤元件的过滤通道内表面上而形成灰饼，随着灰饼厚度的增加，压力降增加，当压力表9测定的进气口10和出口7压差达到设定值时，开启脉冲电磁阀，进行反吹清灰，需要利用高压气体通过反吹管8对箱式蜂窝过滤单元的蜂窝式过滤元件1进行反吹清洗，将灰饼周期性的从蜂窝式过滤元件1的过滤通道内表面上清除，实现蜂窝式过滤元件1的在线再生。

本发明的箱式蜂窝过滤单元的模块化设计，结构设计独特，过滤效率高，很高的气量时，也很方便扩展成同一过滤器壳体内的多个箱体同时运作；同时箱式蜂窝过滤单元内的蜂窝式过滤元件、上盖板、下盖板拆卸更换方便，使相同过滤器可用于处理多种工况条件下的高温气体过滤。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.箱式高温气体过滤器，其特征在于，包括过滤器壳体及密封于过滤器壳体内的箱式蜂窝过滤单元，其中：

过滤器壳体截面为圆形，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；同时上壳体顶部焊接反吹管，反吹管通入上壳体内；

箱式蜂窝过滤单元包括若干蜂窝式过滤元件、上盖板、下盖板，箱体；箱体为上下敞开式腔体结构，固定安装在过滤器壳体内；蜂窝式过滤元件为带有若干方形通孔的长方体，孔壁带有过滤膜，若干蜂窝式过滤元件在垂直方向上多层摆放，且水平方向上并列紧密摆放至于箱体内；箱体上部设置上盖板，箱体下部设置下盖板，上盖板和下盖板均设置通气孔，上盖板设置的通气孔与下盖板的通气孔间隔互补设置，以保障待过滤浊气在箱式蜂窝过滤单元内充分过滤得到过滤净化；箱体通过箱体定位板固定安装在过滤器壳体内。

2.根据权利要求1所述的箱式高温气体过滤器，其特征在于，所述的箱式蜂窝过滤单元的上盖板为双层板构成的腔体结构，双层板中间设置有纵隔板，在箱体顶部形成一个集气空间；上盖板的上层板设置集气孔，使箱式蜂窝过滤单元过滤后的净化气体通过集气孔向上排出，并经过出气口排出过滤器。

3.根据权利要求2所述的箱式高温气体过滤器，其特征在于，所述的箱式蜂窝过滤单元的上盖板的集气孔与在反吹管通入上壳体内的反吹管口一一对应，反吹时反吹气通过反吹管向下流入集气孔，从而对下方垂直方向的箱体内的蜂窝式过滤元件进行反吹清洗。

4.根据权利要求1所述的箱式高温气体过滤器，其特征在于，所述的箱式蜂窝过滤单元的箱体底部带有向内弯曲的底部支撑板，下盖板定位在箱体底部的底部支撑板，下盖板方便更换以匹配不同孔位和孔径的蜂窝式过滤元件。

5.根据权利要求1或4任意一项权利要求所述的箱式高温气体过滤器，其特征在于，所述的箱体上焊接箱体定位板，箱体定位板用螺栓固定在过滤器壳体的法兰之间。

6.根据权利要求1-4任意一项权利要求所述的箱式高温气体过滤器，其特征在于，所述的箱式蜂窝过滤单元的上盖板边缘带有向下的翻边，下盖板边缘带有向上翻边，能够定位箱体内的蜂窝式过滤元件。

7.根据权利要求1-4任意一项权利要求所述的箱式高温气体过滤器，其特征在于，所述的箱式蜂窝过滤单元内的蜂窝式过滤元件可更换，根据不同高温气体过滤条件选择对应的蜂窝式过滤元件，蜂窝式过滤元件规格尺寸相同，蜂窝式过滤元件的方形通孔孔径大小和间距设置不同规格。

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