RU2505340C2 - Device for powder-gas cleaning and method of its regeneration - Google Patents

Device for powder-gas cleaning and method of its regeneration Download PDF

Info

Publication number
RU2505340C2
RU2505340C2 RU2012119635/05A RU2012119635A RU2505340C2 RU 2505340 C2 RU2505340 C2 RU 2505340C2 RU 2012119635/05 A RU2012119635/05 A RU 2012119635/05A RU 2012119635 A RU2012119635 A RU 2012119635A RU 2505340 C2 RU2505340 C2 RU 2505340C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filter
gas
pressure
cleaning
dust
Prior art date
Application number
RU2012119635/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012119635A (en
Inventor
Анатолий Александрович Горелов
Сергей Федорович Гусев
Валерий Александрович Климов
Алексей Владимирович Фофанов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Уральский элетрохимический комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Уральский элетрохимический комбинат" filed Critical Открытое акционерное общество "Уральский элетрохимический комбинат"
Priority to RU2012119635/05A priority Critical patent/RU2505340C2/en
Publication of RU2012119635A publication Critical patent/RU2012119635A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2505340C2 publication Critical patent/RU2505340C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Cyclones (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: proposed device comprises casing with pipes, filter, swirler, precipitated impurities collection chamber, heater arranged at filter case, porous filtration elements arranged vertically inside the filter and having their top ends secured in tube plate arranged inside filter top part to separate powder-gas flow cleaning chamber from cleaned gas chamber. Swirler is arranged on filter cylindrical shell outer side, between said shell and casing. Device is regenerated by forcing high-pressure gas backflow through the filter. Said high-pressure flow is created by abrupt feed of gas contained at pressure in receiver through porous filtration elements into pre-evacuated working chambers of the filter. Note here that pressure inside said working chamber does not exceed barometric pressure.
EFFECT: efficient filtration, low drag, longer life.
4 dwg

Description

Заявляемое устройство для очистки пылегазовой среды и способ его регенерации могут быть использованы в химической, пищевой, фармацевтической, микробиологической, нефтяной, газовой, металлургической, атомной и других отраслях промышленности.The inventive device for cleaning a dusty gas environment and a method for its regeneration can be used in chemical, food, pharmaceutical, microbiological, oil, gas, metallurgical, nuclear and other industries.

Известно устройство для очистки газов от мелкодисперсных примесей по патенту на изобретение РФ №2177821 (класс МПК B01D 45/12, приоритет от 30.03.2001 г.). Данное устройство состоит из корпуса с технологическими патрубками, камеры сбора осаждаемых примесей и выпускной камеры для газа, вихревой трубы с винтовым завихрителем и установленным соосно на ее выходе полым цилиндрическим вытеснителем, на конической части которого выполнены винтовые прорези, а на внешней поверхности цилиндрической части выполнены винтовые канавки, сообщающие полость вихревой трубы с камерой сбора осаждаемых примесей. При этом в стенках вихревой трубы и цилиндрической части вытеснителя выполнены совмещенные отверстия, объединяющие полость вытеснителя с выпускной камерой для газа.A device for cleaning gases from fine impurities according to the patent for the invention of the Russian Federation No. 2177821 (IPC class B01D 45/12, priority date 30.03.2001). This device consists of a housing with technological pipes, a collection chamber for deposited impurities and an exhaust chamber for gas, a vortex tube with a screw swirl and a hollow cylindrical displacer installed coaxially at its outlet, on the conical part of which screw cuts are made, and on the outer surface of the cylindrical part there are screw grooves communicating the cavity of the vortex tube with a chamber for collecting deposited impurities. At the same time, combined holes are made in the walls of the vortex tube and the cylindrical part of the displacer, combining the displacer cavity with the gas outlet chamber.

Недостатками этого устройства являются:The disadvantages of this device are:

- возможность неконтролируемого скопления осадка на поверхности нижней трубной решетки из-за конструктивной особенности самой решетки, являющейся преградой для свободного удаления нафильтрованного осадка в камеру сбора осаждаемых примесей (свободное пространство для сброса отфильтрованного осадка ограничено отверстиями в трубной решетке) и, как следствие, способствующей формированию нижних застойных грязевых зон в данном устройстве;- the possibility of uncontrolled accumulation of sludge on the surface of the lower tube sheet due to the design feature of the tube itself, which is an obstacle to the free removal of filtered sludge into the collection chamber of the deposited impurities (the free space for the discharge of filtered sludge is limited by holes in the tube sheet) and, as a result, facilitates the formation of lower stagnant mud zones in this device;

- невозможность фильтрации пылегазовой среды со 100% влажностью в связи с отсутствием ее нагрева;- the inability to filter dust and gas environment with 100% humidity due to the lack of heating;

- ограниченный диапазон размера и концентрации улавливаемых механических частиц загрязнителя в пылегазовом потоке, находящихся в корреляционной зависимости от нерегулируемого размера (глубины и ширины) винтовых прорезей винтового завихрителя и цилиндрического вытеснителя, расположенных во внутренней полости фильтрующего элемента.- a limited range of size and concentration of trapped mechanical particles of the pollutant in the dust and gas stream, which are correlated with the unregulated size (depth and width) of the screw slots of the screw swirler and cylindrical displacer located in the inner cavity of the filter element.

Известно устройство для очистки газов по патенту на изобретение РФ №2200616 (класс МПК B01D 45/12, приоритет от 27.02.2002 г.), наиболее близкое по технической сущности к заявляемому техническому решению и поэтому выбранное в качестве прототипа.A device for gas purification according to the patent for the invention of the Russian Federation No. 2200616 (IPC class B01D 45/12, priority of 02/27/2002), which is closest in technical essence to the claimed technical solution and therefore selected as a prototype, is known.

Это устройство содержит корпус с технологическими патрубками, соосный фильтрующий элемент, охватывающий вихревую трубу с винтовым завихрителем, камеру сбора осажденных примесей и выпускную камеру для газа. Согласно конструкции устройства вихревая труба выполнена из двух составных частей, размещенных с винтовым зазором относительно друг друга, при этом винтовой зазор сообщает полость вихревой трубы через переточную трубу с выпускной камерой для газа.This device comprises a housing with technological branch pipes, a coaxial filter element covering a vortex tube with a screw swirl, a collection chamber for deposited impurities, and an exhaust chamber for gas. According to the design of the device, the vortex tube is made of two components placed with a screw gap relative to each other, while the screw gap communicates the cavity of the vortex tube through a transfer pipe with a gas outlet chamber.

В данном устройстве газовый поток проходит две ступени очистки. В качестве первой ступени используется внутренний завихритель для предварительного отделения крупных частиц пыли, в качестве второй ступени - пористая структура фильтрующего элемента, расположенного радиально внутри корпуса данного устройства снаружи завихрителя.In this device, the gas stream passes through two stages of purification. An internal swirler is used as the first stage for preliminary separation of large dust particles, and as a second stage, the porous structure of the filter element located radially inside the casing of this device outside the swirl.

Недостатками указанной конструкции устройства для очистки газов от мелкодисперсных примесей являются:The disadvantages of this design of a device for cleaning gases from fine impurities are:

- отсутствие непосредственного нагрева фильтруемого газа со 100% влажностью с одновременной центробежной предварительной его очисткой на первой ступени, что затрудняет последующую финишную очистку газа на второй ступени очистки при его повышенной влажности из-за большой вероятности заполнения пористой структуры фильтрующего элемента капельной влагой (конденсатом), следствием чего является снижение его пропускной способности;- the lack of direct heating of the filtered gas with 100% humidity with simultaneous centrifugal pre-treatment at the first stage, which complicates the subsequent final cleaning of the gas at the second stage of cleaning at its high humidity due to the high probability of filling the porous structure of the filter element with drop moisture (condensate), the consequence of which is a decrease in its bandwidth;

- незначительная, в сопоставлении с вместимостью данного устройства, площадь рабочей поверхности фильтрующего элемента, что приводит к увеличению аэродинамического сопротивления и снижению его ресурса;- insignificant, in comparison with the capacity of this device, the area of the working surface of the filter element, which leads to an increase in aerodynamic drag and a decrease in its resource;

- возможность неконтролируемого скопления осадка на поверхности нижней трубной решетки и, как следствие, формирование на ней застойных грязевых зон в данном устройстве из-за конструктивной особенности самой решетки, являющейся преградой для свободного удаления нафильтрованного осадка в камеру сбора осаждаемых примесей (свободное пространство для сброса отфильтрованного осадка ограничено отверстиями в трубной решетке);- the possibility of uncontrolled accumulation of sediment on the surface of the lower tube sheet and, as a result, the formation of stagnant mud zones in this device due to the design features of the screen itself, which is an obstacle to the free removal of filtered sediment into the collection chamber of the deposited impurities (free space for discharge of filtered sediment limited by holes in the tube sheet);

Задачей заявляемого устройства для очистки пылегазовой среды является:The objective of the claimed device for cleaning dust and gas environment is:

- обеспечение эффективной фильтрации газового потока со 100% влажностью;- ensuring effective filtration of a gas stream with 100% humidity;

- повышение ресурса фильтра, входящего в состав устройства для очистки пылегазовой среды, до проведения его регенерации;- increase the resource of the filter, which is part of the device for cleaning the dust and gas environment, before carrying out its regeneration;

- обеспечение низкого аэродинамического сопротивления потоку газа;- ensuring low aerodynamic resistance to gas flow;

- исключение застойных зон и обеспечение свободного удаления отфильтрованного осадка.- the exclusion of stagnant zones and ensuring the free removal of the filtered sediment.

Поставленная задача в заявляемом устройстве для очистки пылегазовой среды решается за счет того, что устройство для очистки пылегазовой среды, состоящее из корпуса с технологическими патрубками, фильтра, завихрителя, камеры сбора осаждаемых примесей, согласно заявляемому техническому решению дополнительно содержит нагреватель, находящийся на корпусе фильтра, пористые фильтрующие элементы, расположенные в вертикальном положении во внутренней полости фильтра, верхние полые концы которых закреплены в трубной решетке, размещенной в верхней части внутренней полости фильтра и герметично разделяющей полость очистки потока пылегазовой среды и полость очищенного газа, а завихритель находится на наружной стороне цилиндрической обечайки фильтра и расположен между ней и корпусом.The problem in the inventive device for cleaning the dust and gas environment is solved due to the fact that the device for cleaning the dust and gas environment, consisting of a housing with process pipes, a filter, a swirler, a chamber for collecting deposited impurities, according to the claimed technical solution further comprises a heater located on the filter housing, porous filter elements located in a vertical position in the inner cavity of the filter, the upper hollow ends of which are fixed in a tube sheet placed in a vertical hne part of the inner cavity of the filter and hermetically separating the cavity for cleaning the flow of dust and gas medium and the cavity of the purified gas, and the swirler is located on the outside of the cylindrical shell of the filter and is located between it and the housing.

На фиг.1 представлен общий вид устройства для очистки пылегазовой среды, на фиг.2 показана в разрезе внутренняя полость фильтра заявляемого устройства, на фиг.3 - цилиндрическая обечайка с винтовыми направляющими завихрителя, на фиг.4 (вид А) изображено место крепления пористых фильтрующих элементов в трубной решетке.Figure 1 presents a General view of a device for cleaning a dust and gas environment, figure 2 shows a section of the inner cavity of the filter of the inventive device, figure 3 is a cylindrical shell with screw guides of the swirler, figure 4 (view A) shows the location of the porous filter elements in the tube sheet.

Заявляемое устройство для очистки пылегазовой среды (фиг.1) состоит из: фильтра (1) для очистки пылегазовой среды; нагревателя (2), например хомутового, предназначенного для нагрева фильтруемой пылегазовой среды и фильтра до температуры выше плюс 100°С, расположенного на корпусе фильтра (3), который герметичного разделяет рабочую зону фильтра от окружающей среды; камеры для сбора осаждаемых примесей (4), используемой для сбора отфильтрованных механических частиц; тангенциально расположенного входного патрубка (5), предназначенного для входа очищаемого газового потока; выходного патрубка (6), через который осуществляется выход очищенного газа; патрубка (7), соединяющего фильтр (1) с камерой для осаждаемых примесей (4); ресивера (8); впускного патрубка (9), предназначенного для проведения обратной импульсной регенерации фильтра высоконапорным потоком воздуха; крана (10).The inventive device for cleaning a dust-gas medium (figure 1) consists of: a filter (1) for cleaning a dust-gas medium; a heater (2), for example a clamp heater, designed to heat the filtered dust and gas medium and the filter to a temperature above plus 100 ° C, located on the filter housing (3), which seals the filter working area from the environment; chambers for collecting precipitated impurities (4) used to collect filtered mechanical particles; a tangentially located inlet pipe (5) intended for the entrance of the cleaned gas stream; an outlet pipe (6) through which the purified gas exits; a pipe (7) connecting the filter (1) with the chamber for deposited impurities (4); receiver (8); an inlet pipe (9) intended for reverse pulse filter regeneration by high-pressure air flow; crane (10).

Фильтр (1), входящий в состав заявляемого устройства для очистки пылегазовой среды, показан в разрезе на фиг.2. Он состоит из: тангенциально расположенного входного патрубка (5); выходного патрубка (6); впускного патрубка (9); корпуса фильтра (3); находящегося на нем нагревателя (2); цилиндрической обечайки (11) с винтовыми направляющими, расположенной внутри корпуса фильтра (3) и формирующей между ней и корпусом фильтра (3) полость первой ступени (12) очистки потока пылегазовой смеси. Во внутренней полости цилиндрической обечайки (11), в верхней ее части, расположена трубная решетка (13). В ней закреплены верхние полые концы пористых фильтрующих элементов (14), например цилиндрических. Пористые фильтрующие элементы (14) находятся в вертикальном положении во внутренней полости цилиндрической обечайки (11) с оптимальным радиальным боковым зазором по отношению друг к другу. Наружные поверхности пористых фильтрующих элементов (14) и внутренняя полость цилиндрической обечайки (11) образуют внутреннюю рабочую полость (15) фильтра (1), которая предназначена для второй (финишной) ступени очистки газового потока.The filter (1), which is part of the inventive device for cleaning dust and gas environment, is shown in section in figure 2. It consists of: a tangentially located inlet pipe (5); outlet pipe (6); inlet pipe (9); filter housing (3); the heater located on it (2); a cylindrical shell (11) with screw guides located inside the filter housing (3) and forming between it and the filter housing (3) the cavity of the first stage (12) for cleaning the dust and gas mixture stream. In the inner cavity of the cylindrical shell (11), in its upper part, there is a tube sheet (13). The upper hollow ends of the porous filter elements (14), for example, cylindrical, are fixed in it. Porous filter elements (14) are in a vertical position in the inner cavity of the cylindrical shell (11) with an optimal radial lateral clearance with respect to each other. The outer surfaces of the porous filter elements (14) and the inner cavity of the cylindrical shell (11) form the inner working cavity (15) of the filter (1), which is intended for the second (finish) stage of gas flow purification.

На фиг.3 показана цилиндрическая обечайка (11) фильтра (1) с винтовыми направляющими. На поверхности цилиндрической обечайки (11) имеется винтовая поверхность (16), предназначенная для направления движения потока входящей пылегазовой смеси по спирали сверху вниз в полости первой ступени очистки потока пылегазовой смеси (12).Figure 3 shows a cylindrical shell (11) of the filter (1) with screw guides. On the surface of the cylindrical shell (11) there is a helical surface (16), designed to direct the flow of the incoming dust and gas mixture in a spiral from top to bottom in the cavity of the first stage of cleaning the dust and gas mixture flow (12).

На фиг.4, на виде А, изображено место крепления пористых фильтрующих элементов в трубной решетке.Figure 4, in a view A, shows the attachment point of the porous filter elements in the tube sheet.

Верхние полые концы (17) пористых фильтрующих элементов (14) выполнены в виде втулок из металла, имеют отверстие и герметично закреплены в трубной решетке (13), благодаря которой происходит герметичное разделение полостей очищаемого пылегазового потока (12 и 15) и полости очищенного газа (18) в фильтре (1). Нижние концы пористых фильтрующих элементов (14) заглушены.The upper hollow ends (17) of the porous filter elements (14) are made in the form of metal sleeves, have a hole and are tightly fixed in the tube sheet (13), due to which the cavities of the cleaned dust-gas stream (12 and 15) and the cavity of the purified gas are hermetically sealed ( 18) in the filter (1). The lower ends of the porous filter elements (14) are muffled.

Заявляемое устройство для очистки пылегазовой среды работает следующим образом. Для очистки пылегазовый поток подается через входной патрубок (5) в полость первой ступени очисти потока пылегазовой смеси (12) фильтра (1), где принудительно закручивается по винтовой поверхности (16) между корпусом фильтра 3 и цилиндрической обечайкой 11 в направлении сверху вниз, после чего резко меняет свое направление движения на противоположное, т.е. снизу вверх. За счет воздействия инерционных и гравитационных сил происходит предварительная (грубая) очистка газового потока от крупных механических частиц, которые выпадают из очищаемой пылегазовой среды и через патрубок (7) попадают в камеру сбора осаждаемых примесей (4).The inventive device for cleaning a dust-gas environment works as follows. For cleaning, the dust and gas stream is fed through the inlet pipe (5) into the cavity of the first stage to clean the dust and gas mixture stream (12) of the filter (1), where it is forcibly twisted along the screw surface (16) between the filter housing 3 and the cylindrical shell 11 in the direction from top to bottom, after which dramatically changes its direction of motion to the opposite, i.e. upwards. Due to the influence of inertial and gravitational forces, a preliminary (rough) cleaning of the gas stream from large mechanical particles that fall out of the cleaned dust and gas medium and through the pipe (7) enter the collection chamber of the deposited impurities (4) takes place.

Одновременно с очисткой на первой ступени при помощи нагревателя (2), расположенного на наружной поверхности корпуса (3) фильтра (1), происходит нагрев пылегазового потока до температуры выше плюс 100°С, что исключает образование конденсата при фильтровании пылегазового потока со 100% влажностью на рабочей поверхности пористых фильтрующих элементов (14) и, как следствие, снижение ресурса фильтра (1).Simultaneously with cleaning at the first stage with a heater (2) located on the outer surface of the filter housing (3) (1), the dust and gas stream is heated to a temperature above + 100 ° С, which eliminates the formation of condensate when filtering the dust and gas stream with 100% humidity on the working surface of the porous filter elements (14) and, as a result, a decrease in the filter resource (1).

После первой ступени очистки газовый поток направляется к пористым фильтрующим элементам (14), например цилиндрическим, закрепленным в вертикальном положении их верхним полым концом (17) в трубной решетке (13). Пористые фильтрующие элементы (14) максимально плотно занимают внутреннюю рабочую полость (15) фильтра (1), что позволяет эффективно развить рабочую фильтрующую поверхность и, как следствие, максимально снизить аэродинамическое сопротивление фильтра (1). Предварительно очищенный пылегазовый поток проходит окончательную (финишную) фильтрацию через пористую структуру фильтрующих элементов (14), после чего газ, освобожденный от мелкодисперсных механических частиц, через отверстия в верхнем полом конце пористых фильтрующих элементов (17), закрепленных в трубной решетке (13), поступает в полость очищенного газа (18) и удаляется из фильтра (1) через выходной патрубок (6). Трубная решетка (13) расположена в верхней части фильтра (1), что позволяет обеспечить свободное удаление нафильтрованного осадка в камеру сбора осаждаемых примесей (4) с пористых фильтрующих элементов (14) при регенерации фильтра, а также исключает появление застойных зон при работе установки.After the first cleaning stage, the gas stream is directed to the porous filter elements (14), for example, cylindrical, their upper hollow end (17) fixed in a vertical position in the tube sheet (13). Porous filter elements (14) occupy the inner working cavity (15) of the filter (1) as tightly as possible, which allows you to effectively develop a working filter surface and, as a result, minimize the aerodynamic drag of the filter (1). The pre-cleaned dust and gas stream passes the final (finish) filtration through the porous structure of the filter elements (14), after which the gas freed from fine mechanical particles through the holes in the upper hollow end of the porous filter elements (17), fixed in the tube sheet (13), enters the cavity of the purified gas (18) and is removed from the filter (1) through the outlet pipe (6). The tube sheet (13) is located in the upper part of the filter (1), which allows for the free removal of the filtered sludge into the collection chamber of the deposited impurities (4) from the porous filter elements (14) during filter regeneration, and also eliminates the appearance of stagnant zones during operation of the installation.

Предварительная очистка от механических частиц пылегазовой среды со 100% влажностью и одновременный нагрев ее на первой ступени выше плюс 100°С снижает грязевую нагрузку на пористые фильтрующие элементы (14) во время окончательной (финишной) очистки пылегазовой среды, благодаря чему, из-за снижения аэродинамического сопротивления и повышения проницаемости пористых фильтрующих элементов (14), увеличивается ресурс фильтра (1) до проведения их регенерации.Preliminary cleaning of mechanical particles of a dusty gas environment with 100% humidity and its simultaneous heating in the first stage above plus 100 ° C reduces the mud load on the porous filter elements (14) during the final (finish) cleaning of the dusty gas environment, due to which aerodynamic drag and increase the permeability of porous filter elements (14), the filter resource (1) increases before their regeneration.

Эффективность заявляемой установки для очистки пылегазовой среды при очистке воздуха со 100% влажностью и расходом 38 м3/ч от частиц размером ≥0,3 мкм составляет не менее 99,9%. При этом перепад давления (аэродинамическое сопротивление) на фильтре составляет не более 0,5 кПа.The effectiveness of the inventive installation for cleaning a dust and gas environment when cleaning air with 100% humidity and a flow rate of 38 m 3 / h of particles with a size of ≥0.3 μm is at least 99.9%. In this case, the pressure drop (aerodynamic drag) on the filter is not more than 0.5 kPa.

Способ регенерации устройства для очистки пылегазовой средыA method of regenerating a device for cleaning a dust and gas environment

Известен способ регенерации фильтров по заявке на изобретение «Рукавный фильтр с импульсной регенерацией для очистки запыленных газов», патент РФ №2437710 (класс МПК B01D 46/02, дата приоритета 28.12.2009 г.). Рукавный фильтр содержит цилиндрический корпус с решеткой, разделяющей его на камеры запыленного и очищенного газов, фильтровальные рукава, заглушенные снизу, регенерирующее устройство, конический пылесборник с затвором, продувочные трубы с электромагнитным клапаном и ресивером, а также патрубки подачи запыленного и вывода очищенного газов. Фильтровальные рукава натянуты на металлические каркасы, выполненные в виде спиралей, закрепленных на решетке, причем верхней частью рукава закреплены на каркасе хомутом и установлены коаксиально в металлические или полимерные оболочки с открытым дном, в верхней части которых размещены эжектирующие насадки в виде усеченных конусов.A known method of filter regeneration according to the application for the invention "Bag filter with pulse regeneration for cleaning dusty gases", patent of the Russian Federation No. 2437710 (IPC class B01D 46/02, priority date 12.28.2009). The bag filter contains a cylindrical housing with a grill separating it into dusty and purified gas chambers, filter bags damped from below, a regenerating device, a conical dust collector with a shutter, purge pipes with an electromagnetic valve and a receiver, and also pipes for supplying dusty and purified gas outlets. The filter bags are tensioned on metal frames made in the form of spirals fixed to the grate, with the upper part of the sleeve fixed on the frame with a clamp and mounted coaxially in metal or polymer shells with an open bottom, in the upper part of which ejection nozzles in the form of truncated cones are placed.

Недостатками предложенного способа регенерации фильтра являются:The disadvantages of the proposed method of regeneration of the filter are:

- неэффективное использование энергии газового потока во время проведения регенерации, т.к. удаление пыли с поверхности фильтровального материала рукавов происходит из-за разрежения, возникающего в свободном пространстве между оболочкой и фильтровальным рукавом за счет эжектирования газового потока при подаче струи напорного воздуха из эжектирующей насадки (сопла). Возникающий при этом перепад давления на фильтровальном рукаве в направлении изнутри наружу гораздо меньше, чем перепад, возникающий при непосредственном направлении потока изнутри наружу;- inefficient use of energy of the gas stream during the regeneration, because dust removal from the surface of the filter material of the sleeves is due to rarefaction arising in the free space between the shell and the filter sleeve due to the ejection of a gas stream when a jet of pressure air is supplied from the ejection nozzle (nozzle). The pressure drop arising in this case on the filter sleeve in the direction from the inside to the outside is much smaller than the differential that occurs when the flow is directly directed from the inside out;

- при осуществлении регенерации в корпусе фильтра возникает избыточное давление, которое может достигать значительных величин и являться недопустимым при использовании фильтров в металлургических, вакуумных или вентиляционных системах, особенно в химической и атомной отраслях промышленности, а также в биотехнологических производствах и на биологически опасных объектах.- when regeneration is carried out in the filter housing, excessive pressure arises, which can reach significant values and may be unacceptable when using filters in metallurgical, vacuum or ventilation systems, especially in the chemical and nuclear industries, as well as in biotechnological industries and biohazardous facilities.

Известно устройство, предназначенное для регенерации фильтров по заявке на изобретение «Способ регенерации рукавного фильтра для очистки высокотемпературных газов и рукавный фильтр для его осуществления», заявка на изобретение РФ №2005102321 (класс МПК B01D 46/00, дата приоритета 31.01.2005 г.), наиболее близкое по технической сущности, в котором регенерация осуществляется способом воздействия на фильтрующие элементы в направлении изнутри наружу взрывной волны, исходящей от продуктов горения, получаемых в результате воспламенения приготовленной смеси из горючего газа и воздуха. Фильтр включает вертикальный корпус с пирамидальным днищем, снабженным штуцером для удаления пыли, фильтровальные элементы, перегородку для их крепления, штуцер для отвода очищенного газа, штуцер для подачи в аппарат запыленного газового потока, крышку с соединительным штуцером и систему регенерации. Система регенерации состоит из устройства для приготовления горючей смеси из горючего газа и воздуха, камеры взрывного горения, снабженной электромагнитным клапаном, и турбулизаторов, расположенных на осях фильтровальных элементов.A device is known for filter regeneration according to the application for an invention “A method for regenerating a bag filter for cleaning high-temperature gases and a bag filter for its implementation”, application for invention of the Russian Federation No. 2005102321 (IPC class B01D 46/00, priority date 01/31/2005) , the closest in technical essence, in which regeneration is carried out by the method of acting on the filter elements in the direction from the inside out the blast wave emanating from the combustion products resulting from the ignition prepared with Mesi from combustible gas and air. The filter includes a vertical housing with a pyramidal bottom equipped with a nozzle for removing dust, filter elements, a partition for attaching them, a nozzle for removing purified gas, a nozzle for supplying a dusty gas stream to the apparatus, a cover with a connecting nozzle, and a regeneration system. The regeneration system consists of a device for preparing a combustible mixture of combustible gas and air, an explosive combustion chamber equipped with an electromagnetic valve, and turbulators located on the axes of the filter elements.

Недостаткамм указанного способа являются:The disadvantages of this method are:

- необходимость наличия специального горючего газа;- the need for special combustible gas;

- при осуществлении регенерации в корпусе фильтра возникает избыточное давление, которое может достигать значительных величин и являться недопустимым при использовании фильтров в металлургических, вакуумных или вентиляционных системах, особенно в химической и атомной отраслях промышленности, а также в биотехнологических производствах и на биологически опасных объектах.- when regeneration is carried out in the filter housing, excessive pressure arises, which can reach significant values and may be unacceptable when using filters in metallurgical, vacuum or ventilation systems, especially in the chemical and nuclear industries, as well as in biotechnological industries and biohazardous facilities.

Задачей заявляемого способа регенерации устройства для очистки пылегазовой среды является проведение регенерации фильтра обратным высокоскоростным потоком газа без повышения давления внутри его корпуса выше атмосферного, что исключает попадание отфильтрованного осадка и вредных веществ в окружающую атмосферу.The objective of the proposed method of regeneration of a device for cleaning a dusty gas environment is to regenerate the filter with a reverse high-speed gas stream without increasing the pressure inside its housing above atmospheric pressure, which eliminates the ingress of filtered sediment and harmful substances into the surrounding atmosphere.

Данная задача решается за счет того, что регенерация фильтра происходит за счет обратного высоконапорного потока газа, например воздуха, при этом согласно заявляемому способу этот высоконапорный поток создается за счет резкой подачи газа, находящегося под давлением в ресивере, через пористые фильтрующие элементы в предварительно отвакуумированные рабочие полости фильтра, причем в его рабочих полостях не происходит повышение давления выше атмосферного.This problem is solved due to the fact that the regeneration of the filter occurs due to the reverse high-pressure flow of gas, for example air, while according to the claimed method, this high-pressure flow is created due to the sharp supply of gas under pressure in the receiver through porous filter elements to previously evacuated working filter cavity, and in its working cavities there is no increase in pressure above atmospheric.

Заявляемый способ регенерации фильтра реализуется следующим образом: через выходной патрубок (6) производится вакуумирование рабочих полостей фильтра (1) [полости первой ступени очистки пылегазовой среды (12) и внутренней рабочей полости (15)] и камеры сбора осаждаемых примесей (4) до абсолютного давления, например, (30±20) кПа, при этом входной патрубок (5) и впускной патрубок (9) закрыты. Ресивер (8) заполняется газом, например воздухом, с избыточным давлением, например, (70+10) кПа (кран 10 при этом закрыт). При резком открытии крана (10) открывается и впускной патрубок, (9) и воздух, находящийся в ресивере (8), через впускной патрубок (9) направляется за счет разности абсолютных давлений сначала в полость очищенного газа (18) и через верхние полые концы пористых фильтрующих элементов (17) проходит вовнутрь пористых фильтрующих элементов (14) и в импульсном режиме выходит под высоким напором через их пористую структуру (в направлении изнутри наружу). При этом отфильтрованные в процессе работы фильтра (1) механические частицы, преодолевая силы адгезии, сбрасываются с пористых фильтрующих элементов (14) в камеру сбора осаждаемых примесей (4), герметично соединенную с фильтром (1).The inventive method of filter regeneration is implemented as follows: through the outlet pipe (6), the working cavities of the filter (1) [the cavity of the first stage of cleaning the dust and gas medium (12) and the internal working cavity (15)] and the collection chamber of the deposited impurities (4) are vacuumized pressure, for example, (30 ± 20) kPa, while the inlet pipe (5) and the inlet pipe (9) are closed. The receiver (8) is filled with gas, for example air, with an overpressure, for example, (70 +10 ) kPa (the valve 10 is closed). When the valve (10) is suddenly opened, both the inlet pipe (9) and the air in the receiver (8) open up through the inlet pipe (9) due to the difference in absolute pressures, first into the cavity of the purified gas (18) and through the upper hollow ends the porous filter elements (17) passes inside the porous filter elements (14) and in a pulsed mode exits under high pressure through their porous structure (in the direction from the inside out). In this case, the mechanical particles filtered during the operation of the filter (1), overcoming the adhesion forces, are discharged from the porous filter elements (14) into the collection chamber of the deposited impurities (4), hermetically connected to the filter (1).

Объемы ресивера (8), рабочих полостей фильтра (1) и камеры сбора осаждаемых примесей (4), а также давления в них воздуха рассчитаны таким образом, что во время и после проведения регенерации абсолютное давление в фильтре (1) не превышает атмосферного, что весьма актуально при фильтрации опасных частиц (например, радиоактивных), попадание которых в атмосферу недопустимо.The volumes of the receiver (8), the working cavities of the filter (1) and the chamber for collecting the deposited impurities (4), as well as the air pressure in them, are calculated in such a way that during and after regeneration, the absolute pressure in the filter (1) does not exceed atmospheric pressure, which very important when filtering dangerous particles (for example, radioactive), the ingress of which into the atmosphere is unacceptable.

Техническим результатом является эффективный способ регенерации фильтра обратным высокоскоростным потоком газа, образующимся при резком повышении абсолютного давления до 0,1 МПа в рабочей полости фильтра, находящейся под вакуумметрическим давлением без повышения давления внутри корпуса фильтра. The technical result is an effective method of filter regeneration by a reverse high-speed gas flow, which is formed when a sharp increase in absolute pressure to 0.1 MPa in the working cavity of the filter under vacuum pressure without increasing pressure inside the filter housing.

ПримерExample

Абсолютное давление в фильтре после регенерации определяется по формуле:The absolute pressure in the filter after regeneration is determined by the formula:

P1·(V1+V2)+Р2·V33·(V1+V2+V3), где:P 1 · (V 1 + V 2 ) + P 2 · V 3 = P 3 · (V 1 + V 2 + V 3 ), where:

P1=0,03 МПа - абсолютное давление в фильтре и в пылесборнике перед регенерацией;P 1 = 0.03 MPa — absolute pressure in the filter and in the dust collector before regeneration;

P2=0,17 МПа - абсолютное давление в ресивере перед регенерацией;P 2 = 0.17 MPa - absolute pressure in the receiver before regeneration;

P3 - искомое абсолютное давление в фильтре, в пылесборнике и в ресивере после регенерации (МПа);P 3 - the desired absolute pressure in the filter, in the dust collector and in the receiver after regeneration (MPa);

V1=76,8 л - внутренний объем фильтра;V 1 = 76.8 l - the internal volume of the filter;

V2=116,6 л - внутренний объем пылесборника;V 2 = 116.6 l - the internal volume of the dust bag;

V3=134 л - внутренний объем ресивера.V 3 = 134 l - the internal volume of the receiver.

Figure 00000001
Figure 00000001

Заявляемое устройство для очистки пылегазовой смеси обеспечивает эффективную фильтрацию газового потока со 100% влажностью; повышение ресурса фильтра, входящего в состав установки для очистки пылегазовой среды, до проведения его регенерации; достаточно низкое сопротивление за счет большой рабочей поверхности фильтрующих элементов; двухступенчатую очистку газового потока; компактность изделия в результате рационального использования объема внутренней полости фильтра для очистки пылегазовой среды и финишную очистку запыленного газа методом фильтрования через пористую структуру фильтрующих элементов; простоту в изготовлении фильтра для очистки пылегазовой среды и надежность в его работе.The inventive device for cleaning a dust-gas mixture provides effective filtration of a gas stream with 100% humidity; increasing the resource of the filter, which is part of the installation for cleaning the dust and gas medium, before carrying out its regeneration; sufficiently low resistance due to the large working surface of the filtering elements; two-stage gas stream cleaning; compactness of the product as a result of the rational use of the volume of the internal cavity of the filter for cleaning the dust and gas environment and the final cleaning of dusty gas by filtering through the porous structure of the filter elements; simplicity in the manufacture of a filter for cleaning dust and gas environment and reliability in its operation.

Предложенный способ регенерации обеспечивает возможность проведения импульсной регенерации (с удалением отфильтрованного осадка за пределы фильтра) пористых фильтрующих элементов обратным потоком воздуха без разборки заявляемой установки для очистки пылегазовой среды и без повышения выше атмосферного внутреннего давления внутри корпуса фильтра, что исключает выброс вредных веществ в атмосферу, повышает производительность его работы и уменьшает время на обслуживание в целом всей установки для очистки пылегазовой среды.The proposed method of regeneration provides the possibility of pulsed regeneration (with the removal of the filtered sediment outside the filter) of the porous filter elements by a reverse air flow without disassembling the inventive installation for cleaning dust and gas environment and without increasing above atmospheric internal pressure inside the filter housing, which eliminates the emission of harmful substances into the atmosphere, increases the productivity of its work and reduces the time for maintenance of the whole installation for cleaning the dust and gas environment.

Claims (2)

1. Устройство для очистки пылегазовой среды, состоящее из корпуса с технологическими патрубками, фильтра, завихрителя, камеры сбора осаждаемых примесей, отличающееся тем, что содержит нагреватель, находящийся на корпусе фильтра, пористые фильтрующие элементы, расположенные в вертикальном положении во внутренней полости фильтра, верхние полые концы которых закреплены в трубной решетке, размещенной в верхней части внутренней полости фильтра и герметично разделяющей полости очистки потока пылегазовой среды и полость очищенного газа, а завихритель находится на наружной стороне цилиндрической обечайки фильтра и расположен между ней и корпусом.1. A device for cleaning a dust-gas medium, consisting of a housing with technological nozzles, a filter, a swirler, a chamber for collecting precipitated impurities, characterized in that it contains a heater located on the filter housing, porous filter elements located in a vertical position in the inner cavity of the filter, upper the hollow ends of which are fixed in a tube sheet located in the upper part of the inner cavity of the filter and hermetically separating the cavity for cleaning the flow of dust and gas medium and the cavity of the purified gas, and the vortex is located on the outside of the cylindrical shell of the filter and is located between it and the housing. 2. Способ регенерации устройства для очистки пылегазовой среды путем подачи через фильтр обратного высоконапорного потока газа, отличающийся тем, что высоконапорный поток создается за счет резкой подачи газа, находящегося под давлением в ресивере, через пористые фильтрующие элементы в предварительно отвакуумированные рабочие полости фильтра, при этом в его рабочих полостях не происходит повышение давления выше атмосферного. 2. A method of regenerating a device for cleaning a dust-and-gas environment by supplying a high-pressure reverse gas flow through a filter, characterized in that the high-pressure flow is created by a sharp supply of gas under pressure in the receiver through porous filter elements into previously evacuated working cavities of the filter, in its working cavities there is no increase in pressure above atmospheric.
RU2012119635/05A 2012-05-12 2012-05-12 Device for powder-gas cleaning and method of its regeneration RU2505340C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012119635/05A RU2505340C2 (en) 2012-05-12 2012-05-12 Device for powder-gas cleaning and method of its regeneration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012119635/05A RU2505340C2 (en) 2012-05-12 2012-05-12 Device for powder-gas cleaning and method of its regeneration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012119635A RU2012119635A (en) 2013-11-27
RU2505340C2 true RU2505340C2 (en) 2014-01-27

Family

ID=49624820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012119635/05A RU2505340C2 (en) 2012-05-12 2012-05-12 Device for powder-gas cleaning and method of its regeneration

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2505340C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2699637C2 (en) * 2018-08-08 2019-09-06 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Центротех" (ООО "НПО "Центротех") Regenerable filter for cleaning steam-gas mixture
RU2768750C1 (en) * 2021-04-05 2022-03-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВО «ВГУИТ») Cyclone filter

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1001979A2 (en) * 1981-06-26 1983-03-07 Научно-исследовательский и проектный институт по газоочистным сооружениям, технике безопасности и охране труда в промышленности строительных материалов Bag filter
WO1993020923A1 (en) * 1992-04-08 1993-10-28 United States Department Of Energy Apparatus and method for removing particulate deposits from high temperature filters
RU2050943C1 (en) * 1992-06-01 1995-12-27 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Стромэкология, Лтд" Gas filter
US6200367B1 (en) * 1997-11-07 2001-03-13 Terrance D. Phillips Water washable stainless steel HEPA filter
RU2200616C1 (en) * 2002-02-27 2003-03-20 Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности Gas cleaning unit
US6799687B1 (en) * 1999-11-25 2004-10-05 Hydac Filtertechnik Gmbh System and method for linear object reallocation in place
RU2437710C2 (en) * 2009-12-28 2011-12-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия Bag filter with impulse recovery for dusty gas cleaning

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1001979A2 (en) * 1981-06-26 1983-03-07 Научно-исследовательский и проектный институт по газоочистным сооружениям, технике безопасности и охране труда в промышленности строительных материалов Bag filter
WO1993020923A1 (en) * 1992-04-08 1993-10-28 United States Department Of Energy Apparatus and method for removing particulate deposits from high temperature filters
RU2050943C1 (en) * 1992-06-01 1995-12-27 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Стромэкология, Лтд" Gas filter
US6200367B1 (en) * 1997-11-07 2001-03-13 Terrance D. Phillips Water washable stainless steel HEPA filter
US6799687B1 (en) * 1999-11-25 2004-10-05 Hydac Filtertechnik Gmbh System and method for linear object reallocation in place
RU2200616C1 (en) * 2002-02-27 2003-03-20 Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности Gas cleaning unit
RU2437710C2 (en) * 2009-12-28 2011-12-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия Bag filter with impulse recovery for dusty gas cleaning

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2699637C2 (en) * 2018-08-08 2019-09-06 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Центротех" (ООО "НПО "Центротех") Regenerable filter for cleaning steam-gas mixture
RU2768750C1 (en) * 2021-04-05 2022-03-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВО «ВГУИТ») Cyclone filter

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012119635A (en) 2013-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101579593B (en) Spraying and blowing system roll-over pulsed dust collector
EP2091631B1 (en) System configuration of pulsed cleaned panel-style filter elements and methods
KR20010053297A (en) Particle collection apparatus and associated methods
JP2012507392A (en) Small fiber layer mist removal device
RU2437710C2 (en) Bag filter with impulse recovery for dusty gas cleaning
RU2505340C2 (en) Device for powder-gas cleaning and method of its regeneration
CN103816711B (en) Multiplex solid-liquid separator
RU2357787C2 (en) Device for transported gas cleaning (versions)
CN104107603A (en) Filter device for purifying high-temperature gas
RU2365432C1 (en) Installation for recycling of luminescent lamps and method for their recycling
CN201333367Y (en) Complex fly ash filter with cyclone inside for pre dust removal
EP2937130B1 (en) Device for removing entrained catalyst particulates from a gas
CN202724958U (en) Pulse bag-type dust collector
RU2465035C1 (en) Bag filter for cleaning process gases and aspiration emissions
CN109173521A (en) A kind of air filter of air supply system
RU2448758C2 (en) Gas cleaning bag filter with short-pulse blowing
KR101722987B1 (en) Processes for removing entrained particulates from a gas
RU56221U1 (en) GAS CLEANING FILTER
RU2699637C2 (en) Regenerable filter for cleaning steam-gas mixture
RU2378037C1 (en) Bag filter for dust trapping
CN101658750A (en) Composite flyash filter with built-in cyclone pre-dusting
RU2191061C1 (en) Bag filter
US8778064B2 (en) Green house gases filtration system
CN214809290U (en) Negative pressure pulse bag dust collector device of large ferrosilicon furnace
RU2283687C1 (en) Filtering plant for cleaning hot gases

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20180418