ES2238745T3 - Procedimiento para supervision de la capacidad de funcionamiento de una instalacion de filtracion para el desempolvado de gases. - Google Patents
Procedimiento para supervision de la capacidad de funcionamiento de una instalacion de filtracion para el desempolvado de gases.Info
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Abstract
LA INSTALACION DE FILTROS TIENE MULTIPLES ELEMENTOS FILTRANTES POROSOS Y PERMEABLES A LOS GASES CON AL MENOS UN LADO DE ENTRADA DE GAS EN BRUTO Y AL MENOS UN LADO DE SALIDA DE GAS LIMPIO. EL LADO DE ENTRADA DE GAS EN BRUTO SE LLENA CON EL GAS QUE SE VA A LIMPIAR (GAS EN BRUTO) Y EL LADO DE SALIDA DE GAS LIMPIO ESTA UNIDO CON UN CANAL CON GAS LIMPIO. EN EL CANAL DE GAS LIMPIO Y EN LOS ELEMENTOS DE FILTRO SE INTRODUCE PARA UNA LIMPIEZA PERIODICA DEL POLVO QUE SE HA QUEDADO PEGADO EN EL LADO DE ENTRADA DE GAS EN BRUTO PULSACIONES DE GAS EN LOS ELEMENTOS DE FILTRO, ESTE GAS VIENE DE UN RECIPIENTE A PRESION. EL RECIPIENTE A PRESION ESTA UNIDO MEDIANTE UN CANAL PERMEABLE AL GAS CON UNA CAMARA DE MEDIDA CON UN VOLUMEN MAS PEQUEÑO QUE EL RECIPIENTE A PRESION. DURANTE LA SALIDA DEL GAS EN PULSACION DEL RECIPIENTE A PRESION DEL GAS LIMPIO Y A LOS ELEMENTOS DE FILTRO SE MIDE LA DIFERENCIA DE PRESION DL P = P1 - P2, Y SE CONTROLA, SIENDO P1 LA PRESION ESTATICA EN LA CAMARA DE MEDIDA, Y P2 LA PRESION ESTATICA EN EL RECIPIENTE A PRESION. DE ACUERDO CON EL PROCEDIMIENTO, SI EL MAXIMO DE LA DIFERENCIA DE PRESION SOBREPASA UN VALOR MINIMO PREINDICADO, SE DISPARA UNA SEÑAL DE ALARMA.
Description
Procedimiento para supervisión de la capacidad de
funcionamiento de una instalación de filtración para el
desempolvado de gases.
La invención se refiere a un procedimiento para
la supervisión de la capacidad de funcionamiento de una instalación
de filtración para el desempolvado de gases, presentando la
instalación numerosos elementos filtrantes porosos permeables al
gas con, al menos, un lado para el gas bruto y, al menos, un lado
para el gas depurado, fluyendo el gas que se debe depurar (gas
bruto) contra el lado para el gas bruto y estando conectado el lado
para el gas depurado con un canal de gas depurado, conduciéndose al
canal de gas depurado y a los elementos filtrantes gas pulsado, que
procede de un depósito a presión, para el desprendimiento periódico
del polvo adherido al lado para el gas bruto.
Las instalaciones de filtración de este tipo se
conocen y se describen, por ejemplo, en los documentos
EP-B-0428862 y
DE-A-19527311. Las bujías porosas de
filtración o elementos filtrantes están hechas, por ejemplo, de
cerámica, material fibroso o también metal. Estos pueden estar
dispuestos, por ejemplo, en posición vertical o colgando o en
cualquier otra posición y conectados con el canal de gas depurado
correspondiente. Una instalación de filtración presenta normalmente
varios grupos de elementos filtrantes que están dispuestos uno al
lado de otro y/o uno sobre otro en una carcasa, pudiéndose
desempolvar cada grupo por separado de los otros grupos. Con este
fin se necesitan válvulas, siendo importante en este sentido
detectar a tiempo fallos en la capacidad de funcionamiento de estas
válvulas para poder evitar efectos negativos en los elementos
filtrantes.
La invención se basa en el objetivo de supervisar
la capacidad de funcionamiento de la instalación de filtración y
detectar especialmente fallos mecánicos que perjudiquen el depurado
mediante gas pulsado. Este objetivo se alcanza, según la invención,
mediante el procedimiento mencionado al inicio, al estar conectado
el depósito a presión a través de un canal permeable al gas con una
cámara de medición con un volumen menor que el del depósito a
presión y al medirse y supervisarse la diferencia de presión
\Deltap = p1-p2 durante la salida del gas pulsado
del depósito a presión al canal de gas depurado y a los elementos
filtrantes, siendo p1 la presión estática en la cámara de medición y
p2 la presión estática en el depósito a presión. La breve
diferencia de presión entre la cámara de medición y el depósito a
presión aparece con el flujo de salida instantáneo del gas pulsado
desde el depósito a presión debido a que el gas, por ejemplo, aire,
fluye sólo con retardo de la cámara de medición a través del canal
parcialmente al depósito a presión.
Puede resultar conveniente disponer en el canal
entre la cámara de medición y el depósito a presión un diafragma
que sea desplazable o fácilmente intercambiable y que determine de
forma regulable la sección transversal de la corriente en el
interior del canal.
Posibilidades de configuración del procedimiento
se explican mediante el dibujo. Muestran:
Fig. 1 una instalación de filtración en una
representación esquemática,
Fig. 2 la evolución cronológica de la diferencia
de presión y
Fig. 3 una configuración del canal entre la
cámara de medición y el depósito a presión.
La instalación de filtración de la figura 1
muestra en la carcasa 1 una entrada 2 para el gas bruto que se debe
desempolvar. El gas bruto puede estar caliente y presentar
temperaturas de hasta 1000ºC aproximadamente. En la carcasa 1 están
dispuestos numerosos elementos filtrantes 3 rígidos que están
fabricados de material poroso permeable al gas, por ejemplo, de
cerámica. En el caso presente los elementos filtrantes tienen forma
de cilindros huecos que están cerrados arriba. El lado externo de
los cilindros es el lado para el gas bruto y el espacio interno
pertenece al lado para el gas depurado. En la figura 1 los
elementos filtrantes forman un primer grupo A y un segundo grupo B
que están conectados en cada caso con canales de gas depurado 5 y
6. El gas desempolvado se conduce y deriva del espacio interno de
los elementos filtrantes 3 a través del canal 5 ó 6 de gas depurado
al canal colector 7. El polvo separado se desprende del lado
externo de los elementos filtrantes, cae al piso 9 de la carcasa y
es expulsado.
Después de un cierto tiempo de funcionamiento
resulta conveniente liberar lo mejor posible del polvo adherido el
lado para el gas bruto de los elementos filtrantes. Con este fin se
conduce uno o varios golpes de gas (gas pulsado) de un depósito 15
a presión, por ejemplo, a través del conducto 16 y de la válvula
17, abierta por corto tiempo, al canal 5 de gas depurado, al
interior de los elementos filtrantes 3 y a través de su pared
porosa hacia fuera. Se procede de manera análoga para el
desempolvado de los elementos filtrantes 3 del grupo B, al abrirse
por corto tiempo la válvula 17a y conducirse gas pulsado a través
del conducto 16a y del canal 6 de gas depurado hacia los elementos
filtrantes 3 correspondientes. El depósito 15 a presión está lleno,
por ejemplo, de aire u otro gas. Su presión máxima es
considerablemente mayor que la presión en la carcasa 1. La presión
en el depósito 15 es normalmente un múltiplo de la presión en la
carcasa 1. Para generar un impulso de gas se abre la válvula 17 ó
17a por un breve tiempo, normalmente, en el intervalo de 0,1 a 1 s.
Aquí la presión en el depósito 15 disminuye considerablemente.
Una cámara 19 de medición está unida con el
depósito 15 a presión a través de un canal 20. El volumen del
depósito 15 es normalmente un múltiplo del volumen de la cámara 19.
El canal 20 tiene un diámetro interno relativamente pequeño que
está, usualmente, en el intervalo de 0,2 a 50 mm.
Un dispositivo 4 de medición de la diferencia de
presión está conectado a través de conductos 22 y 23 con el
depósito 15 a presión y la cámara 19 de medición. Una línea 28 de
señales conduce a una unidad 30 de control. Además existen líneas
24 y 25 de señales hacia las válvulas 17 y 17a.
Por ejemplo, en cuanto se abre por corto tiempo
la válvula 17 para conducir gas pulsado al canal 5, aparece
momentáneamente una diferencia \Deltap = p1-p2 de
presión, siendo p1 la presión estática en la cámara 19 de medición y
p2 la presión estática en el depósito 15 a presión.
La figura 2 muestra la subida momentánea de esta
diferencia de presión dentro de algunos milisegundos en dependencia
del tiempo t hasta un máximo p(máx.) de presión y la rápida
bajada subsiguiente de la diferencia de presión hasta el valor 0.
La unidad 30 de control detecta si la presión p(máx.) es
mayor, igual o menor que un valor umbral p(x). Si
p(máx.) no alcanza el valor p(x), se da,
convenientemente, una alarma. Si, por ejemplo, está previsto
concretamente el desempolvado del grupo filtrante A y se abre por
corto tiempo la válvula 17 con este fin, aparece una diferencia de
presión demasiado baja en la evolución de la presión de la figura 2
si la válvula 17 se abre por breve tiempo.
Mediante la detección temprana de un fallo de
válvula se pueden evitar daños ulteriores en el proceso de
filtración como son:
- -
- Aumento de la pérdida de presión de filtración debido a elementos filtrantes empolvados,
- -
- formación de puentes de polvo entre los elementos filtrantes y
- -
- rotura de elementos filtrantes.
La figura 3 muestra en una representación
esquemática un diafragma 26 dispuesto en un canal 20 y que está
configurado con posibilidad de regulación o, al menos, de
intercambio. Mediante el diafragma 26 se puede ajustar en el canal
20 la sección transversal de la corriente del gas que fluye de la
cámara 19 de medición hacia el depósito 15 a presión, regulándose
así opcionalmente la evolución deseada de la diferencia de presión
a través del tiempo (compárese con la figura 2).
Una instalación de filtración en correspondencia
con el dibujo presenta 56 elementos filtrantes 3 de cerámica. A la
carcasa 1 se alimenta un gas bruto a 850ºC que contiene 30 g de
polvo por Nm^{3}. La presión en la carcasa 0,1 es de 1,2 MPa. El
gas depurado, extraído a través del canal colector 7, contiene aún
3 mg de polvo por Nm^{3}.
El depósito 15 tiene un volumen de 0,34 m^{3} y
contiene aire con 22 bares a 50ºC. Durante el desempolvado de los
elementos filtrantes la presión baja en el depósito 15 por momentos
a 2 MPa. La cámara 19 de medición tiene un volumen de sólo 1 litro.
El diafragma 26 en el canal 20 de comunicación deja libre un
orificio con un diámetro de 1 mm para el flujo de aire. Durante el
flujo de salida del gas pulsado, p(máx.) = 0,15 MPa y el
valor umbral p(x) es de 0,1 MPa.
Claims (3)
1. Procedimiento para la supervisión de la
capacidad de funcionamiento de una instalación de filtración para
el desempolvado de gases, presentando la instalación numerosos
elementos filtrantes porosos permeables al gas con, al menos, un
lado para el gas bruto y, al menos, un lado para el gas depurado,
fluyendo el gas que se debe depurar (gas bruto) contra el lado para
el gas bruto y estando conectado el lado para el gas depurado con
un canal de gas depurado, conduciéndose al canal de gas depurado y
a los elementos filtrantes gas pulsado, que procede de un depósito
a presión, para el desprendimiento periódico del polvo adherido al
lado para el gas bruto, caracterizado porque el depósito a
presión está conectado a través de un canal permeable al gas con una
cámara de medición con un volumen menor que el del depósito a
presión y porque la diferencia de presión \Deltap =
p1-p2 se mide y supervisa durante la salida del gas
pulsado del depósito a presión al canal de gas depurado y a los
elementos filtrantes, siendo p1 la presión estática en la cámara de
medición y p2 la presión estática en el depósito a presión.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se activa una señal de alarma si el
máximo de la diferencia de presión no alcanza un valor mínimo
predeterminado.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el canal entre el depósito a presión y
la cámara de medición presenta un diafragma que determina la
sección transversal de la corriente.
Applications Claiming Priority (2)
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