RU2342976C1

RU2342976C1 - Dust-exhausting plant

Info

Publication number: RU2342976C1
Application number: RU2007140510/15A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Павлович Крючков (RU); Геннадий Павлович Крючков; Сергей Юрьевич Осадчий (RU); Сергей Юрьевич Осадчий; Валерий Николаевич Азаров (RU); Валерий Николаевич Азаров; Владимир Владимирович Гутенев (RU); Владимир Владимирович Гутенев; нсков Александр Станиславович Лукь (RU); Александр Станиславович Лукьянсков; Константин Иванович Лопатин (RU); Константин Иванович Лопатин; Денис Валерьевич Азаров (RU); Денис Валерьевич Азаров; Станислав Игоревич Стефаненко (RU); Станислав Игоревич Стефаненко
Priority date: 2007-11-01
Filing date: 2007-11-01
Publication date: 2009-01-10

Abstract

FIELD: motors and pumps.

SUBSTANCE: dust-exhausting plant includes dust-laden air supply pipeline, sleeve filter, dust hopper with flood gate, clean air discharge pipeline and fan. Sleeve filter comprises a filter body, filtering sleeves, hopper for dust collection and dust separation and unloading unit. The latter contains magnetic system of non-magnetic and ferromagnetic dust particle separation and particle discharge chute provided with flood gate. In addition, dust hopper is separated into two parts for collecting non-magnetic and ferromagnetic particles. Each part of dust hopper is provided with flood gate and local throttling valve having electrical drive. There is an air pressure sensor in each part of hopper. Dust level meters are installed along hopper height at equal distance from each other. There outputs are coupled with control unit inputs. Ferromagnetic and non-magnetic particle discharge chutes are connected with the corresponding part of dust hopper and made of diamagnetic material. The local suction unit in each hopper part is linked with sleeve filter inlet having outlet connected with fan suction nozzle, equipped with rotation frequency regulator. Control unit outputs are coupled with electrical drives of throttling valves and fan rotation frequency regulator.

EFFECT: reduced operational cost for dust-exhausting system due to air flow rate control taken from dust hopper and effective separation of entrained dust into ferromagnetic and non-magnetic fractions.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области очистки технологических газов от твердых примесей, содержащих магнитные и немагнитные частицы, и может быть использовано в химической, металлургической и других отраслях промышленности, особенно там, где требуется разделение частиц уловленной пыли.The invention relates to the field of purification of process gases from solid impurities containing magnetic and non-magnetic particles, and can be used in chemical, metallurgical and other industries, especially where separation of particles of captured dust is required.

Известно устройство для очистки газа от твердых примесей, включающее корпус с входным и выходным патрубками, фильтровальную ленту Мебиуса, бункер для сбора пыли и размещенный в нем вращающийся барабан для разделения уловленной пыли на магнитные и немагнитные фракции, который сообщен с течками для их вывода (SU №784893, 1980). Недостатком данного устройства является сложность конструктивного выполнения и большая вероятность залипания высокодисперсной пыли в бункере. Кроме того, данное устройство не решало задачу отсоса воздуха из бункера для сбора пыли.A device for cleaning gas from solid impurities is known, including a housing with inlet and outlet nozzles, a Moebius filter tape, a dust collection bin and a rotating drum located therein for separating the collected dust into magnetic and non-magnetic fractions, which is in communication with the chutes for their output (SU No. 784893, 1980). The disadvantage of this device is the complexity of the design and the high likelihood of sticking of fine dust in the hopper. In addition, this device did not solve the problem of suctioning air from the dust bin.

Наиболее близким аналогом предложенного изобретения является известная из RU №22063 U1, 2002 г. аспирационная установка, содержащая два установленных параллельно вихревых инерционных пылеуловителя, которые сообщены с трубопроводом подачи запыленного воздуха, имеющие общий пылевой бункер со шлюзовым затвором, соединенный через рукавный фильтр с всасывающим патрубком вентилятора, с которым также сообщены выходные патрубки пылеуловителей, при этом к верхнему и нижнему входам пылеуловителей подсоединены местные аспирационные отсосы от технологического оборудования, а выходы очищенного газа соединены с всасывающим патрубком вентилятора, нагнетательный патрубок которого через аппарат мокрой очистки соединен с дымовой трубой. Однако известная установка не предназначена для разделения уловленной пыли на магнитные и немагнитные фракции. Ее недостатком также является невозможность точного регулирования количества отсасываемого воздуха и, как следствие, повышенные эксплуатационные расходы.The closest analogue of the proposed invention is a suction unit known from RU No. 22063 U1, 2002, containing two parallel mounted vortex inertial dust collectors that are connected to the dusty air supply pipe, having a common dust bin with a lock gate, connected through a bag filter to the suction pipe a fan with which the outlet nozzles of the dust collectors are also connected, while local aspiration suction pumps from the techno are connected to the upper and lower entrances of the dust collectors logical equipment, and the purified gas outlets are connected to the suction pipe of the fan, the discharge pipe of which is connected to the chimney through the wet cleaning apparatus. However, the known installation is not intended to separate the captured dust into magnetic and non-magnetic fractions. Its disadvantage is the inability to accurately control the amount of suction air and, as a result, increased operating costs.

Задачей предложенного изобретения является снижении затрат на эксплуатацию системы аспирации посредством регулирования расхода воздуха, отсасываемого из пылевого бункера, при одновременном обеспечении возможности эффективного разделения уловленной пыли на ферромагнитную и немагнитную фракции..The objective of the proposed invention is to reduce the operating costs of the aspiration system by controlling the flow of air drawn from the dust bin, while ensuring the possibility of efficient separation of the collected dust into ferromagnetic and non-magnetic fractions ..

Поставленная задача решена тем, что аспирационная установка, содержащая трубопровод подачи запыленного воздуха, рукавный фильтр, пылевой бункер со шлюзовым затвором, трубопровод вывода очищенного воздуха и вентилятор, отличается тем, что рукавный фильтр включает корпус, фильтровальные рукава, бункер для сбора пыли и устройство для разделения и выгрузки пыли, содержащее магнитную систему разделения немагнитных и ферромагнитных частиц пыли и течки для их вывода, снабженные шлюзовым затвором, при этом пылевой бункер разделен перегородкой на две части, служащие для сбора немагнитных и ферромагнитных частиц, каждая часть пылевого бункера снабжена шлюзовым затвором и местным отсосом воздуха, соединенным с дроссельным клапаном, имеющим электрический привод, в полости каждой части пылевого бункера размещен датчик давления воздуха и на равном удалении друг от друга по его высоте установлены датчики уровня пыли, выходы которых подключены к входам блока управления, причем течки для вывода ферромагнитных и немагнитных частиц соединены с соответствующими частями пылевого бункера, а местный отсос каждой части пылевого бункера сообщен с входом рукавного фильтра, выход которого соединен с всасывающим патрубком вентилятора, снабженного регулятором частоты вращения, при этом выходы блока управления соединены с электрическими приводами дроссельных клапанов и регулятором частоты вращения вентилятора.The problem is solved in that the suction unit containing the dusty air supply pipe, bag filter, dust bin with airlock, the cleaned air pipe and fan, characterized in that the bag filter includes a housing, filter bags, a dust bin and a device for separation and unloading of dust, containing a magnetic system for separating non-magnetic and ferromagnetic particles of dust and estrus for their output, equipped with a lock gate, while the dust hopper is divided by a partition in two parts, used to collect non-magnetic and ferromagnetic particles, each part of the dust hopper is equipped with a lock and a local air suction connected to a throttle valve having an electric actuator, an air pressure sensor is placed in the cavity of each part of the dust hopper and at equal distance from each other dust level sensors are installed along its height, the outputs of which are connected to the inputs of the control unit, and the estrus for outputting ferromagnetic and non-magnetic particles are connected to the corresponding parts of the dust bin pa, a local suction of each part of the dust hopper communicates with the inlet of the bag filter, whose output is connected to a suction blower pipe equipped with a speed controller, wherein the control unit outputs are connected to the electric drives of the throttle valves and the fan speed controller.

Аспирационная установка дополнительно отличается тем, что, предпочтительно, течки для вывода немагнитных и ферромагнитных частиц пыли выполнены из диамагнитного материала, при этом верхняя часть течки для вывода ферромагнитных частиц соединена с бункером для сбора пыли рукавного фильтра, ее средняя часть размещена в течке для вывода немагнитных частиц, а магнитная система разделения выполнена в виде электромагнитной катушки, обмотка которой соединена с источником постоянного тока и расположена на течке для вывода ферромагнитных частиц, причем в средней части этой течки выполнены отверстия для обеспечения выхода немагнитных частиц в течку для вывода немагнитных частиц, напротив верхней части течки для вывода ферромагнитных частиц между местами ее соединения с рукавным фильтром и течкой для вывода немагнитных частиц установлен встряхиватель, выполненный в виде соединенной с источником переменного тока электромагнитной катушки, снабженной подвижным металлическим сердечником.The suction unit is further characterized in that, preferably, the estrus for removing non-magnetic and ferromagnetic dust particles are made of diamagnetic material, while the upper part of the estrus for removing ferromagnetic particles is connected to a dust filter bin, and its middle part is placed in the estrus for removing non-magnetic particles, and the magnetic separation system is made in the form of an electromagnetic coil, the winding of which is connected to a direct current source and located on the estrus to output ferromagnetic parts Itz, and in the middle part of this estrus holes are made to ensure the release of non-magnetic particles into estrus for output of non-magnetic particles, opposite the upper part of estrus for output of ferromagnetic particles between the places of its connection with the bag filter and estrus for output of non-magnetic particles, a shaker is made in the form of a connected with an alternating current source of an electromagnetic coil equipped with a movable metal core.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена предложенная система аспирации, а на фиг.2 - предпочтительный вариант выполнения устройства для разделения и выгрузки пыли из рукавного фильтра установки, показанной на фиг.1.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the proposed aspiration system, and figure 2 is a preferred embodiment of a device for separating and unloading dust from a bag filter of the installation shown in figure 1.

Как видно на фиг.1, система аспирации содержит пылевой бункер 1, разделенный перегородкой на две части, каждая из которых снабжена местным отсосом 2, соединенным с дроссельным клапаном 3, датчиками уровня пыли 4, установленными на равном расстоянии друг от друга по высоте бункера 1, и размещенным в верхней части датчиком давления воздуха 5. Указанные датчики соединены с блоком управления (БУ) 6, выходы которого соединены с регулятором 7 частоты вращения вентилятора 8. Каждая часть бункера имеет коническое днище, которое снабжено шлюзовым затвором 9, и сообщена с бункером для сбора пыли 10 рукавного фильтра 11 посредством устройства разделения и выгрузки пыли (на фиг.1 не показана), которое может иметь различное конструктивное выполнение, но обязательно включает течки для вывода ферромагнитных частиц 12 и немагнитных частиц 13, снабженные шлюзовым затвором 14, который служит для исключения подсоса воздуха из бункера 1 в рукавный фильтр. Трубопровод подачи запыленного воздуха, на котором установлен расходомер 15, соединен со входом рукавного фильтра 11, а его выход трубопроводом 16 соединен со всасывающим патрубком вентилятора 8.As can be seen in figure 1, the aspiration system contains a dust hopper 1, divided by a partition into two parts, each of which is equipped with a local suction 2 connected to the throttle valve 3, dust level sensors 4, installed at an equal distance from each other along the height of the hopper 1 , and located in the upper part of the air pressure sensor 5. These sensors are connected to the control unit (BU) 6, the outputs of which are connected to the regulator 7 of the rotational speed of the fan 8. Each part of the hopper has a conical bottom, which is equipped with a lock gate m 9, and communicated with the dust collection bin 10 of the bag filter 11 by means of a dust separation and unloading device (not shown in FIG. 1), which may have a different design, but necessarily includes heat to output ferromagnetic particles 12 and non-magnetic particles 13, equipped with a lock gate 14, which serves to prevent air leakage from the hopper 1 into the bag filter. The dusty air supply pipe on which the flowmeter 15 is mounted is connected to the inlet of the bag filter 11, and its outlet pipe 16 is connected to the suction pipe of the fan 8.

Показанное на фиг.2 устройство выгрузки и разделения пыли включает две течки, выполненные из диамагнитного материала, например резины или асбеста: течку для вывода немагнитных частиц пыли 13 и течку для вывода ферромагнитных частиц 12, на которой размещена обмотка 17 электромагнитной катушки, подключенная к источнику постоянного тока 18, соединенному с БУ 6. Верхняя часть течки для вывода ферромагнитных частиц 12 соединена с бункером 10 рукавного фильтра, а ее средняя часть, в которой выполнены отверстии 19, размещена в течке для вывода немагнитных частиц 13. Напротив верхней части течки для вывода ферромагнитных частиц 12 между местами ее соединения с бункером 10 и течкой для вывода немагнитных частиц 13 установлен встряхиватель 20, выполненный в виде соединенной с источником переменного тока 21 электромагнитной катушки, снабженной подвижным металлическим сердечником 22. Бункер для сбора пыли 10 снабжен датчиком уровня пыли 23, соединенным с БУ 6.The dust discharge and separation device shown in FIG. 2 includes two estruses made of diamagnetic material, such as rubber or asbestos: estrus for outputting non-magnetic dust particles 13 and estrus for outputting ferromagnetic particles 12, on which the winding 17 of the electromagnetic coil connected to the source is placed DC 18 connected to the control unit 6. The upper part of the estrus for outputting ferromagnetic particles 12 is connected to the hopper 10 of the bag filter, and its middle part, in which holes 19 are made, is placed in estrus for outputting non-magnetic x particles 13. Opposite the upper part of the estrus for the output of ferromagnetic particles 12 between the places of its connection with the hopper 10 and the estrus for the output of non-magnetic particles 13 there is a shaker 20 made in the form of an electromagnetic coil connected to an alternating current source 21, equipped with a movable metal core 22. The hopper for collecting dust 10 is equipped with a dust level sensor 23 connected to the control unit 6.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

Запыленный воздух от аспирируемого оборудования, содержащий ферромагнитные и немагнитные частицы, под действием разрежения, создаваемого вентилятором 8, поступает на очистку в рукавный фильтр 11. Уловленная в нем пыль, содержащая смесь ферромагнитных и немагнитных частиц, поступает в бункер для сбора пыли 10 рукавного фильтра 11. Как только уровень пыли достигает датчика 23, открывается заслонка, размещенная в нижней части бункера 10 (не показана на чертеже), и начинается выгрузка пыли. Это происходит следующим образом. Сигнал от датчика 23 поступает на БУ 6, который подает сигнал на источник постоянного тока 18, который, в свою очередь, подает электрический ток на обмотку 17 электромагнитной катушки. В течке 12 создается электромагнитное поле определенной направленности. Ферромагнитные частицы, играющие роль сердечника электромагнитной катушки, намагничиваются и под действием магнитного поля перемещаются из бункера 10 к выходу из течки 12. При этом в течку 12 попадает поток частиц, значительно обогащенный оксидами железа, а немагнитные частицы попадают в течку 13 через отверстия 19.Dusty air from aspirated equipment containing ferromagnetic and non-magnetic particles, under the influence of vacuum generated by the fan 8, enters the bag filter 11 for cleaning. The dust trapped in it, containing a mixture of ferromagnetic and non-magnetic particles, enters the dust bin 10 of the bag filter 11 As soon as the dust level reaches the sensor 23, the shutter located in the lower part of the hopper 10 (not shown in the drawing) opens and the dust discharge starts. This happens as follows. The signal from the sensor 23 is supplied to the control unit 6, which supplies a signal to a direct current source 18, which, in turn, supplies electric current to the coil 17 of the electromagnetic coil. In estrus 12, an electromagnetic field of a certain direction is created. Ferromagnetic particles, which play the role of the core of an electromagnetic coil, are magnetized and under the influence of a magnetic field move from the hopper 10 to the outlet of the estrus 12. At the same time, a particle stream enriched in iron oxides enters the estrus 12, and non-magnetic particles enter the estrus 13 through openings 19.

Для более качественного разделения пыли на ферромагнитные и немагнитные частицы течка 12 подвергается встряхиванию подключенным к БУ 6 электромагнитным встряхивателем 20, представляющим собой электромагнитную катушку, работающую от источника переменного тока, снабженную металлическим стержнем 22, который во время работы встряхивателя 20 ударяет по внешней поверхности течки 12. Встряхиватель 20 располагают напротив верхней части течки для вывода ферромагнитных частиц 12 между местами ее соединения с бункером и течкой для вывода немагнитных частиц 13. Как только вся уловленная пыль оказывается выгруженной, БУ 6 отключает обмотку 17 и встряхиватель 20. Степень разделения пыли на магнитную и немагнитную пыль в данном устройстве составляет 80%.For better separation of dust into ferromagnetic and non-magnetic particles, the heat 12 is shaken by an electromagnetic shaker 20 connected to the BU 6, which is an electromagnetic coil operating from an AC source, equipped with a metal rod 22, which during operation of the shaker 20 hits the outer surface of the heat 12 The shaker 20 is located opposite the upper part of the estrus for the output of ferromagnetic particles 12 between the places of its connection with the hopper and estrus for the output of non-magnetic particles 13. As soon as all the trapped dust is unloaded, the control unit 6 turns off the winding 17 and the shaker 20. The degree of separation of dust into magnetic and non-magnetic dust in this device is 80%.

Течка для вывода ферромагнитных частиц 12 сообщена через шлюзовый затвор 14 с левой частью пылевого бункера 1, а течка для вывода немагнитных частиц 13 сообщена через шлюзовый затвор 14 с правой частью пылевого бункера 1 (см. фиг.1).A leak for outputting ferromagnetic particles 12 is communicated through a lock gate 14 with the left side of the dust bin 1, and a heat outlet for non-magnetic particles 13 is communicated through a lock gate 14 with the right side of the dust bin 1 (see Fig. 1).

Для устранения пылевыделения из пылевого бункера 1 при загрузке в нею пыли, уловленной в рукавном фильтре 11, он аспирируется. Через местный отсос (аспирационную воронку) 2 воздух из каждой части пылевого бункера 1 поступает на очистку в рукавный фильтр 11. Для исключения отсасывания лишнего количества воздуха из пылевого бункера 1 организована система автоматического управления аспирацией. В обеих частях бункера расположены датчики уровня пыли 4, предпочтительно на расстоянии 0,5 м друг от друга. Для каждого уровня пыли в бункере 1, на котором установлен соответствующий датчик, экспериментально определен оптимальный расход отсасываемого воздуха, которому соответствует определенное разрежение в бункере. При этом для каждой части бункера 1 расход определяется отдельно ввиду того, что уловленная пыль имеет различные физические свойства. Разрежение фиксируется датчиками давления 5, установленными в обеих частях бункера 1. Сигналы от датчиков поступают на блок управления 6, который, в свою очередь, регулирует положение дроссельных клапанов 3 для подержания определенного разрежения в частях бункера в соответствии с расходом отсасываемого воздуха.To eliminate dust from the dust bin 1 when it is loaded with dust trapped in the bag filter 11, it is aspirated. Through a local suction (suction funnel) 2, air from each part of the dust bin 1 enters the bag filter 11 for cleaning. To prevent the suction of excess air from the dust bin 1, an automatic aspiration control system is organized. In both parts of the hopper there are dust level sensors 4, preferably at a distance of 0.5 m from each other. For each dust level in the hopper 1, on which the corresponding sensor is mounted, the optimum flow rate of the sucked air, which corresponds to a certain vacuum in the hopper, has been experimentally determined. Moreover, for each part of the hopper 1, the flow rate is determined separately due to the fact that the captured dust has different physical properties. The negative pressure is fixed by pressure sensors 5 installed in both parts of the hopper 1. The signals from the sensors are sent to the control unit 6, which, in turn, regulates the position of the throttle valves 3 to maintain a certain vacuum in the parts of the hopper in accordance with the flow rate of the aspirated air.

На воздуховоде, подающем воздух от оборудования на очистку в рукавный фильтр, установлен расходомер 15. Сигнал от него также поступает на БУ 6. В случае, когда расход воздуха от оборудования не соответствует расходу, заданному блоком управления 6, происходит регулирование частоты вращения вентилятора 8 посредством регулятора 7.A flow meter 15 is installed on the air duct supplying the air from the equipment for cleaning to the bag filter. The signal from it also arrives at the control unit 6. In the case when the air flow from the equipment does not correspond to the flow set by the control unit 6, the fan speed 8 is controlled by regulator 7.

Таким образом, предложенное изобретение позволяет не только эффективно разделить ферромагнитные и немагнитные частицы пыли, но также снизить затраты при эксплуатации системы аспирации при обеспечении концентрации пыли в воздухе рабочей зоны у бункеров на безопасном уровне.Thus, the proposed invention allows not only to effectively separate ferromagnetic and non-magnetic dust particles, but also to reduce costs during operation of the aspiration system while ensuring the concentration of dust in the air of the working area at the bins at a safe level.

Claims

1. An aspiration installation comprising a dusty air supply pipe, a bag filter, a dust bin with a lock gate, a cleaned air pipe and a fan, characterized in that the bag filter includes a housing, filter bags, a dust collection bin and a dust separation and discharge device containing a magnetic system for separating non-magnetic and ferromagnetic particles of dust and estrus for their output, equipped with a lock gate, while the dust hopper is divided by a partition into two parts, which are used to collect non-magnetic and ferromagnetic particles, each part of the dust hopper is equipped with a lock and a local air suction connected to a throttle valve with an electric actuator, an air pressure sensor is placed in the cavity of each part of the dust hopper and dust level sensors are installed at equal distance from each other along its height the outputs of which are connected to the inputs of the control unit, and the estrus for outputting ferromagnetic and non-magnetic particles are connected to the corresponding parts of the dust hopper, and the local exhaust of each part the dust bin is connected to the inlet of the bag filter, the output of which is connected to the suction pipe of the fan equipped with a speed controller, while the outputs of the control unit are connected to electric actuators of the throttle valves and the fan speed controller.

2. The suction unit according to claim 1, characterized in that the estrus for removing non-magnetic and ferromagnetic dust particles are made of diamagnetic material, while the upper part of the estrus for removing ferromagnetic particles is connected to a dust filter bin, its middle part is placed in estrus for output of non-magnetic particles, and the magnetic separation system is made in the form of an electromagnetic coil, the winding of which is connected to a direct current source and is located on estrus for output of ferromagnetic particles, and in the middle part Holes of this chute are provided to allow non-magnetic particles to flow into the chute to output non-magnetic particles; opposite the upper part of the chute to output ferromagnetic particles, a shaker is made in the form of an electromagnetic connected to an alternating current source between the places where it is connected to the bag filter and the chute to output non-magnetic particles coils equipped with a movable metal core.