CZ21777U1 - Filtr pro odlučování tuhých znečišťujících látek - Google Patents

Description

Filtr pro odlučování tuhých znečišťujících látek

Oblast techniky

Technické řešení se týká filtru pro odlučování tuhých znečisťujících látek z proudících vzdušin, především za vyšších teplot.

Dosavadní stav techniky

Pro odlučování tuhých znečišťujících látek jsou užívány průmyslové filtry vybavené filtračními textiliemi, na jejichž vstupním povrchu dochází při průchodu znečištěné vzdušiny k odlučování tuhých znečišťujících látek. Zanesené filtrační textilie se v daných časových intervalech regenerují, tj. zbavují se vrstvy odloučených tuhých znečišťujících látek, které pak padají do sběrné výsypky filtru. Regenerace se provádí účinkem zpětně proudící vyčištěné vzdušiny anebo účinkem krátkodobého tlakového impulzu zpětně proudícího stlačeného vzduchu. Filtrační textilie mohou být uspořádány ve tvaru hadic se vstupem znečištěné vzdušiny z vnějšku hadic do jejich vnitřku a nebo se vstupem znečištěné vzdušiny dovnitř hadic. Jiné uspořádání filtrační textilie je plošné, kdy textilie vytváří kapsy, které jsou uvnitř kapes i vně kapes vybavené drátovými výztužemi, které udržují tvar kapes jak při filtraci, tak při regeneraci.

Stávající regenerovatelné filtry využívají pro odlučování tuhých znečišťujících látek filtrační textilie sestávající ze syntetických anebo skleněných vláken, které mají podle základní suroviny vláken různou tepelnou odolnost. Tepelná odolnost stávajících a používaných filtračních textilií se pohybuje od 90 stupňů Celsia do 280 stupňů Celsia v závislosti na použití základní suroviny vláken filtrační textilie, kdy nej nižší odolnost mají vlákna polypropylenová a nej vyšší vlákna teflonová a skleněná. Při vyšších teplotách čištěných vzdušin je nutné vstupní teplotu do filtru snižovat v závislosti na materiálu použité textilie tj. na hodnotě její tepelné odolnosti. Toho se dosahuje přisátím okolního vzduchu a nebo použitím chladičů (spaliny-vzduch). V případě přisávání chladicího vzduchu dochází k nepříznivému nárůstu objemového množství filtrované vzdušiny, což vede k zvýšení nákladů na energii nutnou k protlačení vzdušiny filtrem a k nárůstu investičních nákladů na zvětšení filtrační stanice. Pokud jsou používány snížené teploty předřazením chladičů (spaliny-vzduch) dochází k zanášení chladičů prachovými částicemi, což má za následek zvýšené provozní náklady na jejich čištění a současně stoupají náklady na pořízení a instalaci samotných chladičů včetně chladicích ventilátorů.

Podstata technického řešeni

Uvedené nevýhody dosud známých provedení filtrů odstraňuje filtr podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že je vybaven vysokoteplotně odolnými filtračními textiliemi sestavenými z čedičových vláken. Bylo zjištěno, že čedičová vlákna mají vysokou tepelnou odolnost a to -200 až 560 stupňů Celsia a krátkodobě i do 700 stupňů Celsia. Nezanedbatelná je i jejich pořizovací hodnota, která činí cca 60 % pořizovací hodnoty skleněných vláken, která mají zatím nejvyšší provozní tepelnou odolnost do 280 stupňů Celsia.

Tyto čedičové filtrační textilie mohou sestávat z tkaných čedičových vláken anebo z vpichovaných vrstev čedičových vláken. Jako optimální se jeví průměr těchto vláken od 3 do 18 mikrometrů, přičemž vlastní tloušťka filtrační textilie by měla být vždy vyšší než 0,8 mm.

Vpichované filtrační textilie sestavené z čedičových vláken lze zhotovovat v kombinaci s nosnou tkaninou čedičových vláken anebo kovových vláken, čímž se zlepšují mechanické vlastnosti textilií, zejména jejich nižší tažnost a vyšší pevnost. Pro zvýšení provozní životnosti tkaných filtračních čedičových textilií lze s výhodou využívat impregnaci grafitovou emulzí. Grafit na povrchu čedičových vláken ve filtrační textilii snižuje jejich opotřebení v průběhu střídajících se etap filtrace a regenerace. Význačnou předností používání filtračních textilií z čedičových vláken je jejich mimořádná odolnost proti prakticky všem nepříznivým účinkům chemických příměsí ve filtrované vzdušině anebo v odlučovaných tuhých znečišťujících látkách. Další výhodou tohoto

- 1 CZ 21777 Ul technického řešení je možnost využívání tepla z vyčištěné vzdušiny za filtrem např. v tepelném výměníku nebo pro ohřev vody. Konečně též není nutné vzhledem k vysoké tepelné odolnosti čedičových vláken používat chladiče vzduchu nebo přisávat okolní vzduch. Podstatnou výhodou, jak již bylo výše naznačeno je i nižší pořizovací cena čedičových textilií než textilií skleněných, které zatím měly nejvyšší provozní tepelnou odolnost. Filtrační textilie ze skleněných vláken mají též omezenou použitelnost, neboť jsou poškozovány plynnými příměsemi HF a HCL, které se vyskytují ve spalinách v řadě spalovacích a tavících procesů.

Ve srovnání s používanými filtračními textiliemi z teflonových vláken s tepelnou odolností do 275 stupňů Celsia jsou filtrační textilie z čedičových vláken o více než 80 % levnější.

ío Příklady provedení

Přikladl

Filtr pro odlučování tuhých znečišťujících látek v zařízení na zplynování biomasy, kde se požaduje teplota čištěného plynu v hodnotách nad 350 stupňů Celsia, aby se zabránilo kondenzaci dehtových a naftalenových plynných příměsí na filtračních textiliích, je opatřen tkanou filtrační ís textilií vytvořenou z čedičových vláken o průměru 5 mikrometrů, kde tloušťka filtrační textilie činí 0,9 mm.

Příklad 2

Filtr pro odlučování tuhých znečišťujících látek v odprašovacím zařízení plynových pecí na tavení hliníku, kde se teplota spalin za pecemi pohybuje v rozsahu od 350 do 500 stupňů Celsia, je opatřen vpichovanou filtrační textilií vytvořenou z čedičových vláken o průměru 8 mikrometrů s použitím podkladové tkaniny z čedičových vláken, kde celková tloušťka filtrační textilie činí 3,5 mm.

Příklad 3

Filtr pro odlučování tuhých znečišťujících látek v odprašovacím zařízení při tlakovém zplynová25 ní uhlí, kde teplota čištěného generátorového plynu se pohybuje až do 500 stupňů Celsia, je opatřen tkanou filtrační textilií z čedičových vláken o průměru 10 mikrometrů, kde celková tloušťka filtrační textilie činí 1,5 mm.

Příklad 4

Filtr jako podle příkladu 3 s tím rozdílem, že čedičová vlákna filtrační textilie jsou navíc impreg30 nována grafitovou emulzí.

Příklad 5

Filtr jako podle příkladu 2 s tím rozdílem, že namísto podkladové tkaniny z čedičových vláken jsou použita nosná kovová vlákna.

Průmyslová využitelnost

Filtr podle uvedeného technického řešení lze využívat v zařízeních na odlučování tuhých znečisťujících látek, kde se vyskytují vyšší teploty a v provozech, kde stávající způsob chlazení spalin na teploty odolnosti dosud používaných filtračních textilií způsobuje zvýšené nároky na provoz a údržbu a zvýšené investiční náklady.

Claims (5)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Filtr pro odlučování tuhých znečišťujících látek, vyznačující se tím, že je opatřen filtrační textilií z čedičových vláken o průměru 3 až 18 mikrometrů, přičemž celková tloušťka filtrační textilie je vždy vyšší než 0,45 mm.

   5
2. 2. Filtr pro odlučování tuhých znečišťujících látek podle nároku 1, vyznačující se tím, že filtrační textilie z čedičových vláken je vytvořená tkaním.
3. 3. Filtr pro odlučování tuhých znečišťujících látek podle nároku 1, vyznačující se tím, že filtrační textilie z čedičových vláken je vytvořená vpichováním.
4. 4. Filtr pro odlučování tuhých znečišťujících látek podle nároků la2, vyznačující se io t í m, že filtrační textilie je opatřená nosnou tkaninou z čedičových nebo kovových vláken.
5. 5. Filtr pro odlučování tuhých znečišťujících látek podle nároků 1 a 2, vyznačující se t í m , že čedičová vlákna filtrační textilie jsou impregnovaná grafitovou emulzí.