фильтр-циклон для очистки газов

Формула изобретения

1. Фильтр-циклон, включающий вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженным штуцером для удаления пыли, штуцер для подачи в аппарат запыленного газового потока, расположенный тангенциально к корпусу, крышку, выхлопную трубу, одновременно выполняющую функции фильтра и штуцера для отвода очищенного газа и представляющую собой сборную конструкцию, частично изготовленную из пористого материала, ветряное колесо, отличающийся тем, что к ветряному колесу присоединены штанги с лопастями, вращающиеся совместно с ветряным колесом вокруг фильтровального элемента.

2. Фильтр-циклон по п.1, отличающийся тем, что в качестве пористого материала используют металлокерамику, керамику, металлические или полимерные сетки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике очистки запыленных газов и может быть использовано в химической, пищевой и металлургической промышленности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому решению является циклон-фильтр, включающий вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженным штуцером для удаления пыли, вращающуюся выхлопную трубу, представляющую собой фильтрующий элемент, изготовленный из пористой металлокерамики, и штуцер для отвода очищенного газа, закрепленное в подшипниковом узле ветряное колесо, штуцер для подачи в аппарат запыленного газового потока, расположенный тангенциально к корпусу, крышку с соединительным штуцером [Патент РФ №2150988 С1, МКИ 7 В 01 D 50/00, В 04 С 9/00. Циклон-фильтр для очистки запыленных газов / А.П.Зотов, Ю.В.Красовицкий, В.И.Ряжских, Е.А.Шипилова. - Опубл. 20.06.2000, Бюл. №17]. Особенностью фильтра является совмещенный эффект центробежного поля и фильтрования.

Недостатком прототипа является наличие уплотнения вращающегося вала и, как следствие, возможность проскока в атмосферу частиц пыли, а также значительные потери на трение в уплотнении, приводящие к низкой эффективности регенерации фильтровального элемента, и относительная конструктивная сложность.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы фильтра-циклона.

Техническая задача решается тем, что в предлагаемом фильтре-циклоне, включающем вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженным штуцером для удаления пыли, штуцер для подачи в аппарат запыленного газового потока, расположенный тангенциально к корпусу, крышку с соединительным штуцером, выхлопную трубу, одновременно выполняющую функции фильтра и штуцера для отвода очищенного газа и представляющую собой сборную конструкцию, частично изготовленную из пористого материала, ветряное колесо, новым является то, что к ветряному колесу присоединены штанги с лопастями, вращающиеся совместно с ветряным колесом вокруг фильтровального элемента.

Техническим результатом является повышение эффективности работы фильтра-циклона.

На фиг.1 представлен общий вид фильтра-циклона, на фиг.2 показана крыльчатка ветряного колеса (разрез по А-А), на фиг.3 - схема взаимного расположения фильтровального элемента и лопастей (разрез по В-В).

Фильтр-циклон включает вертикальный цилиндрический корпус 1 с коническим днищем 2, снабженным штуцером 3 для удаления пыли, вращающуюся выхлопную трубу, представляющую собой фильтрующий элемент 4, изготовленный из пористого материала (металлокерамика, керамика, металлические и полимерные сетки и т.п.), и штуцер для отвода очищенного газа 8, штуцер 5 для подачи в аппарат запыленного газового потока, расположенный тангенциально к корпусу, крышку 11. На выхлопной трубе закреплено ветряное колесо 6, к которому в свою очередь с помощью соединительных штанг 9 присоединены лопасти 10. Между лопастями 10 и фильтровальным элементом 4 существует зазор S, величина которого зависит от требуемой степени очистки фильтрующей поверхности. Для уменьшения потерь на трение и поддержания ветряного колеса служит подшипник 7, жестко посаженный на выхлопной трубе.

Фильтр-циклон работает следующим образом.

Пылегазовый поток по штуцеру 5, установленному тангенциально к корпусу 1 фильтра-циклона, попадает внутрь аппарата и за счет своей удельной механической энергии приводит во вращение ветряное колесо 6. Запыленный газовый поток проходит по окружности вокруг выхлопной трубы 4 и движется спирально вниз, обеспечивая отделение крупных частиц дисперсной фазы от дисперсионной среды (газа), и одновременно фильтруется через пористую боковую поверхность и нижний торец выхлопной трубы. Вращение лопастей 10 вокруг фильтровальной трубы 4 способствует созданию между ними достаточно большой движущей силы, которая обеспечивает непрерывную регенерацию фильтрующей поверхности и увеличение радиальной составляющей скорости частиц пыли, что повышает эффективность работы фильтра-циклона.

Предложенный вариант фильтра-циклона обеспечивает:

- непрерывную регенерацию фильтрующей поверхности выхлопной трубы;

- повышение эффективности процесса разделения пылегазовых систем за счет увеличения радиальной составляющей скорости частиц пыли;

- компактность аппарата в результате использования рабочего объема для центробежной очистки и фильтрования запыленного газа;

- простоту в изготовлении и надежность в работе.