Зернистый фильтр и способ его регенерации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) .ЪЫ 1736575 1 О 46/36 ОП ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СОЮЗНОГО ИН предприятий к сух тодо чист льтр ннцо 3 пгрргнгнныйздуА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Филиал Государственногоститута по проектированиюмашиностроения(57) Изобретение относитс газов от твердых частиц м Оции Юргции и может быть использовано в технологии и конструкциях регенерации зернистых фильтров. Цель изобретения - повышение качества регенерации и зкономии энергии за счет независимой продувки каждого из множества слоев (кассет) 14 и 15, подлежащих регенерации продувочным воздухом из сопл, перемещающихся под каждым регенерируемым слоем. При этом отработанный воздух над каждым из слоев отсасывают в общую выхлопную трубу путем зон.эжекции, образованных над каждым слоем под соответствующим конфузором 5. Продувку регенерируемых слоев осуществляют в режиме псевдоожижения зерен в зонах над перемещающимися соплами, 5 ил,Изобретение относится к технике сухойочистки газов от твердых частиц методомфильтрации и может быть использовано втехнологии и конструкциях регенерациизернистых фильтров. 5Известен способ регенерации фильтрующих зерен в многослойных зернистыхфильтрах путем последовательного воздействия струями воздуха по площади каждогослоя за счет относительного перемещения 10струй воздуха и площади регенерируемогослоя зерен,Этот способ реализован в зернистомфильтре, содержащем корпус, имеющий зону фильтрации и регенерации, поворотные 15секции, расположенные на общем приводном валу, заполненные фильтрующими слоями и снабженные патрубками подвода иотвода воздуха, а также механизм распределения продувки. 20Недостатком известных способа ифильтра является низкое качество регенерации при неэкономном расходе энергиидля побуждения продувочного воздуха,Это обусловлено тем, что поток продувочного воздуха, проходя через нижнийфильтрующий слой и вынося из него пыль,гонит ее в промежуточную область междуслоями, дополнительно забивая верхнийслой пылью, и, теряя энергию, не может 30качественно осуществлять регенерациюверхнего слоя.Кроме того, такое выполнение зернистого фильтра не позволяет одновременноосуществлять фильтрацию и регенерацию 35ввиду того, что поступающий на фильтрацию воздух встречает сопротивление воздуха продувки, поступающего в ту же камерупод существенным давлением.Цель изобоетения - улучшение качества 40регенерации и обеспечение зкономии энергии,На фиг, 1 изображен предлагаемыйфильтр, общий вид; на фиг, 2 - вид по стрелке А на фиг, 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б на фиг, 452; на фиг, 4 - разрез В - В на фиг, 2; на фиг.5 - сечение Г - Г на фиг, 1,Предлагаемый фильтр содержит полыйкорпус 1, закрепленный на стойке 2, На корпусе 1 снизу прикреплены объемные камеры 3 и 4, а сверху - конфузоры 5 и 6. В планекорпус 1 имеет круглую конфигурацию, условно разделенную на три зоны (фиг, 2);зону 7 фильтрации воздуха, зону 8 регенерации фильтрующих зерен и зону 9 ожидания.В корпусе 1 между конфузорами 5 и 6 иобъемными камерами 3 и 4 расположенаповоротная часть фильтра, установленнаяна оси 10 с возможностью вращения вокруг нее(фиг, 3), Ось 10 закреплена в подшипниковых узлах 11 корпуса 1. Поворотная часть фильтра по форме соответствует полости корпуса 1, но выполнена из двух слоев: верхнего 12 и нижнего 13, В каждом слое имеется три равномерно расположенные обечайки, ограничивающие цилиндрические отверстия, в каждую из которых вставлены по две кассеты, заполненные зернистым наполнителем фильтрующими зернами). Верхние кассеты обозначены позицией 14, нижние - позицией 15. Каждая из кассет представляет собой цилиндрический сосуд с сетчатым дном и крышкой 16 (фиг. 2 и 3), заполненный зернистым наполнителем на 70 - 90 ,Кроме того, каждая кассета в центральной части имеет патрубок 17, который в зоне 7 (в зоне фильтрации воздуха) состыкован с шаровым клапаном (заглушкой) 18, а в зоне 8 (зона регенерации) - с патрубками 19.и 20 (фиг, 4). В зоне 8 регенерации фильтр снабжен также патрубками 21 - 23, Патрубки 21 и 22 предназначены для сообщения емкостей под кассетами с атмосферой или с источниками повышенного давления Рн (1,5 - 2 атм). Патрубок 19 служит для подачи воздуха высокого давления Р (3,5-5 атм) через патрубок 17 в штуцер 24, образующий.с конфузором 25 эжектор 26, а патрубок 20 вместе со штуцером 24 конфузора 6 образует эжектор 27.В зоне 8 регенерации расположен механизм распределения продувочного воздуха в кассетах 14 и 15, выполненный в виде приводных дисков 28, расположенных под указанными кассетами и несущих щелевые продувочные сопла 29 (фиг, 4 и 5), предназначенные для продувки зернистого наполнителя последовательно по всей площади кассет 14 и 15 за счет вращения дисков 28. Кассеты 14 и 15 в зоне регенерации отделены одна от другой неподвижным прикрепленным к корпусу 1 конфузооом 25. Таким образом, в зоне 8 описанная конструкция имеет над каждой кассетой 14 и 15 свой конфузор (соответственно 6 и 25). Для регулирования работы эжекторов 26 и 27 штуцеры 24 имеют возможность осевого перемещения, а стыки патрубков 19 и 20 и патрубков 17 снабжены плавающими уплотнениями 30, В зоне 8 регенерации патрубок 23 предназначен для вывода обработанного воздуха из зоны. В зоне 7 фильтрации (фиг.1 и 3) патрубок 31 на входе в объемную камеру 3 предназначен для подачи запыленного воздуха, подлежащего фильтрации, а патрубок 32 на выходе из конфузора 5 служит для выхода очищенного воздуха в атмосферу, Для поворота поворотной частифильтра имеется привод 33, передающий вращение указанной поворотной части при помощи зубчатой передачи 34, а для привода дисков 28, несущих щелевые сопла 29, имеется привод 35 с зубчатыми передачами 36. Работа фильтра заключается в прохождении запыленного воздуха в зоне 7 фильтрации через кассеты 14 и 15 (фиг, 3), заполненные зернистым наполнителем.По мере загрязнения зернистого наполнителя кассеты 14 и 15 из зоны 7 фильтрации переводят в зону 8 регенерации.Регенерация происходит следующим образом (фиг, 4), Через патрубок 19 подают воздух высокогодавления Р, включая одновременно привод 35 дисков 28 с соплами 29, При этом благодаря работе эжекторов 26 и 27 над кассетами 14 и 15 создается разрежение, а под ними - подпор атмосферного воздуха или воздуха, подаваемого принудительно с давлением РнРв. В результате перепада давлений воздух, проходя через сопла 29, создает псевдоожиженную зону зернистого наполнителя над ними, а в результате вращения дисков 28 эта зона перемещается последовательно по всей регенерируемой площади кассет 14 и 15, Из-за взаимного перемещения зерен относительно друг друга в восходящем потоке воздуха пыль уносится под конфузоры 25 и 6 и, попадая в зону пониженного давления, через патрубки 20 и 23 выносится из фильтра.Для создания условий надежного и управляемого режима кипения фильтрующих зерен предусмотрена возможность подачи в патрубки 21 и 22 воздуха с давлением Р,Р, но больше атмосферного.После окончания регенерации кассеты 14 и 15 могут быть выведены из зоны регенерации в зону 9 ожидания и далее в зону 7 фильтрации. На их место вводятся соответствующие кассеты из зоны фильтрации. Цикл повторяется.Таким образом, предлагаемый способ включает следующие операции.и порядок их осуществления, Кассеты 14 и 15 с зернистым наполнителем, подлежащим регенерации, вводят в зону 8 регенерации, где создают над кассетами разрежение, а под кассетами - подпор, Используя перепад давления, пропускают воздух через щелевые сопла 29 с интенсивностью, обеспечивающей псевдоожиженное состояние над соплами, последовательно по всей площади кассет 14 и 15,П р и м е р 1. Кассеты с загрязненным зернистым наполнителем переводят в зону регенерации, где их фиксируют так, чтобы их центральные патрубки 17 были соосны с 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 патрубками 19 и 20. Через патрубок 19 подают воздух высокого давления (Р = 3,5-4,5 атм). При этом патрубки 21 и 22 сообщены с атмосферой. При прохождении воздуха через штуцеры 24 в верхней (конической) части конфузоров наблюдается эффект эжекции с созданием зоны пониженного давления над кассетами 14 и 15. Это давление может быть отрегулировано перемещением штуцера 24 относительно конфузора и редукции давления Р. Степень эжекции устанавливается с расчетом надежного "кипения" зернистого наполнителя над движущимся соплом 29, Процесс регенерации заключается в многократной поэтапной продувке атмосферным воздухом каждой кассеты. Атмосферный воздух может при необходимости подогреваться.П р и м е р 2, В то время, когда через патрубки 19 подают воздух высокого давления (Р = 4,5 - 5,0 атм), через патрубки 21 и 22 подают принудительно воздух под давлением Рн = 1,5 - 2 атм, что расширяет возможность как регулировки режимов кипения, так и применения в качестве зернистого наполнителя материала большой плотности, например стеклянных шариков вместо пластмассовых,Используя предлагаемый способ регенерации, обеспечивают непрерывность работы фильтра, удобство замены кассет в зоне 9 ожидания, их подсушки, а также повышают эффективность регенерации благодаря независимой продувке каждой кассеты и снижают расход энергии вследствие экономичной работы эжектора 27 за счет воздуха эжектора 26.Формула изобретения 1, Зернистый фильтр, содержащий корпус, многослойный фильтрующий элемент. установленный с возможностью вращения, и механизм распределения продувочного воздуха, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности регенерации фильтрующих зерен и осуществления регенерации в процессе эксплуатации фильтра, механизм распределения продувочного воздуха выполнен в виде приводных дисков с радиальными щелевыми продувочными соплами, фильтр снабжен регенерирующими объемными камерами. расположенными под каждым слоем фильтрующего элемента, и конфузорами, установленными над каждым слоем, при этом каждый конфузор снабжен эжектором со штуцером, а фильтрующий элемент снабжен патрубками, размещенными в каждом слое и установленными с возможностью совмещения со штуцерами эжекторов, причем каждый приводной диск с радиальными ще1736575 ту г -1 левыми продувочными соплами установлен в каждой объемной камере2. Способ регенерации зернистого фильтра за счет последовательного воздействия струями продувочного воздуха на каждый слой путем относительного перемещения струи воздуха и регенерируемого слоя с последующим отводом отработанного воздуха, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности регенерации и экономии энергии, продувочный воздух подают независимо под каждый регенерируемый слой со скоростью, приводя щей в псевдоожиженное состояние зернарегенерируемого слоя, а отвод отработанного воздуха осуществляют посредством вакуумирования зон над каждым слоем с помощью эжекции,10173657510 ВидА дана регенерации 3 пиа Ожидания Фиг,2Ю-ЮЩ гр 1 рЩЫу1736575 12 Г-Г Составитель А,ГурбановиТехред М,Моргентал Огар едак орректор О.Кравцов оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина Заказ 1849 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5