RU2669828C1

RU2669828C1 - Sleeve filter with regeneration system

Info

Publication number: RU2669828C1
Application number: RU2018103682A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2018-01-31
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2018-10-16

Abstract

FIELD: dust collection equipment.SUBSTANCE: invention relates to dust collection techniques and can be used in the chemical, textile, food, light and other industries for the cleaning of dusty gases and is intended for indoor use. Bag filter with the regeneration system contains a housing with an expansion chamber in which a filter unit with bag-type filter elements, a box for entering contaminated air, a hopper, a collection hopper in the form of mobile tanks, a system for the regeneration of filter elements, made in the form of a shaking frame with a vibrator. In the case of the filter unit there is a temperature sensor, in the dust collector – an emergency dust level sensor, in the air outlet box – a thermal automatic sensor detector, whose outputs are connected to a common microprocessor located in the control cabinet. In the air outlet box there is a collector with injectors for connection to the fire extinguishing system, the control unit of which is connected to a common microprocessor. Bag filter regeneration system comprises a control unit which is connected electronically to a common microprocessor and remote control panel of the discharge system and a water supply system in the event of a fire and a duplicating powder fire extinguishing system. Each of the collector nozzles of the fire and explosion safety system is made with a spray disk. Nozzle comprises a cylindrical body with a fitting rigidly connected to a body coaxially disposed in the upper part of the body and having a cylindrical fluid input connected to a diffuser that is axisymmetric to the body and the fitting. In the lower part of the cylindrical hole, a hollow conical swirl is fixed, the conical shell of which is fixed by means of at least three spokes fixed at one end to the conical shell of the swirler conical shell in its upper part, and the other end – in an annular groove made on the inner surface of a cylindrical hole. On the surface of the hollow cone swirler a screw thread is made. To the body, in its lower part, a sprayer is connected by means of at least three spokes located perpendicular to the axis of the body and made in the form of a solid disk.EFFECT: invention makes it possible to increase the efficiency and reliability of the dust collection process.1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к технике пылеулавливания и может применяться в химической, текстильной, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для очистки запыленных газов, и предназначено для эксплуатации внутри помещения.The invention relates to techniques for dust collection and can be used in chemical, textile, food, light and other industries for cleaning dusty gases, and is intended for indoor use.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является аппарат по патенту РФ №2325938, в котором очистку запыленного газового потока осуществляют посредством его подачи во входной короб фильтровальной секции пылеуловителя, содержащего корпус, опорную часть с бункером для сбора пыли, а вывод очищенного газа осуществляют через выходной короб фильтровальной секции, а пылеуловитель содержит корпус, периферийный ввод газового потока, фильтрующий элемент и бункер для сбора пыли (прототип).The closest technical solution to the claimed object is an apparatus according to the patent of the Russian Federation No. 22255938, in which the dusty gas stream is cleaned by supplying it to the inlet box of the filter section of the dust collector containing the housing, the supporting part with a dust collecting hopper, and the purified gas is discharged through the outlet the filter section box, and the dust collector comprises a housing, a peripheral gas flow inlet, a filter element and a dust collecting bin (prototype).

Недостатком прототипа является сравнительно невысокая надежность процесса пылеулавливания за счет невысокой эффективности оросительного элемента системы пожаровзрывобезопасности.The disadvantage of the prototype is the relatively low reliability of the dust collection process due to the low efficiency of the irrigation element of the fire and explosion safety system.

Технический результат - повышение эффективности и надежности процесса пылеулавливания.The technical result is an increase in the efficiency and reliability of the dust collection process.

Это достигается тем, что в рукавном фильтре с системой регенерации, содержащим корпус с расширительной камерой, в котором размещены блок фильтров с фильтрующими элементами рукавного типа, короб для входа загрязненного воздуха, бункер, бункерный накопитель в виде передвижных емкостей, систему регенерации фильтрующих элементов, выполненную в виде рамы встряхивания с вибратором, в корпусе блока фильтров установлен датчик температуры, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик уровня пыли, в коробе для выхода воздуха - тепловой автоматический датчик-извещатель, выходы которых соединены с общим микропроцессором, размещенном в шкафу управления, причем в коробе для выхода воздуха установлен коллектор с форсунками для подключения к системе пожаротушения, блок управления которой соединен с общим микропроцессором, а система регенерации рукавных фильтров содержит блок управления, который связан электронной связью с общим микропроцессором, и выносным пультом управления системой выгрузки и системой подачи воды при возгорании и дублирующей системой порошкового пожаротушения, каждая из форсунок коллектора системы пожаровзрывобезопасности выполнена с распылительным диском и содержит цилиндрический корпус со штуцером, жестко связанным с корпусом и соосно расположенным в верхней части корпуса и, имеющим цилиндрическое отверстие для подвода жидкости, соединенное с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, в нижней части цилиндрического отверстия закреплен полый конический завихритель, коническая обечайка которого фиксируется посредством, по крайней мере, трех спиц, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке, выполненной на внутренней поверхности цилиндрического отверстия, при этом на внешней поверхности полого конического завихрителя выполнена сквозная винтовая нарезка, а к корпусу, в его нижней части, посредством, по крайней мере, трех спиц подсоединен распылитель, расположенный перпендикулярно оси корпуса, и выполненный в виде сплошного диска, при этом диск распылителя образован двумя поверхностями, одна из которых, обращенная в сторону диффузора, криволинейная поверхность, причем в качестве линии, образующей эту поверхность является кривая линия n-го порядка, а вторая - плоскость, или диск распылителя образован двумя конгруэнтными и эквидистантными поверхностями n-го порядка, а спицы, посредством которых диск распылителя крепится к корпусу, по форме выполнены прямыми или изогнутыми.This is achieved by the fact that in a bag filter with a regeneration system comprising a housing with an expansion chamber, in which a filter block with filter elements of a bag type, a box for entering contaminated air, a hopper, a hopper storage device in the form of mobile containers, a filter element regeneration system made in the form of a shaking frame with a vibrator, a temperature sensor is installed in the filter block case, an emergency dust level sensor is in the dust collection bin, thermal automatic in the air outlet box a detector detector, the outputs of which are connected to a common microprocessor located in the control cabinet, and in the air outlet box there is a collector with nozzles for connecting to a fire extinguishing system, the control unit of which is connected to a common microprocessor, and the bag filter regeneration system contains a control unit, which is connected electronically with a common microprocessor, and an external control panel for the discharge system and the water supply system during a fire and a backup powder fire extinguishing system, to Each of the nozzles of the fire and explosion safety manifold is made with a spray disk and contains a cylindrical body with a fitting rigidly connected to the body and coaxially located in the upper part of the body and having a cylindrical hole for supplying fluid connected to a diffuser, an axisymmetric body and a fitting in the lower part of the cylindrical the hollow conical swirl is fixed to the hole, the conical shell of which is fixed by means of at least three spokes fixed at one end to the conical th side of the swirl, in its upper part, and the other end - in the annular groove made on the inner surface of the cylindrical hole, while on the outer surface of the hollow conical swirl made through threading, and to the body, in its lower part, by at least at least three spokes connected to a spray located perpendicular to the axis of the housing, and made in the form of a solid disk, while the spray disk is formed by two surfaces, one of which, facing the diffuser, is curved surface, and the line forming this surface is an nth-order curved line, and the second is a plane, or the sprayer disk is formed by two congruent and equidistant surfaces of the nth order, and the spokes through which the sprayer disk is attached to the body shape made straight or curved.

На фиг. 1 изображен главный вид фильтра рукавного, на фиг. 2 - его профильная проекция, на фиг. 3 - общая схема системы пожаровзрывобезопасности, на фиг. 4 - схема форсунки системы пожаровзрывобезопасности.In FIG. 1 shows a main view of a bag filter, FIG. 2 is a profile projection thereof, in FIG. 3 is a general diagram of a fire and explosion safety system; FIG. 4 is a nozzle diagram of a fire and explosion safety system.

Рукавный фильтр с системой регенерации содержит корпус 1 с расширительной камерой 2, в котором размещены блок фильтров 6 с фильтрующими элементами 4 рукавного типа, короб 3 для входа загрязненного воздуха, патрубок 20 для выхода очищенного воздуха, бункер 7, бункерный накопитель 8 в виде передвижных емкостей, систему регенерации фильтрующих элементов, выполненную в виде рамы 5 встряхивания с вибратором. В фильтре используется иглопробивное каркасное полотно для очистки воздуха от невзрывоопасных пылей и иглопробивное полотно с антистатическими свойствами для очистки воздуха от взрывоопасных пылей.A bag filter with a regeneration system contains a housing 1 with an expansion chamber 2, in which a filter block 6 with filter elements 4 of a bag type, a duct 3 for the entry of polluted air, a pipe 20 for the outlet of purified air, a hopper 7, a hopper storage 8 in the form of mobile containers are placed , a system of regeneration of filter elements, made in the form of a frame 5 shaking with a vibrator. The filter uses a needle-punched canvas to clean the air from non-explosive dusts and a needle-punched cloth with antistatic properties to clean the air from explosive dusts.

В корпусе блока фильтров установлен датчик температуры 9 системы пожаровзрывобезопасности, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик 10 уровня пыли, в коробе для выхода воздуха - тепловой автоматический датчик-извещатель 11, выходы которых соединены с общим микропроцессором 12, размещенном в шкафу управления 13. В коробе для выхода воздуха установлен коллектор 14 с форсунками 15 для подключения к системе пожаровзрывобезопасности, блок управления 16 которой соединен с общим микропроцессором 12, а система регенерации 17 рукавных фильтров содержит блок управления 18, который связан электронной связью с общим микропроцессором.A temperature sensor 9 of the fire and explosion safety system is installed in the filter block body, an emergency dust level sensor 10 is installed in the dust collection bin, and a thermal automatic detector-detector 11 is installed in the air outlet box, the outputs of which are connected to a common microprocessor 12 located in the control cabinet 13. A collector 14 with nozzles 15 for connecting to a fire and explosion safety system is installed in the air outlet box, the control unit 16 of which is connected to a common microprocessor 12, and the regeneration system 17 of bag filters contains a control unit 18 which is connected in electronic communication with a common microprocessor.

Фильтр работает следующим образом.The filter works as follows.

Неочищенный газ поступает в короб 3 для входа загрязненного воздуха, расширительную камеру 2, затем в блок фильтров 4 с фильтрующими элементами рукавного типа. Пыль осаждается на внутренней поверхности рукавов и периодически сбрасывается с них системой регенерации фильтрующих элементов, выполненной в виде рамы 5 встряхивания с вибратором. Пыль ссыпается в бункер 7, откуда в бункеры накопители 8. Характерно, что воздух подается в фильтр сверху и частички опускаются вниз под действием собственного веса, не испытывая противодействия, направленного в противоположную сторону, воздушного потока. В такой конструкции забивание фильтров практически невозможно, т.к. образующаяся на стенках фильтра пыль и опилки постоянно сдуваются потоком воздуха.The raw gas enters the box 3 for the entry of contaminated air, the expansion chamber 2, then into the filter unit 4 with filter elements of the bag-type. Dust is deposited on the inner surface of the sleeves and periodically discharged from them by a system of regeneration of filter elements, made in the form of a frame 5 shaking with a vibrator. Dust is poured into the hopper 7, from where the accumulators are dumped 8. It is typical that the air is supplied to the filter from above and the particles fall down under the influence of their own weight, without experiencing opposition from the air flow directed in the opposite direction. In this design, clogging the filters is almost impossible, because dust and sawdust formed on the filter walls are constantly blown away by the air stream.

Удельная газовая нагрузка на фильтр выбирается с учетом физико-химических свойств пылегазового потока для каждого конкретного технологического процесса.The specific gas load on the filter is selected taking into account the physicochemical properties of the dust and gas stream for each specific process.

Для оптимизации процесса пылеулавливания и для его безопасной работы в корпусе блока фильтров установлен датчик температуры 9, в бункере для сбора пыли - аварийный датчик 10 уровня пыли, в коробе для выхода чистого воздуха - тепловой автоматический датчик-извещатель 11, выходы которых соединены с общим микропроцессором 12, размещенном в шкафу управления 13, а в выходном коробе 19 установлен коллектор 14 с форсунками 15 для подключения к системе пожаротушения, блок управления 16 которой соединен с общим микропроцессором 12, а система регенерации 17 рукавных фильтров содержит блок управления 18, который связан электронной связью с общим микропроцессором.To optimize the dust collection process and for its safe operation, a temperature sensor 9 is installed in the filter block housing, an dust level alarm sensor 10 is installed in the dust collection bin, and a thermal automatic detector detector 11 is connected to the clean air outlet, the outputs of which are connected to a common microprocessor 12, located in the control cabinet 13, and in the output box 19 there is a collector 14 with nozzles 15 for connecting to a fire extinguishing system, the control unit 16 of which is connected to a common microprocessor 12, and the regeneration system 17 p Kaunos filter comprises a control unit 18 which is connected in electronic communication with a common microprocessor.

Тепловой датчик-извещатель 11 и коллектор 14 с форсунками 15 системы пожаротушения установлены в выходном коробе 19 фильтровальной секции потому, что она является выходным звеном в предлагаемом устройстве, и чтобы предотвратить распространение пламя в случае возгорания дальше по вентиляционным каналам, эти системы устанавливают именно здесь, что повысит надежность и безопасность всего устройства.The heat detector detector 11 and the collector 14 with nozzles 15 of the fire extinguishing system are installed in the outlet box 19 of the filter section because it is the output link in the proposed device, and to prevent the spread of flame in case of fire further along the ventilation ducts, these systems are installed here which will increase the reliability and safety of the entire device.

Работа коллектора 14 с форсунками 15 осуществляется по принципу открытия аварийного электромагнитного клапана подачи воды, при подачи на клапан управляющего сигнала от общего микропроцессора 12, обрабатывающего сигнал с теплового датчика-извещателя 11, который в свою очередь реагирует на увеличение температуры в выходном коробе, вплоть до самовоспламенения пылевых аэрозолей и фильтрующих материалов блока фильтров.The collector 14 with nozzles 15 is operated according to the principle of opening the emergency electromagnetic water supply valve when a control signal is supplied to the valve from a common microprocessor 12 that processes the signal from the heat detector detector 11, which in turn responds to an increase in temperature in the outlet box, up to self-ignition of dust aerosols and filter materials of the filter unit.

Работа системы порошкового пожаротушения (на чертеже не показано) происходит в дублирующем варианте, в случае, если на первой ступени выйдет из строя, например электромагнитный клапан подачи воды, или будет отключена система водоснабжения, тогда сработает система порошкового пожаротушения, причем управление работой этих систем осуществляется от микропроцессора 12, который может быть размещен стационарно (например, в шкафу 13 управления) или быть встроенным в выносной пульт (на чертеже не показано), чтобы можно было в случае аварии управлять процессом пожаротушения, останавливая при этом распространение огня, что в целом повысит безопасность всей системы очистки воздуха от пыли.The operation of the powder fire extinguishing system (not shown in the drawing) occurs in a duplicate version, in the event that, for example, the water supply solenoid valve fails or the water supply system is shut off, then the powder fire extinguishing system will work, and the operation of these systems will be controlled from a microprocessor 12, which can be permanently placed (for example, in a control cabinet 13) or be built into a remote control (not shown in the drawing) so that it can be controlled in case of an accident l the process of extinguishing, while stopping the spread of fire, which in general will increase the safety of the entire system of air purification from dust.

На фиг. 4 представлена схема форсунки системы пожаровзрывобезопасности с распылительным диском, которая содержит цилиндрический корпус 21 со штуцером 22, жестко связанным с корпусом и соосно расположенным в верхней части корпуса и, имеющим цилиндрическое отверстие 23 для подвода жидкости, соединенное с диффузором 24, осесимметричным корпусу и штуцеру. В нижней части цилиндрического отверстия 23 для подвода жидкости закреплен полый конический завихритель 27, коническая обечайка которого фиксируется посредством, по крайней мере, трех спиц 28, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке цилиндрического отверстия 23 (на чертеже не показана), выполненной на его внутренней поверхности. На внешней поверхности полого конического завихрителя 27 выполнена сквозная винтовая нарезка 29.In FIG. 4 is a diagram of a nozzle of a fire and explosion safety system with a spray disk, which comprises a cylindrical housing 21 with a fitting 22 rigidly connected to the housing and coaxially located in the upper part of the housing and having a cylindrical opening 23 for supplying fluid connected to a diffuser 24, an axisymmetric housing and a fitting. A hollow conical swirl 27 is fixed in the lower part of the cylindrical hole 23 for supplying liquid, the conical shell of which is fixed by means of at least three spokes 28 fixed at one end on the conical shell of the swirl in its upper part and the other end in the annular groove of the cylindrical holes 23 (not shown), made on its inner surface. On the outer surface of the hollow conical swirl 27, a through screw thread 29 is made.

К корпусу 21, в его нижней части, посредством, по крайней мере, трех спиц 26 подсоединен распылитель 25, расположенный перпендикулярно оси корпуса, и выполненный в виде сплошного диска. Диск распылителя 25 образован двумя поверхностями, одна из которых, обращенная в сторону диффузора 24, криволинейная поверхность, причем в качестве линии, образующей эту поверхность является кривая линия n-го порядка, например эллиптическая, параболическая и др., а вторая - плоскость.To the housing 21, in its lower part, by means of at least three spokes 26 is connected a spray gun 25 located perpendicular to the axis of the housing and made in the form of a solid disk. The atomizer disk 25 is formed by two surfaces, one of which, facing the diffuser 24, is a curved surface, and the curve of the nth order, for example, elliptical, parabolic, etc., and the second as a plane, is the line forming this surface.

Спицы 26, посредством которых диск распылителя крепится к корпусу, расположены радиально по отношению к оси корпуса, и по форме могут быть выполнены прямыми и изогнутыми (на чертеже не показано), причем к корпусу они крепятся посредством винтов, а к диску - либо с помощью разъемного соединения, например резьбового, либо неразъемного, например контактной сваркой.The spokes 26, by means of which the atomizer disk is attached to the body, are located radially with respect to the axis of the body, and can be made straight and curved in shape (not shown in the drawing), moreover, they are attached to the body using screws, and to the disk, or using detachable connections, such as threaded, or one-piece, such as resistance welding.

Диск распылителя может быть образован двумя конгруэнтными и эквидистантными поверхностями n-го порядка, при этом распылитель форсунки может быть выполнен из твердых материалов, например карбида вольфрама.The atomizer disk can be formed by two congruent and equidistant surfaces of the n-th order, while the nozzle atomizer can be made of solid materials, such as tungsten carbide.

Форсунка с распылительным диском работает следующим образом.The nozzle with a spray disk works as follows.

Жидкость под давлением подается в полость цилиндрического отверстия 23 для подвода жидкости корпуса 21 форсунки, а затем в нижнюю часть отверстия 23, и через конический завихритель 27, выходит наружу, в распылитель 25, при этом происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет турбулизации потока на выходе, и мелкодисперсный поток выходит из форсунки с широким факелом распыляющейся жидкости (раствора).Liquid under pressure is supplied into the cavity of the cylindrical hole 23 for supplying fluid to the nozzle body 21, and then into the lower part of the hole 23, and through the conical swirl 27, comes out into the atomizer 25, and additional droplets of liquid are crushed due to turbulence of the outlet stream , and the finely dispersed stream exits the nozzle with a wide torch of the atomized liquid (solution).

Использование форсунки описанной конструкции позволяет получить равномерный по объему поток капель мелкодисперсного распыла в диапазоне диаметров капель от 30 до 150 мкм при давлении подачи воды не более 1 МПа.Using the nozzle of the described design allows to obtain a uniform flow volume of fine spray droplets in the range of droplet diameters from 30 to 150 microns with a water supply pressure of not more than 1 MPa.

Claims

A bag filter with a regeneration system, comprising a housing with an expansion chamber, in which a filter block with bag-type filtering elements, a box for entering contaminated air, a hopper, a hopper storage in the form of mobile containers, a filter element regeneration system made in the form of a shaking frame with a vibrator are placed , a temperature sensor is installed in the filter block case, an emergency dust level sensor is in the dust collection bin, a thermal automatic detector detector is in the air outlet box, exit which are connected to a common microprocessor located in the control cabinet, and a collector with nozzles for connecting to a fire extinguishing system is installed in the air outlet box, the control unit of which is connected to a common microprocessor, and the bag filter regeneration system contains a control unit that is electronically connected to a common microprocessor and a remote control panel for the discharge system and the water supply system in case of fire and a backup powder fire extinguishing system, characterized in that each of the nozzles of the fire and explosion safety system manifold is made with a spray disk and contains a cylindrical body with a fitting rigidly connected to the body coaxially located in the upper part of the body and having a cylindrical hole for supplying fluid, connected to the diffuser, an axisymmetric body and fitting, fixed in the lower part of the cylindrical hole a hollow conical swirl whose conical shell is fixed by means of at least three spokes fixed at one end to a conical shell in the upper part and the other end in the annular groove made on the inner surface of the cylindrical hole, and a through screw thread is made on the outer surface of the hollow conical swirl, and at least three are made to the body in its lower part spokes connected to the atomizer, located perpendicular to the axis of the housing and made in the form of a solid disk.